УСТРОЙСТВО И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ НАЧАЛЬНОЙ МОЩНОСТЬЮ ПЕРЕДАЧИ ПРЯМОГО КАНАЛА СВЯЗИ В СИСТЕМЕ СВЯЗИ С МОБИЛЬНЫМИ ОБЪЕКТАМИ Российский патент 2004 года по МПК H04Q7/20 

Область техники, к которой относиться изобретение

Настоящее изобретение в целом относится к системе связи с мобильными объектами и, более конкретно, к устройству и способу для определения начальной мощности передачи для прямого канала связи, по которому базовая станция передает сигнал к мобильной станции, в системе связи с мобильными объектами.

Уровень техники

На фиг.1 представлена диаграмма, иллюстрирующая ситуацию, когда должна быть определена начальная мощность передачи для нового прямого канала связи. Базовая станция (БС) передает опорный сигнал пилот-канала и других каналов к мобильной станции (МС), а мобильная станция передает сигналы канала доступа, обратного пилот-канала и других каналов к базовой станции. Чтобы базовая станция передала сигнал нового канала к мобильной станции, базовой станции необходимо определить начальную мощность передачи для прямого канала связи. Используемый термин "другие каналы" относится к каналам трафика и каналам управления, а термин "каналы трафика" относится к каналам для передачи данных и речевой информации.

В известной системе связи с мобильными объектами базовая станция устанавливает начальную мощность передачи для прямого канала связи равной установленному значению независимо от состояния канала. Однако бывают случаи, когда базовая станция использует более высокую мощность передачи, чем необходимо, потому что требуется избыточная мощность, чтобы позволить мобильным станциям принимать указанную информацию во всех ситуациях. Поэтому известный способ регулирования мощности имеет эффект, заключающийся в увеличении помех прямой линии связи, особенно помех между смежными ячейками, вследствие не определения мощности передачи в соответствии с состоянием канала. Это приводит к ухудшению приема в мобильных станциях и неэффективному использованию мощности в базовой станции. Соответственно, известный способ регулирования мощности связан с проблемой, связанной с тем, что базовая станция в системе связи с мобильными объектами не может определять начальную мощность передачи равной оптимальному значению в момент времени, когда она начинает передавать сигналы каналов трафика или каналов управления к указанной мобильной станции.

Сущность изобретения

Задача настоящего изобретения заключается в создании устройства и способа для определения начальной мощности передачи для прямого канала связи (канала прямой линии связи) в системе связи с мобильными объектами.

Другая задача настоящего изобретения заключается в создании устройства и способа для определения начальной мощности передачи для прямого канала связи в системе связи с мобильными объектами, в которой мобильная станция измеряет мощность сигнала заданного канала, переданного базовой станцией, и базовая станция определяет начальную мощность передачи для сигнала прямого канала связи согласно измеренному значению, принятому от мобильной станции.

Другой задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа для определения начальной мощности передачи для прямого канала связи в системе связи с мобильными объектами, в которой базовая станция измеряет мощность сигнала заданного канала, переданного мобильной станцией, и определяет начальную мощность передачи для сигнала прямого канала связи.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа для определения начальной мощности передачи для прямого канала связи в соответствии со скоростью передачи данных в системе связи с мобильными объектами.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа для определения начальной мощности передачи для прямого канала связи в системе связи с мобильными объектами, в которой базовая станция измеряет мощность сигнала обратного пилот-канала (пилот-канала обратной линии связи), чтобы определить начальную мощность передачи для прямого канала связи в момент времени, когда она начинает передавать сигналы каналов трафика или каналов управления к мобильной станции.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа для определения начальной мощности передачи для прямого канала связи в системе связи с мобильными объектами, в которой базовая станция определяет начальную мощность передачи для прямого канала связи в соответствии с мощностью сигнала пилот-канала, передаваемого мобильной станцией, в момент времени, когда она начинает передавать сигналы каналов трафика или каналов управления к мобильной станции.

Перечень фигур

Вышеуказанные и другие задачи, признаки и преимущества настоящего изобретения очевидны из нижеследующего подробного описания, приводимого со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых аналогичные ссылки указывают аналогичные блоки и на которых:

фиг.1 - диаграмма, иллюстрирующая ситуацию, когда требуется определить начальную мощность передачи для прямого канала связи;

фиг.2 - диаграмма, иллюстрирующая процедуру определения начальной мощности передачи, используя мощность сигнала прямого пилот-канала в системе связи с мобильными объектами;

фиг.3 - схематическая диаграмма устройства для определения начальной мощности передачи, используя мощность сигнала прямого пилот-канала согласно процедуре, представленной на фиг.2;

фиг.4 - схематическая диаграмма измерителя мощности для определения мощности принятого сигнала в мобильной станции по фиг.3;

фиг.5 - диаграмма процедуры определения начальной мощности передачи, используя мощность сигнала обратного пилот-канала в системе связи с мобильными объектами;

фиг.6 - схематическая диаграмма устройства для определения начальной мощности передачи, используя мощность сигнала обратного пилот-канала согласно процедуре, представленной на фиг.5;

фиг.7 - последовательность операций процедуры определения в мобильной станции начальной мощности передачи для прямого канала связи, используя мощность сигнала прямого пилот-канала (пилот-канала прямой линии связи) в системе связи с мобильными объектами;

фиг.8 - последовательность операций процедуры определения в базовой станции начальной мощности передачи для прямого канала связи, используя мощность сигнала прямого пилот-канала в системе связи с мобильными объектами;

фиг.9 - последовательность операций процедуры определения в мобильной станции начальной мощности передачи прямого канала связи, используя мощность сигнала обратного пилот-канала (пилот-канала обратной линии связи) в системе связи с мобильными объектами;

фиг.10 - последовательность операций процедуры определения в базовой станции начальной мощности передачи для прямого канала связи, используя мощность сигнала обратного пилот-канала в системе связи с мобильными объектами.

Предпочтительные варианты осуществления

Ниже приводятся ссылки на сопроводительные чертежи, относящиеся к подробному описанию способа определения начальной мощности передачи для прямого канала связи в соответствии с предпочтительными вариантами осуществления настоящего изобретения.

Во-первых, в системе связи с мобильными объектами информация, используемая для определения начальной мощности передачи для прямого канала связи, включает в себя отношение (Ес/Iо)_пилот_rх энергии Ес, приходящейся на элемент принятого пилот-сигнала, измеренной мобильной станцией, к общей принятой спектральной плотности мощности Iо или отношение (Eb/Nt)_пилот_rх энергии Еb, приходящейся на бит принятого пилот-сигнала, к общей принятой спектральной плотности мощности шума Nt, отношение (Ec/Ior)_пилот_tx энергии Ес, приходящейся на переданный элемент пилот-сигнала базовой станции, к полной спектральной плотности мощности передачи Ior, соответствующей требуемой скорости передачи данных, отношение (Eb/Nt)_требуемое требуемой энергии Еb, приходящейся на бит сигнала, к спектральной плотности мощности шума Nt, мощность принятого обратного пилот-канала, измеренную базовой станцией, и мощность передачи обратного пилот-канала мобильной станции.

В этом случае отношение (Ес/Iо)_пилот_rх энергии, приходящейся на элемент принятого пилот-сигнала, измеренной мобильной станцией, к общей принятой спектральной плотности мощности или отношение (Eb/Nt)_пилот_rх энергии, приходящейся на бит принятого пилот-сигнала, к общей принятой спектральной плотности мощности шума и мощность передачи обратного пилот-сигнала мобильной станции являются информацией, которую мобильная станция может сообщать базовой станции по каналу доступа. А отношение (Ec/Ior)_пилот_tх энергии, приходящейся на элемент пилот-сигнала передачи базовой станции, к полной спектральной плотности мощности передачи, соответствующей требуемой скорости передачи данных, соответствующее отношение (Eb/Nt)_требуемое требуемой энергии, приходящейся на бит сигнала трафика, к спектральной плотности мощности шума и мощность принятого обратного пилот-сигнала, измеренная базовой станцией, являются информацией, которая принадлежит базовой станции. Базовая станция может определять начальную мощность передачи для прямого канала связи, используя вышеуказанную информацию.

В первом варианте осуществления настоящего изобретения базовая станция передает опорный сигнал пилот-канала к мобильной станции с фиксированной мощностью. Затем мобильная станция измеряет мощность пилот-сигнала и сообщает измеренное значение к базовой станции по каналу доступа. На основании сообщенной мощности пилот-сигнала базовая станция определяет начальную мощность передачи для нового канала трафика или управления. Например, базовая станция может начать передавать сигнал прямого канала связи с начальной мощностью передачи, определенной выше, которая может быть найдена в процедуре обработки вызова, когда базовая станция начинает передавать сигнал канала трафика или управления в ответ на прием сообщения по каналу доступа от мобильной станции.

В этом случае сообщение по каналу доступа может быть инициирующим сообщением в процедуре инициализации вызова и ответным сообщением поискового вызова в процедуре завершения вызова. Сообщение по каналу трафика может быть канальным сообщением нулевого трафика, которое передают без существенных данных на более ранней стадии. В варианте осуществления настоящего изобретения канал, для которого начальная мощность передачи определена, может быть каналом трафика или каналом управления. В этом случае канал управления может быть каналом поискового вызова. Канал доступа используют для сообщения, что мощность пилот-сигнала может быть заменена другим обратным каналом связи, используемым в настоящее время, в случае, например, мягкого переключения, в котором используют дополнительные каналы. Также возможно определить начальную мощность передачи даже для каналов, которые возобновляют передачу.

На фиг.2 представлена диаграмма процедуры определения начальной мощности передачи для канала трафика или управления, используя мощность сигнала прямого пилот-канала до начальной передачи сигнала канала трафика или управления. Базовая станция передает (фиг.2) фиксированный сигнал прямого пилот-канала к мобильной станции на этапе 212. Мобильная станция измеряет принятую мощность сигнала пилот-канала и общую принятую мощность полных сигналов на этапе 214. Затем мобильная станция формирует сообщение канала доступа, включающее в себя принятую мощность сигнала пилот-канала, и посылает его базовой станции по каналу доступа на этапе 216. Затем, на этапе 218, базовая станция сравнивает мощность передачи сигнала пилот-канала, переданного к мобильной станции на этапе 212, с принятой мощностью сигнала пилот-канала, принятого от мобильной станции на этапе 216, чтобы определить начальную мощность передачи для сигнала, который должен быть послан мобильной станции по прямому каналу связи. На этапе 220 базовая станция посылает сигнал по прямому каналу связи с начальной мощностью передачи, определенной выше. В этом случае прямой канал связи может быть каналом трафика или каналом управления.

