BRPI0615220A2 - suporte a soft handoff em uplink em sistemas tdd umts para potÊncia em uplink e controle de taxa eficientes - Google Patents

Abstract

SUPORTE A SOFT HANDOFF EM UPLINK EM SISTEMAS TDD UMTS PARA POTENCIA DE UPLINK E CONTROLE DE TAXA EFICIENTES. São descritos sistemas e metodologias que facilitam suportar soft handoff em uplink em um ambiente de comunicação sem fio TDD UMTS. Um conjunto ativo virtual (VAS) para cada dispositivo de usuário pode ser gerado pelo lado da rede do ambiente de comunicação, e setores listados em cada VAS podem ser informados de suas respectivas listagens. Setores no VAS de um dispositivo de usuário podem ser providos com um código de embaralhamento e designações de recursos a partir de um setor nominal servindo o dispositivo de usuário, cujas informações podem ser empregadas para tentar receber e demodular os sinais de uplink dos dispositivos de usuário em todas as estações base no seu VAS. Adicionalmente, tais recursos podem ser empregados para transmitir comandos de controle de potência e atividade reversa para o dispositivo de usuário no downlink.

Description

"SUPORTE A SOFT HANDOFF EM UPLINK EM SISTEMAS TDD UMTS PARAPOTÊNCIA DE UPLINK E CONTROLE DE TAXA EFICIENTES"

FUNDAMENTOS

I- CAMPO

A descrição a seguir se refere geralmente acomunicações sem fio, e mais especificamente ao provimentode soft handoff em uplink de um dispositivo de usuárioutilizando um conjunto ativo virtual em um ambiente sem fiode sistema de telecomunicações móveis universal.

II- FUNDAMENTOS

Os sistemas de comunicação sem fio se tornaram ummeio predominante através do qual a maioria das pessoas secomunica, pelo mundo inteiro. Os dispositivos decomunicação sem fio se tornaram menores e mais potentespara atender às necessidades dos consumidores e melhorar aportabilidade e conveniência. 0 aumento na potência deprocessamento nos dispositivos móveis, tais como ostelefones celulares, levou a um aumento nas demandas pelossistemas de transmissão de rede sem fio. Tais sistemastipicamente não são tão facilmente atualizados como osdispositivos celulares que se comunicam através dos mesmos.

À medida que as capacidades dos dispositivos móveis seexpandem, pode ser difícil manter um sistema de rede semfio mais antigo de uma maneira que facilite explorarcompletamente novas e aperfeiçoadas capacidades dosdispositivos sem fio.

Mais especificamente, técnicas baseadas emdivisão de freqüência tipicamente separam o espectro emcanais distintos mediante divisão do mesmo em porçõesuniformes de largura de banda, por exemplo, a divisão dabanda de freqüência alocada para comunicação sem fio podeser dividida em 30 canais cada um dos quais pode portar umaconversação de voz ou, com serviço digital, portar dadosdigitais. Cada canal pode ser designado a apenas um usuáriode cada vez. Uma variante conhecida é uma técnica dedivisão de freqüência ortogonal que efetivamente particionaa largura de banda do sistema global em múltiplas sub-bandas ortogonais. Essas sub-bandas também são referidascomo tons, portadoras, subportadoras, faixas e canais defreqüência. Cada sub-banda é associada a uma subportadoraque pode ser modulada com dados. Com as técnicas baseadasem divisão de tempo, uma banda é dividida tempo-a-tempo emfatias de tempo ou partições de tempo seqüenciais. A cadausuário de um canal é provida uma fatia de tempo paratransmitir e receber informações em uma maneira round-robin. Por exemplo, em qualquer dado momento t, o acesso aocanal é provido a um usuário para uma rajada curta. Então,o acesso é comuta para outro usuário a quem é provida umarajada curta de tempo para transmitir e receberinformações. O ciclo de "revezamentos" continua e,consequentemente, a cada usuário são providas múltiplasrajadas de transmissão e recepção.

Técnicas baseadas em divisão de códigotipicamente transmitem os dados através de um número defreqüências disponível em qualquer momento em uma faixa. Emgeral, os dados são digitalizados e espalhados sobrelargura de banda disponível, em que múltiplos usuáriospodem ser superpostos no canal e aos respectivos usuáriospode ser designado um único código de seqüência. Osusuários podem transmitir na mesma porção de banda larga deespectro, em que cada sinal do usuário é espalhado pelalargura de banda inteira pelo seu respectivo único códigode espalhamento. Essa técnica pode prover compartilhamento,em que um ou mais usuários podem transmitir e recebersimultaneamente. Tal compartilhamento pode ser obtidoatravés de modulação digital por espalhamento espectral, emque um fluxo de bits do usuário é encodificado e espalhadoatravés de um canal muito amplo, em um modo pseudo-aleatório. O receptor é projetado para reconhecer o únicocódigo de seqüência associado e desfazer a aleatorizaçãopara coletar os bits para um usuário especifico, de umamaneira coerente.

Uma rede de comunicação sem fio típica (porexemplo, empregando técnicas de divisão de freqüência,tempo e código) inclui uma ou mais estações base queproporcionam uma área de cobertura e um ou mais terminaismóveis (por exemplo, sem fio) que podem transmitir . ereceber dados dentro da área de cobertura. Uma estação basetípica pode transmitir simultaneamente múltiplos fluxos dedados para serviços de broadcast, multicast, e/ou unicast,em que um fluxo de dados é um fluxo de dados que pode serde interesse independente de recepção para um terminalmóvel. Um terminal móvel dentro de uma área de cobertura detal estação base pode estar interessado em receber um, oumais do que um, ou todos os fluxos de dados portados pelofluxo composto. Similarmente, um terminal móvel podetransmitir dados para a estação base ou para outro terminalmóvel. Tal comunicação entre estação base e terminal móvelou entre terminais móveis pode ser degradada devido àsvariações de canal e/ou variações de potência deinterferência. Por exemplo, as variações anteriormentemencionadas podem afetar a programação da estação base,controle de potência e/ou predição de taxa para um ou maisterminais móveis.

Sistemas TDD UMTS convencionais não suportam softhandoff no uplink, o que pode causar interferênciaindesejada em um setor adjacente durante transmissão depotência a partir de um dispositivo de usuário para o seusetor em serviço. 0 setor que sofre interferência não temrecurso em um sistema convencional para reduzir a potênciado dispositivo de usuário interferidor porque o dispositivode usuário interferidor não escuta as transmissões excetoaquelas de seu setor em serviço. Desse modo, existe umanecessidade não satisfeita na técnica de um sistema e/oumetodologia de aperfeiçoamento de capacidade de transmissão(throughput) em tais sistemas de rede sem fio.

FR 2 842 048 está relacionado a um método deregular a potência de transmissão de um rádio terminal (4)se comunicando em modo de macrodiversidade com um conjuntoativo de emissores/receptores (1-3) através de canaisdedicados. Cada emissor/receptor do conjunto ativo provê,em particular, um comando de modificação de potênciaatravés de um canal dedicado de downlink. Além disso umemissor/receptor de referência (1) do conjunto ativotransmite de forma intermitente um sinal de alta velocidadeatravés do terminal em um canal compartilhado de downlink.O terminal transmite de forma intermitente um sinal atravésde canal de sinalização de uplink que é associado ao canalcompartilhado de downlink para prover realimentação. Ocontrole de potência de transmissão aplicado pelo terminalé adaptado durante um período de transmissão através decanal de sinalização de uplink de modo a compensar qualquerdesvio que possa ocorrer durante o período de não-transmissão precedente através do canal de sinalização deuplink em relação aos comandos de modificações transmitidospelo emissor/receptor de referência.

SUMÁRIO

O que se segue apresenta um sumário simplificadode uma ou mais modalidades para prover um entendimentobás ico de tais modalidades. Esse sumário não é uma visãogeral extensiva de todas as modalidades consideradas, e nãopretende nem identificar elementos fundamentais ou críticosde todas as modalidades nem delinear o escopo de qualqueruma ou todas as modalidades. Seu único propósito é o deapresentar alguns conceitos de uma ou mais modalidades deuma forma simplificada como um prelúdio para a descriçãomais detalhada que é apresentada posteriormente.

De acordo com uma ou mais modalidades e descriçãocorrespondente das mesmas, vários aspectos são descritos emconexão com suporte de soft handoff em uplink em umambiente de comunicação sem fio TDD UMTS. De acordo com umaspecto, um conjunto ativo virtual (VAS) para cadadispositivo de usuário pode ser gerado no lado da rede doambiente de comunicação, e setores listados em cada VASpodem ser informados de suas respectivas listagens. Setoresem um VAS do dispositivo de usuário adicionalmente podemser providos com um código de embaralhamento e designaçõesde recurso (por exemplo, partições de tempo, canais, etc.)de um setor nominal servindo ao dispositivo de usuário,cujas informações podem ser empregadas para tentar recebere demodular sinais de uplink a partir do dispositivo deusuário em todas as estações base no VAS das mesmas.

Adicionalmente, tais recursos podem ser empregados paratransmitir comandos de controle de potência e de atividadereversa para o dispositivo de usuário no downlink.

