Ajuste del umbral SIR en un sistema de control de potencia en bucle cerrado.

Procedimiento de ajuste de un umbral de una relación de señal a interferencia,

SIR, de un sistema de control de potencia de bucle cerrado usado en una red de comunicaciones inalámbricas, teniendo el citado sistema de control de potencia de bucle cerrado un bucle interior y un bucle exterior, comprendiendo el procedimiento: determinar el rendimiento anterior del sistema de control de potencia, en el que determinar el rendimiento anterior incluye determinar un patrón de órdenes de control de potencia de un bucle de control;

ajustar el umbral de acuerdo con el rendimiento anterior determinado;

dar instrucciones a una estación móvil (306) para incrementar su potencia de transmisión enviando a la estación móvil una orden de aumento de potencia cuando la potencia de una señal (304) recibida desde la estación móvil está por debajo del umbral; e

inhibir el ajuste del umbral cuando un número de órdenes de aumento de potencia consecutivas es superior a un número predeterminado.

Ajuste del umbral SIR en un sistema de control de potencia en bucle cerrado Antecedentes de la invención I. Campo de la invención La presente invención se refiere a un sistema de comunicaciones inalámbricas. En particular, la presente invención describe un sistema de control de potencia de bucle cerrado.

II. Descripción de la técnica relacionada La invención descrita en la presente solicitud se explica en el contexto de un sistema de comunicaciones de acceso múltiple por división de códigos (CDMA) . Sin embargo, un experto en la técnica podrá reconocer que la invención se puede adaptar para utilizarse en todo tipo de sistemas de comunicaciones inalámbricas, especialmente sistemas de alta tasa de transmisión en los que la transmisión de datos puede producir una falta de potencia de transmisión suficiente que asegure la transmisión fiable de toda la información.

1. Técnicas de Modulación CDMA

El uso de técnicas de modulación de acceso múltiple por división de códigos (CDMA) es una de las distintas técnicas para facilitar las comunicaciones en sistemas de comunicaciones inalámbricas en gran escala. Otras técnicas de sistemas de comunicaciones de acceso múltiple, tales como el acceso múltiple por división de tiempo (TDMA) y el acceso múltiple por división de frecuencias (FDMA) , son bien conocidas en la técnica. La utilización de las técnicas CDMA en un sistema de comunicaciones de acceso múltiple se divulga en la patente de los EE.UU. nº . 4.901.307 titulada "SISTEMA DE COMUNICACIONES DE ACCESO MÚLTIPLE DE ESPECTRO ENSANCHADO UTILIZANDO SATÉLITES O REPETIDORES TERRESTRES" y en la patente de los EE.UU. Nº . 5.103.459 titulada "SISTEMA Y PROCEDIMIENTO PARA GENERAR FORMAS DE ONDA DE SEÑAL EN UN SISTEMA TELEFÓNICO CELULAR CDMA" ambas de las cuales están cedidas al cesionario de la presente invención e incorporadas por referencia al presente documento.

Debido a que las comunicaciones inalámbricas son más comunes, hay una demanda creciente de sistemas de comunicaciones inalámbricas que puedan transmitir información digital a altas tasas de transmisión. Un procedimiento para enviar datos a alta tasa de transmisión desde una estación remota a una estación de base es permitir que la estación remota envíe los datos utilizando las técnicas de espectro ensanchado de CDMA. Este procedimiento permite que la estación remota transmita su información utilizando un pequeño conjunto de canales ortogonales, y es descrito en detalle en la solicitud de patente de los EE.UU. nº . de serie 08/886.604 en tramitación junto con la presente, titulada "SISTEMA DE COMUNICACIONES INALÃ?MBRICAS CDMA DE ALTA TASA DE TRANSMISIÓN DE DATOS" cedida al cesionario de la presente invención e incorporadas por referencia al presente documento.

Sin embargo, debido a que más clientes utilizan sistemas de comunicaciones inalámbricas, el control de la potencia o energía utilizada para trasmitir una señal de comunicaciones es incluso más importante. Si una señal de comunicaciones es trasmitida con un nivel de potencia demasiado elevado, la transmisión puede interferir con otras transmisiones. Si es enviada con un nivel de potencia demasiado bajo, la información contenida en la señal puede no ser recibida con suficiente fiabilidad. Además, trasmitir una señal a la potencia más baja posible es deseable debido a que, entre otras cosas, se puede ahorrar potencia de la batería del transmisor en una estación móvil.

2. Control de Potencia En general, las técnicas de control de potencia "rápidas" actuales utilizadas en los sistemas de comunicaciones inalámbricas de bucle cerrado consisten en un bucle interior y un bucle exterior. Un procedimiento y aparato conocidos y útiles para controlar la potencia de transmisión de esta manera se divulga en la patente de los EE.UU. nº . 5.056.109, titulada "PROCEDIMIENTO Y APARATO PARA CONTROLAR LA POTENCIA DE TRANSMISIÓN EN UN SISTEMA DE TELÉFONOS MÓVILES CELULARES CDMA" cedida al cesionario de la presente invención e incorporada por referencia al presente documento. Otra técnica utilizada para controlar la máxima potencia de transmisión por activación de puertas, coronado o ignorando una orden de control de potencia se muestra en la solicitud de patente de los EE.UU. nº . de serie 09/239.454 titulada "PROCEDIMIENTO Y APARATO PARA CONTROLAR LA POTENCIA DE TRANSMISIÓN EN UN SISTEMA DE COMUNICACIONES DE TRANSMISIÓN POTENCIALMENTE CON PUERTA O CORONADA", presentada el 28 de enero de 1999, cedida al cesionario de la presente invención e incorporada por referencia al presente documento.

Como se muestra en la FIG. 1 (a) , el bucle interior controla la potencia de transmisión realizando el seguimiento de una relación de señal a interferencia (SIR) deseada u objetivo. Se selecciona una SIR objetivo y a continuación la SIR estimada de cada transmisión recibida por una estación respectiva se compara con la SIR objetivo. Si la transmisión recibida se encuentra por debajo o por encima de la SIR objetivo, entonces se devuelve una orden de control de potencia interesada de aumentar ó disminuir (aumentar/disminuir) al transmisor para ajustar la potencia de

transmisión como se muestra en la FIG. 1 (b) . Debido a que estos incrementos de potencia normalmente se realizan en incrementos de +/ -0, 5 dB, los incrementos y disminuciones de potencia solamente se aproximan a la potencia de transmisión ideal, como se muestra en la FIG. 1 (c) .

El bucle exterior establece la SIR objetivo que es utilizada por el bucle interior. Típicamente, un bucle exterior utiliza un algoritmo que incrementa sustancialmente la SIR objetivo si la calidad de una señal recibida decodificada se degrada por debajo de un nivel aceptable, normalmente producida por una detección de error de trama o por una tasa de transmisión secuencial de error de trama (FER) inaceptablemente alta. Sin embargo, como se explicará más adelante, cuando se produce un desvanecimiento intenso selectivo de una señal trasmitida, o cuando un transmisor no puede incrementar su potencia de transmisión, el incremento de la SIR objetivo en cualquier cantidad no será una respuesta apropiada.

Un desvanecimiento intenso selectivo es una condición de desvanecimiento intenso que es de corta duración. Como se muestra en la FIG. 2 (a) , en la que la línea 202 representa la fuerza de una señal recibida ideal y t representa el tiempo, cuando la fuerza de la señal recibida 204 disminuye abruptamente, lo cual hace que la calidad de la señal recibida se encuentre fuera de un rango aceptable 206, se ha producido una condición de desvanecimiento intenso selectivo. En los actuales sistemas de control de potencia, cuando se produce esta condición de desvanecimiento intenso selectivo -haciendo que la calidad de la señal recibida 204 se degrade -la SIR objetivo se incrementará. Pero debido a la naturaleza temporal de la condición de desvanecimiento intenso selectivo, incrementar la SIR objetivo puede no ser una respuesta apropiada a la orden de control de potencia, debido a que la causa de la fiabilidad reducida de la señal no es debida a una SIR objetivo establecida de manera no apropiada.

Otra limitación de las técnicas de control de potencia actuales es la incapacidad de seguir cambios severos repentinos en el trayecto de propagación de la señal trasmitida cuando se necesitan incrementos grandes en la potencia de transmisión de señal para que la señal sea recibida fiablemente. Este problema, denominado en el presente documento como problema de sobrecarga de inclinación, está ilustrado en la FIG. 2 (b) . Como se muestra, cuando los requisitos de variación de potencia en la señal que va a ser seguida son grandes en comparación con la frecuencia actualizada y con el tamaño de "escalón" de los cambios de potencia actuales, la cuantificación de la señal no puede seguir. Aunque la SIR objetivo puede ser incrementada o disminuida en escalones como se requiera, esto puede no ser una respuesta correcta e incluso en el caso de que lo sea, el cambio posterior en la potencia de transmisión no siempre será adecuado. Los sistemas actuales generalmente limitan los ajustes de potencia aproximadamente a +/-0, 5 dB (con independencia de la cantidad de degeneración en el trayecto de propagación) . La condición de sobrecarga de inclinación ilustrada en la FIG. 2 (b) muestra que cuando el requisito de potencia ideal P se eleva rápidamente, los incrementos de potencia escalonados Pt de los sistemas actuales no pueden mantenerla.

