BRPI0611953A2 - sistema e método de radiocomunicação - Google Patents
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Abstract
SISTEMA E MéTODO DE RADIOCOMUNICAçãO. A presente invenção refere-se a um aparelho de radiocomunicação que controla, adaptativamente, um método de modulação e taxa de codificação (MCS) de um canal de dados de acordo com a informação de qualidade de canal recebida (CQI). Essa alta pressão inclui uma primeira tabela de dados, indicando uma primeira relação correspondente de MCS com relação à CQI; uma segunda tabela de dados, indicando uma segunda relação correspondente de potência de transmissão de um canal de controle com relação à CQI. Uma primeira porção de seleção que acessa a primeira tabela de dados de modo a selecionar MCS do canal de dados de acordo com a OQI recebida; uma segunda porção de seleção que acessa a segunda tabela de dados de modo selecionar a potência de transmissão do canal de con- trole de acordo com a OQI recebida; e uma potência de transmissão que transmite o canal de dados de acordo com MOS selecionada e o canal de controle na potência de transmissão selecionada.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SISTEMA EMÉTODO DE RADIOCOMUNICAÇÃO".
CAMPO TÉCNICO
A presente invenção refere-se, de um modo geral, a um campode tecnologia de radiocomunicação e, especificamente, a um aparelho deradiocomunicação e a um método de radiocomunicação de acordo com ummétodo de Modulação e Codificação Adaptativas (AMC - Adaptive Modulati-on and Coding).
ANTECEDENTE DA TÉCNICA
Em um sistema de radiocomunicação, especificamente, um sis-tema de comunicações móveis, uma vez que um ambiente de comunicaçãoestá mudando constantemente, a qualidade do sinal está mudando em maiorou menor extensão. A qualidade das comunicações é expressa por informa-ção de qualidade de canal (ou Indicador de Qualidade de Canal (CQI -Channel Quality Information)), um exemplo específico da qual é uma relaçãode potência de sinal desejada com relação à potência de sinal indesejada,tal como relação de potência de Sinal para Ruído (SNR - Signal-to-noisepower ratio), Relação de Potência de Sinal para Interferência (SIR - Signal-to-interference power ratio), Relação de Potência de Sinal para Interferênciamais Ruído (SINR - Signal-to-interference plug noise power ratio) ou similar.Em um sistema de comunicações corrente, tal como um sistema de Acessoa Pacote de Enlace Descendente de Alta Velocidade (HSDPA - High SpeedDownlink Packet Access), Controle de Potência de Transmissão (TPC -Transmission Power Control), controle de Modulação e Codificação Adapta-tivas (AMC - Adaptive Modulation and Coding), ou similar são realizados afim de aperfeiçoar a qualidade da comunicação no sistema de radiocomuni-cação. Para informação detalhada sobre o TPC e a AMC, veja Publicação deNão-Patente 1 relacionada abaixo.
A figura 1 mostra uma vista esquemática do sistema de radio-comunicação e, especificamente, representa um canal compartilhado de da-dos de pacote e um canal de controle associado de enlace descendente(DownIink) sendo transmitido em um enlace descendente (DownIink) e umcanal de controle de enlace ascendente (UpIink) associado sendo transmiti-do no enlace ascendente. É notado que um canal de dados de enlace as-cendente não está ilustrado na figura 1 por simplicidade. O canal comparti-lhado de dados de pacote é usado para transmitir dados que correspondema uma carga útil. Embora o canal compartilhado de dados de pacote sejatransmitido de acordo com o método de Modulação e Codificação Adaptati-vas (AMC - Adaptive Modulation and Coding), a potência de trans-missão desse canal é mantida em um nível constante. De um modo geral, asAMC mudam adaptativamente os métodos de modulação e as taxas de codi-ficação a cada Intervalo de Tempo de Transmissão (Tll - Time TransmissionInterval) de um pacote de, por exemplo, 2 ms de acordo com o meio de co-municação, assim, otimizando a eficiência de transmissão. O canal comparti-lhado de dados de pacote é compartilhado por múltiplos usuários, sob con-trole de um método de Multiplexação por Divisão de Tempo (TDM - TimeDivision Multiplexing). O canal de controle associado de enlace descendente(DownIink) transmite, principalmente, informação necessária para transmis-são do canal compartilhado de dados de pacote. O canal de controle associ-ado de enlace descendénte (DownIink) é transmitido em um método de mo-dulação e taxa de codificação fixos, enquanto o controle de potência detransmissão (TPC - Transmission Power Control) é realizado. O canal decontrole associado de enlace descendente (DownIink) transmite um númerode pacote, um método de modulação e taxa de codificação para o canalcompartilhado de dados de pacote, um bit de controle de potência de trans-missão, um bit de controle de retransmissão ou similar. O canal de controleassociado de enlace ascendente (UpIink) também é transmitido em um mé-todo de modulação e taxa de codificação fixos, enquanto o controle de po-tência de transmissão é realizado. O canal de controle associado de enlaceascendente (UpIink) transmite a informação de qualidade de canal (CQI -Channel Quality Information), o bit de controle de potência de transmissão, obit de controle de retransmissão, ou similar.
A figura 2 é uma vista explanatória do princípio de operação deAMC. Na figura 2, o eixo geométrico horizontal representa o tempo e o eixogeométrico vertical representa a SIR. A SIR indica qualidade de sinal de umsinal recebido em uma estação móvel e pode corresponder, por exemplo, àCQI a ser proporcionada através do canal de controle associado de enlaceascendente (UpIink) para uma estação base. De um modo geral, uma SIRmaior indica um meio de comunicação melhor, que permite comunicaçõesde alta qualidade. No método AMC, é determinado em relação a vários valo-res de SIR que espécies de métodos de modulação e taxas de codificaçãoserão empregados. No exemplo ilustrado, cinco combinações dos métodosde modulação e taxas de codificação são preparadas e distinguidas por nú-meros de 1 a 5 (MCS1 - MCS5) do Esquema de Modulação e Codificação.O número das combinações preparadas é determinado, opcionalmente. OMCS1, que tem uma ordem mínima de modulação e uma taxa mínima decodificação, deve ser empregado quando o ambiente de comunicação é ide-al, MCS2, MCS3 e MCS4 são combinações intermediárias entre MCS1 eMCS5. Por exemplo, quando do Chaveamento de Desvio de Fase em Qua-dratura (QPSK), 16 Modulação de Amplitude em Quadratura (16QAM) e 64Modulação de Amplitude em Quadratura (64QAM) é empregada no MCS5.Quando 1/3, 1/2 e 3/4 são preparados como as taxas de codificação, 1/3 éempregado no MCS1 e 3/4 são empregados no MCS5.
No método de AMC, a estação móvel recebe um sinal piloto(também referido como um canal piloto e um sinal de referência), que eraconhecido pela estação móvel, gera a informação de qualidade de canal(CQI - Channel Quality Information) e proporciona a estação base com a in-formação gerada (CQI - Channel Quality Information) através do canal decontrole associado de enlace ascendente. A estação base determina umacombinação apropriada do método de modulação e da taxa de codificaçãode acordo com a informação proporcionada (CQI - ChanneI Quality Informa-tion), proporciona à estação móvel a combinação determinada através docanal de controle associado de enlace descendente e transmite o canalcompartilhado de dados de pacote, usando a combinação. A estação móvelrecebe o canal compartilhado de dados de pacote usando a combinaçãoproporcionada do método de modulação e da taxa de codificação. Atravésda realização dessas operações de cada pacote (cada Tll - Time Transmis-sion Interval), o canal de dados pode ser transmitido pelo método de modu-lação e a taxa de codificação que melhor adequados ao ambiente de comu-nicação, assim, aperfeiçoando a eficiência de transmissão.
Como mencionado acima, o controle de potência de transmissãoé realizado quando os canais de controle associados são usados. A estaçãomóvel recebe o sinal piloto, mede a Sl R, que corresponde à CQI, compara ovalor de SIR medido com um valor-alvo, determina os conteúdos do bit decontrole de potência de transmissão (normalmente 1 bit) e proporciona àestação base os conteúdos determinados. A estação base aumenta ou dimi-nui a potência de transmissão de acordo com o bit de controle de potênciade transmissão. A saber, a potência de transmissão é aumentada ou diminu-ída adaptativamente de acordo com o ambiente de comunicação, assim, a-perfeiçoando a qualidade de canal de controle.
A Publicação Não-Patente 1: 3GPP, TR25.848: "Physical LayerAspects of UTRA High Speed Downlink Packet Access".
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
PROBLEMA A SER RESOLVIDO PELA INVENÇÃO
Conforme mencionado, várias medidas têm sido tomadas mes-mo em um sistema convencional, a fim de aperfeiçoar a qualidade das co-municações. Contudo, aquelas medidas não são suficientes para futurossistemas de comunicações, porque os futuros sistemas de comunicaçõesrequerem aperfeiçoamento adicional da qualidade das comunicações, altacapacidade, ou similar, que, assim, requer uso altamente eficiente de recur-sos. Por outro lado, recursos ocupados pelo canal de controle não podemser usados para a carga útil. Portanto, a quantidade de informação do canalde controle, desejavelmente, deve ser reduzida tanto quanto possível.
O bit de controle de potência de transmissão é expresso pelainformação binária de 2 bits em muitos casos. Isso é vantajoso pelo fato deque os conteúdos fornecidos são facilmente direcionados, mas pode influen-ciar, adversamente, a qualidade das comunicações, se os conteúdos foremrecebidas erroneamente. Por exemplo, mesmo quando a estação móvel so-licita à estação base para aumentar a potência de transmissão, se a estaçãobase receber, erroneamente, o bit de controle de transmissão, a estaçãobase realiza transmissão em potência de transmissão reduzida, que faz adeterioração da SIR pelo menos no momento, levando às operações instá-veis da estação móvel.
A presente invenção foi feita em vista do acima e é dirigida a umaparelho e a um método de radiocomunicação que pode reduzir a quantida-de de informação do canal de controle e controlar, apropriadamente, a po-tência de transmissão em que o canal de controle é transmitido.
MEIOS PARA RESOLVER O PROBLEMA
De acordo com uma modalidade da presente invenção, é pro-porcionado um aparelho de radiocomunicação que controla, adaptativamen-te, um método de modulação e uma taxa de codificação de um canal de da-dos de acordo com a informação de qualidade de canal recebida. Esse apa-relho inclui uma primeira tabela de dados, indicando uma primeira relaçãocorrespondente do método de modulação e da taxa de codificação com rela-ção à informação de qualidade de canal; uma segunda tabela de dados, in-dicando uma segunda relação correspondente de potência de transmissãode um canal de controle com relação à informação de qualidade de canal;uma primeira porção de seleção que acessa a primeira tabela de dados demodo a selecionar o método de modulação e a taxa de codificação do canalde dados de acordo com a informação de qualidade de canal recebida; umasegunda porção de seleção,m que acessa a segunda tabela de dados demodo a selecionar a potência de transmissão do canal de controle de acordocom a informação de qualidade de canal recebida; e uma potência de trans-missão que transmite o canal de dados de acordo com o método de modula-ção e a taxa de codificação selecionados e o canal de controle na potênciade transmissão selecionada.
