Aparato utilizado para ajustar un objetivo de relación de señal a interferencia 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, que comprende:

un medio de bucle interior (612, 614, 616) para dar instrucciones a un transmisor (506) para incrementar la potencia de transmisión enviando al transmisor una orden de aumento de potencia cuando una relación de señal a interferencia estimada de una señal recibida desde el transmisor está por debajo del objetivo;

y medios de bucle exterior (618) para ajustar el objetivo cuando una tasa de transmisión de error de la señal recibido sobrepasa una tasa de transmisión de error predeterminada;

caracterizado porque el aparato comprende, además, medios para inhibir el ajuste del objetivo cuando se indica por la información de control de potencia de bucle interior

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

Antecedentes 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.

La invención descrita en esta solicitud se explica en el contexto de un sistema de comunicaciones de acceso múltiple por división de códigos (CDMA). Sin embargo, un especialista 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 desvela en la patente norteamericana número 4.901.307 titulada "Sistema de comunicaciones de acceso múltiple de espectro ensanchado utilizando satélites o repetidores terrestres" y en la patente norteamericana número 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 a la presente memoria descriptiva.

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 norteamericana número de serie 08/886.604 en tramitación junto con la presente, titulada "Sistema de comunicaciones inalámbricas CDMA de alta tasa de transmisión de datos" cedida al cesionario de la presente invención e incorporadas por referencia a la presente memoria descriptiva.

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 muestra en la patente norteamericana 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 incorporadas por referencia a la presente memoria descriptiva. 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 norteamericana número 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 incorporadas por referencia a la presente memoria descriptiva.

Como se muestra la figura 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 del la SIR objetivo, entonces se devuelve una orden de control de potencia interesada de subir ó bajar (subir/bajar) al transmisor para ajustar la potencia de transmisión como se muestra en la figura 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 la figura 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 degradada 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 figura 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 la presente memoria descriptiva como problema de sobrecarga de inclinación, está ilustrado en la figura 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 figura 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...

1. Aparato utilizado para ajustar un objetivo de relación de señal a interferencia 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, que comprende:

caracterizado porque el aparato comprende, además, medios para inhibir el ajuste del objetivo cuando se indica por la información de control de potencia de bucle interior.

2. Aparato según la reivindicación 1, en el que el cual la indicación para impedir el ajuste del objetivo comprende una información de control de potencia de bucle interior que comprende un número consecutivo de instrucciones de aumento de potencia superior a un número predeterminado.

3. Aparato según la reivindicación 1, en el cual la indicación para impedir el ajuste del objetivo comprende una información de control de potencia de bucle interior que comprende un primer número predeterminado de instrucciones de aumento de potencia que aparece en un segundo número predeterminado de instrucciones de control de potencia.

4. Aparato según la reivindicación 1, en el cual la indicación para impedir el ajuste del objetivo comprende una información de control de potencia de bucle interior que indica una diferencia entre la relación de señal a interferencia estimada y el objetivo que sobrepasa un umbral predeterminado.

5. Aparato según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende, además, un medio (610) para determinar la tasa de error recibida de la señal.

6. Aparato según la reivindicación 5, en el cual el medio (610) para determinar la tasa de error recibida de la señal comprende un control por redundancia cíclica.

7. Aparato según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 en el cual el medio para inhibir el ajuste no autoriza ningún ajuste en el objetivo.

8. Aparato según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el cual el medio para inhibir el ajuste autoriza un ajuste sobre el objetivo inferior al que se habría hecho por el medio para ajustar el objetivo.

9. Aparato según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el cual el emisor (506) comprende un emisor de estación base (300) y el medio de bucle interior (612, 614, 616) se incluye en una estación móvil (306).

10. Estación móvil (306) que comprende el aparato para ajustar un objetivo de relación de señal a interferencia según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9.

11. Procedimiento para ajustar un objetivo de relación de señal a interferencia 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 (612, 614)y un bucle exterior (618), comprendiendo el procedimiento:

caracterizado porque el ajuste del objetivo se inhibe cuando se indica por la información de control de potencia de bucle interior.

12. Procedimiento según la reivindicación 11, en el que el cual la indicación para inhibir el ajuste del objetivo comprende información de control de potencia de bucle interior que comprende un número consecutivo de instrucciones de aumento de potencia superior a un número predeterminado.

13. Procedimiento según la reivindicación 11, en el cual la indicación para inhibir el ajuste del objetivo comprende información de control de potencia de bucle interior que comprende un primer número predeterminado de instrucciones de aumento de potencia que aparecen en un segundo número predeterminado de instrucciones de control de potencia.

14. Procedimiento según la reivindicación 11, en el cual la indicación para inhibir el ajuste del objetivo comprende información de control de potencia de bucle interior que indica una diferencia entre la relación de señal a interferencia estimada y el objetivo que sobrepasa un umbral predeterminado.

15. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 14, que comprende, además, determinar la tasa de error recibida de la señal.

16. Procedimiento según la reivindicación 15, en el cual la etapa para determinar la tasa de error recibida de la señal comprende un control por redundancia cíclica.

17. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 11 a 16 en el cual la etapa para inhibir el ajuste no autoriza ningún ajuste en el objetivo.

18. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 11 a 16, en el cual la etapa para inhibir el ajuste autoriza un ajuste sobre el objetivo inferior al que se habría hecho para ajustar el objetivo.

19. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 18, en el cual el transmisor (506) comprende un transmisor de estación base (300), las órdenes de aumento de potencia se envían de una estación móvil (306) al transmisor, y se lleva a cabo la etapa de ajuste del objetivo en la estación móvil.

20. Programa informático para aplicar el procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 11 a 19 cuando se lleva a cabo mediante un procesador.

21. Sistema que permite el control de potencia de bucle cerrado de un enlace di recto en una red de comunicaciones inalámbricas, que comprende: