Изобретение в общем случае касается систем радиосвязи, в частности системы радиосвязи с географическим перераспределением использования ресурсов связи.
Известны системы связи, в которых применяется географическое перераспределение при использовании ресурсов связи. В этих системах определенное количество ресурсов связи выделяется для одной географической зоны и то же количество ресурсов связи перераспределяется для использования в одной или нескольких других географических зонах. Такой способ повторного использования ресурсов связи повышает пропускную способность системы связи, так как сводит к минимуму число ресурсов связи, необходимых для обеспечения службы связи в большой географической зоне, состоящей из нескольких меньших географических зон.
Известно также, что ресурс связи определяется схемой уплотнения, используемой в данной системе связи. Например, при частотном уплотнении (FDM) ресурсом связи может являться несущая частоты или две несущие частоты, в то время как при временном уплотнении (TDM) ресурсом связи может быть временной интервал или два временных интервала в одном или нескольких временных циклах. Кроме того, в системе кодового уплотнения (CDM) ресурсом связи может служить выделенная кодовая комбинация.
Наиболее типичной системой связи, повторно использующей ресурсы связи в географических зонах, является сотовая система. В сотовой системе распределение ресурса начинается с передачи связным устройством запроса на услуги связи. Исходя из наличия ресурса и пригодности сигнала контроллер ресурсов выделяет ресурс связи данному связному устройству. Связь, например, телефонный разговор или факсимильная передача, ведется на ресурсе связи между данным связным устройством и другим связным устройством или между данным связным устройством и абонентом телефонной системы общего пользования. Связь продолжается до ее завершения или же до возникновения перерыва в обслуживании. В случае потенциального перерыва в обслуживании связь может быть перераспределена или передана на альтернативный ресурс для продолжения. Альтернативный ресурс связи выбирается, как правило, на основании тех же характеристик, которые были использованы контроллером ресурсов для выделения первоначального ресурса связи. После завершения связи контроллер ресурсов возвращает данный ресурс связи в исходное состояние, делая его доступным для следующей связи.
Важным параметром определения подходящего ресурса связи является пригодность сигнала. В системе радиосвязи ресурсами связи типично являются радиочастотные каналы, которые занимают установленную ширину полосы частот, или временные интервалы в установленных временных циклах. Когда информационные сигналы передаются по ресурсам связи, нежелательные эффекты, такие как замирание или помехи, изменяют эти информационные сигналы во время передачи. Следовательно, информационные сигналы, принимаемые приемником связного устройства или радиостанцией, подвергаются искажению. Оценив индикацию искажения на имеющихся ресурсах связи, можно выбрать для связи ресурс с минимальными искажениями. Такая индикация искажений известна как пригодность сигнала.
Индикация уровня принимаемого сигнала (RSSI) и коэффициент ошибок в битах (BER) являются наиболее распространенным способом оценки пригодности сигнала. При оценке RSSI приемник измеряет сумму уровней сигнала, включающих полезный информационный сигнал, внутриканальные помехи и шум на искомом радиочастотном канале. Хотя данный способ дает точную оценку уровня принимаемого сигнала, им невозможно отличить полезный информационный сигнал от сигналов, вызванных внутриканальными помехами. Следовательно, измерение RSSI может не выявить допустимую пригодность сигнала из-за высокого уровня внутриканальных помех. Измерения BER дают точную оценку пригодности сигнала, однако, в географических зонах, имеющих низкие коэффициенты ошибок, могут потребоваться множество измерений и продолжительное время усреднения для получения точных оценок. При этом измерения могут занять от 10 до 50 с, чтобы получить точные данные BER.
Если RSSI или BER свидетельствует о непригодности ресурса связи, связь передается от указанного непригодного ресурса связи на другой ресурс. Как известно, и связное устройство, и радиостанция, участвующие в связи, могут контролировать пригодность активного ресурса связи и инициировать процесс его передачи при ухудшении характеристик. Однако пригодность активного ресурса связи не контролируется обоими устройствами одновременно. Если запрашивается передача канала связи, то либо радиостанция, либо связное устройство, либо они оба определяют альтернативный ресурс связи, на который следует перераспределить связь. Как правило, связное устройство контролирует исходящую линию связи активного ресурса (т.е. от радиостанции к связному (абонентскому устройству), а радиостанция контролирует свою входящую линию связи (т.е. от связного устройства к радиостанции). Следовательно, если связное устройство запрашивает передачу связи, это значит, что снижается пригодность сигнала исходящей линии связи, а если радиостанция запрашивает передачу связи, то означает, что снижается пригодность сигнала входящей линии связи.
После инициации процесса передачи (перераспределения) канала связи выбор нового ресурса для продолжения связи обычно производится двумя способами. После запроса передачи связи из-за ухудшения входящей линии связи сканирующие приемные устройства радиостанций, ассоциированных с альтернативными ресурсами связи, измеряют RRSI или BER соответствующей входящей линии связи. Радиостанции передают результаты измерений на центральный контроллер, который выбирает ресурс связи с оптимальными характеристиками входящей линии связи. При таком подходе не учитывается пригодность исходящей линии связи выбранного ресурса и используются непредпочтительные способы определения пригодности сигнала. Аналогично после запроса передачи связи из-за ухудшения исходящей линии связи связное устройство получает результаты измерений RRSI или BER альтернативных исходящих линий связи и выбирается ресурс связи с оптимальными характеристиками исходящей линии связи. При таком подходе не учитывается пригодность входящей линии связи выбранного ресурса. Кроме того, при обоих подходах не ограничивается число альтернативных ресурсов связи, которые могут быть кандидатами для передачи на них связи, а это число может быть очень велико. Таким образом, могут возникать дополнительные задержки в передаче связи, приводящие к перерывам в обслуживании.
