ES2341774T3 - Comunicacion de datos en un sistema de comunicaciones. - Google Patents

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ES2341774T3 ES04776208T ES04776208T ES2341774T3 ES 2341774 T3 ES2341774 T3 ES 2341774T3 ES 04776208 T ES04776208 T ES 04776208T ES 04776208 T ES04776208 T ES 04776208T ES 2341774 T3 ES2341774 T3 ES 2341774T3
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Abstract

Un procedimiento para las comunicaciones de datos, que comprende: transmitir un canal piloto primario; transmitir un canal piloto secundario; y transmitir datos por un canal de datos, caracterizado porque dichos canales piloto primario y secundario se usan para decodificar dichos datos por el canal de datos; y caracterizado además por: mantener el nivel de potencia de dicho canal piloto primario independientemente de, al menos uno de, la tasa de transmisión de datos y el tamaño de la carga útil de datos transmitidos por dicho canal de datos; y ajustar el nivel de potencia de dicho canal piloto secundario en base a, al menos uno de, la tasa de transmisión de datos y el tamaño de la carga útil de dicho canal de datos.

Description

Comunicación de datos en un sistema de comunicaciones.
Campo
La presente invención se refiere, en general, al campo de las comunicaciones y, más particularmente, a las comunicaciones del enlace inverso en un sistema de comunicaciones.
Antecedentes
Las transmisiones del enlace inverso pueden requerir la transmisión de una señal piloto desde las estaciones móviles para permitir al receptor de la estación base realizar la combinación multi-trayectoria y demodulación coherente. Generalmente, para encontrar un nivel óptimo de potencia para el nivel de potencia total de la transmisión del canal piloto y los canales de datos, el nivel de potencia del canal piloto se minimiza mientras que se intenta conseguir un resultado de una tasa de error de la decodificación. Por ejemplo, en un sistema conocido comúnmente como el cdma2000 1x, para el formato de 9600 bits/s con una tasa de errores de trama (FER) del 1%, se ha encontrado experimentalmente que el nivel de potencia óptimo del canal del piloto está aproximadamente 3,75 dB por debajo del nivel de potencia de los canales de datos. Si se aumenta el nivel de potencia del canal piloto muy por encima de tal nivel definido, el resultado global de la decodificación no mejora significativamente, incluso aunque la potencia de transmisión total para el canal piloto y los canales de datos sea mayor. Por el contrario, si el nivel de potencia del canal piloto se disminuye muy por debajo de tal nivel definido, se necesita aumentar el nivel de potencia de los canales de datos para conseguir el mismo resultado de la tasa de error de la decodificación. En tal caso, el nivel de potencia total para el canal piloto y los canales de datos es también mayor. Por lo tanto, hay un nivel de potencia óptimo del canal piloto con respecto al nivel de potencia del canal de datos para una tasa de transmisión de datos de la comunicación con un nivel de resultado de la tasa de error de decodificación. El gráfico representado en la Figura 6 puede ilustrar el nivel de potencia óptimo del canal piloto con respecto al nivel de potencia total utilizada para la transmisión del canal piloto y los canales de datos. El nivel de potencia óptimo del piloto puede ser diferente para tasas de datos diferentes. Las transmisiones con tasas de datos mayores tienen un nivel del piloto óptimo que puede ser mucho mayor que el nivel del piloto requerido para tasas de datos bajas. La diferencia entre los niveles óptimos para tasas de datos bajas y altas puede ser aproximadamente de 13 dB.
El nivel de potencia del canal piloto se mide también por el receptor en un proceso de control de potencia para controlar el nivel de potencia de la transmisión. Típicamente, el receptor mide la proporción de señal a ruido (SNR) del canal piloto. La SNR medida se compara con un umbral. Si la SNR medida es mayor que el umbral, el receptor instruye a la fuente de transmisión a través de su transmisor acompañante para que baje la potencia del canal piloto. El nivel de potencia del canal de datos también se baja para mantener la proporción del nivel de potencia entre el canal piloto y el canal de datos. Si la SNR medida es menor que el umbral, el receptor instruye a la fuente de transmisión a través de su transmisor acompañante para que aumente la potencia del canal piloto. El nivel de potencia del canal de datos se aumenta también para mantener la proporción de niveles de potencia entre el canal piloto y el canal de datos. Como tal, el extremo de recepción intenta mantener la SNR del piloto en el receptor a través del proceso de control de potencia para un proceso de decodificación adecuado con una tasa de error mínima.
El sistema de comunicaciones también tiene un proceso de control de la tasa de transmisión de datos que intenta maximizar la tasa de transmisión de datos de la transmisión para una tasa de transferencia de datos óptima. En base a las características medidas del canal, la tasa de transmisión de datos puede aumentarse o disminuirse. En otro aspecto, la tasa de transmisión de datos puede cambiar en base a la demanda, considerando que las características del canal permiten comunicaciones adecuadas a la tasa de transmisión de datos solicitada.
En tal sistema de comunicaciones, el control de potencia del canal piloto y el control de la tasa de transmisión de datos pueden funcionar independientemente. Como tal, cuando se cambia la tasa de transmisión de datos, el nivel de potencia del canal piloto también puede cambiar sin la participación del proceso de control de potencia, para mantener el nivel óptimo de potencia del canal piloto. Como el proceso de control de potencia no tiene conocimiento del cambio de la tasa de transmisión de datos y el cambio de la potencia del canal piloto correspondiente, el proceso de control de potencia puede tomar el cambio de la potencia del canal piloto como un cambio en la propagación del canal. Tal detección normalmente inicia un proceso para cambiar la potencia del canal piloto a través del proceso de control de potencia. Por lo tanto, si el cambio en el nivel de potencia del canal piloto para satisfacer una transmisión de una diferente tasa de transmisión de datos no se notifica al extremo receptor con anticipación, el proceso de control de potencia puede instruir erróneamente al canal piloto a rectificar su potencia de transmisión.