De acordo com outro aspecto, um método pararealizar soft handoff em um ambiente de comunicação sem fiopode compreender avaliar um conjunto ativo virtual (VAS) deum dispositivo de usuário em um setor de estação base, emque o VAS compreende uma lista de setores capazes dereceber e demodular transmissões de dispositivo de usuário,prover todos os setores listados no VAS com informações dedesignação de canal e recurso relacionadas ao dispositivode usuário e um código de embaralhamento empregado pelodispositivo de usuário, e receber e demodular sinais decomunicação a partir do dispositivo de usuário em todos ossetores listados no VAS. O método pode compreenderadicionalmente transmitir comandos de controle de potênciae comandos de atividade reversa para o dispositivo deusuário a partir de todos os setores listados no VAS.Adicionalmente, o método pode compreender identificar umdispositivo de usuário que está causando interferência emum setor listado em seu VAS, e prover um comando decontrole de potência ou de atividade reversa do setor quesofre interferência para reduzir a potência de transmissãoou taxa de dados no dispositivo de usuário e mitigar ainterferência.

De acordo com outro aspecto, um equipamento quefacilita soft handoff em uplink em um ambiente decomunicação sem fio pode compreender uma memória em umaestação base que armazena informações relacionadas a umdispositivo de usuário com uma lista de setores na qual aestação base está listada, e um processador que analisainformações armazenadas na memória, processa as informaçõesrecebidas provenientes do dispositivo de usuário utilizandoum código de embaralhamento designado ao dispositivo deusuário, e inicia transmissão de comandos de controle depotência e atividade reversa para o dispositivo de usuário.A lista de setores pode compreender uma lista de todos ossetores tentando receber e demodular sinais a partir dodispositivo de usuário, incluindo um setor nominal quedesigna o código de embaralhamento e recursos decomunicação ao dispositivo de usuário. Todos os setores nalista de setor podem transmitir pelo menos um dentre oscomandos de controle de potência e atividade reversa para odispositivo de usuário utilizando o código deembaralhamento de setor nominal. Adicionalmente, oprocessador pode identificar um dispositivo de usuário comoofensivo quando o dispositivo de usuário transmite em umnivel de potência acima de um limite predeterminado e causainterferência no setor de estação base, e pode iniciartransmissão de um comando de controle de potência ouatividade reversa para o dispositivo de usuário ofensivoinstruindo o dispositivo de usuário ofensivo a reduzirpotência de transmissão ou taxa de dados abaixo do limitepredeterminado para mitigar interferência.

De acordo ainda com outro aspecto, um equipamentoque facilita suportar soft handoff em uplink em um ambientede comunicação sem fio pode compreender mecanismos paraavaliar um conjunto ativo virtual (VAS) para um dispositivode usuário, o VAS compreende uma lista de todos os setorescapazes de receber e demodular sinais a partir dodispositivo de usuário e mecanismos para transmitircomandos de controle de potência e atividade reversa para odispositivo de usuário a partir de todos os setoreslistados no VAS. O equipamento pode compreenderadicionalmente mecanismos para detectar um dispositivo deusuário ofensivo que transmite em um nivel de potênciaacima de um limite predeterminado e causa interferência èmum setor de estação base, e a estação base que sofreinterferência pode transmitir um comando de controle depotência ou atividade reversa para fazer com que odispositivo de usuário reduza a potência de transmissão outaxa de dados e mitigue interferência no setor de estaçãobase ofendido. Além disso, o equipamento pode compreendermecanismos para monitorar a capacidade de uma pluralidadede setores em receber e demodular sinais a partir dodispositivo de usuário, e mecanismos para atualizar o VASperiodicamente, com base pelo menos em parte nasinformações geradas pelos mecanismos para monitorar.

Ainda outro aspecto se refere a um meio legivèlpor computador tendo nele armazenadas instruçõesexecutáveis por computador para gerar uma lista de setoresem uma estação base que compreende as identidades de todosos setores capazes de receber e demodular sinais a partirde um dispositivo de usuário, e transmitir comandos decontrole de potência e atividade reversa ao dispositivo deusuário a partir de todos os setores identificados na listade setores. O meio legível por computador podeadicionalmente compreender instruções para identificar umdispositivo de usuário que está causando interferência emum setor listado em sua lista de setores, e para transmitirum comando de controle de potência ou atividade reversa apartir do setor que sofre interferência para o dispositivode usuário causando a interferência, em que o comandoinstrui o dispositivo de usuário a transmitir em um nívelde potência mais baixo ou em uma taxa de dados mais baixa.Adicionalmente, o meio legível por computador podecompreender instruções para atualizar a lista de setoresperiodicamente com base pelo menos em parte em mediçõesrelacionadas à capacidade de uma pluralidade de setores êmreceber e demodular os sinais de comunicação do dispositivode usuário.

Ainda outro aspecto se refere a um processador emuma estação base que executa instruções para soft handoffem uplink em um ambiente de comunicação sem fio, asinstruções compreendendo analisar um conjunto ativo virtual(VAS) compreendendo uma lista de todos os setores capazesde se comunicar com um dispositivo de usuário, verificandoque a estação base está listada no VAS para o dispositivode usuário, receber e demodular sinais de comunicação apartir do dispositivo de usuário, e transmitir comandos decontrole de potência e atividade reversa ao dispositivo deusuário. O processador pode executar adicionalmenteinstruções para transmitir sinais de dados ao dispositivode usuário caso a estação base esteja em um setor nominaldo dispositivo de usuário, e para empregar um código deembaralhamento e recursos de comunicação designados aodispositivo de usuário por um setor nominal caso a estaçãobase não esteja no setor nominal do dispositivo de usuário.

Para consumação das finalidades anteriormentemencionadas e relacionadas, as uma ou mais modalidadescompreendem as características descritas completamente emseguida e particularmente assinaladas nas reivindicações. Adescrição a seguir e os desenhos anexos apresentam emdetalhe certos aspectos ilustrativos de uma ou maismodalidades. Esses aspectos são indicativos, contudo, deapenas uns poucos dentre os vários modos nos quais osprincípios das várias modalidades podem ser empregados epretende-se que as modalidades descritas incluam todos ostais aspectos e seus equivalentes.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A Figura 1 ilustra um sistema onde soft handoffem uplink é habilitado em um ambiente de comunicação sèmfio de dados de evolução otimizados (EvDO) cdma2000 lx.

A Figura 2 é uma ilustração de um sistema quefacilita comunicação em um ambiente de comunicação TDD UMTSde acordo com o Padrão TDD UMTS.

A Figura 3 é uma ilustração de um sistema decomunicação sem fio de acesso múltiplo de acordo com uma oumais modalidades.

A Figura 4 é uma ilustração de uma metodologiapara habilitar soft handoff em uplink em um ambiente decomunicação sem fio TDD UMTS utilizando um conjunto ativovirtual (VAS), de acordo com um ou mais aspectos.

A Figura 5 é uma ilustração de uma metodologiapara comunicar informações em um ambiente de comunicaçãoTDD UMTS utilizando um VAS de acordo com um ou maisaspectos descritos aqui.

A Figura 6 ilustra uma metodologia para gerar umcanal físico dedicado para transmissão de informações decontrole de taxa e potência para um dispositivo de usuárioem um ambiente de comunicação sem fio TDD UMTS, de acordocom vários aspectos apresentados aqui.

A Figura 7 é uma ilustração de uma metodologiapara gerenciar carga de sistema em um ambiente decomunicação sem fio TDD UMTS de acordo com vários aspectos.

A Figura 8 é uma ilustração de um dispositivo deusuário que facilita realizar soft handoff em uplink em umambiente de comunicação sem fio TDD UMTS, de acordo com umaou mais modalidades descritas aqui.

A Figura 9 é uma ilustração de um sistema quefacilita soft handoff em uplink em um ambiente decomunicação sem fio TDD UMTS de acordo com um ou maisaspectos apresentados aqui.

A Figura 10 é uma ilustração de um ambiente derede sem fio que pode ser empregado em conjunto com osvários sistemas e métodos aqui descritos.

DESCRIÇÃO DETALHADA

Várias modalidades são descritas agora comrefe rência aos desenhos, em que numerais de referênciasemelhantes são usados para se referir, do princípio aofim, a elementos semelhantes. Na descrição a seguir, parafins de explanação, vários detalhes específicos sãoapresentados para prover um entendimento completo de uma ôumais modalidades. Pode ser evidente, contudo, que tal(is)modalidade(s) pode(m) ser praticada(s) sem esses detalhesespecíficos. Em outras ocorrências, as estruturas e osdispositivos conhecidos são mostrados na forma de diagramade blocos de modo a facilitar a descrição de uma ou maismodalidades.

Como usado nesse pedido, os termos "componente","sistema", e semelhantes têm a finalidade de referência auma entidade relacionada a computador, quer seja hardware,uma combinação de hardware e software, software, ousoftware em execução. Por exemplo, um componente pode ser,mas não está limitado a ser um processo rodando em umprocessador, um processador, um objeto, um executável, umthread de execução, um programa, e/ou um computador. Um oumais componentes podem residir dentro de um processo e/outhread de execução e um componente pode estar localizado emum computador e/ou distribuído entre dois ou maiscomputadores. Além disso, esses componentes podem executara partir de vários meios legíveis por computador tendoneles armazenadas várias estruturas de dados. Oscomponentes podem se comunicar por intermédio de processoslocais e/ou remotos tal como de acordo com um sinal tendoum ou mais pacotes de dados (por exemplo, dados a partir deum componente interagindo com outro componente em umsistema local, sistema distribuído, e/ou através de umarede tal como a Internet com outros sistemas por intermédiodo sinal).