Следовательно, существует необходимость в способе оперативного предварительного принятия решения о передаче канала связи от одного ресурса связи на другой на основании пригодности сигнала входящей и исходящей линий связи.
На фиг. 1 изображена система связи согласно изобретению;
на фиг. 2 - блок-схема последовательности операций, выполняемых связным устройством согласно изобретению;
на фиг. 3 - блок-схема последовательности операций, выполняемых радиостанцией, ассоциированной с первым ресурсом связи, согласно изобретению.
на фиг. 4 - блок-схема последовательности операций, выполняемых радиостанцией, ассоциированной с альтернативным ресурсом связи, согласно изобретению.
Согласно изобретению в общем случае предлагается быстрый, точный способ предварительного принятия решения о передаче связи с первого ресурса связи на второй. Данный способ реализуется посредством предварительного определения потенциальной необходимости в передаче связи и контролирования пригодности ресурса связи в исходящем направлении (от радиостанции к связному устройству) и во входящем направлении (от связного устройства к радиостанции). Когда связному устройству первоначально выделяется первый ресурс связи, оно принимает информацию, облегчающую контроль за альтернативными ресурсами связи, которые могут быть кандидатами для передачи им связи. Связное устройство сохраняет данную информацию об альтернативных ресурсах связи и периодически контролирует пригодность исходящего сигнала выделенного первого ресурса связи и всех альтернативных ресурсов связи. Аналогичным образом измеряется пригодность входящего сигнала выделенного первого ресурса связи радиостанцией, ассоциированной с первым ресурсом связи. Таким образом, если пригодность либо входящего, либо исходящего направления первого ресурса связи становится неудовлетворительной, связь передается на второй ресурс связи. Второй ресурс связи выбирается на основании информации об альтернативных ресурсах связи и уровнях помех входящих и исходящих направлений.
На фиг. 1 изображена многозональная система связи 100, включающая центральный контроллер 101, множество зон 102-106, множество радиостанций 107-112 и множество связных (абонентских) устройств 113-117. Каждое связное устройство 113-117 содержит запоминающее устройство 118 и обрабатывающее устройство 119, такое как микропроцессор. Множество зон 102-106 или ячеек изображены в виде круга, но они могут иметь и другую геометрическую форму, обычно шестиугольную. Множество радиостанций 107-112 обычно представляет собой стационарные приемопередающие станции или базовые станции, и могут содержать несколько приемопередатчиков, как показано для одной радиостанции 107. Множество связных устройств 113-117, как правило, является мобильными абонентскими радиоприемниками двусторонней связи, портативными радиоприемниками двусторонней связи или любым вариантом мобильных или портативных радиотелефонов. Центральный контроллер 101 содержит цифровую коммутационную схему и управляет множеством радиостанций 107-112 посредством управления распределением ресурсов связи и доступом к телефонным коммутационным схемам.
Работа многозональной системы связи 100 может быть описана в виде примера. Связное устройство 113, желающее выйти на связь, запрашивает ресурс связи у центрального контроллера 101 через радиостанцию 107. После приема запроса центральный контроллер 101 выделяет связному устройству 113 ресурс связи, исходя из наличия ресурса связи и пригодности сигнала на радиостанции 107. Пригодность сигнала на радиостанции 107 может быть определена разными способами. Центральный контроллер 101 выделяет связному устройству 113 ресурс связи, ассоциированный с радиостанцией 107, имеющей приемлемую пригодность сигнала.
После выделения ресурса связи и приема списка альтернативных ресурсов связи, которые могут быть потенциальными кандидатами на передачу связи, связное устройство 113 устанавливает связь с другим связным устройством, центральным диспетчером или абонентом телефонной сети общего пользования. В том случае, если связное устройство 113 устанавливает связь с другим связным устройством или диспетчером, взаимодействующая с ним радиостанция 107 действует как ретранслятор; если же связное устройство устанавливает связь с телефонным абонентом, взаимодействующая с ним радиостанция 107 принимает связь и передает ее центральному контроллеру 101, который затем осуществляет доступ к телефонной сети.
Во время интервала связи связное устройство 113 обычно перемещается и использует свой процессор 119 для контроля за пригодностью сигналов исходящей линии связи выделенного ресурса связи и всех потенциальных кандидатов для передачи связи. Связное устройство 113 сохраняет измерения пригодности сигналов в упорядоченном списке в своем запоминающем устройстве 118 для последующего использования. Кроме того, взаимодействующая с ним радиостанция 107 контролирует пригодность сигнала входящей линии связи выделенного ресурса связи, а другие радиостанции 108-112 контролируют уровни помех своих нераспределенных ресурсов связи.