VANTAGEM DA INVENÇÃO
De acordo com uma modalidade da presente invenção, a quan-tidade de informação do canal de controle pode ser reduzida e o controle depotência de transmissão do canal de controle pode ser realizado apropria-damente.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
A figura 1 mostra um vista esquemática de um sistema de radio-comunicação;
A figura 2 é uma vista explanatória do princípio de operação deModulação e Codificação Adaptativas (AMC - Adaptive Modulation and Co-ding);
A figura 3 é um diagrama em blocos (parte I) de um aparelho decomunicação de acordo com um exemplo da presente invenção;
A figura 4 é outro diagrama em blocos (parte II) de um aparelhode comunicação de acordo com um exemplo da presente invenção;
A 5 é um diagrama em blocos de um sistema de comunicaçõesbaseado em OFCDM;
A figura 6 é um fluxograma mostrando um procedimento paradeterminação de um método de modulação, uma taxa de codificação e apotência de transmissão;
A figura 7 é um exemplo específico de uma tabela de dados;
A figura 8 mostra como realizar controle de codificação e métodode modulação adaptativos e controle de potência de transmissão;
A figura 9 é outro exemplo específico das tabela de dados;
A figura 10 é ainda outro exemplo específico da tabela de dados;
e
A figura 11 mostra faixas numéricas de SIR.
MELHOR MODO PARA REALIZAÇÃO DA INVENÇÃO
De acordo com um aspecto da presente invenção, uma tabelade dados, indicando uma relação correspondente entre a informação de qua-lidade de canal, um método de modulação e taxa de codificação de um canalde dados e potência de transmissão de um canal de controle são acessadose o método de modulação e a taxa de codificação do canal de dados e a po-tência de transmissão do canal de controle são selecionados de acordo coma informação de qualidade de canal recebida. O canal de dados é transmiti-do no método de modulação e taxa de codificação selecionados e o canal decontrole é transmitido na potência de transmissão selecionada. Uma vez quea informação de qualidade de canal (CQI - Channel Quality Information) éusado para controlar a potência de transmissão do canal de controle, emlugar de um bit de controle de potência de transmissão, a necessidade do bitde controle de potência de transmissão, que, convencionalmente, tem sidonecessária, pode era eliminada. Embora o bit de controle de potência detransmissão seja expressa por apenas 1 bit, o bit é associado com cada pa-cote. Portanto, uma quantidade razoavelmente grande de recursos é eco-nomizada de acordo com um exemplo da presente invenção. Além disso, emcontraste com o bit de controle de potência de transmissão, a codificação decorreção de erro pode ser aplicada à informação de qualidade de canal (CQI- Channel Quality Information). Portanto, é possível transmitir um sinal decontrole para o controle de potência de transmissão mais precisamente pelouso da informação de qualidade de canal (CQI - Channel Quality Informati-on) do que pelo uso do bit de controle de potência de transmissão, assim,permitindo controle mais estável de potência de transmissão.
A informação de qualidade de canal pode ser expressa por umarelação de potência de sinal de desejada para indesejada em um sinal rece-bido por uma parte de comunicação.
A informação de qualidade de canal pode ser expressa por umacombinação de um método de modulação e taxa de codificação designadospela parte de comunicação. Com isso, a potência de transmissão adequadapara a parte de comunicação pode ser determinada, independente da capa-cidade de eliminação de interferência da parte de comunicação.
Um aparelho de radiocomunicação de acordo com um aspectoda presente invenção pode ser proporcionado na estação base de um siste-ma de comunicações móveis.
A relação correspondente na tabela de dados pode ser determi-nada de modo que a potência de transmissão se torna menor à medida quea qualidade de sinal, indicando a informação de qualidade de canal se tornamelhor. Caso contrário, a relação correspondente na tabela de dados podeser determinada de modo que a potência de transmissão se torna maior àmedida que a qualidade de sinal, indicando a informação de qualidade decanal, se torna pior.
A informação de qualidade de canal na tabela de dados pode serexpressa por múltiplas faixas numéricas.
Um ou mais limites que definem as múltiplas faixas numéricaspodem ser mudados de acordo com a informação de controle de retransmis-são recebida da parte de comunicação. Uma vez que o curso de transmis-são (canal de transmissão) não é favorável quando a retransmissão é solici-tada, a informação de controle de retransmissão pode indicar qualidade docurso de transmissão, similarmente à informação de qualidade de canal (CQI- Channel Quality Information). Quando a tabela de dados é atualizada deacordo com a informação de qualidade de canal e a informação de controlede retransmissão, a potência de transmissão pode ser controlada de manei-ra ainda adequada a um ambiente real de comunicação. A potência detransmissão determinada pode ser corrigida de acordo com a informação decontrole de retransmissão recebida da parte de comunicação, enquanto atabela de dados é atualizada>
Exemplo 1
A figura 3 mostra um diagrama em blocos de um aparelho decomunicação de acordo com o primeiro exemplo da presente invenção. Esseaparelho de comunicação é proporcionado, tipicamente, em uma estaçãobase, mas pode ser proporcionado em um dispositivo de terminal móvel. Aestação base é usada em um sistema de comunicações de acordo com ummétodo de Multiplexação por Divisão de Freqüência Ortogonal. A estaçãobase tem porções de processamento de canais de dados 302-1 a 302-ND, onúmero das quais é N0, uma porção de processamento de canal de controle304, uma porção de multiplexação (MUX) 306, uma porção de transforma-ção inversa rápida de Fourier 308, uma porção de inserção de intervalo deguarda 310, uma porção de conversão de digital para analógico (D/A) 312,uma tabela de dados 352 e uma porção de controle 354. Uma vez que asporções de processamento de N0 canais de dados 302-1 a 302-Np têm amesma configuração e funções, a porção de processamento de canal dedados 302-1 pode representar as outras na explanação a seguir. A propósi-to, cada uma das porções de processamento de N0 canais de dados 302-1 a302-Nd pode processar um canal de dados de um usuário e uma ou maisporções de processamento de canais de dados podem processar um canalde dados de um usuário. A porção de processamento de canal de dados302-1 tem um turbo codificador 322, um modulador de dados 324, um inter-calador 326 e uma porção de conversão de serial para paralelo (S/P) 328. Aporção de processamento de canal de controle 304 tem um codificador deconvolução 342, um modulador de QPSK 344, um intercalador 346, um por-ção de conversão de serial para paralelo (S/P) e uma porção de ajuste denível 350.
As porções de processamento de N0 canais de dados 302-1 a302-Nd realizam processamento de banda-base a fim de transmitir dados detráfego de acordo com o método de OFDM. O turbo codificador 322 realizacodificação de correção de erro a fim de acentuar a resiliência de erro dosdados de tráfego. O modulador de dados 324 emprega um método de modu-lação apropriado, tal como QPSK, 16QAM, 64QAM ou similar de modo amodular os dados de tráfego. Uma vez que o controle de AMC seja realiza-do, os métodos de modulação no modulador de dados 324 e as taxas decodificação no turbo codificador 322 são mudadas de acordo com as instru-ções da porção de controle 354. O intercalador 326 muda a ordem dos da-dos de tráfego de acordo com um padrão predeterminado. A porção de con-versão de serial para paralelo (S/P) 328 converte uma seqüência de sinalserial (fluxo) em seqüências de sinais paralelos. O número das seqüênciasde sinais paralelos pode ser determinado, dependendo do número de sub-portadoras.
A porção de processamento de canal de controle 304 realizaprocessamento de banda - base a fim de transmitir informação de controlede acordo com o método de OFDM. O codificador de convolução 342 realizacodificação, a fim de acentuar a resiliência de erro da informação de contro-le. O modulador de QPSK 344 modula a informação de controle de acordocom o método de modulação de QPSK. Embora qualquer método de modu-lação apropriado possa ser empregado, o método de modulação de QPSKtendo um número pequeno das ordens de modulação é empregado nesteexemplo, uma vez que a quantidade de informação da informação de contro-le é relativamente pequena. O controle de Modulação e Codificação Adapta-tivas (AMV) não é realizado na transmissão do canal de controle e o mesmométodo de modulação e taxa de codificação são usadas independente dosambientes de comunicação. O intercalador 346 muda a ordem da informa-ção de controle de acordo com um padrão predeterminado. A porção deconversão de serial para paralelo (S/P) 348 converte uma seqüência de si-nais seriais (fluxo) em seqüências de sinais paralelos. O número das se-qüências de sinais paralelos pode ser determinado, dependendo do númerode subportadoras. A porção de ajuste de nível 350 ajusta a amplitude (po-tência) de um sinal digital, indicando o canal de controle de acordo com umainstrução da porção de controle 354.
A porção de multiplexação 306 multiplexa os dados de tráfego ea informação de controle que já tinham sido processados pelas porções deprocessamento. A multiplexação pode ser realizada por qualquer um dentreum método de multiplexação por tempo, um método de multiplexação porfreqüência, um método de multiplexação por código e uma combinação dedois ou mais dos métodos de multiplexação acima. Neste exemplo, a porçãode multiplexação 306 é introduzida em um canal piloto, que é, por sua vez,multiplexado. Em outro exemplo, o canal piloto pode ser introduzido na por-ção de conversão de serial para paralelo 348, conforme mostrado por umalinha tracejada na figura 3 e multiplexado em uma direção de freqüência.
A porção de transformação inversa rápida de Fourier 308 realizaa transformação inversa rápida de Fourier em uma entrada de sinal para aporção de transformação inversa rápida de Fourier 308, de modo a modularo sinal de entrada de acordo com o método de OFDM.
A porção de inserção de intervalo de guarda 310 adiciona umintervalo de guarda ao sinal modulado de modo a gerar um símbolo de acor-do com o método de OFDM. O intervalo de guarda é obtido pela réplica deuma parte da porção extrema do símbolo a ser transmitido.A porção de conversão de digital para analógico (D/A) 312 con-vertem o sinal digital de banda base em um sinal analógico.
A tabela de dados 352 tem uma tabela indicando uma relaçãocorrespondente entre a informação de qualidade de canal (CQI - ChannelQuality Information), o método de modulação e a taxa de codificação do ca-nal de dados e a potência de transmissão do canal de controle.
A porção de controle 354 acessa a tabela de dados 352 de mo-do a selecionar o método de modulação, a taxa de codificação e a potênciade transmissão correspondente à informação de qualidade de canal (CQI -Channel Quality Information). O método de modulação selecionado, a taxade codificação e a potência de transmissão são proporcionados ao turbo co-dificador 322, ao modulador de dados 324 e à porção de ajuste de nível 350.
