BRPI9904207B1

BRPI9904207B1 - aparelho de estação móvel, aparelho de estação base e método de controle de energia transmitida

Info

Publication number: BRPI9904207B1
Application number: BRPI9904207A
Authority: BR
Inventors: Katsuhiko Hiramatsu; Kazuyuki Miya; Takashi Kitade
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd; Panasonic Corp; Panasonic Ip Corp America
Priority date: 1998-09-17
Filing date: 1999-09-16
Publication date: 2016-09-20
Also published as: EP1089454B1; DE69913134D1; EP1083677A2; EP0987834A3; DE69913963T2; EP1083677A3; DE69913134T2; ES2212441T3; KR20000023199A; EP1089454A3; EP0987834A2; ES2211442T3; US6522639B1; EP0987834B1; DE69913068T2; US6545991B1; DE69913963D1; CN1126297C; CN1248109A; US6507574B1

Abstract

patente de invenção: <b>"aparelho de transmissão/recepção e método de controle de energia de transmissão"<d>. são proporcionadas seções de distribuição 104 e 105 da estação de base distribuindo os respectivos dados distribuídos usando códigos de distribuição mutuamente ortogonais e os mesmos são transmitidos a antenas 106 e 107. as seções de concentração 202 e 203 da estação móvel concentra os sinais recebidos usando os mesmos códigos de distribuição do que aqueles usados na estação de base, as seções de desmodulação 204 e 205 desmodulam os sinais distribuídos, as seções de medição de energia de sinal recebido 207 e 208 medem as suas energias de sinal recebido a partir do resultado da desmodulação, a seção de combinação de energia de sinal recebido 209 combina as energias de sinal recebidas medidas e a seção de controle de energia de transmissão 212 controla a energia de transmissão baseada na energia de sinal recebido combinado. quando realizando-se a diversidade de recepção através de uma pluralidade de antenas na estação de base, isto suprime os referidos erros de controle de energia de transmissão a um nível muito pequeno na estação móvel.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para '"APARELHO DE ESTAÇÃO MÓVEL, APARELHO DE ESTAÇÃO BASE E MÉTODO DE CONTROLE DE ENERGIA TRANSMITIDA".

Fundamentos da Invenção Campo da Invenção A presente invenção refere-se a um aparelho de transmis-são/recepção baseado em CDMA/TDD dotado de um controle de energia de transmissão de alça aberta e o método de controle de energia de transmissão do mesmo.

Descrição da Técnica Relacionada O sistema de (Código de Divisão de Acesso Múltiplo) CDMA é um dos sistemas de acesso múltiplo por meio do qual uma pluralidade de estações em um sistema de transmissão de rádio tais como telefones de carro e telefones celulares realizam comunicações na mesma banda de frequência simultaneamente e transmite sinais de informações com o seu espectro espalhado sobre a banda suficientemente ampla comparada à largura da banda original, tendo as características de alcançar uso altamente eficiente de freqüências e acomodando diversos usuários.

Entretanto, apresenta-se um problema de perto-longe quando cada estação móvel transmite um sinal pela mesma energia no sistema CDMA e uma estação de transmissão desejada está longe e uma estação de transmissão não desejada (estação de interferência) está perto. O problema de perto-longe é se a potência de recepção do sinal transmitido a partir da estação de interferência se torna maior do que a potência de recepção do sinal transmitido a partir da estação de transmissão desejada, falhando em suprimir a correlação múltipla entre códigos de distribuição com um ganho de processamento isolado, que acaba tornando a comunicação impossível.

Portanto, um sistema celular usando o sistema CDMA requer que o controle da energia de transmissão de acordo com as condições de cada canal na ligação. Requer também o controle de energia de transmissão para compensar flutuações instantâneas da energia do sinal recebido como dissipação que é uma causa de deterioração da qualidade da linha em comunicação móvel terrestre.