Выбранный маршрут может привести к ухудшению пригодности сигнала выделенного ресурса связи либо в направлении ввода речевого сигнала (от связного устройства 113 к взаимодействующей с ним радиостанции 107), либо в направлении его вывода (от взаимодействующей радиостанции 107 к связному устройству 113), что вызывает необходимость передачи связи от назначенного ресурса связи к другому ресурсу. При неудовлетворительной пригодности сигнала, обнаруженной либо связным устройством 113, либо взаимодействующей с ним радиостанцией 107, радиостанция 107 передает на центральный процессор 101 запрос на перераспределение или передачу связи на другой ресурс связи. Понятие неудовлетворительной пригодности сигнала будет приведено ниже.
Процедура передачи связи (или перераспределения канала связи) осуществляется следующим образом.
Связное устройство 113 передает свой список кандидатов для переноса канала связи и их соответствующие уровни передаваемых речевых сигналов на взаимодействующую с ним радиостанцию 107. Радиостанция 107 передает указанный список кандидатов для переноса связи, их соответствующие уровни передаваемых (исходящих) речевых сигналов и заданное пороговое значение пригодности сигнала на центральный контроллер 101. Центральный контроллер 101 передает исходящий речевой сигнал соответствующего уровня и установленное пороговое значение пригодности сигнала на радиостанцию, ассоциированную с первым альтернативным ресурсом связи в списке. Указанная радиостанция на основе взаимности определяет проектный уровень принимаемого речевого сигнала по уровню переданного речевого сигнала, заданному центральным контроллером 101. После получения проектного уровня принимаемого сигнала базовая радиостанция вычисляет допустимый уровень помех, исходя из установленного порогового значения пригодности сигнала и проектной силы сигнала ввода разговора, и определяет, удовлетворителен ли ее уровень помех по отношению к допустимому уровню. Если ее уровень помех удовлетворителен, радиостанция информирует связное устройство 113 через центральный контроллер 101 и взаимодействующую с ним радиостанцию 107 о перераспределении связи на ее альтернативный ресурс связи. Если ее уровень помех неудовлетворен, радиостанция информирует связное устройство 113 через центральный контроллер 101 и взаимодействующую с ним радиостанцию 107 о перераспределении связи на ее альтернативный ресурс связи. Если ее уровень помех неудовлетворен, радиостанция информирует центральный контроллер 101 о своем состоянии, и последний подлежащий приему речевой сигнал соответствующего уровня и установленное пороговое значение пригодности сигнала на радиостанцию, ассоциированную со вторым альтернативным ресурсом связи в списке. Этот процесс повторяется до тех пор, пока не будут проанализированы все возможные кандидаты на передачу связи, не улучшится пригодность сигнала неудовлетворительной (неоптимальной) линии связи выделенного ресурса связи или пока не прекратится связь.
В данном примере, если связное устройство 113 выходит из своей исходной зоны 102 и перемещается в соседнюю зону 103, центральный контроллер 101 может перераспределить связь на ресурс связи, ассоциированный с любой из двух радиостанций 108 или 109, в зависимости от того, какой из ресурсов связи обеспечивает максимальное улучшение пригодности сигнала по сравнению с пригодностью сигнала неоптимальной линии связи назначенного ресурса связи без существенного ухудшения пригодности сигнала оптимальной линии связи выбранного ресурса (т. е. пригодность сигнала оптимальной линии связи ресурса связи должна оставаться выше минимального порогового значения). После окончания связи связное устройство 113 оставляет свой текущий ресурс связи и радиостанция, ассоциированная с данным ресурсом связи, извещает центральный контроллер 101 о разъединении.
На фиг. 2 изображена логическая блок-схема последовательности операций, выполняемых связным устройством для реализации настоящего изобретения. Взяв начало с блока "Start", процесс переходит к блоку 200, в котором устанавливается связь на первом ресурсе связи. Связное устройство передает запрос на связь и центральный контроллер распределяет связь на первом ресурсе связи через ассоциированную с ним радиостанцию. Первый ресурс связи обеспечивает каналы передачи и приема, по которым ведется радиосвязь. Каждый канал связи первого ресурса связи может быть радиочастотным каналом в системе многостанционного доступа с частотным разделением каналов (FDMA) или временным интервалом во временном цикле системы многостанционного доступа с временным разделением каналов (TDMA). Процесс продолжается в блоке 201, в котором связное устройство принимает и сохраняет информацию об альтернативных ресурсах связи. Информация об альтернативных ресурсах связи обычно включает в себя список альтернативных ресурсов связи. Альтернативные ресурсы связи обычно располагаются в зонах, смежных с зоной первого ресурса связи. Однако альтернативными ресурсами связи могут быть также другие частоты или временные интервалы, используемые в той же самой зоне, в которой находится первый ресурс связи. Информация об альтернативных ресурсах связи формируется центральным контроллером и содержит указание альтернативных ресурсов связи, которые контролируются данным связным устройством.
