BRPI0611324A2 - confirmação de designação para um sistema de comunicação sem fio - Google Patents

Abstract

São providos método, equipamento a estrutura de canal para confirmar mensagens de designação. O método e equipamento permitem sinalização eficiente com base nos recursos.

Description

"CONFIRMAÇÃO DE DESIGNAÇÃO PARA UM SISTEMA DE COMUNICAÇÃOSEM FIO"

FUNDAlffiNTOS

I. CAMPO

A seguinte descrição refere-se genericamente acomunicações sem fio e, entre outras coisas, aogerenciamento dinâmico de recursos de rede em sistemas decomunicação sem fio.

II. FUNDAMENTOS .

Sistemas de comunicação sem fio são amplamenteempregados para prover vários serviços de comunicação comovoz, dados de pacote, broadcast, troca de mensagens e assimpor diante. Esses sistemas podem ser sistemas de acessomúltiplo capazes de suportar comunicação para múltiplosusuários pelo compartilhamento dos recursos de sistemasdisponíveis. Os exemplos de tais sistemas de acessomúltiplo incluem sistemas de acesso múltiplo por divisão decódigo (CDMA), sistemas de acesso múltiplo por divisão detempo (TDMA), e sistemas de acesso múltiplo por divisão defreqüência (FDMA).

Sistemas de comunicação de acesso múltiploempregam tipicamente métodos para designar recursos desistema aos usuários individuais do sistema. Quando taisdesignações mudam rapidamente ao longo do tempo, o overheadde sistema necessário simplesmente para . gerenciar asdesignações pode se tornar uma parte significativa dacapacidade geral do sistema. Quando designações sãoenviadas utilizando mensagens que limitam a designação deblocos de recursos a um subconjunto das permutações deblocos possíveis totais, o custo de designação pode serreduzido de certo modo, porém, por definição, asdesignações são limitadas. Além disso, em um sistema ondedesignações são "complicadas" (por exemplo, uma designaçãopersiste com o passar do tempo ao invés de ter um tempo deexpiração deterministico) , para determinar se asdesignações foram adequadamente decodificadas.

Em vista pelo menos do acima, existe necessidadena técnica de um sistema e/ou metodologia para aperfeiçoarnotificação de designação e/ou atualizações e reduziroverhead em sistemas de rede sem fio.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

As características e natureza .da presenteinvenção tornar-se-ão mais evidentes a partir da descriçãodetalhada exposta abaixo quando tomada em combinação com osdesenhos, nos quais caracteres de referência similaresidentificam de forma correspondente do início ao fim.

A figura 1 mostra um sistema de comunicação semfio.

A figura 2 ilustra transmissão H-ARQ no linkdireto.

As figuras 3a e 3B mostram duas estruturas desubportadora.

A figura 4 mostra um esquema de salto emfreqüência.

As figuras 5A e 5B mostram dois esquemas detransmissão de sinalização para um canal ACK„

A figura 6 mostra puncionamento de um blocotempo-frequência para o canal ACK.

A figura 7A mostra um segmento ACK com múltiplosclusters.

A figura 7B mostra um bloco tempo-frequência nãopuncionado por um segmento ACK.

A figura 7C mostra um bloco tempo-frequênciapuncionado por um segmento ACK.

A figura 8 mostra transmissão de uma mensagem ACKpara obter diversidade.A figura 9 mostra uma árvore de canal binária.

A figura 10 mostra um processo para confirmartransmissões em um link reverso por um terminal.

A figura 11 mostra um equipamento para confirmartransmissões em um link reverso por um terminal.

A figura 12 mostra um processo para determinaruma mensagem que está sendo confirmada em um canal de linkreverso.

A figura 13 mostra um equipamento para determinaruma mensagem que está sendo confirmada em um canal de linkreverso.

A figura 14 mostra um diagrama de blocos de umaestação base e um terminal.

A figura 15 mostra um diagrama de blocos de umprocessador de sinalização e dados de transmissão.

A figura 16 mostra um diagrama de blocos de umprocessador de sinalização e dados de recepção.

DESCRIÇÃO DETALHADA

A palavra "exemplar" é utilizada aqui parasignificar "servir como um exemplo, caso ou . ilustração".Qualquer modalidade ou projeto descrito aqui como"exemplar" não deve ser necessariamente interpretado comopreferido ou vantajoso em relação a outras modalidades ouprojetos.

A figura 1 mostra um sistema de comunicação semfio 100 com múltiplas estações base 110 e múltiplosterminais 120. Uma estação base é uma estação que secomunica com os terminais. Uma estação base também pode serchamada, e pode conter alguma ou toda a funcionalidade de,um ponto de acesso, um Nó B, e/ou alguma outra entidade derede. Cada estação base 110 provê cobertura de comunicaçãopara uma área geográfica particular 102. O termo "célula"pode se referir a uma estação base e/ou sua área decobertura dependendo do contexto no qual o termo éutilizado. Para melhorar a capacidade do sistema, uma áreade cobertura de estação base pode ser particionada emmúltiplas áreas menores, por exemplo, três áreas menores104a, 104b, e 104c. Cada área menor é servida por umrespectivo subsistema de transceptor base (BTS). O termo"setor" pode se referir a um BTS e/ou sua área de coberturadependendo do contexto no qual o termo é utilizado. Parauma célula setorizada, os BTSs para todos os setoresdaquela célula são tipicamente co-localizadas na estaçãobase para a célula. As técnicas de transmissão desinalização descritas aqui podem ser utilizadas para umsistema com células setorizadas bem como um sistema comcélulas não setorizadas. Por simplicidade, na descrição aseguir, o termo "estação base" é utilizado geralmente parauma estação que serve um setor bem como uma estação queserve uma célula.

Os terminais 120 são tipicamente dispersos portodo o sistema, e cada terminal pode ser fixo ou móvel. Umterminal também pode ser chamado, e pode conter alguma outoda a funcionalidade de uma estação móvel, um equipamentode usuário, e/ou algum outro dispositivo. Um terminal podeser um dispositivo sem fio, um telefone celular, umassistente pessoal digital (PDA), um cartão de modem semfio, e assim por diante. Um terminal pode se comunicar comzero, uma, ou múltiplas estações base nos links direto ereverso em qualquer dado momento.

Para uma arquitetura centralizada, um controladorde sistema 130 acopla-se a estações base 110 e provêcoordenação e controle para essas estações base. Ocontrolador de sistema 130 pode ser uma única entidade derede ou uma coleção de entidades de rede. Para umaarquitetura distribuída, as estações base podem secomunicar mutuamente conforme necessário.

As técnicas de transmissão de sinalizaçãodescritas aqui podem ser utilizadas para enviar váriostipos de sinalização como informações ACK, comandos decontrole de potência, indicadores de qualidade de canal(CQIs), solicitações para recursos de sistemas, sondas deacesso, informações de realimentação, e assim por diante.Essas técnicas podem ser utilizadas para o link direto bemcomo link reverso. Para clareza, essas técnicas sãodescritas abaixo para enviar informações ACK no linkreverso.

Certos aspectos do sistema permitem alocaçãoeficiente de recursos ACKs de mensagens de designaçãotransmitidas a partir de estações base 110. Mensagens dedesignação podem ser confirmadas para aumentar aconfiabilidade de designação e melhorar a programação, demodo a reduzir pacotes perdidos ou não decodificados. Alémdisso, por confirmação de designações, o número dedesignações a serem transmitidas pode ser reduzido e,portanto, a projeção de potência disponível paratransmissão em link direto aumentada.

Em tais casos, certos recursos lógicos alocadospara transmissão em link reverso são utilizados paradesignação, que podem ser ACKs suplementares, decrementais,de link direto, de link reverso, ou similares, enquantooutros são utilizados para enviar ACKs de dados.Entretanto, se um recurso lógico tiver somente um canal ACKou uma designação para um dado terminal tiver somente umcanal ACK, então todos ACKs são relacionados somente adados. Desse modo, caso múltiplos canais ACK de linkreverso estejam disponíveis, tanto mensagens de dados comode designação podem ser confirmadas. Entretanto, casosomente um ou outro número de canais ACK limitado porsistema estiver disponível, então somente mensagens dedados são confirmadas.

Adicionalmente, em certos aspectos, caso tanto umpacote de dados como designação esteja sendo confirmadopara um único quadro, ou parte de um quadro, o ACK pode sertransmitido somente para o(s) pacote(s) de dados e não paraa designação. Isso pode ser realizado em casos onde existemlimitações de projeção de link ou outras limitações depotência.

