PT1976147E

PT1976147E - Método e aparelho para controlo de potência num sistema de comunicação sem fios

Info

Publication number: PT1976147E
Application number: PT81605636T
Authority: PT
Inventors: Avneesh Agrawal; Da-Shan Shiu
Original assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 2000-11-21
Filing date: 2001-11-14
Publication date: 2013-04-18
Also published as: CN101373997B; HK1079913A1; CN101373997A; CN100438367C; NO20032264L; WO2002043275A3; EP1976147A3; BR0115491A; TW554630B; BRPI0115491B1; JP3974524B2; DK1976147T3; MXPA03004494A; EP1976147A2; NO20032264D0; EP1336259B1; CN1666436A; IL155816A0; WO2002043275A2; EP1336259A2

Description

ΡΕ1976147 1

DESCRIÇÃO

"MÉTODO E APARELHO PARA CONTROLO DE POTÊNCIA NUM SISTEMA DE COMUNICAÇÃO SEM FIOS"

DOMÍNIO A presente invenção diz respeito a comunicação sem fios de dados. Mais particularmente, a presente invenção refere-se a um inovador e aperfeiçoado método e aparelho para controlo de potência num sistema de comunicação sem fios.

ANTECEDENTES

Num sistema de comunicação sem fios, uma estação de base comunica com vários utilizadores móveis. A ligação de comunicação que parte da estação de base para a estação móvel é designada como a ligação directa, enquanto a ligação de comunicação que parte da estação móvel para a estação de base é designada como a ligação inversa. Em particular num sistema de Acesso Múltiplo por Divisão de Código ("Code Division Multiple Access - CDMA"), os utilizadores móveis partilham uma mesma banda de radiofrequência (RF), em que o controlo de potência impede que um utilizador interfira com outras estações móveis. Num sistema deste tipo, o controlo de potência é utilizado para 2 ΡΕ1976147 garantir uma suficiente qualidade dos sinais recebidos na estação de base ou na estação móvel. Especificamente na ligação inversa, o controlo de potência ajusta a potência de transmissão de cada estação móvel, obtendo-se como resultado que os sinais serão centralmente recebidos pela estação de base aproximadamente ao mesmo nivel de potência. Por outras palavras, o controlo de potência da ligação inversa procura resolver o problema do próximo-distante ("near-far") em sistemas de acesso múltiplo com espalhamento de espectro e, consequentemente, aumentar a capacidade do sistema. Na ligação directa, o controlo de potência também pode ser utilizado para impedir que uma excessiva potência de transmissão em ligação descendente interfira com as transmissões de ligação descendente nas células adjacentes. Os sistemas de espalhamento de espectro, como por exemplo os sistemas de CDMA, empregam normalmente um esquema de controlo de potência em circuito aberto ou em circuito fechado. A expressão circuito aberto refere-se a uma operação controlada pelo transmissor (quer seja estação móvel ou de base) em que o receptor não está directamente envolvido. A titulo de exemplo, um determinado controlo de potência em circuito aberto de ligação inversa solicita a estação móvel no sentido de ajustar a potência de transmissão de ligação inversa, com base no nível de potência dos sinais recebidos a partir da estação de base através da ligação directa. 0 controlo de potência em circuito fechado expande o funcionamento em circuito aberto, na medida em que o receptor participa activamente na tomada de decisão do ajustamento de potência. A título 3 ΡΕ1976147 de exemplo, para controlo de potência em circuito fechado de ligação inversa, a estação de base compara o nivel de potência dos sinais recebidos a partir de uma dada estação móvel com um valor de limiar. Com base na comparação, a estação de base irá em seguida instruir a estação móvel no sentido de aumentar ou diminuir a potência de transmissão da ligação inversa. De modo reciproco, a estação móvel monitoriza o nivel de potência dos sinais recebidos na ligação directa, e proporciona para a estação de base informação de retorno ("feedback") quanto à qualidade da ligação directa. 0 funcionamento em circuito fechado é utilizado para compensar as flutuações de potência associadas com o desvanecimento de uma dada ligação, como por exemplo o desvanecimento de Raleigh. A Publicação de Patente Internacional com o N° W098/5846 divulga um controlo de potência de canal de codificação múltipla num sistema de comunicação via rádio. A Publicação de Patente Internacional com o N° WO00/27050 divulga um método para controlo de potência de transmissão e um aparelho para controlo de potência de transmissão, num sistema de comunicação móvel. 0 Pedido de Patente Europeia com o N° EP 1 067 704 divulga um método para controlo de potência, destinado a um sistema de comunicações dispondo de múltiplos canais de tráfego por assinante. 4 ΡΕ1976147

Num sistema em que uma estação móvel recebe múltiplos fluxos de dados através de uma ligação comum, coloca-se o problema de distinguir a qualidade de cada um dos sinais transmitidos. Existe portanto uma certa necessidade para a criação de um aperfeiçoado método para controlo de potência, num sistema de comunicação sem fios que suporte múltiplos fluxos de dados através de uma ligação comum. Além disso, é sentida uma certa necessidade para a criação de um sistema de comunicação sem fios que suporte múltiplos fluxos de dados através de uma ligação comum, o qual tenha em consideração a qualidade da ligação comum relativamente a cada utilizador móvel.

