Область техники
Настоящее изобретение относится к услугам связи от одной точки к множеству точек в проводной или беспроводной системе связи. Более конкретно, настоящее изобретение относится к способу и устройству для управления мощностью в такой системе связи, обеспечивающей услуги связи от одной точки к множеству точек.
Предшествующий уровень техники
Системы связи разрабатывались для обеспечения передачи информационных сигналов от станции-источника к физически отдельным станциям-адресатам. При передаче информационного сигнала от станции-источника по каналу связи информационный сигнал сначала преобразуется в форму, пригодную для эффективной передачи по каналу связи. Преобразование или модуляция информационного сигнала предусматривает изменения параметра несущего колебания в соответствии с информационным сигналом таким путем, что спектр полученной в результате модулированной несущей концентрируется в ширине полосы канала связи. В станции-адресате исходный информационный сигнал восстанавливается из модулированного несущего колебания, принятого по каналу связи. Такое восстановление в общем случае реализуется с использованием процесса, обратному процессу модуляции, использованному в станции-источнике.
Модуляция также облегчает множественный доступ, то есть одновременную передачу и/или прием различных сигналов по общему каналу связи. Системы связи с множественным доступом часто включают в себя множество удаленных абонентских терминалов, требующих периодического предоставления услуги относительно короткой длительности, а не постоянного доступа к общему каналу связи. В технике известны различные методы множественного доступа, такие как множественный доступ с временным разделением каналов (МДВР), множественный доступ с частотным разделением каналов (МДЧР) и множественный доступ на основе амплитудной модуляции (АМ). Еще один метод множественного доступа реализован в системе с расширенным спектром, обеспечивающей множественный доступ с кодовым разделением каналов (МДКР), которая соответствует Стандарту совместимости мобильной станции с базовой станцией для двухрежимной сотовой системы с расширенным спектром TIA/EIA/IS-95, далее упоминаемому как стандарт IS-95. Использование методов МДКР в системе связи множественного доступа раскрыто в патенте США № 4901307 на «Систему связи множественного доступа с расширенным спектром, использующую спутниковые или наземные ретрансляторы» и в патенте США № 5103459 на «Систему и способ формирования сигналов в сотовой телефонной системе МДКР», переуступленным правопреемнику настоящего изобретения.
Система связи множественного доступа может быть беспроводной или проводной и может передавать речевые сигналы и/или данные. Примером системы связи, передающей как речевые сигналы, так и данные, является система, соответствующая стандарту IS-95, которая определяет передачу речевых сигналов и данных по каналу связи. Способ передачи данных в кадрах постоянного размера в кодовом канале подробно описан в патенте США № 5504773 на «Способ и устройство для форматирования данных для передачи», переуступленном правопреемнику настоящего изобретения. В соответствии со стандартом IS-95 данные или речь подразделяются на кадры кодового канала с длительностью 40 миллисекунд и со скоростью передачи данных 14,4 кбит/с. Дополнительные примеры систем связи, обеспечивающих передачу как речи, так и данных, включают в себя системы связи, согласованные с документом 3GPP (Проект партнерства в разработке 3-го поколения), воплощенным в комплекте документов, включая 3G TS 25.211, 3G TS 25.212, 3G TS 25.213 и 3G TS 25.214 (стандарт W-CDMA (широкополосный МДКР)) или Стандарт физического уровня для систем с расширенным спектром cdma2000 TR-45.5 (стандарт IS-2000).
В системе связи множественного доступа передачи между пользователями осуществляются через одну или несколько базовых станций. Первый пользователь одной абонентской станции осуществляет связь со вторым пользователем второй абонентской станции путем передачи данных по обратной линии связи к базовой станции. Базовая станция принимает данные и может маршрутизировать данные к другой базовой станции. Данные передаются по прямой линии связи той же самой базовой станции или другой базовой станции ко второй абонентской станции. Аналогичным образом может осуществляться связь между первым пользователем мобильной абонентской станции и вторым пользователем на наземной станции. Базовая станция принимает данные от пользователя по обратной линии связи и маршрутизирует данные через коммутируемую телефонную сеть общего пользования (КТСОП) ко второму пользователю.