0 sistema 100 pode empregar transmissão porsolicitação de repetição automática híbrida (H-ARQ), quetambém é denominada transmissão por redundância incrementai(IR) . Com H-ARQ, um transmissor envia uma ou maistransmissões para um pacote de dados até que o pacote sejadecodificado corretamente por um receptor ou o númeromáximo de transmissões tenha sido enviado. H-ARQ melhora aconfiabilidade para transmissão de dados e suportaadaptação de taxa para pacotes na presença de alterações emcondições de canal.

A figura 2 ilustra transmissão H-ARQ no linkdireto. Uma estação base processa (por exemplo, encodificae modula) um pacote de dados (Pacote 1) e gera múltiplosblocos de dados (V), onde V>í. Um pacote de dados pode sertambém chamado uma palavra código e assim por diante. Umbloco de dados também pode ser chamado um subpacote, umatransmissão H-ARQ, e assim por diante. Cada bloco de dadospara o pacote pode conter informações suficientes parapermitir que um terminal decodifique corretamente o pacotesob condições de canal favoráveis. Os V blocos de dadoscontêm tipicamente informações de redundância diferentespara o pacote. Cada bloco de dados pode ser enviado em umquadro, que pode ser de qualquer duração de tempo. Os Vblocos de dados são enviados um de cada vez até que opacote seja terminado, e as transmissões de bloco sãoseparadas por Q quadros, onde Q>1.

A estação base transmite o primeiro bloco dedados (Bloco 1) para o Pacote 1 no quadro m . 0 terminalrecebe e processa (por exemplo, demodula e decodifica) oBloco 1, determina que o Pacote 1 seja decodificado emerro, e envia um NAK para a estação base no quadro m + q,onde q é o retardo ACK/NAK e 1 < q < Q . A estação baserecebe o NAK e transmite o segundo bloco de dados (Bloco 2)para o Pacote 1 no quadro m + Q. 0 terminal recebe o Bloco2, processa os Blocos 1 e 2, determina que o Pacote 1 sejadecodificado em erro, e envia de volta um NAK no quadrom+Q+q. A transmissão de bloco e resposta de NAK podemcontinuar até V vezes. Para o exemplo mostrado na figura 2,a estação base transmite o bloco de dados 3 (bloco 3) parao pacote 1 no quadro m + 2Q . 0 terminal recebe o Bloco 3,processa os Blocos 1 a 3 para o Pacote 1, determina que opacote seja decodificado corretamente, e envia de volta umACK no quadro m + 2Q + q . A estação base recebe o ACK etermina a transmissão do Pacote 1. A estação base processao próximo pacote de dados (Pacote 2) e transmite os blocosde dados para o Pacote 2 de modo similar.

Na figura 2, um novo bloco de dados é enviado acada Q quadros. Para melhorar a utilização de canal, aestação base pode transmitir até Q pacotes em um modoentrelaçado. Em uma modalidade, um primeiro entrelaçamentoé formado com quadros m, m + Q, e assim por diante, umsegundo entrelaçamento é formado com quadros m + \ , m + Q +1,e assim por diante, e um Q-ésimo entrelaçamento é formadocom quadros m + Q-1, m + 2Q-í, e assim por diante. Os Qentrelaçamentos são deslocados uns dos outros por umquadro. A estação base pode transmitir até Q pacotes nos Qentrelaçamentos. Por exemplo, se Q =2, então o primeiroentrelaçamento pode incluir quadros de número impar, e osegundo entrelaçamento pode incluir quadros de número· par.

Como outro exemplo, se Q = 6, então seis entrelaçamentospodem ser formados e utilizados para enviar seis pacotes emum modo entrelaçado. Em geral, o retardo de retransmissãoH-ARQ, Qr e o retardo ACK/NAK, q, são tipicamenteselecionados para prover tempo de processamento suficientetanto para o transmissor como receptor.

Para clareza, a figura 2 mostra transmissão tantode NAKs como de ACKs. Para um esquema baseado em ACK, que éassumido para a descrição abaixo, um ACK é enviado se umpacote for decodificado corretamente, e NAKs não. sãoenviados e são presumidos pela ausência de ACKs.

As técnicas de transmissão com sinalizaçãodescritas aqui podem ser utilizadas para vários sistemas decomunicação sem fio como um sistema CDMA, um sistema TDMA,um sistema FDMA, um sistema de acesso múltiplo por divisãode freqüência ortogonal (OFDMA), um sistema de acessomúltiplo por divisão de freqüência de única portadora (SC-FDMA), e assim por diante. Um sistema OFDMA utilizamultiplexação por divisão de freqüência ortogonal (OFDM),que é uma técnica de modulação que particiona a largura debanda de sistema geral em múltiplas (K) subportadorasortogonais. Essas subportadoras também são chamadas tons,faixas e assim por diante. Com OFDM, cada subportadora podeser independentemente modulada com dados. Um sistema SC-FDMA pode utilizar FDMA intercalado (IFDMA) para transmitirem subportadoras que são distribuídas através da largura debanda do sistema, FDMA localizado (LFDMA) para transmitirem um bloco de subportadoras adjacentes, ou FDMAintensificado (EFDMA) para transmitir em múltiplos blocosde subportadoras adjacentes. Em geral, símbolos demodulação são enviados no domínio da freqüência com OFDM eno domínio de tempo com SC-FDMA.

As técnicas de transmissão de sinalização podemser utilizadas também com várias estruturas desubportadora. Para simplicidade, a seguinte descriçãoassume que as K subportadoras totais são utilizáveis paratransmissão e recebem índices de 1 até K .

A figura 3A mostra uma estrutura de subportadoradistribuída 300. Para a estrutura de subportadora 300, asK subportadoras totais são dispostas em S conjuntos denão sobreposição de tal modo que cada conjunto contenha Nsubportadoras que são uniformemente distribuídas atravésdas K subportadoras totais. Subportadoras consecutivas emcada conjunto são separadas por S subportadoras, ondeK-S-N . Portanto, o conjunto s contém subportadoras s ,S + s, 2 S + s , ..., (N-V)-S + s , para s e {l,..., 51}.

A figura 3B mostra uma estrutura de subportadorade bloco 310. Para a estrutura de subportadora 310,- as Ksubportadoras totais são dispostas em S conjuntos de nãosobreposição de tal modo que cada conjunto contenha Nsubportadoras consecutivas, onde K = S-N. Portanto, oconjunto s contém subportadoras (s-l)-7V + l através de s -Nrpara je{l,...,S}.

Em geral, as técnicas de transmissão desinalização podem ser utilizadas com qualquer estrutura desubportadora tendo qualquer número de conjuntos desubportadora. Cada conjunto de subportadoras pode incluirqualquer número de subportadoras que podem ser dispostas emqualquer modo. Por exemplo, as subportadoras em cadaconjunto podem ser uniformemente distribuídas através dalargura de banda do sistema como mostrado na figura 3A,contíguo como mostrado na figura 3B, e assim por diante. Osconjuntos de subportadoras podem incluir números iguais oudiferentes de subportadoras.

A figura 4 mostra um particionamento exemplar detempo e freqüência em blocos tempo-frequência. Um blocotempo-frequência também pode ser denominado uma seçãojustaposta (tile), um bloco de tráfego, ou alguma outraterminologia. Em uma modalidade, um bloco tempo-frequênciacorresponde a um conjunto de subportadoras especifico em umintervalo de tempo especifico, que pode abranger um oumúltiplos períodos de símbolos. Um período de símbolo é aduração de um símbolo OFDM ou um símbolo SC-FDMA. S blocostempo-frequência ortogonais estão disponíveis em cadaintervalo de tempo.

O sistema 100 pode definir canais de tráfego parafacilitar alocação e uso dos recursos de sistemadisponíveis. Um canal de tráfego é um meio para enviardados a partir de um transmissor para um receptor e tambémpode ser denominado um canal, um canal físico, um canal decamada física, um canal de dados, um canal de transmissão,e assim por diante. Canais de tráfego podem ser definidospara vários tipos de recursos de sistema como freqüência etempo.

