BRPI0416780B1 - ajuste do nível de potência de transmissão de um terminal de comunicação celular capaz de comunicações par-a-par - Google Patents

Abstract

"AJUSTE DO NÍVEL DE POTÊNCIA DE TRANSMISSÃO DE UM TERMINAL DE COMUNICAÇÃO CELULAR CAPAZ DE COMUNICAÇÃO PAR-A-PAR" Era uma rede de acesso múltiplo, os terminais de acesso à rede podem se comunicar com nós de acesso à infraestrutura de rede, ou conduzir comunicação par-a-par (peerto-peer). Os terminais de acesso são adaptados para ajustar o nivel de potência de transmissão era resposta aos comandos de controle de potência recebidos a partir dos nós de acesso e de outros terminais de acesso.

Description

FUNDAMENTOS CAMPO

A presente invenção refere-se à comunicação sem fio e especificamente a comunicação par-a-par (peer-to- peer) entre terminais de acesso de uma rede de acesso múltiplo suportando modos em-cobertura e fora-de-cobertura.

FUNDAMENTOS

A comunicação par-a-par envolve um grupo de entidades de comunicação compartilhando alguma característica em comum, ou conjunto de características, permitindo a inicialização e comunicação umas com as outras sem a ajuda de intermediários de nivel superior.

A comunicação par-a-par pode ser utilizada para aplicações "aperte-para-falar" (PTT) e outras aplicações, tais como "aperte-para-mídia" (PTM), (uma extensão de PTT para dados) e se estende a transmissões de midia, tal como video.

Com a adaptação de uma rede de acesso múltiplo para prover os terminais de acesso com capacidade par-a- par, em adição à capacidade ponto-a-ponto, existe uma necessidade para o controle de potência de rede considerar condições tais como a contribuição da potência de transmissão em comunicação par-a-par para a interferência total experimentada pela rede.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A Figura 1 é um diagrama de blocos de um sistema de acesso múltiplo no qual os terminais de acesso suportam comunicação par-a-par com outros terminais de acesso da rede;

A Figura 2 é um diagrama de sistema de uma rede de acesso múltiplo exemplar implementada como um sistema celular de Acesso Múltiplo por Divisão de Código (CDMA);

A Figura 3 é um diagrama ilustrando os protocolos de camada fisica para comunicação par-a-par entre dois terminais de acesso de um sistema de acesso múltiplo;

A Figura 4 é um diagrama ilustrando os protocolos de camada fisica para comunicação par-a-par entre quatro terminais de acesso de um sistema de acesso múltiplo;

A Figura 5 é um diagrama ilustrando o uso de múltiplas cadeias de recepção para sinalizar o controle de potência no nivel de terminal de acesso;

A Figura 6 é uma tabela ilustrando um mecanismo de controle de potência no nível do terminal de acesso;

A Figura 7 é um diagrama ilustrando um esquema de transmissão CDMA para conduzir comunicação par-a-par entre os terminais de acesso;

A Figura 8 é um diagrama de blocos da seção de RF de um terminal de acesso ilustrando uma modalidade com múltiplas cadeias de recepção;

A Figura 9 é um diagrama de blocos da seção de RF de um terminal de acesso ilustrando outra modalidade com múltiplas cadeias de recepção;

A Figura 10 é um fluxograma ilustrando o controle de potência para um terminal de acesso durante a operação em-cobertura;

A Figura 11 é um fluxograma ilustrando o controle de potência para um terminal de acesso durante a operação fora-de-cobertura ou em banda não licenciada.

DESCRIÇÃO DETALHADA

A comunicação par-a-par envolve um grupo de entidades de comunicação compartilhando alguma característica em comum, ou conjunto de características, permitindo a inicialização e comunicação umas com as outras sem a ajuda de intermediários de nivel mais elevado.

A comunicação par-a-par pode ser utilizada para aplicações aperte-para-falar (PTT) e outras aplicações, tais como aperte-para-midia (PTM) (uma extensão de PTT para dados) e se estende a transmissões de midia, tal como video.

As redes de acesso múltiplo existentes com infra- estrutura estabelecida para receber e servir solicitações para acesso a uma rede estão sendo adaptadas para prover a seus usuários a capacidade de conduzir comunicação par-a- par entre si. O acesso à rede é provido para acessar terminais tais como telefones móveis, computadores, assistentes digitais pessoais e outros dispositivos equivalentes, por comunicações ponto-a-ponto entre os terminais e um ou mais nós de acesso de uma rede de acesso múltiplo. Tais redes têm sido desenvolvidas com protocolos e equipamento para o gerenciamento da infra-estrutura para garantir que o número máximo de terminais tenha acesso à rede em, ou acima de, algum nivel de qualidade de serviço limite minimo. Seria conveniente e econômico se esses protocolos pudessem ser adaptados ou modificados, sem novos projeto e engenharia extensivos de terminal de acesso e arquitetura de infra-estrutura, para o gerenciamento de aspectos correspondentes da comunicação par-a-par entre os terminais de acesso.

Por exemplo, um sistema de comunicação celular sem fio provê acesso à rede para os terminais de acesso na forma de telefones móveis, permitindo que os dispositivos transmitam e recebam uma ampla variedade de informação através das comunicações com o sistema. A potência transmitida pelos telefones móveis no sistema apresenta um problema significativo visto que o nivel de potência transmitida deve ser controlado a fim de se manter a qualidade de comunicações através de todo o sistema. A esse respeito, muitos telefones acessam o sistema simultaneamente ou concorrentemente, e o agregado de potência transmitida por todos os telefones ativos resulta em interferência para o sistema. Adicionalmente, visto que os telefones são móveis, os percursos de comunicação para a infra-estrutura do sistema variam com frequência, exigindo ajuste dos niveis de potência de transmissão para se manter um nivel de qualidade nas comunicações. Portanto, o gerenciamento de acesso pode envolver limitação do nivel de potência de transmissão de cada telefone móvel ativo no sistema e o ajuste do nivel à medida que o telefone se move dentro da área de cobertura do sistema.

Um primeiro método de controle de potência, a principio, assume que um telefone mais próximo da infra- estrutura celular deva transmitir para a infra-estrutura com um nível de potência mais baixo do que um telefone mais distante da infra-estrutura. Cada telefone móvel mede a potência total recebida dos componentes base da infra- estrutura e configura a potência de transmissão inversamente ao nível de potência recebido dos componentes base. A direção da transmissão telefone-para-sistema é, convencionalmente, o link reverso, e a técnica é referida como "controle de potência em malha aberta (open loop) de link reverso." (O link direto está na direção sistema-para- telefone). A técnica é de malha aberta visto que é controlada apenas pelo telefone com base na estimativa da potência do telefone recebida a partir dos componentes base.

Um segundo método de controle de potência de link reverso utiliza a potência de transmissão de link reverso recebida pelos componentes base da infra-estrutura celular a partir de um telefone móvel para estabelecer um nível de potência alvo para esse telefone móvel. Um nível de potência alvo para o telefone móvel é um ponto de ajuste (setpoint) de Controle de Potência (PC) em uma malha externa (outer loop) de um procedimento de controle de potência. Isso é exigido para se ajustar a potência de transmissão do telefone móvel como uma função do canal e, em um grau menor, como uma função da taxa de dados. A infra-estrutura envia sinais de controle de potência para o telefone no link direto que faz com que o telefone ajuste a potência de transmissão de link reverso (para cima ou para baixo) na direção do nível de potência alvo. A técnica é chamada de "controle de potência em malha fechada (closed loop) de link reverso" visto que utiliza a malha entre o telefone e a infra-estrutura do sistema com participação em ambas as extremidades. O nível de potência alvo é um ponto de ajuste de controle de potência estabelecido por uma malha externa do procedimento de malha fechada.

O controle de potência de malha aberta e fechada para sistemas de comunicação sem fio de acesso múltiplo é ensinado, por exemplo, nas Patentes U.S. a seguir: 5.056.109; 5.396.516; 5.933.781; 6.035.209; 6.101.179; 6. 609.008 e 6.621.804. 0 processamento em malha externa é explicado, por exemplo, nas Patentes U.S. a seguir: 6.748.234; 6.633.552 e 6.529.482.

Com a adaptação de uma rede de acesso múltiplo para prover seus terminais de acesso com capacidade par-a- par, em adição à capacidade ponto-a-ponto, o problema do controle de potência de rede é composto pela contribuição de potência de transmissão em comunicação par-a-par para a interferência total sofrida pela rede.