В беспроводной системе связи чрезвычайно важным является максимизация пропускной способности системы связи, определяемой как количество одновременных телефонных вызовов, которое может быть обработано. Пропускная способность в системе связи с расширенным спектром может быть максимизирована, если передаваемая мощность каждой абонентской станции управляется таким образом, что каждый передаваемый сигнал поступает в приемник базовой станции с одинаковым уровнем. Однако если сигнал, передаваемый абонентской станцией, поступает в приемник базовой станции с уровнем мощности, который слишком низок, качественная связь не может быть реализована вследствие взаимных помех от других абонентских станций. С другой стороны, если передаваемый сигнал абонентской станции имеет уровень мощности слишком высокий при приеме в базовой станции, то связь с данной конкретной абонентской станцией является приемлемой, но этот сигнал высокой мощности действует как помеха другим абонентским станциям. Такие взаимные помехи могут отрицательно влиять на связь с другими абонентскими станциями. Поэтому каждая абонентская станция должна передавать минимальный уровень мощности, выраженный через, например, отношение сигнал/шум, которое обеспечивает восстановление переданных данных.
Следовательно, передаваемая мощность каждой абонентской станции в области покрытия базовой станции управляется базовой станцией для формирования одной и той же номинальной мощности принимаемого сигнала в каждой базовой станции. В идеальном случае полная мощность сигнала, принимаемая базовой станцией, равна номинальной мощности, принимаемой от каждой абонентской станции, умноженной на количество абонентских станций, ведущих передачи в области покрытия данной базовой станции, суммируемой с мощностью, принимаемой данной базовой станцией от абонентских станций в области покрытия соседних базовых станций.
Принимаемая мощность определяется ослаблением переданной мощности на величину потерь на трассе распространения в линии связи. Потери на трассе распространения могут характеризоваться двумя отдельными факторами: средними потерями на трассе распространения и замиранием. Во многих системах связи, например, стандартов IS-95, W-CDMA, IS-2000, для прямой линии связи и обратной линии связи назначены отдельные частоты, то есть прямая линия связи работает на частоте, отличающейся от частоты обратной линии связи. Однако поскольку частоты прямой линии связи и обратной линии связи находятся в пределах одного и того же общего частотного диапазона, то существует заметная корреляция между средними потерями на трассе распространения в двух линиях связи. С другой стороны, замирание является независимым фактором для прямой линии связи и для обратной линии связи и изменяется как функция времени.
В приведенной для примера системе МДКР каждая абонентская станция оценивает потери на трассе распространения прямой линии связи на основе полной мощности на входе абонентской станции. Полная мощность является суммой мощности от всех базовых станций, работающих при одном и том же распределении частот, как воспринимается абонентской станцией. Исходя из оценки средних потерь на трассе распространения в прямой линии связи, абонентская станция устанавливает уровень передачи сигнала обратной линии связи. Если качество канала обратной линии связи для одной абонентской станции неожиданно улучшится по сравнению с каналом прямой линии связи для той же самой абонентской станции вследствие независимого замирания двух каналов, мощность сигнала, принимаемого в базовой станции от этой абонентской станции, увеличится. Это увеличение в мощности вызывает дополнительные помехи всем сигналам, совместно использующим то же самое распределение частот. Таким образом, быстрый отклик передаваемой мощности абонентской станции на внезапное улучшение в канале улучшит рабочие характеристики системы. Поэтому необходимо, чтобы базовая станция постоянно способствовала действию механизма управления мощностью абонентской станции.
Таким образом, передаваемая мощность абонентской станции управляется одной или несколькими базовыми станциями. Каждая базовая станция, с которой осуществляет связь абонентская станция, измеряет интенсивность принятого сигнала от абонентской станции. Измеренная интенсивность сигнала сравнивается с желательным уровнем интенсивности сигнала для данной конкретной абонентской станции. Каждой базовой станцией формируется команда регулирования мощности, передаваемая к абонентской станции по прямой линии связи. В ответ на команду регулирования мощности базовой станции абонентская станция увеличивает или уменьшает передаваемую мощность абонентской станции на предварительно определенную величину. Таким способом обеспечивается быстрая реакция на изменение в канале, и улучшаются усредненные рабочие характеристики системы. Заметим, что в типовой сотовой системе базовые станции не взаимосвязаны между собой, и каждая базовая станция в системе не имеет информации об уровне мощности, с которым другие базовые станции принимают сигнал абонентской станции.