Em geral, qualquer número de canais de tráfegopode ser definido, e os canais de tráfego podem tercapacidades de transmissão iguais ou diferentes. Parasimplicidade, grande parte da descrição seguinte assume queS canais de tráfego são definidos, com cada canal detráfego sendo mapeado para um bloco tempo-frequência emcada intervalo de tempo utilizado para transmissão dedados. Esses S canais de tráfego podem ser designados aaté S1 terminais.A figura 4 mostra também um esquema de salto emfreqüência exemplar 400. Para o esquema 400, cada canal detráfego é mapeado para uma seqüência especifica de blocostempo-frequência que saltam através de freqüência emdiferentes intervalos de tempo para obter diversidade emfreqüência, como mostrado na figura 4. Um intervalo desalto é a quantidade de tempo gasto em um dado conjunto desubportadoras e é igual a um intervalo de tempo para amodalidade mostrada ha figura 4. Um padrão de salto emfreqüência (FH) indica o bloco tempo-frequência especificoa utilizar para cada canal de tráfego em cada intervalo detempo utilizado para transmissão de dados. A figura 4mostra a seqüência de blocos tempo-frequência para canal detráfego y . Os outros canais de tráfego podem ser mapeadospara versões vertical e circularmente deslocadas daseqüência de bloco tempo-frequência para o canal de tráfego

O salto em freqüência pode ser utilizado com asestruturas de subportadora mostradas nas figuras 3A e 3B.Em uma modalidade, que é denominada salto de taxa desímbolos, um bloco tempo-frequência é um conjunto desubportadoras distribuídas (por exemplo, como mostrado nafigura 3A) em um período de símbolo. Para salto dè taxa desímbolos, as subportadoras para um canal de tráfego,abrangem toda a largura de banda do sistema e mudam deperíodo de símbolo em período de símbolo. Em outramodalidade, que é denominada salto de blocos, um blocotempo-frequência é um conjunto de subportadoras contíguas(por exemplo, como mostrado na figura 3B) em múltiplosperíodos de símbolos. Para salto de bloco, as subportadoraspara um canal de tráfego são contíguas e fixas para umintervalo de salto inteiro, porém, mudam de intervalo desalto para intervalo de salto. Outros esquemas de salto emfreqüências também podem ser definidos.

Um terminal pode enviar informações ACK em umcanal de confirmação de link reverso (R-ACKCH) para umaestação base a fim de confirmar transmissões H-ARQ enviadaspela estação base no link direto. 0 R-ACKCH também é.denominado um canal ACK na descrição a seguir. Comreferência novamente à figura 2, uma transmissão H-ARQ éenviada em um quadro, que pode abranger um ou múltiplosintervalos de salto. 0 terminal pode enviar um ACK/NAK paracada quadro no qual uma transmissão H-ARQ é recebidaproveniente da estação base. Várias modalidades do car.alACK para diferentes tamanhos de quadros são descritasabaixo.

A figura 5A mostra um esquema de transmissão desinalização 500 para o canal ACK. Para a modalidademostrada na figura 5A, um quadro abrange dois intervalos desalto, e o canal ACK é mapeado em um bloco tempo-frequênciaem cada quadro ACK. Um quadro ACK é um quadro no qual ocanal ACK é enviado, e um quadro de dados é um quadroutilizado para transmissão de dados. Cada quadro de dadospode ser associado a um quadro ACK que está q quadros dedistância, como mostrado na figura 2. O canal ACK podepuncionar todo ou uma porção de cada bloco tempo-frequênciaao qual o canal ACK é mapeado, como descrito abaixo.

A figura 5B mostra um esquema de transmissão desinalização 510 para o canal ACK. Para a modalidademostrada na- figura 5B, 5=32, um quadro abrange umintervalo de salto, e o canal ACK é mapeado para quatroblocos tempo-frequência em cada quadro ACK. O canal ACKpode puncionar todo ou uma porção de cada bloco tempo-frequência.

Para clareza, as figuras 5A e 5B mostram o canalACK puncionando um canal de tráfego y sempre que o canalACK for mapeado para um bloco tempo-frequência utilizadopara o canal de tráfego y . 0 canal ACK também puncionaoutros canais de tráfego, que não são classificados nasfiguras 5A e 5B por clareza. Um terminal pode transmitirdados em um canal de tráfego designado (por exemplo, canalde tráfego y ) e pode transmitir mensagens ACK no canalACK. Se muitos canais de tráfego estiverem disponíveis,então o canal ACK punciona somente uma porção datransmissão no canal de tráfego designado e punciona grandeparte das transmissões de outros terminais em outros canaisde tráfego.

Em geral, o canal ACK pode ser mapeado paraqualquer número de blocos tempo-frequência em cada quadroACK. Em uma modalidade, o canal ACK é mapeado para umnúmero fixo de blocos tempo-frequência em cada quadro ACK.

Esse número fixo pode ser determinado com base no número decanais de tráfego disponíveis e/ou alguns outros fatores.

Em outra modalidade, o canal ACK é mapeado para um númeroconfigurável de blocos tempo-frequência em cada quadro ACK.Esse número configurável pode ser determinado com base no

número de canais de tráfego que estão em uso, o número depacotes que são enviados em cada canal de tráfego, o númerode bits ACK que podem ser enviados em cada bloco tempo-frequência, e assim por diante.

As figuras 5A e 5B mostram modalidadesespecíficas para puncionar os. canais de tráfego com o canalACK. Em outra modalidade, o canal ACK é mapeado para um oumais conjuntos de subportadoras fixas, e os canais detráfego saltam em torno do canal ACK fixo. Ainda em outramodalidade, os conjuntos de subportadoras S são dispostosem G regiões, com cada região incluindo S/G conjuntos desubportadoras consecutivas. -O canal ACK é então mapeadopara um conjunto de subportadoras em cada região. O canalACK pode também puncionar os canais de tráfego de outrasmaneiras.

Em geral, o canal ACK pode ser mapeado parablocos de frequências-tempo em um modo pseudo-aleatório oudeterministico. 0 canal ACK pode ser mapeado paradiferentes conjuntos de subportadoras para obterdiversidade em interferência e freqüência, por exemplo,como mostrado nas figuras 5A e 5B. Em uma modalidade, ocanal ACK é pseudo-aleatório com relação aos canais detráfego e igualmente punciona os canais de tráfego. Issopode ser obtido pelo salto do canal ACK, salto dos canaisde tráfego, ou salto tanto do canal ACK como dos canais detráfego. Um padrão FH pode indicar o(s) bloco(s) defrequência-tempo especifico(s) para o canal ACK em cadaquadro ACK. Esse padrão FH pode ser enviado aos terminaisou pode ser conhecido a priori pelos terminais. Em qualquercaso, os terminais têm conhecimento dos blocos tempo-frequência ocupados pelo canal ACK.

A figura 6 mostra uma modalidade do puncionamentode um bloco tempo-frequência pelo canal ACK. O bloco tempo-frequência cobre N subportadoras e abrange T períodos desímbolos. Em geral, o canal ACK pode puncionar todo ou umaporção do bloco tempo-frequência. Um segmento ACK é umsegmento frequência-tempo utilizado para o canal ACK. Umsegmento ACK é formado pela parte do bloco tempo-frequênciaque é puncionada e utilizada para o canal ACK. Em geral, umsegmento ACK pode cobrir qualquer número de subportadoras epode abranger qualquer número de períodos de símbolos. Emuma modalidade, não mostrada na figura 6, o canal ACKpunciona todo o bloco tempo-frequência. Para essamodalidade, o canal ACK é enviado no bloco tempo-frequênciainteiro, e os dados de tráfego não são enviados no blocotempo-frequência. Em outra modalidade, mostrada na figura6, ο canal ACK punciona uma porção do bloco tempo-frequência. Por exemplo, o canal ACK pode puncionar metade,um quarto, um oitavo ou alguma outra fração do bloco tempo-frequência. A porção puncionada pode ser contígua tanto emtempo como em freqüência, como mostrado na figura β. Atransmissão nas subportadoras contíguas pode resultar emuma relação de potência de pico/média inferior (PAPR), queé desejável. Alternativamente, a porção puncionada pode serespalhada através de freqüência, através de tempo, ouatravés tanto de freqüência como de tempo. Em qualquercaso, o canal ACK é enviado na porção puncionado do blocotempo-frequência, e dados de tráfego podem ser enviados naporção restante do bloco tempo-frequência.

A figura 7A mostra uma modalidade de um segmentoACK. Para essa modalidade, o segmento ACK cobre 8subportadoras e abrange 8 períodos de símbolos. 0 segmentoACK inclui 64 unidades de transmissão. Uma unidade detransmissão é uma subportadora em um período de símbolo.Para a modalidade mostrada na figura 7A, o segmento ACK éparticionado em quatro clusters. Cada cluster cobre 8subportadoras, abrange 2 períodos de símbolos consecutivos,e inclui 16 unidades de transmissão.

Em geral, um segmento ACK pode ser particionadode vários modos. Em outra modalidade, cada cluster cobreduas subportadoras e abrange todos os 8 períodos desímbolos. Ainda em outra modalidade, cada cluster cobretodas as subportadoras e abrange todos os períodos desímbolos no segmento ACK. Por exemplo, o cluster 1 podeincluir subportadoras 1 e 2 nos períodos de símbolos 1 e 5,as subportadoras 3 e 4 nos períodos de símbolos 2 e 6, assubportadoras 5 e 6 nos períodos de símbolos 3 e 7, e assubportadoras 7 e 8 nos períodos de símbolos 4 e 8.