Aqui, há causas onde uma TDD (Divisão de Tempo Dupla) é usada como um sistema duplo para este sistema de comunicação de múltiplo acesso. O sistema TDD é um sistema realizando comunicações por compartilhar o tempo da mesma freqüência de rádio para a transmissão e a recepção, e e uma vez que usa a mesma banda de freqüência para a transmissão e a recepção, a sua correlação de freqüência de flutuações de dissipação entre o sinal de transmissão e o sinal de recepção é 1.

Adicionalmente, se o período de comutação entre a transmissão e recepção for suficientemente curto, o tempo de correlação na condição do canal de mútuas flutuações de dissipação, etc., é alto, e portanto as estações móveis podem realizar um controle de energia de transmissão de alça aberta que controla a energia de transmissão baseada efetivamente na e-nergia do sinal recebido.

Se a estação de base tem uma pluralidade de antenas, há casos onde a diversidade de transmissão é usada o que seleciona a antena de transmissão mais adequada baseado na energia de sinal recebido das referidas antenas. Usando-se a diversidade de transmissão elimina-se a necessidade de diversidade de espaço em estações móveis tornando possível se reduzir o tamanho das referidas estações móveis. O seguinte é uma explicação da estação de base e da estação móvel do sistema de transmissão de rádio com base em CDMA/TDD que realiza o controle de energia de transmissão de alça aberta convencional e usa a diversidade de transmissão, usando-se os desenhos anexos. A Figura 1 é um diagrama de bloco mostrando a configuração de uma estação de base convencional. O aparelho de estação de base mostrado na Figura 1, compreende uma estação de modulação 11 que modula os dados de transmissão, uma seção de distribuição 12 que multiplica o sinal modulado ao distribuir o código A e espalhá-lo, uma seção de controle de antena 13 que comuta as antenas de transmissão, antenas 14 e 15 que transmitem/recebem sinais, uma seção concentração 16 que multiplica o sinal recebido ao distribuir o código B e concentrá-lo, uma seção de desmo-dulação 17 que desmodula o sinal distribuído e uma seção de seleção de antena 18 que mede o nível do sinal recebido a partir do resultado de des-modulação e seleciona a antena recebida.

Os dados de transmissão são modulados pela seção de modulação 11 e distribui com o código de distribuição A pela seção de modulação 12. Então, o sinal distribuído é transmitido a partir ou da antena 14 ou da antena 15 controlada pela seção de controle de antena de transmissão 13. O sinal recebido pela antena 14 e antena 15 é concentrado pela seção de concentração 16 com o código de distribuição B. O sinal distribuído é desmodulado pela seção de desmodulação 17 com os dados recebidos extraídos e a entrada de resultado de desmodulação para transmissão à seção de seleção de antena 18. Então, a seção de seleção de antena de transmissão 18 compara os níveis dos sinais recebidos nas duas antenas baseadas no resultado de desmodulação e a antena que recebeu o maior nível é selecionada como a antena para a transmissão de dados na próxima fenda e o sinal mostrando o resultado de seleção é a saída para a seção de controle de antena de transmissão 13. A Figura 2 é um diagrama de bloco mostrando a configuração de uma estação móvel convencional. A estação móvel mostrada na figura 2 compreende uma antena 21 que transmite/recebe sinais, uma seção de desmodulação 22 que multiplica os sinais recebidos ao distribuir o código A e concentrá-lo, uma seção de desmodulação 23 que desmodula o sinal distribuído, uma seção de medição de energia de sinal recebido 24 que mede o nível de sinal recebido a partir do resultado de desmodulação, uma seção de modulação 25 que modula os dados de transmissão, uma seção de distribuição 26 que multiplica o sinal modulado ao distribuir o código B e dis-seminá-lo e uma seção de controle de energia de transmissão 27 que realiza o controle de energia de transmissão baseado na energia do sinal recebido. O sinal recebido pela antena 21 é concentrado pela seção de concentração 22 com o código de distribuição A, desmodulado pela seção de desmodulação 23 com os dados recebidos extraídos e a entrada do resultado de desmodulação para a seção de medição de sinal recebido 24. A seção de medição de energia de sinal recebido 24 mede a energia de sinal recebido a partir do resultado de desmodulação e o resultado de medição é a entrada para a seção de controle de energia de transmissão 27. A seção de controle de energia de transmissão 27 calcula o valor de energia de transmissão a partir do valor de energia de transmissão da estação de base, do valor de energia de sinal recebido alvo na estação de base e o resultado de transmissão.