Когда абонентская станция осуществляет связь более чем с одной базовой станцией, команды регулирования мощности обеспечиваются от каждой базовой станции. Абонентская станция действует в соответствии с этими командами регулирования мощности от множества базовых станций таким образом, чтобы не допускать уровней передаваемой мощности, которые могут создать помехи передачам других абонентских станций, но в то же время обеспечивать достаточную мощность для поддержки осуществления связи абонентской станции по меньшей мере с одной из базовых станций. Этот механизм управления мощностью реализуется за счет увеличения уровня передаваемого сигнала абонентской станции, только если каждая станция, с которой данная абонентская станция осуществляет связь, запрашивает повышения уровня мощности. Абонентская станция снижает уровень передаваемого сигнала абонентской станции, если любая базовая станция, с которой осуществляет связь абонентская станция, запрашивает снижения мощности. Система управления мощностью базовой станции и абонентской станции раскрыта в патенте США № 5056109 на «Способ и устройство для управления передаваемой мощностью в сотовой системе мобильной телефонной связи МДКР», выданном 8 октября 1991, переуступленном правопреемнику настоящего изобретения.
В дополнение к вышеописанному управлению мощности обратной линии связи также желательно управлять относительной мощностью, используемой в каждом канале трафика, передаваемой по прямой линии связи базовой станцией. Для реализации такого управления каждая удаленная станция измеряет мощность каналов трафика, принимаемых от базовой станции, формирует в ответ информацию управления и передает информацию управления назад к базовой станции. Основная причина обеспечения такого управления состоит в учете того факта, что в центральных местоположениях прямая линия связи может оказаться в исключительно невыгодном положении. Если только мощность, передаваемая к такой абонентской станции, оказавшейся в невыгодном положении, не увеличится, то качество сигнала может стать неприемлемым. Примером такого местоположения является точка, в которой потери на трассе распространения к одной или двум соседним базовым станциям примерно те же, что и потери на трассе распространения к активной базовой станции, то есть к базовой станции, осуществляющей связь с абонентской станцией. В таком местоположении полные взаимные помехи будут увеличены в три раза по сравнению с помехами, воспринимаемыми абонентской станцией в точке, относительно близкой к активной базовой станции. Кроме того, помехи от соседних базовых станций не замирают синхронно с сигналом от активной базовой станции, как это имело бы место в случае помех от активной базовой станции. Абонентская станция в такой ситуации может потребовать дополнительной мощности от активной базовой станции порядка 3-4 дБ для достижения адекватных рабочих характеристик. В другие моменты времени абонентская станция может иметь такое местоположение, где отношение сигнал/помеха исключительно хорошее. В таком случае базовая станция могла бы передавать полезный сигнал с использованием более низкой, чем обычно передаваемой мощности, снижая помехи другим сигналам, передаваемым в системе.
Вышеописанная услуга беспроводной связи является примером услуги двухточечной связи. В противоположность этому, услуга связи от одной точки к множеству точек представляет собой услугу, где информация, передаваемая источником информации, предназначается для множества мобильных станций. Базовая модель системы связи, обеспечивающей услугу связи от одной точки к множеству точек, содержит множество пользователей, группа которых обслуживается одним или несколькими источниками информации, которые обеспечивают информацию с определенным содержанием, например, новости, фильмы, спортивные мероприятия и т.д., которая должна передаваться пользователям. Каждая пользовательская абонентская станция, принимающая участие в услуге связи от одной точки к множеству точек (абонентская станция-участник), контролирует совместно используемый канал прямой линии связи. Поскольку источник информации фиксированным образом определяет информационное содержание, пользователи в общем случае не осуществляют связи в обратном направлении. Примерами обычного использования таких систем связи, обеспечивающих услугу связи от одной точки к множеству точек, являются телевизионное вещание, радиовещание и т.п. Альтернативно, источником информации является пользователь - участник группы, который передает информацию, предназначающуюся для остальных участников выбранной группы. Если пользователь хочет говорить, то он нажимает тангенту (кнопку «нажми и говори») микрофона. В типовом случае голос говорящего пользователя пересылается от данной абонентской станции к приемопередающей станции по выделенному каналу обратной линии связи. Приемопередающая станция затем передает голос говорящего пользователя по совместно используемому каналу прямой линии связи. Как в случае системы двухточечной связи, такая система связи обеспечивает доступ к системе как наземным, так и беспроводным мобильным станциям. Такая услуга связи от одной точки к множеству точек также называется групповым обслуживанием. Примерами использования системы связи группового обслуживания являются диспетчерские услуги, такие как местные полицейские системы радиосвязи, системы диспетчерской связи такси, операции Федерального бюро расследований и служб разведки и военные системы связи общего назначения.