A figura 7B mostra uma modalidade de um blocotempo-frequência que não é puncionado por um segmento ACK.Para essa modalidade, o bloco tempo-frequência cobre 16subportadoras, abrange 8 períodos de símbolos, e inclui 128unidades de transmissão. Símbolos piloto podem ser enviadosem algumas das unidades de transmissão, e símbolos de dadospodem ser enviados nas unidades de transmissão restantes.Como utilizado aqui, um símbolo de dados é um símbolo paradados de tráfego, um símbolo piloto é um símbolo parapiloto, que são dados que são conhecidos a priori tantopela estação base como pelos terminais, um símbolo desinalização é um símbolo para sinalização, e um símbolo étipicamente um valor complexo. Para a modalidade mostradana figura 7B, símbolos piloto são enviados em subportadoras1, 9 e 16 em períodos de símbolos 1, 2, 3, 6, 7 e 8, ouseis tiras de três símbolos piloto. Os símbolos pilotopodem ser distribuídos através de freqüência, por exemplo,como mostrado na figura 7B, e podem ser utilizados paraderivar uma estimativa de canal para o bloco tempo-frequência. A estimativa de canal pode ser utilizada pararealizar detecção de dados para os símbolos de dadosenviados no bloco tempo-frequência.

A figura 7C mostra uma modalidade de um blocotempo-frequência que é puncionado por um segmento ACK. Paraessa modalidade, símbolos piloto são enviados nassubportadoras 9 e 16 em períodos de símbolos 1, 2, 3, 6, 7e 8, ou quatro tiras de três símbolos piloto. Os símbolospiloto podem ser utilizados para derivar uma.estimativa decanal para a porção não puncionada do bloco tempo-frequência.

A modalidade mostrada nas figuras 7B e 7C permiteque um setor em serviço derive uma estimativa deinterferência para um segmento ACK para um ou mais setoresvizinhos. Um terminal pode transmitir em um bloco tempo-freqüência inteiro para o setor em serviço se esse blocotempo-frequência não for puncionado por um segmento ACKpara o setor em serviço. Entretanto, esse bloco tempo-frequência pode colidir com um segmento ACK para um ou maissetores vizinhos. Nesse caso, a metade inferior do blocotempo-frequência pode observar interferência mais alta apartir do segmento ACK para o(s) setor(es) vizinho(s). 0setor em serviço pode estimar a interferência a partir deoutro(s) setor(es) com base nos símbolos piloto enviados nasubportadora 1 em períodos de símbolos 1, 2, 3, 6, 7 e 8. 0setor em serviço pode utilizar a estimativa deinterferência para detecção de dados dos símbolos de dadosenviados no bloco tempo-frequência.

As figuras 7B e 7C mostram uma modalidade paraenviar piloto e dados em um bloco tempo-frequência. Pilotoe dados também podem ser enviados utilizando-se váriosoutros padrões para um bloco tempo-frequência. Em geral, umnúmero suficiente de símbolos piloto pode ser enviado em umbloco tempo-frequência para permitir que um setor emserviço derive uma estimativa de canal para o bloco tempo-frequência, com e sem puncionamento por um segmento ACKpara o setor em serviço. Um número suficiente de símbolospiloto pode ser localizado de tal modo que o setor emserviço possa derivar uma estimativa de interferência parao segmento ACK a partir de setores vizinhos.

Um terminal pode enviar uma mensagem ACK paracada transmissão H-ARQ recebida proveniente de uma estaçãobase. A quantidade de informações enviadas em cada mensagemACK pode ser dependente do número de pacotes enviados natransmissão H-ARQ correspondente. Em uma modalidade, umamensagem ACK inclui um bit que confirma uma transmissão H-ARQ para um pacote. Em outra modalidade, uma mensagem ACKinclui múltiplos bits (B) que confirmam uma transmissão H-ARQ para pacotes Β. Em uma modalidade, uma mensagem ACK éenviada com chaveamento liga/desliga, por exemplo, '1' paraACK e 'O1 para NAK. Em outra modalidade, uma mensagem ACK éencodifiçada antes da transmissão.

Múltiplos terminais podem enviar suas mensagensACK utilizando multiplexação por divisão de código (CDM),multiplexação por divisão de tempo (TDM), multiplexação pordivisão de freqüência (FDM), algum outro esquema demultiplexação ortogonal, ou uma combinação dos mesmos.Múltiplos terminais podem enviar suas mensagens ACK nomesmo cluster de um segmento ACK utilizando qualqueresquema de multiplexação ortogonal.

Em uma modalidade, mensagens ACK são enviadasutilizando-se CDM. Para essa modalidade, aos terminais sãodesignados diferentes códigos ou seqüências deespalhamento, e cada terminal espalha suas mensagens ACKcom seu código de espalhamento. As mensagens ACK espalhadaspara os terminais são ortogonais entre si no domínio decódigo.

Em uma modalidade, os códigos de espalhamento sãocódigos ortogonais formados, com colunas de uma matrizHadamard. Uma matriz Hadamard 2x2, W-2x2 ' e uma matrizHadamard de tamanho maior, JV2lx2l, pode ser expressa como:

<formula>formula see original document page 19</formula>

Matrizes Hadamard de dimensões quadradas que são potênciade dois (por exemplo, 2x2, 4x4, 8*8, e assim por diante)podem ser formadas como mostrado na equação (1).

Em outra modalidade, os códigos de espalhamentosão códigos ortogonais formados com colunas de uma matrizFourier. Uma matriz Fourier L*L, FLxL, tem elemento fnm naésima linha da mésima coluna, que pode ser expressacomo:

fnm=e 1 , para η = l,..., L e m = l,...,L Eq (2)

Matrizes de Fourier de qualquer dimensão quadrada (porexemplo, 2χ2, 3χ3, 4χ4, 5x5, e assim por diante) podem serformadas como mostrado na equação (2) .

Uma mensagem ACK de 1 bit pode ser espalhada comum código de espalhamento de Z-chip para gerar umamensagem ACK espalhada que contém L chips, como a seguir:

xUj =aU'wUj Para i = \,...,L, Eq (3)

Onde: au é um bit ACK para o terminal u, que pode ter umvalor de O ou 1, ou au e {θ,ΐ} ;

wui é o i-ésimo chip do código de espalhamentodesignado ao terminal u ; e

Xui é o i-ésimo chip da mensagem ACK espalhada parao terminal u .

Os L chips da mensagem ACK espalhada podem serenviados no dominio da freqüência pelo mapeamento desses Lchips ACK para L unidades de transmissão em um segmentoACK, por exemplo, como OFDMA. Alternativamente, esses Lchips ACK podem ser enviados no dominio do tempo pelarealização de uma DFT/FFT ' de L -pontos para obter Lsímbolos de domínio da freqüência e mapeamento desses Lsímbolos para L unidades de transmissão em um segmentoACK, por exemplo, como SC-FDMA.

Para a modalidade mostrada na figura 7A, umamensagem ACK de 1 bit pode ser enviada em 16 unidades detransmissão, e o bit ACK pode ser espalhado com um códigode espalhamento de 16 bits para gerar 16 chips ACK. Esses16 chips ACK podem ser então mapeados para 16 unidades detransmissão em um cluster ACK. Até 15 outros terminaispodem enviar suas mensagens ACK no mesmo cluster utilizandooutros códigos de espalhamento. Até 64 terminais podemenviar mensagens ACK em um segmento ACK.

Em uma modalidade, um subconjunto dos códigos deespalhamento disponíveis é utilizado para enviarinformações ACK. Os códigos de espalhamento restantes nãosão utilizados para enviar informações ACK e são utilizadosem vez disso para estimação de interferência. Em umamodalidade, cada cluster inclui 16 unidades de transmissão(por exemplo, como mostrado na figura 7A), oito códigos deespalhamento podem ser utilizados para enviar informaçõesACK e são denominados códigos de espalhamento utilizáveis,e os oito códigos de espalhamento restantes são utilizadospara estimação de interferência e são denominados códigosde espalhamento reservados. Para essa modalidade, oitocódigos de espalhamento utilizáveis são disponíveis paracada cluster, e até 32 mensagens ACK podem ser enviadas emum segmento ACK. Para essa modalidade, oito códigos deespalhamento reservados podem ser utilizados para estimaçãode interferência em cada cluster. Mais de 32 mensagens ACKpodem ser enviadas em um segmento ACK pela alocação de maiscódigos de. espalhamento para enviar mensagens ACK. Mais de32 mensagens ACK podem ser enviadas em um quadro ACK pelaalocação dê mais segmentos ACK para o canal ACK.