Otra limitación más de los sistemas conocidos actuales es que el bucle interior continúa realizando peticiones de incremento de potencia incluso cuando el sistema de comunicaciones no puede cumplir la petición. Este problema de techo de potencia se produce cuando el transmisor... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento de ajuste de un umbral de una relación de señal a interferencia, SIR, de un sistema de control de potencia de bucle cerrado usado en una red de comunicaciones inalámbricas, teniendo el citado sistema de control de potencia de bucle cerrado un bucle interior y un bucle exterior, comprendiendo el procedimiento:

determinar el rendimiento anterior del sistema de control de potencia, en el que determinar el rendimiento anterior incluye determinar un patrón de órdenes de control de potencia de un bucle de control;

ajustar el umbral de acuerdo con el rendimiento anterior determinado;

dar instrucciones a una estación móvil (306) para incrementar su potencia de transmisión enviando a la estación móvil una orden de aumento de potencia cuando la potencia de una señal (304) recibida desde la estación móvil está por debajo del umbral; e inhibir el ajuste del umbral cuando un número de órdenes de aumento de potencia consecutivas es superior a un número predeterminado.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el ajuste de inhibición del umbral, cuando un número de órdenes de aumento de potencia consecutivas es superior a un número predeterminado, comprende:

inhibir el ajuste del umbral cuando un número de órdenes de aumento de potencia consecutivas es superior al número predeterminado, y falló una comprobación de verificación de una unidad de señal recibida.

3. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el ajuste de inhibición del umbral, cuando un número de órdenes de aumento de potencia consecutivas es superior a un número predeterminado, comprende:

inhibir el ajuste del umbral cuando un número de órdenes de aumento de potencia, que se produjo en un primer número anterior predeterminado de órdenes de control de potencia, es superior a un segundo número predeterminado.

4. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el ajuste de inhibición del umbral, cuando un número de órdenes de aumento de potencia consecutivas es superior a un número predeterminado, comprende:

inhibir el ajuste del umbral cuando un número de órdenes de aumento de potencia, que se produjo en un primer número anterior predeterminado de órdenes de control de potencia, es superior a un segundo número predeterminado, y falló una comprobación de verificación de una unidad de señal recibida.

5. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que ajustar el umbral de acuerdo con el rendimiento anterior determinado comprende:

reducir una cantidad de ajuste del umbral cuando un número de órdenes de aumento de potencia, que se produjo en un primer número anterior predeterminado de órdenes de control de potencia, es superior a un segundo número predeterminado.

6. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que ajustar el umbral de acuerdo con el rendimiento anterior determinado comprende:

reducir una cantidad de ajuste del umbral cuando un número de órdenes de aumento de potencia, que se produjo en un primer número anterior predeterminado de órdenes de control de potencia, es superior a un segundo número predeterminado, y falló una comprobación de verificación de una unidad de señal recibida.

7. -Aparato para ajustar un umbral de una relación de señal a interferencia, SIR, de un sistema de control de potencia de bucle cerrado usado en una red de comunicaciones inalámbricas, teniendo el citado sistema de control de potencia de bucle cerrado un bucle interior y un bucle exterior, comprendiendo el aparato:

medios para determinar el rendimiento anterior del sistema de control de potencia, en el que determinar el rendimiento anterior incluye determinar un patrón de órdenes de control de potencia de un bucle de control;

medios para ajustar el umbral de acuerdo con el rendimiento anterior determinado;

medios para dar instrucciones a una estación móvil (306) para incrementar su potencia de transmisión, enviando a la estación móvil una orden de aumento de potencia cuando la potencia de una señal (304) recibida desde la estación móvil está por debajo del umbral; y medios para inhibir el ajuste del umbral cuando un número de órdenes de aumento de potencia consecutivas es superior a un número predeterminado.

8. Aparato según la reivindicación 7, en el que los medios para inhibir el ajuste del umbral, cuando un número de

órdenes de aumento de potencia consecutivas es superior a un número predeterminado, comprende medios para inhibir el ajuste del umbral cuando un número de órdenes de aumento de potencia consecutivas es superior al número predeterminado, y falló una comprobación de verificación de una unidad de señal recibida.

9. Aparato según la reivindicación 7, en el que los medios para inhibir el ajuste del umbral, cuando un número de órdenes de aumento de potencia consecutivas es superior a un número predeterminado, comprende medios para inhibir el ajuste del umbral cuando un número de órdenes de aumento de potencia que se produjo en un primer número anterior predeterminado de órdenes de control de potencia es superior a un segundo número predeterminado.