Além disso, várias modalidades são aqui descritasem conexão com uma estação de assinante. Uma estação deassinante também pode ser chamada de um sistema, umaunidade de assinante, estação móvel, móvel, estação remota,ponto de acesso, estação base, terminal remoto, terminal deacesso, terminal de usuário, agente de usuário ouequipamento de usuário. Uma estação de assinante pode serum telefone celular, um telefone sem fio, um telefone comProtocolo de Iniciação de Sessão (SIP), uma estação de loóplocal sem fio (WLL) , um assistente digital pessoal (PDA)',um dispositivo portátil tendo capacidade de conexão semfio, ou outro dispositivo de processamento conectado a ummodem sem fio.

Além disso, vários aspectos ou característicasdescritos aqui podem ser implementados como um método,equipamento ou produto industrial (arcticle of manufacturé)utilizando técnicas de programação e/ou engenharia padrão.

0 termo "produto industrial" conforme aqui usado pretendeabranger um programa de computador acessível a partir dequalquer portadora, dispositivo ou meios legíveis porcomputador. Por exemplo, meios legíveis por computadorpodem incluir, mas não são limitados aos dispositivos dearmazenamento magnético (por exemplo, disco rígido,disquete, fitas magnéticas...), discos óticos (por exemplo,disco compacto (CD), disco versátil digital (DVD)...),cartões inteligentes, e dispositivos de memória flash (porexemplo, cartão, stick, key drive, ...).

De acordo com vários aspectos, sistemas e métodosque facilitam soft handoff no uplink em sistemas TDD UMTSsão descritos aqui. Soft handoff em uplink é um recursodesejado dos sistemas CDMA para facilitar controle dapotência de transmissão de um dispositivo de usuário demodo que a taxa de erro de quadro (FER) residual nocontrolador de rede esteja em um específico valorconfigurado. Portanto, o dispositivo de usuário terminatransmitindo a potência mínima que permite que ele atinjaaquele ponto estabelecido FER alvo no controlador de redesem desperdício desnecessário de potência e sem aumentosindesejados em interferência em seu próprio setor ousetores adjacentes. Além disso, soft handoff em uplinkpermite que cada setor receptor individual controle a cargado sistema mediante transmissão de informações relacionadasà atividade reversa. Desse modo, os dispositivos de usuáriopodem receber as informações relacionadas à carga dosistema e se um dado dispositivo de usuário deve reduzirsua taxa de dados de transmissão para reduzir o nivel deinterferência (RoT). Consequentemente, vários aspectos aquiapresentados descrevem um algoritmo que permite aimplementação de soft handoff no uplink dos sistemas TDDUMTS. Adicionalmente, tais sistemas e métodos se aplicam àbaixa taxa de chip (LCR) bem como as versões de alta taxade chips (HCR) de TDD UMTS.

Com referência agora à Figura 1, um sistema 100 éilustrado no qual soft handoff é habilitado em um ambientede comunicação sem fio de dados de evolução otimizados(EvDO) cdma2000 Ix. Um primeiro setor 102 em uma primeiraestação base 104 é ilustrado com uma área de cobertura quese sobrepõe a um segundo setor 106 em uma segunda estaçãobase 108. A primeira estação base 104 e a segunda estaçãobase 108 podem ou não ser a mesma estação base. Umdispositivo de usuário 110 é mostrado na área sobreposta112. Essa área é a região de soft handoff em um caso onde aprimeira estação base 104 é diferente da segunda estaçãobase 108, ou é a região de softer-handoff no caso onde aprimeira estação base 104 é a mesma que a segunda estaçãobase 108. Consequentemente, tanto o primeiro setor 102quanto o segundo setor 106 estão em um conjunto ativo dodispositivo de usuário 110. Em um caso onde a primeiraestação base 104 e a segunda estação base 108 são estaçõesbase diferentes, o controlador de estação base 114 éilustrado com um combinador de seleção 116 que combinatráfego de uplink a partir das estações base 104 e 108.

Adicionalmente, o controlador 114 compreende uma fila 118que armazena temporariamente pacotes de dados paratransmissão no downlink. A estação base 104 (por exemplo, aestação base transmissora nessa ilustração) é associada auma fila 130. Dados de downlink 120 são transmitidos entreas filas 118 e 130 para a estação base 104, a qual por suavez transmite dados ao dispositivo de usuário 110. Asinformações de downlink 122 podem ser transmitidas a partirda estação base 104 ao dispositivo de usuário 110, e podemcompreender dados de downlink, informações de controle depotência de uplink e informações de atividade reversa. Seráconsiderado que a estação base 108 pode transmitir um sinal124 compreendendo informações de controle de potência assimcomo informações de atividade reversa, mas não transmitedados de downlink. O dispositivo de usuário 110 pode secomunicar com as estações base 104 e 108 mediantetransmissão de sinais de uplink 126 e 128, respectivamente,os quais podem compreender dados assim como informações decélula em serviço. Será considerado que os sinais 126 e 128podem ser idênticos (por exemplo, pode ser um único sinaltransmitido para ambas as estações base 104 e 108).

No downlink de um sistema EvDO convencional, umúnico setor (por exemplo, setor 102) é o "setor em serviço"enquanto que as transmissões em uplink do dispositivo deusuário são demoduladas e decodificadas por todos òssetores no conjunto ativo do dispositivo de usuário. Umavez que as transmissões do dispositivo de usuário no uplinksão demoduladas e decodificadas por todos os setores noconjunto ativo do dispositivo de usuário, o dispositivo deusuário pode selecionar qualquer um desses setores como o"setor em serviço". Em EvDO, a operação de indicação érealizada por intermédio da cobertura de controle de taxade download (DRC). Portanto, uma mudança na cobertura DRCem EvDO implica em uma mudança de setor em serviço, quepode envolver desenfileiramento e enfileiramento de pacotesnos buffers de transmissão dos setores. Um setor abandonadodesenfileirará tal dispositivo de usuário a partir de sèubuffer de transmissão e o novo setor em serviço enfileiraráos dados do dispositivo de usuário em seu buffer detransmissão. A operação de desenfileirar/enfileirar podeser realizada de forma mais rápida ou mais lenta dependendoda implementação. Por exemplo, filas de dados em pacotepodem ser retidas no controlador e uma réplica das mesmasno setor em serviço. Se um novo setor for escolhido, a filado novo setor pode ser preenchida a partir do controladorou a partir do antigo setor em serviço uma vez que o antigosetor em serviço pode estar geograficamente colocado com onovo setor em serviço (por exemplo, se ambos os setorespertencerem ao mesmo local de célula). Dois retardos, istoé, Retardo_de_SoftHandoff e Retardo_de_SofterHandoff podemser empregados para dar ao dispositivo de usuário umaestimativa do "custo" (em tempo) para mudar o setor emserviço. Tais valores estimados podem ser usados peloalgoritmo de re-indicação do dispositivo de usuário paraselecionar uma histerese adequada que governa o algoritmo.

Desse modo, a Figura 1 mostra a transmissão erecepção de formas de onda de downlink e uplink em umsistema EvDO. Como pode ser visto a partir da figura,apenas um setor (setor 102) envia dados de tráfego nodownlink para um dado usuário. Contudo, todos os setores noconjunto ativo do dispositivo de usuário enviarão comandosde controle de potência no uplink em suas respectivastransmissões em downlink para controle de potência dapotência de transmissão do dispositivo de usuário para umPER efetivo de 1% na saída do combinador de seleção 116 docontrolador 114. Além disso, todos os setores no conjuntoativo do dispositivo de usuário 110 podem enviar comandosde atividade reversa em suas respectivas transmissões emdownlink para controle de taxa da taxa de dados detransmissão do dispositivo de usuário até um nível que nãocompromete a carga de uplink máxima permissível. Oscomandos de controle de taxa, por intermédio de um bit deatividade reversa, podem controlar a carga de sistema (RoT)como visto por cada setor no conjunto ativo do dispositivode usuário. Tais comandos compreendem um único bit queindica se a carga de sistema conforme visto por um setorespecifico está acima de um valor limite desejado.

Observa-se que regras diferentes podem ser usadaspara a interpretação dos comandos de controle de taxa epotência. A interface aérea EvDO especifica regras que odispositivo de usuário precisa seguir quando da recepçãodos comandos de controle de potência e atividade reversa.Em resumo, a regra "0R of downs" é usada para os comandosde controle de potência. Essa regra sugere que desde quehaja um único setor indicando um comando de controle depotência "down" o dispositivo de usuário deve reduzir suapotência de transmissão a medida que pelo menos esse setoré capaz de receber adequadamente a transmissão dodispositivo de usuário. Ao contrário, a "OR of busy" éempregada para os comandos de atividade reversa. De formaanáloga, essa regra sugere que desde que haja um únicosetor indicando que a carga do sistema está muito alta, odispositivo de usuário iniciará algum procedimento parareduzir sua taxa de transmissão e, portanto, reduzirestatisticamente a carga de sistema infligida.

