ES2325914T3 - Procedimiento y aparato de control de potencia en un sistema de comunicacion inalambrica. - Google Patents
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Abstract
Un aparato (200) de estación remota que comprende: una unidad (204) de estimación de calidad de enlace operativa para generar una estimada de calidad de enlace en respuesta a una primera instrucción de control de potencia recibida sobre un canal común; y una unidad (210) de control de potencia acoplada a la unidad (204) de estimación de calidad de enlace, siendo la unidad de control de potencia operativa para generar una segunda instrucción de control de potencia en respuesta a la estimada de calidad de enlace; en el que se usa la segunda instrucción de control de potencia para ajustar la potencia de transmisión del canal común en una estación base.
Description
Procedimiento y aparato de control de potencia
en un sistema de comunicación inalámbrica.
\global\parskip0.930000\baselineskip
La presente invención se refiere, en general, a
la comunicación y más específicamente, al control de potencia en un
sistema de comunicación inalámbrica.
La demanda en aumento de la transmisión de datos
inalámbrica y la expansión de servicios disponibles a través de la
tecnología de comunicación inalámbrica han llevado al desarrollo de
sistemas capaces de manejar servicios de voz y datos. Un sistema de
espectro ensanchado diseñado para manejar los diversos requisitos de
estos dos servicios es un acceso múltiple por división de código,
CDMA, sistema al que se hace referencia como cdma2000, que se
especifica en "TIA/EIA/IS-2000 Standards for
CDMA2000 Spread Spectrum Systems".
A medida que aumentan la cantidad de datos
transmitidos y el número de transmisiones, el ancho de banda
limitado disponible para transmisiones de radio se convierte en un
recurso crítico. Por lo tanto, existe la necesidad de un
procedimiento eficaz y preciso de transmitir información en un
sistema de comunicación que optimice el uso del ancho de banda
disponible.
Adicionalmente, se llama la atención sobre el
documento WO 00/36762 A, que se refiere a estaciones móviles en
comunicación con varias estaciones base en un sistema de CDMA
celular (como cuando se experimenta traspaso continuo) que no usan
la regla convencional "or of the downs" para evaluar las
órdenes de control de potencia desde estaciones base. Las
estaciones móviles evalúan la calidad de enlace de los enlaces a
partir de la estación base. Si cualquier estación base muestra una
calidad de enlace por encima de un umbral predeterminado y si esa
estación base está solicitando reducción de potencia, la potencia se
reduce en una cantidad predeterminada, delta. De otro modo, la
potencia se ajusta hacia arriba o hacia abajo en una cantidad
inferior a o igual a delta según las señales de control de potencia
recibidas desde cada estación base junto con un peso determinado a
partir de la calidad de señal del enlace desde cada estación
base.
Adicionalmente, se llama la atención sobre el
documento WO 99/53630, que se refiere a un procedimiento para
ajustar el desplazamiento de potencia de salida entre una primera
señal y una segunda señal transmitidas desde una estación base a
una estación remota en un sistema de comunicación que incluye al
menos una estación base y al menos una estación remota. La primera
señal puede ser una orden de control de potencia para controlar la
potencia de las señales transmitidas sobre enlace ascendente desde
la estación remota a la estación base, y la segunda señal puede ser
información de enlace descendente. Se hace una determinación de si
la estación remota está en macrodiversidad, es decir, recibiendo
sustancialmente la misma señal de forma simultánea desde más de una
estación base, y se ajusta el desplazamiento de potencia de salida
entre las señales primera y segunda basándose en esta
determinación. El desplazamiento de potencia de salida puede
establecerse en un primer nivel si la estación remota está en
macrodiversidad y en un segundo nivel si la estación remota no está
en macrodiversidad. De forma alternativa, ya esté la estación remota
o no en macrodiversidad, puede ajustarse el desplazamiento de
potencia de salida basándose en una calidad requerida calculada a
partir de una característica determinada de una señal.
Según la presente invención, se prevén un
aparato de estación remota, como se expone en la reivindicación 1,
un aparato para comunicación inalámbrica, como se expone en la
reivindicación 4, un procedimiento para control de potencia, como
se expone en la reivindicación 7, un procedimiento en una estación
base para control de potencia, como se expone en la reivindicación
10. Realizaciones adicionales se reivindican en las reivindicaciones
dependientes.
Las realizaciones dadas a conocer en el presente
documento tratan las necesidades expresadas anteriormente mediante
un aparato de estación remota que tiene una unidad de estimación de
calidad de enlace operativa para generar una estimada de calidad de
enlace en respuesta a una primera instrucción de control de potencia
recibida sobre un canal común, y una unidad de control de potencia
acoplada a la unidad de estimación de calidad de enlace, siendo la
unidad de control de potencia operativa para generar una segunda
instrucción de control de potencia en respuesta a la estimada de
calidad de enlace.
Según un aspecto alternativo, un aparato de
estación base incluye un decodificador, y una unidad de
determinación acoplada al decodificador, siendo la determinación
operativa para determinar una instrucción de control de potencia
para la transmisión de estación base sobre un canal común, y una
unidad de ajuste acoplada a la unidad de determinación, siendo la
unidad de ajuste operativa para ajustar un nivel de potencia de la
instrucción de control de potencia.
Según otro aspecto más, un aparato de estación
base incluye un procesador de control para el control de transmisión
de potencia de instrucciones de control de potencia sobre un canal
común, y un amplificador operativo para ajustar un nivel de
potencia de las instrucciones de control de potencia.
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En un aspecto, un sistema de comunicación
inalámbrica incluye una primera unidad de control de potencia
operativa para transmitir instrucciones de control de potencia de
enlace inverso sobre un canal común, y una segunda unidad de
control de potencia operativa para ajustar la potencia de
transmisión de las instrucciones de control de potencia de enlace
inverso en respuesta a instrucciones de control de potencia de
enlace directo recibidas sobre un enlace inverso.