Как представлено на фиг.2, мобильная станция принимает сигнал пилот-канала от базовой станции и измеряет принятую энергию Еc сигнала пилот-канала, приходящуюся на элемент сигнала, и общую принятую спектральную плотность мощности Iо полных сигналов, чтобы вычислить мощность для пилот-канала, заданную отношением Ес/Iо. Вычисленную таким образом мощность пилот-канала посылают базовой станции в сообщении канала доступа. Затем базовая станция определяет начальную мощность передачи для сигнала канала трафика или управления прямой линии связи на основании мощности сигнала пилот-канала, о которой сообщила мобильная станция.

На фиг.3 представлена схематической диаграмма устройства для определения начальной мощности передачи для прямого канала связи, используя мощность сигнала прямого пилот-канала. Передатчик 311 пилот-канала (фиг.3) в базовой станции передает сигнал прямого пилот-канала с фиксированной мощностью. Затем измеритель мощности 351 приемника в мобильной станции измеряет принятую мощность сигнала пилот-канала и общую принятую мощность полных сигналов.

Ниже приведено описание работы измерителя мощности 351. На фиг.4 представлен фрагмент схемы измерителя мощности 351. Сигналы, принятые от базовой станции (фиг.4), являются сигналами прямого канала связи, преобразованными в сигналы полосы частот модулирующих сигналов. Умножитель 412 умножает принятые сигналы на PN (ПШ - псевдослучайный шум) коды и посредством этого выдает только сигналы пилот-канала из полных сигналов. Накапливающий сумматор 414 суммирует выходные сигналы пилот-канала, выданные из умножителя 412 в определенной единице измерения, а средство возведения в квадрат 416 возводит в квадрат значения выходных сигналов накапливающего сумматора 414, получая сигналы в форме энергии. В этом случае накапливающий сумматор 414 может суммировать сигналы пилот-канала в символьной единице измерения. Накапливающий сумматор 414 и средство возведения в квадрат 422 измеряют мощность сигналов пилот-канала и выдают измеренное значение в виде энергии Ес. То есть, выходной сигнал средства возведения в квадрат 416 соответствует энергии Ес, приходящейся на элемент принятого сигнала пилот-канала. На фиг.4 средство возведения в квадрат 422 возводит в квадрат принятые сигналы, а накапливающий сумматор 424 суммирует и усредняет выходные сигналы средства возведения в квадрат 422 в определенной единице измерения. В этом случае сумматор 424 суммирует принятые сигналы в той же единице измерения, что и сумматор 414. Таким образом, выходной сигнал накапливающего сумматора 424 соответствует общей принятой спектральной плотности мощности Iо полных сигналов. Следует отметить, что любой из выходных сигналов может быть масштабирован соответствующим постоянным коэффициентом.

После этого измеритель мощности 351 вычисляет отношение Ес/Iо и выдает мощности сигналов пилот-канала. Формирователь сообщения канала доступа 353 формирует сообщение канала доступа, включающее в себя мощности сигналов пилот-канала, выданных из измерителя мощности 351, и посылает его базовой станции по обратной линии связи.

Интерпретатор 313 сообщений канала доступа в базовой станции анализирует сообщение канала доступа, чтобы извлечь мощности сигналов пилот-канала, и посылает результат на контроллер 317 мощности передачи. Запоминающее средство 315 в базовой станции сохраняет информацию, включающую в себя отношение (Ec/Ior)_пилот_tх энергии передачи, приходящейся на элемент сигнала пилот-канала базовой станции, к полной спектральной плотности мощности передачи полных сигналов и отношение (Eb/Nt)_требуемое требуемой энергии, приходящейся на бит сигнала, к спектральной плотности мощности шума для каждой требуемой скорости передачи данных. Контроллер 317 мощности передачи принимает выходные сигналы интерпретатора 313 сообщений канала доступа и запоминающего устройства 315 из базовой станции и формирует сигнал управления коэффициентом усиления канала для управления начальной мощностью передачи для прямого канала связи в базовой станции. Передатчик 319 канала определяет мощность передачи в соответствии с сигналом управления коэффициентом усиления канала от контроллера 317 мощности передачи и передает сигналы для соответствующего канала. В этом случае передатчик 319 канала может быть передатчиком канала трафика или передатчиком канала управления.

Аналогично (фиг.3 и 4), передатчик 311 пилот-канала в базовой станции передает сигнал пилот-канала с фиксированной мощностью передачи. Измеритель 351 мощности в мобильной станции измеряет принятую мощность сигнала пилот-канала, принятого от передатчика 311 пилот-канала базовой станции, и общую принятую мощность полных сигналов. Измеритель 351 мощности определяет отношение принятой мощности пилот-канала к общей принимаемой мощности полных сигналов и выдает мощность сигнала пилот-канала.

Ниже приведено описание способа измерения мощности сигнала пилот-канала в измерителе 351 мощности. Базовая станция включает в себя, по меньшей мере, четыре независимо работающих процессора. По меньшей мере, три из этих процессоров отслеживают компоненты многолучевого распространения прямого канала МДКРК (множественного доступа с кодовым разделением каналов, CDMA) и демодулируют их, и, по меньшей мере, один процессор является поисковым средством для поиска и оценки мощности сигнала пилот-канала при смещении каждой ПШ последовательности. Мобильная станция использует поисковое устройство, чтобы суммировать соответствующие отношения Ес/Iо энергии Еc, приходящейся на элемент принятого сигнала пилот-канала, к общей принятой спектральной плотности мощности Iо полных сигналов (шум и сигнал) по отношению к наибольшему k (где k - число элементов демодуляции) доступных компонентов многолучевого распространения, таким образом получая мощность сигнала пилот-канала, представленного PS=(Ес/Iо)_пилот_rх.

Формирователь 353 сообщения канала доступа в мобильной станции формирует сообщение канала доступа, которое должно быть послано базовой станции. Сообщение канала доступа включает в себя поле ACTIVE PILOT STRENGTH (УРОВЕНЬ АКТИВНОГО ПИЛОТ-СИГНАЛА) для сообщения о мощности сигнала пилот-канала. Формирователь 353 сообщения канала доступа определяет значение этого поля как "-2×10log₁₀PS", где PS представляет собой мощность сигнала пилот-канала. Если выразить в виде числа в шесть бит, значение поля, меньшее, чем нуль, представляется как "000000", а значение большее, чем "111111", представляется как "111111".

На фиг.4, как указанно выше, представлен фрагмент схемы измерителя 351 мощности в мобильной станции для измерения принятых значений мощности сигнала пилот-канала и полных сигналов. Измеритель 351 мощности перемножает принятые сигналы на ПШ-коды и суммирует сжатые сигналы в символьном цикле. Измеритель 351 мощности возводит в квадрат и усредняет сжатые сигналы, чтобы получить мощность сигнала пилот-канала. Несжатые сигналы возводят в квадрат и усредняют, чтобы получить мощность полных сигналов. Измеритель 351 мощности включает в себя измерительные устройства для k различных смещений ПС-последовательностей и суммирует измеренные значения. Возможно усреднить измеренные значения в течение относительно долгого времени (то есть, множества символов), чтобы увеличить надежность измерения. Например, отношение (Eb/Nt)_пилот_rх энергии, приходящейся на бит пилот-сигнала, к полной принятой спектральной плотности мощности шума Nt (Nt≈Io) может быть получено из измеренных значений, накопленных для длины одного бита.

Формирователь 353 сообщения канала доступа в мобильной станции передает мощность (МП) сигнала пилот-канала, выданную из измерителя 351 мощности, к базовой станции в сообщении канала доступа. Затем интерпретатор 313 сообщений канала доступа в базовой станции принимает сообщение канала доступа по каналу доступа и считывает информацию о мощности сигнала пилот-канала из сообщения канала доступа. Контроллер 317 мощности передачи принимает информацию о мощности сигнала пилот-канала и считывает из запоминающего средства 315 базовой станции отношение (Ec/Ior)_пилот_tх энергии, приходящейся на элемент пилот-сигнала базовой станции, к полной спектральной плотности мощности передачи и отношение (Eb/Nt)_требуемое требуемой энергии, приходящейся на бит сигнала, к спектральной плотности мощности шума, соответствующей требуемой скорости передачи данных. На основании этой информации контроллер 317 мощности передачи вычисляет значение коэффициента усиления начальной мощности передачи для нового канала трафика или управления.

Ниже приведено подробное описание способов для определения начальной мощности передачи в контроллере 317 мощности передачи. В первом способе контроллер 317 мощности передачи принимает отношение (Ес/Iо)_пилот_rх мощности сигнала пилот-канала, то есть энергии Еc, приходящейся на элемент пилот-сигнала, к общей принятой спектральной плотности мощности Iо от мобильной станции для вычисления выражения 1, приведенного ниже. При этом контроллер 317 мощности передачи получает значение (Ec/Ior)_трафик_tx для нового канала посредством таблицы и управляет коэффициентом усиления. Выражение 1:

(Ior/(Ioc+No))_rx=1/[(Ec/Ior)_пилот_tx/(Ec/Io)_пилот_rx-1]

В выражении Ior из Ior/(Ioc+No))_rx представляет собой принятую спектральную плотность мощности от требуемой базовой станции, Ioc - принятую спектральную плотность мощности других базовых станций, No - спектральную плотность мощности шума. Таким образом, (Ior/(Ioc+No))_rx является отношением сигнала требуемой базовой станции, принятого мобильной станцией, к помехе и шуму других базовых станций и представляет собой информацию об относительном геометрическом местоположении требуемой базовой станции относительно других базовых станций, оцененных, исходя из текущего местоположения мобильной станции. Далее, (Ec/Ior)_пилот_tх является отношением переданной энергии, приходящейся на элемент пилот-сигнала базовой станции, к полной спектральной плотности мощности передачи и известно базовой станции. Термин "таблица", используемый здесь, означает отображение (Ior/(Ioc+No))_rх к (Ec/Ior)_трафик_tх посредством существующей теоретической или статистической рабочей характеристики. Для большей простоты таблица может выдавать значение (Ec/Ior)_трафик_tх в обратной пропорции к значению (Ior/(Ioc+No))_rх.

Когда значение (Ec/Ior)_трафик_rх определено, коэффициент усиления мощности трафика рассчитывают согласно выражению 2.

Выражение 2:

Коэффициент усиления² = (Ec/Ior)_трафик_tх х Ior

В выражении Ior представляет собой общую спектральную плотность мощности передачи базовой станции.

На фиг.7 представлена последовательность операций процедуры определения в мобильной станции начальной мощности передачи, используя мощность сигнала прямого пилот-канала, в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения. Мобильная станция (фиг.7) принимает сигнал пилот-канала на этапе 711 и измеряет на этапе 713 принятую мощность сигнала пилот-канала и общую принятую мощность полных сигналов тем же методом, что описан выше. Затем мобильная станция вычисляет мощность сигнала пилот-канала как отношение принятой мощности пилот-канала к общей принятой мощности полных сигналов на этапе 715 и передает значение мощности сигнала пилот-канала к базовой станции в сообщении канала доступа на этапе 717.