Os dados de transmissão são modulados pela seção de modulação 25, distribuídos pela seção de distribuição 26 com o código de distribuição B, e com a energia amplificada pela seção de controle de energia de transmissão 27 baseada no valor de energia de transmissão calculada, transmitido a partir da antena 21.

Assim, no sistema de transmissão de rádio convencional, a estação de base transmite sinais ao se selecionar um antena a partir da pluralidade de antenas e a estação móvel realiza um controle de energia de transmissão de alça aberta baseado na energia de sinal recebido.

Entretanto, no sistema de transmissão de rádio convencional acima, a estação móvel realiza um controle de energia de transmissão apenas marcado na antena através da qual os sinais de base transmitidos pela estação de base e se os sinais são recebidos por uma pluralidade de antenas na estação de base, a energia de transmissão não é controlada para as antenas que não transmitiram sinais e a energia de transmissão não é suficientemente controlada para todas as antenas de recepção, provocando problemas de erros de controle de energia de transmissão.

Sumário da Invenção É um objetivo da presente invenção se reduzir os erros de controle de energia de transmissão a um nível pequeno quando a estação de rádio realiza a recepção através de uma pluralidade de antenas. A presente invenção vai de encontro a este objetivo pela estação de base distribuir os dados de transmissão distribuídos por uma série de antenas de transmissão com os códigos de distribuição mutuamente diferentes, transmitindo-os em, paralelo a partir de uma pluralidade de antenas de transmissão, e pela estação móvel distribuir cada um dos sinais recebidos transmitidos pela pluralidade de antenas de transmissão, medindo e combinando a energia de sinal recebido e controlando a energia de transmissão baseado na energia do sinal recebido combinado.

Breve Descrição dos Desenhos Os objetivos e características acima e outras da presente invenção aparecerão mais amplamente daqui em diante a partir da consideração da seguinte descrição tomada em conjunto com os desenhos anexos onde um exemplo é ilustrado apenas como exemplo, no qual; A Figura 1 é um diagrama de bloco mostrando a configuração de uma estação de base convencional; A Figura 2 é um diagrama de bloco mostrando a configuração de uma estação móvel convencional; A Figura 3 é um diagrama de bloco mostrando a configuração de uma estação de base de acordo com uma modalidade da presente invenção; e A Figura 4 é um diagrama de bloco mostrando a configuração de uma estação móvel de acordo com a modalidade acima.

Descrição Detalhada das Modalidades Preferidas Com referência agora aos desenhos anexos, uma modalidade da presente invenção é explicada em detalhes abaixo. A Figura 3 é um diagrama de bloco mostrando a configuração de uma estação de base em uma modalidade da presente invenção. Na estação de base da Figura 3, a seção de distribuição de dados 101 distribui os dados de transmissão pelo número de antenas. Os dados são distribuídos de diversas formas: tal como a distribuição dos dados pela conversão seri-al/paralela e simplesmente distribuir os dados de uma tal forma que os mesmos dados são transmitidos a partir das respectivas antenas.

As seções de modulação 102 e 103 modulam os dados de transmissão distribuídos, a seção de distribuição 104 multiplica o sinal mo- dulado ao distribuir o sinal A1 e distribuir o mesmo e a seção de distribuição 105 multiplica o sinal modulado ao distribuir o sinal A2 e disseminá-lo. As antenas 106 e 107 transmitem os sinais distribuídos por rádio e recebem os sinais transmitidos a partir da estação móvel. A estação de concentração 108 multiplica o sinal recebido ao distribuir o código B e concentrar o mesmo e a seção de desmodulação 109 desmodula o sinal de concentração e extrai os dados recebidos.

Então, o fluxo de sinais transmitidos/recebidos pela estação de base é explicado. Os dados de transmissão são distribuídos em porções correspondendo ao número da pluralidade de antenas pela seção de distribuição de dados 101, modulado pelas seções de modulação 102 e 103 e captados pelas seções de distribuição 104 e 105.

