ES2280958T3 - Sistema de comunicaciones. - Google Patents
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Abstract
Una radioestación (100) que comprende medios de transmisor (110) para transmitir por un canal en un período de tiempo predeterminado (0 a tF) un bloque de datos que comprende símbolos (I) de información y símbolos (C) de comprobación de paridad, y medios de control (150) sensibles a una indicación de una reducción en la calidad de canal según un primer criterio para reducir la potencia de transmisión de datos y sensibles a una indicación dentro del período de tiempo predeterminado de un incremento en la calidad de canal según un segundo criterio para aumentar la potencia de transmisión de datos.
Description
Sistema de comunicaciones.
La invención se refiere a un método para hacer
funcionar un sistema de comunicación y a radioestaciones para uso
en tal sistema.
Diversos sistemas de comunicaciones móviles usan
control de potencia de transmisor para adaptar el nivel de potencia
transmitida a las condiciones de canal imperantes. El objetivo de
los esquemas de control de potencia de transmisor es mantener una
calidad adecuada de señal recibida a pesar de las variaciones en las
condiciones de canal debidas a la distancia de propagación, las
obstrucciones o los desvanecimientos causados por la recepción por
trayectos múltiples. Si la calidad del canal se degrada, causando de
tal modo que se degrade la calidad de señal recibida, el nivel de
potencia del transmisor es aumentado para compensar y, cuando la
calidad de canal se recupera, el nivel de potencia del
trans-
misor es reducido. El control de potencia de transmisor puede funcionar en forma de bucle abierto o bucle cerrado.
misor es reducido. El control de potencia de transmisor puede funcionar en forma de bucle abierto o bucle cerrado.
En esquemas de control de potencia en bucle
abierto, una estación transceptora mide la calidad de señal
recibida, estima la atenuación que ocurre en el trayecto de
recepción y ajusta su potencia de transmisor sobre la hipótesis de
que al atenuación en el trayecto de transmisión será igual que en el
trayecto de recepción. Un esquema de control de potencia en bucle
abierto requiere generalmente que los trayectos de transmisión y
recepción usen bandas de frecuencias iguales o similares de modo
que la atenuación sea recíproca. Tal esquema de control de potencia
es muy adecuado para sistemas dúplex por división de tiempo.
En esquemas de control de potencia en bucle
cerrado, una segunda estación transceptora mide la calidad de una
señal recibida desde una primera estación transceptora y después
emite órdenes de control de potencia de transmisor a la primera
estación transceptora para aumentar o reducir su potencia de
transmisión como sea apropiado. En este caso, no es necesaria la
hipótesis de reciprocidad, así que un esquema de control de potencia
en bucle cerrado es adecuado para sistemas dúplex por división de
frecuencia así como para sistemas dúplex por división de tiempo.
Típicamente, la medida de la calidad de señal es efectuada en una
señal piloto transmitida en múltiplex con la señal de información
deseada. Las órdenes de control de potencia de transmisor pueden
ser unos y ceros binarios correspondientes respectivamente a
"aumentar" y "reducir" la potencia de transmisión.
La Figura 2 es un gráfico que ilustra la
variación en la calidad de canal en función del tiempo sin ningún
control de potencia de transmisión, y la Figura 3 es un gráfico que
ilustra la variación inversa correspondiente en potencia de
transmisión que sería proporcionada por un esquema perfecto de
control de potencia de transmisor para mantener una calidad
constante de señal. Debido a constricciones prácticas, tal como un
retardo finito entre la medida de calidad de señal y la emisión de
una orden de control de potencia de transmisor, y entre la
recepción de una orden de control de potencia de transmisor y el
ajuste de la potencia de transmisión, la potencia de transmisión no
sigue perfectamente las variaciones en las condiciones de canal y
por tanto la calidad de señal no es mantenida perfectamente
constante. La presente invención es aplicable tanto si el
seguimiento es perfecto como imperfecto; en la presente memoria
descriptiva y los dibujos adjuntos, se supone seguimiento perfecto
por claridad.
Un problema de los esquemas de control de
potencia de transmisor descritos anteriormente es que el consumo de
potencia del transmisor aumenta cuando las condiciones del canal son
malas y, por tanto, los esquemas no pueden ser de alimentación
eficiente. Otro problema es que el incremento en potencia
transmitida aumenta la interferencia con otros usuarios, lo que
puede degradar el rendimiento del sistema.
El documento US2003/0058821 describe métodos y
aparatos para control de potencia en bucle cerrado en el que la
transmisión pude ser suspendida cuando una métrica de calidad de
canal se degrada por debajo de un umbral mínimo prefijado o cuando
una potencia mandada de transmisor supera un umbral máximo
prefijado. Suspendiendo momentáneamente un terminal remoto, la
capacidad total del sistema y el rendimiento global pueden ser
aumentados.
Un objeto de la invención es contribuir al
rendimiento mejorado.
Según un primer aspecto de la invención, se
proporciona una radioestación que comprende medios de transmisor
para transmitir por un canal en un período de tiempo predeterminado
un bloque de datos que comprende símbolos de información y símbolos
de comprobación de paridad, y medios de control sensibles a una
indicación de una reducción en la calidad de canal según un primer
criterio para reducir la potencia de transmisión de datos y
sensibles a una indicación dentro del período de tiempo
predeterminados de un incremento en la calidad de canal según un
segundo criterio para aumentar la potencia de transmisión de
datos.
Reduciendo la potencia de transmisión de datos
mientras la calidad de canal es mala, se ahorra energía y se reduce
la interferencia.
El bloque de datos puede ser transmitido en una
señal de datos o en una pluralidad de señales de datos
simultáneamente, y la reducción y el incremento en la potencia de
transmisión de datos puede comprender reducir y aumentar la
potencia de transmisión de una o más señales de datos. Si se usa una
pluralidad de señales de datos, pueden ser transmitidas en una
pluralidad de frecuencias de portadoras, o usar acceso múltiple por
división de código (CDMA: Code Division Multiple Access).
Entre los momentos en los que los criterios
primero y segundo son satisfechos, la transmisión del bloque de
datos puede ser suspendida o continuar en un nivel inferior de
potencia, posiblemente con una velocidad reducida de datos.
La transmisión de una señal de control, tal como
una señal piloto, puede continuar entre los momentos en los que los
criterios primero y segundo son satisfechos.