Em outra modalidade, mensagens ACK são enviadasutilizando-se TDM ou FDM. Para essa modalidade, aosterminais são designadas unidades de transmissão diferentespara o canal ACK, e cada terminal envia sua mensagem ACK emsuas unidades de transmissão designadas. As mensagens ACKpara os terminais seriam então ortogonais entre si em tempoe/ou freqüência. Em uma modalidade baseada no segmento ACKmostrado na figura 7A, a oito terminais podem serdesignadas oito linhas de um cluster, e cada terminal podeenviar seu bit ACK nas duas unidades de transmissão nalinha designada. Em outra modalidade, quatro clusters sãoformados, com cada cluster cobrindo duas subportadoras eabrangendo 8 períodos de símbolos. A oito terminais podemser designadas oito colunas de um cluster, e cada terminalpode enviar seu bit ACK nas duas unidades de transmissão nacoluna designada.

A figura 8 mostra uma modalidade para transmitiruma mensagem ACK para obter diversidade em freqüência etempo. Para essa modalidade, a mensagem ACK é enviada emdiferentes clusters em múltiplos (C) segmentos ACK, umcluster em cada segmento ACK. Para a modalidade mostrada nafigura 8, C = 4, e a mensagem ACK é enviada em quatroclusters diferentes em quatro segmentos ACK para obterdiversidade em tempo. 0 envio da mensagem ACK durante umintervalo de tempo mais longo pode melhorar também aprojeção de link para terminais localizados na borda dacobertura. Esses terminais em desvantagem . têm tipicamenteum limite superior na potência de transmissão. Um intervalode tempo de transmissão mais longo para a mensagem ACKpermite que um terminal em desvantagem transmita a mensagemACK com mais espalhamento de energia através de um períodode tempo mais longo, que melhora a probabilidade de recebercorretamente a mensagem ACK. A mensagem ACK também obtémdiversidade em freqüência uma vez que os quatro segmentosACK ocupam diferentes conjuntos de subportadoras emdiferentes intervalos de 2 símbolos. A diversidade de C-ésima ordem pode ser obtida para a mensagem ACK pelo envioda mensagem ACK em diferentes clusters em C segmentos ACK.

Em uma modalidade, uma mensagem ACK é enviada emdiferentes clusters em C segmentos ACK, e os terminais sãomapeados para os clusters em um modo pseudo-aleatório oudeterminístico de tal modo que uma mensagem ACK para cadaterminal observe interferência a partir de um conjunto determinais diferente em cada um dos C clusters nos quaistal mensagem ACK é enviada. Essa modalidade pròvêdiversidade em freqüência e tempo para a mensagem ACKenviada por cada terminal. Essa modalidade provêadicionalmente diversidade com relação à interferência dosoutros terminais.

Uma estação base realiza o desespalhamentocomplementar para recuperar as mensagens ACK enviadas pelosterminais. Para cada terminal u, a estação base desespalhaos símbolos recebidos provenientes de cada um dos Cclusters utilizados pelo terminal u com o código deespalhamento designado ao terminal u e obtém C símbolosdesespalhados para os C clusters. Para cada um C dosclusters, a estação base pode também desespalhar ossímbolos recebidos com cada um dos códigos de espalhamentoreservados para obter uma estimativa de interferência paratal cluster. A estação base pode então graduar e combinaros C símbolos desespalhados para o terminal u com asestimativas de interferência para os C clusters para obteruma mensagem ACK detectada para o terminal u, comodescrito abaixo.

As técnicas de transmissão de sinalizaçãodescritas aqui podem ser utilizadas com várias estruturasde canal. Uma estrutura de canal exemplar é descritaabaixo.

A figura 9 mostra uma modalidade de uma árvore decanal binária 900. Para a modalidade mostrada na figura 9,5=32 conjuntos de subportadoras estão disponíveis parauso. Um conjunto de canais de tráfego pode ser definido comos 32 conjuntos de subportadoras. Cada canal de tráfego édesignado um ID de canal exclusivo e é mapeado para um oumais conjuntos de subportadoras em cada intervalo de tempo.Por exemplo, um canal de tráfego pode ser definido paracada nó na árvore de canal 900. Os canais de tráfego podemser numerados seqüencialmente de cima para baixo.e a partirda esquerda para a direita para cada nivel. Ao canal detráfego maior correspondendo ao nó superior é designado umID de canal de 0 e é mapeado para todos os 32 conjuntos desubportadoras. Os 32 canais de tráfego no nivel 1 maisbaixo têm IDs de canal de 31 até 62 e são denominadoscanais de tráfego base. Cada canal de tráfego base émapeado para um conjunto de subportadoras.

A estrutura de árvore mostrada na figura 9 colocacertas restrições no uso dos canais de tráfego para umsistema ortogonal. Para cada canal de tráfego que édesignado, todos os canais de tráfego que são subconjuntos(ou descendentes) do canal de tráfego designado e todos oscanais de tráfego para os quais o canal de tráfegodesignado é um subconjunto são restritos. Os canais detráfego restritos não são utilizados simultaneamente com ocanal de tráfego designado de modo que não há dois canaisde tráfego utilizando o mesmo conjunto de subportadoras aomesmo tempo.

Em uma modalidade, um recurso ACK é designadopara cada canal de tráfego que é designado para uso. Umrecurso ACK também pode ser denominado um sub-canal ACK oualguma outra terminologia. Um recurso ACK inclui recursospertinentes (por exemplo, um código de espalhamento e umconjunto de clusters) utilizados para enviar uma mensagemACK em cada quadro ACK. Para essa modalidade, as mensagensACK para cada canal de tráfego podem ser enviadas norecurso ACK designado. Os recursos ACK designados podem sersinalizados para o terminal.

Em outra modalidade, um recurso ACK é associado acada um dos canais de tráfego base no nível mais baixo deuma árvore de canal. Essa modalidade permite designação donúmero máximo de canais de tráfego do tamanho mínimo. Umcanal de tráfego maior correspondendo a um nó acima donível mais baixo pode utilizar (1) os recursos ACK paratodos os canais de tráfego de base sob o canal de tráfegomaior, (2) o recurso ACK para um dos canais de tráfego debase, por exemplo, o canal de tráfego base com o ID decanal mais baixo, ou (3) os recursos ACK para umsubconjunto dos canais de tráfego de base sob o canal detráfego maior. Para as opções (1) e (3) acima, uma mensagemACK para o canal de tráfego maior pode ser enviadautilizando múltiplos recursos ACK para melhorar aprobabilidade de recepção correta. Se múltiplos pacotesforem enviados em paralelo, por exemplo, utilizandotransmissão por múltipla-entrada múltipla-saída (MIMO),então um canal de tráfego maior com múltiplos canais detráfego de base pode ser designado para a transmissão. 0número de canais de tráfego base é igual ou maior que onúmero de pacotes. Cada pacote pode ser mapeado para umcanal de tráfego base diferente. 0 ACK para cada pacotepode ser então enviado utilizando-se o recurso ACK para ocanal de tráfego base associado.

Ainda em outra modalidade, um recurso ACK édesignado a cada pacote para ser confirmado. A um terminalpode ser designado um recurso ACK caso um pacote sejaenviado em um quadro. A um terminal podem ser designadosmúltiplos recursos ACK caso múltiplos pacotes sejamenviados em um quadro, por exemplo, utilizando um canal detráfego maior ou multiplexação espacial para transmitir viamúltiplas antenas.

No caso de uma transmissão de designação, quepode ser uma designação suplementar, decremental, de linkdireto ou link reverso, a partir da estação base, o ACKserá transmitido com um ID de canal do próximo ID de canalmais alto de um canal de dados não utilizado. Isto é,considerando-se que uma designação é transmitida designandoo nó 15 e, desse modo, nós 31 e 32 a um terminal, o ACKpara a designação seria transmitido nos recursos ACK dócanal 32. Desse modo, a estação base pode determinar qualpacote está sendo confirmado com base no canal no qual oACK é recebido. Entretanto, se nenhum canal estiverdisponível para confirmações das designações, se o númerode pacotes de dados a serem confirmados for menor ou igualao número de canais ACK disponíveis ou todos os nós nãotiverem recursos ACK, todos os ACKs são determinados comosendo para pacotes de dados.

Como discutido anteriormente, em alguns casos, setanto um pacote de dados como um pacote de designação devemser confirmados, a designação não necessita ser designada esomente o ACK para o pacote de dados é transmitido. Issopode ser realizado para situações de projeção de linklimitada ou potência limitada.