SUMÁRIO

Tal como está estabelecido nas reivindicações anexas, os modelos de realização divulgados proporcionam um método inovador e aperfeiçoado para controlo de potência num sistema de comunicações sem fios. De acordo com uma vertente da invenção, num sistema de comunicação sem fios em que são transmitidos múltiplos fluxos de dados através de um canal composto, integrando o canal composto uma multiplicidade de canais de transporte, um método para controlo de potência inclui as seguintes etapas: (i) atribuir um indicador de potência para cada um dos múltiplos canais de transporte; (ii) fazer decrescer o indicador de potência de cada um dos múltiplos canais de transporte que apresente um erro de transmissão; (iii) acrescentar o indicador de potência de cada um dos 5 ΡΕ1976147 múltiplos canais de transporte que não tenha erro de transmissão; (iv) determinar um indicador com um valor máximo de potência a partir dos indicadores de potência de cada um dos múltiplos canais de transporte; e (v) tomar uma decisão de controlo de potência com base no indicador de potência máximo. A detecção de um erro de transmissão pode ainda incluir a seguinte etapa: realizar uma verificação de redundância ciclica sobre cada um dos múltiplos canais de transporte.

Os indicadores de potência podem consistir em razões sinal-interferência. 0 método pode ainda incluir a seguinte etapa: transmitir as decisões de controlo de potência para um transmissor, em que o transmissor irá ajustar a potência em resposta à decisão de controlo de potência.

Um aparelho sem fios pode executar o método.

Ao fazer decrescer, pode-se aplicar um valor de escalão de decréscimo; e, ao acrescentar, pode-se aplicar um valor de escalão de acréscimo diferente do valor do escalão de decréscimo. 0 valor do escalão de decréscimo pode ser uma função do valor do escalão de acréscimo. 6 ΡΕ1976147 0 valor do escalão de decréscimo pode aplicar uma probabilidade de erro alvo ao tamanho do escalão de acréscimo.

Segundo uma outra vertente da invenção, um método para controlo de potência num sistema de comunicações sem fios, em que as transmissões no sistema utilizam um canal de transporte composto constituído por uma multiplicidade de canais de transporte, inclui as seguintes etapas: (i) recepção de fluxos de dados através dos múltiplos canais de transporte; (ii) determinação de um limiar de qualidade individual para cada um dos múltiplos canais de transporte; (iii) determinação de um limiar de qualidade composto para o canal de transporte composto, em que o limiar de qualidade composto é igual a um valor máximo de entre os limiares de qualidade individuais. 0 método pode ainda incluir a seguinte etapa: actualização dos limiares de qualidade individuais como uma função dos erros de transmissão sobre cada um dos múltiplos canais de transporte.

De preferência, os limiares de qualidade individuais serão mantidos dentro de um predeterminado intervalo do limiar de qualidade composto. 0 método pode ainda incluir a seguinte etapa: realização de uma verificação de redundância ciclica para cada um dos múltiplos canais de transporte. 7 ΡΕ1976147

De preferência, um transmissor irá utilizar o limiar de qualidade composto para tomar decisões de controlo de potência.

Segundo ainda uma outra vertente da invenção, um aparelho sem fios é constituído por: (i) um processador apropriado para processar múltiplos fluxos de dados, sendo os múltiplos fluxos de dados recebidos através de uma multiplicidade de canais de transporte; (ii) uma unidade de detecção de erros acoplada ao processador, sendo tal unidade de detecção de erros apropriada para detectar erros nos múltiplos fluxos de dados; e (iii) uma unidade de controlo de potência adaptada para calcular limiares de qualidade para cada um dos múltiplos canais de transporte, em que um primeiro limiar de qualidade associado com um primeiro canal de transporte será aumentado aquando da detecção de um erro num primeiro fluxo de dados transmitido através do primeiro canal de transporte, estando a unidade de controlo de potência preparada para determinar uma instrução de controlo de potência de acordo com os limiares de qualidade. A unidade de controlo de potência pode ser adaptada para diminuir o primeiro limiar de qualidade, se nenhum erro for detectado.

Os escalões de diminuição do limiar de qualidade podem ser uma função de probabilidade de erro de bloco. 8 ΡΕ1976147

Os escalões de aumento do limiar de qualidade podem apresentar um predeterminado tamanho de escalão. 0 limiar de qualidade pode corresponder a uma razão sinal-interferência. A unidade de controlo de potência pode ser adaptada para transmitir uma instrução de controlo de potência para um transmissor.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

As caracteristicas, objectivos, e vantaqens do método e aparelho presentemente divulgados ir-se-ão tornar mais perceptiveis a partir da descrição detalhada adiante apresentada, quando considerada em conjugação com os desenhos, sendo em todos eles usados simbolos de referência iguais para correspondentes identificações, e em que: a Figura 1 ilustra, sob a forma de diagrama de blocos, um sistema de comunicação sem fios de acordo com um modelo de realização; a Figura 2 ilustra, sob a forma de diagrama de blocos, uma parte de um canal de tráfego como representado na Figura 1, de acordo com um modelo de realização; a Figura 3 ilustra um esquema de controlo de potência implementado num sistema de comunicação sem fios de um modelo de realização; a Figura 4 ilustra um circuito interno de um 9 ΡΕ1976147 esquema de controlo de potência como representado na Figura 3, de acordo com um modelo de realização; as Figuras 5 e 6 ilustram um circuito externo de um esquema de controlo de potência como representado na Figura 3, de acordo com um modelo de realização; e a Figura 7 ilustra um transmissor num sistema de comunicação sem fios como representado na Figura 1, de acordo com um modelo de realização exemplificativo.