Si la transmisión del bloque de datos es
suspendida cuando el primer criterio es satisfecho, entonces cuando
el segundo criterio es satisfecho, la transmisión del bloque de
datos puede continuar desde el punto de suspensión o desde el punto
en el bloque de datos que habría sido alcanzado si la transmisión no
hubiera sido suspendida, o desde algún punto entre ellos.
Según un segundo aspecto de la invención, se
proporciona una radioestación para uso en un sistema de
radiocomunicación que comprende al menos una radioestación de
acuerdo con el primer aspecto de la invención, que comprende medios
de evaluación de calidad para evaluar la calidad de las señales
recibidas, medios para determinar si la transmisión de un bloque de
datos está en marcha o suspendida, y medios de transmisor para
transmitir una primera indicación de la calidad de señal recibida
mientras la transmisión del bloque de datos está en marcha, y para
transmitir una segunda indicación de la calidad de señal recibida
mientras la transmisión del bloque de datos está suspendida.
Así, mientras la radioestación de acuerdo con el
primer aspecto de al invención está funcionando con potencia
reducida de transmisión, la radioestación según el segundo aspecto
puede continuar transmitiendo alguna forma de indicación de calidad
de señal recibida para ayudar a la otra estación a determinar cuando
es satisfecho el segundo criterio.
Las indicaciones primera y segunda de calidad de
señal recibida pueden comprender métricas diferentes y/o
velocidades de actualización diferentes. Por ejemplo, la primera
indicación puede ser una orden de control de potencia de transmisor
y la segunda indicación puede ser una medida de calidad de
señal.
Según un tercer aspecto de la invención, se
proporciona un método para hacer funcionar un sistema de
radiocomunicación, que comprende, en una primera radioestación,
transmitir por un canal en un período de tiempo predeterminado a
una segunda radioestación un bloque de datos que comprende símbolos
de información y símbolos de comprobación de paridad y, en
respuesta a una indicación de una reducción en la calidad de canal
según un primer criterio, reducir la potencia de transmisión de
datos y, en respuesta a una indicación dentro del periodo de tiempo
predeterminado de un incremento en la calidad de canal según un
segundo criterio, aumentar la potencia de transmisión de datos.
Según un cuarto aspecto de la invención, se
proporciona un sistema de radiocomunicación que comprende al menos
una radioestación de acuerdo con el primer aspecto de la
invención.
La invención será descrita ahora, a modo de
ejemplo solamente, con referencia a los dibujos adjuntos en los
que:
la Figura 1 es un esquema de bloques de un
sistema de radiocomunicación;
la Figura 2 es un gráfico que ilustra la
variación de la calidad de canal en función del tiempo;
la Figura 3 es un gráfico que ilustra la
variación en la potencia de transmisión en función del tiempo según
esquemas conocidos del control de potencia de transmisión;
la Figura 4 es un gráfico que ilustra la
variación en la potencia de transmisión en función del tiempo según
la invención;
la Figura 5 ilustra diversos escenarios de la
transmisión de un bloque de datos de acuerdo con la invención;
la Figura 6 es un organigrama que ilustra un
método de funcionamiento de acuerdo con la invención;
la Figura 7 es un gráfico que ilustra la
variación en la potencia de transmisión en función del tiempo según
la invención para tres señales de datos transmitidas
simultáneamente.
Refiriéndose a la Figura 1, se muestra un
sistema 300 de radiocomunicación que comprende una primera
radioestación 100 y una segunda radioestación 200. Una de las
radioestaciones primera y segunda 100, 200 puede ser, por ejemplo,
un teléfono portátil y la otra una estación base en una red
telefónica móvil. El radiosistema 300 puede comprender una
pluralidad de las primeras radioestaciones 100 y/o de las segundas
radioestaciones 200. La primera radioestación 100 comprende unos
medios 110 de transmisor y unos medios 120 de receptor. Una salida
de los medios 110 de transmisor y una entrada de los medios 120 de
receptor están acopladas a una antena 130 por unos medios
acopladores 140 que, por ejemplo, puede ser un circulador o un
conmutador. Acoplados a los medios 110 de transmisor y a los medios
120 de receptor están unos medios 150 de control que, por ejemplo,
pueden ser un procesador. La segunda radioestación 200 comprende
unos medios 210 de transmisor y unos medios 220 de receptor. Una
salida de los medios 210 de transmisor y una entrada de los medios
220 de receptor están acopladas a una antena 230 por unos medios
acopladores 240 que, por ejemplo, pueden ser un circulador o un
conmutador. Acoplados a los medios 210 de transmisor y a los medios
220 de receptor están unos medios 250 de control que, por ejemplo,
pueden ser un procesador. La transmisión desde la primera
radioestación 100 a la segunda radioestación 200 tiene lugar en un
primer canal 160 y la transmisión desde la segunda radioestación
200 a la primera radioestación 100 tiene lugar en un segundo canal
260. En la descripción siguiente se supone que las transmisiones
usan técnicas de espectro extendido tales que las señales son
extendidas usando un código de extensión y los datos y las señales
de control pueden ser transmitidos simultáneamente con códigos de
extensión diferentes. Sin embargo, tal hipótesis no es esencial
para la invención.
Refiriéndose a la Figura 5A, se ilustra un
bloque de datos que comprende símbolos I de información y símbolos
C de comprobación de paridad. Los símbolos I de información y los
símbolos C de comprobación de paridad se ilustran separados en
porciones distintas pero pueden estar intercalados en cierto grado.
Como un ejemplo numérico, el período t_{F} de tiempo disponible
para transmitir el bloque de datos puede ser 10 ms y acomodar 200
bits de los que 100 son bits I de información y 100 son bits C de
comprobación de paridad. Los bits de información y comprobación de
paridad pueden estar separados como se ilustra en la Figura 5A o,
por ejemplo, 50 de los bits de comprobación de paridad pueden estar
intercalados con los bits de información y los 50 bits restantes de
comprobación de paridad ser transmitidos después de que todos los
bits de información han sido transmitidos.
El bloque de datos es transmitido por los medios
110 de transmisor de la primera radioestación 100 en un período de
tiempo predeterminado de duración t_{F}. Este período de tiempo
puede ser parte de una estructura de cuadro que comprende una
pluralidad de tales períodos de tiempo. Mientras el bloque de datos
está siendo transmitido, los medios 120 de receptor de la primera
radioestación reciben una señal desde la segunda radioestación 200
por el segundo canal 260. Se usa una forma de control de potencia en
bucle abierto o en bucle cerrado.