Ainda em outra modalidade, uma transmissão H-ARQpode abranger múltiplos entrelaçamentos, e uma mensagem ACKé enviada em múltiplos quadros ACK. A estação base podecombinar as mensagens ACK detectadas para os múltiplosquadros ACK a fim de melhorar desempenho de detecção deACK.

O sistema 100 pode suportar um modo de únicaportadora e um modo multiportadora. No modo de únicaportadora, K subportadoras podem estar disponíveis paratransmissão, e o canal ACK pode puncionar os canais detráfego como descrito acima. No modo multiportadora, Ksubportadoras podem estar disponíveis para cada uma dasmúltiplas portadoras. 0 canal ACK pode ser reduzidoproporcionalmente para o modo multiportadora para suportarmais canais de tráfego e/ou para confirmar mais pacotes quepodem ser enviados com mais portadoras.

A potência de transmissão para o canal ACK podeser controlada para obter bom desempenho, que pede serquantificado por uma dada taxa de erros ACK/NAK alvo (porexemplo, 1%), uma dada taxa de erros NAK/ACK alvo (porexemplo, 0,1%) e/ou algumas outras métricas. Em umamodalidade, a potência de transmissão para o canal ACK paraum dado terminal é -ajustado com base no desempenho medidopara o canal ACK para tal terminal. Em outra modalidade, apotência de transmissão para o canal ACK é ajustada combase na potência de transmissão para um canal dereferência. O canal de referência pode ser qualquer canalque é enviado freqüentemente ou regularmente, por exemplo,um canal de tráfego ou um canal de sinalização como umcanal indicador de qualidade" de canal (CQI; . O canal ACKpode utilizar a potência de transmissão para o canal dereferência como uma referência de potência. A potência detransmissão para o canal ACK pode ser estabelecida igual àreferência de potência mais um delta, que pode ser ajustadacom base no desempenho do canal ACK. O canal de referênciaé desse modo utilizado para ponto de estabelecimento depotência de curto prazo enquanto o deslocamento de longoprazo do canal ACK é controlado com base no desempenho deACK.

A figura 10 mostra uma modalidade de um processo1000 para confirmar transmissões em um link reverso por umterminal. Para a modalidade mostrada na figura 10, asinalização é enviada com CDM, entretanto, esse nãonecessita ser o caso. 0 tipo de mensagem sendo confirmada édeterminado (bloco 1012). Com base no tipo, um canal deconfirmação é designado à mensagem de confirmação para amensagem (bloco 1014). Se a mensagem for uma mensagem dedados ou uma mensagem de controle, diferente de umadesignação, o ID de canal se move do nó de número maisbaixo para o nó de número mais alto, ou recurso lógico, queestá disponível e inclui canais de confirmação. Se amensagem sendo confirmada for uma mensagem de designação,então o canal ordenado mais alto, se disponível, édesignado à mensagem ACK para a designação. Uma mensagem dedesignação pode ser uma nova designação, designaçãosuplementar, ou designação prejudicial explícita,dependendo de parâmetros de sistema que determinam quaistipos de designações devem ser confirmadas.

Os segmentos frequência-tempo para um canal desinalização que punciona canais de tráfego são entãodeterminados, por exemplo, com base em um padrão de saltoem freqüência para o canal de sinalização (bloco 1016). Asinalização é gerada (bloco 1018) e espalhada com um códigode espalhamento (por exemplo, um código Walsh) para obtersinalização de espalhamento (bloco 1020). A sinalização deespalhamento é mapeada para os segmentos frequência-tempopara o canal de sinalização (bloco 1022). Cada segmentofrequência-tempo pode incluir múltiplos clusters. Dmamensagem de sinalização pode ser mapeada para clustersdiferentes em múltiplos segmentos frequência-tempo paraobter diversidade. A sinalização pode ser também enviadacom outros esquemas de multiplexação em vez de CDM.

Dados de tráfego são processados e mapeados parablocos tempo-frequência para -um canal de tráfego designadopara uso (bloco 1024). Dados de tráfego que são mapeadospara os segmentos tempo-frequência para o canal desinalização são puncionados (bloco 1026). Símbolos OFDM ousímbolos SC-FDMA são gerados para os dados de tráfego e desinalização mapeados (bloco 1028).A figura 11 mostra uma modalidade de umequipamento 1100 para confirmar transmissões em um linkreverso por um terminal. 0 equipamento 1100 incluimecanismos para determinar um tipo de mensagem sendoconfirmado (bloco 1112), designar um ID de canal para amensagem de confirmação com base no tipo (bloco 1114) ,mcanismos para determinar segmentos tempo-frequência paraum canal de sinalização que punciona canais de tráfego(bloco 1116), mecanismos para gerar sinalização (bloco1118), mecanismos para espalhar a sinalização com um códigode espalhamento (por exemplo, um código Walsh) para gerarsinalização de espalhamento (bloco 1120), e mecanismos paramapear a sinalização de espalhamento para os segmentostempo-frequência para o canal de sinalização (bloco 1122).

Uma mensagem de sinalização pode ser mapeada em diferentesclusters em múltiplos segmentos tempo-frequência para obterdiversidade. 0 equipamento 1110 inclui ainda mecanismospara processar e mapear dados de tráfego para blocos tempo-frequência para um canal de tráfego designado (bloco 1124),mecanismos para puncionar dados de tráfego que são mapeadospara os segmentos tempo-frequência para o canal desinalização (bloco 1126), e mecanismos para gerar símbolosOFDM ou símbolos SC-FDMA para os dados de tráfego esinalização mapeados (bloco 1128).

A figura 12 mostra uma modalidade de um processo1200 para determinar uma mensagem que está sendo confirmadaem um canal de link reverso. O processo. 1200 pode serrealizado por uma estação base para receber sinalização edados enviados no link reverso. Os segmentos tempo-frequência para o canal de sinalização são determinados(bloco 1212). Símbolos recebidos são extraídos dossegmentos tempo-frequência para o canal de sinalização(bloco 1214). Os símbolos recebidos extraídos sãoprocessados para recuperar a sinalização transmitida. Paraa modalidade mostrada na figura 12, os símbolos recebidosextraídos são desespalhados com um código de espalhamentodesignado a um terminal para obter símbolos desespalhadospara o terminal (bloco 1216). Os símbolos recebidosextraídos também podem ser desespalhados com código(s) deespalhamento não utilizado(s) para sinalização para obterestimativas de interferência (bloco 1218). Os símbolosdesespalhados são detectados (por exemplo, com asestimativas de interferência, se disponíveis) pararecuperar a sinalização enviada pelo terminal (bloco 1220).

Uma mensagem de sinalização pode ser enviada em diferéntesclusters em múltiplos segmentos tempo-frequência. Nessecaso, símbolos recebidos são extraídos de cada cluster edesespalhados com o código de espalhamento, e os símbolosdesespalhados para os diferentes clusters são detectadospara recuperar a mensagem de sinalização.

Símbolos recebidos são extraídos de blocos tempo-frequência para um canal de tráfego designado ao terminal eo ID de canal é determinado (bloco 1222). Símbolosrecebidos extraídos dos segmentos tempo-frequência para ocanal de sinalização são puncionados (bloco 1224). Ossímbolos recebidos não puncionados são processados paraobter dados decodificados para o terminal (bloco 1226).

0 ID de canal e confirmação são então enviadospara processamento adicional para determinar o canal sendoconfirmado.

A figura 13 mostra uma modalidade de umequipamento 1300 para receber dados de tráfego esinalização. O equipamento 1300 inclui mecanismos paradeterminar os segmentos tempo-frequência para o canal desinalização (bloco 1312), mecanismos para extrair símbolosrecebidos dos segmentos tempo-frequência para o canal desinalização (bloco 1314), mecanismos para desespalhar ossímbolos recebidos extraídos com um código de espalhamentodesignado a um terminal para obter símbolos desespalhados(bloco 1316), mecanismos para desespalhar os símbolosrecebidos extraídos com código(s) de espalhamento nãoutilizado(s) para sinalização para obter estimativas deinterferência (bloco 1318), e mecanismos para realizardetecção nos símbolos desespalhados (por exemplo, com asestimativas de interferência, caso disponíveis) pararecuperar a sinalização enviada pelo terminal (bloco 1320).Uma mensagem de sinalização também pode ser recuperada apartir, de diferentes clusters em múltiplos segmentos tempo-frequência. O equipamento 1300 inclui adicionalmentemecanismos para extrair símbolos recebidos a partir deblocos tempo-frequência para um canal de tráfego designadoao terminal e o ID de canal (bloco 1322), mecanismos parapuncionar símbolos recebidos extraídos a partir dossegmentos tempo-frequência para o canal de sinalização(bloco 1324), e mecanismos para processar os símbolosrecebidos não puncionados para obter dados decodificadospara o terminal (bloco 1326).

