BRPI0207152B1

BRPI0207152B1 - método e equipamento para controle de potência em um sistema de comunicação sem fio

Info

Publication number: BRPI0207152B1
Application number: BRPI0207152A
Authority: BR
Inventors: Lundby Stein
Original assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 2001-02-12
Filing date: 2002-02-06
Publication date: 2017-03-28
Also published as: HK1124183A1; WO2002065663A2; EP1971040A1; KR100921891B1; WO2002065663A3; IL192355A; KR100950416B1; NO20033542L; DE60234883D1; ES2325914T3; ES2336158T3; EP1360779B1; NO20033542D0; TW535445B; CN101494482A; US9883460B2; US20020111183A1; CN100481750C; CN101494482B; CA2437893A1

Abstract

"método e equipamento para controle de potência em um sistema de comunicação sem fio". trata-se de um método e um equipamento para efetuar controle de potência nos comandos de controle de potência transmitidos em um link de emissão em um sistema de comunicação sem fio (20). o nível de potência dos bits de controle de potência no link de emissão é ajustado em resposta aos comandos de potência recebidos no link reverso. a estação móvel mede o nível de potência dos bits de controle de potência ajustada de modo a medir a qualidade do link de emissão.

Description

"MÉTODO E EQUIPAMENTO PARA CONTROLE DE POTÊNCIA EM UM SISTEMA DE COMUNICAÇÃO SEM FIO" Campo da Invenção A presente invenção refere-se a comunicações e, mais especificamente, ao controle de potência em um sistema de comunicação sem fio.

Fundamentos A procura crescente pela transmissão de dados sem fio e a expansão de serviços disponíveis por meio da tecnologia de comunicação sem fio têm levado ao desenvolvimento de sistemas capazes de administrar serviços de voz e dados. Um sistema por espalhamento espectral projetado para atender às diversas exigências destes dois serviços é o sistema de Acesso Múltiplo por Divisão de Código, CDMA, denominado de cdma2000, que é especificado em "TIA/EIA/IS-2000 Standards for CDMA2000 Spread Spectrum Systems". À medida que a quantidade de dados transmitidos e o número de transmissões aumentam, a largura de banda limitada disponível para radiotransmissões torna-se um recurso essencial. Existe uma necessidade, portanto, de um método eficiente e preciso para transmitir informações em um sistema de comunicação que otimize a utilização da largura de banda disponível.

Sumário da Invenção As modalidades apresentadas neste relatório resolvem as necessidades acima referidas por um equipamento de estação remota possuindo uma unidade de estimação de qualidade de link operativa para gerar uma estimativa de qualidade de link em resposta a uma primeira instrução de controle de potência recebida em um canal comum, e uma unidade de controle de potência acoplada à unidade de estimação de qualidade de link, a unidade de controle de potência operativa para gerar uma segunda instrução de controle de potência em resposta à estimativa de qualidade de link.

De acordo com um aspecto alternativo, um equipamento de estação base inclui um decodificador, e uma unidade de determinação acoplada ao decodificador, a unidade de determinação operativa para determinar uma instrução de controle de potência para transmissão de estação base em um canal comum, e uma unidade de ajuste acoplada à unidade de determinação, a unidade de ajuste operativa para ajustar um nivel de potência da instrução de controle de potência.

De acordo com ainda outro aspecto, um equipamento de estação base inclui um processador de controle para controle de potência de transmissão de instruções de controle de potência em um canal comum, e um amplificador operativo para ajustar o nivel de potência das instruções de controle de potência.

Em um aspecto, um sistema de comunicação sem fio inclui uma primeira unidade de controle de potência operativa para transmitir instruções de controle de potência do link reverso em um canal comum e, uma segunda unidade de controle de potência operativa para ajustar potência de transmissão das instruções de controle de potência do link reverso em resposta às instruções de controle de potência do link direto recebidas em um link reverso.

Em outro aspecto, um método para controle de potência em um equipamento sem fio operativo em um sistema de comunicação que possui um link direto e um link reverso, o sistema transmitindo bits de controle de potência em um canal comum de link direto, inclui medir uma SNR de pelo menos um bit de controle de potência para controlar um link reverso e determinar uma decisão de controle de potência para o link direto com base na SNR.

Em ainda outro aspecto, um método para controle de potência em um sistema de comunicação sem fio, o sistema possuindo um link direto e um link reverso, o sistema transmitindo instruções de controle de potência em um canal comum de link direto, inclui determinar uma primeira instrução de controle de potência para controle do link reverso, em resposta à recepção de uma segunda instrução de controle de potência no link reverso, a segunda instrução de controle de potência para controle do link direto, determinar um primeiro nivel de potência de transmissão e, transmitir a primeira instrução de controle de potência ao primeiro nivel de potência de transmissão no canal comum.

Em ainda outro aspecto, um método para controle de potência em um sistema de comunicação sem fio, o sistema possuindo um link direto e um link reverso, o sistema transmitindo instruções de controle de potência em um canal comum de link direto, inclui gerar uma instrução de controle de potência de link reverso, gerar uma instrução de controle de potência de link direto e ajustar o nivel de potência para transmissão da instrução de controle de potência do link direto de acordo com a instrução de controle de potência de link reverso.

Breve Descrição dos Desenhos Figura 1 - é um diagrama de um sistema de comunicação possuindo um subsistema cabeado e um subsistema sem fio.

Figura 2 - é um diagrama de um modelo arquitetônico de um canal de Link Reverso em um sistema de comunicação.

Figura 3 - é um diagrama de um modelo arquitetônico de um canal lógico em um sistema de comunicação.

Figura 4 - é um diagrama de temporização (timing) de controle de potência em um canal dedicado em um sistema de comunicação.

Figura 5 - é um diagrama de temporização de controle de potência em um canal de controle compartilhado em um sistema de comunicação.

Figura 6 - é um fluxograma de um método de controle de potência em um sistema de comunicação.

Figura 7 - é um diagrama de temporização de controle de potência de bits de controle de potência em um canal de controle compartilhado em um sistema de comunicação.

Figura 8 - é um diagrama de um equipamento sem fio compatível com um protocolo de sistema de comunicação que executa controle de potência em um canal comum do link direto.

Figura 9 - é um diagrama de um equipamento de estação base compatível com um sistema de comunicação que executa controle de potência em um canal comum do link direto.

Descrição Detalhada da Invenção A palavra "exemplar" é utilizada exclusivamente no presente relatório para significar "servindo como um exemplo, caso ou ilustração". Qualquer modalidade descrita no presente relatório como "exemplar" não deve ser necessariamente entendida como preferida ou vantajosa com relação a outras modalidades.

Em um sistema de comunicação sem fio por espalhamento espectral, tal como um sistema cdma2000, vários usuários transmitem para um transceptor, freqüentemente uma estação base, na mesma largura de banda e ao mesmo tempo. A estação base pode ser qualquer dispositivo de dados que se comunica através de um canal sem fio ou através de um canal cabeado, utilizando-se, por exemplo, fibra óptica ou cabos coaxiais. 0 usuário pode ser qualquer um de diversos dispositivos que incluem, mas não se limitam a, um cartão PC, um compact flash, um modem externo ou interno ou um telefone sem fio ou cabeado. 0 usuário é também denominado de estação remota. 0 link de comunicação através do qual o usuário transmite sinais ao transceptor envia sinais a um usuário chamado Link Reverso, RL (reverse link). 0 link de comunicação através do qual o transceptor envia sinais a um usuário é chamado Link Direto, FL (forward link). Uma vez que cada usuário transmite para a e recebe da estação base, outros usuários estão comunicando concomitantemente com a estação base. As transmissões de cada usuário no FL e/ou no RL introduzem interferência em outros usuários. Para superar a interferência nos sinais recebidos, um demodulador procura manter uma relação suficiente de energia de bit para densidade espectral de potência de interferência, Eb/N0, de modo a demodular o sinal a uma probabilidade aceitável de erro. 0 Controle de Potência, PC (power control), é um processo que ajusta a potência transmissora de um ou de ambos os Links, o Link Direto, FL, e o Link Reverso, RL, de modo a satisfazer critérios de erro. Idealmente, o processo de controle de potência ajusta a(s) potência(s) transmissora (s) para obter pelo menos a Eb/N0 necessária minima no receptor designado. Além disto, é desejável que nenhum transmissor empregue mais que a Eb/N0 minima. Isto assegura que qualquer beneficio a um usuário obtido através do processo de controle de potência não seja às custas desnecessárias de qualquer outro usuário.

Por razões de clareza, as informações de PC enviadas por meio do FL serão referidas como "comandos PC FL" e as informações de PC enviadas por meio do RL serão referidas como "comandos PC RL". Os comandos PC FL fornecem informações de PC para controle da potência de transmissão do RL. Os comandos PC RL fornecem informações de PC para controle da potência de transmissão do FL.

Em um sistema por espalhamento espectral, como, por exemplo, um sistema CDMA, o desempenho do sistema é limitado pela interferência. A capacidade do sistema e a qualidade do sistema são, portanto, limitadas pela quantidade de potência de interferência presente em uma transmissão. A capacidade é definida como o número total de usuários simultâneos que o sistema pode suportar, e a qualidade como a condição do link de comunicação conforme percebido pelo receptor. 0 controle de potência possui impacto sobre a capacidade do sistema em assegurar que cada transmissor só introduza uma quantidade mínima de interferência para outros usuários e aumente assim o "ganho de processamento". 0 ganho de processamento é a relação largura de banda de transmissão, W, para a taxa de dados, R. Uma medida de qualidade do link de transmissão pode ser definida como a relação Eb/N0 para W/R, correspondente à Relação Sinal/Ruído, SNR. 0 ganho de processamento supera uma quantidade finita de interferência de outros usuários, isto é, ruído total. A capacidade do sistema é, portanto, proporcional ao ganho de processamento e à SNR. A figura 1 ilustra um sistema de comunicação sem fio, 20, no qual, em uma modalidade, o sistema 20 é um sistema cdma2000. O sistema 20 inclui dois segmentos: um subsistema cabeado e um subsistema sem fio. O subsistema cabeado é a Rede Telefônica Pública Comutada, PSTN 26, e a Internet 22. A parte de Internet 22 do subsistema cabeado faz interface com o subsistema sem fio por meio da Função de Interfuncionamento, IWF 24 da Internet. A procura sempre crescente por comunicações de dados está tipicamente relacionada com a Internet e com a facilidade de acesso aos dados disponíveis por meio dela. Entretanto, o avanço das aplicações de vídeo e áudio fazem aumentar a procura por largura de banda de transmissão. 0 subsistema cabeado pode incluir, mas não está limitado a, outros módulos, tais como uma unidade de instrumentação, uma unidade de vídeo, etc. 0 subsistema sem fio inclui o subsistema de estação base, que envolve o Centro de Comutação Móvel, MSC 28, o Controlador de Estação Base, BSC 30, a(s) Estação(ões) Transceptora Base, BTS(s) 32, e a(s) Estação(ões) Móvel(eis), MS(s) 36, 38. O MSC 28 é a interface entre o subsistema sem fio e o subsistema cabeado. É um comutador que fala com diversos equipamentos sem fio. O BSC 30 é o sistema de controle e gerenciamento para uma ou mais BTS(s), 32, 34. O BSC 30 troca mensagens com a(s) BTS(s) 32, 34 e com o MSC 28. Cada uma da(s) BTS(s) 32, 34 consiste em um ou mais transceptores colocados em um único local. Cada uma da(s) BTS(s) 32, 34 termina o radiopercurso no lado de rede. A(s) BTS(s) 32, 34 podem ser co-localizadas com o BSC 30 ou podem ser localizadas de maneira independente. O sistema 20 inclui canais físicos de interface aérea via rádio, 40, 42, entre as BTS(s) 32, 34 e a(s) MS(s) 36, 38. Os canais fisicos 40, 42 são percursos de comunicação descritos em termos da codificação digital e das características de RF. De acordo com uma modalidade, além dos canais físicos 40, 42, o sistema 20 incorpora canais lógicos, tais como o ilustrado na figura 2. Cada canal lógico em um percurso de comunicação dentro das camadas de protocolo ou das BTS(s) 32, 34, ou das MS(s) 36, 38. As informações são agrupadas em um canal lógico com base em critérios tais como o número de usuários, o tipo de transmissão, a direção da transferência, etc. As informações em um canal lógico são finalmente transportadas em um ou mais canais físicos. São definidos mapeamentos entre os canais lógicos e físicos. Estes mapeamentos podem ser permanentes ou podem ser definidos apenas pela duração de uma dada comunicação. No canal lógico exemplar da figura 2, um canal de sinalização comum direto, F-CSCH 50, transporta informações que podem ser mapeadas no Canal de Sincronização Direto, F-SYNCH 52, no Canal de Paging Direto, F-PCH 54, e no Canal de Controle de Broadcast Direto, F-BCCH 56.

Conforme discutido acima, um FL é definido como um link de comunicação para transmissões de uma da(s) BTS(s) 32, 34 para uma da(s) MS(s) 36, 38. Um RL é definido como um link de comunicação para transmissão de uma da(s) MS(s) 36, 38 para uma da(s) BTS(s) 32, 34. De acordo com uma modalidade, o controle de potência dentro do sistema 20 inclui controlar a potência de transmissão tanto para o RL quanto para o FL. Múltiplos mecanismos de controle de potência podem ser aplicados ao FL e ao RL no sistema 20, inclusive controle de potência de malha aberta reverso, controle de potência de malha fechada reverso, controle de potência de malha fechada direto, etc. O controle de potência de malha aberta reverso ajusta a potência de transmissão de canal de acesso inicial da(s) MS(s) 36, 38 e compensa as variações na atenuação de perda de percurso do RL. O RL utiliza dois tipos de canal de código: canal(ais) de tráfego e canal(ais) de acesso. Os canais de tráfego de FL e de RL incluem tipicamente um Canal de Código Fundamental, FCCH, e múltiplos Canais de Código Suplementares, SCCHs. 0 FCCH funciona como o canal primário para todas as comunicações de tráfego no FL e no RL. Em uma modalidade, cada FCCH é associado com um caso de código de espalhamento, como, por exemplo, um código Walsh. Cada um dos Canais de Acesso de RL, RACH(s), é associado a um Canal de Paging, PCH. A figura 3 ilustra uma arquitetura de canal de RL de acordo com uma modalidade.