Como descrito mais tarde, a porção de controle 354 pode corrigir os conteú-dos a serem proporcionados aos vários elementos, tais como o turbo codifi-cador ou similar e o conteúdos da tabela, de acordo com o bit de controle deretransmissão recebido da estação móvel.
A figura 4 mostra um diagrama em blocos de um aparelho decomunicação. Especificamente, a figura 4 mostra uma porção de transmis-são de RF1 que é um estágio subseqüente da porção de conversão de digitalpara analógico 312, mostrada na figura 3. A porção de transmissão de RFtem um modulador ortogonal 402, um oscilador local 404, um filtro de passa-gem de banda 406, um misturador 408, um oscilador local 410, um filtro depassagem de banda 412 e um amplificador de potência 414.
O modulador ortogonal 402 gera um componente de quadratura(Q) e um componente em fase (I) de freqüência intermediária de uma entra-da de sinal para o modulador 402. O filtro de passagem de banda 406 elimi-na componentes de freqüência desnecessários para a banda de freqüênciaintermediária. O misturador 408 converte (conversões ascendentes) o sinalde freqüência intermediária para um sinal de alta freqüência usando o osci-Iador local 410. O filtro de passagem de banda 412 elimina componentes defreqüência desnecessários. O amplificador de potência 414 amplifica o sinaldo filtro de passagem de banda 412 a fim de transmitir o sinal de uma ante-na 416.
A propósito, quando um método de Multiplexação por Divisão deFreqüência Ortogonal e Código (OFCDM - Orthogonal Frequency and CodeDivision Multiplexing) é empregado em lugar do método OFDM1 uma porçãode dispersão 330 é proporcionada entre a porção de conversão de serialpara paralelo 328 e a porção de multiplexação 306, conforme mostrado nafigura 5. A porção de dispersão 330 realiza dispersão de código pela multi-plicação de cada uma das seqüências de sinais paralelos por um código dedispersão predeterminado. A dispersão pode ser realizada em uma dentre adireção de tempo e a direção de freqüência, ou uma combinação das duasdireções (dispersão bidimensional).
Os dados de tráfego são codificados pelo turbo codificador 322 emodulados pela porção de modulação de dados 324. A ordem dos dados detráfego é mudada pelo intercalador 326. Então, os dados de tráfego podemser feitos paralelos pelo conversor de serial para paralelo 328. A informaçãode controle é codificada, modulada, intercalada e feita paralela. A energiaelétrica da informação de controle paralela é ajustada por componente desubportadora. Subseqüentemente, o canal de dados e o canal de controlesão multiplexados por subportadora pela porção de multiplexação 306. Oscanais multiplexados são modulados de acordo com o método OFDM naporção de transformação inversa rápida de Fourier 308. O intervalo de guar-da é adicionado a um sinal obtido após a modulação e, assim, o símbolo deOFDM de banda base sai. O sinal de banda base é convertido em um sinalanalógico, modulado ortogonalmente pelo modulador ortogonal 402 da por-ção de transmissão de RF1 de banda limitada, amplificado apropriadamentee, assim, transmitido.
A figura 6 é um fluxograma, mostrando um procedimento paradeterminação do método de modulação, da taxa de codificação e da potên-cia de transmissão. O procedimento começa na Etapa 602, em que a esta-ção base recebe a informação de qualidade de canal (CQI - Channel QualityInformation). A informação de qualidade de canal (CQI - Channel QualityInformation) é introduzida na porção de controle 354 da figura 3.Na etapa 604, a porção de controle 354 se refere à tabela dedados 352 e seleciona o método de modulação, a taxa de codificação e apotência de transmissão que correspondem à informação de qualidade decanal (CQI - Channel Quality Information). A informação de qualidade decanal (CQI - Channel Quality Information) pode ser expressa pela SIR. Nes-se caso, a tabela de dados 352 define uma relação correspondente entremúltiplas faixas numéricas SIR1 através de SIR5 com referência à SIR, múl-tiplas combinações MCS1 a MCS5 dos métodos de modulação e taxas decodificação e múltiplos valores de potência de transmissão Ptxi a Ptxs, con-forme mostrado na figura 7. No exemplo ilustrado, QPSK e 16QAM são pre-parados com os métodos de modulação e 1/3, 1/2 e 3/4 são preparados co-mo as taxas de codificação R. Quando CQI pertence à pior faixa numéricaSIR1, a combinação MCS1 (QPSK, R=1/3), que tem a mais baixa ordem demodulação e a taxa mínima de codificação (a redundância máxima), é sele-cionada e a potência máxima de transmissão Pjxi é selecionada. Quando aCQI recebida pertence à melhor faixa numérica SIR5, a combinação MCS5(16QAM, R=3/4), que tem a ordem de modulação mais alta e a taxa de codi-ficação máxima (mais perto de 1), é selecionada e a potência de transmis-são mínima Ptxs é selecionada. Quando a CQI recebida pertence à faixanumérica SIR2, a combinação de QPSK e R=1/2 é selecionada e a potênciade transmissão ΡΤχ2 (< Ρτχι) é selecionada. Quando a CQI recebida perten-ce à faixa numérica SIR3, a combinação de QPSK e R= 3/4 é selecionada ea potência de transmissão Ρχχ3 (< Ρτχ2) é selecionada. Quando a CQI rece-bida pertence à faixa numérica SIR4, a combinação de 16QAM e R=1/2 éselecionada e a potência de transmissão Ρτχ4 (< Ρτχθ) é selecionada. A sa-ber, quando a CQI indica má qualidade de sinal, cada parâmetro é determi-nado de modo que a eficiência de transmissão de informação é sacrificada ea qualidade do sinal de recepção na estação móvel se torna favorável. Poroutro lado, quando a CQI indica boa qualidade do sinal, cada parâmetro édeterminado de modo que a eficiência de transmissão de informação se tor-na melhor. Embora categorizada em cinco faixas numéricas na figura 7 parasimplicidade de explanação, a CQI e a potência de transmissão pode sercategorizada em qualquer número apropriado de faixas numéricas.