На фиг.8 представлена последовательность операций процедуры определения в базовой станции начальной мощности передачи, используя мощность сигнала прямого пилот-канала, в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения. Базовая станция (фиг.8) принимает сообщение канала доступа от мобильной станции на этапе 812 и проверяет значение мощности сигнала пилот-канала, включенного в сообщение канала доступа, на этапе 814. Базовая станция определяет начальную мощность передачи сигнала прямого канала связи, используя значение мощности сигнала пилот-канала, на этапе 816 и передает сигнал прямого канала связи с мощностью передачи, которая определена выше, на этапе 818. В этом случае передатчик канала, используемый здесь, может быть передатчиком канала трафика или передатчиком канала управления.

Во втором способе мобильная станция сообщает базовой станции отношение (Eb/Nt)_пилот_rх энергии Еb, приходящейся на сигнал пилот-канала, к общей принятой спектральной плотности мощности шума Nt и определяет мощность в пропорции к требуемому значению (Eb/Nt)_требуемое для нового канала. Поскольку отношение (Eb/Nt)_пилот_rх может быть измерено аналогично отношению (Ес/Iоr)_пилот_rх, мобильная станция вычисляет отношение (Eb/Nt)_пилот_rх принятых мощностей сигнала пилот-канала, суммированных для одного битового цикла, к спектральной плотности мощности несжатых сигналов шума. Значение, вычисленное таким образом, является мощностью сигнала пилот-канала и посылается базовой станции в сообщении канала доступа.

Затем базовая станция сравнивает значение (Eb/Nt)_пилот_rх для мощности сигнала пилот-канала с требуемым значением (Eb/Nt)_требуемое для прямого канала связи, чтобы определить начальную мощность передачи. То есть, базовая станция определяет начальную мощность передачи для прямого канала связи (канал трафика или управления) как (мощность передачи сигнала пилот-канала) + (Eb/Nt)_требуемое-(Eb/Nt)_пилот_rх. Это определяется выражением 3.

Выражение 3:

Начальная мощность передачи=мощность передачи пилот-канала+(Eb/Nt) требуемое-(Eb/Nt)_пилот_rx

В этом случае начальная мощность передачи равна возведенному в квадрат коэффициенту усиления канала трафика (или управления), и мощность передачи пилот-канала равна возведенному в квадрат коэффициенту усиления пилот-канала. Передатчик канала трафика (или управления), используемый здесь, посылает сигнал канала трафика (или управления) с мощностью, соответствующей значению коэффициента усиления канала трафика (или управления), принятому от контроллера мощности передачи.

Во втором варианте осуществления настоящего изобретения мобильная станция передает сигнал обратного пилот-канала с переменной мощностью и сообщает значение мощности передачи сигнала обратного пилот-канала к базовой станции по каналу доступа. Базовая станция определяет начальную мощность передачи для передачи нового канала трафика или управления на основании значения мощности передачи.

На фиг.5 представлена диаграмма процедуры определения начальной мощности передачи для сигнала канала трафика или управления, используя мощность сигнала обратного пилот-канала. Мобильная станция (фиг.5) посылает сигнал обратного пилот-канала базовой станции на этапе 511. В этом случае сигнал обратного пилот-канала передают с переменной мощностью. Затем базовая станция принимает сигнал обратного пилот-канала связи от мобильной станции и измеряет принятую мощность для сигнала обратного пилот-канала на этапе 513. Также, мобильная станция посылает значение мощности передачи сигнала обратного пилот-канала в сообщении канала доступа к базовой станции на этапе 515. В этом случае мобильная станция может посылать сигнал обратного пилот-канала и сообщение канала доступа последовательно или одновременно.

На этапе 517 базовая станция вычитает значение принятой мощности сигнала обратного пилот-канала, измеренное на этапе 513, из значения мощности передачи сигнала обратного пилот-канала, включенного в сообщение канала доступа, принятого от мобильной станции, чтобы вычислить уменьшенную мощность сигнала обратного пилот-канала. В этом случае мощность выражена в децибелах (дБ). Базовая станция может определять начальную мощность передачи сигнала прямого канала связи, которая должна быть пропорциональна уменьшенной мощности сигнала обратного пилот-канала. То есть базовая станция может определять, что начальная мощность передачи должна быть выше с ростом ослабления мощности сигнала обратного пилот-канала.

Канальные передатчики в базовой станции являются управляемыми относительно их мощности передачи в соответствии с начальной мощностью передачи, определенной выше, и канальные приемники в мобильной станции могут принимать сигналы от таких передатчиков прямого канала связи.

На фиг.6 представлена схематическая диаграмма устройства для определения начальной мощности передачи, используя мощность сигнала обратного пилот-канала в базовой станции и мобильной станции в системе связи с мобильными объектами. В мобильной станции (фиг.6) передатчик 652 обратного пилот-канала посылает сигнал обратного пилот-канала к базовой станции, а формирователь 654 канала доступа посылает значение мощности передачи для сигнала обратного пилот-канала к базовой станции в сообщении канала доступа. В базовой станции измеритель 612 мощности измеряет мощность приема сигнала обратного пилот-канала, принятого от передатчика 652 обратного пилот-канала. Интерпретатор 614 сообщений канала доступа принимает сообщение канала доступа от формирователя 654 сообщения канала доступа для анализа мощности передачи сигнала обратного пилот-канала. Вычитающее средство 616 в базовой станции вычитает мощность приема сигнала обратного пилот-канала из мощности его передачи. Контроллер 618 мощности передачи определяет начальную мощность передачи для передатчика 620 канала на прямой линии связи на основании выходного сигнала вычитающего средства 616. Поэтому канальный передатчик 620 может посылать сигнал прямого канала связи с начальной мощностью передачи, которая определена выше.