Вышеупомянутые системы связи для обеспечения услуги связи от одной точки к множеству точек в принципе представляют собой высокоспециализированные системы связи. С последними достижениями в развитии беспроводных сотовых систем связи появился интерес к использованию существующей инфраструктуры главным образом двухточечных сотовых телефонных систем для обеспечения услуги связи от одной точки к множеству точек. Как использовано в настоящем описании, термин «сотовая» система включает в себя систему, работающую как на частотах сотовых систем, так и на частотах систем персональной связи.
Механизм управления мощностью для абонентских станций, действующих как блоки двухточечной связи, описанные выше, непосредственно не применим для услуг связи от одной точки к множеству точек. Как описано, беспроводные сотовые системы телефонной связи распределяют выделенные прямую и обратную линии связи между двумя или более пользователями, осуществляющими связь. В противоположность этому, услуги связи от одной точки к множеству точек в типовом случае основываются на назначении совместно используемой прямой линии связи для контроля всеми пользователями группы. Кроме того, в услугах связи от одной точки к множеству точек в общем случае большинство абонентских станций пассивны (то есть находятся в состоянии прослушивания) в любой данный момент времени. Когда абонентская станция пассивна, ей нет необходимости обязательно иметь установленную обратную линию связи для передачи информации к базовой станции. Поскольку способ управления мощностью в существующей инфраструктуре основан на двухточечной модели связи, в уровне техники существует потребность в способе и устройстве для управления мощностью, обеспечивающего реализацию групповых услуг в существующей инфраструктуре беспроводной сотовой системы телефонной связи.
Сущность изобретения
В одном аспекте настоящего изобретения вышеуказанная потребность удовлетворяется за счет управления мощностью канала обратной линии связи путем определения секторов, область покрытия которых содержит активные абонентские станции, принадлежащие к группе; и передачи команд управления мощностью обратной линии связи по общему каналу прямой линии связи из определенных секторов. Общий канал прямой линии связи принимается каждой абонентской станцией, принадлежащей группе; и передаваемая мощность обратной линии связи регулируется в активных абонентских станциях, принадлежащих группе, в соответствии с командами управления мощностью обратной линии связи, содержащимися в общем канале прямой линии связи.
В другом аспекте изобретения вышеуказанные потребности удовлетворяются за счет управления мощностью канала обратной линии связи в системе связи от одной точки к множеству точек путем передачи пользовательских данных по общему каналу прямой линии связи; и передачи команд управления мощностью обратной линии связи по выделенному каналу прямой линии связи. Вышеуказанные потребности, кроме того, удовлетворяются за счет приема в каждой абонентской станции, принадлежащей группе, общего канала прямой линии связи; приема в каждой абонентской станции, принадлежащей группе, выделенного канала прямой линии связи; и регулирования в активных абонентских станциях, принадлежащих к группе, передаваемой мощности обратной линии связи в соответствии с командами управления мощности обратной линии связи, содержащимися в выделенном канале прямой линии связи.