Por lo tanto, existe la necesidad de un proceso de control de potencia y un proceso de control de la tasa de transmisión de datos que funcionen simultáneamente en un sistema de comunicaciones sin ningún efecto adverso.
El documento WO 03/017525 A1 divulga una estación móvil, MS, que transmite una señal de piloto primario y una señal de piloto secundario en distintos canales Walsh (es decir, un Canal Piloto Primario Inverso, R-PPICH, y un Canal Piloto Secundario Inverso, R-SPICH, respectivamente). Para controlar la potencia, la proporción P_{T}/P_{P} varía en un intervalo entre (P_{T}/P_{P})_{MIN} y un (P_{T}/P_{P})_{MAX} (donde P_{T} es la potencia total del piloto transmitida sobre ambos el R-PPICH y el R-SPICH, y P_{P} es la potencia de transmisión de la MS sobre el R-PPICH y el canal de tráfico inverso). Los documentos US-A-6 038 263, KR20010036597 A, WO 02/054618A1 y Ylitalo: "Channel estimation study of CDMA downlink for fixed beam BTS", de Nokia (publicado el 15.09.2002) divulgan también la transmisión de una señal del piloto primario y una señal del piloto secundario para decodificar/recuperar los datos transmitidos en un canal de datos (tráfico).
Sumario de la invención
La presente invención se refiere a procedimientos y a un aparato como se definen en las reivindicaciones adjuntas.
Breve descripción de los dibujos
Las características, objetos y ventajas de la presente invención se harán más evidentes a partir de la descripción detallada mostrada más adelante cuando se toma conjuntamente con los dibujos en los cuales caracteres de referencia iguales identifican lo correspondiente de principio a fin y en los que:
la Fig. 1 representa un sistema de comunicaciones para transmitir y recibir datos de acuerdo con diversos aspectos de la invención;
la Fig. 2 representa un sistema receptor para recibir datos de acuerdo con diversos aspectos de la invención;
la Fig. 3 representa un sistema transmisor para transmitir datos de acuerdo con diversos aspectos de la invención;
la Fig. 4 representa un diagrama de flujo de una o más etapas en el extremo de transmisión de acuerdo con diversos aspectos de la invención;
la Fig. 5 representa un diagrama de flujo de una o más etapas en el extremo de recepción de acuerdo con diversos aspectos de la invención;
la Fig. 6 representa un gráfico que ilustra el nivel de potencia óptimo del canal piloto con respecto al nivel de potencia total utilizado para la transmisión del canal piloto y los canales de datos;
la Fig. 7 representa la selección del nivel óptimo de potencia total del canal piloto.
Descripción detallada de las realizaciones referidas
Los procedimientos y el aparato proporcionan procesos para el control eficaz de la tasa de transmisión de datos y el control de potencia transmitiendo un canal piloto primario y un canal piloto secundario asociados con un canal de datos como se muestra en las reivindicaciones. Los canales piloto primario y secundario se usan para decodificar los datos. Una proporción de niveles de potencia de los canales piloto primario y secundario se basa en, al menos uno de, la tasa de transmisión de datos y el tamaño de la carga útil del canal de datos. El nivel de potencia del canal piloto primario se mantiene independiente de, al menos uno de, la tasa de transmisión de datos y el tamaño de la carga útil del canal de datos. El nivel de potencia del canal piloto secundario puede ajustarse en base a, al menos uno de, la tasa de transmisión de datos y el tamaño de la carga útil del canal de datos. Una o más realizaciones de ejemplo descritas en este documento se muestran en el contexto de un sistema de comunicaciones digital de datos sin hilos. Aunque el uso dentro de este contexto es ventajoso, pueden incorporarse diferentes realizaciones de la invención en diferentes entornos o configuraciones. En general, los diversos sistemas descritos en este documento pueden formarse usando procesadores controlados por software, circuitos integrados, o lógica discreta. Los datos, instrucciones, comandos, información, señales, símbolos, y chips que pueden referirse a través de la aplicación se representan ventajosamente por voltajes, corrientes, ondas electromagnéticas, campos magnéticos o partículas, campos ópticos o partículas, o una combinación de los mismos. Además, los bloques mostrados en cada uno de los diagramas de bloques pueden representar etapas del hardware o del procedimiento.
Más específicamente, pueden incorporarse diversas realizaciones de la invención en un sistema de comunicaciones sin hilos que funciona de acuerdo con la técnica de acceso múltiple por división de código (CDMA) que se ha tratado y descrito en diversas normativas publicadas por la Asociación de la Industria de Telecomunicaciones (TIA) y otras organizaciones de normativas. Tales normativas incluyen la normativa TIA/EIA-95, la normativa TIA/EIA-IS-2000, la normativa IMT-2000, la normativa UMTS y la normativa WCDMA. Un sistema para la comunicación de datos está también detallado en el documento "TIA/EIA/IS-858 cdma2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification". Puede obtenerse una copia de las normativas accediendo a la web de ámbito mundial en la dirección http://www.3gpp2.org, o escribiendo a la TIA, Departamento de Normativas y Tecnología, 2500 Wilson Boulevard, Arlington, VA 22201, Estados Unidos de América. La normativa identificada generalmente como la normativa UMTS, puede obtenerse contactando con la Oficina de Soporte 3GPP, 650 Route des Luuoles-Sophia Antipolis, Valbonne-Francia.