De acordo com uma modalidade, dentro do sistema 20, o controle de potência de malha fechada compensa os ambientes de desvanecimento tanto do FL quanto do RL. Durante o controle de potência de malha fechada, o receptor mede o Eb/N0 que chega e fornece realimentação (feedback) ao transmissor, instruindo um aumento ou uma diminuição na potência de transmissão. Em uma modalidade, a alteração é feita em etapas de 1 dB. Modalidades alternativas podem empregar valores alternativos de uma etapa de valor constante, ou podem implementar valores de tamanho de etapa dinâmicos, como, por exemplo, como uma função da história de controle de potência. Ainda, outras modalidades podem variar o tamanho de etapa com base no desempenho e/ou nas exigências do sistema 20. O controle de potência do RL é efetuado pela(s) BTS(s) 32, 34, em que é feita uma medição dos sinais recebidos e comparada com um limite. É tomada então uma decisão quanto a se a potência recebida está acima ou abaixo do limite. A decisão é transmitida como comando PC FL para um dado usuário, como MS (s) 36, 38, respectivamente. Em resposta ao comando, a potência de transmissão do RL é ajustada. Durante o controle de potência de malha fechada do RL, os comandos PC FL podem ser puncionados na transmissão do FL periodicamente, de modo a fornecer realimentação para a(s) MS(s) 36, 38. O puncionamento substitui os sinais de transmissão pelos comandos PC FL. O puncionamento pode ser feito dentro de cada quadro (frame), em que uma transmissão é quebrada em quadros de uma dada duração de tempo.

0 sistema 20 é projetado para transmissão de informações de voz, informações de dados e/ou tanto voz quanto dados. A figura 4 ilustra um Canal Fundamental, FCH, para comunicações que contêm voz. A intensidade de sinal do FCH é ilustrada como uma função do tempo. Um primeiro quadro é ilustrado do tempo to ao tempo t3. Quadros subseqüentes são ilustrados do tempo t3 a t6, e de te a tg, respectivamente. O primeiro quadro inclui um comando PC FL que foi puncionado do tempo ti a t2. O bit de PC puncionado substitui as informações transmitidas durante esse tempo. De maneira semelhante, bits de PC são puncionados no quadro subseqüente de t4 a t5, e o quadro seguinte de t7 a tg. Note-se que uma instrução de controle de potência pode ser completada através de múltiplos quadros. Em uma modalidade, os comandos PC FL são colocados de maneira pseudo- aleatória. Em modalidades alternativas, os comandos PC FL podem ser colocados em partições de tempo (time slots) fixas ou partições de tempo relativas.

Para controle de potência do FL, comandos PC RL são transmitidos às BTS (s) 32, 34 das MS(s) 36, 38, respectivamente. O controle de potência de malha fechada do FL conta o número de quadros ruins recebidos durante um dado período e envia um relatório à(s) BTS(s) 32, 34. A mensagem pode ser enviada periodicamente, ou quando a taxa de erros atinge um limite, em que o limite é fixado pelo sistema 20. Em uma modalidade, cada quadro transmitido pela(s) MS(s) 36, 38 contém um Bit Indicador de Apagamento (EIB) que é fixado de modo a indicar um apagamento. A potência do FL é ajustada com base na história do EIB. 0 controle de potência de malha fechada consiste em duas malhas de realimentação: uma malha interna e uma malha externa. A malha externa mede a taxa de erros do quadro e ajusta periodicamente o ponto de ajuste (setpoint) para cima ou para baixo de modo a manter a taxa de erros do quadro meta. Se a taxa de erros do quadro for elevada demais, o ponto de ajuste é aumentado, e se a taxa de erros do quadro for baixa demais, o ponto de ajuste é diminuído. A malha interna mede o nível do sinal recebido e o compara ao ponto de ajuste. Comandos de controle de potência são então enviados de modo a aumentar ou reduzir a potência conforme necessário, de modo a manter o nível do sinal recebido próximo do ponto de ajuste. As duas malhas operam em conjunto, de modo a assegurar intensidade de sinal suficiente para demodular o sinal a uma probabilidade de erro aceitável e reduzir ao mínimo a interferência para outros usuários. 0 FL inclui Canais Comuns, que incluem, mas não sem limitam a, o(s) Canal(ais)-Piloto, o Canal de Controle Comum, CCH, o Canal de Broadcast, BCH e o Canal de Controle de Potência Comum, CPCCH. 0 CCH transporta mensagens direcionadas por móveis para móveis compatíveis. 0 BCH transporta mensagens de broadcast para móveis compatíveis, inclusive mensagens de overhead. 0 CPCCH é utilizado para enviar bits de Controle de Potência, PC, ao móvel, de modo que mensagens ACH possam ser enviadas sob controle de potência. A maioria dos sistemas de comunicação sem fio de acesso múltiplo, tais como os sistemas por espalhamento espectral, capazes de transmissão de voz e dados, procura otimizar a utilização de canais físicos de modo a servir altas taxas de dados aos usuários. Tais sistemas podem empregar um canal de taxa baixa, referido como Canal Fundamental, FCH. 0 FCH é utilizado para transmissões de voz e sinalização. Cada FCH é associado a vários canais de taxa elevada, referidos como Canais Suplementares. Os Canais Suplementares são utilizados para transmissões de dados. Embora o FCH empregue pouca energia, cada FCH exige um código Walsh dedicado, do que resulta uma energia agregada grande através de múltiplos FCHs. Para comunicações de dados, os FCH são ociosos em grande parte do tempo. Nesta condição, os FCH desperdiçam códigos Walsh e energia que poderíam ser utilizados para aumentar a capacidade e o desempenho do sistema. Para evitar o desperdício, uma modalidade atribui vários FCH(s) a um ou mais canais comuns, compartilhados por todos os usuários. A utilização de códigos Walsh, ou espaço Walsh, é reduzido para um código Walsh, e a energia consumida pelo(s) FCH(s) doutro modo ocioso(s) é reduzida.

Uma vez que instruções de controle de potência eram anteriormente transmitidas no(s) FCH(s) individualmente designado(s), a introdução dos canais comuns compartilhados acarretou a utilização de um Canal de Controle de Potência Comum, CPCCH. 0 CPCCH é utilizado para controle de potência do RL, em que diferentes usuários compartilham o canal à maneira de divisão de tempo. Comandos PC FL são enviados por meio do CPCCH. A figura 5 ilustra a colocação de comandos PC FL para usuários móveis rotulados A e B. Os comandos PC FL são transmitidos no CPCCH e são lançados como uma função do tempo. Os comandos PC FL são transmitidos à potência total ou a um nível de potência predeterminado. Os comandos para os usuários A e B são multiplexados em conjunto por divisão de tempo no CPCCH. A colocação dos comandos PC FL pode ser a um tempo fixo ou pode ser feita de outra maneira, como, por exemplo, de uma maneira pseudo-aleatória.

No sistema 20 da figura 1, os comandos PC FL podem ser transmitidos por meio do Canal de Controle de Potência Comum, CPCCH, ou em um canal dedicado, como, por exemplo, um FCH. 0 Canal de Controle de Potência Comum Direto, F-CPCCH, é utilizado para enviar comandos PC FL às MS(s) 36, 38 que são utilizados para controlar o Canal de Controle Comum Reverso, R-CCH. Conforme discutido acima, o controle de potência de malha aberta é utilizado no Canal de Acesso Reverso, R-ACH. Cada uma das MS(s) 36, 38 transmite repetidamente com potência crescente até que receba uma confirmação da(s) BTS(s) 32, 34, respectivamente, ou até que o número máximo de sondas e seqüências de sondas seja atingido. É freqüentemente desejável continuar o controle de potência do FL, mesmo quando nenhum dado é transmitido. Por exemplo, se apenas poucos quadros de dados vierem a ser transmitidos no Canal Suplementar, a atualização do controle de potência do FL melhora a transmissão do Canal Suplementar, permitindo a transmissão com a potência necessária e economizando energia. Além disto, para transmissões de dados, a continuação do controle de potência do FL fornece ao programador de dados informações referentes à qualidade do link a um dado tempo. Estas informações permitem ao programador tirar vantagem do canal utilizando um dado esquema de programação.

Além disto, é desejável que a estação móvel verifique a resposta da estação base aos comandos PC RL. Utilizando um canal comum compartilhado, a estação móvel pode não ver o efeito dos comandos PC RL. Por exemplo, a estação móvel pode conhecer Et/No do FL em seguida a uma série de comandos PC RL. Os comandos PC RL podem ter sido danificados no receptor da estação base. Idealmente, o FL inclui uma indicação de potência que ecoa os comandos PC RL recebidos na estação base. Utilizando o FCH, a estação móvel foi capaz de medir o FCH para tal realimentação. Em uma modalidade que utiliza o canal comum compartilhado, a realimentação é apresentada como uma função do nivel de potência dos comandos PC RL. A figura 6 ilustra um método, 100, para controle de potência no sistema 20, no qual os comandos PC FL que controlam o RL são transmitidos no CPCCH do FL. De acordo com o método 100, os comandos PC RL são utilizados para ajustar o nivel de potência dos comandos PC FL. 0 método 100 fixa inicialmente a potência de transmissão dos comandos PC FL para o FL em um nivel de potência de referência predeterminado na etapa 102. Quando do recebimento de um comando PC RL a partir da MS, é tomada uma decisão, na etapa 104, quanto a se uma instrução UP ou DOWN foi recebida. Se um comando UP foi recebido, o nivel de potência dos comandos PC FL é incrementado na etapa 106. O incremento pode ser um valor de etapa ou uma função do(s) bit(s) de controle de potência transmitido(s) anteriormente no FL. Se o comando PC RL recebido foi uma instrução DOWN, o nivel de potência FL do comando PC FL é decrementado na etapa 108. O decremento pode ser um valor de etapa ou uma função do(s) bit(s) de controle de potência transmitido(s) anteriormente transmitido(s) no FL ou pode ser uma função dos comandos recebidos. Em seguida à etapa 108 ou à etapa 106, o processamento continua de modo a transmitir o comando PC FL seguinte ao nivel de potência ajustado na etapa 110. Se um comando PC RL é recebido na etapa 112, o processamento retorna à etapa 104 para determinar a instrução. O método 100 efetua de maneira eficaz o controle de potência FL dos comandos PL PC. Note-se que as informações de comando PC FL não são prejudicadas pelo controle de potência do método 100. As informações de comando PC FL são utilizadas para controle de potência do RL.