Na Etapa 606, o canal de dados deve ser transmitido usando ométodo de modulação e a taxa de codificação selecionados. A fim de reali-zar essa transmissão, a porção de controle 354 proporciona ao turbo codlfi-cador 322 e ao modulador de dados 324 o método de modulação e a taxa decodificação. Além disso, o canal de controle deve ser transmitido na potênciade transmissão selecionada. A fim de realizar essa transmissão, a porção decontrole 354 dota a porção de ajuste de nível 350 do nível de potência detransmissão selecionado.
As etapas 602 a 606 são repetidas por pacote, a saber, por in-tervalo de tempo de transmissão (Tll - Time Transmission Interval). Alémdisso, uma vez que o ambiente de transmissão é diferente de estação móvelpara estação móvel, o controle adaptativo do método de modulação e dataxa de codificação é realizado para cada estação móvel. A figura 8 mostraque a potência de transmissão do canal de controle associado para transmi-tir a informação de controle também é controlado por TTI, além de realizar ométodo de modulação e a taxa de codificação do canal de dados comparti-lhado por TTI. De um modo geral, quando a CQI indica má qualidade do si-nal, que pode corresponder à SIR1 no pior caso, a ordem de modulação e ataxa de codificação do canal de dados são ajustadas para serem baixas e apotência de transmissão do canal de controle associado é ajustada para seralta. Por outro lado, quando a CQI indica boa qualidade de sinal, que podecorresponder à SlR5 no melhor caso, a ordem de modulação e a taxa decodificação são ajustadas para serem altas e a potência de transmissão docanal de controle associado é ajustada para ser baixo. A propósito, com re-lação ao canal de dados, a potência de transmissão é ajustada em um nívelconstante; com referência ao canal de controle, o método de modulação éajustado de forma imutável ao QPSK e a taxa de codificação é ajustada imu-tavelmente para 1/3. Já que o canal de controle tem uma quantidade de in-formação pequena, o método de modulação e a taxa de codificação são se-lecionados de modo que a confiabilidade é priorizada de modo mais alto doque a eficiência de transmissão de informação.Conforme mostrado na figura 9, a informação de qualidade decanal (CQI - Channel Quality Information) pode ser expressa pelas combina-ções MCS1 a MCS5 do método de modulação e da taxa de codificação deri-vada pela estação móvel, não pelas SIRs medidas pela estação móvel. Nes-se caso, as combinações do método de modulação e da taxa de codificação(na coluna do meio das figuras 7 e 9) que são preparadas na tabela de da-dos da estação base correspondem, em uma base de um - para - um, àscombinações possíveis (na coluna esquerda da figura 9) derivadas pela es-tação móvel. Cada uma das combinações na tabela de dados tem o mesmométodo de modulação e a taxa de codificação que na combinação corres-pondente (na coluna à esquerda da figura 9). Quando o formato de tabelamostrado na figura 9 é empregado, a porção de controle 354 da figura 3 serefere à tabela de dados 352, de modo a selecionar o método de modulação,a taxa de codificação e a potência de transmissão que correspondem à in-formação de qualidade de canal (CQI - Channel Quality Information) propor-cionada (CQI - Channel Quality Information), na Etapa 604 da figura 6. Ainformação de qualidade de canal proporcionada (CQI - Channel Quality In-formation) é qualquer um de MCS1 a MCS5 e a potência de transmissãocorrespondente à combinação do método de modulação e da taxa de codifi-cação selecionada. Subseqüentemente, a porção central 354 da figura 3proporciona ao turbo decodificador 322 e ao modulador de dados 324 osconteúdos selecionados na etapa 606 e o canal de dados é transmitido deacordo com o método de modulação e a taxa de codificação proporcionados,de maneira similar descrita acima. Além disso, a potência de transmissãoselecionada pela porção de controle 354 é proporcionada à porção de ajustede nível 350 e o canal de controle é transmitido na potência de transmissãoselecionada.
De um modo geral, há vários tipos de estações móveis. Por e-xemplo, algumas são tão sofisticadas quanto a incluir uma função de elimi-nação de interferência realizada, por exemplo, por um cancelador de interfe-rência; outras são tão simples quanto não incluindo essa função. As esta-ções móveis sofisticadas podem suprimir componentes de interferência nosinal recebido em uma grande extensão, desse modo, aperfeiçoando am-plamente a qualidade do sinal (SIR - Signal-to-interference power ratio). Asaber, as SIRS proporcionadas à estação base são diferentes, dependendode métodos de processamento de sinais nas estações móveis e, assim, apotência de transmissão do canal de controle pode ser selecionada inade-quadamente. Por outro lado, a combinação do método de modulação e dataxa de codificação (referida como MCS - Modulation and Coding Scheme)derivada pela estação móvel é independente dos métodos de processamen-to de sinais na estação móvel. Isso é porque a estação móvel deriva MCS demodo a manter uma SIR requerida e transmite a SIR para a estação base.
Portanto, é desejável proporcionar MCS da estação móvel para a estaçãobase do ponto de vista da determinação da potência de transmissão Ptxíadequada à estação móvel relacionada, independente do desempenho dafunção de eliminação de interferência.