Em um aspecto, a comunicação par-a-par entre os terminais de acesso de uma rede de acesso múltiplo é provida com os modos em-cobertura e fora-de-cobertura nas bandas licenciada e não licenciada. A operação em-cobertura inclui operação par-a-par dentro da área de cobertura da rede em uma banda de frequência ativa licenciada para a 5 rede ou em uma banda não licenciada. A operação fora-de- cobertura inclui a operação par~a-par fora da área de cobertura, dentro de uma banda de frequência licenciada para a rede, ou a operação par-a-par na área de cobertura em uma banda de frequência não utilizada licenciada para a 10 rede.

Em outro aspecto, o controle de potência transmitida pelos terminais de acesso de uma rede de acesso múltiplo suportando ambos o acesso de sistema e a comunicação par-a-par pelos terminais é provido pela 15 adaptação dos protocolos de controle de potência de rede para comunicação ponto-a-ponto para acomodar as necessidades de operação par-a-par. Isso fornece uma capacidade de controle de potência aos terminais de acesso em comunicação par-a-par enquanto garante sua participação 20 continuada em um esquema de controle de potência de rede total, permitindo assim que a rede continue a distribuir os niveis necessários de qualidade de comunicação para todos os terminais de acesso da rede. A adaptação do controle de potência de transmissão de terminal de acesso também 25 fornece aos terminais de acesso da rede de acesso múltiplo a capacidade de comutar entre comunicação par-a-par e de acesso à rede com um minimo de interrupção da operação dos terminais e da rede de acesso múltiplo.

Em outro aspecto adicional, é provida uma rede de 30 acesso múltiplo empregando controle de potência de link reverso em malha aberta e malha fechada transmitida pelos terminais de acesso, a potência de transmissão de terminais de acesso com capacidade ponto-a-ponto e par-a-par, enquanto os terminais de acesso proporcionam pelo menos três tipos de operação par-a-par: operação par-a-par em- cobertura e operação par-a-par fora-de-cobertura em ambas as bandas licenciada e não licenciada.

Na Figura 1, uma rede de acesso múltiplo 100 inclui uma infra-estrutura de rede 102 incluindo um ou mais Nós de Acesso (AN) 104, e uma pluralidade de Terminais de Acesso (AT) 106. Os terminais de acesso 106 e a infra- estrutura se comunicam com as comunicações ponto-a-ponto, tal como 108. Em adição, os terminais de acesso 106 podem conduzir as comunicações par-a-par 110 umas com as outras. Nessa descrição, um terminal de acesso 106, que pode ser móvel ou estacionário, transmite e recebe pacotes de dados através de um ou mais nós de acesso da rede de acesso múltiplo 100. A rede de acesso múltiplo 100 transporta pacotes de dados entre os terminais de acesso 106. A rede 100 pode ser conectada ou acoplada às redes adicionais (não mostradas) fora da rede de acesso, tal como intranets de empresas e a Internet, e pode transportar pacotes de dados entre qualquer terminal de acesso 106 e tais redes externas. Um terminal de acesso que estabeleceu uma conexão de canal de tráfego com um ou mais nós de acesso é chamado de terminal de acesso ativo e é considerado como estando em um estado de tráfego. Um terminal de acesso que está no processo de estabelecer uma conexão de canal de tráfego ativo com um ou mais nós de acesso é considerado como estando em um estado de preparação de conexão. Um terminal de acesso pode ser qualquer dispositivo de dados que se comunica através de um canal sem fio ou através de um canal cabeado, por exemplo, utilizando fibra ótica e cabos coaxiais. Um terminal de acesso pode ser adicionalmente qualquer um dentre vários tipos de dispositivos incluindo, mas não limitado, a cartão PC, flash compacta, modem externo ou interno, ou telefone sem fio ou com fio. O link de comunicação através do qual o terminal de acesso envia sinais para um nó de acesso é chamado de link reverso. 0 link de comunicação através do qual um nó de acesso envia sinais para um terminal de acesso é chamado de link direto.

Uma rede de acesso múltiplo é exemplificada por um sistema sem fio de acesso múltiplo operando como um sistema com espalhamento espectral banda larga, com um sistema de acesso múltiplo por divisão de código (CDMA) como uma ilustração instrutiva, apesar de não limitadora, dos princípios apresentados aqui. As arquiteturas física e funcional dos sistemas CDMA sãc bem conhecidas, e são descritas apenas em um nível adequado para a compreensão de como o controle de potência pode ser implementado para tal sistema servindo os terminais de acesso que são capazes de conduzir comunicações ponto-a-ponto com o sistema e comunicações par-a-par umas com as outras.

A Figura 2 ilustra um diagrama de blocos geral de uma rede celular sem fio de acesso múltiplo 200 capaz de operar de acordo com qualquer um dos padrões de sistema de comunicação CDMA, incluindo, sem limitação, TIA/EIA-95, TIA/EIA-IS-2000, TIA/EIA/IS-856, IMT-2000 e WCDMA.

Geralmente, a rede celular 200 da Figura 2 provê comunicação para um número de células 202A a 202G, incluindo, cada uma, nós de acesso tal como estações base 204A a 204G que fornecem links de comunicação entre múltiplos terminais de acesso 2C6A a 206G, e entre os terminais de acesso e uma ou mais outras redes (não mostradas). As estações base estão em comunicação com os terminais de acesso e umas com as outras. Uma estação base se comunica com um terminal de acesso através de um link direto por meio de um sinal de link direto que soma os sinais exclusivamente codificados para os vários terminais de acesso. Cada terminal de acesso recebendo o sinal de link direto decodifica o mesmo para extrair seu sinal codificado exclusivamente. Cada terminal de acesso se comunica com um nó de acesso por meio de um sinal de link reverso. Ver Patente U.S. N° 6.609.008 para obter uma descrição detalhada da arquitetura e operação de uma rede celular CDMA.

A comunicação par-a-par pelos terminais de acesso em um sistema CDMA pode ser conduzida pelo contorno (bypass) da rede celular, utilizando operações de link reverso para transmitir um par e utilizando as operações de link direto (reservadas para comunicações a partir de um nó de acesso na operação da rede) para receber informações de gerenciamento de sistema a partir da rede. No modo par-a- par, um terminal utiliza as frequências de link reverso exclusivamente para receber de, e transmitir para, seus terminais de par. Quando um terminal de acesso se envolve em comunicação par-a-par em-cobertura utilizando um canal atualmente sendo utilizado por outros terminais se comunicando através da rede, o terminal de acesso deve sujeitar sua transmissão aos protocolos de potência da rede a fim de não degradar a capacidade ou desempenho da rede. Dessa forma, a interferência que a potência de transmissão de um terminal de acesso quando operando em um modo par-a- par causa à rede deve ser limitada a um nivel não superior ao que seria causado se estivesse operando através da rede.

É apresentado aqui um método para comunicação par-a-par que permite que um terminal de acesso na forma de um dispositivo móvel receba comunicação a partir de um par em um link reverso, que na operação celular é definido para transmissões a partir do dispositivo móvel. Em uma modalidade, um dispositivo móvel possuindo múltiplas cadeias de recepção, cada uma capaz de ser sintonizada em um respectivo canal, é capaz de transmitir para urn par em um canal de Radiofrequência (RF) normalmente utilizado para o link reverso enquanto, ao mesmo tempo, recebe e monitora os canais de link direto correspondentes. 0 terminal é capaz de realizar o controle de potência em malha aberta a fim de limitar adequadamente sua potência de transmissão.

De acordo com uma modalidade, o dispositivo móvel é uma estação móvel que suporta um protocolo de espalhamento espectral, tal como CDMA. A estação móvel sintoniza uma cadeia de recepção para adquirir e rastrear o link direto da rede de acesso CDMA. Ao se fazer isso, a estação móvel realiza os procedimentos de estação ociosa incluindo o monitoramento de qualquer alerta de chegada e realizando handoffs ociosos. Quando a estação móvel começa a operação par-a-par, a mesma sintoniza uma segunda cadeia de recepção no canal adequado para receber outros usuários par-a-par (que nessa modalidade é um canal de link reverso). A estação móvel par-a-par inicia a transmissão, mas sua potência deve ser restrita. A presente modalidade pode exigir que a estação móvel obedeça a um protocolo de controle de potência em malha aberta da rede de acesso como uma forma de limitar sua potência de transmissão. Obviamente, uma estação móvel em operação par-a-par pode ter sua potência de transmissão adicionalmente limitada de outras formas, tal como por comandos de controle de potência diretos para a contraparte par-a-par ou parceira, ou por outras técnicas adequadas.