Si se usa el control de potencia en bucle
abierto, los medios 120 de receptor monitorizan la calidad de una
señal recibida en el segundo canal 260 y los medios 150 de control
ajustan la potencia de transmisión de los medios 110 de transmisor
en respuesta a los cambios de calidad.
Si se usa control de potencia en bucle cerrado,
los medios 220 de receptor de la segunda radioestación 200
monitoriza la calidad de señal recibida y loe medios 250 de control
generan órdenes de control de potencia de transmisor que son
transmitidas en el segundo canal 260 por los medios 210 de
transmisor a la primera radioestación 100. La primera radioestación
100 también puede transmitir una señal de control como una señal
piloto en el primer canal 160 para ayudar a los medios 220 de
receptor de la segunda radioestación 200 a monitorizar la calidad
de la señal recibida.
Mientras el bloque de datos está siendo
transmitido, la calidad del primer canal 160 varía como se ilustra
en la Figura 2. El esquema de control de potencia causa que la
potencia de transmisión de los medios 110 de transmisor varíe pero
solo en un grado limitado. Si la calidad del primer canal 160 se
degrada en un grado determinado por un primer criterio, los medios
150 de control, en lugar de, como en esquemas conocidos, aumentar
la potencia de transmisión de los medios 110 de transmisor por
encima de un nivel designado P_{2} en la Figura 4 en un intento
de restaurar la calidad de señal recibida, según la invención reduce
la potencia de transmisión de los datos a un nivel P_{1}. Cuando
los medios 150 de control determinan que la calidad de canal ha
aumentado subsiguientemente en un grado determinado por un segundo
criterio, los medios 150 de control aumentan la potencia de
transmisión de los datos. En la Figura 4, la reducción a un nivel
P_{1} de potencia de transmisión tiene lugar en los instantes
t_{1}, t_{3} y t_{5} y el incremento en potencia de
transmisión tiene lugar en los instantes t_{2}, t_{4} y
t_{6}.
El primer criterio para determinar cuando ocurre
la disminución de la potencia de transmisión de datos al nivel P1,
puede tomar una de muchas formas. Algunos ejemplos son:
- a)
- la calidad del primer canal 160, como es indicada por un mensaje transmitido en el segundo canal 260 o por una medida de la calidad de una señal recibida en el segundo canal 260, desciende a o por debajo de un nivel predeterminado;
- b)
- la potencia de transmisión alcanza, o superaría de otro modo, un nivel predeterminado P_{2} de potencia de transmisión;
- c)
- la calidad media de canal a corto plazo, como es indicada por un mensaje transmitido en el segundo canal 260 o por una medida de la calidad de una señal recibida en el segundo canal 260, desciende a o por debajo de un nivel predeterminado;
- d)
- la potencia media de transmisión a corto plazo alcanza, o superaría de otro modo, un nivel predeterminado P_{2};
- e)
- recepción de una orden de control de potencia de transmisor que, si es obedecida, aumentaría la potencia de transmisión o la potencia media de transmisión a corto plazo por encima de un nivel predeterminado P_{2} de potencia de transmisión.
El nivel P_{2} de potencia puede ser
predeterminado o puede ser una función de la potencia de transmisión
de una señal de control, por ejemplo
P_{2}=P_{2}'-P_{ctrl}, donde P_{2}' es
predeterminado y P_{ctrl} es la potencia actual de transmisión de
la señal de control.
El nivel reducido P_{1} puede ser potencia
nula, en cuyo caso los medios 110 de transmisor pueden ser
desconectados. Asimismo, el nivel de potencia reducido P_{1} no
necesita ser un solo nivel predeterminado sino que puede variar
durante el período de tiempo predeterminado.
Hay varias opciones para funcionamiento de la
primera radioestación 100 entre el momento cuando la potencia de
transmisión de datos es reducida y el momento cuando la potencia de
transmisión de datos es aumentada. Durante el funcionamiento de la
primera radioestación 100 después de reducir la potencia de
transmisión de datos siguiente a que el primer criterio es
satisfecho y antes de que el segundo criterio sea satisfecho, la
transmisión de datos puede ser:
- a)
- interrumpida, o
- b)
- continuada en un nivel reducido y constante, o
- c)
- continuada en un nivel reducido y variable, siguiendo en cierto grado las variaciones en la calidad del canal.
Si los datos son transmitidos en un nivel no
nulo, también pueden ser transmitidos con una velocidad reducida de
datos.
La primera radioestación 100 puede transmitir
una pluralidad de señales de datos simultáneamente. Los niveles de
potencia P_{2} y P_{1} pueden referirse a la potencia de
transmisión de una de la señales de datos o a la potencia de
transmisión combinada total de una pluralidad de señales de datos.
Si los niveles de potencia P_{2} y P_{1} se refieren a la
potencia de transmisión de una señal de datos, la reducción en la
potencia de transmisión es efectuada reduciendo la potencia de
transmisión de la señal de datos. Si los niveles de potencia
P_{2} y P_{1} se refieren a la potencia de transmisión combinada
total de una pluralidad de señales de datos, la reducción en la
potencia de transmisión puede ser efectuada reduciendo el nivel de
potencia de transmisión de una o más de las señales de datos, por
ejemplo la señal o señales de datos de potencia máxima, o
reduciendo el nivel de potencia de transmisión de todas las señales
de datos.
El primer criterio también puede ser aplicado
una pluralidad de veces durante el período de tiempo predeterminado.
Por ejemplo, la primera radioestación 100 puede transmitir tres
señales de datos simultáneamente, con los niveles de potencia
P_{2} y P_{1} relativos a la potencia de transmisión combinada
total de las tres señales de datos. Refiriéndose a la Figura 7, el
primer criterio es satisfecho cuando la potencia de transmisión
combinada total de las tres señales de datos alcanza P_{2} en el
instante t_{7} en la Figura 7. En este punto, la potencia de
transmisión de la de potencia máxima de las tres señales de datos es
reducida a cero, con el resultado de que la potencia de transmisión
combinada total de las señales de datos desciende a P_{1}. La
calidad del primer canal 160 continúa deteriorándose hasta que la
potencia de transmisión combinada de las dos señales de datos
transmitidas alcanza P_{2}' en el instante t_{8} en la Figura 7.
En este punto, la potencia de transmisión de la de potencia máxima
de las dos señales de datos restantes también es reducida a cero,
con el resultado de que la potencia de transmisión combinada total
de las señales de datos desciende a P_{1}'. Después, la calidad
del primer canal 160 continúa deteriorándose aún más hasta que la
potencia de transmisión de la señal de datos transmitida restante
alcanza P_{2}'' en el instante t_{g} en la Figura 7. En este
punto, la potencia de transmisión de la tercera señal de datos
también es reducida a cero, con el resultado de que la potencia de
transmisión combinada total de las señales de datos desciende a
P_{1}'', donde P_{1}''=0. Cuando mejora la calidad del primer
canal 160, la potencia de transmisión de todas las señales de datos
puede ser incrementada al mismo tiempo cuando se considera que el
segundo criterio es satisfecho, o el segundo criterio puede ser
aplicado varias veces con la potencia de una señal de datos
diferente o pluralidad de señales de datos siendo incrementada cada
vez que el segundo criterio es satisfecho; en este último caso, el
orden en el que las potencias de transmisión de las señales
múltiples de datos son incrementadas no tiene que ser necesariamente
igual que el inverso del orden en el que fueron reducidas las
potencias de transmisión de las señales múltiples de datos. En la
Figura 7, la potencia de transmisión de cada una de las tres señales
de datos es incrementada en los instantes respectivos t_{10},
t_{11} y t_{12}; los niveles de potencia en los que son
aumentadas las potencias de transmisión de las señales de datos son
mostrados que son iguales que los niveles de potencia P_{2},
P_{2}' y P_{2}'' en los que fueron reducidas las potencias de
transmisión, pero esto no es esencial.
Durante el funcionamiento de la primera
radioestación 100 después de reducir la potencia de transmisión
siguiente a que el primer criterio es satisfecho, y antes de que el
segundo criterio sea satisfecho, cualquier señal de control
transmitida por la primera estación 100 puede ser:
- a)
- interrumpida, o
- b)
- continuada con potencia variable para continuar siguiendo los cambios en la calidad de canal en cierto grado, o
- c)
- continuado en un nivel constante.
El segundo criterio, para determinar cuando
aumentar la potencia de transmisión y si es apropiado reanudar el
seguimiento completo de las variaciones en la calidad de canal por
el nivel de potencia de transmisión, puede tomar una de varias
formas. Algunos ejemplos son los siguientes:
- a)
- la calidad de una señal recibida en el segundo canal 260 supera un nivel predeterminado (esto puede ser particularmente relevante si se usa el control de potencia en bucle abierto);
- b)
- la calidad del primer canal 160 supera un nivel predeterminado como es indicado por un mensaje recibido en el segundo canal 260;
- c)
- si una señal de control es transmitida con potencia variable para continuar siguiendo los cambios en la calidad de canal mientras la potencia de transmisión de los datos es reducida, aumentar la potencia de transmisión de los datos cuando la potencia de señal de control desciende a, o por debajo de, su valor cuando el primer criterio fue satisfecho;
- d)
- si una señal de control es transmitida en un nivel constante mientras la potencia de transmisión de los datos es reducida, aumentar la potencia de transmisión de los datos al recibir una orden de control de potencia de transmisor para reducir la potencia de transmisión o, al recibir un número predeterminado de órdenes de control de potencia de transmisor, reducir la potencia de transmisión dentro de un período de tiempo predeterminado adicional. En este último caso, mientras la calidad imperante de canal es mala y el segundo criterio no es satisfecho, la segunda radioestación 200, basada en las medidas de calidad en la señal de control transmitida por la primera radioestación 100, transmitirá órdenes de control de potencia de transmisor solicitando que la primera radioestación 100 aumente su nivel de potencia de transmisión, que la primera radioestación no obedecerá. Durante este período, la segunda radioestación 200 puede reducir la velocidad a la que son transmitidas las órdenes de control de potencia de transmisor.
La elección de nivel P_{2} de potencia es
típicamente un compromiso entre aumentar el rendimiento de potencia
más el rendimiento del sistema y mantener la capacidad para que la
segunda radioestación 200 descodifique el bloque de datos a pesar
de los períodos t_{1} a t_{2}, t_{3} a t_{4} y t_{5} a
t_{6} de recepción mala o nula de los datos mientras la potencia
de transmisión de datos de la primera radioestación 100 es reducida
a cero. Si la primera radioestación transmite una pluralidad de
señales de datos simultáneamente como se describió antes y el
segundo criterio es aplicado varias veces durante el período de
tiempo predeterminado, el orden en el que el segundo criterio es
aplicado a las diferentes señales de datos puede depender de
factores tales como el número de bits que quedan para ser
transmitidos en cada señal de datos, la prioridad relativa de cada
señal de datos, la potencia de transmisión requerida por cada señal
de datos o los tiempos relativos en los que el primer criterio fue
aplicado a cada una de las señales de datos.
Algunas opciones para la transmisión del bloque
de datos son descritas a continuación con referencia a la Figura 5.
Las Figuras 5A a 5F ilustran la relación cronológica del bloque de
datos con respecto a las variaciones en la calidad de canal en la
Figura 5G, reproducida de la Figura 2.
Una primera opción para la transmisión del
bloque de datos es continuar la transmisión ininterrumpida a pesar
de las reducciones en la potencia de transmisión de datos al nivel
P_{1}. Tal esquema es ilustrado en la Figura 5B que muestra las
porciones I_{a}, I_{b}, I_{c} de símbolos de información del
bloque de datos y las porciones C_{a}, C_{b} de símbolos de
comprobación de paridad del bloque de datos que son recibidas por
la segunda radioestación 200. No es probable que los símbolos
transmitidos durante los períodos t_{1} a t_{2}, t_{3} a
t_{4} y t_{5} a t_{6} sean recibidos satisfactoriamente por la
segunda radioestación 200 pero, dependiendo de la capacidad de
corrección de errores de los símbolos de comprobación de paridad,
las porciones que faltan de los símbolos de información pueden ser
recuperables por corrección de errores. Alternativamente o en
adición a la corrección de errores, un protocolo de retransmisión
puede ser usado para recibir las porciones que faltan de los
símbolos de información.
Una segunda opción para la transmisión del
bloque de datos es suspender la transmisión de los símbolos del
bloque de datos durante los períodos t_{1} a t_{2}, t_{3} a
t_{4} y t_{5} a t_{6} mientras se mantiene la temporización
de los símbolos del bloque de datos con respecto al período de
tiempo 0 a t_{F}. Después de cada período de suspensión, la
transmisión de los símbolos del bloque de datos se reanuda desde la
porción del bloque de datos correspondiente a la porción no
transcurrida del período de tiempo 0 a t_{F}. Esta es equivalente
a la primera opción pero con P_{1}=0, así que los símbolos
recibidos satisfactoriamente por la segunda radioestación 200 son
los mismos que en la primera opción descrita anteriormente e
ilustrada en la Figura 5B.
Una tercera opción para transmisión del bloque
de datos es suspender la transmisión de los símbolos del bloque de
datos durante los períodos t_{1} a t_{2}, t_{3} a t_{4} y
t_{5} a t_{6} pero, cuando la potencia de transmisión de datos
es aumentada después de que el segundo criterio es satisfecho,
reanudar la transmisión del bloque de datos desde el punto de
suspensión. Tal esquema es ilustrado en la Figura 5C que muestra que
todos los símbolos de información son transmitidos ahora separados
en tres porciones I_{a}, I_{b}, I_{c}. El comienzo de la
transmisión de los símbolos de comprobación de paridad es retardado
y las porciones C_{a}, C_{b} de símbolos de comprobación de
paridad son demasiado cortas para permitir que sean transmitidos
todos los símbolos C de comprobación de paridad, así que no son
transmitidos los símbolos de comprobación de paridad en exceso que
no pueden ser transmitidos antes de terminar el período de tiempo
t_{F}. Este truncamiento del bloque de datos corresponde a
perforar los símbolos C de comprobación de paridad y produce una
reducción en la capacidad de corrección de errores dentro del
bloque de datos. Sin embargo, como todos los símbolos de
información han sido transmitidos mientras la calidad del canal es
buena, la capacidad reducida de corrección de errores puede ser
suficiente para recuperar todos los símbolos de información.
En una variación de la tercera opción, los
medios 110 de transmisor pueden, en un punto durante el período de
tiempo predeterminado, adoptar la transmisión ininterrumpida en un
nivel de potencia incrementado de los símbolos de información o de
los símbolos de información y al menos una porción de los símbolos
de comprobación de paridad, con independencia de que el segundo
criterio sea satisfecho. Este esquema puede ser adoptado si, por
ejemplo, la suspensión subsiguiente de la transmisión del bloque de
datos produciría el truncamiento de los símbolos de información o
los símbolos de comprobación de paridad al final del período de
tiempo predeterminado.
En una cuarta opción, el bloque de datos
comprende símbolos I de información y símbolos C de comprobación de
paridad y hay capacidad sobrante dentro del período de tiempo
predeterminado disponible para transmitir el bloque de datos. Tal
bloque de datos es ilustrado en la Figura 5D en la que la capacidad
sobrante es etiquetada S. La transmisión de este bloque de datos es
ilustrada en la Figura 5E. Como en la tercera opción descrita
anteriormente, la transmisión del bloque de datos es suspendida
durante los períodos t_{1} a t_{2}, t_{3} a t_{4} y t_{5}
a t_{6} mientras que la potencia de transmisión de datos es
reducida en los instantes t_{1}, t_{3} y t_{5} y, cuando la
potencia de transmisión de datos es aumentada después de que el
segundo criterio es satisfecho, la transmisión del bloque de datos
se reanuda desde el punto de suspensión. Como en la tercerea
opción, todos los símbolos de información son transmitidos separados
en tres porciones I_{a}, I_{b}, I_{c}, y el comienzo de la
transmisión de los símbolos C de comprobación de paridad es
retardado, pero en esta opción todos los símbolos C de comprobación
de paridad son transmitidos en las porciones C_{a}, C_{b} que
usan una porción de la capacidad sobrante S. Como se ilustra en la
Figura 5E, solo queda una porción S_{a} de la capacidad sobrante
S después de la transmisión de todos los símbolos I de información y
C de comprobación de paridad. En este caso, la segunda
radioestación 200 puede aplicar la capacidad completa de corrección
de errores de los símbolos C de comprobación de paridad a los
símbolos I de información recibidos. Como un ejemplo numérico,
puede haber 100 bits de información, 50 bits de comprobación de
paridad y capacidad sobrante para hasta 50 símbolos más.
En una variación de la cuarta opción, la porción
S_{a} de la capacidad sobrante S es usada para retransmitir
símbolos de información y/o comprobación de paridad que han sido
transmitidos anteriormente en el bloque de datos. Esta opción puede
aumentar la fiabilidad de la descodificación satisfactoria de los
símbolos I de información.
En una variación más de la cuarta opción, la
porción S_{a} de la capacidad sobrante S no es usada para
retransmisión de datos sino que en cambio la potencia de
transmisión es reducida, o la transmisión es suspendida, durante la
porción S_{a}, ahorrando más energía y reduciendo la interferencia
de tal modo.
En una quinta opción, el bloque de datos, como
en la cuarta opción, comprende símbolos I de información y símbolos
C de comprobación de paridad y hay capacidad sobrante dentro del
período de tiempo predeterminado disponible para transmitir el
bloque de datos, como se ilustra en la Figura 5D en la que la
capacidad sobrante es etiquetada S. La transmisión de este bloque
de datos es ilustrada en la Figura 5F. Como en la segunda opción
descrita antes, la transmisión de los símbolos del bloque de datos
es suspendida durante los períodos t_{1} a t_{2}, t_{3} a
t_{4} y t_{5} a t_{6} mientras se mantiene la temporización de
los símbolos del bloque de datos con respecto al período de tiempo
de 0 a t_{F} y, después de cada período de suspensión, la
transmisión del bloque de datos se reanuda desde la porción del
bloque de datos correspondiente a la porción no transcurrida del
período de tiempo de 0 a t_{F}. Las porciones S_{a} y S_{b} de
la capacidad sobrante S durante la que la transmisión no es
suspendida son usadas para transmitir los símbolos de información
y/o comprobación de paridad que no fueron transmitidos debido a la
suspensión de la transmisión anteriormente en el período de tiempo
predeterminado.