Quando a estação base ajusta o nivel de potência do comando PC FL em resposta ao comando PC RL, como, por exemplo, de acordo com o método 110 da figura 6, a estação móvel pode utilizar o nivel de potência do comando PC FL para tomar decisões de controle de potência que estimam a qualidade do FL. A estação móvel pode utilizar então estas informações para gerar comandos de controle de potência. De acordo com uma modalidade, a estação móvel mede a SNR dos bits PC FL no CPCCH. A SNR é então comparada com um valor limite. Um comando de controle de potência correspondente é transmitido em resposta à comparação. O FL é preparado para transmitir ao nivel de potência correto, e a estação base pode utilizar a potência transmitida como uma indicação da qualidade do canal. De acordo com uma modalidade, o comando PC RL é incluído em uma transmissão de Canal de Taxa de Dados, DRC. A figura 7 ilustra um roteiro de temporização que implementa o método 100 da figura 6. As transmissões de comando PC RL e as transmissões de comando PC FL são ilustradas como uma função do tempo. Um primeiro comando PC FL é transmitido do tempo ti para t2 a um primeiro nível de potência A. Em seguida ao primeiro comando PC FL, um comando PC RL é transmitido do tempo t3 para t*t. O comando PC RL corresponde a um comando DOWN. Em resposta ao comando DOWN, a estação base decrementa o nível de potência do comando PC FL transmitido seguinte. Conforme ilustrado, o comando PC FL seguinte é transmitido do tempo ts para t6 a um nível de potência ajustado B.

Continuando com a figura 7, no tempo ίη, um comando PC RL indica um comando UP. Em resposta ao comando UP, a estação base incrementa o nível de potência do comando PC FL transmitido seguinte. Conforme ilustrado, o nivel de potência do comando PC FL transmitido do tempo tg para tio é retornado ao nivel A. 0 método 100 é aplicável a diversos sistemas e cenários. Por exemplo, o método 100 pode ser aplicado a transmissões de dados nas quais a estação base recebe mais dados de estações móveis do que são transmitidos no FL. Em uma modalidade, um sistema bancário sem fio incorpora o método 100 da figura 6. Um centro de processamento central, semelhante às BTS(s) 32, 34, recebe informações referentes a uma transação bancária ou compra de crédito por meio do RL. A maioria das transmissões é feita no RL; portanto, o controle de potência é tipicamente efetuado no RL exclusivamente. Neste cenário, o controle de potência é implementado no FL também e serve para melhorar o controle de potência do RL. Em uma modalidade alternativa, o método 100 é aplicado a um sistema de relatos de medidores distribuídos, como, por exemplo, um sistema de relato de medidores de utilidade. Neste caso, o centro de processamento central recebe informações de múltiplas unidades ou medidores. A figura 8 ilustra uma modalidade de um equipamento sem fio 200, como, por exemplo, uma estação remota ou uma estação móvel, compatível com um sistema por espalhamento espectral, que implementa um canal comum no FL e que transmite decisões de controle de potência para o RL, como, por exemplo, um sistema CDMA2000. O equipamento sem fio 200 é uma parte integrante do controle de potência tanto para o RL quanto para o FL. Conforme ilustrado, os comandos PC FL são transmitidos por meio do CPCCH. Em modalidades alternativas, os comandos PC FL podem ser transmitidos por meio de um canal de controle alternativo. Os comandos PC FL fornecem informações que contêm instruções para controle de potência do RL. Os comandos PC FL tiveram sua potência controlada, de modo a refletirem as instruções transmitidas pelo equipamento sem fio 200 a uma estação base (não mostrada) como comandos PC RL para controle do FL. Desta maneira, os comandos PC RL efetuam de maneira eficaz o controle de potência dos comandos PC FL. O equipamento sem fio 200 recebe os comandos PC FL, assim como outras informações, por meio do CPCCH no conjunto de circuitos de recepção 202. O conjunto de circuitos de recepção 202 pode incluir, mas não está limitado a, uma antena ou múltiplas antenas, uma unidade de pré-processamento para comunicações de acesso múltiplo, uma unidade de desespalhamento de freqüência e um demodulador. O conjunto de circuitos de recepção 202 é acoplado ao estimador de SNR 204, operativo para estimar o Eb/No dos sinais recebidos. O estimador de SNR 204 gera uma estimativa do Eb/N0 e transmite a estimativa ao comparador de limite 206. O comparador de limite 206 compara a estimativa do Eb/No com um valor limite predeterminado ou pré-calculado, referido como um ponto de ajuste. O ponto de ajuste é monitorado e atualizado por uma unidade de ajuste de ponto de ajuste 212, acoplada ao comparador de limite 206. Conforme discutido acima, o ajuste do ponto de ajuste é uma parte da malha externa de controle de potência e é uma função da taxa de erros de quadro. Há muitos critérios e métodos de decisão para a execução da operação da unidade de ajuste de ponto de ajuste 212. O resultado da comparação do comparador de limite 206 é fornecido à unidade de decisão de bits PC 208 de modo a determinar uma instrução de controle de potência seguinte para enviar à estação base. Pela determinação da qualidade do FL por meio dos bits PC FL recebidos no CPCCH, o equipamento sem fio 200 é capaz de fornecer instruções de controle de potência precisas à estação base. A decisão de bits PC é então transmitida à unidade de geração 210, de modo a gerar o bit PC RL, ou mensagem PC RL, para transmissão no RL. A unidade de geração 210 é acoplada ao amplificador 214, que recebe o bit PC RL da unidade de geração 210. O amplificador 214 transmite o bit PC RL ao conjunto de circuitos de transmissão 216. O nivel de amplificação é fornecido pelo controle de potência do RL como resultado das instruções da estação base. As informações de sinal são transmitidas do conjunto de circuitos de recepção 202 a um decodificador 218, para extração da instrução de controle de potência para o RL. O decodificador 218 decodifica as informações recebidas no CPCCH e determina o comando PC FL correspondente. O comando PC FL é então transmitido a uma unidade de ajuste 222, que ajusta a potência de transmissão do RL. O ajuste é transmitido como entrada de controle ao amplificador 214, que aplica o fator de amplificação apropriado às informações de dados e controle para transmissão no RL. O amplificador 214 aplica também o controle de potência aos comandos PC RL para transmissão.