En otro aspecto, un procedimiento para control
de potencia en un aparato inalámbrico operativo en un sistema de
comunicación que tiene un enlace directo y un enlace inverso,
transmitiendo el sistema bits de control de potencia sobre un canal
común de enlace directo, incluye medir una SNR de al menos un bit de
control de potencia para controlar un enlace inverso, y determinar
una decisión de control de potencia para el enlace directo
basándose en la SNR.
En otro aspecto más, un procedimiento para
control de potencia en un sistema de comunicación inalámbrica,
teniendo el sistema un enlace directo y un enlace inverso,
transmitiendo el sistema instrucciones de control de potencia sobre
un canal común de enlace directo, incluye determinar una primera
instrucción de control de potencia para el control del enlace
inverso, en respuesta a recibir una segunda instrucción de control
de potencia sobre el enlace inverso, la segunda instrucción de
control de potencia para el control del enlace directo, determinar
un primer nivel de potencia de transmisión, y transmitir la primera
instrucción de control de potencia al primer nivel de potencia de
transmisión sobre el canal común.
En otro aspecto más, un procedimiento para
control de potencia en un sistema de comunicación inalámbrica,
teniendo el sistema un enlace directo y un enlace inverso,
transmitiendo el sistema instrucciones de control de potencia sobre
un canal común de enlace directo, incluye generar una instrucción de
control de potencia de enlace inverso, generar una instrucción de
control de potencia de enlace directo y ajustar un nivel de
potencia para la transmisión de la instrucción de control de
potencia de enlace directo según la instrucción de control de
potencia de enlace inverso.
La figura 1 es un diagrama de un sistema de
comunicación que tiene un subsistema cableado y un subsistema
inalámbrico;
la figura 2 es un diagrama de un modelo
arquitectónico de un canal de enlace inverso en un sistema de
comunicación;
la figura 3 es diagrama de un modelo
arquitectónico de un canal lógico en un sistema de comunicación;
la figura 4 es un diagrama de control de
potencia de sincronismo sobre un canal dedicado en un sistema de
comunicación;
la figura 5 es un diagrama de control de
potencia de sincronismo sobre un canal de control compartido en un
sistema de comunicación;
la figura 6 es un diagrama de flujo de un
procedimiento de control de potencia en un sistema de
comunicación;
la figura 7 es un diagrama de control de
potencia de sincronismo de bits de control de potencia sobre un
canal de control compartido en un sistema de comunicación;
la figura 8 es un diagrama de un aparato
inalámbrico compatible con un protocolo de sistema de comunicación
que realiza control de potencia sobre un canal común del enlace
directo; y
la figura 9 es un diagrama de un aparato de
estación base compatible con un sistema de comunicación que realiza
control de potencia sobre un canal común del enlace directo.
La palabra "ejemplar" se usa exclusivamente
en el presente documento para significar "servir como ejemplo,
caso o ilustración". Ninguna realización descrita en el presente
documento como "ejemplar" debe interpretarse necesariamente
como preferida o ventajosa sobre otras realizaciones.
En un sistema de comunicación inalámbrica de
espectro ensanchado, tal como un sistema cdma2000, múltiples
usuarios transmiten a un transceptor, a menudo una estación base, en
el mismo ancho de banda al mismo tiempo. La estación base puede ser
cualquier dispositivo de datos que se comunique a través de un canal
inalámbrico o a través de un canal cableado, por ejemplo que use
fibra óptica o cables coaxiales. Un usuario puede ser cualquiera de
una serie de dispositivos que incluyan, pero sin limitarse a, una
tarjeta de PC, un compact flash, un módem externo o interno,
o un teléfono inalámbrico o por cable. Se hace referencia también a
un usuario como una estación remota. El enlace de comunicación a
través del cual el usuario transmite señales al transceptor se
denomina enlace inverso, RL. El enlace de comunicación a través del
cual un transceptor envía señales a un usuario se denomina enlace
directo, FL. Mientras que cada usuario transmite a y recibe desde
la estación base, otros usuarios están comunicándose de forma
concurrente con la estación base. Las transmisiones de cada usuario
sobre el FL y/o el RL dan lugar a interferencias en otros usuarios.
Para superar la interferencia en las señales recibidas, un
demodulador trata de mantener una proporción suficiente de energía
de bit a densidad espectral de potencia de interferencia,
E_{b}/N_{o}, para demodular la señal a una probabilidad
aceptable de error. El control de potencia, PC, es un proceso que
ajusta la potencia de transmisor de uno o ambos del enlace directo,
FL, y el enlace inverso, RL, para satisfacer unos criterios de error
dados. Idealmente, el proceso de control de potencia ajusta
la(s) potencia(s) de transmisor para lograr al menos
la E_{b}/N_{o} mínima requerida en el receptor designado.
Además, es deseable que ningún transmisor use más de la
E_{b}/N_{o} mínima. Esto garantiza que ningún beneficio para un
usuario, logrado a través del proceso de control de potencia, sea
innecesariamente a expensas de ningún otro usuario.
Por motivos de claridad, a la información de PC
enviada a través del FL se hará referencia como "órdenes de PC de
FL" y a la información de PC enviada a través del RL se hará
referencia como "órdenes de PC de RL". Las órdenes de PC de FL
proporcionan información de PC para el control de la potencia de
transmisión de RL. Las órdenes de PC de RL proporcionan información
de PC para el control de la potencia de transmisión de FL.