Далее процесс переходит к блоку 202, в котором связное устройство производит первое определение пригодности сигналов альтернативных ресурсов связи. Пригодность сигнала каждого альтернативного ресурса связи определяется посредством измерения метрики качества сигнала, передающей речевой сигнал линии каждого ресурса связи. Примерами известных метрик качества сигнала могут быть индикация общей принимаемой мощности или с уровня принимаемого сигнала (RSSI), коэффициент ошибок в битах или словах (применяемый в цифровых системах связи) и отношение несущей к сумме помех и шума (C/(1+N)). Последняя метрика является наиболее предпочтительной. Исходя из логарифмического выражения этой предпочтительной метрики допустимая пригодность сигнала находится обычно в диапазоне 15-20 дБ в зависимости от конфигурации системы связи.
Определения пригодности сигнала альтернативных ресурсов связи наиболее удобно производить в системах TDMA. В таких системах связное устройство может измерять метрику (индекс, параметр) качества сигнала линии передачи речевого сигнала первого ресурса связи по одному разу в каждом цикле. Во время одного или нескольких временных интервалов бездействия в цикле связное устройство измеряет метрику качества сигнала линии вывода разговора для одного или нескольких альтернативных ресурсов связи. Таким образом, за ограниченное количество циклов TDMA связное устройство полностью производит измерение метрик качеств сигналов линий передачи речевого сигнала для всех альтернативных ресурсов связи. Поскольку пригодность сигнала может быстро изменяться (для наземных мобильных радиосвязных систем типичное время декорреляции 15 с), определение пригодности сигнала первого ресурса связи и альтернативных ресурсов должно быстро заканчиваться и постоянно повторяться связным устройством. Связное устройство ведет список всех альтернативных ресурсов связи с учетом пригодности их сигналов. Следовательно, в случае возникновения необходимости в передаче связи составленный в порядке приоритетности список кандидатов для переноса канала связи уже имеется для передачи речевого сигнала.
Процесс продолжается по двум параллельным маршрутам - к блоку принятия решения 203 и блоку 205. В блоке принятия решения 203 связное устройство определяет, удовлетворяет ли его пригодность сигнала первого ресурса связи или нет. Термин "неудовлетворительно" означает ухудшение метрики качества сигнала ниже установленного порогового значения или чаще всего падение метрики качества сигнала ниже установленного порогового значения в течение определенного непрерывного интервала времени. Альтернативно термин "удовлетворительно" относится к состоянию, при котором метрика качества сигнала остается равной заданному пороговому значению или выше него. Например, пригодность сигнала первого ресурса связи может быть определена как неудовлетворительная, когда она мгновенно падает ниже значения (C(1+N)) 20 дБ, или когда она падает ниже значения (C(1+N)) 17 дБ в течение 5 с. Заданное пороговое значение может быть установлено на любом уровне, например, уровне, при котором сигнал непригоден или сигнал является допустимым, но низкого качества. Кроме того, пригодность сигнала первого ресурса связи может быть определена как неудовлетворительная, если пригодность сигнала альтернативного ресурса связи превышает установленное пороговое значение, в значительно большей мере, чем пригодность сигнала первого ресурса связи.
Если связное устройство определяет, что пригодность сигнала первого ресурса связи является удовлетворительной, выбирается альтернатива "да" и связное устройство принимает индикацию неудовлетворительности первого ресурса связи от ассоциированной с ним радиостанции 204. Данная индикация передается от указанной радиостанции на связное устройство и показывает состояние сигнала на линии поступления речевого сигнала (входящей линии связи) первого ресурса связи. Данная индикация может быть показанием пригодности входящего речевого сигнала или мерой, насколько пригодность сигнала ввода разговора выше или ниже установленного порогового значения. В противном случае выбирается ветвь "нет" к блоку 209, в котором связное устройство выбирает второй ресурс связи на основании пригодности сигналов альтернативных ресурсов связи.
В блоке 205 связное устройство разделяет альтернативные ресурсы связи в своей памяти на первую и вторую группу. Разделение на группы производится для того, чтобы свести к минимуму количество времени, необходимое для контролирования всех альтернативных ресурсов связи. По мере увеличения числа альтернативных ресурсов связи растет также и время, необходимое для их измерения. Следовательно, за счет разделения альтернативных ресурсов связи на две группы и контролирования этих двух групп с разной скоростью можно свести до минимума время, необходимое для измерения пригодности сигнала каждого альтернативного ресурса связи. Первая или приоритетная группа является группой альтернативных ресурсов связи с оптимальной пригодностью сигналов. Вторая или второстепенная группа содержит остальные альтернативные ресурсы связи.
Когда связному устройству первоначально выделяется первый ресурс связи, оно помещает все альтернативные ресурсы связи во второстепенную группу. После первоначального цикла контроля значения метрик качества сигналов линии вывода речевых сигналов альтернативных ресурсов связи ранжируются по порядку и ресурсы связи, имеющие самые высокие значения пригодности сигналов, помещаются в приоритетную группу. Число членов приоритетной группы обычно ограничено максимальным числом, зависящим от максимального времени контролирования для каждого последующего цикла. Остальные ресурсы связи помещаются во второстепенную или вторую группу.