A Figura 2 é uma ilustração de um sistema 200para comunicação em um ambiente de comunicação TDD UMTS deacordo com o Padrão TDD UMTS. Os sistemas TDD UMTS atuaisnão provêem soft handoff em uplink devido à forma na qual opadrão é gravado e na qual as unidades de assinante einfra-estrutura são implementadas. De acordo com a figura,um primeiro setor de rede 202 é ilustrado em uma primeiraestação base 204, e a qual se sobrepõe a um segundo setorde rede 206 em uma segunda estação base 208. Um dispositivode usuário 210 é mostrado em uma região 212 onde os setores202 e 206 se sobrepõem. De acordo com a figura, o setor 202é o setor em serviço para o dispositivo de usuário 210, eassim transmite dados de downlink a partir de umcontrolador 214, que compreende uma fila 216 similar à filadescrita com relação à Figura 1. O controlador 214, viafila 216, transmite no downlink os pacotes de dados 218para outra fila 224 associada ao setor 202 e/ou estaçãobase 204. As informações de downlink são então transmitidasdo setor em serviço da estação base 204 para dispositivo deusuário 210 via um sinal 220 compreendendo dados dedownlink assim como informações de controle de potência deuplink. O dispositivo de usuário 210 pode então transmitirinformações no uplink 222, cujos dados podem sertransmitidos com código de embaralhamento específicos desetor em serviço. Desse modo, embora o sinal 222 sejailustrado como sendo transmitido tanto para estação base204 como estação base 208, apenas a estação base 204 (porexemplo, o setor da estação base em serviço) decodificará'atransmissão de dados de uplink.

A característica principal da transmissão erecepção em um sistema TDD UMTS é o código deembaralhamento usado para a transmissão de dados para e apartir de um dispositivo de usuário. Tais códigos têmtipicamente 16 chips de comprimento e definem completamenteum setor, de tal modo que cada setor no sistema possa terum código de embaralhamento único designado para suastransmissões. Desse modo, o mesmo código de embaralhamentousado para transmissões em downlink a partir do setor 202pode ser usado pelo dispositivo de usuário 210 para suastransmissões.

Conforme pode ser visto na Figura 2, existe umúnico link no downlink e no uplink conectando o lado darede com o dispositivo de usuário 210 em um determinadomomento. Isto é verdadeiro apesar do fato de que odispositivo de usuário 210 está na área de cobertura deambos os setores 202 e 206. Em tal sistema UMTSconvencional, não existe soft handoff no uplink (aocontrário do sistema EvDO), e também não há controle detaxa ou de potência multi-setor para o ajuste da taxa oupotência de transmissão do dispositivo de usuário. O setora partir do qual o código de embaralhamento é usado paratransmissão pode ser denotado como o "setor nominal", oqual é o único setor relevante para o dispositivo deusuário em um ambiente de comunicação TDD UMTS típico.Técnicas de detecção multi-usuário avançadas (AMUD) podemhabilitar a recepção de transmissões de dispositivo deusuário por setores exceto o setor nominal. Adicionalmente,os setores com código de embaralhamento diferente daqueleusado pelo dispositivo de usuário, mas o qual ainda tentareceber e demodular a forma de onda do dispositivo deusuário, podem ser designadas como "setores AMUD".

Para que o setor 206 possa demodular edecodificar a transmissão do dispositivo de usuário, odispositivo de usuário 210 teria que transmitir utilizandoum código de embaralhamento específico para o setor 206.Uma implementação de dispositivo de usuário simultaneamenterealizando comunicação através de mais do que um setor podeocorrer nos seguintes dois cenários. De acordo com umprimeiro cenário, o dispositivo de usuário poderiatransmitir dados embaralhados utilizando cada um dosrespectivos códigos de embaralhamento do setor, o qualrequer mais do que um modulador e vincula o dispositivo deusuário utilizando recursos de uplink em mais do que umsetor. Contudo, tal cenário é impraticável no qual oemprego de uma pluralidade de moduladores em um dispositivode usuário pode ser prejudicial para um orçamento de linkassociado ao dispositivo de usuário. Por exemplo, umdispositivo de usuário se comunicando com dois setoressimultaneamente e utilizando respectivos códigos deembaralhamento associados aos mesmos pode reduzir oorçamento de link de uplink em 3 dB.

De acordo com um segundo cenário, transmissões dedispositivo de usuário utilizando um código deembaralhamento especifico podem ser demoduladas não apenaspelo setor ao qual o código de embaralhamento é designado,mas também pelos setores que são capazes de receber astransmissões do dispositivo de usuário. Nesse cenário, umsetor recebe formas de onda provenientes de todos osdispositivos de usuário alocados para seu código deembaralhamento além dos dispositivos de usuário que podemser visíveis em seu perímetro e que empregam o código deembaralhamento do outro setor.

A Figura 3 é uma ilustração de um sistema decomunicação sem fio de acesso múltiplo 300, tal como podeser empregado em conjunto com uma ou mais modalidades aquiapresentadas. Uma estação base de três setores 302 incluimúltiplos grupos de antena, um deles incluindo as antenas304 e 306, outro incluindo as antenas 308 e 310, e Umterceiro incluindo as antenas 312 e 314. De acordo com afigura, apenas duas antenas são mostradas para cada grupode antenas, contudo, mais ou menos antenas podem serutilizadas para cada grupo de antena, conjuntos de antenasde recepção e transmissão não precisam ser iguais emnúmero. Por exemplo, um setor ou célula específica podeempregar duas antenas de recepção e uma antena detransmissão, ou vice-versa, ou três antenas de transmissãoe duas antenas de recepção, etc. Adicionalmente, os setoresnão precisam ter números iguais de antenas com relação unsaos outros. Por exemplo, um primeiro setor pode empregarduas antenas de recepção e duas antenas de transmissão, umsegundo setor pode empregar duas antenas de recepção e umaantena de transmissão, e um terceiro setor pode empregaruma antena de recepção e uma antena de transmissão, e assimpor diante, de tal modo que qualquer permuta de número etipo de antenas de transmissão e/ou recepção possa serempregado por um dado setor como será apreciado pelosversados na técnica.

O dispositivo móvel 316 está em comunicação comas antenas 312 e 314, onde as antenas 312 e 314 transmiteminformações ao dispositivo móvel 316 através do link direto320 e recebem informações provenientes do dispositivo móvel316 através do link reverso 318. O dispositivo móvel 322está em comunicação com as antenas 304 e 306, onde asantenas 304 e 306 transmitem informações ao dispositivomóvel 322 através do link direto 32 6 e recebem informaçõesprovenientes do dispositivo móvel 322 através do linkreverso 324.

Cada grupo de antenas e/ou a área na qual elassão designadas para comunicação freqüentemente é referidocomo um setor da estação base 302. Na modalidade ilustrada,grupos de antena são designados para comunicação com ósdispositivos móveis em um setor das áreas cobertas pelaestação base 302. Em comunicação através de links diretos320 e 326, as antenas de transmissão da estação base 302podem utilizar técnicas de conformação de feixe paramelhorar a relação sinal/ruido dos links diretos para osdiferentes dispositivos móveis 316 e 322. Adicionalmente,uma estação base utilizando conformação de feixe paratransmitir aos dispositivos móveis espalhadosaleatoriamente através de sua área de cobertura causa menosinterferência para dispositivos móveis em células/setoresvizinhos do que uma estação base transmitindo através deuma única antena para todos os dispositivos móveis em suaárea de cobertura. Uma estação base pode ser uma estaçãofixa usada para comunicação com os terminais e também podeser referida como um ponto de acesso, um Nó B, ou algumaoutra terminologia. Um dispositivo móvel também pode serchamado de estação móvel, equipamento de usuário (UE) ,dispositivo de comunicação sem fio, terminal, terminal deacesso, dispositivo de usuário, ou alguma outraterminologia. Um dispositivo de usuário ou semelhante,conforme aqui descrito pode ser, por exemplo, um telefonecelular, um telefone inteligente, um laptop, um PDA, umdispositivo de comunicação portátil, um dispositivo decomputação portátil, um rádio via satélite, um sistema deposicionamento global, ou qualquer outro dispositivoadequado para comunicação através de uma rede sem fio,conforme será apreciado por um versado na técnica.

Com referência às Figuras 4-6, são ilustradasmetodologias relacionadas à geração de um VAS e/ousuportando soft handoff em um ambiente de comunicação semfio. Por exemplo, as metodologias podem se referir àrealização de soft handoff em um ambiente sem fio TDD UMTS,um ambiente OFDM, um ambiente OFDMA, um ambiente CDMA, umambiente TDMA, um ambiente TDD, um ambiente SDMA, ouqualquer outro ambiente sem fio adequado. Embora asmetodologias sejam mostradas e descritas como uma série deações, com a finalidade de simplicidade de explanação, deveser entendido e considerado que as metodologias não sãolimitadas pela ordem de ações uma vez que algumas açõespodem, de acordo com uma ou mais modalidades, ocorrer emdiferentes ordens e/ou simultaneamente com outras ações apartir daquelas mostradas e descritas aqui. Por exemplo,aqueles versados na técnica entenderão e considerarão queuma metodologia alternativamente poderia ser representadacomo uma série de estados ou eventos inter-relacionados,tal como em um diagrama de estado. Além disso, nem todas asações ilustradas podem ser exigidas para implementar umametodologia de acordo com uma ou mais modalidades.