La Figura 6 es un organigrama que ilustra un
método para hacer funcionar un sistema 300 de radiocomunicación de
acuerdo con la invención. La transmisión del bloque de datos por la
primera radioestación 100 comienza en el instante t=0 en el bloque
500. En el bloque 510, la primera radioestación 100 comprueba si se
ha alcanzado el tiempo t_{F} en el que termina el período de
tiempo predeterminado. Si se ha alcanzado el tiempo t_{F}, el
flujo prosigue al bloque 580 donde termina la transmisión del bloque
de datos. Si no se ha alcanzado el tiempo t_{F}, el flujo sigue
al bloque 520 donde la primera radioestación 100 comprueba si la
calidad de canal ha disminuido según el primer criterio. Si no ha
disminuido, la transmisión del bloque de datos continúa en el
bloque 500 y el control de potencia de transmisión puede ser
ajustado para seguir cualquier cambio en la calidad de canal. Si la
calidad de canal ha disminuido según el primer criterio, el flujo
sigue al bloque 530 donde la potencia de transmisión de datos es
reducida, y el flujo continúa al bloque 540 donde la primera
radioestación 100 está en un estado de "canal malo" y las
transmisiones están en potencia baja o nula. Después, el flujo
sigue al bloque 550 donde la primera radioestación 100 comprueba
nuevamente si se ha alcanzado el tiempo t_{F} en el que termina
el período de tiempo predeterminado. Si se ha alcanzado el tiempo
t_{F}, el flujo sigue al bloque 580 donde termina la transmisión
del bloque de datos. Si no se ha alcanzado el tiempo t_{F}, el
flujo sigue al bloque 560 donde la primera radioestación 100
comprueba si la calidad de canal ha aumentado según el segundo
criterio. Si no ha aumentado, el flujo vuelve al bloque 540 y si ha
aumentado, el flujo sigue al bloque 570 donde la potencia de
transmisión del bloque de datos es aumentada y el flujo vuelve al
bloque 500 donde continúa la transmisión del bloque de datos y
continúa el seguimiento de la calidad de canal por la potencia de
transmisión.
Opcionalmente, la primera radioestación 100
puede transmitir información que ayudará a la segunda radioestación
200 a recuperar los símbolos I de información. Por ejemplo, tal
información puede incluir: una indicación de qué símbolos del
bloque de datos no ha sido transmitidos o fueron transmitidos
mientras la potencia de transmisión era reducida; una indicación de
los instantes t_{1}, t_{2}, t_{3}, t_{4}, t_{5} y
t_{6}; una indicación de los puntos de suspensión y reanudación
de la transmisión del bloque de datos; una indicación de en que
grado ha sido truncado el bloque de datos; y una indicación de qué
símbolos han sido retransmitidos. Esta información podría ser
transmitida, por ejemplo, a intervalos regulares y puede estar
incluida dentro de cada bloque de datos.
Opcionalmente, la primera radioestación 100
puede transmitir una indicación de si la transmisión del bloque de
datos está en marcha o suspendida. Tal indicación puede ser, por
ejemplo, señales de control diferentes que pueden ser señales
piloto ortogonales. La segunda radioestación puede transmitir una
primera indicación de la calidad de señal recibida, tal como
órdenes de control de potencia de transmisor, mientras recibe la
indicación de que la transmisión del bloque de datos está en marcha,
y mientras recibe una indicación de que la transmisión del bloque
de datos está suspendida, puede transmitir una indicación diferente
de la calidad de señal recibida.
En una realización de la invención en un sistema
de acceso múltiple por división de tiempo (TDMA: Time Division
Multiple Access), la transmisión y la recepción por una
radioestación alternan más bien que tener lugar concurrentemente, y
los datos y cualquier señal de control podrían ser transmitidos en
el mismo nivel de potencia.
En otra realización de la invención en un
sistema de acceso múltiple por división de código (CDMA), puede
haber más de una señal de datos transmitidas simultáneamente desde
la primera radioestación 100 y el control de potencia puede ser
aplicado independientemente a las diferentes señales de datos o a
más de una señal de datos al unísono.
En una realización adicional de la invención en
un sistema de multiportadora, el bloque de datos es transmitido
simultáneamente en una pluralidad de señales de datos en una
pluralidad de portadoras en el dominio de frecuencia. En este caso,
la calidad de canal puede ser medida independientemente para cada
portadora o una pluralidad de portadoras y el nivel de potencia de
transmisión ser dispuesto consiguientemente para una o más de las
portadoras. La potencia de transmisión de los datos en algunas
portadoras sería reducida a un valor bajo o interrumpida si la
calidad de canal en esas portadoras fuera mala, mientras la
transmisión continuaba en un nivel superior de potencia en otras
portadoras.
Tal sistema de multiportadora puede ser
combinado con la implementación en el dominio de tiempo descrita
anteriormente. En este caso, la potencia de transmisión de los
datos en cada portadora puede ser reducida o aumentada durante el
período de tiempo predeterminado según las variaciones en la calidad
de canal en cada portadora.
En un sistema de multiportadora, las porciones
que faltan de los símbolos de información, que resultan de que la
potencia de transmisión de datos sea baja o nula en algunas
portadoras, pueden ser recuperables por corrección de errores
dependiendo de la capacidad de corrección de errores de los símbolos
de comprobación de paridad. Alternativamente o además de la
corrección de errores, un protocolo de retrasmisión puede ser usado
para recibir las porciones que faltan de los símbolos de
información.
En una realización de la invención en un sistema
de multiportadora, el bloque de datos comprende símbolos I de
información y símbolos C de comprobación de paridad y están
dispuestas más portadoras que las necesarias para transmitir el
bloque de datos dentro del período de tiempo predeterminado. Por
ejemplo, las portadoras adicionales pueden ser usadas para
transmitir los bits de datos que son transmitidos con potencia baja
o nula en otras portadoras que tienen mala calidad de canal.
En el ejemplo ilustrado en la Figura 4, el
primer criterio es satisfecho cuando la calidad de canal desciende
por debajo de un nivel predeterminado, y el segundo criterio es
satisfecho cuando la calidad de canal aumenta por encima del mismo
nivel predeterminado. Sin embargo, estos dos niveles no necesitan
ser idénticos.