После разделения на группы процесс переходит от блока 205 к блоку 206, в котором связное устройство определяет пригодность каждого альтернативного ресурса связи в первой, приоритетной группе с первой установленной скоростью. На практике многие альтернативные ресурсы связи могут быть непригодными и не требуют таких частых измерений, как те альтернативные ресурсы, которые являются наиболее вероятными кандидатами на передачу канала связи. Таким образом, каждый последующий цикл, используемый для контролирования всех альтернативных ресурсов связи, может включать в себя измерение пригодности сигнала линии вывода речевого сигнала каждого члена приоритетной группы и одного члена второстепенной группы в установленной циклической временной последовательности. При таком типе цикла контроля наиболее важные члены приоритетной группы контролируются с более высокой скоростью, чем менее важные члены второстепенной группы. Например, в системе связи TDMA, в которой используется цикл из трех временных интервалов, с первой установленной скоростью может измеряться пригодность сигналов двух членов приоритетной группы в двух временных интервалах каждого цикла. Следовательно, в каждом цикле контролируются два члена приоритетной группы. Затем процесс переходит к блоку 207, в котором связное устройство определяет пригодность каждого альтернативного ресурса связи во второй или второстепенной группе со второй установленной скоростью. Поскольку члены второстепенной группы являются менее предпочтительными кандидатами для передачи связи, скорость их контролирования ниже скорости, с которой контролируются члены приоритетной группы. Если взять предыдущий пример, то со второй установленной скоростью может измеряться один член второстепенной группы в одном временном интервале каждого цикла, что эквивалентно контролированию одного члена второстепенной группы в каждом временном цикле. Таким образом, в этом примере первая установленная скорость вдвое выше второй установленной.
После измерения пригодности сигналов альтернативных ресурсов связи во второй группе процесс переходит к блоку принятия решения 208, в котором связное устройство определяет, следует ли изменять члены первой и второй групп. Через заранее установленные интервалы производится переоценка состояния пригодности сигналов членов каждой группы и может производиться перегруппировка членов в каждой группе в зависимости от результата проверки состояния. Например, если пригодность сигнала члена приоритетной группы падает ниже пригодности сигнала самого высокого по рангу члена второстепенной группы, этот самый высокий по рангу член второстепенной группы может быть введен в приоритетную группу, а член приоритетной группы, имеющий наименее оптимальную пригодность сигнала, может быть переведен во второстепенную группу. Корректировка статуса производится через каждые 1-5 с.
Если обнаруживается необходимость перегруппировки членов в приоритетной и второстепенной группах, связное устройство производит корректировку членов каждой группы и процесс продолжается по ветви "да" к блоку 205. В противном случае связное устройство сохраняет имеющиеся члены в каждой группе и процесс продолжается по ветви "нет" к блоку 205. Таким образом, формируется цикл, обеспечивающий периодическую перегруппировку членов приоритетной и второстепенной групп во время связи. При этом пригодность сигналов первого ресурса связи и всех альтернативных ресурсов связи периодически контролируется, чтобы в случае необходимости перераспределения связи можно было выбрать оптимального имеющегося кандидата для перераспределения канала связи, связь на котором должна быть установлена с минимальной задержкой.
Как отмечалось, ветвь "нет" от блока принятия решения 203 и ветвь "да" от блока принятия решения 204 может переходить к блоку 209, в котором связное устройство определяет второй ресурс связи на основании пригодности сигналов альтернативных ресурсов связи. В случае необходимости передачи связи связное устройство передает список членов приоритетной группы, соответствующие представления уровней сигналов их исходящих линий связи и свою действительную излучаемую мощность (мощность передачи плюс усиление антенны) на центральный контроллер через взаимодействующую с ним радиостанцию. Данный список может включать в себя все члены приоритетной группы, некоторые члены приоритетной группы или не включать ни одного члена приоритетной группы в зависимости от того, имеют ли какие-либо члены приоритетной группы пригодность сигнала, которая не ухудшит пригодность сигнала линии вывода речевого сигнала, если связь будет перераспределена на данный альтернативный ресурс связи. Второй ресурс связи должен быть одним из альтернативных ресурсов связи в списке членов приоритетной группы, переданном связным устройством. Следовательно, если в списке, переданном связным устройством, отсутствуют члены приоритетной группы, передача связи откладывается до тех пор, пока по меньшей мере один член приоритетной группы не попадет в этот список или же связь не прервется.
После того, как связное устройство передаст свой список пригодных альтернативных ресурсов связи на центральный контроллер, процесс переходит к блоку принятия решения 210, в котором связное устройство принимает индикацию, имеет ли второй ресурс связи допустимый уровень помех. После приема списка альтернативных ресурсов связи и представлений силы сигналов исходящей линии от связного устройства центральный контроллер передает опознавательный код первого альтернативного ресурса связи в списке, его соответствующее представление уровня сигнала исходящей линии связи и заданное пороговое значение пригодности сигнала входящей линии связи на радиостанцию, ассоциированную с данным первым альтернативным ресурсом связи.