La Fig. 1 ilustra un diagrama de bloques general de un sistema de comunicaciones 100 capaz de funcionar de acuerdo con cualquiera de las normativas de los sistemas de comunicaciones de acceso múltiple por división de código (CDMA) aunque incorporando las diversas realizaciones de la invención. El sistema de comunicaciones 100 puede ser para comunicaciones de voz, de datos o ambos. Generalmente, el sistema de comunicaciones 100 incluye una estación base 101 que proporciona enlaces de comunicaciones entre varias estaciones móviles, tales como las estaciones móviles 102-104, y entre las estaciones móviles 102-104 y un teléfono conmutado público y la red de datos 105. Las estaciones móviles en la Fig. 1 pueden denominarse como terminales de acceso de datos (AT) y la estación base como una red de acceso de datos (AN) sin apartarse del alcance principal y las diversas ventajas de la invención. La estación base 101 puede incluir varios componentes, tales como un controlador de la estación base y un sistema transceptor base. Por simplicidad, no se muestran tales componentes. La estación base 101 puede estar en comunicación con otras estaciones base, por ejemplo la estación base 160. Un centro de conmutación móvil (no mostrado) puede controlar diversos aspectos de funcionamiento del sistema de comunicaciones 100 y en relación con la red de retorno 199 entre la red 105 y las estaciones base 101 y 160.
La estación base 101 comunica con cada una de las estaciones móviles que están en su área de cobertura a través de una señal del enlace directo transmitida desde la estación base 101. Las señales del enlace directo dirigidas a las estaciones móviles 102-104 pueden sumarse para formar una señal del enlace directo 106. El enlace directo puede transportar varios canales diferentes del enlace directo. Cada una de las estaciones móviles 102-104 que reciben la señal del enlace directo 106 decodifican la señal del enlace directo 106 para extraer la información que está dirigida a su usuario. La estación base 160 también puede comunicar con las estaciones móviles que están en su área de cobertura a través de la señal del enlace directo transmitida desde la estación base 160. Las estaciones móviles 102-104 pueden comunicar con las estaciones base 101 y 160 a través de los enlaces inversos correspondientes. Cada uno de los enlaces inversos se mantiene por una señal del enlace inverso, tal como las señales del enlace inverso 107-109 para las estaciones móviles 102-104 respectivamente. Las señales del enlace inverso 107-109, aunque pueden dirigirse a una estación base, pueden recibirse en las otras estaciones base.
Las estaciones base 101 y 160 pueden estar comunicando simultáneamente con una estación móvil común. Por ejemplo, la estación móvil 102 puede estar en las proximidades de las estaciones base 101 y 160, que pueden mantener comunicaciones con ambas estaciones base 101 y 160. Sobre el enlace directo, la estación base 101 transmite sobre la señal del enlace directo 106, y la estación base 160 sobre la señal del enlace directo 161. Sobre el enlace inverso, la estación móvil 102 transmite sobre la señal del enlace inverso 107 a recibir por ambas estaciones base 101 y 160. Para transmitir un paquete de datos a la estación móvil 102, puede seleccionarse una de las estaciones base 101 y 160 para transmitir los paquetes de datos a la estación móvil 102. Sobre el enlace inverso, ambas estaciones base 101 y 160 pueden intentar decodificar las transmisiones del tráfico de datos procedente de la estación móvil 102. La tasa de transmisión de datos y el nivel de potencia de los enlaces inverso y directo pueden mantenerse de acuerdo con las condiciones del canal entre la estación base y la estación móvil de acuerdo con diversos aspectos de la invención.
La Fig. 2 ilustra un diagrama de bloques de un receptor 200 utilizado para procesar y demodular la señal CDMA recibida mientras que funciona de acuerdo con diversos aspectos de la invención. El receptor 200 puede usarse para decodificar la información sobre las señales de los enlaces inverso y directo. El receptor 200 puede usarse para demodular el canal piloto y decodificar la información de los canales de datos tales como el canal fundamental, el canal de control y los canales suplementarios. Las muestras recibidas (Rx) pueden almacenarse en la RAM 204. Las muestras de recepción se generan por un sistema de frecuencia de radio / frecuencia intermedia (RF/IF) 290 y el sistema de antena 292. El sistema de RF/IF 290 y el sistema de antena 292 pueden incluir uno o más componentes para recibir señales múltiples y el procesamiento de RF/IF de las señales recibidas para aprovechar la diversidad de ganancia del receptor. Múltiples señales recibidas propagadas a través de diferentes trayectorias de propagación pueden proceder de una fuente común. El sistema de antena 292 recibe las señales RF, y pasa las señales RF al sistema RF/IF 290. El sistema de RF/IF 290 puede ser cualquier receptor de RF/IF convencional. Las señales de RF recibidas se filtran, se convierten en frecuencia hacia abajo y se digitalizan para formar muestras de RX en las frecuencias de la banda base. Las muestras se suministran a un multiplexor (mux) 252. La salida del multiplexor 252 se suministra a una unidad de búsqueda 206 y a los elementos de dedos 208. El sistema de control 210 está acoplado a los mismos. El elemento de combinación 212 acopla un decodificador 214 a los elementos de dedos 208. El sistema de control 210 puede ser un microprocesador controlado por software, y puede estar localizado sobre el mismo circuito integrado o sobre un circuito integrado separado. La función de decodificación en el decodificador 214 puede estar de acuerdo con un decodificador turbo o cualesquiera otros algoritmos de decodificación adecuados. La señal transmitida desde una fuente puede codificarse con varias capas de códigos. Como tal, el decodificador 214 decodifica las muestras recibidas de acuerdo con tales códigos.