Então, os dados distribuídos são distribuídos em tipos de códigos de distribuição mutuamente diferentes ao se distribuir as seções 104 e 105. Nesta ocasião, é desejável que os referidos tipos de códigos de distribuição sejam ortogonais entre si o máximo possível. Os referidos sinais de distribuição são transmitidos em paralelo a partir da antena 106 e 107.

Os sinais recebidos pelas antenas 106 e 107 são concentrados pela seção de concentração 108 com o código de distribuição B. Os sinais concentrados são desmodulados com os dados recebidos extraídos pela seção de desmodulação 109.

Então, a configuração da estação móvel na modalidade acima é explicada usando-se o diagrama de bloco mostrado na Figura 4. Na estação móvel na figura 4, a antena 201 transmite sinais e recebe sinais transmitidos a partir da estação de base. As seções de concentração 202 e 203 concentram os sinais recebidos ao multiplicá-los pelos mesmos códigos de distribuição A1 e A2 do que aqueles usados no lado de transmissão. A seção de desmodulação 204 desmodula o sinal concentrado com o código de concentração A1 e a seção de desmodulação 205 desmodula o sinal concentrado com o código de concentração A2, e a seção de combinação de dados 206 retorna ao dado desmodulado à forma de dados anterior à distribuição. A seção de medição de energia de sinal recebido 207 mede a energia do sinal recebido a partir do resultado de desmodulação da seção de desmodulação 204 e a seção de medição de energia de sinal recebido 208 mede a energia de sinal recebido a partir do resultado de desmodulação da seção de desmodulação 205. A seção de cálculo de energia de sinal recebido 207 combina as energias de sinais recebidos dos sinais transmitidos em paralelo. Há diversas formas de combinar energias de sinais recebidos tal como simplesmente adicioná-los, ou adicioná-los após pesar as e-nergias de sinais recebidos. Ademais, há outra forma de comparar os níveis de sinais recebidos para se determinar o nível mais elevado como o nível de sinal recebido. Adicionando-se as energias de sinais recebidos dos dados após pesá-los, permite que a transmissão de energia seja controlada mais precisamente do que usando-se as energias de sinais recebidos simplesmente adicionadas. A seção de modulação 210 modula os dados de transmissão e a seção de distribuição 211 multiplica o sinal modulado ao distribuir o código B e distribuir o mesmo. A seção de controle de energia de transmissão 212 calcula o valor de energia de transmissão a partir da energia de sinal recebido combinado e amplifica o mesmo ao valor de energia de transmissão, que é a energia de sinal de transmissão calculada.

Então, o fluxo de sinais transmitidos/recebidos pela estação móvel mostrada na Figura 4 é explicada. O sinal recebido pela antena 201 é concentrado pela seção de concentração 203 com o código de distribuição A1 e concentrado pelo código de concentração A2. O sinal concentrado com o código de concentração A1 é desmodulado pela seção de desmodulação 204 com a captação de resultado de desmodulação para a seção de medição de energia de sinal recebido 207, e o sinal concentrado com o código de concentração A2 é desmodulado pela seção de desmodulação 205 com a captação de resultado de desmodulação para a seção de medição de e-nergia de sinal recebido 208. Os sinais desmodulados são combinados pela seção de combinação de dados 206 em dados recebidos. A seção de medição de energia de sinal recebido 207 mede a energia de sinal recebido a partir do resultado de desmodulação da seção de desmodulação 204 e seção de medição de energia de sinal recebido 208 mede a energia de sinal recebido a partir do resultado de desmodulação da seção de desmodulação 205 e o resultado de medição de cada uma das energias de sinais recebidos é captado pela seção de combinação de energia de sinal recebido 2097.

Então, a seção de combinação de energia de sinal recebido 209 combina os valores de energia de sinal recebido e o valor de energia de sinal recebido combinado é dado entrada na seção de controle de energia de transmissão 212. A seção de controle de energia de transmissão 212 calcula o valor de energia de transmissão a partir do valor de energia de transmissão da estação de base, do valor de energia de sinal recebido marcado da estação de base e do valor de energia de sinal recebido combinado.