Если первый альтернативный ресурс связи доступен для использования и его уровень помех обеспечивает пригодность сигнала входящей линии связи, эквивалентную или лучше установленного порогового значения, этот первый альтернативный ресурс связи становится вторым ресурсом связи и ассоциированная с ним радиостанция передает индикацию его состояния пригодности на связное устройство через центральный контроллер и радиостанцию, ассоциированную с первым ресурсом связи. Если первый альтернативный ресурс связи недоступен для использования или доступен, но имеет неудовлетворительный уровень помех, радиостанция, ассоциированная с данным первым альтернативным ресурсом связи, извещает связное устройство через центральный контроллер о состоянии непригодности, и центральный контроллер переходит к опросу следующего альтернативного ресурса связи в своем принятом списке. Процедура выбора продолжается до тех пор, пока не будет получен пригодный второй ресурс связи или не будет исчерпан весь список членов приоритетной группы. Если не было обнаружено ни одного приемлемого второго ресурса связи, процесс выбора продолжается по скорректированным или перегруппированным спискам, периодически передаваемым связным устройством, до тех пор, пока не будет найден приемлемый второй ресурс связи, пока не станет удовлетворительной пригодность сигнала линии вывода разговора первого ресурса связи, пока не прекратится связь или пока не будет иным образом снята необходимость в передаче связи.
Если связное устройство принимает индикацию, что уровень помех второго ресурса связи удовлетворительный, процесс продолжается по ветви "да" к блоку 212, в котором связное устройство продолжает связь на выбранном втором ресурсе связи. Если радиостанция, ассоциированная со вторым ресурсом связи, отвечает на запрос центрального контроллера индикацией пригодности, центральный контроллер, во-первых, информирует радиостанцию, ассоциированную со вторым ресурсом связи, выделить второй ресурс связи для передачи на него связи и, во-вторых, дает команду радиостанции, ассоциированной с первым ресурсом связи, известить связное устройство о предстоящей передаче связи и перераспределить себя. После приема извещения о передаче связи с радиостанции первого ресурса связи связное устройство переключается с первого ресурса связи на второй ресурс связи и продолжает связь на втором ресурсе связи с ассоциированной с ним радиостанцией.
Когда связное устройство принимает индикацию, что уровень помех второго ресурса связи недопустим, процесс продолжается по ветви "нет" назад к блоку 203, чтобы сформировать цикл, в котором связное устройство продолжает контролировать удовлетворительность первого ресурса связи, пока запрашивается передача связи, чтобы в случае, если первый ресурс связи станет удовлетворительным, можно было отменить запрос о передаче связи.
На фиг. 3 показана блок-схема последовательности операций, которую может осуществлять радиостанция, ассоциированная с первым ресурсом связи, для реализации данного изобретения. Начав последовательность с блока "start", процесс переходит к блоку 300, в котором связное устройство устанавливает связь на первом ресурсе связи, поддерживаемом данной радиостанцией. Установление связи на первом ресурсе связи по существу идентично операции, выполняемой в блоке 200 на фиг.2. Процесс продолжается в блоке 301, в котором радиостанция определяет пригодность сигнала первого ресурса связи. Так же как и в описании блока 202 на фиг. 2, пригодность сигнала определяется посредством измерения метрики качества сигнала линии ввода речевого сигнала первого ресурса связи. Предпочтительной метрикой, как отмечалось, является отношение несущей к сумме помех и шума (C/(1+N)), и ее легче всего получить в системе связи TDMA, описанной со ссылкой на блок 202 на фиг. 2. В системе TDMA скорость, с которой пригодность сигнала линии ввода разговора первого ресурса связи контролируется радиостанцией, аналогична скорости, с которой пригодность сигнала линии вывода речевого сигнала первого ресурса связи контролируется связным устройством. Это значит, что радиостанция может измерять метрику качества сигнала линии ввода речевого сигнала первого ресурса связи по одному разу за цикл в течение интервала времени, когда она активно участвует в связи.
После определения пригодности сигнала линии ввода речевого сигнала первого ресурса связи процесс переходит к блоку принятия решения 303, в котором радиостанция определяет, не является ли неудовлетворительной пригодность сигнала линии ввода речевого сигнала первого ресурса связи. Пригодность сигнала линии ввода речевого сигнала первого ресурса связи определяется посредством измерения метрики качества сигнала линии ввода речевого сигнала. Как отмечалось, в связи с определением пригодности сигнала линии вывода речевого сигнала первого ресурса связи в блоке принятия решения 203 по фиг. 2, пригодность сигнала линии ввода речевого сигнала является неудовлетворительной, если измеренная метрика качества сигнала находится ниже установленного порогового значения в данный момент или в течение установленного периода времени.
Если радиостанция определяет, что пригодность сигнала первого ресурса связи является удовлетворительной, выбирается ветвь "нет" к блоку принятия решения 304, в котором радиостанция определяет, получила ли она запрос на передачу связи от связного устройства. Если запрос на передачу связи получен, выбирается ветвь "да" к блоку 307, в котором радиостанция принимает список альтернативных ресурсов связи из приоритетной или первой группы связного устройства. В противном случае ветвь "нет" возвращается вновь к блоку 301, так что образуется цикл, в котором радиостанция непрерывно контролирует пригодность линии ввода речевого сигнала первого ресурса связи.
Если радиостанция определила, что при пригодности сигнала первого ресурса связь неудовлетворительная, выбирается ветвь "да" от блока принятия решения 303 к блоку 306, в котором радиостанция передает связному устройству индикацию состояния непригодности. Эта индикация, которой может служить кодовое слово или набор битов в потоке символов, извещает связное устройство о неудовлетворительной пригодности сигнала линии ввода разговора и запрашивает связное устройство передать свой составленный в порядке приоритетности список членов приоритетной группы на радиостанцию. Как ранее обсуждалось со ссылкой на блок 205 на фиг. 2, членами приоритетной группы являются альтернативные ресурсы связи в первой из двух групп, определенных связным устройством. Члены приоритетной группы обеспечивают наиболее удовлетворительную пригодность сигналов из всех альтернативных ресурсов связи.