En un sistema de espectro ensanchado, tal como
un sistema de CDMA, el rendimiento del sistema está limitado por
interferencia. La capacidad del sistema y la calidad del sistema
están, por lo tanto, limitadas por la cantidad de potencia de
interferencia presente en una transmisión. La capacidad se define
como el número total de usuarios simultáneos que el sistema puede
soportar, y la calidad como la condición del enlace de comunicación
tal como la percibe el receptor. El control de potencia influye en
la capacidad del sistema garantizando que cada transmisor sólo dé
lugar a una cantidad de interferencia mínima en otros usuarios y así
aumentar la "ganancia de procesamiento". La ganancia de
procesamiento es la proporción del ancho de banda de transmisión, W,
a la tasa de transmisión de datos, R. Una medida de calidad del
enlace de transmisión puede definirse como la proporción de
E_{b}/N_{o} a W/R, correspondiente a la proporción señal a
ruido, SNR. La ganancia de procesamiento supera una cantidad de
interferencia finita a partir de otros usuarios, es decir, el ruido
total. La capacidad del sistema es, por lo tanto, proporcional a la
ganancia de procesamiento y SNR.
La figura 1 ilustra un sistema 20 de
comunicación inalámbrica, en el que en una realización el sistema 20
es un sistema cdma2000. El sistema 20 incluye dos segmentos: un
subsistema cableado y un subsistema inalámbrico. El subsistema
cableado es la red telefónica pública conmutada, PSTN 26, e Internet
22. La parte de Internet 22 del subsistema cableado interconecta
con el subsistema inalámbrico a través de Internet de función de
interfuncionamiento, IWF 24. La demanda siempre en aumento de
comunicaciones de datos se asocia normalmente con Internet y la
facilidad de acceso a los datos disponibles mediante la misma. No
obstante, las aplicaciones de vídeo y audio en avance aumentan la
demanda de ancho de banda de transmisión.
El subsistema cableado puede incluir, pero no
está limitado a, otros módulos tales como una unidad de
instrumentación, una unidad de vídeo, etc. El subsistema
inalámbrico incluye el subsistema de estación base, que implica el
centro de conmutación móvil, MSC 28, el controlador de estación
base, BSC 30, la(s) estación(es) de transceptor base,
BTS 32, 34, y la(s) estación(es) móvil(es), MS
36, 38. El MSC 28 es la interfaz entre el subsistema inalámbrico y
el subsistema cableado. Es un conmutador que conversa con una serie
de aparatos inalámbricos. El BSC 30 es el sistema de control y
gestión para una o más BTS 32, 34. El BSC 30 intercambia mensajes
con la(s) BTS 32, 34 y el MSC 28. Cada una de la(s)
BTS 32, 34 está constituida por uno o más transceptores situados en
una única ubicación. Cada una de la(s) BTS 32, 34 finaliza la
trayectoria de radio en el lado de la red. La(s) BTS 32, 34
puede(n) ubicarse conjuntamente con el BSC 30 o
puede(n) ubicarse de forma independiente.
El sistema 20 incluye canales 40, 42 físicos de
interfaz aérea de radio entre la(s) BTS 32, 34 y la(s)
MS 36, 38. Los canales 40, 42 físicos son trayectorias de
comunicación descritas en cuanto a características de RF y
codificación digital. Según una realización, además de los canales
40, 42 físicos, el sistema 20 incorpora canales lógicos, tales como
los ilustrados en la figura 2. Cada canal lógico es una trayectoria
de comunicación dentro de las capas de protocolo de la(s)
BTS 32, 34 o la(s) MS 36, 38. La información se agrupa en un
canal lógico basándose en criterios tales como el número de
usuarios, el tipo de transmisión, la dirección de la transferencia,
etc. La información sobre un canal lógico se lleva finalmente sobre
uno o más canales físicos. Se definen mapeos entre canales lógicos
y físicos. Estos mapeos pueden ser permanentes o pueden definirse
sólo durante una comunicación dada. En el canal lógico ejemplar de
la figura 2, un canal de señalización común directo,
F-CSCH 50, lleva información que puede mapearse con
el canal de sincronización directo, F-SYNCH 52, el
canal de radiomensajería directo, F-PCH 54, y el
canal de control de difusión directo, F-BCCH 56.
Como se trató anteriormente en el presente
documento, un FL se define como un enlace de comunicación para las
transmisiones desde una de la(s) BTS 32, 34 a una de
la(s) MS 36, 38. Un RL se define como un enlace de
comunicación para las transmisiones desde una de la(s) MS 36,
38 a una de la(s) BTS 32, 34. Según una realización, el
control de potencia dentro del sistema 20 incluye controlar la
potencia de transmisión tanto para el RL como el FL. Pueden
aplicarse múltiples mecanismos de control de potencia al FL y RL en
el sistema 20, incluyendo control de potencia de lazo abierto
inverso, control de potencia de lazo cerrado inverso, control de
potencia de lazo cerrado directo, etc. El control de potencia de
lazo abierto inverso ajusta la potencia de transmisión de canal de
acceso inicial de la(s) MS 36, 38, y compensa las variaciones
en la atenuación de pérdida de trayectoria del RL. El RL usa dos
tipos de canales de código: (un) canal(es) de tráfico y (un)
canal(es) de acceso. Los canales de tráfico de FL y RL
incluyen normalmente un canal de código fundamental, FCCH, y
múltiples canales de código suplementarios, SCCH. El FCCH sirve
como canal principal para todas las comunicaciones de tráfico en el
FL y RL. En una realización, cada FCCH se asocia con un caso de un
código de ensanchamiento, tal como un código Walsh. El(los)
canal(es) de acceso de RL, RACH, se asocian cada uno con un
canal de radiomensajería, PCH. La figura 3 ilustra una arquitectura
de canal de RL según una realización.