A Figura 4 é uma ilustração de uma metodologia400 para habilitar soft handoff em um ambiente decomunicação sem fio TDD UMTS utilizando um conjunto ativovirtual (VAS), de acordo com um ou mais aspectos. O VAS éuma lista de setores que tenta demodular e decodificartransmissões de um dado dispositivo de usuário, e pode sercriado em e conhecido do lado da rede assim como do própriodispositivo de usuário. Um setor nominal é o setor cujocódigo de embaralhamento que o dispositivo de usuárioemprega para transmitir sinais, e, portanto, está listadono VAS do dispositivo de usuário. Conforme outros setores(setores AMUD) se tornam capazes de receber transmissões apartir do dispositivo de usuário (por exemplo, quando odispositivo de usuário se aproxima/entra em tais áreas decobertura do setor), tais setores podem ser adicionados aoVAS para o dispositivo de usuário. Em vista doanteriormente mencionado, um VAS para um dispositivo deusuário pode ser gerado e/ou definido em 402, e pode seratualizado quando o dispositivo de usuário cruza áreas decobertura de uma pluralidade de setores. A capacidade desetor na demodulação e decodificação dos dispositivos deusuário não pertencendo formalmente ao setor pode sertentada por intermédio de um algoritmo AMUD (por exemplo,onde o setor tenta demodular conjuntamente dispositivos deusuário em setores exceto ele próprio) . O VAS pode seratualizado através do tempo com medições a partir do ladoda rede relacionado a uma capacidade do dado setor emcontinuar a demodular os sinais de um dispositivo deusuário que lista o setor em seu VAS. Em 404, astransmissões do dispositivo de usuário podem ser realizadasutilizando-se o código de embaralhamento a partir do setornominal associado ao dispositivo de usuário. Desse modo, acomunicação entre os setores (Nós B) e um controlador (RNC)pode ser provida para manter um VAS atualizado para todosos dispositivos de usuário no sistema. Quando existe umamudança no VAS do dispositivo de usuário, a rede podeinformar o dispositivo de usuário sobre a mesma através desinalização.

Em 406, todos os setores no VAS podem serprovidos com informações relacionadas aos canais e recursos(por exemplo, partições de tempo, códigos decanalização...) designados ao dispositivo de usuário paracomunicação tanto no downlink como uplink. Dessa maneira,os setores AMUD podem reter informações relacionadas ' aquais canais podem ser recebidos e demodulados quandotransmitidos do dispositivo de usuário em cujo VAS taissetores AMUD estão listados. Desse modo, a noção do VAS éreciproca no sentido de que todos os setores no VAS de Umdado dispositivo de usuário devem tentar receber edemodular as transmissões a partir de tal dispositivo deusuário, o que pode ocorrer em 408. Similarmente, espera-seque o dispositivo de usuário tente receber transmissões apartir de todos os setores em seu VAS. Desse modo, no ladodo dispositivo de usuário, todas as transmissões podem serrealizadas utilizando-se o código de embaralhamento e aalocação de recurso original de seu setor nominal, e odispositivo de usuário pode receber e demodular comandos decontrole de potência e comandos de atividade reversa apartir de todos os setores em seu VAS. Transmissão doscomandos de controle de potência e comandos de atividadereversa a partir de um setor AMUD pode exigir alocaçãoadicional de recursos de downlink (por exemplo, partiçõesde tempo, códigos de canalização...) para comunicação dasinformações de controle de taxa e potência para osdispositivos de usuário para os quais o setor está listadono VAS correspondente.

A Figura 5 é uma ilustração de uma metodologia500 para comunicar informações em um ambiente decomunicação TDD UMTS utilizando um VAS de acordo com um oumais aspectos descritos aqui. Do ponto de vista de umarede, todos os setores em um VAS do dispositivo de usuáriopodem transmitir comandos de controle de potência e/oumensagens, assim como comandos de atividade reversa e/òumensagens para o dispositivo de usuário, em 502. Atransmissão de informações de downlink em cada setor éconsistente com o seu código de embaralhamento associado.

Adicionalmente, todos os setores no VAS do dispositivo deusuário podem tentar receber e demodular transmissões ' apartir do dispositivo de usuário, e podem ter conhecimentode designações de recursos e canal no setor nominal dodispositivo de usuário. Em 504, o dispositivo de usuáriopode transmitir dados utilizando um código deembaralhamento associado ao setor nominal do dispositivo deusuário. Em 506, no caso de ter ocorrido um soft handoff dedownlink, o setor nominal do dispositivo de usuário terámudado, e o dispositivo de usuário pode começar atransmitir com o novo código de embaralhamento do setornominal. Tais informações podem ser compartilhadas comtodos os setores no VAS do dispositivo de usuário (porexemplo, via um controlador de rede,...) para atualizarinformações de canal/recurso e semelhantes.

Regras para interpretação dos comandos de taxa epotência no dispositivo de usuário podem seguir o mesmoraciocínio como nos sistemas EvDO, tal como "OR of downs"para controle de potência e "OR of busy" para o comando deatividade reversa. Adicionalmente, o algoritmo descrito nãointerfere com o handoff de downlink regular de qualquerforma exceto pelo fato de que um handoff de downlink podemudar o setor identificado como o "setor nominal". Com amudança de "setor nominal", o dispositivo de usuáriocomeçará a utilizar o código de embaralhamento ecanal/recursos correspondendo ao novo "setor nominal".

A Figura 6 ilustra uma metodologia 600 para gerarum canal físico dedicado para transmissão de informações decontrole de taxa e potência para um dispositivo de usuárioem um ambiente de comunicação sem fio TDD UMTS, de acordocom os vários aspectos aqui apresentados. Em 602, um canalfísico pode ser criado para transmissão de informações decontrole de taxa e potência para um dispositivo de usuárioque lista um setor determinado em seu VAS e para o qual osetor não é o "setor nominal" do dispositivo de usuário. Em604, uma pluralidade de níveis de ocupação de recursos (porexemplo, recursos relacionados a pelo menos um de taxa detransmissão e potência de transmissão) pode ser definidatal como ocupado/não ocupado, assim como níveisintermediários tal como "meia capacidade", "um quarto ciacapacidade ocupado", "três quartos da capacidade ocupados",ou qualquer outro número de níveis intermediários paraaumentar a granularidade do sistema e controle de sintoniafina da carga do sistema. Em 606, o setor para o qual onovo canal foi criado em 602 pode empregar o novo canalpara comunicar informações de controle de potência assimcomo informações de atividade reversa e/ou de controle detaxa para todos os dispositivos de usuário tendo o setorlistado em seus VASs respectivos.

As informações de controle de potênciacomunicadas em 606 podem ser um único comandoascendente/descendente como é atualmente especificado emTDD UMTS LCR ou uma mensagem conforme é atualmente feito emTDD UMTS HCR. Similarmente, as informações de controle detaxa comunicadas em 606 também podem ser um único comandode ocupado/não ocupado ou pode ter vários níveis paracontrole mais exato da carga do sistema. As informações decontrole de taxa também podem ser transmitidas como partede um novo canal físico ou como parte de uma mensagem. Aorealizar controle de taxa, um dos aspectos que pode serassociado à carga do sistema é a capacidade do reator emreceber e demodular a transmissão do dispositivo de usuáriona taxa atual. A esse respeito, um fator tal como adimensionalidade disponível para recepção efetiva datransmissão inteira do dispositivo de usuário,especificamente, pelos setores AMUD, pode ser consideradaao se gerar as informações de controle de taxa. Narealidade, implementação eficiente de algoritmos AMUD podelimitar a capacidade do setor de receber e demodular ossetores fora de seu espaço de sinal (por exemplo,dispositivos de usuário utilizando códigos deembaralhamento diferentes do código de embaralhamento dosetor) e, portanto, as informações de controle de taxapodem indicar isso para o dispositivo de usuário.

0 local em termos de recursos de canal físico datransmissão dos comandos de controle de potência eatividade reversa é irrelevante para os métodos descritosaqui. Portanto, a criação de um novo canal físico portandoo controle de taxa e potência para todos os dispositivos deusuário cujos VAS contêm aquele setor pode melhorargrandemente a eficiência do algoritmo. Alternativamente,uma implementação baseada em mensagem pode compreender cadasetor comunicando a um controlador as informações de taxa epotência para cada dispositivo de usuário específico parafacilitar a criação da mensagem. Mensagens para cada um dossetores associados ao controlador de rede podem ser entãoentregues aos setores para transmissão para odispositivo(s) de usuário através do ar. Alternativamente,as informações de controle de potência e taxa a partir detodos os setores em um VAS do dispositivo de usuário podemser transportadas em uma mensagem ou em uma pluralidade demensagens transmitidas através do "setor nominal" dodispositivo de usuário.