Outro objetivo é reduzir o carregamento na rede de acesso múltiplo. Permitindo a comunicação par-a-par de dispositivo móvel para dispositivo móvel, sem se passar pela estação base ou outro elemento de infra-estrutura de rede, a comunicação par-a-par reduz o carregamento da rede. 0 carregamento de setor de rede também é reduzido pelo uso par-a-par das frequências além da utilizada pela rede. Nesses casos, a operação par-a-par permite que a comunicação sem fio continue onde a mesma pode não estar disponível através da rede de acesso.

Para operação em-cobertura, existe uma preparação inicial através da rede de acesso. Para fins da discussão seguinte, na rede de acesso múltiplo CDMA exemplar, o dispositivo móvel será referido como o Terminal de Acesso (AT) e a rede será referida como Rede de Acesso (AN). Esses termos são claramente definidos para uma modalidade no padrão TIA/EIA/IS-856. Como ilustrado na Figura 1, a rede de acesso múltiplo 100 inclui um ou mais nós de acesso 104 servindo terminais de acesso múltiplo 106. Em algum momento, a AN 104 determina que existe um modo par-a-par disponível para uma comunicação e inicia a preparação para transitar um dos ATs 106 para a operação par-a-par. Uma vez que a chamada é configurada, o AT 106 recebe comandos de controle de potência para o controle de potência em malha fechada a partir da AN 104 assim como a partir da parceira par-a-par.

Para a operação em banda não licenciada e fora- de-cobertura, o AT 106 inicia a comunicação. O AT 106 se adapta para realizar essas funções sem a coordenação através da AN 104.

Um objetivo é manter a interferência devido a terminais no modo par-a-par de operação no mesmo ou em um nível mais baixo do que a interferência a partir dos mesmos terminais em um modo de operação Aperte-para-Mídia.

Um objetivo adicional é prover uma transição contínua entre os modos de operação Aperte-para-Mídia e par-a-par, e vice-versa. É adicionalmente desejado se prover uma abordagem unificada para bandas licenciadas e não licenciadas em-cobertura e fora-de-cobertura. De forma ideal, a situação de cobertura e a operação par-a~par podem ser providas sem visibilidade para o usuário.

Em uma modalidade, uma operação par-a-par em uma rede de acesso múltiplo é projetada para suportar um grande número de usuários em um grupo, por exemplo, até oito usuários no modo par-a-par, e um número muito grande de usuários em um modo de broadcast. A operação par-a-par pode ser implementada de várias formas. Por exemplo, em um modo, um grupo predeterminado de ATs 106 é designado como parceiros para uma chamada. Outro modo pode implementar uma aplicação de segurança pública que está disponivel para a policia e os bombeiros. Em outro modo adicional, um AT 106 está transmitindo para múltiplos receptores, por exemplo, uma transmissão de vídeo similar a uma transmissão de broadcast.

OPERAÇÃO EM-COBERTURA

A operação em-cobertura refere-se a uma comunicação par-a-par que ocorre em uma área servida atualmente por uma AN 104, utilizando uma banda de frequência atualmente licenciada e em uso pela AN 104. Nesse caso, o AT é auxiliado pela AN 104 na preparação da comunicação par-a-par inicialmente, o que pode resultar na transição de uma chamada celular atual para o modo par-a- par, e rambém nas transmissões de controle de potência do AT 106 durante a chamada par-a-par. A AN 104 realiza a conexão e a preparação da comunicação par-a-par durante a ocorrência de um evento ou acionamento. Acionamentos possíveis podem ser implementados pela AN 104 com base em uma variedade de considerações e podem incluir, sem limitação: 1) localização do AT 106; 2) o AT 106 movendo-se para fora de uma área de cobertura; 3) o carregamento da rede 100; 4) a proximidade dos participantes de comunicação par-a-par; 5) a sobreposição em entradas de Conjunto Ativo AS) para os múltiplos ATs 106; ou 6) discrição da AN 104. A AN 104 então mantém a comunicação par-a-par. A preparação e sinalização podem ser idênticas às utilizadas nas redes de Dados em Pacote de Alta Taxa (HRPD) CDMA2000 e TIA/EIA/IS-856.

Em uma situação, a AN 104 sugere que um grupo de ATs 106 tente realizar o modo de operação par-a-par.

A codificação e identificação da AN 104 podem prover atribuições de código longo de Ruído Pseudo- aleatório PN dinâmico pela AN 104, por exemplo, quando tenta realizar a operação par-a-par e/ou durante a operação par-a-par.

Em uma modalidade, para a formação do grupo par- a-par, cada AT 10 6 pode manter uma lista de ATs 10 6 designados para a comunicação par-a-par. Isso pode ser, por exemplo, um grupo de trabalhadores de construção que formariam um grupo par-a-par. O AT 106 pode limitar a busca a outros ATs 106 em grupos pré-formados. Pode haver algumas máscaras de código longo comuns reservadas para grupos par- a-par ad-hoc. Os ATs 106 podem utilizar as máscaras de código longo comuns e solicitar adição aos grupos par-a-par existentes. Um mestre do grupo atual pode exigir a busca por novos clientes par-a-par. Os ATs 106 podem transmitir utilizando máscaras de código longo comuns para estabelecer grupos par-a-par.

Para a preparação de conexão e manutenção de uma comunicação par-a-par, existe um estágio de aquisição inicial. Para a aquisição de terminal de par-a-par, os ATs 106 selecionam um melhor canal para transmissão. A AN 104 pode prover uma lista de canais utilizáveis para os ATs 106. Alternativamente, a AN 104 pode prover uma lista de roaming preferida de canais com os quais um terminal pode tomar conhecimento dos canais par-a-par na área geográfica uma vez que observe uma estação base lx ou DO que pertença a tal área geográfica. O AT 106 pode utilizar o ID de estação base como a chave para a lista de roaming preferida para determinar os canais par-a-par disponíveis na área geográfica. A AN 104 pode utilizar um formato de mensagem predeterminado, tal como a mensagem de Lista Universal de Vizinhos descrita em TIA/EIA/IS-2000, versão A, ou a mensagem redirecionada em TIA/EIA/IS-856.

De acordo com uma modalidade, cada AT 106 possui uma lista de canal para determinar uma ordem de transmissão durante a aquisição par-a-par. A lista de canal individual para um determinado AT 106 é exclusiva para esse AT 106. A lista de canal pode ser sugerida por uma AN 104, tal como por uma Estação Base (BS) . A seqüência de transmissão de canal é então exclusiva para cada AT 106 e é conhecida por todos os outros ATs 106 no grupo par-a-par. Os ATs 106 também buscam por outros ATs 106 utilizando as máscaras de código longo comuns.

Cada AT 106 proverá uma indicação para o(s) outro (s) AT(s) 106 do "melhor" canal para a recepção de comunicação. Cada AT 106 seleciona o "melhor" canal de transmissão com base na realimentação, no qual um canal de transmissão preferido é um canal mais desejado.

De acordo com outra modalidade, dois ATs 106 que desejam se comunicar uns com os outros nos canais disponíveis formam um valor hash pela concatenação de seus respectivos IDs. 0 valor hash é entrada para uma função hash cuja saida é um dentre vários canais de frequência disponíveis para a comunicação par-a-par. Isso permite que ambos os ATs 106 iniciem a comunicação par-a-par no mesmo canal. Depois de liberar a comunicação par-a-par no canal que sofreu hash, os ATs 106 podem negociar e mover para outro canal disponível para comunicação par-a-par. Esse método pode ser estendido a mais de dois ATs 106 pela formação do valor hash a partir dos IDs de todos os membros do grupo par-a-par.

De acordo com outra modalidade, cada AT 106 mede a potência de recepção em todos os canais utilizáveis e reporta as medições para a AN 104. A AN 104 então sugere os melhores canais para utilizar para transmitir e receber por AT 106, ou para o grupo par-a-par. O melhor canal é especifico para a situação de modulação e transmissão, tal como se o sistema implementasse uma estrutura de Multiplexação por Divisão de Tempo (TDM) ou uma estrutura de Multiplexação por Divisão de Código (CDM) como definido abaixo. Como utilizado aqui, uma estrutura CDM provê transmissões simultâneas para múltiplos receptores alvo, onde as transmissões são conjuntamente multiplexadas por divisão de código durante uma partição. A estrutura TDMA refere-se ao provimento de diferentes partições de tempo para transmissões aos múltiplos ATs 106. A seleção de canal pode mudar como uma função do transmissor, por exemplo, como em uma sessão par-a-par de estrutura CDM, para um grupo par-a-par inteiro. A potência de transmissão máxima pode ser limitada pela rede CDMA, como discutido abaixo, com relação ao controle de potência.