Еще в одном аспекте изобретения вышеуказанные потребности удовлетворяются за счет управления мощностью канала обратной линии связи в системе связи от одной точки к множеству точек путем определения в сети доступа секторов, область покрытия которых содержит активные абонентские станции, принадлежащие группе; и передачи команд управления мощностью обратной линии связи по выделенному каналу прямой линии связи из определенных секторов. Вышеуказанные потребности также удовлетворяются за счет приема в каждой абонентской станции, принадлежащей к группе, общего канала прямой линии связи; приема в каждой активной абонентской станции, принадлежащей к группе, выделенного канала прямой линии связи; и регулирования в абонентских станциях, принадлежащих к группе, передаваемой мощности обратной линии связи в соответствии с командами управления мощностью обратной линии связи, содержащимися в выделенном канале прямой линии связи.
В одном аспекте изобретения вышеуказанные потребности удовлетворяются за счет управления мощностью канала прямой линии связи в системе связи от одной точки к множеству точек путем контроля в секторе по меньшей мере одного канала обратной линии связи для определения метрики качества совместно используемого канала прямой линии связи; и регулирования мощности совместно используемого канала прямой линии связи в соответствии с наихудшей метрикой качества.В другом аспекте изобретения вышеуказанные потребности удовлетворяются за счет управления мощностью канала прямой линии связи в системе связи от одной точки к множеству точек путем определения в каждой абонентской станции, принадлежащей к группе, метрики качества совместно используемого канала прямой линии связи и передачи полученной метрики качества.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 - концептуальная диаграмма системы связи групповых услуг;
Фиг. 2 - концептуальная диаграмма канала прямой линии связи с постоянной скоростью передачи данных и
Фиг. 3 - концептуальная диаграмма канала прямой линии связи с переменной скоростью передачи данных.
Детальное описание
Определения
Термин «примерный» использован в настоящем описании как означающий «служащий в качестве примера, отдельного случая или иллюстрации». Любой вариант осуществления, описанный здесь как «примерный», не обязательно должен толковаться как предпочтительный или преимущественный по сравнению с другими вариантами осуществления.
Термины «двухточечная связь» использован здесь для обозначения связи между двумя абонентскими станциями по выделенному прямому каналу связи и по выделенному обратному каналу связи.
Термин «услуга связи от одной точки к множеству точек» использован здесь для обозначения связи, при которой множество абонентских станций принимают передачи в типовом случае от одного источника. Такие услуги могут включать в себя, например, групповую услугу, где источником является абонентская станция; услугу трансляции, где источником является центральная станция; или многопунктовую (многоадресную) передачу, при которой принимающие абоненты образуют поднабор множества абонентских станций.
Термин «сеть доступа» использован здесь для обозначения набора базовых станций и одного или нескольких контроллеров базовых станций. Сеть доступа транспортирует пакеты данных между множеством абонентских станций. Сеть доступа может быть дополнительно соединена с дополнительными сетями вне сети доступа, такими как корпоративная интрасеть или Интернет, и может транспортировать пакеты данных между каждым терминалом доступа и такими внешними сетями.
Термин «базовая станция» использован здесь для обозначения аппаратных средств, с которыми осуществляют связь абонентские станции. Сотовая ячейка относится к аппаратным средствам или области территориального покрытия, в зависимости от контекста, в котором использован данный термин. Сектор является частью ячейки. Поскольку сектор имеет признаки ячейки, описание в терминах ячеек должно толковаться расширительно как относящееся к секторам.
Термин «абонентская станция» используется для обозначения аппаратных средств, с которыми осуществляет связь сеть доступа. Абонентская станция может быть мобильной или стационарной. Абонентская станция может быть любым устройством передачи данных, которое осуществляет связь посредством беспроводного канала или посредством проводного канала, например, с использованием волоконно-оптических или коаксиальных кабелей. Абонентская станция может также представлять собой любое из множества типов устройств, включая, без каких-либо ограничений, плату персонального компьютера (ПК), компакт-флэш-память, внешний или внутренний модем, беспроводный или проводной телефон. Абонентская станция, которая находится в процессе установления соединения активного канала трафика с базовой станцией, определяется как находящаяся в состоянии установки соединения. Абонентская станция, которая установила соединение активного канала трафика с базовой станцией, называется активной абонентской станцией и определяется как находящаяся в состоянии трафика.
Термин «прямой канал/линия связи» используется для обозначения канала/линии связи, посредством которого (которой) базовая станция передает сигналы к абонентской станции.