A figura 14 mostra um diagrama de blocos de umamodalidade de uma estação base 110 e um terminal 120 nafigura 1. Para essa modalidade, a estação base 110 eterminal 120 são cada um equipado com uma única antena.

Na estação base 110, um processador desinalização e dados de transmissão (TX) 1410 recebe dadosde tráfego para um ou mais terminais, processa (porexemplo, formata, encodifica, intercala, e mapeia emsímbolos) os dados de tráfego para cada terminal com baseem um ou mais esquemas de codificação e modulaçãoselecionados para tal terminal, e provê símbolos de dados.O processador 1410 também gera símbolos piloto e símbolosde sinalização. Um modulador OFDMA 1412 realiza modulaçãoOFDM nos símbolos de dados, símbolos piloto e símbolos desinalização e provê símbolos OFDM. Caso o sistema 100utilize SC-FDMA, então o modulador 1412 realiza modulaçãoSC-FDMA e provê símbolos SC-FDMA. Um transmissor (TMTR)1414 condiciona (por exemplo, converte em analógico,filtra, amplifica e converte ascendentemente) os símbolosOFDM para gerar um sinal modulado FL, que é transmitido apartir de uma antena 1416.

No terminal 120, uma antena 1452 recebe os sinaismodulados FL provenientes da estação base 110 epossivelmente outras estações base e provê um sinalrecebido para um receptor (RCVR) 1454. 0 receptor 1454processa (por exemplo, condiciona e digitaliza) o sinalrecebido e provê amostras recebidas. Um demodulador (Demod)OFDM 1456 realiza demodulação OFDM nas amostras recebidas eprovê símbolos recebidos para as K subportadoras totais.Um processador de sinalização e dados de recepção (RX) 1458processa (por exemplo, demapeia em símbolos, deintercala e.decodifica) os símbolos recebidos e provê sinalização edados decodificados ao terminal 120.

Um controlador/processador 1470 recebe resultadosde decodificação provenientes do processador 1458 e geramensagens ACK para o terminal. 120. Um processador desinalização e dados TX 1460 gera símbolos de sinalizaçãopara as mensagens ACK, com base no tipo de mensagem sendoconfirmada, símbolos de dados para dados de tráfego a seremenviados à estação base 110, e símbolos piloto. Ummodulador OFDM 14 62 realiza modulação OFDM nos símbolos dedados, símbolos piloto e símbolos de sinalização e provêsímbolos OFDM. Um transmissor 1464 condiciona os símbolosOFDM e gera um sinal modulado RL, que é transmitido apartir da antena 1452.Na estação base 110, os sinais modulados RL doterminal 120 e outros terminais são recebidos pela antena1416, condicionados e digitalizados por um receptor 1420,demodulados por um demodulador OFDM 1422, e processados porum processador de sinalização e dados RX 1424 pararecuperar as mensagens ACK, e determinar o ID de canal damensagem ACK para determinar o tipo de mensagem sendoconfirmada, e dados de tráfego enviados pelo terminal 120 eoutros terminais. Um controlador/processador 1430 recebe asmensagens ACK detectadas e controla as transmissões dedados no link direto para os terminais.

Os controladores/processadores, 1430 e 1470,orientam a operação de várias unidades de processamento naestação base 110 e terminal 120, respectivamente. Memórias1432 e 1472 armazenam códigos de programa e dados para aestação base 110 e terminal 120, respectivamente.

A figura 15 mostra um diagrama de blocos de umamodalidade de processador de sinalização e dados TX 14 60 noterminal 120. 0 processador 1460 inclui um processador dedados TX 1510, um processador de sinalização TX 1520, e ummultiplexador (MUX)/combinador 1530.

No processador de dados TX 1510, uma unidade 1512encodifica, intercala e mapeia em símbolos dados de tráfegoe provê símbolos de dados. Um mapeador desímbolo/subportadora 1514 mapeia os símbolos de dados paraos blocos tempo-frequência para um canal de tráfegodesignado ao terminal 120. Um puncionador 1516 puncionasímbolos de dados que são mapeados para segmentos tempo-frequência para o canal ACK, com base no ID de canal que ébaseado no tipo de mensagem sendo confirmada, e provê ossímbolos de dados não puncionado.

No processador de sinalização TX 1520, umespalhador de dados 1522 espalha uma mensagem ACK com umcódigo de espalhamento designado ao terminal 120 e provêchips ACK. Para a modalidade mostrada na j-igura — 5, oespalhamento é realizado no domínio da freqüência, e oespalhador de dados 1522 provê os chips ACK como símbolosde sinalização. Em outra modalidade, não mostrada na figura15, o espalhamento é realizado no domínio do tempo, e umaunidade DFT transforma os chips ACK para cada período desímbolo para o domínio da freqüência e provê cs símbolos desinalização. Para as duas modalidades, um mapeadorsímbolo/subportadora 1524 mapeia os símbolos de sinalizaçãopara os clusters apropriados nos segmentos tempo-frequênciapara o canal ACK. A unidade 1530 combina os símbolos dedados do processador 1510 e os símbolos de sinalização doprocessador 1520 e provê os símbolos de sinalização e dadosmapeados.

A figura 16 mostra um diagrama de blocos de umamodalidade de processador de sinalização e dados RX 1424 náestação base 110. O processador 1424 inclui um processadorde dados RX 1610 e um processador de sinalização RX 1620.Para clareza, o processamento para recuperar dados detráfego e sinalização a partir de um terminal u (porexemplo, terminal 120 nas figuras 14 e 15) é descritoabaixo.

No processador de dados RX 1610, um demapeadorsímbolo/subportadora 1612 extrai símbolos recebidos dosblocos tempo-frequência para o canal de tráfego designadoao terminal 120. Um puncionador 1614 punciona os símbolosrecebidos extraídos dos segmentos tempo-frequência para ocanal ACK e provê os símbolos recebidos não puncionados.Uma unidade 1616 demapeia em símbolos, deintercala, edecodifica os símbolos recebidos não puncionados e provêdados decodificados para o terminal 120.

No processador de sinalização RX 1620, umdemapeador símbolo/subportadora 1622 extrai símbolosrecebidos dos segmentos tempo-frequência para o canal ACK eentão pode prover as informações de canal juntamente com osímbolo ACK detectado para detector 1628 para proveremissão com os símbolos ACK detectados. Se o espalhamentofor realizado no domínio da freqüência, então uma unidadeIDFT transforma os símbolos recebidos para cada período desímbolo no domínio do tempo e provê amostras de domínio dotempo para desespalhamento (não mostrado na figura 16). Seo espalhamento for realizado no domínio da freqüência, queé mostrado na figura 16 e assumido para a descrição abaixo,então o demapeador 1622 provê os símbolos recebidos paradesespalhamento. Um desespalhador de dados 1624 desespalhaos símbolos recebidos de cada cluster com o código deespalhamento designado ao terminal 120, como a seguir:

<formula>formula see original document page 35</formula>

Onde: rci é o z-ésimo símbolo recebido proveniente docluster c; e

zuc é um símbolo desespalhado a partir do clusterc para o terminal u .

Um estimador de interferência 1626 desespalha ossímbolos recebidos de cada cluster com cada código deespalhamento reservado como a seguir:

<formula>formula see original document page 35</formula>

Onde: zjc é um símbolo desespalhado para código deespalhamento reservado j; e

RC é um conjunto de todos os códigos deespalhamento reservados.

0 estimador de interferência 162 6 então derivauma estimativa de interferência para cada cluster por somara magnitude ao quadrado dos símbolos desespalhados para oscódigos de espalhamento reservados, como a seguir:

<formula>formula see original document page 36</formula>

onde I0c é a estimativa de interferência para o cluster c .

Um detector 1628 realiza detecção para a mensagemACK enviada pelo terminal 120 com base nos símbolosdesespalhados e as estimativas de interferência para todosos clusters, como a seguir:

<formula>formula see original document page 36</formula>

[Ό' caso contrário,

Onde Aljm é um limite utilizado para detectar umbit ACK e ACKu é a mensagem ACK detectada para o terminal120. A equação (7) computa a energia do símbolodesespalhado para o bit ACK para cada cluster, gradua aenergia de símbolo para cada cluster com base na estimativade interferência para tal cluster, e combina os resultadosponderados para todos os clusters utilizados para enviar obit ACK.