Para aquisição de terminal de par-a-par a medição (no AT 106) da Relação Sinal/Ruido-e-interferência (SINR) recebida é realizada múltiplas vezes através de um intervalo de tempo razoável para obter uma estimativa confiável. Tal medição e estimação podem aumentar o tempo de aquisição.

A seleção de canal pode considerar um conjunto de canal grande, que auxilia na redução da interferência na rede e para comunicação par-a-par. O conjunto de canal grande, no entanto, aumenta o tempo de aquisição. Note-se que, um grande número de ATs 106 em um grupo par-a-par aumenta ainda mais o tempo de aquisição.

Uma operação par-a-par de implementação de sistema pode considerar uma variedade de opções de operação de canal de tráfego. Uma primeira opção é que a seleção de canal estática seja baseada na aquisição inicial, onde durante a aquisição inicial os "melhores" canais são selecionados. No entanto, tal processo é demorado.

Uma segunda opção provê a seleção de canal durante a operação de tráfego, onde os ATs 106 continuam a utilizar os "melhores" canais ou o salto em frequência adaptativo. Uma terceira opção utiliza o salto em frequência aleatório visto que o salto em frequência adaptativo pode não ser possivel quando em estado de tráfego, onde a interferência pode ter sua média calculada com o tempo. Em qualquer caso, uma opção diferente pode ser utilizada para cada situação de modulação/transmissão, isto é, estrutura TDM ou CDM.

Com referência agora à Figura 3 para uma compreensão dos protocolos de camada fisica para comunicação par-a-par entre dois ATs 106 (designados usuário N° 1 e usuário N° 2) , de acordo com os princípios apresentados acima. A cada AT de par (peer AT) 106 participando de uma comunicação par-a-par pode ser atribuído um número exclusivo dentro de um grupo, por exemplo, usuário N° 1, usuário N° 2, etc. Cada partição de transmissão é então dividida em pelo menos tantas partes quantos forem os pares participantes. Em algumas situações, a partição pode ser dividida em mais partes do que os participantes. 0 número de usuário corresponde à parte da partição na qual esse usuário deve transmitir. Para o caso de dois participantes, o usuário N° 1. utiliza a primeira meia partição para transmitir, e recebe na segunda meia partição, e o usuário N° 2 utiliza a segunda meia partição para transmitir e a primeira para receber. Um Tempo de Guarda (GT) é provido para cada transmissão para permitir tempo entre a transmissão e a recepção. 0 GT é utilizado para permitir retardos de comutação e propagação.

O protocolo de camada fisica utilizado para comunicação par-a-par entre dois usuários é mostrado na Figura 3 e pode ser consistente com TIA/EIA/IS-856 e IxEV- DO, especificamente. Em tal modalidade, os canais de Controle de Acesso ao Meio (MAC) são utilizados para o Controle de Potência Reverso (RPC) e Solicitação de Repetição Automática (ARQ), similares aos definidos em IxEV-DO-Rev A. A estrutura de transmissão resultante seria DADOS, seguido por MAC, seguido por Piloto (P) , então MAC, então GT. Como ilustrado na Figura 3, o usuário N° 1 transmite durante uma primeira parte da partição, e o usuário N° 2 transmite durante uma segunda parte da partição.

O protocolo de dois pares ilustrado na Figura 3 pode implementar o controle de potência par-a-par como se segue, por exemplo. Presume-se que os comandos de controle de potência estejam na forma de bits. A esse respeito um bit de controle de potência é configurado para uma polaridade para comandar os aumentos de potência por uma quantidade predeterminada ou determinada, e para a polaridade oposta para comandar reduções de composições de potência por alguma quantidade predeterminada ou determinada. Um quadro de transmissão é composto por dezesseis partições de transmissão. Cada quadro é subdividido em quatro subquadros, cada grupo consistindo em quatro partições de transmissão. Um ciclo de controle de potência pode ser completado quatro vezes cada quadro, com um bit de controle de potência enviado em cada subquadro.

Cada AT de par mede o nivel de potência recebido do outro par a cada partição, calcula a média da potência recebida dentro do subquadro, compara o nivel com um limite configurado baseado em um ponto de ajuste de controle de potência em malha externa, e envia um bit de controle de potência em pelo menos uma partição de transmissão designada no grupo seguinte comandando o outro par para elevar (ou reduzir) seu nivel de potência de transmissão por uma quantidade predeterminada. O bit de controle de potência é codificado em dois canais MAC da partição ou partições de transmissões designadas. Cada AT de par calcula a média de bits de controle de potência decodificados a partir de cada um dentre os dois canais MAC da partição ou partições designadas de um grupo e realiza a ação adequada com relação a seu nivel de potência de transmissão, com base no bit de controle de potência médio. Esse exemplo provê a oportunidade para pelo menos quatro ações de correção de potência de transmissão em cada quadro.

Os percursos de transmissão e recepção para cada AT podem utilizar diferentes canais CDMA. Uma modalidade suporta transmissões por Multiplexação Ortogonal por Divisão de Frequência (OFDM) durante as partes designadas como partes de DADOS da partição caso a taxa de dados exceda um limite para mitigação de multipercurso.

A Figura 4 ilustra um exemplo com quatro ATs de par participando em uma comunicação par-a-par, a operação par-a-par utiliza uma estrutura TDM, onde a taxa de controle de potência é mais lenta do que o caso de dois participantes por um fator de dois. Referindo-se à Figura 2, onde um AT 206 pode se comunicar com outros através de uma sessão par-a-par. Nesse caso, cada participante envia os bits de controle de potência (PC) para outros participantes na comunicação par-a-par. O caso de quatro participantes pode ser expandido para mais participantes, onde a partição é dividida em um número maior de partes para acomodar o novo participante ou participantes adicionais. Cada aumento no número de participantes por partição reduz a taxa de bit PC. Essa redução resulta em cada AT sendo menos responsivo ao controle de potência em malha fechada de link reverso e pode causar impacto no desempenho. Uma modalidade suporta OFDM com transmissões de banda parcial.

Para operação em-cobertura, cada AT em operação no modo par-a-par é controlado em termos de potência pela AN, por exemplo, cada Sistema Transceptor de Estação Base (BTS) no conjunto ativo do AT, além de todos ou uma parte do(s) parceiro(s) par-a-par. Em um sentido mais geral, a rede de acesso e outros ATs de par podem participar no controle de potência em malha fechada de link reverso de um AT engajado em comunicação par-a-par. Em uma modalidade, por exemplo, um Elemento de Canal (CE) é atribuido para todos os BTSs no conjunto ativo do AT. Uma potência minima é requerida no receptor de BTS para assegurar que os ramos continuem travados em um minimo com um dentre os BTSs no conjunto ativo. Diferentemente do controle de potência tradicional para os sistemas DS-CDMA, tal como TIA/EIA/IS- 95 e TIA/EIA/IS-2000, o modo par-a-par de operação exige dois pontos de ajuste de controle de potência. Um ponto de ajuste de interferência ou limite é selecionado como uma potência de interferência máxima que uma BS está desejando aceitar a partir de um terminal de par-a-par. Esse ponto de ajuste pode ser o ponto de ajuste de controle de potência máxima determinado pela malha externa do protocolo de controle de potência em malha fechada. Um ponto de ajuste de ramo ou limite é selecionado como uma potência recebida minima necessária para manter trava em um ramo RARE.