DESCRIÇÃO DETALHADA DOS MODELOS DE REALIZAÇÃO PREFERIDOS

Num modelo de realização exemplificativo da presente invenção, um sistema de comunicação sem fios de CDMA implementa um método de controlo de potência em circuito fechado, onde o circuito externo vai sendo executado em paralelo por diversas vezes. 0 método determina um limiar da Razão Sinal-Interferência ("Signal-to-Interference Ratio - SIR"), baseado em critérios de verificação de redundância ciclica durante as ocorrências em paralelo.

Num modelo de realização exemplificativo ilustrado na Figura 1, um sistema de comunicação sem fios 10 inclui uma estação de base 12 que comunica com a estação móvel 22 através de uma interface aérea, a ligação via rádio 20. A estação de base 10 processa múltiplos canais de transporte separados, cada qual correspondendo a um fluxo de dados para a estação móvel 22. Um canal de transporte consiste num canal para transporte de dados entre o canal 10 ΡΕ1976147 físico e um determinado destino. Um canal de transporte, do ponto de vista do transmissor, é um canal que liga o canal lógico de camada superior aos bits alocados, sobre o canal físico. Quando os bits de camada superior passam através de um canal de transporte, eles são anexados com os bits de CRC, são codificados e ajustados em termos de débito. Os diferentes tipos de canais de transporte são definidos pela maneira como os dados são transferidos, e com que características, sobre a camada física, quer utilizando um canal físico dedicado ou comum. Os canais de transporte são multiplexados para formar um Canal de Transporte Composto Codificado, designado por ("Coded Composite Transport CHannel - CCTrCH"). Um CCTrCH será portanto o resultado da multiplexagem de um ou vários canais de transporte. Os fluxos de dados são fornecidos através dos canais de transporte 16 para a interface de CCTrCH 18, a qual está descrita em detalhe na Figura 2. O CCTrCH prepara os fluxos de dados para transmissão através da ligação via rádio 20.

Note-se que, no modelo de realização exem-plificativo, o sistema 10 consiste num sistema sem fios de Acesso Múltiplo por Divisão de Código ("Code Division Multiple Access - CDMA"), o qual é consistente com o "Projecto de Norma ANSI J-STD-01 para W-CDMA (Wideband Code Division Multiple Access) Norma de Compatibilidade de Interface Aérea para Aplicações PCS de 1,85 a 1,99 GHz" identificado pelo acrónimo "W-CDMA" ou "WCDMA". Em modelos de realização alternativos, o sistema 10 pode ser implementado usando um sistema consistente com as Normas 11 ΡΕ1976147 "TIA/EIA/IS-2000 para Sistemas com Espalhamento de Espectro cdma2000" identificadas pelo acrónimo "cdma2000 Standard", a Norma "TIA/EIA/IS-95 Norma de Compatibilidade Estação Móvel-Estação de Base para Sistema Celular de Espalhamento de Espectro de Banda Larga em Modo Duplo", doravante identificada como "a Norma IS-95", ou outros sistemas que empregam controlo de potência, tais como os sistemas genericamente referidos como sistemas de Dados de Alto Débito ("High Data Rate - HDR"). A estação móvel 22 inclui um processador 24 e uma interface de CCTrCH 28, semelhante à interface de CCTrCH 18. São usados canais de transporte 26 para processar fluxos de dados entre a interface de CCTrCH 28 e o processador 24.

Uma parte 30 da interface de CCTrCH 18 da Figura 1 está detalhada na Figura 2. Conforme ilustrado, os canais de transporte fornecem fluxos de dados para unidades de codificação e multiplexagem 32. Para maior clareza da Figura 2, a cada uma das unidades de codificação e multiplexagem 32 foi atribuido um indice correspondente a um canal de transporte. As unidades de codificação e multiplexagem estão acopladas a um multiplexador de CCTrCH 34, onde a informação dos canais de transporte é multiplexada e fornecida a uma unidade de interface 36 que prepara os dados para o canal físico, e a ele apresenta tais dados através da ligação via rádio 20 da Figura 1.

Fazendo de novo referência ao sistema sem fios 10 da Figura 1, a estação móvel 22, tal como outras estações 12 ΡΕ1976147 móveis não representadas, desloca-se normalmente no interior do sistema 10 relativamente à estação de base 12. De uma forma geral, o controlo de potência da ligação inversa garante que a estação de base 12 não receba uma potência excessiva a partir de uma unidade móvel mais próxima em comparação com uma unidade mais distante, ou seja, procura resolver o problema do próximo-distante. No modelo de realização exemplificativo, o sistema 10 emprega um esquema de controlo de potência em circuito fechado que está ilustrado na Figura 3. 0 esquema de circuito fechado inclui um circuito externo e um circuito interno para controlar a potência de transmissão com base numa métrica de qualidade de ligação. Um circuito interno compara periodicamente os sinais recebidos com um valor de limiar. 0 valor do limiar está relacionado com uma métrica da qualidade de ligação e representa habitualmente uma razão entre energia de sinal e energia de ruido. 0 circuito externo inicializa e actualiza periodicamente o valor de limiar. 0 periodo do circuito externo é normalmente muito mais longo do que o periodo do circuito interno. São tomadas decisões de controlo de potência em resposta aos resultados da comparação. As decisões de controlo de potência são então disponibilizadas para o respectivo transmissor, sob a forma de instruções de controlo de potência. 0 transmissor responde às instruções através do correspondente ajustamento da potência de transmissão. Num dado modelo de realização, uma instrução de controlo de potência é enviada sob a forma de bits de Controlo de