Durante el funcionamiento, las muestras recibidas se suministran al multiplexor 252. El multiplexor 252 suministra las muestras a la unidad de búsqueda 206 y los elementos de dedos 208. La unidad de control 210 configura los elementos de dedos 208 para realizar la demodulación y concentración de la señal recibida con diferentes desviaciones del tiempo en base a buscar resultados desde la unidad de búsqueda 206. Los resultados de la demodulación se combinan y se pasan al decodificador 214. El decodificador 214 decodifica los datos y saca los datos decodificados. La concentración de los canales se realiza multiplicando las muestras recibidas por el conjugado complejo de la secuencia PN y la función Walsh asignada en una hipótesis de temporización única y filtrando digitalmente las muestras resultantes, a menudo con un integrado y un circuito de depósito acumulador (no mostrados). Tal procedimiento se conoce comúnmente en la técnica. El receptor 200 puede usarse en una porción del receptor de las estaciones base 101 y 160 para procesar las señales recibidas del enlace inverso dese las estaciones móviles, y en una porción del receptor de cualquiera de las estaciones móviles para el procesamiento de las señales recibidas del enlace directo.
El decodificador 214 puede acumular la energía combinada para la detección de un símbolo de datos. Cada uno de los paquetes de datos puede portar un campo de comprobación de redundancia cíclica (CRC). El decodificador 214 en conexión con el sistema de control 210 y/o otros sistemas de control puede comprobar la presencia de errores en el paquete de datos recibido. Si los datos del CRC no pasan, el paquete de datos recibido se ha recibido con errores. El sistema de control 210 y/o otros sistemas de control pueden enviar un mensaje de reconocimiento negativo al transmisor para que retransmita el paquete de datos.
La Fig. 3 ilustra un diagrama de bloques de un transmisor 300 para transmitir las señales de los enlaces inverso y directo. Los datos del canal para la transmisión se introducen al modulador 301 para su modulación. La modulación puede estar de acuerdo con cualquiera de las técnicas de modulación comúnmente conocidas tales como QAM, PSK o BPSK. Antes de la modulación, los datos del canal para la transmisión pueden pasar a través de una o más capas de codificación. Los datos del canal para la transmisión se producen para el modulador 301. Los datos de canal para la transmisión se reciben por el modulador 301.
La tasa de transmisión de datos de modulación puede seleccionarse por un selector de la tasa de transmisión de datos y del nivel de potencia 303. La selección de la tasa de transmisión de datos puede basarse en la información de retroalimentación recibida desde un destino. La tasa de transmisión de datos muy a menudo está basada en las condiciones del canal, entre otros factores considerados. Las condiciones del canal pueden cambiar de vez en cuando. La selección de la tasa de transmisión de datos también puede cambiar de vez en cuando.
El selector de la tasa de transmisión de datos y el nivel de potencia 303 selecciona consecuentemente la tasa de transmisión de datos en el modulador 301. La salida del modulador 301 pasa a través de la operación de ensanchado de señal y se amplifica en el bloque 302 para su transmisión desde la antena 304. El selector de la tasa de transmisión de datos y el nivel de potencia 303 también selecciona el nivel de potencia para el nivel de amplificación de la señal transmitida. La combinación de la tasa de transmisión de datos seleccionada y el nivel de potencia permite la decodificación adecuada de los datos transmitidos en el destino de recepción. También se genera una señal piloto en el bloque 307. La señal piloto se amplifica a un nivel apropiado en el bloque 307. La señal piloto se amplifica a un nivel apropiado en el bloque 307. El nivel de potencia de la señal piloto puede estar de acuerdo con las condiciones del canal en el destino de recepción. La señal piloto puede estar combinada con la señal de canal en un elemento de combinación 308. La señal combinada puede amplificarse en un amplificador 309 y transmitirse desde la antena 304. La antena 304 puede ser cualquiera de varias combinaciones incluyendo disposiciones de antena y configuraciones de múltiples entradas y múltiples salidas.
Con referencia a la Fig. 4, el diagrama de flujo 400 representa una o más etapas en el extremo de transmisión de acuerdo con diversos aspectos de la invención. El extremo de transmisión, en el caso del enlace inverso en el sistema de comunicaciones 100, pueden ser las estaciones móviles, y el transmisor puede ser el transmisor 300. De acuerdo con diversos aspectos de la invención, el problema con los procesos de la contención de la tasa de transmisión de datos y el control de potencia se resuelven por la transmisión y el uso de múltiples canales piloto (más de uno). Las estaciones móviles transmiten más de un canal piloto asociado con un enlace inverso. En una realización, las estaciones móviles transmiten dos canales piloto asociados con la transmisión de un canal de datos. En la etapa 401, la estación móvil determina la tasa de transmisión de datos del canal de datos para la transmisión para un extremo de recepción tal como la estación base 101 o 160. La tasa de transmisión de datos puede determinarse en base a procesos comúnmente conocidos. Tales procesos incluyen determinar la tasa de transmisión de datos en base a las características de propagación del canal o una tasa de transmisión de datos solicitada. Las tasas de transmisión de datos pueden variar desde un valor bajo a un valor elevado. La normativa que refina los requisitos de funcionamiento del sistema de comunicaciones 100 puede definir el intervalo. En la etapa 402, la tasa de transmisión de datos determinada se compara con un valor predeterminado. Por ejemplo, el valor predeterminado puede ser una tasa de transmisión de datos entre 38.400 bits/segundo y 115.200 bits por segundo. En la etapa 403, si la tasa de transmisión de datos determinada es mayor que el valor predeterminado, la estación móvil transmite un canal piloto primario y un canal piloto secundario de acuerdo con diversos aspectos de la invención. El nivel de potencia del canal piloto primario se determina independientemente de la tasa de transmisión de datos determinada. El nivel de potencia del canal piloto primario se determina en general de acuerdo con el proceso de control de potencia; sin embargo, de acuerdo con una realización, el nivel de potencia no cambia con respecto a la tasa de transmisión de datos determinada. El canal piloto secundario se transmite a un nivel de potencia mayor que el nivel de potencia del canal piloto primario de acuerdo con diversos aspectos de la invención. El nivel de potencia del canal piloto secundario puede ser 19 veces mayor que el nivel de potencia del canal piloto primario.