No es esencial que el nivel P_{1} de potencia
de transmisión de datos sea igual en los instantes t_{1}, t_{3}
y t_{5} ni que la potencia de transmisión de bloque de datos sea
mantenida constante durante los períodos t_{1} a t_{2}, t_{3}
a t_{4} y t_{5} a t_{6}.
El bloque de datos puede comprender otros
símbolos además de los símbolos de información y comprobación de
paridad, por ejemplo, símbolos para sincronización.
En la memoria descriptiva y las reivindicaciones
presentes, la palabra "un" o "una" delante de un elemento
no excluye la presencia de una pluralidad de tales elementos.
Además, la palabra "comprender" no excluye la presencia de
otros elementos o pasos distintos que los listados.
La inclusión de símbolos de referencia entre
paréntesis en las reivindicaciones pretende ayudar a comprender y
no pretende ser limitativa.
De la lectura de la presente exposición, otras
modificaciones serán evidentes para las personas expertas en la
técnica. Tales modificaciones pueden implicar otras características
que ya son conocidas en la técnica de la radiocomunicación y la
técnica de control de potencia de transmisor y que pueden ser usadas
en lugar, o además, de las características ya descritas aquí,
dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.
Claims (44)
1. Una radioestación (100) que comprende medios
de transmisor (110) para transmitir por un canal en un período de
tiempo predeterminado (0 a t_{F}) un bloque de datos que comprende
símbolos (I) de información y símbolos (C) de comprobación de
paridad, y medios de control (150) sensibles a una indicación de una
reducción en la calidad de canal según un primer criterio para
reducir la potencia de transmisión de datos y sensibles a una
indicación dentro del período de tiempo predeterminado de un
incremento en la calidad de canal según un segundo criterio para
aumentar la potencia de transmisión de datos.
2. Una radioestación según la reivindicación 1,
en la que los medios de transmisor (110) están adaptados para
suspender la transmisión del bloque de datos en respuesta a la
indicación de una reducción en la calidad de canal según el primer
criterio y para reanudar la transmisión del bloque de datos en
respuesta al incremento en la calidad de canal según el segundo
criterio.
3. Una radioestación según la reivindicación 2,
en la que la reanudación sigue desde la porción del bloque de datos
correspondiente a la porción no terminada del período
predeterminado.
4. Una radioestación según la reivindicación 2,
en la que la reanudación sigue desde el punto de suspensión del
bloque de datos y el bloque de datos es truncado si el período de
tiempo predeterminado termina antes de que todo el bloque de datos
sea transmitido.
5. Una radioestación según la reivindicación 4,
en la que los medios de transmisor (110) están adaptados para
transmitir al menos alguno de los símbolos (C) de comprobación de
paridad después de transmitir todos los símbolos (I) de
información.
6. Una radioestación según cualquiera de las
reivindicaciones 2 a 5, en la que los medios de transmisor (110)
están adaptados además para transmitir una indicación de desde que
porción del bloque de datos sigue la reanudación.
7. Una radioestación según cualquiera de las
reivindicaciones 2 a 6, en la que los medios de transmisor (110)
están adaptados además para, en respuesta a completar la transmisión
de los símbolos (I) de información y (C) de comprobación de paridad
antes del final del período de tiempo predeterminado (t_{F}),
retransmitir al menos una porción de los símbolos de información o
comprobación de paridad dentro del período de tiempo
predeterminado.
8. Una radioestación según la reivindicación 2,
en la que los medios de transmisor (110) están adaptados además
para reanudar la transmisión del bloque de datos si la porción no
terminada del período de tiempo predetermina do deja de superar el
tiempo necesario para completar la transmisión de al menos los
símbolos (I) de información.
9. Una radioestación según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 8, en la que la indicación de una reducción en
la calidad de canal según el primer criterio es una indicación para
aumentar la potencia de transmisión por encima de un umbral
predeterminado (P_{2}).
10. Una radioestación según la reivindicación 9,
en la que la indicación para aumentar la potencia de transmisión es
una orden recibida.
11. Una radioestación según la reivindicación 9,
en la que la indicación para aumentar la potencia de transmisión es
una medida de calidad reducida de canal en una señal recibida.
12. Una radioestación según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 10, en la que los medios de transmisor (110)
están adaptados además para, en el período de tiempo entre que el
primer criterio es satisfecho y que el segundo criterio es
satisfecho, transmitir una señal de control con una potencia de
transmisión variable en respuesta a las órdenes recibidas de
control de potencia, y en la que el segundo criterio es que la
potencia de transmisión de la señal de control se hace igual o
menor que la potencia de transmisión de la señal de control cuando
el primer criterio fue satisfecho.
13. Una radioestación según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 10, en la que los medios de transmisor (110)
están adaptados además para, en el período de tiempo entre que el
primer criterio es satisfecho y que el segundo criterio es
satisfecho, transmitir una señal de control en un nivel de potencia
constante, y en la que el segundo criterio es una orden recibida
para reducir la potencia de transmisión.
14. Una radioestación según la reivindicación
13, en la que el segundo criterio es un número predeterminado de
órdenes para reducir la potencia recibida dentro de un período de
tiempo predeterminado adicional.
15. Una radioestación según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 11, en la que el incremento en la calidad de
canal según el segundo criterio es un incremento en la calidad de
canal por encima de un nivel predeterminado medido en una señal
recibida.
\newpage
16. Una radioestación según cualquiera de las
reivindicaciones 2 a 15, en la que los medios de transmisor (110)
están adaptados para transmitir una indicación de si la transmisión
del bloque de datos está en marcha o suspendida.
17. Una radioestación según la reivindicación
16, en la que la indicación de si la transmisión del bloque de
datos está en marcha o suspendida comprende una primera señal de
control cuando la transmisión del bloque de datos está en marcha, y
una segunda señal de control cuando la transmisión del bloque de
datos está suspenda.
18. Una radioestación según cualquier
reivindicación precedente, en la que la reducción en la potencia de
transmisión de datos es una reducción a potencia de transmisión
nula.
19. Una radioestación según cualquier
reivindicación precedente, en la que la transmisión del bloque de
datos tiene lugar en una pluralidad de señales de datos
simultáneamente, y la reducción y el incremento en la potencia de
transmisión de datos tiene lugar en al menos una de las señales de
datos.