Potência de Transmissão ("Transmit Power Control - TPC"), definidos na estrutura de canal fisico. Num outro modelo de 13 ΡΕ1976147 realização, uma instrução de controlo de potência é transmitida sob a forma de Bit de Controlo de Potência ("Power Control Bit - PCB") inserido na transmissão de CCTrCH. Com a confirmação de TPC ou de PCB dá-se instrução ao destinatário no sentido de aumentar a potência, e com a negação do bit dá-se instrução ao destinatário no sentido de diminuir a potência. Note-se que confirmação e negação são termos relativos em que, se a confirmação corresponder a um nivel lógico alto, a negação corresponderá a um nivel lógico baixo, e vice-versa. 0 bit de TPC (PCB) proporciona uma instrução de aumento/diminuição, em que a polaridade da afectação pode ser implementada de diversas maneiras. Modelos de realização alternativos podem usar métodos alternativos para instruir o destinatário acerca do ajustamento de potência. A titulo de exemplo, um modelo de realização irá transmitir as instruções usando um canal alternativo.

No modelo de realização exemplificativo, o PCB indica um aumento ou uma diminuição incremental, em que o acréscimo consiste num predeterminado escalão de ajustamento de potência. 0 escalão de ajustamento de potência pode ser o mesmo para os aumentos e diminuições, ou pode ser diferente. Do mesmo modo, no modelo de realização exemplificativo, o escalão de ajustamento de potência é definido sob a forma de um escalão de potência em dB. Um outro modelo de realização utiliza múltiplos PCB's para proporcionar uma indicação do tamanho e sentido do escalão de ajustamento de potência. 14 ΡΕ1976147

Tal como ilustrado na Figura 3, o valor de limiar é estabelecido num valor sob a forma de uma função de uma métrica de qualidade de ligação, em que a métrica de qualidade de ligação é definida sob a forma da energia por chip (Ec) a dividir pela densidade de potência de ruido (No), ou seja .Como Ec está relacionada com o valor médio % da potência do sinal de modulação, a métrica ^ estara relacionada com a Razão Sinal-Interferência (SIR) recebida. &

Consequentemente, o valor proporciona uma métrica de qualidade de ligação que responde directamente ao comando de controlo de potência. Em modelos de realização alternativos podem-se implementar outras métricas para servirem como indicações da qualidade de ligação. A Figura 4 ilustra, sob a forma de diagrama de fluxos, um fluxo de processamento 50 para uma iteração da operação de controlo de potência no circuito interno, de acordo com o modelo de realização exemplificativo. O circuito interno faz parte do esquema de controlo de potência em circuito fechado da Figura 3. Note-se que, para o modelo de realização exemplificativo, a estação de base 10 e a estação móvel 22 da Figura 1 executam as operações de circuito interno e de circuito externo. A estação de base 10 mede a métrica ^ da ligação inversa e a estação móvel 22 mede a métrica da ligação directa. A estação de % base 10 irá depois enviar instruções de controlo de potência para a estação móvel 22, e a estação móvel 22 envia instruções de controlo de potência para a estação de 15 ΡΕ1976147 base 10. Em modelos de realização alternativos pode-se realizar a operação de controlo de potência em circuito fechado em apenas um, em vez de ser nos dois participantes da transmissão.

Continuando com a Figura 4, a iteração inicia-se & na etapa 52, e na etapa 54 é feita a medição da métrica & do sinal recebido. A métrica «< medida é comparada com o limiar na etapa 56. 0 limiar é um limiar de qualidade e pode ser considerado como um indicador de potência. Na etapa 58, o receptor determina o(s) PCB(s) a ser(em) enviado(s) para o transmissor, com base nos resultados da comparação da etapa 56. 0 receptor irá então enviar o(s) PCB(s) para o transmissor na etapa 60 e a iteração conclui-se na etapa 62. Note-se que cada receptor monitoriza de .m- forma contínua a métrica de ligação ™ . Se bem que a operação de circuito interno ilustrada na Figura 4 monitorize a qualidade do sinal recebido, não se pode distinguir facilmente a métrica de ligação para cada um dos canais de transporte dentro do CCTrCH. 0 modelo de realização exemplificativo utiliza a operação de circuito externo para distinguir entre si os canais de transporte individuais que constituem o CCTrCH. A operação de circuito externo do modelo de realização exemplificativo utiliza uma métrica que está relacionada com a taxa de erro de transmissão de cada canal de transporte. 0 modelo de realização exemplificativo 16 ΡΕ1976147 utiliza a Verificação de Redundância Cíclica ("Cyclic Redundancy Check - CRC") como uma métrica para actualização do valor de limiar. Note-se que os canais de transporte constituintes do CCTrCH podem ser codificados usando uma diversidade de códigos de controlo de erro, em que canais de transporte individuais dão origem a diferentes probabilidades de erro de bloco. A métrica da taxa de erro de transmissão individualiza a análise do desempenho do canal. Note-se que o alvo para a probabilidade de erro, ε, pode variar de canal de transporte para canal de transporte.