Según una realización, dentro del sistema 20, el
control de potencia de lazo cerrado compensa entornos de
desvanecimiento tanto del FL como el RL. Durante el control de
potencia de lazo cerrado, el receptor mide la E_{b}/N_{o}
entrante y proporciona realimentación al transmisor que indica un
aumento o disminución en la potencia de transmisión. En una
realización el cambio se hace en etapas de 1 dB. Realizaciones
alternativas pueden emplear valores alternativos de una etapa de
valor constante, o pueden realizar valores de tamaño de etapa
dinámicos, por ejemplo, como una función del historial de control de
potencia. Otras realizaciones más pueden variar el tamaño de etapa
basándose en el rendimiento y/o requisitos del sistema 20. El
control de potencia del RL se realiza por la(s) BTS 32, 34,
en el que se hace una medición de señales recibidas y se compara
con un umbral. Entonces se toma una decisión sobre si la potencia
recibida está por encima o por debajo de un umbral. La decisión se
transmite como orden de PC de FL a un usuario dado, tal como
la(s) MS 36, 38, respectivamente. En respuesta a la orden,
se ajusta la potencia de transmisión de RL. Durante el control de
potencia de lazo cerrado del RL, las órdenes de PC de FL pueden
sustituirse en la transmisión de FL periódicamente para
proporcionar la realimentación a la(s) MS 36, 38. La
sustitución reemplaza las señales de transmisión con órdenes de PC
de FL. La sustitución puede hacerse dentro de cada trama, en la que
una transmisión se fragmenta en tramas de una duración de tiempo
dada.
El sistema 20 está diseñado para la transmisión
de información de voz, información de datos y/o tanto de voz como
de datos. La figura 4 ilustra un canal fundamental, FCH, para
comunicaciones que contienen voz. La intensidad de señal del FCH se
ilustra como una función del tiempo. Se ilustra una primera trama
desde el tiempo t_{0} al tiempo t_{3}. Las tramas subsiguientes
se ilustran desde el tiempo t_{3} al t_{6}, y t_{6} al
t_{9}, respectivamente. La primera trama incluye una orden de PC
de FL que se sustituyó desde el tiempo t_{1} al t_{2}. El bit
de PC sustituido reemplaza la información transmitida durante ese
tiempo. De forma similar, los bits de PC se sustituyen en la trama
subsiguiente desde el t_{4} al t_{5}, y la siguiente trama desde
el t_{7} al t_{8}. Obsérvese que una instrucción de control de
potencia puede completarse sobre múltiple tramas. En una
realización, las órdenes de PC de FL se sitúan de forma
pseudoaleatoria. En realizaciones alternativas, las órdenes de PC de
FL pueden sustituirse en ranuras de tiempo fijas o ranuras de tiempo
relativas.
Para el control de potencia del FL, se
proporcionan órdenes de PC de RL a la(s) BTS 32, 34 desde
la(s) MS, 36, 38, respectivamente. El control de potencia de
lazo cerrado del FL cuenta el número de tramas malas recibidas
durante un periodo dado y envía un informe a la(s) BTS 32,
34. El mensaje puede enviarse periódicamente, o cuando la tasa de
transmisión de error alcanza un umbral, en el que el umbral se
establece mediante el sistema 20. En una realización, cada trama
transmitida por la(s) MS 36, 38 contiene un bit indicador de
borrado (EIB) que se establece para indicar un borrado. La potencia
de FL se ajusta basándose en el historial de EIB.
El control de potencia de lazo cerrado está
constituido por dos lazos de realimentación: un lazo interior y un
lazo exterior. El lazo exterior mide la tasa de transmisión de error
de trama y periódicamente ajusta un punto de ajuste de ascenso o de
descenso para mantener la tasa de transmisión de error de trama
objetivo. Si la tasa de transmisión de error de trama es demasiado
alta, se aumenta el punto de ajuste y si la tasa de transmisión de
error de trama es demasiado baja, se disminuye el punto de ajuste.
El lazo interior mide el nivel de señal recibida y lo compara con
el punto de ajuste. Se envían entonces órdenes de control de
potencia para aumentar o disminuir la potencia según sea necesario
para mantener el nivel de señal recibida cerca del punto de ajuste.
Los dos lazos operan conjuntamente para garantizar una intensidad de
señal suficiente para demodular la señal con una probabilidad
aceptable de error y para minimizar la interferencia a otros
usuarios.
El FL incluye canales comunes, incluyendo pero
sin limitarse al (a los) canal(es) piloto(s), el canal
de control común, CCH, el canal de difusión, BCH, y el canal de
control de potencia común, CPCCH. El CCH lleva mensajes dirigidos a
móviles para móviles compatibles. El BCH lleva mensajes de difusión
para móviles compatibles, incluyendo mensajes de sobrecarga. El
CPCCH se usa para enviar bits de control de potencia, PC, al móvil
de modo que los mensajes de ACH pueden enviarse bajo control de
potencia.
La mayoría de sistemas de comunicación
inalámbrica de acceso múltiple, tales como sistemas de espectro
ensanchado, que soportan transmisiones de voz y datos tratan de
optimizar la utilización del canal físico para proporcionar altas
tasas de transmisión de datos a los usuarios. Tales sistemas pueden
emplear un canal de baja tasa de transmisión, al que se hace
referencia como canal fundamental, FCH. El FCH se usa para
transmisiones de voz y señalización. Cada FCH se asocia con
múltiples canales de alta tasa de transmisión, a los que se hace
referencia como canales suplementarios. Los canales suplementarios
se usan para transmisiones de datos. Aunque los FCH usan poca
energía, cada FCH requiere un código Walsh dedicado, lo que da como
resultado una gran acumulación de energía sobre múltiples FCH. Para
las comunicaciones de datos, los FCH están en espera gran parte del
tiempo. En esta condición, los FCH malgastan códigos Walsh y
potencia que podría usarse para aumentar la capacidad y rendimiento
del sistema. Para evitar el malgasto, una realización asigna varios
FCH(s) a uno o más canales comunes, compartidos por todos
los usuarios. La utilización de código Walsh, o espacio de Walsh, se
reduce a un código Walsh, y se reduce la potencia consumida por
el(los) FCH de otro modo en espera.