На фиг.6 представлена процедура определения начальной мощности передачи для сигнала прямого канала связи в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения. Передатчик 652 обратного пилот-канала в мобильной станции посылает сигнал обратного пилот-канала с переменной мощностью к базовой станции. Измеритель 612 мощности в базовой станции измеряет принятую мощность сигнала обратного пилот-канала от передатчика 652 обратного пилот-канала. Также, формирователь 654 сообщения канала доступа в мобильной станции посылает значение мощности передачи сигнала обратного пилот-канала к базовой станции в сообщении канала доступа. Затем интерпретатор 614 сообщений канала доступа в базовой станции принимает сообщение канала доступа и анализирует информацию о мощности передачи сигнала обратного пилот-канала.

Вычитающее средство 616 принимает значение мощности передачи сигнала обратного пилот-канала от интерпретатора 614 сообщений канала доступа и значение принятой мощности сигнала обратного пилот-канала, измеренное в измерителе 612 мощности, и вычисляет разность между ними как значение ослабления сигнала обратного пилот-канала. Контроллер 618 мощности передачи в базовой станции определяет начальную мощность передачи для нового передатчика прямого канала связи на основании значения ослабления сигнала обратного пилот-канала, принятого от вычитающего средства 616. В этом случае контроллер 618 мощности передачи определяет, что начальная мощность передачи для прямого канала связи должна быть пропорциональна значению ослабления сигнала обратного пилот-канала. Канальный передатчик 620 определяет начальную мощность передачи для сигнала, который должен быть передан, согласно значению коэффициента усиления мощности, принятому от контроллера 618 мощности передачи. В этом случае канальный передатчик 620 может быть передатчиком канала управления или трафика.

На Фиг.9 представлена последовательность операций процедуры определения в мобильной станции начальной мощности передачи для передатчика прямого канала связи, используя мощность сигнала обратного пилот-канала, в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения. Мобильная станция (фиг.9) посылает сигнал обратного пилот-канала базовой станции с переменной мощностью на этапе 911 и одновременно или с короткой задержкой посылает значение мощности передачи сигнала обратного канала к базовой станции в сообщении канала доступа на этапе 913.

На фиг.10 представлена последовательность операций процедуры определения в базовой станции начальной мощности передачи для передатчика прямого канала связи, используя мощность сигнала обратного пилот-канала, в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения. Базовая станция (фиг.10) принимает сигнал обратного пилот-канала на этапе 1012 и измеряет принятую мощность сигнала обратного пилот-канала на этапе 1014. После приема сообщения канала доступа, включающего в себя мощность передачи обратного пилот-канала от мобильной станции, на этапе 1016 базовая станция проверяет значение мощности передачи сигнала обратного пилот-канала, включенное в сообщение канала доступа, на этапе 1018. Затем базовая станция вычитает принятую мощность сигнала обратного пилот-канала из мощности его передачи, чтобы получить значение ослабления сигнала обратного пилот-канала на этапе 1020. Базовая станция определяет начальную мощность передачи передатчика заданного прямого канала, используя значение ослабления сигнала обратного пилот-канала, на этапе 1022 и посылает сигнал прямого канала связи к мобильной станции с начальной мощностью передачи, определенной таким образом, на этапе 1024. В этом случае прямой канал связи может быть каналом трафика или каналом управления, как описано выше.

В дополнение к вышеуказанным описанным вариантам осуществления и способам базовая станция может определять начальную мощность передачи прямого канала связи с учетом скорости передачи данных для данных, которые должны быть переданы. То есть, базовая станция проверяет скорость передачи данных, требуемую для данных, которые должны быть переданы, в передатчике прямого канала связи и определяет, что начальная мощность передачи должна быть выше с увеличением скорости передачи данных.

Альтернативно, базовая станция может определять начальную мощность передачи для передатчика прямого канала связи как взвешенную комбинацию мощности, определяющую коэффициенты, используемые в описанных вариантах осуществления и способах. Другие значения смещения могут также использоваться для калибровки уровня мощности.

В случае, когда начальная мощность передачи передатчика прямого канала связи определена согласно вышеуказанным описанным вариантам осуществления и способам, начальная мощность передачи для передатчика прямого канала связи, которая превышает предопределенный порог, должна быть определена в качестве верхнего порога. Это должно помочь избежать ситуации, когда начальная мощность передачи, определенная выше, выступает в качестве сигналов помехи для других передатчиков канала.

Как описано выше, базовая станция определяет начальную мощность передачи для указанного передатчика прямого канала связи адаптивно в соответствии с состоянием канала при передаче нового сигнала канала трафика или управления в системе связи с мобильными объектами. В результате взаимные помехи передатчиков канала прямой связи могут быть уменьшены при расширенной характеристике приема мобильной станции и увеличении эффективности использования мощности передачи для базовой станции.

Настоящее изобретение раскрыто на примере предпочтительного варианта его осуществления, однако для специалистов в данной области техники очевидным является то, что могут быть осуществлены различные изменения объема и сущности изобретения, которые охарактеризованы в формуле изобретения.