A Figura 7 é uma ilustração de uma metodologia700 para gerenciar carga do sistema em um ambiente decomunicação sem fio TDD UMTS de acordo com vários aspectos.Em 702, informações de controle de taxa e potência podemser providas a um dispositivo de usuário a partir de todosos setores (por exemplo, estações base) no VAS dodispositivo de usuário. Em 704, todos os setores listadosno VAS do dispositivo de usuário podem tentar receber edemodular as transmissões a partir do dispositivo deusuário, como apresentado com relação às figurasanteriores. Em 706, pode ser feita uma determinação comrelação a se interferência em um determinado setor estáacima de um limite predeterminado. Se, em 706, fordeterminado que o setor está experimentando um nivel maiorde interferência do que é desejável ou permitido, então em708, um dispositivo de usuário ofensivo (por exemplo, umdispositivo de usuário contribuindo para o nivel deinterferência acima do limite) pode ter sua potência e/outaxa de transmissão reduzida para facilitar levar o nivelde interferência de volta para dentro dos níveisaceitáveis. Tal redução de potência e/ou taxa pode serconseguida mediante sinalização de um controlador deregião, o qual por sua vez pode sinalizar a todos ossetores listados no VAS do dispositivo de usuário ofensivopara alterar os sinais de controle de potência e/oucontrole de taxa que eles estão transmitindo para odispositivo de usuário ofensivo.

De acordo com um aspecto relacionado, o própriosetor ofendido pode prover um sinal para o dispositivo deusuário ofensivo para reduzir sua potência de transmissãopara levar o nivel de interferência dessa forma causado devolta para abaixo do nivel de limite aceitávelpredeterminado em 708. De acordo com esse aspecto, asinformações de interferência não precisam ser transmitidasatravés de um controlador porque o setor mais carregado(por exemplo, o setor ofendido) pode transmitir um comandode bit de "ocupado" em 708 que será recebido pelodispositivo de usuário ofensivo para fazer com que odispositivo reduza sua taxa de dados de transmissão (porexemplo, em virtude da regra "OR of busy") , como seráentendido por aqueles versados na técnica.

Se for determinado em 706 que um nivel deinterferência não está acima do nivel limitepredeterminado, então o método pode reverter para 702 paratransmissão continuada dos comandos de controle de potênciae/ou taxa sem ajuste nos mesmos. Dessa maneira, o método700 pode facilitar a provisão de controle de realimentaçãode uma pluralidade de dispositivos de usuário através deuma pluralidade de setores e/ou estações base para diminuiros niveis inaceitáveis de interferência entre os mesmos.Adicionalmente, será considerado que técnicas de detecçãode múltiplos usuários, avançadas, conforme descrito comrelação a essa figura e figuras precedentes, podem serempregadas por intermédio de uma implementação MMSE debloco linear ou mediante outro esquema adaptativo linear ounão-linear para facilitar cancelamento de interferência,etc., como será considerado por aqueles versados natécnica.

Será considerado que, de acordo com uma ou maismodalidades e/ou métodos aqui descritos, inferências podemser feitas com relação à realização de um soft handoff deum dispositivo de usuário, etc. Como utilizado aqui, otermo "inferir" ou "inferência" se refere geralmente aoprocesso de raciocínio sobre ou estados de inferência dosistema, do ambiente, e/ou do usuário de um conjunto deobservações bem como capturados via eventos e/ou dados.Inferência pode ser empregada para identificar um contextoou ação específico, ou pode gerar uma distribuição deprobabilidade através de estados, por exemplo. A inferênciapode ser probabi li stica — isto é, a computação de umadistribuição de probabilidade através de estados deinteresse com base em uma consideração de dados e eventos.Inferência pode também se referir às técnicas empregadaspara compor eventos de maior nível de um conjunto deeventos e/ou dados. Tal inferência resulta na construção denovos eventos ou ações de um conjunto de eventos observadose/ou dados de evento armazenados, se os eventos estiverèmou não correlacionados em proximidade temporal, e se oseventos e dados vierem de uma ou várias fontes de dados eeventos.

De acordo com um exemplo, um ou mais métodosapresentados acima podem incluir fazer inferências comrelação à formação de soft handoff no uplink para umdispositivo de usuário. Por exemplo, com relação aossetores a serem incluídos em um VAS para um dispositivo deusuário, inferências podem ser feitas com relação a se umaintensidade de sinal de sinalização do setor determinado ésuficiente para autorização incluindo o setor no VAS dodispositivo de usuário. De acordo com esse exemplo, umsetor que é potencialmente capaz de receber e decodificarsinais a partir do dispositivo de usuário pode ter seusinal de sinalização monitorado, e uma inferência pode serfeita com relação a se tal sinal exibe uma intensidadeacima de um nivel limite predeterminado. Se esse for ocaso, o setor pode ser incluído no VAS do dispositivo deusuário como um setor que é capaz de se comunicar com odispositivo de usuário. Se a intensidade do sinal desinalização para o setor for inferior ao valor limitepredeterminado, inferências podem ser feitas com relação ase inclui o setor no VAS do dispositivo de usuário nãoobstante, com base, por exemplo, em uma direção dodispositivo de usuário (por exemplo, em que as informaçõesde posição previamente mapeadas do dispositivo de usuárioindicam que o dispositivo de usuário se desloca na direçãodo setor em questão), e semelhante.

De acordo com outro exemplo, inferências podemser feitas por um controlador de região com relação a quaissetores incluir no VAS de um usuário. Tais inferênciaspodem se basear, por exemplo, no tráfego de comunicação emum ou mais potenciais setores VAS, de tal modo que um setorexperimentando tráfego de nível de capacidade pode sertemporariamente excluído do VAS de um dispositivo deusuário em uma borda do setor. Em um exemplo similar, umcontrolador pode fazer inferências com relação à exclusãode um ou mais setores com base em uma presença de outrossetores com capacidades de comunicação e/ou sinais maisfortes em um determinado momento. Será considerado que osexemplos anteriores são de natureza ilustrativa e nãopretendem limitar o número de inferências que podem serfeitas ou a forma na qual tais inferências são feitas émconjunto com as várias modalidades e/ou métodos aquidescritos.

A Figura 8 é uma ilustração de um dispositivo deusuário 800 que facilita a realização de soft handoff emuplink em um ambiente de comunicação sem fio TDD UMTS, deacordo com uma ou mais modalidades descritas aqui. 0dispositivo de usuário 800 compreende um receptor 802 querecebe um sinal a partir, por exemplo, de uma antena derecepção, e realiza ações típicas (por exemplo, filtra,amplifica, converte descendentemente, etc.) no sinalrecebido e digitaliza o sinal condicionado para obteramostras. Um demodulador 804 pode remover qualquer prefixocíclico anexado a cada símbolo, e pode obter símbolosrecebidos para sub-bandas para cada período de símbolo,assim como prover símbolos piloto recebidos a umprocessador 806 para estimação de canal.

O processador 806 pode ser um processadordedicado para analisar informações recebidas pelocomponente de receptor 802 e/ou gerar informações paratransmissão por intermédio de um transmissor 816, umprocessador que controla um ou mais componentes dodispositivo de usuário 800, e/ou um processador que tantoanalisa as informações recebidas pelo receptor 802, gerainformações para transmissão pelo transmissor 816, comocontrola um ou mais componentes do dispositivo de usuário800.

O dispositivo de usuário 800 pode adicionalmentecompreender memória 808 que é acoplada operativamente aoprocessador 806 e que armazena informações relacionadas ' aum VAS 810 do dispositivo de usuário 800, setores no VAS810, protocolos e/ou algoritmos de seleção de setor,informações de código de embaralhamento relacionadas a umsetor nominal para o dispositivo de usuário 800, ouquaisquer outras informações adequadas relacionadas afacilitar soft handoff no uplink para dispositivo deusuário 800, conforme aqui descrito. A memória 808 podeadicionalmente armazenar informações associadas àsidentidades de setor, designações (por exemplo, em serviço,nominal, AMUD,...)/ etc., de tal modo que o dispositivo deusuário 800 possa empregar protocolos armazenados,algoritmos, informações para facilitar soft handoffconforme aqui descrito. Adicionalmente, a memória 808 podeser atualizada ao longo do tempo com medições a partir dolado da rede com relação à habilidade de um dado setor (porexemplo, estação base) em continuar demodulando sinais apartir do dispositivo de usuário 800. Por exemplo, umcontrolador (não mostrado) , pode manter um VAS atualizado810 para cada dispositivo de usuário em uma rede, e podeatualizar a memória 808 através de um setor em serviçoatual para dispositivo de usuário 800. Adicionalmente, ocontrolador pode prover todos os setores em um VAS 810 dodispositivo de usuário 800 com informações relacionadas aoscanais alocados ao dispositivo de usuário 800, assim comorecursos alocados ao setor nominal para facilitarcomunicação entre o dispositivo de usuário 800 e um setorem serviço enquanto emprega um código de embaralhamentodesignado ao setor nominal, etc.