Os dados de energia de transmissão são modulados pela seção de modulação 210, distribuída pela seção de distribuição 211 com o código de distribuição B, a energia amplificada pela seção de controle de energia de transmissão 212 baseada no valor de energia de transmissão calculado e transmitida a partir da antena 201.

Assim, pode ser medido que a energia de sinal recebido dos sinais transmitidos de cada antena da estação de base ao se transmitir os sinais distribuídos usando-se os códigos de distribuição ortogonais no lado de estação de base e combinando as energias recebidas dos sinais distribuídos com os códigos de distribuição do lado de estação móvel. E o controle de energia de transmissão de alça aberta pode ser marcado em todas as antenas de recepção ao se calcular a energia de transmissão de acordo com a energia de sinal recebido do lado de estação móvel.

Conforme explicado acima, a presente invenção permite que a estação móvel realize controle de energia de transmissão de alça aberta marcado em todas as antenas de estação de base, tornando possível s suprimir os erros de controle de energia de transmissão a um nível mínimo durante a recepção da pluralidade de antenas da estação de base e reduzir o valor de energia de transmissão total da estação móvel. A presente invenção não está limitada às modalidades acima descritas, e diversas variações e modificações podem ser possíveis sem se desviar do escopo da presente invenção.

Este pedido baseia-se na Pedido de Patente Japonesa de número HEI 10-263416 de 17 de Setembro de 1998, o conteúdo da qual encontra-se aqui expressamente incorporado por referência.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Aparelho de estação móvel compreendendo: um dispositivo de concentração para concentrar sinais distribuídos com códigos de distribuição mutuamente diferentes e transmitidos em paralelo a partir de um aparelho de estação base por uma pluralidade de antenas do aparelho de estação base; um dispositivo de medição de energia de sinal recebido para medir as energias de sinais recebidos dos respectivos dados distribuídos; caracterizado pelo fato de que ainda compreende: um dispositivo de cálculo de energia de sinal recebido para combinar as respectivas energias de sinais recebidas medidas; e um dispositivo de controle de energia transmitida para controlar a energia de transmissão de um sinal de transmissão de uplink, que é um sinal a ser transmitido para o aparelho de estação base baseado na energia de sinal recebido combinado.

2. Aparelho de estação móvel, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de cálculo combina as respectivas energias de sinais recebidas medidas pela adição das respectivas e-nergias de sinais recebidas medidas após pesar as respectivas energias de sinais recebidas medidas.

3. Aparelho de estação móvel, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de cálculo compara os níveis de sinais recebidos dos dados respectivos medidos para se determinar o nível mais elevado como um nível de sinal recebido.

4. Aparelho de estação de base realizando comunicações com o aparelho de estação móvel conforme definido na reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende: um dispositivo de distribuição de dados para distribuir dados de transmissão por uma pluralidade de antenas; um dispositivo de distribuição para distribuir os respectivos dados distribuídos usando os códigos mutuamente diferentes; e um dispositivo de transmissão para transmitir os respectivos dados distribuídos em paralelo a partir da pluralidade de antenas.

5. Método de controle de energia transmitida compreendendo as etapas de: distribuir, através de um aparelho de estação base, os dados de distribuição distribuídos pela pluralidade de antenas de transmissão de um aparelho de estação base usando códigos de distribuição mutuamente diferentes; transmitir, através de um aparelho de estação base, os dados de transmissão distribuídos em paralelo a partir da pluralidade de antenas de transmissão; distribuir, através de um aparelho de estação base, os dados recebidos usando o mesmo código de distribuição como o aparelho de estação base; medir, através de um aparelho de estação móvel, as energias recebidas dos respectivos dados concentrados; caracterizado pelo fato de que ainda compreende as etapas de: combinar, através de um aparelho de estação móvel, as energias recebidas medidas; e controlar, através de um aparelho de estação móvel, a energia de transmissão do sinal de transmissão de uplink, que é um sinal a ser transmitido para o aparelho de estação base, com base na energia recebida combinada.