A propósito, embora as SIRs, MCSs e os valores múltiplos dapotência de transmissão são categorizados no mesmo número de grupos ηfigura 7 e na figura 9, a presente invenção não está limitada a esses grupos.
Por exemplo, uma relação correspondente entre a Sir e a potência de trans-missão pode ser determinada (Μ * N), em adição à relação correspondenteentre a SIR e MCS, conforme mostrado na figura 10. Do ponto de vista docontrole da potência de transmissão de acordo com este exemplo da presen-te invenção, sem mudar o esquema de controle de AMC existente, é desejá-vel gerenciar individualmente a tabela para AMC e a tabela para o controlede potência de transmissão, conforme mostrado na figura 10.
Exemplo 2
O canal de controle associado de enlace ascendente pode incluirum resultado de detecção de realizada em um sinal transmitido em enlacedescendente. A detecção de erro pode ser, tipicamente, Verificação de Re-dundância Cíclica (CRC). Especificamente, quando o controle de solicitaçãode Repetição Automática (ARQ) é empregado, não só o resultado de detec-ção de erro, mas também um número de pacotes de um pacote a ser re-transmitido ou similar como um bit de controle de retransmissão são propor-cionados para estação base. Quando a estação base de acordo com umsegundo exemplo ou a presente invenção recebe ACK, que indica que ne-nhum erro foi detectado, a estação base se refere à tabela de dados 352 etransmite o canal de controle na potência de transmissão correspondente àCQI recebida. Por outro lado, quando a estação base recebe NACK, queindica que um erro foi detectado, a estação base transmite o canal de con-trole em uma potência de transmissão (Ρτχι +ΔΡ) maior do que a potênciade transmissão (Ρτχι) selecionada da tabela de dados 352. ΔΡ pode ser de-terminado , opcionalmente, através de experimentos ou simulações. Umavez que erros são uma boa indicação dos ambientes de transmissão, a po-tência de transmissão é ainda controlada apropriadamente pelo uso de re-sultado de detecção de erro em adição à CQI.
Exemplo 3
O número de vezes em que NACKs são relatadas podem serrelacionado como um item adicional na tabela de dados 352, de modo a serassociado com outros parâmetros. Quando o controle de AMC apropriadoestá sendo realizado, o número de NACKs relacionados é esperado ser pe-queno. A estação base de acordo com um terceiro exemplo da presente in-venção monitora quantas vezes os NACKs são relatados com referência aocanal de controle transmitido em um certo nível de potência de transmissãoem um período de tempo predeterminado de potência de transmissão emum período de tempo predeterminado , incluindo múltiplas TTIs. Quando onúmero das NACKs relatadas é maior do que um número predeterminado, atabela é atualizada de modo que o canal de controle é transmitido em potên-cia mais alta (por exemplo, Ρτχ2)·
A figura 11 mostra como a faixa numérica à qual a SIR propor-cionada pertencerá é desviado. Na figura 11, a SIR2 e a SIR3 são mostra-das e valores de limitação (limites) entre essas faixas numéricas são indica-dos por S12, S23, S34. Similarmente, existe a SIR1, a SIR4 e SIR5 e seus va-lores limite, mas esses não são mostrados para simplicidade de ilustração.Nesse caso, é suposto que a SIR proporcionada da estação móvel tem umvalor indicado por uma cruz (X). Uma vez que o valor pertença à SIR3, apotência de transmissão é Ρτχ3 de acordo com a tabela mostrada na figura7. Aqui, é suposto que o número de NACKs proporcionados à estação baseem resposta ao canal de controle transmitido na potência de transmissãoΡτχ3 dentro de um período de tempo predeterminado é maior do que umnúmero predeterminado. Nessa situação, o limite S23 é desviado em direçãoaos maiores valores até um novo limite S23I. Como um resultado, a SIR indi-cada por χ pertence à faixa numérica SIR2 e a potência de transmissão setorna Ptx2 (> Ρτχβ)· Com isso, quando os NACKs são relatadas muitas vezes,a relação correspondente pode ser atualizada de modo a usar potência detransmissão adequada para o ambiente de comunicação no momento. Afigura 11 ilustra como os limites S12 e S34 não são desviados enquanto o limi-te S23 é desviado, para simplicidade de explanação, mas isso não é neces-sário. Junto com o limite S23, os limites S12 e S34 pode ser desviados. Porexemplo, cada limite pode ser desviado de modo que as seguintes relações :Si21 (limite após o desvio) - S12 = S2^ - S23 = S34 = ···= AS (+ 1 dB, por exem-plo) é satisfeita. Dessa maneira, cada faixa numérica pode ser desviada pelamesma quantidade.
Quando o número das NACKs relatadas é menor do que umnúmero predeterminado, a tabela não tem que ser atualizada, mas pode seratualizada. Quando atualizada a também será atualizada de tal maneira queo canal de controle é transmitido em uma potência de transmissão menor de,por exemplo, Ρτχ4 em lugar de Ρτχ3· Especificamente, a tabela é atualizadade modo que o limite seja desviado para os valores menores. Embora o nú-mero menor das NACKs relatadas seja preferível em termos de transmissãode sinal de alta qualidade, interferência trazida por usuários adjacentes podeser maior do que o normal, quando a qualidade se torna desnecessariamen-te alta. Portanto, quando o número das NACKs relatadas é menor do que onúmero predeterminado, é preferível que a tabela seja atualizada de modoque a potência de transmissão seja reduzida.