Refere-se à Figura 5 para uma compreensão de como o controle de potência de um AT é sinalizado na camada fisica. Na Figura, os bits de Controle de Potência (PC) devido ao ponto de ajuste de Interferência e ponto de ajuste de Ramo são transmitidos para o AT entrelaçado em um Link Direto (FL) por pelo menos uma AN, cada um na metade da taxa de controle de potência em malha fechada ponto-a- ponto . Um ponto de ajuste de interferência é um limite acima do qual um bit de redução obrigatória (mandatory down bit) é transmitido a partir de uma AN durante partições pares; uma lógica alta é utilizada caso a potência recebida na AN seja maior do que o ponto de ajuste de interferência; uma lógica baixa do bit de redução obrigatória indica uma condição indiferente. O bit de trava de ramo é transmitido durante partições impares e é uma lógica baixa caso a potência recebida na AN seja inferior ao ponto de ajuste de trava de ramo; a lógica alta do bit de trava de ramo indica uma condição indiferente. Exemplos de cálculo do ponto de ajuste são fornecidos na Patente U.S. 6.609.008. A Figura 5 ilustra a programação para os bits de controle de potência a partir de uma AN em uma primeira cadeia de recepção no AT e a partir de um AT de par em outra cadeia de recepção. Os comandos "I” referem-se aos comandos de redução obrigatória com base no ponto de ajuste de interferência, e transmitidos a partir da AN. Os comandos ”F" referem-se aos comandos de controle de potência com base no ponto de ajuste de ramo, onde a AN determina a energia necessária para receber o sinal em todos os ramos, ou pelo menos um ramo, na AN. Os bits PC (PTP) a partir de um AT de par são transmitidos em um link reverso (RL) durante todas as partições de transmissão para o AT na taxa do controle de potência em malha fechada ponto-a-ponto. Um bit de controle de potência par-a-par possui um valor lógico alto caso a potência recebida no AT de par esteja acima de um ponto de ajuste de transmissão e um valor lógico baixo caso a potência recebida no AT de par esteja abaixo do ponto de ajuste de transmissão. Obviamente, essa convenção de bit pode ser invertida, ou outra convenção utilizando diferentes convenções de sinalização pode ser utilizada.

Para cada ponto de ajuste, quando qualquer bit for necessário durante uma partição de transmissão no qual um novo bit não está disponível, o bit recebido durante a partição anterior é utilizado. Especificamente, o bit I é transmitido durante a partição n, e não é transmitido durante a partição (n+1). Durante a partição n, o AT toma uma decisão de controle de potência em resposta ao bit I transmitido durante essa partição. Durante a partição (n+1) , o AT toma uma decisão de controle de potência em resposta ao bit I transmitido durante a partição n, além de em resposta ao bit F transmitido durante a partição (n+1). De forma similar, durante a partição (n+2), o AT toma uma decisão de controle de potência em resposta ao bit I transmitido durante a partição (n+2), além de em resposta ao bit F transmitido durante a partição (n+1).

Uma AN pode prover ao AT um delta na relação Ecp/Nt medida (Potência por Chip/Ruido Térmico) e o ponto de ajuste de Tráfego. Quando o AT transmite os dados a serem decodificados pela AN, tem que intensificar a potência de transmissão piloto quando transmitindo Sinalização/Dados.

Na Figura 5, a representação de bit PC em cada partição de transmissão pode conter os valores para um ou mais bits, com cada bit proveniente de uma respectiva fonte, e todos os bits similares (por exemplo, todos os bits I ou todos os bits F) multiplexados por divisão de código. Dessa forma, cada BTS no conjunto ativo do AT pode enviar urn bit I e um bit F sob um respectivo código, e o AT pode receber e decodificar um ou mais bits I em partições de transmissão pares, um ou mais bits F em partições de transmissão impares. Cada AT de par pode enviar um bit PC sob um respectivo código, e um ou mais bits PTP podem ser recebidos e decodificados em qualquer partição de transmissão. Dessa forma, o controle de potência em malha fechada para um AT operando no modo par-a-par é realizado da seguinte forma. Primeiro, todas as mensagens de controle de potência de um tipo são combinadas de acordo com as seguintes regras: - Um comando PC de redução obrigatória efetivo é definido como sendo o OU (OR) de todos os bits PC de redução obrigatória a partir de todos os BTSs no conjunto ativo, isto é, o AT deve diminuir a potência de transmissão quando qualquer BTS enviar uma Redução Obrigatória; - Um comando PC de trava de ramo efetivo é definido como sendo o E (AND) de todos os bits PC de trava de ramo de todos os BTSs no conjunto ativo, isto é, o AT eleva a potência apenas se toda BS enviar a trava de ramo; e - Um comando PC de elevação de PTP efetivo é definido como o OU de todos os bits PC de elevação (up PC bits) a partir do(s) pare(s) participante(s) , isto é, o AT gostaria de elevar a potência se pelo menos um par assim indicasse.

O resultado de cada uma dessas operações lógicas é um "Comando PC Efetivo". Esses comandos efetivos são combinados pelo AT durante a operação par-a-par em cobertura como mostrado na Figura 6. Os valores de bit dos comandos de controle de potência são definidos por seus nomes utilizando um mapeamento do valor lógico para valor de bit; aqui, um valor lógico "verdadeiro" mapeia um valor de bit de "um" e um valor lógico "falso" mapeia um valor de bit de " zero". Por exemplo, um Comando de Redução Obrigatória utiliza um valor de bit de 1 (verdadeiro) para indicar um comando de redução, enquanto o Comando de trava de ramo utiliza um valor de bit de 0 (falso) para indicar um comando de redução. Obviamente, o Comando de Elevação PTP também utiliza um valor de bit de 0 (falso) para indicar um comando de elevação. Os Comandos Efetivos são combinados para produzir o Resultado ilustrado na coluna da direita da tabela da Figura 6. Nessa coluna, um resultado "REDUZIR" faz com que o AT diminua seu nivel de potência de transmissão em uma quantidade predeterminada ou determinável de, diga-se, 1 dB. Um resultado "ELEVAR" faz com que o AT aumente seu nivel de potência de transmissão em uma quantidade predeterminada, ou determinável de, diga- se, 1 dB. Embora os dois casos classificados "Nenhuma Ação" (N/A) possam nunca ocorrer, o AT é definido para não tomar nenhuma ação nesses dois casos.

Uma modalidade provê uma operação continua para o processamento das comunicações entre os ATs utilizando o modo par-a-par. Em uma primeira opção, depois da instrução de uma AN para buscar por parceiro(s) par-a-par o AT inicia a operação no modo chaveado. O ciclo de tarefa de transmissão é uma função do número de parceiro(s) par-a-par caso utilizem uma estrutura TDM. 0 transmissor recebe o papel de uma AN quando utilizando uma estrutura CDM. Os terminais par-a-par tentam adquirir parceiro(s) utilizando o canal piloto transmitido durante a partição LIGADA chaveada.

Em uma segunda opção, o AT utiliza outros procedimentos de busca de frequência, tais como os utilizados em TIA/EIA/IS-95B. Depois da detecção de piloto, os bits de controle de. potência são enviados pelos ATs de par-a-par para o(s) parceiro(s), e uma indicação de sinalização enviada para a AN como notificação de aquisição do(s) parceiro(s) par-a-par.

O dispositivo par-a-par precisará distinguir os bits de controle de potência da BS e do(s) parceiro(s) par- a-par. Uma modalidade implementa um espaço MACID explicito para tal identificação. Outra modalidade utiliza os bits de controle de potência apenas depois de uma indicação de sinalização a partir da AN indicando o modo de operação par-a-par.

ESTRUTURA MULTIPLEXADA POR DIVISÃO DE CÓDIGO (CDM)

Utilizando-se uma estrutura CDM, um AT transmite para outros ATs que são parceiros par-a-par. O AT transmissor é efetivamente promovido para realizar as tarefas AN. Dessa forma, o AT transmissor recebe controle de potência de todos os parceiros par-a-par. Os parceiros par-a-par só estão recebendo do AT transmissor. A Figura 7 ilustra o esquema de transmissão. O usuário N° 1 é o AT transmissor, agindo como uma AN. O usuário N° 1 transmite durante 3/4 da partição de transmissão, e recebe durante 1/4 da partição de transmissão. Os parceiros par-a-par transmitem informações de piloto e de controle de potência durante 1/4 da partição de transmissão. A transmissão dos parceiros par-a-par é multiplexada por divisão de código.

Antes do estabelecimento do grupo, os ATs receptores transmitem comandos de Controle de Potência e Piloto para o AT transmissor. Em uma modalidade, o grupo par-a-par utiliza salto em frequência para mitigar a interferência.

Quando o AT transmissor muda do usuário N° 1 para outro parceiro, o usuário N° k, o grupo par-a-par realiza um procedimento de restabelecimento.

ESTRUTURA MULTIPLEXADA POR DIVISÃO DE TEMPO (TDM)

A estrutura TDM é ilustrada na Figura 4, onde cada um dos participantes pode transmitir durante uma parte designada da partição de transmissão. Quando um participante transmite, a transmissão inclui carga útil (isto é, dados), informações de sinalização de camada MAC, e um sinal piloto, e também permite um Tempo de Guarda (GT). A sinalização de camada MAC inclui comandos de controle de potência.

A estrutura TDM permite que todos os ATs em um grupo par-a-par controlem a potência de outros no grupo par-a-par. O controle de potência da estrutura TDM pode ser melhorado pela utilização de um esquema ARQ.