Uma modalidade de uma estação base 300, compativel com o equipamento sem fio 200, é ilustrada na figura 9. Na estação base 300, bits PC RL são recebidos por meio do RL no conjunto de circuitos de recepção 302. O conjunto de circuitos de recepção 302 pode incluir, mas não se limita a, uma antena ou múltiplas antenas, uma unidade de pré-processamento para comunicações de acesso múltiplo, uma unidade de desespalhamento de freqüência e um demodulador. O conjunto de circuitos de recepção 302 é acoplado a um decodificador 304, que extrai o comando PC RL do sinal recebido. O comando é então fornecido a uma unidade de ajuste 308, para ajustar a potência de transmissão de tráfego do FL. O ajuste é fornecido como informação de controle ao amplificador 312. O comando PC do decodificador 304 é também transmitido a uma unidade de ajuste de PC 310. A unidade de ajuste 310 ajusta o nivel de potência de transmissão dos bits PC para transmissão no CPCCH de acordo com o comando PC RL. O amplificador 312 aplica o fator de amplificação apropriado às informações de dados e/ou controle para transmissão pela estação base 300, assim como aos comandos PC FL. Note-se que a estação base 300 determina as instruções de controle de potência para transmissão ao equipamento sem fio 200, em que as instruções de controle de potência são bits de PC transmitidos no CPCCH. Diversos mecanismos de decisão de controle de potência podem ser implementados para determinar as instruções de controle de potência apropriadas para controle do RL.

Os versados na técnica entenderão que as informações e os sinais podem ser representados utilizando quaisquer de diversas tecnologias e técnicas diferentes. Por exemplo, dados, instruções, comandos, informações, sinais, bits, símbolos e chips referidos ao longo da descrição acima podem ser representados por tensões, correntes, ondas eletromagnéticas, campos ou partículas magnéticas, campos ou partículas ópticas, ou qualquer combinação destes.

Os versados na técnica entenderão também que os diversos blocos, módulos, circuitos lógicos ilustrativos, e as etapas algorítmicas, descritos com relação às modalidades apresentadas neste relatório podem ser implementados como hardware eletrônico, software de computador, ou como combinações de ambos. Para ilustrar claramente esta intercambialidade de hardware e software, diversos componentes, blocos, módulos, circuitos e etapas ilustrativos foram descritos acima genericamente em termos de sua funcionalidade. Se tal funcionalidade for implementada como hardware ou software depende das limitações de aplicação e projeto especificas impostas ao sistema como um todo. Os versados na técnica podem implementar a funcionalidade descrita de maneiras variáveis para cada aplicação especifica, mas tais decisões de implementação não devem ser interpretadas como provocando um afastamento do escopo da presente invenção.

Os diversos blocos, módulos e circuitos lógicos ilustrativos descritos com relação às modalidades apresentadas neste relatório podem ser implementados ou executados com um processador de propósito geral, um processador de sinais digitais (DSP), um circuito integrado de aplicação especifica (ASIC), um arranjo de portas programável em campo (FPGA) ou outro dispositivo lógico programável, porta discreta ou lógica de transistor, componentes de hardware discretos, ou qualquer combinação destes projetada para desempenhar as funções descritas no presente relatório. Um processador de propósito geral pode ser um microprocessador, mas, alternativamente, o processador pode ser qualquer processador, controlador, microcontrolador ou máquina de estado convencional. Um processador pode ser também implementado como uma combinação de dispositivos de computação, como, por exemplo, uma combinação de um DSP e um microprocessador, uma pluralidade de microprocessadores, um ou mais microprocessadores em conjunto com um núcleo DSP, ou qualquer outra configuração.