Será considerado que os componentes dearmazenamento de dados (por exemplo, memórias) aquidescritos podem ser ou memória volátil ou memória não-volátil, ou podem incluir tanto a memória volátil quantomemória não-volátil. Como ilustração, e não como limitação,memória não-volátil pode incluir memória apenas de leitura(ROM), ROM programável (PROM), ROM eletricamenteprogramável (EPROM), ROM eletricamente apagável (EEPROM),ou memória flash. Memória volátil pode incluir memória deacesso aleatório (RAM) , a qual atua como memória cacheexterna. Como ilustração e não limitação, RAM estádisponível em muitas formas tal como RAM síncrona (SRAM),RAM dinâmica (DRAM), DRAM sincrona (SDRAM), SDRAM de taxade dados dupla (DDR SDRAM), SDRAM aperfeiçoada (ESDRAM),DRAM Synchlink (SLDRAM), e RAM Rambus direta (DRRAM). Amemória 808 dos sistemas e métodos em questão pretendecompreender, sem ser limitada, a esses e quaisquer outrostipos adequados de memória.

0 processador 806 é acoplado adicionalmente a umVAS 810 que pode facilitar soft handoff por uma ou maisestações base, com base pelo menos em parte em informaçõesarmazenadas na memória 808 e/ou informações recebidas eprocessadas pelo processador 806. VAS 810 pode serassociado operativamente a um identificador de setornominal 812, o qual também pode ser acoplado ao processador806, e o qual pode garantir que transmissões originadas nodispositivo de usuário 800 sejam transmitidas utilizando-seum código de embaralhamento do setor nominal do dispositivode usuário, o qual pode ser incluído no VAS 810 e namemória 808 do dispositivo de usuário 800. O dispositivo deusuário 800 compreende adicionalmente um modulador desímbolo 814 e um transmissor 816 que transmite o sinalmodulado utilizando o código de embaralhamento associado aosetor nominal identificado pelo identificador de setornominal 812. Dessa maneira, o dispositivo de usuário 800pode facilitar soft handoff em uplink entre os setores noVAS 810, em um ambiente de comunicação TDD UMTS.

A Figura 9 é uma ilustração de um sistema 900 quefacilita soft handoff em uplink em um ambiente decomunicação sem fio TDD UMTS de acordo com um ou maisaspectos aqui apresentados. O sistema 900 compreende umaestação base 902 que se comunica com um ou maisdispositivos de usuário 904 via uma antena de transmissão906 e uma antena de recepção 908, embora mais do que umaantena de transmissão e de recepção possam ser empregadasem conjunto com vários aspectos. A estação base 902compreende um receptor 910 que recebe informaçõesprovenientes da antena de recepção 908 e é operativamenteassociado a um demodulador 912 que demodula as informaçõesrecebidas. Os símbolos demodulados podem ser analisados porum processador 914 que é similar ao processador descritoacima com relação à Figura 8, o qual é acoplado a umamemória 916 que armazena informações relacionadas aosdispositivos de usuário 904, um VAS para cada dispositivode usuário 904, identidades de setor armazenadas em cadaVAS do dispositivo de usuário, incluindo um setor nominal,e quaisquer setores AMUD em cada VAS, junto com códigos deembaralhamento para tais setores, informações de partiçãode tempo e semelhantes, alocações de recurso, e/ouquaisquer outras informações adequadas relacionadas apermitir que a estação base 902 realize um soft handoff nouplink conforme aqui descrito.

O processador 914 é acoplado adicionalmente a Umanalisador VAS 918 que pode processar informaçõesrelacionadas aos VASs de dispositivo de usuário,atualizações para os mesmos, recursos alocados para osdispositivos de usuário 904 e/ou outros setores listados èmcada VAS do dispositivo de usuário no qual a estação base902 é listada, etc., para permitir que um modulador 922e/ou transmissor 924 na estação base 902 moduleadequadamente e transmita um sinal de comunicação para odispositivo de usuário 904 via antena de transmissão 906.Com base em tais informações, a estação base 902 podetransmitir ao dispositivo de usuário 904 utilizando seucódigo de embaralhamento associado e em um canal alocado aodispositivo de usuário 904. O canal alocado ao dispositivode usuário 904 pode ser compartilhado com outrosdispositivos de usuário para minimizar overhead.Adicionalmente, o analisador VAS 918 pode serassociado operativamente a um monitor de limite 920 quepode avaliar e/ou estimar continuamente um nivel deinterferência no setor servido pela estação base 902. Porexemplo, um dispositivo de usuário listando a estação base902 em seu VAS pode transmitir um sinal que a estação base902 pode tentar demodular, mas em um nivel de potência queé prejudicialmente elevado para estação base 902 (porexemplo, em um nivel que faz com que um nivel deinterferência exceda o nivel limite aceitável) . AnalisadorVAS 918 pode determinar qual dispositivo de usuário éresponsável pela transmissão ofensiva, e a estação base 902pode sinalizar todas as estações no VAS do dispositivo deusuário para transmitir sinais de comando de potência (e/ouinformações de controle de taxa) para reduzir a potência detransmissão do dispositivo de usuário. Dessa maneira, umdispositivo de usuário ofensivo pode ser sinalizadocoletivamente por todos os setores capazes de receber edemodular sinais a partir do mesmo para permitir controlede realimentação da transmissão do dispositivo de usuáriono uplink.

Será considerado que a estação base 902 pode seruma estação em serviço, uma estação nominal, ou uma estaçãoAMUD nos um ou mais VAS do dispositivo de usuário 904 emqualquer dado momento, e pode comutar entre os mesmos apartir de uma indicação proveniente de um controlador (nãomostrado) e/ ou a partir da seleção como um setor em serviçoda estação base por um dispositivo de usuário.Adicionalmente, a estação base 902 pode tentar receber edecodificar os sinais a partir de todos os dispositivos deusuário 904 com VASs nos quais a estação base 902 estálistada. Adicionalmente, todas as estações base em todos ossetores AMUD listados em um VAS podem ter conhecimento dasdesignações de canal e alocações de recurso no setornominal de um dispositivo de usuário especifico para cadasetor AMUD. Com tais informações, um setor AMUD podetransmitir comandos de controle de potência e/ou comandosde atividade reversa para um dado dispositivo de usuáriolistando o setor AMUD em seu VAS, e pode receber edemodular transmissões a partir de tais dispositivos deusuário.

A Figura 10 mostra um sistema de comunicação semfio exemplar 1000. O sistema de comunicação sem fio 1000ilustra uma estação base e um terminal com a finalidade debrevidade. Contudo, deve ser considerado que o sistema podeincluir mais do que uma estação base e/ou mais do que umterminal, em que estações base adicionais e/ou terminaispodem ser substancialmente similares ou diferentes daestação base e terminal exemplares, descrito abaixo. Alémdisso, deve ser considerado que a estação base e/ou oterminal pode empregar os sistemas (Figuras 8-9) e/oumétodos (Figuras 4-7) descritos aqui para facilitar acomunicação sem fio entre eles.

Com referência agora à Figura 10, em um downlink,no ponto de acesso 1005, um processador de dados detransmissão (TX) 1010 recebe, formata, codifica, intercala,e modula (ou mapeia em símbolos) os dados de tráfego eprovê símbolos de modulação ("símbolos de dados"). Ummodulador de símbolo 1015 recebe e processa os símbolos dedados e os símbolos piloto e provê um fluxo de símbolos. Omodulador de símbolos 1015 multiplexa os dados e ossímbolos piloto e provê os mesmos a uma unidadetransmissora (TMTR) 1020. Cada símbolo de transmissão podeser um símbolo de dados, um símbolo piloto, ou um valor desinal de zero. Os símbolos piloto podem ser enviadoscontinuamente em cada período de símbolo. Os símbolospiloto podem ser multiplexados por divisão de freqüência(FDM), multiplexados por divisão de freqüência ortogonal(OFDM), multiplexados por divisão de tempo (TDM),multiplexados por divisão de freqüência (FDM) oumultiplexados por divisão de código (CDM).

TMTR 1020 recebe e converte o fluxo de símbolosem um ou mais sinais analógicos e condiciona adicionalmente(por exemplo, amplifica, filtra e converte ascendentementeem freqüência) os sinais analógicos para gerar um sinal dedownlink adequado para transmissão através do canal semfio. O sinal de downlink é então transmitido através de umaantena 1025 para os terminais. No terminal 1030, uma antena1035 recebe o sinal de downlink e provê um sinal recebido auma unidade receptora (RCVR) 1040. A unidade receptora 1040condiciona (por exemplo, filtra, amplifica e convertedescendentemente em freqüência) o sinal recebido edigitaliza o sinal condicionado para obter amostras. Umdemodulador de símbolo 1045 demodula e provê símbolospiloto recebidos a um processador 1050 para estimação decanal. O demodulador de símbolos 1045 recebe adicionalmenteuma estimativa de resposta em freqüência para o downlink apartir do processador 1050, realiza demodulação de dadosnos símbolos de dados recebidos para obter estimativas desímbolos de dados (que são estimativas dos símbolos dedados transmitidos) , e provê as estimativas de símbolos dedados a um processador de dados RX 1055, o qual demodula(isto é, demapeia em símbolos), deintercala e decodifica asestimativas de símbolo de dados para recuperar os dados detráfego transmitidos. O processamento pelo demodulador desímbolos 1045 e processador de dados RX 1055 é complementarao processamento pelo modulador de símbolos 1015 eprocessador de dados TX 1010, respectivamente, no ponto deacesso 1005.No uplink, um processador de dados TX 1060processa dados de tráfego e provê símbolos de dados. Ummodulador de símbolos 1065 recebe e multiplexa os símbolosde dados com símbolos piloto, realiza modulação e provê umfluxo de símbolos. Uma unidade transmissora 1070 entãorecebe e processa o fluxo de símbolos para gerar um sinalde uplink, que é transmitido pela antena 1035 ao ponto deacesso 1005.