OPERAÇÃO EM BANDA NÃO LICENCIADA E FORA-DE-COBERTURA

A operação em uma área fora-de-cobertura ou em uma banda não licenciada é realizada sem uma AN. Nessa situação, os ATs em um grupo iniciam e mantêm a comunicação par-a-par de forma autônoma. É possivel se incorporar mudanças mínimas à operação em banda não licenciada e fora- de-cobertura . A inicialização é baseada em máscaras de código longo PN comuns.

Visto que a AN não está envolvida nesse modo de comunicação, o controle de potência é diminuído para uma decisão baseada em um OU dos comandos de Elevação a partir dos parceiros par-a-par. Em outras palavras, um determinado AT aumentará a potência de transmissão quando qualquer um dentre os parceiros enviar um comando de ELEVAR potência.

Uma aquisição de temporização grosseira é realizada e é auxiliada por GPS. Para a aquisição de temporização mais precisa, o AT utiliza piloto(s) provenientes do(s) parceiro(s) par-a-par.

Uma vez que o grupo par-a-par é identificado (e assumindo-se que os ATs do grupo possuem boa temporização), a posição dentro de uma partição de transmissão é conhecida por todos os outros no grupo. Os ATs são capazes de determinar a temporização e qual canal será utilizado para a transmissão.

Os ATs continuam a buscar até que uma conexão seja estabelecida com pelo menos um outro AT, onde uma busca por todos os- ATs no grupo é realizada por um intervalo de tempo predeterminado.

MÚLTIPLAS CADEIAS DE RECEPÇÃO

A implementação das modalidades discutidas aqui pode exigir modificações de hardware para apresentar projetos para os circuitos de transmissão e recepção de RF de terminal de acesso. Uma abordagem para se reprojetar pode implementar uma nova cadeia de recepção de forma a manter as múltiplas cadeias de recepção. Isso provê um desempenho necessário, mas introduz custo e complexidade adicionais ao hardware.

Outra abordagem introduz comutadores RF para resultar em um receptor de diversidade. Os comutadores RF reduzem o custo de modificação de hardware, mas podem resultar em uma perda de sensibilidade. A Figura 8 ilustra uma modalidade da parte de RF do hardware em um AT com múltiplas cadeias de recepção que facilita a comunicação par-a-par pela implementação de comutador(es) RF. Na Figura 8, um sinal em banda base I/Q (BB I/Q) é transmitido em um link reverso a partir do terminal de acesso através de uma cadeia de transmissão incluindo um loop travado por fase de link reverso (PLL RL) 802 que controla a freqüência de um Oscilador Controlado por Tensão (VCO) 804. O VCO 804 provê um sinal de frequência RL, e os sinais de frequência RL e BB I/Q são misturados no misturador 806. 0 sinal convertido ascendentemente produzido pelo misturador 806 é pré- amplificado pelo pré-amplificador 807 e é filtrado por um filtro de link reverso 808, amplificado por um amplificador de potência 809, e alimentado através de um duplexador 811 para uma primeira antena 812. Um sinal de link direto é recebido nas duas cadeias de recepção providas para fins de diversidade nas seções de RF do terminal de acesso padrão. A esse respeito em uma primeira cadeia de recepção um primeiro sinal recebido é provido a partir da antena 812 através do duplexador 811 para um filtro de link direto (FL) 814. A saida do filtro 814 é amplificada por um Amplificador de Baixo Ruído (LNA) 816 e convertido descendentemente em um misturador 812, utilizando um sinal de freqüência FL produzido por um loop travado por fase FL (PLL FL) 818, um VCO 820 e um circuito de divisão por dois 821. Um primeiro sinal em banda base FL recuperado é emitido pelo misturador 821 na linha de sinal 822. Uma segunda cadeia de recepção (diversidade) inclui uma antena 824 que provê um segundo sinal recebido para um filtro de link direto (FL) 826. A saída do filtro é amplificada por um LNA 828 e convertida descendentemente em um misturador 830 utilizando o sinal de freqüência FL produzido pelo loop travado por fase FL 818, VCO 820 e circuito de divisão por dois 821. Um segundo sinal em banda base FL recuperado é emitido pelo misturador 830 na linha de sinal 832. Uma terceira cadeia de recepção para comunicação par-a-par é provida por meio de comutadores RF 840 e 842, um comutador de oscilador 844, um filtro de link reverso (RL) 846, e um buffer (armazenador) 848. O comutador RF 840 é conectado à saída da antena 824 e comuta o sinal recebido para o filtro FL 82 6 ou para o filtro RL 84 6. O comutador RF 842 é conectado às saídas do filtro FL 826 ou do filtro RL 846, e comuta uma dessas saídas para a entrada do LNA 828. O VCO RL 804 também provê uma saída para o buffer 848 . 0 comutador de oscilador 844 recebe o sinal de frequência FL e o sinal de freqüência RL e provê um desses sinais para o misturador 830. Para receber as comunicações de link direto a partir da infra-estrutura da rede de acesso tal como um nó de acesso, os comutadores RF 840 e 842 são conectados ao filtro FL 826, e o comutador de oscilador 844 conecta o sinal de freqüência FL ao misturador 830, com o resultado de que o sinal em banda base I/Q FL demodulado é proveniente da infra-estrutura de rede de acesso. Essa condição de circuito é utilizada para comunicações entre o terminal de acesso e a rede de acesso, e pode ser utilizada, por exemplo, para prover comandos de controle de potência de trava de ramo e interferência para o terminal de acesso. Para receber comunicação de link reverso a partir de terminais de acesso de par, os comutadores RF 840 e 842 são conectados ao filtro RL 846, e o comutador de oscilador 844 conecta o sinal de freqüência RL ao misturador 830, com o resultado de que um sinal em banda base I/Q RL demodulado proveniente de um ou mais dentre os terminais de acesso de par é produzido. Essa condição de circuito é utilizada para comunicações entre o terminal de acesso e seus pares e pode ser utilizada, por exemplo, para prover comandos de controle de potência PTP para o terminal de acesso.

Em outra modalidade adicional, a diversidade de contorno que facilita a comunicação par-a-par é introduzida por um LNA de percurso de recepção na parte RF de hardware de um AT. Isso é implementado com aumento mínimo de custo, porém pode exigir uma antena adicional. A Figura 9 ilustra essa modalidade. Na Figura 9 uma arquitetura de cadeia de recepção múltipla é implementada com pelo menos um comutador RF 940. As partes RF do AT são similares as da Figura 8, com a diferença nas segunda e terceira cadeias de recepção. Uma segunda cadeia de recepção (diversidade) inclui uma antena 924 que provê um sinal recebido para um filtro de link direto (FL) 926. A saída do filtro 926 é amplificada por um LNA 928 e convertida descendentemente em um misturador 930, utilizando o sinal de frequência FL produzido como descrito acima com relação à Figura 8, para produzir um sinal em banda base I/Q FL demodulado. Uma terceira cadeia de recepção para comunicação par-a-par inclui uma antena 934 que provê um sinal recebido para um filtro de link reverso (RL) 936. A saída do filtro é amplificada por um LNA 938 e convertida descendentemente no misturador 930 utilizando o sinal de freqüência RL produzido como descrito acima com relação à Figura 8 para produzir um sinal em banda base I/Q RL demodulado. Um comutador RF 940 possui entradas conectadas às saídas dos LNAs 92 8 e 938 e uma saída conectada a uma entrada do misturador 930. Um comutador de oscilador 944 possui entradas que recebem os sinais de freqüência FL e RL e uma saída conectada a uma segunda entrada do misturador 930. Para receber comunicações de link direto a partir da infra- estrutura de rede de acesso tal como um nó de acesso, o comutador RF 940 é conectado ao LNA 928 e o comutador de oscilador 944 conecta o sinal de freqüência FL ao misturador 930, com o resultado de que um sinal em banda base I/Q FL demodulado é proveniente da infra-estrutura da rede de acesso. Essa condição de circuito é utilizada para comunicação entre o terminal de acesso e a rede de acesso, e pode ser utilizada, por exemplo, para prover comandos de controle de potência de trava de ramo e interferência para o terminal de acesso. Para receber comunicações de link reverso a partir dos terminais de acesso de par, o comutador RF 94 0 é conectado ao LNA 938 e o comutador de oscilador 944 conecta o sinal de freqüência RL ao misturador 930, com o resultado de que um sinal em banda base I/Q RL demodulado proveniente de um ou mais terminais de acesso de par é produzido. Essa condição de circuito é utilizada para comunicações entre o terminal de acesso e seus pares e pode ser utilizada, por exemplo, para prover comandos de controle de potência PTP para o terminal de acesso.