Generalmente, el sistema puede permitir las transmisiones de datos a varias tasas de datos diferentes. El número de tasas de datos por debajo del valor predeterminado puede ser mayor de uno. El número de las tasa de transmisión de datos por encima del valor predeterminado también puede ser mayor de uno. En una realización de ejemplo, las tasas por encima del valor predeterminado son 115.200 bits/segundo, 230.400 bits/segundo, y 307.200 bits/segundo, mientras que las tasas por debajo del valor predeterminado son 9.600 bits/segundo, 19.200 bits/segundo y 38.400 bits/segundo.
Los valores de las tasas de datos pueden sustituirse por valores de tamaños de carga útil, o cualquier otro parámetro cuyo valor indique la relación en, al menos un aspecto, la tasa de transmisión de datos de la transmisión de datos. Por lo tanto, el valor predeterminado se refiere a tales valores de tales parámetros. En una realización de ejemplo, el sistema puede usar la retransmisión híbrida automática (HARQ). En tal caso, las tasas de datos pueden no estar claramente definidas ya que la tasa de transmisión de datos depende del número de transmisiones de tramas, el paquete de datos puede requerir para completarse la transmisión desde el extremo de transmisión y la recepción adecuada en el extremo de recepción. En tal sistema, el valor predeterminado puede ser el tamaño de la carga útil de una trama o una ranura temporal. Los tamaños de carga útil pueden incluir 192, 384, 768, 1.536, 3.072, 4.608, y 6.144 bits. Los tamaños de la carga útil 192, 384, 768, y 1.536 bits pueden estar por debajo del valor predeterminado. Por lo tanto, cualquier transmisión de datos con tales tamaños de carga útil se transmite sin un piloto secundario. Los tamaños de carga útil de 3.072, 4.608 y 6.144 bits pueden estar por encima del valor predeterminado. Por lo tanto, cualquier transmisión de datos con tales tamaños de carga útil se transmite con un piloto secundario.
De acuerdo con diversos aspectos de la invención, el nivel de potencia del canal piloto primario no cambia con la tasa de transmisión de datos. Por consiguiente, incluso aunque para las tasas de datos por debajo del valor predeterminado cuando no se transmite el canal piloto secundario, el nivel de potencia del canal piloto primario es independiente de las tasas de datos de la comunicación. De acuerdo con diversos aspectos de la invención, los niveles de potencia de los canales piloto primario y secundario para tasas de datos por encima del valor predeterminado permanecen independientes de las tasas de datos. Los niveles de potencia de los canales piloto primario y secundario, en una realización permanecen en la misma proporción para todas las tasas de datos por encima del valor predeterminado.
Con referencia a la Fig. 5, se representa un flujo del proceso 500 para la recepción y decodificación de un canal de datos de acuerdo con diversos aspectos de la invención. En la etapa 501, el receptor puede recibir un canal piloto primario. El receptor puede ser una estación base en el sistema de comunicaciones 100. El receptor puede ser el receptor 200 mostrado en la Fig. 2. En la etapa 502, el receptor determina si se transmite el canal piloto primario recibido con un canal piloto secundario. Tal detección puede realizare buscando un nivel de energía del canal piloto secundario por encima de un umbral de energía, o por encima del nivel de energía del canal piloto primario. Como el canal piloto secundario se transmite a un nivel mucho más alto, la detección de tal nivel de energía puede realizarse fácilmente por el receptor 200 muy rápidamente, por ejemplo en una ranura de 1,25 ms. Si se detecta el canal piloto secundario, en la etapa 503, el receptor 200 puede combinar los canales primario y secundario para mejorar la fase y la amplitud estimadas para la combinación multi-trayectoria de los otros canales tales como los canales de datos en la estructura del receptor 200. Los especialistas en la técnica apreciarán que la fase mejorada y la referencia de amplitud también ayudan a otros tipos de receptores tales como los ecualizadores. Los especialistas en la técnica pueden apreciar además que la capacidad de detectar rápidamente la presencia de un piloto secundario y su nivel con relación al piloto primario es un enorme beneficio para la implementación ya que reduce directamente la cantidad de memoria necesaria en el receptor para el almacenamiento de la señal antes de la combinación multi-trayectoria. En el receptor 200, tal requisito de memoria adicional habría aumentado el tamaño de la RAM de muestras 204 o añadida en la parte frontal de cada elemento de dedo 208, aumentando de este modo su complejidad.
Cuando se transmite el piloto primario sin el canal piloto secundario, la estimación de SNR para el control de potencia puede basarse en la señal recibida del canal piloto primario. Cuando se transmite el piloto primario con el canal piloto secundario, la estimación de SNR puede basarse en la señal recibida del canal piloto secundario ya que el canal piloto secundario puede transmitirse a un nivel de señal más alto que el canal primario. La combinación de los canales piloto primario y secundario determinada en la etapa 503 puede usarse también para generar una estimación de la SNR más precisa del canal de propagación para el control de potencia. Los valores de la SNR de los canales pilotos primario y secundario pueden combinarse de acuerdo con un proceso de combinación ponderada. Por ejemplo se acuerda un mayor peso del valor de la SNR del canal piloto secundario que la del canal piloto primario ya que el canal piloto secundario puede transmitirse a un nivel de señal mayor que el canal primario.