A detecção ACK também pode ser realizada emoutros modos. Em outra modalidade, a estação base 110realiza detecção ACK com cancelamento de interferência. Porexemplo, a estação base 110 pode detectar o bit ACK para oterminal recebido mais forte, estimar a interferênciadevido a esse terminal, subtrair a interferência estimada apartir dos símbolos recebidos, e detectar o bit ACK para opróximo terminal recebido mais forte com base nos símbolosrecebidos cancelados por interferência. Ainda em outramodalidade, a estação base 110 realiza detecção ACKcoerente. Para essa modalidade, a estação base 110 derivauma estimativa de canal para cada terminal com base em umpiloto enviado por tal terminal e realiza detecção ACK coma estimativa de canal.

As técnicas de transmissão de sinalizaçãodescritas aqui podem ser implementadas por vários meios.Por exemplo, essas técnicas' podem ser implementadas emhardware, firmware, software, ou uma combinação dos mesmos.Para uma implementação em hardware, as unidades deprocessamento em um terminal podem ser implementadas em umou mais circuitos integrados de aplicação especifica(ASICs), processadores de sinais digitais (DSPs),dispositivos de processamento de sinais digitais (DSPDs),dispositivos lógicos programáveis (PLDs), arranjos de portaprogramável em campo (FPGAs), processadores, controladores,microcontroladores, microprocessadores, dispositivoeletrônicos, outras unidades eletrônicas projetadas pararealizar as funções descritas aqui, ou uma combinação dosmesmos. As unidades de processamento em uma estação basepodem ser também implementadas em um ou mais ASIC, DSPs,processadores, e assim por diante.

Para uma implementação de firmware e/ou software,as técnicas podem ser implementadas com módulos (porexemplo, procedimentos, funções, e assim por diante) querealizam as funções descritas aqui. Os códigos de softwarepodem ser armazenados em uma memória (por exemplo, memória1432 ou 1472 na figura 14) e executados por um processador(por exemplo, processador 1430 ou 1470). A memória pode serimplementada dentro do processador ou externamente a ele.

Deve ser observado que o conceito de canais aquise refere a tipos de transmissão ou informações que podemser transmitidos pelo ponto de acesso ou terminal deacesso. Isto não requer ou utiliza blocos dé subportadorasfixos ou predeterminados, períodos de tempo, ou outrosrecursos dedicados a tais transmissões.

Além disso, segmentos tempo-frequência sãorecursos exemplares que podem ser designados parasinalização e dados. Os segmentos tempo-frequência tambémpodem compreender subportadoras de freqüência, símbolos detransmissão, ou outros recursos, além de segmentos tempofreqüência.

A descrição anterior das modalidades reveladas éprovida para permitir que qualquer pessoa versada natécnica faça ou utilize â presente invenção. Váriasmodificações nessas modalidades ficarão prontamenteevidentes para aqueles versados na técnica, e os princípiosgerais definidos aqui podem ser aplicados em outrasmodalidades sem se afastar do espírito ou escopo dainvenção. Desse modo, a presente invenção não pretende serlimitada às modalidades aqui apresentadas, porém, deve-seconceder o escopo mais amplo compatível com os princípios ecaracterísticas novas aqui revelados.

Claims (30)

1. Equipamento compreendendo:pelo menos um processador configurado paradeterminar um tipo de mensagem, para uma mensagem que estásendo confirmada, designar uma identificação de canal combase no tipo de mensagem, e mapear a confirmação pararecursos para um canal de sinalização que punciona oscanais de tráfego com base na identificação de canal; euma memória acoplada a pelo menos um processador.

2. Equipamento, de acordo com a reivindicação 1,em que o processador é configurado para designar umaidentificação de canal mais elevada disponível paraconfirmações de mensagens de designação.

3. Equipamento, de acordo com a reivindicação. 1,em que o processador, é configurado para designar umaidentificação de canal mais baixa disponível paraconfirmações de mensagens de dados.

4. Equipamento, de acordo com a reivindicação 1,em que pelo menos um processador é configurado paraespalhar a confirmação com um código de. espalhamento, emapear a confirmação de espalhamento para os recursos parao canal de confirmação.

5. Equipamento, de acordo com a reivindicação .1,em que pelo menos um processador é configurado para mapearuma mensagem de confirmação para recursos compreendendomúltiplos segmentos de tempo-freqüência.

6. Equipamento, de acordo com a reivindicação 5,em que os múltiplos segmentos de tempo-freqüência cobremdiferentes subportadoras de freqüência.

7. Equipamento, de acordo com a reivindicação 1,em que os recursos compreendem segmento de tempo-freqüênciaque compreendem, cada um, múltiplos clusters, e em que pelomenos um processador é configurado para mapear uma mensagemde confirmação para um cluster em cada um de múltiplossegmentos de tempo-freqüência.

8. Equipamento, de acordo com a reivindicação 1,em que pelo menos um processador é configurado paradeterminar os recursos para o canal de confirmação com baseem um padrão de salto em freqüência.

9. Equipamento, de acordo com a reivindicação 1,em que o canal de confirmação punciona igualmente os canaisde tráfego.

10. Equipamento, de acordo com a reivindicação 1,em que os canais de tráfego são definidos por uma árvore decanal, e em que. cada nó na árvore de canal é associado arecursos específicos no canal de confirmação e em queconfirmações para mensagens de designação são atribuídas onó mais alto disponível.

11. Equipamento, de acordo com a reivindicação 1,em que pelo menos um processador é configurado para gerarsímbolos de multiplexação por divisão de freqüênciaortogonal (OFDM) portando a sinalização mapeada.

12. Equipamento, de acordo com a reivindicação 1,em que pelo menos um processador é configurado para gerarsímbolos de acesso múltiplo de divisão de freqüência deportadora única (SC-FDMA) portando a sinalização mapeada.

13. Equipamento, de acordo com a reivindicação 2,em que a mensagem de designação é uma mensagem dedesignação suplementar.

14. Equipamento, de acordo com a reivindicação 2,em que a mensagem de designação é uma mensagem dedesignação decremental.

15. Equipamento, de acordo com a reivindicação 2,em que a mensagem de designação pode ser uma designação delink direto ou uma designação de link reverso.

16. Método compreendendo:determinar um tipo de mensagem sendo confirmada;designar uma identificação de canal com base notipo;gerar a confirmação para transmissão através deum canal de comunicação; emapear a confirmação para recursos com base notipo de canal para um canal que punciona canais de tráfego.

17. Método, de acordo com a reivindicação 16,compreendendo ainda:espalhar a confirmação com um código deespalhamento, e em que a sinalização de espalhamento émapeada para os recursos para o canal de sinalização.

18. Método, de acordo com a reivindicação 16, emque o mapeamento compreende mapear uma mensagem desinalização para múltiplos segmentos de tempo-freqüência.

19. Método, de acordo com a reivindicação 16, emque a designação compreende 'designar uma identificação decanal mais alto para confirmações de mensagens dedesignação.

20. Método, de acordo com a reivindicação 19, emque as mensagens de designação compreendem mensagens dedesignação suplementares.

21. Método, de acordo com a reivindicação 19, emque as mensagens de designação compreendem mensagens dedesignação suplementares.

22. Método, de acordo com a reivindicação 19, emque a mensagem de designação pode ser uma designação delink direto ou uma designação de link reverso.

23. Método, de acordo com a reivindicação 16, emque a designação compreende designar uma identificação decanal mais baixa para confirmações para mensagens de dados.

24. Equipamento compreendendo:mecanismos para determinar um tipo de mensagemsendo confirmada;mecanismos para designar uma identificação decanal com base no tipo;mecanismos para gerar a confirmação paratransmissão através de um canal de comunicação; emecanismos para mapear a confirmação pararecursos com base no tipo de canal para um canal quepunciona canais de tráfego.

25. Equipamento, de acordo com a reivindicação-24, em que os mecanismos para designação compreendemmecanismos para designar uma identificação de canal maiselevada para confirmações de mensagens de designação.

26. Equipamento, de acordo com a reivindicação-25, em que as mensagens de designação compreendem mensagensde designação suplementares.

27. Equipamento, de acordo com a reivindicação-25, em que as mensagens de designação compreendem umadesignação de link direto ou uma designação de linkreverso.

28. Equipamento, de acordo com a reivindicação-25, em que as mensagens de designação compreendem mensagensde designação suplementares.

29. Equipamento, de acordo, com a reivindicação-24, em que os mecanismos para designação compreendemmecanismos para designar uma identificação de canal maisbaixa para confirmações para mensagens de dados.

30. Equipamento, de acordo com a reivindicação-24, em que os mecanismos para mapeamento compreendemmecanismos para mapear a confirmação para múltiplossegmentos de tempo-freqüência.