A Figura 10 ilustra um fluxograma 1000 de um método de controle de potência exemplar para um AT em- cobertura no modo par-a-par. A operação do método de controle de potência 1000 começa quando o AT inicia operação par-a-par em 1010. Aqui, o AT utiliza sua primeira cadeia de recepção FL e capacita sua cadeia de recepção RL em 1020. Inicialmente, em 1040, o AT conduz o controle de potência em malha aberta com base na potência agregada recebida proveniente do sistema de acesso múltiplo e proveniente de um ou mais terminais de acesso de par. Com base na potência agregada, o AT ajusta seu nivel de potência de transmissão RF para um nivel de potência minimo necessário para obter uma resposta do sistema e transmitir uma sondagem. Se a tentativa falhar, o AT aumenta seu nivel de potência em um incremento predeterminado e novamente transmite uma sondagem.

Quando o AT recebe uma confirmação de sistema, o método 1000 transita para o PC em malha fechada em 1060, onde o sistema e os terminais de acesso com os quais o AT está conduzindo comunicações ("terminais de par") calcula os respectivos pontos de ajuste para os niveis de potência utilizados para controlar o nivel de potência de transmissão RF do AT. O controle do sistema é implementado por um ou mais nós de acesso. Os terminais de par controlam individualmente a potência do AT. Em uma modalidade do controle de potência em malha fechada, o AT opera em um sistema celular CDMA, e sua potência de transmissão é controlada por todas as estações transceptoras em seu conjunto ativo e por um ou mais terminais de par com os quais se comunica. Nesse caso, cada transceptor de estação base calcula a interferência e os pontos de ajuste de trava de ramo para o AT e cada terminal de par calcula um ponto de ajuste par-a-par para o AT.

A potência de transmissão do AT é submetida ao controle em malha fechada começando em 1080 onde uma ou mais estações transceptoras base comparam o nivel de potência recebida do AT com o valor do ponto de ajuste de interferência calculado para esse AT. Se o nivel exceder o valor do ponto de ajuste de interferência, o comando de redução obrigatória (I) é configurado em 1082. Do contrário, em 1084, o nivel de potência recebido do AT é comparado com o ponto de ajuste de trava de ramo calculado para esse AT. Se o nivel for inferior ao valor do ponto de ajuste, o comando de elevação (F) é configurado em 1086. Os comandos I e F são transmitidos para o AT a partir de todos os nós de acesso participantes no controle da potência de transmissão do terminal em sincronia com a operação do AT. Por exemplo, os comandos I e F podem ser transmitidos para o AT em um link direto entrelaçado nas partições de transmissão alternativas como descrito em conexão com a Figura 5. Simultaneamente, em 1088, um ou mais terminais de par comparam o nivel de potência transmitido pelo AT com seus pontos de ajuste calculados individualmente e transmitem os comandos ao AT para diminuir a potência de transmissão (1090) ou aumentar a potência de transmissão (1092). Por exemplo, os comandos PTP de terminal de par podem ser transmitidos para o AT em cada partição de transmissão em um link reverso designada para comunicação par-a-par para o AT e seus terminais de par parceiros.

Em 1093, o AT responde aos comandos I ou F e de controle de potência PTP recebidos em cada partição de transmissão pelo ajuste de seu nível de potência de transmissão de acordo com uma mecanização de ajuste de potência que combina os respectivos comandos de controle de potência para fornecer comandos efetivos, e então combina os comandos efetivos para produzir uma ação de ajuste de potência de transmissão resultante. A esse respeito, o AT pode aumentar ou diminuir a potência de transmissão por respectivas quantidades predeterminadas ou determináveis, ou pode não tomar medida alguma e deixar o nível de potência de transmissão inalterado. Por exemplo, a mecanização de controle de potência da Figura 6 pode ser utilizada pelo AT para decidir qual ajuste, se algum, realizar para seu nível de potência de transmissão.

Os pontos de ajuste devem ser recalculados continuamente a fim de acomodar as dinâmicas de transmissão. O método de controle de potência em malha fechada inclui a determinação de um intervalo em 1094 seguinte, em que o recalculo dos pontos de ajuste pode ocorrer em 1096. O recalculo do ponto de ajuste pode ocorrer em intervalos regulares, por exemplo, em resposta à decodificação de conteúdo de um quadro (também "decodificação de pacote"). A esse respeito, quando da recepção de todo um quadro de dezesseis partições, o receptor tenta decodificar o quadro. Se todo o quadro não tiver sido recebido, o método retorna para 1080 sem recalcular os pontos de ajuste. Do contrário, os pontos de ajuste são recalculados. Se o quadro for decodificado incorretamente, um ponto de ajuste de controle de potência é aumentado por uma quantia predeterminada (ou determinável). Do contrário, o ponto de ajuste é diminuido por uma quantia menor. 0 valor do ponto de ajuste é comparado, por exemplo, com Ecp/Nt (por exemplo, relação sinal/ruido) que é recebida a partir do AT.

A Figura 11 ilustra um fluxograma 1100 de um método de controle de potência exemplar para um AT fora-de- cobertura ou fora-de-banda no modo par-a-par. A operação do método de controle de potência 1100 começa em 1110 com o AT no status de fora-de-banda ou fora-de-cobertura. Cada AT de participante utiliza a cadeia de recepção RL para receber as comunicações dos terminais de par. Em 1120, um AT começa a transmissão em um link reverso designado e conduz o controle de potência em malha aberta com base na potência agregada recebida dos terminais de par participantes da comunicação par-a-par. Com base no nivel de potência recebido do AT transmissor, os terminais de par participantes calculam os pontos de ajuste PTP em 1130 e o método transita para o controle de potência em malha fechada em 1132. Em 1132, um ou mais terminais de par comparam o nivel de potência transmitida pelo AT com seus pontos de ajuste calculados individualmente e transmitem comandos ao AT para diminuir a potência de transmissão (1133) ou aumentar a potência de transmissão (1134). Por exemplo, os comandos PTP de terminal de par podem ser transmitidos ao AT em cada partição de transmissão em um link reverso designado para comunicação par-a-par para o AT e seus terminais de par parceiros. Em 1135, o AT responde aos comandos de controle de potência PTP recebidos em cada partição de transmissão pelo ajuste de seu nivel de potência de transmissão de acordo com uma mecanização de ajuste de potência que combina os comandos de controle de potência PTP para fornecer um comando efetivo e então responde aos comandos efetivos tomando uma ação de ajuste de potência de transmissão resultante. A esse respeito, o AT pode aumentar ou diminuir a potência de transmissão pelas respectivas quantidades predeterminadas ou determináveis, ou pode não tomar medida alguma e deixar o nivel de potência de transmissão inalterado.

Os pontos de ajuste podem ser recalculados continuamente a fim de acomodar as dinâmicas de transmissão. O método de controle de potência em malha fechada inclui a determinação de um intervalo em 1136 depois do qual o recálculo dos pontos de ajuste ocorre em 1138. 0 recálculo do ponto de ajuste pode ocorrer em intervalos regulares, por exemplo, em resposta ao resultado produzido pela decodificação de pacote.

Os versados na técnica compreenderão que informações e sinais podem ser representados utilizando-se qualquer uma dentre uma variedade de diferentes tecnologias e técnicas. Por exemplo, dados, instruções, comandos, informações, sinais, bits, simbolos e chips que podem ser referidos por toda a descrição acima podem ser representados por tensões, correntes, ondas eletromagnéticas, partículas ou campos magnéticos, partículas ou campos óticos, ou qualquer combinação dos mesmos.

Os versados na técnica apreciarão adicionalmente que os vários blocos lógicos, módulos, circuitos e etapas de algoritmo ilustrativos descritos com relação às modalidades descritas aqui podem ser implementados como hardware eletrônico, software de computador, ou combinações de ambos. Para se ilustrar claramente essa intercambialidade de hardware e software, vários componentes ilustrativos, blocos, módulos, circuitos e etapas foram descritos acima geralmente em termos de sua funcionalidade. Se tal funcionalidade será implementada como hardware ou software dependerá da aplicação em particular e das restrições de projeto impostas ao sistema como um todo. Os versados na técnica podem implementar a funcionalidade descrita de várias formas para cada aplicação particular, mas tais decisões de implementação não devem ser interpretadas como responsáveis pelo distanciamento do escopo da presente invenção.