Para o caso de um único canal de transporte apresentando um alvo para a probabilidade de erro de bloco igual a ε, a métrica de CRC pode ser implementada de acordo com o seguinte esquema de controlo de potência: if(CRC fail)+Increment target SIR by Δ; (1) ε if (CRC pass)+Decrement target SIR by -—Δ; (2) 1—ε 0 alvo para a SIR ("target SIR") corresponde ao nível de potência de limiar para o canal de transporte. A verificação CRC é realizada no receptor (estação de base 10 ou estação móvel 22) . Por outras palavras, a ausência de erros de CRC indica que o limiar de SIR terá sido provavelmente estabelecido a um nível demasiado alto. Neste caso, o limiar deverá sofrer um decréscimo. A presença de erros de CRC indica que o alvo para a SIR poderá ter sido 17 ΡΕ1976147 alvo para Em estado tal forma resultado estabelecido a um nível demasiado baixo, e que o a SIR deverá sofrer um acréscimo em conformidade, estacionário, o alvo para a SIR será ajustado de que a probabilidade de erro de bloco tenha um igual a ε.

Para múltiplos canais de transporte dentro do CCTrCH, a potência de transmissão por chip é conjuntamente ajustada para todos os canais de transporte. Nas Figuras 5 e 6 está ilustrada uma iteração 100 da operação de circuito externo, para o modelo de realização exemplificativo. Na etapa 102 inicia-se a iteração de circuito externo. No losango de decisão 104 o receptor verifica a existência de erros de CRC no canal de transporte (i) , em que a CRC para o canal de transporte (i) é identificada como CRC(i). O índice i corresponde a um canal de transporte. Cada canal de transporte (i) tem um associado TARGET(i) representando o valor de limiar para o canal de transporte (i) . Os valores TARGET() representam os valores de limiar individuais. Se não houver erro de CRC sobre o canal de transporte (i), o processamento continua para a etapa 108, a fim de diminuir o TARGET (i) de acordo com uma fórmula predeterminada. Se houver um erro de CRC sobre o canal de transporte (i), o processamento continua para a etapa 106, a fim de aumentar o TARGET (i) por uma quantidade predeterminada. O modelo de realização exemplificativo implementa a métrica de CRC, ao aplicar por extensão o anterior esquema de controlo de potência a canais de transporte individuais: 18 ΡΕ1976147 if(CRC fail)tlncrement TARGET(i) by Δ(ΐ) ; (3) if(CRC pass) tDecrement TARGET(i) by ^ Δ(i) . (4)

Os valores iniciais de TARGET() são predeterminados de forma independente, para cada canal de transporte. 0 valor máximo de todos os TARGET(i) individuais -para i = 1, 2, N - é utilizado como o alvo para a SIR relativamente ao CCTrCH, já que este valor irá satisfazer o alvo para a probabilidade de erro de bloco para cada canal de transporte em estado estacionário. No estado estacionário, as equações (3) e (4) garantem que a probabilidade de erro é igual a ε (i). Por exemplo, se inicialmente o alvo para a SIR for 100 dB mais baixo do que o esperado, então após 100 erros de bloco o alvo para a SIR será ainda pelo menos (100 - 100*A) mais baixo do que o valor requerido.

Consequentemente, todos os 100 blocos irão provavelmente estar em erro, o que conduz a uma taxa de erro de 1. Como todos os canais de transporte individuais dentro do CCTrCH utilizam um canal comum para transmissão, a qualidade do CCTrCH reflecte o canal de transporte que evidencia a pior qualidade. Por outras palavras, a potência de transmissão é ajustada no sentido de satisfazer o canal de transporte com pior desempenho.

Note-se que, em modelos de realização alternativas, se podem fazer acréscimos ou decréscimos com uma quantidade igual, ou utilizar uma mesma fórmula. Em modelos 19 ΡΕ1976147 de realização alternativos podem-se utilizar valores predeterminados para acréscimo e decréscimo. Na Figura 6, o processamento tem continuidade a partir das etapas 108 e 106. Note-se que, num dado modelo de realização, a verificação de erro CRC do losango de decisão 104 - e o resultante acréscimo na etapa 106, ou decréscimo na etapa 108 - é executada em paralelo para i = 1, 2, ..., N, em que N é o número total de canais de transporte dentro do CCTrCH. A métrica de CRC proporciona valores de limiar individuais para cada canal de transporte. Na Figura 6, a iteração 100 prossegue a partir da etapa 110, sendo o índice i do canal de transporte inicializado no valor igual a 1 na etapa 112.