Puesto que las instrucciones de control de
potencia se transmitieron previamente sobre (el)los FCH
asignado(s) de forma individual, la introducción de los
canales comunes compartidos ocasionó el uso de un canal de control
de potencia común, CPCCH. El CPCCH se usa para el control de
potencia del RL, en el que diferentes usuarios comparten el canal
mediante división por tiempo. Las órdenes de PC de FL se envían a
través del CPCCH.
La figura 5 ilustra la ubicación de órdenes de
PC de FL para usuarios de móvil etiquetados con A y B. Las órdenes
de PC de FL se transmiten sobre el CPCCH y se representan como una
función del tiempo. Las órdenes de PC de FL se transmiten a plena
potencia o a un nivel de potencia predeterminado. Las órdenes para
los usuarios A y B se multiplexan juntas mediante división de
tiempo sobre el CPCCH. La ubicación de las órdenes de PC de FL
individuales puede estar en un tiempo fijo o puede situarse de otra
forma, tal como una forma pseudoaleatoria.
En el sistema 20 de la figura 1, las órdenes de
PC de FL pueden transmitirse a través del canal de control de
potencia común, CPCCH, o sobre un canal dedicado, tal como un FCH.
El canal de control de potencia común directo,
F-CPCCH, se usa para enviar órdenes de PC de FL a
la(s) MS 36, 38 que se usan para controlar el canal de
control común inverso, R-CCH. Como se trató
anteriormente en el presente documento, el control de potencia de
lazo abierto se usa sobre el canal de acceso inverso,
R-ACH. Cada MS 36, 38 transmite repetidamente con
potencia en aumento hasta que recibe un acuse de recibo desde
la(s) BTS 32, 34, respectivamente, o hasta que se alcanza el
máximo número de sondas y secuencia de sonda.
A menudo, es deseable continuar el control de
potencia del FL, incluso cuando no se transmiten datos. Por
ejemplo, si sólo han de transmitirse unas pocas tramas de datos
sobre el canal suplementario, actualizar el control de potencia del
FL mejora la transmisión del canal suplementario permitiendo la
transmisión con la potencia requerida y ahorrando potencia.
Adicionalmente, para transmisiones de datos, continuar el control
de potencia del FL proporciona al planificador de datos información
que concierne a la calidad del enlace en un tiempo dado. Esta
información permite al planificador aprovecharse del canal usando un
esquema de planificación dado.
Además, es deseable que la estación móvil se
cerciore de la respuesta de la estación base a órdenes de PC de RL.
Usando un canal común compartido, la estación móvil puede no ver el
efecto de las órdenes de PC de RL. Por ejemplo, la estación móvil
puede conocer la E_{b}/N_{0} del FL subsiguiente a una serie de
órdenes de PC de RL. Las órdenes de PC de RL pueden haberse
corrompido en el receptor de estación base. Idealmente, el FL
incluye una indicación de potencia que repite las órdenes de PC de
RL recibidas en la estación base. Usando el FCH, la estación móvil
pudo medir el FCH para tal realimentación. En una realización que
usa el canal común compartido, la realimentación está prevista como
una función del nivel de potencia de órdenes de PC de RL.
La figura 6 ilustra un procedimiento 100 para
control de potencia en el sistema 20, en el que las órdenes de PC
de FL que controlan el RL se transmiten sobre el CPCCH del FL. Según
el procedimiento 100, las órdenes de PC de RL se usan para ajustar
el nivel de potencia de las órdenes de PC de FL. El procedimiento
100 establece inicialmente la potencia de transmisión de la orden
de PC de FL para el FL en un nivel de potencia de referencia
predeterminado en la etapa 102. Tras recibir una orden de PC de RL
desde la MS, se toma una decisión en la etapa 104 sobre si se
recibió una instrucción de ascenso o de descenso. Si se recibió una
orden de ascenso, el nivel de potencia de orden de PC de FL se
incrementa en la etapa 106. El incremento puede ser un valor de
etapa o una función del(de los) bit(s) de control de
potencia previamente transmitido(s), que se transmite sobre
el FL. Si la orden de PC de RL recibida fue una instrucción de
descenso, el FL de nivel de potencia de orden de PC de FL se
disminuye en la etapa 108. La disminución puede ser un valor de
etapa o una función del(de los) bit(s) de control de
potencia previamente transmitido(s), que se transmite sobre
el FL o puede ser una función de las órdenes recibidas. A
continuación de la etapa 108 o etapa 106, el procesamiento continúa
transmitiendo la siguiente orden de PC de FL al nivel potencia
ajustado en la etapa 110. Si se recibe una orden de PC de RL en la
etapa 112, el procesamiento vuelve entonces a la etapa 104 para
determinar la instrucción. El procedimiento 100 realiza de manera
eficaz el control de potencia de FL de las órdenes de PC de FL.
Obsérvese que la información de orden de PC de FL no se ve afectada
por el control de potencia del procedimiento 100. La información de
orden de PC de FL se usa para el control de potencia del RL.
Cuando la estación base ajusta el nivel de
potencia de la orden de PC de FL en respuesta a una orden de PC de
RL, tal como según el procedimiento 110 de la figura 6, la estación
móvil puede usar el nivel de potencia de la orden de PC de FL para
tomar decisiones de control de potencia que estiman la calidad del
FL. Entonces la estación móvil puede usar esta información para
generar órdenes de control de potencia. Según una realización, la
estación móvil mide la SNR de los bits de PC de FL sobre el CPCCH.