El funcionamiento del proceso de control de potencia se mejora también en base a una SNR mejorada determinada en la etapa 503. Una estimación imprecisa de la SNR degrada el resultado del control de potencia conduciendo de forma imprecisa en el control de la potencia del receptor al valor deseado. Para el proceso del control de potencia, la estimación mejorada del valor de SNR, se compara con el umbral del control de potencia. Si la SNR es mayor que el umbral, el extremo receptor instruye al transmisor a bajar el nivel de potencia de transmisión. Si la SNR es menor que el umbral, el extremo receptor instruye al transmisor a aumentar el nivel de potencia de transmisión. De acuerdo con diversos aspectos de la invención, el proceso de control de potencia en el extremo de transmisión ajusta el nivel de potencia del canal piloto primario en respuesta al comando de control de potencia. El nivel de potencia del canal piloto secundario se basa, de acuerdo con diversos aspectos de la invención, en una proporción predeterminada con respecto al nivel de potencia del canal piloto primario. Por lo tanto, cuando el nivel de potencia del canal piloto primario cambia en respuesta al comando de control de potencia, el nivel de potencia del canal piloto secundario también cambia en la forma correspondiente; sin embargo, la proporción de niveles de potencia permanece constante.
Una estimación de SNR retardada también puede degradar el proceso de control de potencia cuando el canal está variando a lo largo del tiempo. Típicamente, el retardo en la estimación de la SNR para el control de potencia es de 1 ranura temporal. Como el tiempo necesario para detectar la presencia de un piloto secundario también puede ser de una ranura temporal, los pilotos primario y secundario pueden combinarse sin aumentar significativamente la latencia en la estimación de la SNR. Por lo tanto, el control de potencia funciona bien aún cuando el canal está variando a lo largo del tiempo.
El extremo de transmisión también puede enviar un canal indicador de tasa (RICH) junto con la transmisión de datos por el canalde datos. El extremo de recepción en la etapa 504 recibe el RICH. El RICH se usa para asistir al extremo de recepción a determinar la tasa de transmisión de datos del canal de datos. La tasa de transmisión de datos determinada se usa en el proceso de decodificación del canal de datos. Como tal, para decodificar correctamente y con precisión el canal de datos, la información obtenida desde el RICH necesita ser precisa. Generalmente, para decodificar el RICH, el receptor realiza varias hipótesis acerca de los datos recibidos sobre el RICH. En el extremo, el receptor selecciona una de las hipótesis con el nivel de confianza más elevado. Como el receptor necesita examinar varias hipótesis, la detección del canal piloto secundario puede ayudar al receptor a decodificar el RICH. Como tal, en la etapa 505, el receptor decodifica el RICH en base a, al menos una hipótesis de que la indicación de la tasa de transmisión de datos transmitida corresponde a una tasa de transmisión de datos mayor que el valor predeterminado utilizado en el transmisor para disparar la transmisión del canal piloto secundario. En un aspecto, el receptor puede ignorar cualquier resultado del proceso de decodificación del RICH que corresponde a una menor tasa de transmisión de datos que la tasa de transmisión de datos predeterminada. De forma similar, si no se detecta el piloto secundario, la tasa de transmisión de datos está más probablemente por debajo del valor predeterminado que se usa para disparar la transmisión del canal piloto secundario. En la etapa 506, el receptor decodifica el canal de datos en base al RICH decodificado. El proceso de decodificación puede involucrar los procesos de combinación multi-trayectoria y de demodulación. La estimación de la fase mejorada y la referencia de amplitud determinada en la etapa 503 pueden usarse para el proceso de decodificación en la etapa 506.
En otros aspectos, el RICH puede requerirse para transportar menos información si se usa la transmisión del canal piloto secundario de acuerdo con diversos aspectos de la invención. Cuando se necesita transmitir menos información, el funcionamiento del proceso de decodificación puede mejorarse. Por ejemplo, en lugar del RICH que permite 32 posibles entradas para los cuatro identificadores de sub-paquetes y ocho posibles tamaños de paquete del codificador o permitiendo 33 posibles entradas con una entrada de indicador de tasa cero adicional, la transmisión y la detección del canal piloto secundario puede usarse para reducir la cantidad de datos que indican el número de tamaños de paquetes del codificador que posiblemente se transmiten. El proceso indicador de la tasa a través del RICH puede reducir el número de posibles entradas a 16 (o 17 con un indicador de tasa cero) usando una detección del canal piloto secundario para especificar cual se usa de los cuatro mayores tamaños de paquetes del codificador y la falta de detección de un piloto secundario para especificar cual se usa de los cuatro tamaños de paquetes del codificador más pequeños. En una realización de ejemplo, los tamaños de paquetes del codificador pueden ser de 192 bits, y 384 bits. Los identificadores de sub-paquetes pueden ser "0" y "1". Por lo tanto El RICH puede contener cualquiera de las 4 palabras código correspondiente a un tamaño de paquete del codificador y un identificador de sub-paquete. Las palabras código del RICH pueden ser "00", "01", "10", y "11". Si se usa la presencia del piloto secundario para deducir el tamaño de la carga útil, entonces el RICH puede usar sólo dos palabras-código, por ejemplo "00" y "01".
En otra realización, el nivel de potencia del canal piloto secundario puede seleccionarse para que sea mayor que el canal piloto primario de acuerdo con varias proporciones predefinidas. Por ejemplo, si la tasa de transmisión de datos del canal de datos está por encima de un primer valor predeterminado pero por debajo de un segundo valor predeterminado, el nivel de potencia del canal piloto secundario es mayor que el del canal piloto primario de acuerdo con una primera proporción definida. Además, si la tasa de transmisión de datos del canal de datos está por encima del segundo valor predeterminado, el nivel de potencia del canal piloto secundario es mayor que la del canal piloto primario de acuerdo con una segunda proporción definida. En el extremo de recepción, después de detectar el canal piloto primario, el nivel de potencia del canal piloto secundario puede determinar el intervalo de los valores esperados de decodificación del RICH. Si la proporción del nivel de potencia recibida de los canales piloto primario y secundario corresponde con la primera proporción, el valor esperado de la decodificación del RICH estaría entre el primero y el segundo valores predeterminados. Si la proporción del nivel de potencia recibida de los canales piloto primario y secundario corresponde con la segunda proporción, el valor esperado de decodificación del RICH estaría por encima del segundo valor predeterminado.