As etapas do método ou algoritmo descritas com relação às modalidades apresentadas neste relatório podem ser incorporadas diretamente em hardware, em um módulo de software executado por um processador, ou em uma combinação dos dois. Um módulo de software pode residir em uma memória RAM, em uma memória flash, uma memória ROM, uma memória EPROM, uma memória EEPROM, em registradores, disco rígido, um disco removível, um CD-ROM ou qualquer outra forma de meio de armazenamento conhecida na técnica. Um meio de armazenamento exemplar é acoplado ao processador, de modo que o processador possa ler informações do, e gravar informações no, meio de armazenamento. Alternativamente, o meio de armazenamento pode ser integrado com o processador. 0 processador e o meio de armazenamento podem residir em um ASIC. 0 ASIC pode residir em um terminal de usuário. Alternativamente, o processador e o meio de armazenamento podem residir como componentes discretos em um terminal de usuário. A descrição anterior das modalidades expostas é apresentada para permitir que qualquer pessoa versada na técnica fabrique ou utilize a presente invenção. Diversas modificações a estas modalidades tornar-se-ão logo evidentes aos versados na técnica, e os princípios genéricos definidos no presente relatório podem ser aplicados a outras modalidades sem que se abandone o conceito inventivo ou escopo da invenção. Deste modo, a presente invenção não deve ser limitada às modalidades mostradas no presente relatório, mas a esta deve ser concedida o escopo mais amplo compatível com os princípios e as características novas apresentados neste relatório.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Equipamento de estação remota (200), CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: uma unidade de estimação de qualidade de link (204) operativa para gerar uma estimativa de qualidade de link em resposta a uma primeira instrução de controle de potência recebida em um canal comum; e uma unidade de controle de potência (210) acoplada à unidade de estimação de qualidade de link (204), a unidade de controle de potência operativa para gerar uma segunda instrução de controle de potência em resposta à estimativa de qualidade de link, em que a segunda instrução de controle de potência é usada para ajustar a potência de transmissão de canal comum na estação base.

2. Equipamento de estação remota (200), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERI ZADO pelo fato de que o equipamento de estação remota (200) controla potência de transmissão em resposta à primeira instrução de controle de potência.

3. Equipamento de estação remota (200), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERI ZADO pelo fato de que o equipamento de estação remota (200) transmite a segunda instrução de controle de potência.

4. Equipamento de estação base (300), CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: uma unidade de determinação (308), a unidade de determinação operativa para determinar uma instrução de controle de potência recebida para transmissão de estação base em um canal comum, com base na estimação de qualidade de enlace em resposta a uma instrução de controle de potência transmitida no canal comum; e uma unidade de ajuste (312) acoplada à unidade de determinação (308), a unidade de ajuste (312) operativa para ajustar potência de transmissão da instrução de controle de potência de acordo com a instrução de controle de potência determinada.

5. Equipamento de estação base (300), de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que também compreende: um processador de controle (310) para controle de potência de transmissão de instruções de controle de potência em um canal comum, em que um nivel de potência de transmissão de uma instrução de controle de potência é inicialmente ajustado a um valor de referência.

6. Equipamento de estação base (300), de acordo com a reivindicação 4, CARACTERI ZADO pelo fato de que também compreende: uma primeira unidade de controle de potência (310) operativa para transmitir instruções de controle de potência para o link reverso em um link direto; e uma segunda unidade de controle de potência (308) operativa para ajustar potência de transmissão das instruções de controle de potência para o link reverso em resposta às instruções de controle de potência para o link direto recebidas em um link reverso.

7. Método para controle de potência associado com um equipamento sem fio (200) operativo em um sistema de comunicação (20) que possui um link direto e um link reverso, o sistema transmitindo bits de controle de potência em um canal comum de link direto, o método é CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: medir uma relação sinal/ruido de pelo menos um bit de controle de potência para controlar um link reverso; e determinar uma decisão de controle de potência para o link direto com base na relação sinal/ruido, em que a decisão de controle de potência é configurada para ajustar a potência de transmissão do canal comum em uma estação base.

8. Método para uso em uma estação base para controle de potência em um sistema de comunicação sem fio (20), o sistema possuindo um link direto e um link reverso, o sistema transmitindo instruções de controle de potência em um canal comum de link direto, o método é CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: determinar uma instrução de controle de potência recebida para transmissão de estação base em um canal comum, com base em uma estimação de qualidade de enlace em resposta a uma instrução de controle de potência transmitida no canal comum; e ajustar potência de transmissão do canal comum de acordo com a instrução de controle de potência determinada.