No losango de decisão 114, o receptor determina se TARGET(i) - o valor de limiar individual do canal de transporte (i) é maior do que o valor de limiar de CCTrCH, etiquetado como "THRESHOLD". Se 0 TARGET(i) for maior do que THRESHOLD, então THRESHOLD é estabelecido como sendo igual ao valor de TARGET(i), na etapa 116. 0 processamento continua para o losango de decisão 118, a fim de determinar se TARGET (i) é menor do que THRESHOLD menos um valor de intervalo etiquetado como "DEPTH". DEPTH impede que qualquer TARGET(i) se afaste demasiadamente do actual valor de THRESHOLD. Se o TARGET (i) for maior, então ele será estabelecido como sendo igual a (THRESHOLD - DEPTH), na etapa 120. Isto impede a situação em que um canal de transporte (j) requer o valor de THRESHOLD que predomine sobre todos os outros canais de transporte. Nesta situação, os outros canais de transporte não iriam evidenciar muitos erros de CRC e, consequentemente, em cada iteração do circuito externo, os valores de TARGET individuais 20 ΡΕ1976147 associados com os outros canais de transporte iriam continuar a sofrer decréscimos. Se houver um outro canal de transporte a substituir o canal de transporte (j) como canal de delimitação, poderão ser necessárias muitas iterações para que os valores de TARGET que sofreram decréscimos regressem a um nivel apropriado relativamente ao actual THRESHOLD de delimitação, donde resultaria a perda de blocos de transporte. O recurso a um valor de intervalo, tal como DEPTH, diminui a perda de dados em tal cenário. [Você pode me mostrar por favor a origem deste parágrafo? Parece ser uma ideia completamente diferente daquela que eu tinha.] O processamento continua para a etapa 122 onde o índice i sofre um acréscimo. No losango de decisão 124, o receptor determina se terão já sido considerados todos os canais de transporte dentro do CCTrCH. Se não, o processamento regressa ao losango de decisão 114. Quando todos os canais de transporte tiverem sido considerados, o processamento continua para a etapa 126 para enviar o valor de THRESHOLD para o transmissor. A iteração 100 do circuito externo termina na etapa 128.

Num dado ' exemplo, o sistema deseja manter uma taxa de erro de bloco de 1%, ou seja, (ε = 0,01) . Além disso, o escalão de acréscimo, Δ, é definido como sendo igual a 0,5. Os valores TARGET (i) para i = 1, ..., N começam por ser inicializados. O circuito externo realiza uma verificação CRC para cada canal de transporte (i), sendo os resultados processados da seguinte maneira: 21 ΡΕ1976147 if(CRC fail)tlncrement TARGET(i) by 0,5; (5) if(CRC pass)tDecrement TARGET(i) by (0,5/99). (6) O valor máximo é determinado a partir dos N canais de transporte e o valor de THRESHOLD é definido como sendo igual ao valor máximo. Usando estes valores, o valor médio da taxa de erro de bloco é empiricamente determinado como sendo aproximadamente igual a 1%. Em exemplos e modelos de realização alternativos podem-se implementar outros alvos de probabilidade de erro de bloco, bem como métodos alternativos para calcular os valores de acréscimo e/ou decréscimo. A Figura 7 ilustra um transmissor-receptor 200, como por exemplo a estação móvel 22 e/ou a estação de base 12 da Figura 1, de acordo com um modelo de realização. 0 transmissor-receptor 200 inclui uma antena 202, acoplada à camada física por intermédio de uma interface 204. Uma interface de CCTrCH processa o canal de transporte composto e está acoplada à interface 204, ao processador 216, e às unidades de codificação e multiplexagem 208. As unidades de codificação e multiplexagem 208 processam os fluxos de dados do canal de transporte que é por elas suportado. As unidades de codificação e multiplexagem 208 estão ainda acopladas à unidade de detecção de erros 210 e ao processador 218. Por outro lado, as unidades de codificação e multiplexagem 208 fornecem instruções de controlo de 22 ΡΕ1976147 potência para a unidade de controlo de potência 212, sendo tais instruções de controlo de potência recebidas pelo transmissor-receptor 200. Em resposta às instruções de controlo de potência, a unidade de controlo de potência 212 envia um sinal para o ajustamento de potência 214 acoplado à antena 202. 0 ajustamento de potência 214 integra um amplificador para ajustar os sinais transmitidos a partir do transmissor-receptor 200. 0 processamento de controlo de potência no interior do transmissor-receptor 200 é constituído por duas partes, em que numa primeira parte se ajusta a potência de transmissão do transmissor-receptor 200 em resposta às instruções de controlo de potência recebidas como informação de retorno, a partir de um ou mais aparelhos que sejam destinatários de sinais provenientes do transmissor-receptor 200. A segunda parte do processamento de controlo de potência consiste em proporcionar informação de retorno a outro(s) aparelho(s) a partir do(s) qual(is) o transmissor-receptor 200 receba sinais. Por outras palavras, o transmissor-receptor 200 fornece informação de retorno para transmissores e recebe informação de retorno de receptores. 0 processador 216 recebe os resultados da verificação CRC para cada canal de transporte, a partir da unidade de detecção de erro 210. Usando a informação de CRC(), o processador 216 calcula e armazena um TARGET() para cada qual. 0 TARGET() representa um limiar da métrica de qualidade de canal para cada canal de transporte. Se a CRC falhar, será necessária mais potência de transmissão para o canal de transporte associado e, por conseguinte, o 23 ΡΕ1976147 correspondente valor de TARGET() é aumentado. Se a CRC passar, poderá estar a ser utilizado um excesso de potência para o canal de transporte associado e, por conseguinte, o correspondente valor de TARGET() é diminuído. 0 processador 216 irá então determinar um valor de limiar do CCTrCH - ou seja, do canal de transporte composto - com base nos valores de TARGET() individuais. 0 valor de limiar de canal de transporte composto num dado modelo de realização será o valor máximo de todos os valores de TARGET().