Изобретение относится к системе связи с мобильными объектами, и более конкретно к устройству и способу для определения начальной мощности передачи для прямого канала связи, по которому базовая станция передает сигнал к мобильной станции. Способ определения начальной мощности передачи для передатчика прямого канала связи базовой станции в системе мобильной связи содержит этапы измерения в мобильной станции интенсивности (уровня) сигнала заданного прямого канала связи, принятого от базовой станции, передачи информации, указывающей интенсивность сигнала заданного прямого канала связи, к базовой станции, определения в базовой станции мощности передачи на основании упомянутой информации, принятой от мобильной станции, и использования определенной мощности передачи для задания начальной мощности передачи для другого прямого канала связи. Технический результат, достигаемый при осуществлении изобретения, состоит в том, что уменьшаются взаимные помехи передатчиков канала прямой связи при расширенной характеристике приема мобильной станции и увеличении эффективности использования мощности передачи для базовой станции. 14 с. и 29 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Способ определения начальной мощности передачи для передатчика прямого канала связи базовой станции в системе мобильной связи, содержащий этапы измерения в мобильной станции интенсивности сигнала заданного прямого канала связи, принятого от базовой станции, посылки информации, указывающей интенсивность сигнала заданного прямого канала связи, к базовой станции, определения в базовой станции мощности передачи на основании упомянутой информации, принятой от мобильной станции, и использования определенной мощности передачи для задания начальной мощности передачи для другого прямого канала связи.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что заданный прямой канал связи является пилот-каналом.3. Способ по п.2, отличающийся тем, что этап измерения содержит подэтапы сжатия сигналов, принятых от базовой станции, чтобы измерить энергию, приходящуюся на элемент сигнала пилот-канала, измерения общей принятой спектральной плотности мощности сигналов, принятых от базовой станции, и определения интенсивности сигнала пилот-канала согласно отношению энергии, приходящейся на элемент пилот-сигнала, к общей принятой спектральной плотности мощности.4. Способ по п.3, отличающийся тем, что этап определения начальной мощности передачи содержит подэтапы вычисления в базовой станции отношения сигнала этой базовой станции к помехе и шуму для других базовых станций, используя отношение энергии передачи, приходящейся на элемент сигнала пилот-канала, к общей спектральной плотности мощности передачи и интенсивности сигнала пилот-канала и определения начальной мощности передачи для другого прямого канала связи, исходя из отношения сигнала базовой станции к помехе и шуму для других базовых станций.5. Способ по п.3, отличающийся тем, что этап определения начальной мощности передачи содержит этапы приема из мобильной станции отношения энергии, приходящейся на элемент сигнала пилот-канала, к общей принятой спектральной плотности мощности в качестве интенсивности сигнала пилот-канала и определения, что начальная мощность передачи пропорциональна разности между отношением требуемой энергии, приходящейся на бит сигнала прямого канала связи, к спектральной плотности мощности шума и отношением энергии, приходящейся на элемент сигнала пилот-канала, к общей принятой спектральной плотности мощности.6. Способ по п.1, отличающийся тем, что начальная мощность передачи является начальной мощностью передачи для канала трафика.7. Способ по п.1, отличающийся тем, что начальная мощность передачи является начальной мощностью передачи для канала управления.8. Способ определения начальной мощности передачи для передатчика прямого канала связи в базовой станции в системе мобильной связи, содержащий этапы посылки из мобильной станции информации, указывающей мощность передачи сигнала заданного обратного канала связи, измерения в базовой станции мощности принятого сигнала заданного обратного канала связи и определения начальной мощности передачи на основании разности между мощностью передачи, включенной в информацию, принятую от мобильной станции, и упомянутой мощностью принятого сигнала, и посылки сигнала прямого канала связи с определенной начальной мощностью передачи.9. Способ по п.8, отличающийся тем, что заданный обратный канал связи является пилот-каналом.10. Система мобильной связи, содержащая базовую станцию для определения начальной мощности передачи для прямого канала связи и мобильную станцию, выполненную с возможностью измерения интенсивности сигнала заданного прямого канала связи, принятого от базовой станции, и посылки информации, содержащей значение интенсивности сигнала заданного прямого канала связи, к базовой станции, причем упомянутая базовая станция выполнена с возможностью принимать от мобильной станции информацию, содержащую значение интенсивности сигнала заданного прямого канала связи, определять мощность передачи на основании упомянутого значения интенсивности, принятого от мобильной станции, и использования этой определенной мощности передачи для задания начальной мощности передачи для другого прямого канала связи.11. Система по п.10, отличающаяся тем, что заданным прямым каналом связи является пилот-канал.12. Система по п.11, отличающаяся тем, что мобильная станция содержит измеритель мощности, содержащий измеритель мощности пилот-канала для сжатия сигналов, принятых от базовой станции, и измерения энергии, приходящейся на элемент сигнала пилот-канала, измеритель полной мощности для измерения полной спектральной плотности мощности сигналов, принятых от базовой станции, определитель интенсивности сигнала пилот-канала для определения интенсивности сигнала пилот-канала согласно отношению энергии, приходящейся на элемент сигнала пилот-канала, к полной принятой спектральной плотности мощности и передатчик канала доступа для посылки интенсивности сигнала пилот-канала по обратному каналу доступа.13. Система по п.11, отличающаяся тем, что базовая станция содержит передатчик пилот-канала для посылки сигнала пилот-канала с фиксированной мощностью, запоминающее средство для сохранения отношения переданной энергии, приходящейся на элемент пилот-сигнала, к полной спектральной плотности мощности передачи, контроллер мощности передачи для вычисления отношения сигнала базовой станции к помехе и шуму других базовых станций, используя интенсивность сигнала пилот-канала, принятого от мобильной станции, и определения начальной мощности передачи для другого прямого канала связи из отношения сигнала базовой станции к помехе и шуму других базовых станций, и передатчик прямого канала линии связи для передачи канального сигнала с начальной мощностью передачи для другого прямого канала связи, которая определена контроллером мощности передачи.14. Система по п.11, отличающаяся тем, что базовая станция содержит приемник канала доступа для приема значения отношения энергии, приходящейся на бит сигнала пилот-канала, к полной принятой спектральной плотности мощности шума, от мобильной станции, запоминающее средство для сохранения отношения требуемой энергии, приходящейся на бит сигнала прямого пилот-канала, к полной принятой спектральной плотности мощности шума, контроллер мощности передачи для определения начальной мощности передачи посредством вычитания отношения требуемой энергии, приходящейся на бит сигнала прямого пилот-канала, к полной принятой спектральной плотности мощности шума и используя определенную начальную мощность передачи для пилот-канала, и передатчик прямого канала связи для передачи канального сигнала по пилот-каналу с начальной мощностью передачи, определенной контроллером мощности передачи.15. Система по п.10, отличающаяся тем, что начальная мощность передачи является начальной мощностью передачи для канала трафика.16. Система по п.10, отличающаяся тем, что начальная мощность передачи является начальной мощностью передачи для канала управления.17. Устройство для определения начальной мощности передачи для прямого канала связи в системе мобильной связи, содержащее базовую станцию для приема от мобильной станции сигнала заданного обратного канала связи и значения мощности передачи для сигнала заданного обратного канала связи, причем базовая станция измеряет мощность принятого от мобильной станции сигнала заданного обратного канала связи, вычитает значение измеренной принятой мощности из значения мощности передачи заданного обратного канала связи, чтобы определить начальную мощность передачи, и использует определенную мощность передачи для управления начальной мощностью передачи для другого прямого канала связи.18. Устройство по п.17, отличающееся тем, что заданным обратным каналом связи является пилот-канал.19. Устройство по п.18, отличающееся тем, что базовая станция содержит передатчик пилот-канала для передачи сигнала обратного пилот-канала связи и передатчик канала доступа для передачи значения мощности передачи обратного пилот-канала посредством сообщения обратного канала доступа.20. Устройство по п.19, отличающееся тем, что базовая станция содержит измеритель мощности для измерения принятой мощности сигнала обратного пилот-канала, приемник канала доступа для извлечения значения мощности передачи обратного пилот-канала из сообщения обратного канала доступа, вычитающее средство для вычитания значения принятой мощности обратного пилот-канала из значения мощности передачи обратного пилот-канала, контроллер мощности передачи для определения начальной мощности передачи сигнала обратного пилот-канала посредством определения разности между мощностью передачи и принятой мощностью сигнала обратного пилот-канала, и передатчик прямого канала связи для передачи канального сигнала с начальной мощностью передачи, определенной для обратного пилот-канала контроллером мощности передачи.21. Устройство по п.19, отличающееся тем, что начальной мощностью передачи является начальная мощность передачи для сигнала канала трафика.22. Устройство по п.19, отличающееся тем, что начальной мощностью передачи является начальная мощность передачи сигнала для канала управления.23. Способ определения начальной мощности передачи для прямого канала связи в системе мобильной связи, содержащий этапы сжатия в мобильной станции сигнала прямого канала связи, принятого от базовой станции, чтобы измерить энергию, приходящуюся на элемент сигнала пилот-канала, и полную принятую спектральную плотность мощности сигналов, принятых от базовой станции, определение интенсивности принятого сигнала пилот-канала как (Ес/Iо)_пилот_rx и посылки вычисленной интенсивности сигнала пилот-канала к обратному каналу управления, приема на базовой станции значения интенсивности сигнала пилот-канала и вычисление отношения (Ior/(Ioc+No))_rx сигнала базовой станции к помехе и шуму других базовых станций, используя отношение (Ес/Iоr)_пилот_tх переданной энергии Еc, приходящейся на элемент сигнала пилот-канала, к полной спектральной плотности Ior мощности передачи, и интенсивность сигнала пилот-канала согласно выражению:

(Ior/(Ioc+No)_rx=l/[(Ес/Iоr)_пилот_tх/(Ес/Iо)_пилот_rх-1],

в котором No представляет собой спектральную плотность шума,

вычисления отношения (Ес/Iоr)_трафик_tх энергии Еc, приходящейся на элемент сигнала нового канала трафика, к полной спектральной плотности Ior мощности передачи из вычисленного отношения сигнала базовой станции к помехе и шуму других базовых станций, используя таблицу отображения, и определение коэффициента усиления мощности для канала трафика согласно выражению:

Коэффициент усиления² = (Ес/Iоr)_трафик_tх х Ior,

в котором Ior представляет собой полную спектральную плотность мощности передачи базовой станции,

и посылки сигналов по прямому каналу связи с начальной мощностью передачи.

Начальная мощность передачи = мощность передачи пилот-канала + (Eb/Nt)_требуемое-(Eb/Nt)_пилот_rx,

и посылки сигналов по прямому каналу связи с вычисленной начальной мощностью передачи.

приема значения интенсивности сигнала пилот-канала и определения, что начальная мощность передачи для сигнала прямого канала связи пропорциональна разности между отношением энергии, приходящейся на бит требуемого прямого канала связи, к полной спектральной плотности мощности шума и интенсивностью сигнала пилот-канала.