В дальнейшем процесс переходит к блоку 307, в котором радиостанция принимает от связного устройства составленный в порядке приоритетности список альтернативных ресурсов связи в первой или приоритетной группе. Поскольку пригодность сигнала линии ввода разговора первого ресурса связи является неудовлетворительной, составленный в порядке приоритетности список, переданный связным устройством, не обязательно включает все члены приоритетной группы; вместо этого он может содержать только те члены, которые имеют значения метрик качества сигнала, равные или превышающие установленное значение метрики качества сигнала, необходимое для приемлемой связи. Например, если пригодность сигнала линии ввода речевого сигнала является неудовлетворительной со значением метрики (C/(1+N)) 20 дБ, список членов приоритетной группы, переданный связным устройством, будет содержать только те члены, значения метрики (C/(1+N)) которых выше или равны 20 дБ.
После приема составленного в порядке приоритетности списка альтернативных ресурсов связи от связного устройства процесс переходит к блоку 308, в котором радиостанция помогает определить второй ресурс связи, на котором следует продолжить связь. Запоминающая часть радиостанции содержит сохраненную информацию о заданном значении метрики качества линии ввода речевого сигнала (C/(1+N)), которое дает удовлетворительную связь. Когда радиостанция принимает список от связного устройства, она передает этот список и заданное значение метрики качества ввода разговора на центральный контроллер. Центральный контроллер запрашивает, возможен ли доступ к первому члену приоритетной группы и имеет ли радиостанция, ассоциированная с первым членом, уровень помех, позволяющий ей принимать мощность ввода речевого сигнала связного устройства, обеспечивая пригодность сигнала ввода речевого сигнала, равную или выше установленного требования для передачи связи. Для инициированных вводом разговора передач связи это требование не должно представлять состояние, для которого пригодность сигнала является минимально допустимой. Если радиостанция принимает положительный ответ через центральный контроллер от радиостанции, ассоциированной с первым членом приоритетной группы, процесс переходит к блоку 305, в котором радиостанция дает команду связному устройству передать связь на выбранный альтернативный ресурс связи и перераспределить себя. Передача связи в блоке 305 происходит аналогично передаче, описанной со ссылкой на блок 212 на фиг. 2, поэтому дополнительно не раскрывается. Связное устройство продолжает связь на выбранном втором ресурсе связи с ассоциированной с ним радиостанцией.
На фиг. 4 изображена последовательность операций, которую может осуществлять радиостанция, ассоциированная с альтернативным ресурсом связи, для реализации данного изобретения. Допустим, что связь ведется на первом ресурсе связи с участием связного устройства и радиостанции, ассоциированной с первым ресурсом связи, при этом процесс начинается с блока "start" и переходит к блоку 400, в котором радиостанция, ассоциированная с альтернативным ресурсом связи, определяет уровни помех всех своих нераспределенных ресурсов связи. Эта процедура осуществляется посредством измерения силы принимаемых сигналов ввода речевого сигнала на данных ресурсах связи. Принимаемые сигналы должны быть вызваны помехами и шумом, поскольку эти ресурсы связи не распределены, т.е. связь на них отсутствует.
После определения уровней помех процесс переходит к блоку 401, в котором радиостанция, ассоциированная с альтернативным ресурсом связи, определяет, приняла ли она представление силы исходящего сигнала, или сигнала вывода речевого сигнала, для одного из своих выделенных ресурсов связи от связного устройства через центральный контроллер. Как упоминалось со ссылкой на блок 209 на фиг. 2, если запрашивается передача связи либо связным устройством, либо радиостанцией, ассоциированной с первым ресурсом связи, связное устройство передает свой приоритетный список кандидатов для передачи связи, соответствующие представления силы их исходящих сигналов и свою действительную излучаемую мощность на радиостанцию, ассоциированную с первым ресурсом связи. Радиостанция, ассоциированная с первым ресурсом связи, имеет заданное пороговое значение пригодности входящего сигнала или сигнала ввода речевого сигнала вместе и информацию, принятую от связного устройства, и передает этот составной информационный пакет на центральный контроллер. Когда радиостанция, ассоциированная с альтернативным ресурсом связи, принимает представление силы исходящего сигнала, или сигнала вывода речевого сигнала для одного из своих выделенных ресурсов связи от центрального контроллера, выбирается ветвь "да" и радиостанция, ассоциированная с альтернативным ресурсом связи, вычисляет проектную или теоретическую силу входящего сигнала на основании представления силы исходящего сигнала 402. В противном случае выбирается ветвь "нет" назад к блоку 400, чтобы облегчить непрерывный контроль за уровнями помех на нераспределенных ресурсах связи.
Для вычисления проектной силы входящего сигнала радиостанция, ассоциированная с альтернативным ресурсом связи на основе взаимности, определяет потери на трассе между связным устройством и собой. После получения значений потерь на трассе, уровня исходящего сигнала и мощности передачи связного устройства радиостанция, ассоциированная с альтернативным ресурсом связи, вычисляет проектный уровень входящего сигнала посредством простого сложения, используя логарифмические выражения мощности. Проектный уровень входящего сигнала является уровнем сигнала, принимаемого радиостанцией, ассоциированной с данным альтернативным ресурсом связи, когда связь передается на альтернативный ресурс связи.