Entonces se compara la SNR con un valor umbral. Una orden de
control de potencia correspondiente se transmite en respuesta a la
comparación. El FL está preparado para transmitir al nivel de
potencia correcto, y la estación base puede usar la potencia
transmitida como una indicación de la calidad del canal. Según una
realización, la orden de PC de RL está incluida en una transmisión
de canal de tasa de transmisión de datos, DRC.
La figura 7 ilustra un escenario de sincronismo
que realiza el procedimiento 100 de la figura 6. Las transmisiones
de orden de PC de RL y las transmisiones de orden de PC de FL se
ilustran como una función del tiempo. Una primera orden de PC de FL
se transmite desde el tiempo t_{1} al t_{2} a un primer nivel A
de potencia. A continuación de la primera orden de PC de FL, se
transmite una orden de PC de RL desde el tiempo t_{3} al t_{4}.
La orden de PC de RL corresponde a una orden de descenso. En
respuesta a la orden de descenso, la estación base disminuye el
nivel de potencia de la siguiente orden de PC de FL transmitida.
Como se ilustra, la siguiente orden de PC de FL se transmite desde
el tiempo t_{5} al t_{6} a un nivel B de potencia ajustado.
Continuando con la figura 7, en el tiempo
t_{7} una orden de PC de RL indica una orden de aumento. En
respuesta a la orden de aumento, la estación base incrementa el
nivel de potencia de la siguiente orden de PC de FL transmitida.
Como se ilustra, el nivel de potencia de la orden de PC de FL
transmitida desde el tiempo t_{9} al t_{10} se devuelve al
nivel A.
El procedimiento 100 puede aplicarse a una serie
de sistemas y escenarios. Por ejemplo, el procedimiento 100 puede
aplicarse a transmisiones de datos en las que la estación base
recibe más datos desde estaciones móviles de los transmitidos sobre
el FL. En una realización, un sistema bancario inalámbrico incorpora
el procedimiento 100 de la figura 6. Un centro de procesamiento
central, similar a la(s) BTS 32, 34 recibe información que
concierne a una transacción bancaria o compra de crédito a través
del RL. La mayoría de las transmisiones se realizan sobre el RL;
por lo tanto, el control de potencia se realiza normalmente sobre el
RL en exclusiva. En este escenario, el control de potencia se
realiza también sobre el FL y sirve para mejorar el control de
potencia de RL. En una realización alternativa, el procedimiento 110
se aplica a un sistema de informes de medidor distribuido, tal como
un sistema de informes de medidor de utilidades. En este caso, el
centro de procesamiento central recibe información desde múltiples
unidades o medidores.
La figura 8 ilustra una realización de un
aparato 200 inalámbrico, tal como una estación remota o una estación
móvil, compatible con un sistema de espectro ensanchado que realiza
un canal común sobre el FL que transmite decisiones de control de
potencia para el RL, tal como un sistema cdma2000. El aparato 200
inalámbrico es una parte integral del control de potencia tanto
para el RL como para el FL. Como se ilustra, las órdenes de PC de
FL se transmiten a través del CPCCH. En realizaciones alternativas,
las órdenes de PC de FL pueden transmitirse a través de un canal de
control alternativo. Las órdenes de PC de FL proporcionan
instrucciones que contienen información para el control de potencia
del RL. Las órdenes de PC de FL se han controlado en potencia para
reflejar las instrucciones transmitidas por el aparato 200
inalámbrico a una estación base (no mostrada) como órdenes de PC de
RL para el control del FL. De esta forma, las órdenes de PC de RL
realizan de manera eficaz un control de potencia de las órdenes de
PC de FL. El aparato 200 inalámbrico recibe las órdenes de PC de
FL, así como otra información a través del CPCCH en el sistema 202
de circuitos de recepción. El sistema 202 de circuitos de recepción
puede incluir, pero no está limitado a, una antena o múltiples
antenas, una unidad de preprocesamiento para comunicaciones de
acceso múltiple, una unidad de desensanchamiento de frecuencia y un
demodulador.
El sistema 202 de circuitos de recepción está
acoplado a un estimador 204 de SNR operativo para estimar la
E_{b}/N_{o} de las señales recibidas. El estimador 204 de SNR
genera una estimada de E_{b}/N_{o} y proporciona la estimada a
un comparador 206 de umbral. El comparador 206 de umbral compara la
estimada de E_{b}/N_{o} con un valor umbral predeterminado o
precalculado, al que se hace referencia como punto de ajuste. El
punto de ajuste se monitoriza y actualiza por una unidad 212 de
ajuste del punto de ajuste acoplada al comparador 206 de umbral.
Como se trató anteriormente en el presente documento, el ajuste del
punto de ajuste es una parte del lazo exterior del control de
potencia y es una función de la tasa de transmisión de error de
trama. Hay muchos criterios y procedimientos de decisión para
realizar la operación de la unidad 212 de ajuste del punto de
ajuste. El resultado de la comparación del comparador 206 de umbral
se proporciona a la unidad 208 de decisión de bit de PC para
determinar el envío de una instrucción de control de potencia
siguiente a la estación base. Determinando la calidad del FL por
medio de los bits de PC de FL recibidos sobre el CPCCH, el aparato
200 inalámbrico puede proporcionar instrucciones de control de
potencia precisas a la estación base.
Entonces se proporciona la decisión de bit de PC
a la unidad 210 de generación para generar el bit de PC de RL, o
mensaje de PC de RL, para la transmisión sobre el RL. La unidad 210
de generación está acoplada al amplificador 214, que recibe el bit
de PC de RL desde la unidad 210 de generación. El amplificador 214
transmite el bit de PC de RL y al sistema 216 de circuitos de
transmisión. El nivel de amplificación se proporciona mediante el
control de potencia del RL como resultado de las instrucciones desde
la estación base. La información de señal se proporciona desde el
sistema 202 de circuitos de recepción a un decodificador 218 para la
extracción de la instrucción de control de potencia para el RL. El
decodificador 218 decodifica la información recibida sobre el CPCCH
y determina la orden de PC de FL correspondiente. Entonces se
proporciona la orden de PC de FL a una unidad 222 de ajuste que
ajusta la potencia de transmisión del RL. El ajuste se proporciona
como una entrada de control al amplificador 214, que aplica el
factor de amplificación apropiado a la información datos y control
para la transmisión sobre el RL. El amplificador 214 también aplica
el control de potencia a órdenes de PC de RL para la
transmisión.
En la figura 9 se ilustra una realización de una
estación 300 base compatible con el aparato 200 inalámbrico. En la
estación 300 base, los bits de PC de RL se reciben a través del RL
en el sistema 302 de circuitos de recepción. El sistema 302 de
circuitos de recepción puede incluir, pero no está limitado a, una
antena o múltiples antenas, una unidad de preprocesamiento para
comunicaciones de acceso múltiple, una unidad de desensanchamiento
de frecuencia y un demodulador. El sistema 302 de circuitos de
recepción está acoplado a un decodificador 304 que extrae la orden
de PC de RL de la señal recibida. Entonces se proporciona la orden a
una unidad 308 de ajuste para ajustar la potencia de transmisión de
tráfico de FL. El ajuste se proporciona como información de control
al amplificador 312. La orden de PC desde el decodificador 304 se
proporciona también a una unidad 310 de ajuste de PC. La unidad 310
de ajuste ajusta el nivel de potencia de transmisión de los bits de
PC para la transmisión en el CPCCH según la orden de PC de RL. El
amplificador 312 aplica el factor de amplificación apropiado a la
información de datos y/o control para la transmisión por la estación
300 base así como a las órdenes de PC de FL. Obsérvese que la
estación 300 base determina las instrucciones de control de potencia
para la transmisión al aparato 200 inalámbrico, en la que las
instrucciones de control de potencia son bits de PC transmitidos
sobre el CPCCH. Pueden realizarse una serie de mecanismos de
decisión de control de potencia para determinar las instrucciones de
control de potencia apropiadas para controlar el RL.
Los expertos en la técnica comprenderán que la
información y las señales pueden representarse usando cualquiera de
una serie de tecnologías y técnicas diferentes. Por ejemplo, los
datos, instrucciones, órdenes, información, señales, bits, símbolos
y elementos de código a los que puede hacerse referencia a lo largo
de la descripción anterior pueden representarse mediante tensiones,
intensidades, ondas electromagnéticas, campos o partículas
magnéticos, campos o partículas ópticos, o cualquier combinación de
los mismos.
Los expertos apreciarán además que los diversos
bloques lógicos, módulos, circuitos y etapas de algoritmo
ilustrativos descritos junto con las realizaciones dadas a conocer
en el presente documento pueden realizarse como hardware
electrónico, software informático, o combinaciones de ambos. Para
ilustrar claramente esta intercambiabilidad de hardware y software,
se han descrito diversos componentes, bloques, módulos, circuitos y
etapas ilustrativos anteriormente en general en cuanto a su
funcionalidad. El que tal funcionalidad se realice como hardware o
software depende de la aplicación particular y las restricciones de
diseño impuestas al sistema global. Los expertos pueden realizar la
funcionalidad descrita de formas variables para cada aplicación
particular, pero tales decisiones de realización no deberían
interpretarse como causantes de un desvío del alcance de la presente
invención.
Los diversos bloques lógicos, módulos y
circuitos ilustrativos descritos junto con las realizaciones dadas
a conocer en el presente documento pueden realizarse o llevarse a
cabo con un procesador de uso general, un procesador de señal
digital (DSP), un circuito integrado de aplicación específica
(ASIC), una disposición de puertas programable en campo (FPGA) u
otro dispositivo lógico programable, lógica de transistor o de
puerta discreta, componentes de hardware discretos, o cualquier
combinación de los mismos diseñada para realizar las funciones
descritas en el presente documento. Un procesador de uso general
puede ser un microprocesador, pero como alternativa, el procesador
puede ser cualquier procesador, controlador, microcontrolador o
máquina de estados convencional. Un procesador puede realizarse
también como una combinación de dispositivos de cálculo, por
ejemplo, una combinación de un DSP y un microprocesador, una
pluralidad de microprocesadores, uno o más microprocesadores junto
con un núcleo de DSP, o cualquier otra configuración de este
tipo.
Las etapas de un procedimiento o algoritmo
descritas junto con las realizaciones dadas a conocer en el presente
documento pueden realizarse directamente en hardware, en un módulo
de software ejecutado por un procesador, o en una combinación de
los dos. Un módulo de software puede residir en memoria RAM, memoria
flash, memoria ROM, memoria EPROM, memoria EEPROM, registros, disco
duro, un disco extraíble, un CDROM, o cualquier otra forma de medio
de almacenamiento conocido en la técnica. Un medio de almacenamiento
ejemplar está acoplado al procesador de forma que el procesador
puede leer información desde, y escribir información en, el medio
de almacenamiento. Como alternativa, el medio de almacenamiento
puede ser solidario con el procesador. El procesador y el medio de
almacenamiento pueden residir en un ASIC. El ASIC puede residir en
un terminal de usuario. Como alternativa, el procesador y el medio
de almacenamiento pueden residir como componentes discretos en un
terminal de usuario.