La selección del nivel óptimo de potencia total de los canales piloto puede describirse por los gráficos representados en la Fig. 7. Para las tasas de datos R4, R5, Y R6, el nivel de potencia combinada de los canales piloto primario y secundario se selecciona de modo que el nivel de potencia total corresponde a un nivel de potencia óptimo casi adecuado para las tasas de datos R4, R5 y R6. Para las tasas de datos R1, R2 y R3, el nivel de potencia del piloto consiste del nivel de potencia del canal piloto primario. De forma similar, la potencia piloto total se selecciona de tal modo que el nivel de potencia es casi adecuado para las tasas de datos R1, R2 y R4. El valor predeterminado que establece si transmitir un canal piloto secundario se basa entre los valores de R3 y R4. Como tal, el nivel de potencia del canal piloto se selecciona cerca de un nivel óptimo mientras que permite a los procesos del control de la tasa de transmisión de datos y del control de potencia operar funcionar juntos sin ninguna contención entre las necesidades de transmitir un nivel de potencia del piloto mayor para tasas de datos altas y el control de potencia basado en la SNR del canal piloto recibido.
Los especialistas en la técnica apreciarán además que los diversos bloques lógicos ilustrativos, los módulos, los circuitos, y las etapas del algoritmo descritas en conexión con las realizaciones descritas en este documento pueden implementarse como un hardware electrónico, software de ordenador, o una combinación de ambos. Para ilustrar claramente esta posibilidad de intercambiar hardware y software, se han descrito diversos componentes ilustrativos, bloques, módulos, circuitos y etapas anteriormente, generalmente en términos de sus funcionalidades. Si tal funcionalidad se implementa como hardware o software depende de la aplicación particular y las restricciones del diseño impuestas sobre el sistema global. Los especialistas en la técnica pueden implementar la funcionalidad descrita de diversas formas para cada aplicación particular, pero tales decisiones de implementación no deberían interpretarse que causan una desviación del alcance de la presente invención.
Los diversos bloques ilustrativos, módulos y circuitos descritos en conexión con las realizaciones tratadas en este documento pueden implementarse o realizarse con un procesador de propósito general, un procesador digital de señales (DSP), un circuito integrado de aplicación específica (ASIC), una disposición de puertas programable en campo (FPPGA) u otro dispositivo lógico programable, puertas discretas o lógica de transistores, componentes hardware discretos, o cualquier combinación de los mismos diseñada para realizar las funciones descritas en este documento. Un procesador de propósito general puede ser un microprocesador, pero como alternativa, el procesador puede ser cualquier procesador convencional, controlador, microcontrolador, o máquina de estados. Un procesador puede implementarse también como una combinación de dispositivos de conmutación, 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 de tales configuraciones.
Las etapas de un procedimiento o algoritmo descrito junto con las realizaciones descritas en este documento pueden realizarse directamente en hardware, en un módulo software ejecutado por un procesador, o en una combinación. Un módulo software puede residir en memoria RAM, memoria flash, memoria ROM, memoria EPROM, memoria EEPROM, registros, disco duro, un disco desmontable, un CD-ROM, o cualquier otra forma de medio de almacenamiento conocido en la técnica. Un medio de almacenamiento de ejemplo se acopla al procesador de forma que el procesador puede leer la información desde el medio de almacenamiento, y escribir información al mismo. 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 preferidas se proporciona para posibilitar que cualquier persona especialista en la técnica realice o use la presente invención. Diversas modificaciones a estas realizaciones resultarán fácilmente evidentes a los especialistas en la técnica, y los principios genéricos definidos en el presente documento pueden aplicarse a otras realizaciones, sin el uso de la facultad inventiva. De este modo, la presente invención no está concebida para que este limitada a las realizaciones mostradas en este documento sino para que esté de acuerdo con el más amplio alcance consistente con los principios y características novedosas descritas en el presente documento, como se muestran en las reivindicaciones.

Claims (13)

  1. \global\parskip0.970000\baselineskip
    1. Un procedimiento para las comunicaciones de datos, que comprende:
    transmitir un canal piloto primario;
    transmitir un canal piloto secundario; y
    transmitir datos por un canal de datos,
    caracterizado porque dichos canales piloto primario y secundario se usan para decodificar dichos datos por el canal de datos; y
    caracterizado además por:
    mantener el nivel de potencia de dicho canal piloto primario independientemente de, al menos uno de, la tasa de transmisión de datos y el tamaño de la carga útil de datos transmitidos por dicho canal de datos; y
    ajustar el nivel de potencia de dicho canal piloto secundario en base a, al menos uno de, la tasa de transmisión de datos y el tamaño de la carga útil de dicho canal de datos.
    \vskip1.000000\baselineskip
  2. 2. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 que comprende además:
    recibir dichos canales piloto primario, secundario y de datos;
    decodificar dichos datos recibidos por dicho canal de datos en base a la información del canal determinada a partir de dichos canales piloto primario y secundario recibidos.
    \vskip1.000000\baselineskip
  3. 3. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 que comprende además:
    determinar, al menos uno de, la tasa de transmisión de datos de dichos datos de transmisión y el tamaño de la carga útil de dichos datos de transmisión por dicho canal de datos;
    determinar una proporción de niveles de potencia de dichos canales piloto primario y secundario en base a, al menos uno de, dicha tasa de transmisión de datos determinada y el tamaño de la carga útil.
    \vskip1.000000\baselineskip
  4. 4. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 que comprende además:
    comparar (402) la tasa de transmisión de datos o el tamaño de la carga útil de los datos transmitidos con un valor predeterminado;
    si la tasa de transmisión de datos o el tamaño de la carga útil es mayor que el valor predeterminado, transmitir (403) el canal piloto secundario a un nivel de potencia mayor que el del canal piloto primario.
    \vskip1.000000\baselineskip
  5. 5. Un aparato para las comunicaciones de datos que comprende:
    un transmisor (300) configurado para transmitir un canal piloto primario, un canal piloto secundario y datos por un canal de datos;
    caracterizado porque dichos canales piloto primario y secundario se usan para decodificar dichos datos por el canal de datos; y porque comprende además:
    un procesador de control de potencia para mantener el nivel de potencia de dicho canal piloto primario independiente de, al menos uno de, la tasa de transmisión de datos y el tamaño de la carga útil de los datos transmitidos por dicho canal de datos y ajustar el nivel de potencia de dicho canal piloto secundario en base a al menos uno de: la tasa de transmisión de datos y el tamaño de la carga útil de dicho canal de datos.
    \vskip1.000000\baselineskip
  6. 6. El aparato de acuerdo con la reivindicación 5 que comprende además:
    un controlador para determinar, al menos uno de, la tasa de transmisión de datos y el tamaño de la carga útil de dichos datos transmitidos por dicho canal de datos y determinar una proporción de niveles de potencia de dichos canales piloto primario y secundario en base a, al menos uno de, dicha tasa de transmisión de datos determinada y el tamaño de la carga útil.
    \global\parskip1.000000\baselineskip
  7. 7. El aparato de acuerdo con la reivindicación 5 que comprende además:
    un medio para comparar la tasa de transmisión de datos o el tamaño de la carga útil de los datos transmitidos con un valor predeterminado;
    un medio para transmitir el canal piloto secundario a un nivel de potencia mayor que el del canal piloto primario si la tasa de transmisión de datos o el tamaño de la carga útil es mayor que el valor predeterminado.
    \vskip1.000000\baselineskip
  8. 8. Un procedimiento para un sistema de comunicaciones, que comprende:
    recibir un canal piloto primario, un canal piloto secundario y un canal de datos; y
    decodificar dicho canal de datos recibido en base a la información de canal determinada a partir de dichos canales piloto primario y secundario recibidos;
    en el que el nivel de potencia de dicho canal piloto primario se mantiene independiente de, al menos uno de, la tasa de transmisión de datos y el tamaño de la carga útil de dichos datos de transmisión por dicho canal de datos y el nivel de potencia de dicho canal piloto secundario se ajusta en base a, al menos uno de, la tasa de transmisión de datos y el tamaño de la carga útil de dicho canal de datos.
    \vskip1.000000\baselineskip
  9. 9. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 8 que comprende además:
    utilizar la proporción de señal a ruido recibida de dicho canal piloto secundario para un proceso de control de potencia entre el extremo de recepción y el extremo de transmisión respecto a la recepción y transmisión de dicho canal piloto primario, el canal piloto secundario y canal de datos.
    \vskip1.000000\baselineskip
  10. 10. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 8 que comprende además:
    decodificar un canal indicador de tasa de transmisión de datos, que indica, al menos uno de, el tamaño de la carga útil y la tasa de transmisión de datos de dicho canal de datos, recibidos desde un extremo de transmisión que transmite dicho canal piloto primario, dicho canal piloto secundario y dicho canal de datos en base a, al menos uno de, el nivel de potencia recibido de dicho canal piloto secundario y la proporción de niveles de potencia recibidos de dichos canales piloto primario y secundario.
    \vskip1.000000\baselineskip
  11. 11. Un aparato que comprende:
    un receptor (200) para recibir unos canales piloto primario y secundario y un canal de datos;
    un decodificador (214) para decodificar dichos datos por dicho canal de datos recibidos en base a la información de canal determinada a partir de dichos canales piloto recibidos primario y secundario;
    en el que el nivel de potencia de dicho canal piloto primario se mantiene independiente de, al menos uno de, la tasa de transmisión de datos y el tamaño de la carga útil de dichos datos de transmisión por dicho canal de datos y el nivel de potencia de dicho canal piloto secundario se ajusta en base a, al menos uno de, la tasa de transmisión de datos y el tamaño de la carga útil de dicho canal de datos.
    \vskip1.000000\baselineskip
  12. 12. El aparato de acuerdo con la reivindicación 11 que comprende además:
    un procesador de control de potencia configurado para utilizar la proporción de señal a ruido recibida de dicho canal piloto secundario para un proceso de control de potencia entre un extremo de recepción y un extremo de transmisión que reciben y transmiten respectivamente dicho canal piloto primario, dicho canal piloto secundario y dicho canal de datos.
    \vskip1.000000\baselineskip
  13. 13. El aparato de acuerdo con la reivindicación 11 en el que dicho codificador (214) está configurado además para:
    decodificar un canal indicador de tasa, que indica, al menos uno de, el tamaño de la carga útil y la tasa de transmisión de datos de dicho canal de datos, recibidos desde un extremo de transmisión que transmite dicho canal piloto primario, dicho canal piloto secundario y dicho canal de datos en base a, al menos uno de, el nivel de potencia recibida de dicho canal piloto secundario y la proporción de niveles de potencia recibidas de dichos canales pilotos primario y secundario.
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