После вычисления проектного уровня входящего сигнала радиостанция, ассоциированная с альтернативным ресурсом связи, вычисляет допустимый уровень помех 403. Допустимый уровень помех - это уровень помех, который обеспечивает удовлетворительную пригодность сигнала ввода речевого сигнала для выбранного альтернативного ресурса связи. Допустимый уровень помех рассчитывается путем вычитания заданного порогового значения пригодности входящего сигнала из проектного уровня входящего сигнала. Например, для сохранения удовлетворительной пригодности входящего сигнала по меньшей мере (C/(1+N)) = 20 дБ, если проектный уровень входящего сигнала составляет - 100 дБ, отсчитываемых относительно уровня 1 мВт, допустимый уровень помех выбранного альтернативного ресурса связи (т.е. член 1+N) должен оставаться ниже -120 дБ, отсчитываемых относительно уровня в 1 мВт.
После вычисления допустимого уровня помех процесс переходит к блоку принятия решения 404, в котором радиостанция, ассоциированная с альтернативным ресурсом связи, определяет, является ли удовлетворительным уровень помех альтернативного ресурса связи. Радиостанция, ассоциированная с данным альтернативным ресурсом связи, сравнивает уровень помех, определенный в блоке 400, с допустимым уровнем помех. Чтобы уровень помех был удовлетворительным, он должен быть равен или ниже допустимого уровня помех. Если уровень помех удовлетворительный, радиостанция, ассоциированная с альтернативным ресурсом связи, извещает связное устройство через центральный контроллер о своем состоянии и альтернативный ресурс связи становится вторым ресурсом связи. После выделения второго ресурса связи ветвь "да" переходит к блоку 405, в котором центральный контроллер передает команду связному устройству через радиостанцию, ассоциированную с первым ресурсом связи "Перераспределить связь на второй ресурс связи". Передача связи в блоке 405 аналогична передаче связи, описанной со ссылкой на блок 212 на фиг. 2, поэтому дальше описываться не будет.
Если уровень помех неудовлетворительный, выбирается ветвь "нет" к блоку 406, в котором радиостанция, ассоциированная с альтернативным ресурсом связи, передает индикацию своего неудовлетворительного состояния на радиостанцию, ассоциированную с первым ресурсом связи, через центральный контроллер. Радиостанция, ассоциированная с первым ресурсом связи, далее информирует связное устройство о своем состоянии, и центральный контроллер продолжает опрос других альтернативных ресурсов связи.
Согласно изобретению предложен быстродействующий способ предварительного принятия решения о передаче связи с одного ресурса связи на другой. В данном изобретении постоянно контролируется пригодность как сигнала на линии ввода речевого сигнала, так и сигнала на линии вывода речевого сигнала выделенного ресурса связи с использованием предпочтительной метрики качества сигнала.
Таким образом, передача связи может быть инициирована, если либо пригодность сигнала линии вывода речевого сигнала, либо пригодность сигнала линии ввода речевого сигнала, либо обе становятся неудовлетворительными по сравнению с заданным значением метрики качества сигнала. Кроме того, данное изобретение предусматривает процедуру передачи связи, в которой выбирается альтернативный ресурс связи, обеспечивающий приемлемую пригодность сигнала, посредством периодического контролирования связным устройством и радиостанциями. При этом предложенный способ сводит к минимуму задержки в передаче связи и перерывы в обслуживании, типично встречающиеся при применении известных способов передачи связи. Кроме того, благодаря данному изобретению сокращается число альтернативных ресурсов связи, рассматриваемых как кандидаты для передачи связи, так как анализируется только та часть общего числа альтернативных ресурсов связи, которая включена в приоритетную группу связного устройства, поэтому сокращается время цикла, необходимое для контроля за самыми перспективными кандидатами, и сводятся к минимуму дополнительные задержки в передаче связи, вызванные продолжительными циклами контроля известных систем.
Предложен способ принятия решения о передаче связи, ведущейся на одном ресурсе связи в многозональной системе связи, на другой ресурс связи. После выделения связному устройству ресурса связи оно начинает контролировать пригодность сигналов выделенного ресурса связи и заранее установленной группы альтернативных ресурсов связи. Радиостанция, ассоциированная с выделенным ресурсом связи, также контролирует пригодность сигнала выделенного ресурса связи. Если связное устройство или радиостанция обнаруживает, что пригодность сигнала выделенного ресурса связи является неудовлетворительной, выбирается один из альтернативных ресурсов связи на основании вычисленной пригодности сигнала, чтобы связное устройство могло продолжать осуществлять связь. Технический результат достигается за счет оперативного предварительного принятия решения о передаче канала связи от одного ресурса связи на другой на основании пригодности сигнала входящей и исходящей линии связи. 2 с. и 5 з.п. ф-лы, 4 ил.
| US, патент, 5093926, кл | |||
| Очаг для массовой варки пищи, выпечки хлеба и кипячения воды | 1921 |
|
SU4A1 |