Nestas circunstâncias, acaba de se descrever um inovador e aperfeiçoado método e aparelho para controlo de potência de transmissão, num sistema de comunicação sem fios. Os especialistas nesta tecnologia ir-se-ão aperceber que os dados, instruções, comandos, informação, sinais, bits, símbolos, e chips - aos quais poderá ter sido feita referência ao longo de toda a anterior descrição - são vantajosamente representados por tensões, intensidades de corrente, ondas electromagnéticas, campos ou partículas magnéticas, campos ou partículas ópticas, ou por qualquer combinação destes.

Os especialistas nesta tecnologia ir-se-ão igualmente aperceber que os diversos e ilustrativos blocos lógicos, módulos, circuitos, e etapas de algoritmo - descritos em ligação com os modelos de realização divulgados no presente documento - poderão ser implementados sob a forma de hardware electrónico, software de computador, ou combinações de ambos. Os diversos e ilustrativos componentes, blocos, módulos, circuitos, e etapas de algoritmo 24 ΡΕ1976147 foram genericamente descritos em termos da sua funcionalidade. 0 facto de a funcionalidade ser implementada sob a forma de hardware ou software irá depender da aplicação particular e dos constrangimentos conceptuais impostos globalmente ao sistema. Os especialistas nesta tecnologia irão reconhecer a intermutabilidade entre hardware e software nestas circunstâncias, e a melhor maneira para implementar a funcionalidade descrita, em cada aplicação especifica. A título de exemplo, os diversos e ilustrativos blocos lógicos, módulos, circuitos e etapas de algoritmo -descritos em ligação com os modelos de realização divulgados no presente documento - poderão ser implementados ou executados com um Processador de Sinal Digital ("Digital Signal Processor - DSP"), um Circuito Integrado de Aplicação Especifica ("Application Specific Integrated Circuit - ASIC"), uma Rede de Portas Lógicas Programáveis ("Field Programmable Gate Array - FPGA") ou outro aparelho de lógica programável, lógica de transistor ou de porta discretos, componentes de hardware discretos tais como, por exemplo, registadores e FIFO, um processador que execute um conjunto de instruções de firmware, qualquer convencional módulo de software programável e um processador, ou qualquer combinação dos mesmos concebida para executar as funções aqui descritas. 0 processador poderá consistir vantajosamente num microprocessador mas, em alternativa, o processador poderá ser qualquer convencional processador, controlador, microcontrolador, ou máquina de estado. Os módulos de software poderão estar instalados em memória 25 ΡΕ1976147 RAM, memória FLASH, memória ROM, memória EPROM, memória EEPROM, registadores, disco rigido, um disco removivel, um CD-ROM, ou qualquer outra forma de armazenamento conhecida nesta tecnologia. 0 processador pode estar instalado num ASIC (não representado) . 0 ASIC pode estar instalado num telefone (não representado). Em alternativa, o processador pode estar instalado num telefone. 0 processador pode ser implementado como uma combinação de um DSP e um microprocessador, ou como dois microprocessadores em conjugação com um núcleo de DSP, etc. A descrição anterior dos modelos de realização preferidos é proporcionada para permitir que qualquer pessoa especialista nesta tecnologia faça ou utilize a presente invenção. As várias modificações a estes modelos de realização serão facilmente perceptiveis para os especialistas nesta tecnologia, e os princípios genéricos aqui definidos poderão ser aplicados a outros modelos de realização sem recorrer a faculdades inventivas. Assim sendo, não se pretende que a presente invenção fique limitada aos modelos de realização aqui mostrados, antes lhe devendo ser atribuído o mais vasto âmbito, consistente com os princípios e características inovadoras aqui descritas, conforme definidos pelas reivindicações anexas.