Essa mudança nos valores limite (valores de limitação) da SIRtem que ser refletida para a potência de transmissão da SIR tem que serrefletida para a potência de transmissão. Contudo não é necessário que sejarefletida na combinação do método de modulação e da taxa de codificação.Portanto, quando os valores limite são sintonizados finos de acordo comquão freqüentemente as NACKs são relatadas, conforme explicado nesteexemplo, é preferível que a tabela seja gerada separadamente, conformemostrado na figura 9.
Embora exemplos preferidos da presente invenção tenham sidodescritos, a presente invenção não está limitada a esses exemplos, mas vá-rias alterações e modificações são possíveis dentro do escopo da invenção.Além disso, embora a presente invenção tenha sido descrita com referênciaaos diversos exemplos individuais para simplicidade de explanações, a prá-tica de cada um desses exemplos individuais não é essencial à presenteinvenção, mas um ou mais exemplos em combinação podem ser implemen-tados de acordo com a demanda.
Este pedido de patente internacional está baseado no Pedido dePatente de Prioridade Japonês Nq 2005 - 170752, depositado em 10 de ju-nho de 2005, com o Registro de Patentes Japonês, cujos conteúdos totaissão aqui incorporados através de referência.
LISTAGEM DE REFERÊNCIA
301-1 a 302-ND: porção de processamento de canal de dados304: porção de processamento de canal de controle306: porção de multiplexação308: porção inversa rápida de Fourier310: porção de inserção de intervalo de guarda312: porção de conversão de digital para analógico (D/A)322: turbo codificador324: modulador de dados326: intercalador
328: conversor de serial para paralelo (S/P)330: porção de dispersão342: codificador de convolução344: modulador de QPSK346: intercalador348: conversor de serial para paralelo (S/P)
350: porção de ajuste de nível
352: tabela de dados
354: porção de controle
402: modulador ortogonal
404: oscilador local
412: filtro de passagem de banda
414: amplificador de potência
416: antena de transmissão.
Claims (11)
1. Aparelho de radiocomunicação que controla, adaptativamente,um método de modulação e taxa de codificação de um canal de dados, deacordo com a informação de qualidade de canal recebida, o aparelho com-preendendo:uma primeira tabela de dados, indicando uma primeira relaçãocorrespondente do método de modulação e taxa de codificação com relaçãoà informação de qualidade de canal;uma segunda tabela de dados, indicando uma segunda relaçãocorrespondente de potência de transmissão de um canal de controle comrelação à informação de qualidade de canal;uma primeira porção de seleção que acessa a primeira tabela dedados de modo a selecionar o método de modulação e a taxa de codificaçãodo canal de dados de acordo com a informação de qualidade de canal recebida; euma potência de transmissão que transmite o canal de dados deacordo com o método de modulação e a taxa de codificação selecionados eo canal de controle na potência de transmissão selecionada.
2. Aparelho de radiocomunicação, de acordo com a reivindica-ção 1, em que a informação de qualidade de canal é expressa por uma rela-ção de potência de sinal desejada para indesejada, referente a um sinal re-cebido por uma parte de comunicação.
3. Aparelho de radiocomunicação, de acordo com a reivindica-ção 1, em que a informação de qualidade de canal é expressa por umacombinação do método de modulação e da taxa de codificação, a combina-ção sendo designada por uma parte de comunicação.
4. Aparelho de radiocomunicação, de acordo com a reivindica-ção 1, em que o aparelho de radiocomunicação é proporcionado em umaestação base de um sistema de comunicações móveis.
5. Aparelho de radiocomunicação, de acordo com a reivindica-ção 1, em que o aparelho de radiocomunicação é proporcionado em umaestação móvel de um sistema de comunicações móveis.
6. Aparelho de radiocomunicação, de acordo com a reivindica-ção 1, em que a segunda relação correspondente da segunda tabela de da-dos é determinada de modo que a potência de transmissão é reduzida como aperfeiçoamento da qualidade de sinal indicada pela informação de quali-dade de canal.
7. Aparelho de radiocomunicação, de acordo com a reivindica-ção 1, em que a segunda relação correspondente da segunda tabela de da-dos é determinada de modo que a potência de transmissão é aumentadacom a degradação de qualidade de sinal indicada pela informação de quali-dade de canal.
8. Aparelho de radiocomunicação, de acordo com a reivindica-ção 1, em que a informação de qualidade de canal na primeira tabela de da-dos e a informação de qualidade de canal na segunda tabela de dados sãoexpressas pela múltiplas faixas numéricas.
9. Aparelho de radiocomunicação, de acordo com a reivindica-ção 8, em que um ou mais limites que definem as múltiplas faixas numéricassão permutáveis.
10. Aparelho de radiocomunicação, de acordo com a reivindica-ção 1, em que a potência de transmissão selecionada é corrigida de acordocom a informação de retransmissão recebida de uma parte de comunicação.
11. Método de radiocomunicação compreendendo as etapas de:recebimento de informação de qualidade de canal de uma partede comunicação;acesso a uma tabela de dados indicando uma relação corres-pondente entre a informação de qualidade de canal, um método de modula-ção e uma taxa de codificação de um canal de dados e potência de trans-missão de um canal de controle, de modo a selecionar o método de modulaçãoe a taxa de codificação do canal de dados e potência de transmissão do canalde controle de acordo com a informação de qualidade de canal recebida; etransmissão do canal de dados de acordo com o método de mo-dulação e a taxa de codificação e o canal de controle na potência de trans-missão selecionada.
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