Os vários blocos lógicos, módulos e circuitos ilustrativos descritos com relação às modalidades descritas aqui podem ser implementados ou realizados com um processador de propósito geral, um processador de sinal digital (DSP), um circuito integrado de aplicação específica (ASIC), um arranjo de porta programável em campo (FPGA) ou outro dispositivo lógico programável, porta discreta, lógica de transistor, componentes de hardware discretos ou qualquer combinação dos mesmos projetada para realizar as funções descritas aqui. Um processador de propósito geral pode ser um microprocessador, mas na alternativa, o processador pode ser qualquer processador convencional, controlador, microcontrolador ou máquina de estado. Um processador também pode ser implementado como uma combinação de dispositivos de computação, 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 similar.

As etapas de um método ou algoritmo descritas com relação às modalidades descritas aqui 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 memória RAM, memória flash, memória ROM, memória EPROM, memória

EEPROM, registradores, disco rigido, urn disco removível, urn CD-ROM, ou qualquer outra forma de meio de armazenamento conhecido na técnica. Um meio de armazenamento ilustrativo é acoplado ao processador de forma que o processador possa 5 ler informação do, e gravar informação no, meio de armazenamento. Na alternativa, o meio de armazenamento pode ser integrante ao processador. 0 processador e o meio de armazenamento podem residir em um ASIC. 0 ASIC pode residir em um terminal de usuário. Na alternativa, o processador e 10 o meio de armazenamento podem residir como componentes discretos em um terminal de usuário.

Claims (21)

1. Método para operar um primeiro terminal de acesso (106) em uma rede de acesso múltiplo (100), compreendendo as etapas de: receber (108) comandos de controle de potência de um nó de acesso (104) de uma rede celular em uma frequência de link direto da rede celular; receber (110) comandos de controle de potência de um segundo terminal de acesso (106) em um modo par-a-par em uma frequência de link reverso da rede celular; e ajustar um nivel de potência de transmissão do primeiro terminal de acesso (106) para transmissões par-a- par para o segundo terminal de acesso em uma frequência de link reverso da rede celular sujeito aos comandos de controle de potência recebidos do nó de acesso da rede celular o método caracterizado pelo fato de que o terminal de acesso (106) é um primeiro terminal de acesso par dentre N terminais de acesso par (106), em que N > 2, e a partição de transmissão é particionada em primeira e segunda partes, o método compreendendo adicionalmente: designar códigos de divisão de código de acesso a cada um dentre os N-l terminais de acesso par (106) restantes; o primeiro terminal de acesso par (106) transmitir comunicação par-a-par (110) durante a primeira parte da partição de transmissão; e o primeiro terminal de acesso par (106) receber comunicação par-a-par (110) proveniente de um segundo terminal de acesso par (106) durante a segunda dentre as partições de transmissão em um código designado ao segundo terminal de acesso par (106).

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os comandos de controle de potência a partir da rede compreendem um comando para reduzir o nivel de potência de transmissão para reduzir interferência causada à rede (100) e um comando para aumentar o nivel de potência de transmissão para manter uma trava de ramo de rede.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a rede de acesso é um sistema de comunicação sem fio de múltiplo acesso por divisão de código (100).

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro terminal de acesso é um primeiro telefone móvel (106) e em que o segundo terminal de acesso é um segundo telefone móvel (106) .

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o nivel de potência de transmissão do primeiro terminal de acesso (106) é ajustado em um processo de malha aberta em reposta aos comandos de controle de potência recebidos da rede (100) e provenientes do pelo menos um segundo terminal de acesso (106) em comunicação par-a-par com o primeiro terminal de acesso (106) .

6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o nivel de potência de transmissão do primeiro terminal de acesso (106) é ajustado por um processo de malha fechada em resposta aos comandos de controle de potência a partir do sistema (100) e do pelo menos segundo terminal de acesso (106).

7. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que transmitir e receber ocorrem em uma partição de transmissão da frequência de link reverso.

8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o primeiro terminal de acesso (106) é um primeiro terminal de acesso par (106) dentre N terminais de acesso par (106), em que N > 2, e a partição de transmissão é particionada em N partes, o método compreendendo adicionalmente: o primeiro terminal de acesso par (106) transmitir comunicação par-a-par durante uma primeira parte da partição de transmissão; e o primeiro terminal de acesso par (106) receber comunicação par-a-par proveniente de um segundo terminal de acesso par (106) durante pelo menos uma segunda dentre as partições de transmissão.

9. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a primeira parte é 3/4 da partição de transmissão e a segunda parte é 1/4 da partição de transmissão.

10. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: receber uma lista de canais proveniente da rede de acesso utilizável para transmissões par-a-par; e selecionar o melhor canal a partir da lista de canais para transmissão.

11. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: receber uma lista de roaming preferida de canais utilizáveis para transmissão par-a-par a partir da rede de acesso; determinar disponibilidade de um canal par-a-par.

12. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente a etapa de determinar disponibilidade dos canais par-a-par utilizando um identificador (ID) de estação base.

13. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente a etapa de formar o valor por concatenação de IDs de todos os membros de um grupo de pares.

14. Terminal de acesso (106) para uso em uma rede de múltiplos acessos (100), compreendendo: mecanismo para receber comandos de controle de potência de um nó de acesso (104) de uma rede celular em uma frequência de link direto da rede celular; mecanismo para receber (110) comandos de controle de potência de um segundo terminal de acesso (106) em um modo par-a-par em uma frequência de link reverso da rede celular; e mecanismo para ajustar um nivel de potência de transmissão do terminal de acesso (106) para transmissões par-a-par para o segundo terminal de acesso em uma frequência de link reverso da rede celular sujeito aos comandos de controle de potência recebidos do nó de acesso da rede celular; o terminal de acesso (106) caracterizado pelo fato de que é um primeiro terminal de acesso par dentre N terminais de acesso par (106), em que N > 2, e a partição de transmissão é particionada em primeira e segunda partes, o terminal de acesso compreendendo adicionalmente: designar códigos de divisão de código de acesso a cada um dentre os N-l terminais de acesso par (106) restantes; o primeiro terminal de acesso par (106) transmitir comunicação par-a-par (110) durante a primeira parte da partição de transmissão; e o primeiro terminal de acesso par (106) receber comunicação par-a-par (110) proveniente de um segundo terminal de acesso par (106) durante a segunda dentre as partições de transmissão em um código designado ao segundo terminal de acesso par (106).

15. Terminal de acesso (106), de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: mecanismo para transmitir comunicação em uma frequência de link reverso do sistema.

16. Terminal de acesso (106), de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o segundo mecanismo para receber compreende uma seção de recepção de diversidade de canal de link direto, uma seção de recepção de frequência de link reverso, uma seção de demodulação e pelo menos um comutador para conectar ou a seção de recepção de diversidade de canal de link direto ou a seção de recepção de frequência de link reverso à seção de demodulação.

17. Terminal de acesso (106), de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: uma primeira antena (812); um duplexador (811) conectando o mecanismo para transmitir e o primeiro mecanismo para receber à primeira antena (812) ; uma segunda antena (824); e o pelo menos um comutador compreendendo um primeiro comutador (842) para conectar ou a seção de recepção de diversidade de canal de link direto ou a seção de recepção de frequência de link reverso (844, 830) à seção de demodulação e um segundo comutador (840), cooperativo com o primeiro comutador (842), para conectar ou a seção de recepção de diversidade de canal de link direto ou a seção de recepção de frequência de link reverso à segunda antena (824) .

18. Terminal de acesso (106), de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: uma primeira antena (812); um duplexador (811) conectando o mecanismo para transmitir e o primeiro mecanismo para receber à primeira antena (812) ; uma segunda antena (924) conectada à seção de recepção de diversidade de canal de link direto; uma terceira antena (934) conectada à seção de recepção de frequência de link reverso; e o pelo menos um comutador (940) compreendendo um comutador para conectar ou a seção de recepção de diversidade de canal de link direto ou a seção de recepção de frequência de link reverso à seção de demodulação (944, 930) .

19. Terminal de acesso (106), de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: mecanismo para receber uma lista de canais utilizáveis para transmissão par-a-par (110) a partir da rede de acesso (100); e mecanismo para selecionar o melhor canal a partir da lista de canais para transmissão.

20. Terminal de acesso (106), de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: mecanismo para receber uma lista de roaming preferida de canais utilizáveis para transmissão par-a-par (110) a partir da rede de acesso (100); e mecanismo para determinar disponibilidade de um canal par-a-par.

21. Terminal de acesso (106), de acordo com a reivindicação 14, caracterizadopelo fato de que compreende 5 adicionalmente mecanismo para formar o valor por concatenação de identificadores (IDs) de todos os membros de um grupo de pares.

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