La descripción anterior de las realizaciones
dadas a conocer está provista para permitir a cualquier experto en
la técnica llevar a cabo, o usar, la presente invención. Diversas
modificaciones de estas realizaciones serán fácilmente evidentes
para los expertos en la técnica, y los principios genéricos
definidos en el presente documento pueden aplicarse a otras
realizaciones, sin apartarse del ámbito de la invención. Así, no se
pretende que la presente invención esté limitada a las
realizaciones mostradas en el presente documento, sino que ha de
concedérsele el alcance más amplio consistente con los principios y
características novedosas dadas a conocer en el presente documento,
como se define en las reivindicaciones adjuntas.
Claims (15)
-
\global\parskip0.970000\baselineskip
1. Un aparato (200) de estación remota que comprende:- una unidad (204) de estimación de calidad de enlace operativa para generar una estimada de calidad de enlace en respuesta a una primera instrucción de control de potencia recibida sobre un canal común; y
- una unidad (210) de control de potencia acoplada a la unidad (204) de estimación de calidad de enlace, siendo la unidad de control de potencia operativa para generar una segunda instrucción de control de potencia en respuesta a la estimada de calidad de enlace; en el que se usa la segunda instrucción de control de potencia para ajustar la potencia de transmisión del canal común en una estación base.
\vskip1.000000\baselineskip
- 2. El aparato de estación remota según la reivindicación 1, en el que el aparato (200) de estación remota controla la potencia de transmisión en respuesta a la primera instrucción de control de potencia.
- 3. El aparato (200) de estación remota según la reivindicación 1, en el que el aparato (200) de estación remota transmite la segunda instrucción de control de potencia.
- 4. Un aparato (300) para comunicación inalámbrica, que comprende:
- una unidad (308) de determinación, siendo la unidad de determinación operativa para determinar una instrucción de control de potencia recibida para la transmisión de estación base sobre un canal común, basándose en una estimación de calidad de enlace en respuesta a una instrucción de control de potencia transmitida sobre dicho canal común; y
- una unidad (312) de ajuste acoplada a la unidad (308) de determinación, siendo la unidad (312) de ajuste operativa para ajustar la potencia de transmisión de dicho canal común según dicha instrucción de control de potencia determinada.
\vskip1.000000\baselineskip
- 5. El aparato según la reivindicación 4, que comprende además:
- un procesador (310) de control para el control de transmisión de potencia de instrucciones de control de potencia sobre un canal común, en el que un nivel de potencia de transmisión de una instrucción de control de potencia se establece inicialmente en un valor de referencia.
\vskip1.000000\baselineskip
- 6. El aparato según la reivindicación 4, que comprende además:
- una primera unidad (310) de control de potencia operativa para transmitir instrucciones de control de potencia para el enlace inverso sobre un enlace directo; y
- una segunda unidad (308) de control de potencia operativa para ajustar la potencia de transmisión de las instrucciones de control de potencia para el enlace inverso en respuesta a instrucciones de control de potencia para el enlace directo recibidas sobre un enlace inverso.
\vskip1.000000\baselineskip
- 7. Un procedimiento para control de potencia asociado con un aparato (200) inalámbrico operativo en un sistema (20) de comunicación que tiene un enlace directo y un enlace inverso, transmitiendo el sistema bits de control de potencia sobre un canal común de enlace directo, comprendiendo el procedimiento:
- medir una SNR de al menos un bit de control de potencia para controlar un enlace inverso; y
- determinar una decisión de control de potencia para el enlace directo basándose en la SNR, en el que la decisión de control de potencia está configurada para ajustar la potencia de transmisión del canal común en una estación base.
\vskip1.000000\baselineskip
- 8. El procedimiento según la reivindicación 7, que comprende además:
- controlar la potencia de transmisión del aparato inalámbrico en respuesta a dicho al menos un bit de control de potencia.
\vskip1.000000\baselineskip
- 9. El procedimiento según la reivindicación 7, que comprende además:
- transmitir la decisión de control de potencia a través del enlace inverso.
\global\parskip1.000000\baselineskip
- 10. Un procedimiento para su uso en una estación base para el control de potencia en un sistema (20) de comunicación inalámbrica, teniendo el sistema un enlace directo y un enlace inverso, transmitiendo el sistema instrucciones de control de potencia sobre un canal común de enlace directo, comprendiendo el procedimiento:
- determinar una instrucción de control de potencia recibida para la transmisión de estación base sobre dicho canal común, basándose en una estimación de calidad de enlace en respuesta a una instrucción de control de potencia transmitida sobre dicho canal común; y
- ajustar la potencia de transmisión de dicho canal común según dicha instrucción de control de potencia determinada.
\vskip1.000000\baselineskip
- 11. El aparato (300) según la reivindicación 4, en el que la unidad de ajuste es un amplificador (312).
- 12. El aparato de estación remota según la reivindicación 1, en el que la estimada de calidad de enlace es una SNR.
- 13. El aparato según la reivindicación 4, en el que el aparato (300) es una estación base que comprende además un decodificador (304).
- 14. Programa informático que comprende una pluralidad de instrucciones ejecutables por procesador codificadas en un medio legible por ordenador que, cuando las instrucciones del programa informático se ejecutan en un procesador comprendido en un aparato inalámbrico, realiza en dicho aparato inalámbrico las etapas correspondientes de un procedimiento según la reivindicación 7 a 9.
- 15. Programa informático que comprende una pluralidad de instrucciones ejecutables por procesador codificadas en un medio legible por ordenador que, cuando las instrucciones del programa informático se ejecutan en un procesador comprendido en un aparato inalámbrico, realiza en dicho aparato inalámbrico las etapas correspondientes de un procedimiento según la reivindicación 10.
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