No ponto de acesso 1005, o sinal de uplink doterminal 1030 é recebido pela antena 1025 e processado poruma unidade receptora 1075 para obter amostras. Umdemodulador de símbolos 1080 então processa as amostras eprovê símbolos piloto recebidos e estimativas de símbolosde dados para o uplink. Um processador de dados RX 1085processa as estimativas de símbolo de dados para recuperaros dados de tráfego transmitidos pelo terminal 1030. Umprocessador 1090 realiza estimação de canal para cadaterminal ativo transmitindo no uplink. Múltiplos terminaispodem transmitir piloto simultaneamente no uplink em seusrespectivos conjuntos designados de sub-bandas de piloto,onde os conjuntos de sub-bandas de piloto podem serentrelaçados.

Processadores 1090 e 1050 dirigem (por exemplo,controlam, coordenam, gerenciam, etc.) a operação no pontode acesso 1005 e no terminal 1030, respectivamente. Osrespectivos processadores 1090 e 1050 podem ser associadosàs unidades de memória (não mostradas) que armazenamcódigos de programa e dados. Processadores 1090 e 1050também podem realizar computações para derivar estimativasde resposta em freqüência e ao impulso para o uplink edownlink, respectivamente.

Para um sistema de acesso múltiplo (por exemplo,FDMA, OFDMA, CDMA, TDMA, etc.), múltiplos terminais podemtransmitir simultaneamente no uplink. Para tal sistema, assub-bandas de piloto podem ser compartilhadas entrediferentes terminais. As técnicas de estimação de canalpodem ser usadas em casos onde as sub-bandas de piloto paracada terminal cobrem toda a banda de operação(possivelmente exceto pelas bordas de banda). Tal estruturade sub-banda de piloto seria desejável para obterdiversidade em freqüência para cada terminal. As técnicasaqui descritas podem ser implementadas por vários meios.

Por exemplo, essas técnicas podem ser implementadas emhardware, software ou uma combinação dos mesmos. Para umaimplementação em hardware, as unidades de processamentousadas para estimações de canal podem ser implementadasdentro de um ou mais circuitos integrados de aplicaçãoespecifica (ASICs), processadores de sinais digitais(DSPs), dispositivos de processamento de sinal digital(DSPDs), dispositivos lógicos programáveis (PLDs), arranjosde portas programáveis em campo (FPGAs), processadores,controladores, microcontroladores, microprocessadores,outras unidades eletrônicas projetadas para realizar asfunções aqui descritas, ou uma combinação dos mesmos. Comsoftware, a implementação pode ser através de módulos (porexemplo, procedimentos, funções, e assim por diante) qíierealizam as funções aqui descritas. Os códigos de softwarepodem ser armazenados em unidade de memória e executadospelos processadores, 1090 e 1050.

Para uma implementação em software, as técnicasaqui descritas podem ser implementadas com módulos (porexemplo, procedimentos, funções e assim por diante) querealizam as funções aqui descritas. Os códigos de softwarepodem ser armazenados em unidades de memória e executadospor processadores. A unidade de memória pode serimplementada dentro do processador ou externa aoprocessador, em cujo caso ela pode ser acopladacomunicativamente ao processador via vários meios como ésabido na técnica.

O que foi descrito acima inclui exemplos de umaou mais modalidades. Evidentemente, não é possíveldescrever cada combinação concebivel de componentes oumetodologias com o propósito de descrever as modalidadesanteriormente mencionadas, mas os versados na técnica podemreconhecer que muitas combinações e permutações adicionaisde várias modalidades são possíveis. Consequentemente,pretende-se que as modalidades descritas abranjam todas astais alterações, modificações e variações que estejamcompreendidas no espírito e escopo das reivindicaçõesanexas. Além disso, na amplitude em que o termo "inclui" éutilizado seja na descrição detalhada ou nasreivindicações, pretende-se que tal termo seja inclusivo deuma maneira similar ao termo "compreendendo" conforme"compreendendo" é interpretado ao ser empregado como umapalavra transicional em uma reivindicação.

Claims (19)

1. Método para realizar soft handoff em umambiente de comunicação sem fio TDD UMTS, caracterizadopelo fato de que compreende as etapas de: avaliar um conjunto ativo virtual (VAS) (810) deum dispositivo de usuário (800), o VAS compreende uma listade setores que não um setor servido pelo dispositivo deusuário capazes de receber e demodular transmissões dedispositivo de usuário; prover setores listados no VAS com informações dedesignação de recurso e canal relacionadas ao dispositivode usuário, e um código de embaralhamento empregado pelodispositivo de usuário; eutilizar as informações de designação de recursoe canal providas e códigos de embaralhamento para receber edemodular os sinais a partir do dispositivo de usuário nossetores listados no VAS.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmentetransmitir comandos de controle de potência para odispositivo de usuário a partir de todos setores listadosno VAS.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmentetransmitir comandos de atividade reversa para o dispositivode usuário a partir de todos setores no VAS.

4. Método, de acordo com a reivindicação 3,caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmentetransmitir informações de controle de taxa nos comandos deatividade reversa a partir de todos setores listados noVAS.

5. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmenteempregar o código de embaralhamento empregado pelodispositivo de usuário para transmitir comandos a partir detodos setores listados no VAS para o dispositivo deusuário.

6. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmenteprover pelo menos uma dentre informações de designação decanal, informações de partição de tempo, e informações dedesignação de código nas informações de designação derecurso.

7. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmenteidentificar um dispositivo de usuário que transmite em umnivel acima de um nivel limite predeterminado, o nivellimite predeterminado sendo indicativo dos níveis depotência que causam interferência em uma estação base desetor no VAS do dispositivo de usuário.

8. Método, de acordo com a reivindicação 7,caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmenteprover um comando de controle de potência a partir do setorpara o dispositivo de usuário para reduzir a potência detransmissão no dispositivo de usuário e diminuir :ainterferência desse modo causada.

9. Método, de acordo com a reivindicação 7,caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmenteempregar um controlador de estação base que recebeinformações relacionadas ao dispositivo de usuário esinaliza todos os setores no VAS do dispositivo de usuáriopara transmitir um comando de controle de potênciainstruindo o dispositivo de usuário a reduzir a potência detransmissão.

10. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmenteatualizar o VAS periodicamente com medições relacionadas àcapacidade dos setores em começar e/ou continuar a recebere demodular transmissões a partir do dispositivo deusuário.

11. Método, de acordo com a reivindicação 10,caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmenteavaliar se o dispositivo de usuário está dentro de uma áreade cobertura de um setor e determinar se inclui o setor noVAS.

12. Equipamento que facilita soft handoff emuplink em um ambiente de comunicação sem fio TDD UMTS,caracterizado pelo fato de que compreende:uma memória (808) configurada para armazenarinformações relacionadas a um conjunto ativo virtual, VAS,de um dispositivo de usuário; o VAS (810) compreendendo umalista de setores que não um setor servido pelo dispositivode usuário (800) capazes de receber e demodulartransmissões de dispositivo de usuário;um controlador configurado para prover setoreslistados no VAS com informações de designação de recurso ecanal relacionadas ao dispositivo de usuário e um código deembaralhamento empregado pelo dispositivo de usuário; eum processador (806) acoplado ao VAS (810)configurado para utilizar as informações de designação derecurso e canal providas e código de embaralhamento parareceber e demodular sinais a partir do dispositivo deusuário (800) nos setores listados no VAS (810).

13. Equipamento, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que compreendeadicionalmente transmitir comandos de controle de potênciae atividade reversa para o dispositivo de usuário.

14. Equipamento, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a lista de setorcompreende um setor nominal que designa o código deembaralhamento e recursos de comunicação ao dispositivo deusuário.

15. Equipamento, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que os recursos decomunicação compreendem pelo menos um de recursos de canal,partições de tempo, e recursos de código.

16. Equipamento, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que os setores listados nalista de setor têm conhecimento do código de embaralhamentoe recursos de comunicação designados ao dispositivo deusuário.

17. Equipamento, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que os setores na lista desetor transmitem pelo menos um de comandos de atividadereversa e de controle de potência para o dispositivo deusuário utilizando o código de embaralhamento de setornominal.

18. Equipamento, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que o processador identificacertos dispositivos de usuário quando o dispositivo deusuário transmite em um nivel de potência acima de umlimite predeterminado e causa interferência na estação basede setor.

19. Equipamento, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que o processador inicia atransmissão de um comando de controle de potência para odispositivo de usuário instruindo o dispositivo de usuárioa reduz ir a potência de transmissão para abaixo do limitepredeterminado para diminuir a interferência.