20. Una radioestación según la reivindicación
19, en la que la reducción en la potencia de transmisión de datos
tiene lugar al menos en la señal de datos de potencia máxima.
21. Una radioestación según la reivindicación
19, en la que la pluralidad de señales de datos son transmitidas en
una pluralidad de frecuencias de portadoras.
22. Una radioestación (200) para uso en un
sistema de radiocomunicación que comprende al menos una
radioestación según la reivindicación 1, comprendiendo medios (220)
de evaluación de calidad para evaluar la calidad de las señales
recibidas, medios (220) para determinar si la transmisión de un
bloque de datos está en marcha o suspendida, y medios de transmisor
(210) para transmitir una primera indicación de la calidad de señal
recibida mientras la transmisión del bloque de datos está en marcha
y para transmitir una segunda indicación de la calidad de señal
recibida mientras la transmisión del bloque de datos está
suspendida.
23. Un sistema de radiocomunicación que
comprende al menos una radioestación (100) según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 21.
24. Un método para hacer funcionar un sistema de
radiocomunicación (100, 200), comprendiendo, en una primera
radioestación (100), transmitir (500) por un canal en un período de
tiempo predeterminado (510, 550) a una segunda radioestación (200)
un bloque de datos que comprende símbolos (I) de información y
símbolos (C) de comprobación de paridad y, en respuesta a una
indicación de una reducción en la calidad de canal según un primer
criterio (520), reducir la potencia de transmisión de datos (530) y,
en respuesta a una indicación dentro del período de tiempo
predeterminado (550) de un incremento en la calidad de canal según
un segundo criterio (560), aumentar la potencia de transmisión de
datos (570).
25. Un método según la reivindicación 24,
comprendiendo además suspender la transmisión del bloque de datos
en respuesta a la indicación de una reducción en la calidad de canal
según el primer criterio y reanudar la transmisión del bloque de
datos en respuesta a la indicación dentro del período de tiempo
predeterminado de un incremento en la calidad de canal según el
segundo criterio.
26. Un método según la reivindicación 25, en el
que la reanudación sigue desde la porción del bloque de datos
correspondiente a la porción no terminada del período
predeterminado.
27. Un método según la reivindicación 25, en el
que la reanudación sigue desde el punto de suspensión del bloque de
datos y el bloque de datos es truncado si el período de tiempo
predeterminado termina antes de que todo el bloque de datos sea
transmitido.
28. Un método según la reivindicación 27,
comprendiendo además transmitir al menos algunos de los símbolos
(C) de comprobación de paridad después de transmitir todos los
símbolos (I) de información.
29. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones 25 a 28, comprendiendo además transmitir una
indicación de desde qué porción del bloque de datos sigue la
reanudación.
30. Un método según cualquiera de la
reivindicaciones 26 a 29, comprendiendo además, en respuesta a
completar la transmisión de los símbolos (I, C) de información y
comprobación de paridad antes del final del período de tiempo
predeterminado, retransmitir al menos una porción de los símbolos de
información o comprobación de paridad dentro del período de tiempo
predeterminado.
31. Un método según la reivindicación 25,
comprendiendo además reanudar la transmisión del bloque de datos si
la porción no terminada del período de tiempo predeterminado deja de
superar el tiempo necesario para completar la transmisión de al
menos los símbolos (I) de información.
32. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones 24 a 31, en el que la indicación de una reducción
en la calidad de canal según el primer criterio es una indicación
para aumentar la potencia de transmisión por encima de un umbral
predeterminado (P_{2}).
33. Un método según la reivindicación 32, en el
que la indicación para aumentar la potencia de transmisión es una
orden recibida.
34. Un método según la reivindicación 32, en el
que la indicación para aumentar la potencia de transmisión es una
medida de calidad reducida de canal en una señal recibida.
35. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones 24 a 33, comprendiendo además transmitir, en el
período de tiempo entre que el primer criterio es satisfecho y que
el segundo criterio es satisfecho, una señal de control con una
potencia de transmisión variable en respuesta a las órdenes
recibidas de control de potencia, y en el que el segundo criterio
es que la potencia de transmisión de la señal de control se haga
igual o menor que la potencia de transmisión de la señal de control
cuando el primer criterio fue satisfecho.
36. Un método según cualquiera de la
reivindicaciones 24 a 33, comprendiendo además transmitir, en el
período de tiempo entre que el primer criterio es satisfecho y que
el segundo criterio es satisfecho, una señal de control con un
nivel constante de potencia de transmisión, y en el que el segundo
criterio es una orden recibida para reducir la potencia de
transmisión.
37. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones 24 a 34, en el que la indicación de un incremento
en la calidad de canal según el segundo criterio es un incremento
en la calidad de canal medida en una señal recibida.
38. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones 25 a 37, comprendiendo además transmitir una
indicación de si la transmisión del bloque de datos está en marcha
o suspendida.
39. Un método según la reivindicación 38, en el
que la indicación de sin la transmisión del bloque de datos está en
marcha o suspendida comprende una primera señal de control cuando la
transmisión del bloque de datos está en marcha, y una segunda señal
de control cuando la transmisión del bloque de datos está
suspendida.
40. Un método según cualquiera de la
reivindicaciones 24 a 39, en el que la reducción de la potencia de
transmisión es una reducción a potencia de transmisión nula.
41. Un método según cualquiera de la
reivindicaciones 24 a 40, en el que la transmisión del bloque de
datos tiene lugar en una pluralidad de señales de datos
simultáneamente, y la reducción y el incremento en la potencia de
transmisión de datos tiene lugar en al menos una de las señales de
datos.
42. Un método según la reivindicación 41, en el
que la reducción en la potencia de transmisión de datos tiene lugar
al menos en la señal de datos de potencia máxima.
43. Un método según la reivindicación 41, en el
que la pluralidad de señales de datos son transmitidas en una
pluralidad de frecuencias de portadoras.
44. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones 25 a 43, comprendiendo además, en la segunda
radioestación (200), evaluar la calidad de las señales recibidas,
determinar si la transmisión de un bloque de datos está en marcha o
suspendida, y transmitir una primera indicación de la calidad de
señal recibida mientras la transmisión del bloque de datos está en
marcha y transmitir una segunda indicación de la calidad de señal
recibida mientras la transmisión del bloque de datos está
suspendida.
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