Lisboa, 12 de abril de 2013

Claims

ΡΕ1976147 1 REIVINDICAÇÕES 1. Um método para controlo de potência num sistema de comunicação sem fios, em que as transmissões no sistema utilizam um canal composto constituído por uma multiplicidade de canais, compreendendo o método as seguintes etapas: recepção de dados através dos múltiplos canais de transporte; determinação de um limiar de qualidade individual para cada um dos múltiplos canais de transporte; determinação de um limiar de qualidade composto para o canal composto, em que o limiar de qualidade composto é igual a um valor máximo dos limiares de qualidade individuais; e utilização do limiar de qualidade composto para tomar pelo menos uma decisão de controlo de potência. 2. 0 método da reivindicação 1, em que os limiares de qualidade individuais são mantidos dentro de um predeterminado intervalo do limiar de qualidade composto. 3. 0 método da reivindicação 1, compreendendo adicionalmente as seguintes etapas: detecção de erros em pelo menos um dos múltiplos canais de transporte; e actualização do limiar de qualidade individual do, pelo menos um, canal de transporte pertencente à 2 ΡΕ1976147 multiplicidade de canais de transporte, com base na detecção. 4. 0 método da reivindicação 3, em que a actua-lização compreende: fazer decrescer o limiar de qualidade individual do, pelo menos um, canal de transporte pertencente à multi-Pl icidade de canais de transporte, se nenhum erro for detectado; e acrescentar o limiar de qualidade individual do, pelo menos um, canal de transporte pertencente à multiplicidade de canais de transporte, se for detectado erro. 5. 0 método da reivindicação 3, em que a detecção compreende: a realização de uma verificação de redundância cíclica para cada um dos múltiplos canais de transporte. 6. 0 método de reivindicação 3, onde a actuali-zação é uma função de probabilidade de erro de bloco. 7. 0 método da reivindicação 4, em que o acréscimo consiste em: acrescentar ao limiar de qualidade individual uma quantidade predeterminada, ou que esteja em conformidade com uma fórmula predeterminada. 8. 0 método da reivindicação 4, em que o decréscimo consiste em: 3 ΡΕ1976147 fazer decrescer o limiar de qualidade individual de uma quantidade predeterminada, ou que esteja em conformidade com uma fórmula predeterminada. 9. 0 método da reivindicação 1, em que o limiar de qualidade individual corresponde a uma razão sinal-interferência . 10. 0 método da reivindicação 1, compreendendo adicionalmente a seguinte etapa: transmissão da decisão de controlo de potência para um transmissor, sob a forma de uma instrução de controlo de potência. 11. 0 método da reivindicação 10, em que a instrução de controlo de potência irá consistir num bit de controlo de potência, ou num bit de controlo de potência de transmissão.
12. Um aparelho para controlo de potência num sistema de comunicação sem fios, em que as transmissões no sistema utilizam um canal composto constituído por uma multiplicidade de canais de transporte, sendo o aparelho constituído por: meios para receber dados através dos múltiplos canais de transporte; meios para determinar um limiar de qualidade individual para cada um dos múltiplos canais de transporte; meios para determinar um limiar de qualidade 4 ΡΕ1976147 composto para o canal composto, em que o limiar de qualidade composto é igual a um valor máximo dos limiares de qualidade individuais; e meios para utilizar o limiar de qualidade composto a fim de tomar pelo menos uma decisão de controlo de potência. 13. 0 aparelho da reivindicação 12, em que os limiares de qualidade individuais são mantidos dentro de um predeterminado intervalo do limiar de qualidade de composto. 14. 0 aparelho da reivindicação 12, sendo adi cionalmente constituído por: meios para detectar erros em pelo menos um dos múltiplos canais de transporte; e meios para actualizar o limiar de qualidade individual do, pelo menos um, canal de transporte pertencente à multiplicidade de canais de transporte, com base na detecção. 15. 0 aparelho da reivindicação 14, em que os meios para actualização consistem em: meios para fazer decrescer o limiar de qualidade individual do, pelo menos um, canal de transporte pertencente à multiplicidade de canais de transporte, se nenhum erro for detectado; e meios para acrescentar o limiar de qualidade individual do, pelo menos um, canal de transporte perten- 5 ΡΕ1976147 cente à multiplicidade de canais de transporte, se for detectado erro. 16. 0 aparelho da reivindicação 14, em que os meios para detecção consistem em: meios para realizar uma verificação de redundância ciclica para cada um dos múltiplos canais de transporte . 17. 0 aparelho da reivindicação 14, em que a actualização é uma função da probabilidade de erro de bloco. 18. 0 aparelho da reivindicação 15, em que os meios para acrescentar consistem em: meios para acrescentar ao limiar de qualidade individual uma quantidade predeterminada, ou que esteja em conformidade com uma fórmula predeterminada. 19. 0 aparelho da reivindicação 15, em que os meios para fazer decrescer consistem em: meios para fazer decrescer o limiar de qualidade individual de uma quantidade predeterminada, ou que esteja em conformidade com uma fórmula predeterminada. 20. 0 aparelho da reivindicação 12, em que o limiar de qualidade individual corresponde a uma razão sinal-interferência. 6 ΡΕ1976147 21. 0 aparelho da reivindicação 12, sendo adicionalmente constituído por: meios para transmitir a decisão de controlo de potência para um transmissor, sob a forma de uma instrução de controlo de potência. 22. 0 aparelho da reivindicação 21, em que a instrução de controlo de potência irá consistir num bit de controlo de potência, ou num bit de controlo de potência de transmissão.
23. Uma estação de base (12) para realizar controlo de potência num sistema de comunicação sem fios, em que as transmissões no sistema utilizam um canal composto que é constituído por uma multiplicidade de canais de transporte, sendo a estação de base (12) constituída por: meios para receber dados através de uma mul tiplicidade de canais de transporte; meios para determinar um limiar de qualidade individual para cada um dos múltiplos canais de transporte; meios para determinar um limiar de qualidade composto para o canal composto, em que o limiar de qualidade composto é igual a um valor máximo dos limiares de qualidade individuais; e meios para utilizar o limiar de qualidade composto a fim de tomar pelo menos uma decisão de controlo de potência. 7 ΡΕ1976147
24. Uma estação móvel (22) para realizar controlo de potência num sistema de comunicação sem fios, em que as transmissões no sistema utilizam um canal composto que é constituído por uma multiplicidade de canais de transporte, sendo a estação móvel (22) constituída por: meios para receber dados através de uma multiplicidade de canais de transporte; meios para determinar um limiar de qualidade individual para cada um dos múltiplos canais de transporte; meios para determinar um limiar de qualidade composto para o canal composto, em que o limiar de qualidade composto é igual a um valor máximo dos limiares de qualidade individuais; e meios para utilizar o limiar de qualidade composto a fim de tomar pelo menos uma decisão de controlo de potência.
25. Um programa de computador que compreende instruções de programação para fazer com que um computador execute o método de qualquer uma das reivindicações 1 a 11. Lisboa, 12 de abril de 2013