Термин «обратный канал/линия связи» используется для обозначения канала/линии связи, посредством которого (которой) абонентская станция передает сигналы к базовой станции.
Термин «физический канал» используется для обозначения маршрута связи, по которому распространяется сигнал, описываемый в терминах характеристик модуляции и кодирования.
Термин «логический канал» используется для обозначения маршрута связи в пределах уровней протоколов базовой станции или абонентской станции.
Термин «канал связи» используется для обозначения физического канала или логического канала в соответствии с контекстом.
Термин «гибкая передача обслуживания» используется для обозначения связи между абонентской станцией и двумя или более секторами, причем каждый сектор принадлежит отличающейся ячейке. Передачи по обратной линии связи принимаются обоими секторами, а передачи по прямой линии связи одновременно пересылаются по прямым линиям связи двух или более секторов.
Термин «более гибкая передача обслуживания» используется для обозначения связи между абонентской станцией и двумя или более секторами, причем каждый сектор принадлежит той же самой ячейке. Передачи по обратной линии связи принимаются обоими секторами, а передачи по прямой линии связи одновременно пересылаются по прямым линиям связи одного из двух или более секторов.
Термин «прокалывание» (перфорация) используется для обозначения замены первого информационного содержания первого объема вторым информационным содержанием первого объема.
Термин «выделенный канал» используется для обозначения канала, модулированного информацией, специфической для индивидуальной абонентской станции.
Термин «общий канал» используется для обозначения канала, модулированного информацией, совместно используемой всеми абонентскими станциями.
Термин «пользовательские данные» или «полезная нагрузка» используется для обозначения данных иных, чем данные управления.
Термин «данные управления» используется для обозначения данных, обеспечивающих работу объектов в системе связи.
Описание
Фиг. 1 иллюстрирует принципиальную диаграмму системы 100 связи, обеспечивающую услуги связи от одной точки к множеству точек в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения. Для целей пояснения следующее описание иллюстрирует групповой вызов; однако специалисту в данной области техники должно быть понятно, каким образом применить раскрытые принципы для других услуг связи от одной точки к множеству точек. Вызывающая группа определяется членством в группе, содержащей пользователей абонентских станций, разговаривающих друг с другом достаточно часто для установления вызывающей группы. Вызывающая группа (или группа вызова) определяется как находящаяся в неактивном состоянии, когда ни один член группы не находится ни в состоянии ожидания, ни в активном состоянии; например, у всех членов группы либо выключено питание, либо они не принимают участия в вызывающей группе. Вызывающая группа находится в состоянии ожидания, если по меньшей мере один член группы принимает участие в группе. Вызывающая группа находится в активном состоянии, если по меньшей мере два члена группы инициируют групповой вызов. Групповой вызов делится на активные периоды и периоды паузы. Групповой вызов находится в активном периоде, когда имеются передачи между членами группы без продолжительных периодов ожидания. Групповой вызов находится в периоде паузы, когда нет членов группы, осуществляющих передачи какого-либо трафика в течение периода, занимающего продолжительный период ожидания. В активном периоде пользователь группы с использованием абонентской станции члена группы, например абонентской станции 102(1) члена группы, передает пользовательскую информацию (речь или данные) другим пользователям группы с использованием абонентских станций 102(2)-102(5) членов группы через сеть доступа, включающую в себя базовые станции 104 и контроллер 110. Для краткости термин «абонентская станция члена группы» далее используется для обозначения пользователя на абонентской станции, если не указано иное. Хотя используется термин «базовая станция», специалистам в данной области техники должно быть понятно, что варианты осуществления равным образом применимы к секторам. Базовые станции 104 соединены с контроллером 110 обратными каналами 112. Термин «обратный канал» использован здесь для обозначения линии связи между контроллером и базовой станцией. Обратный канал 112 может быть реализован соединениями ряда типов, включая, например, микроволновое или проводное Е1 или Т1, оптико-волоконное и соединения других типов, известные специалистам в данной области техники. Контроллер 110 соединен с интерфейсным блоком 114, обеспечивающим сопряжение системы 100 связи с другими услугами (не показаны), например, с КТСОП, узлом услуг пакетной передачи и другими услугами, известными специалистам в данной области техники.
Когда абонентская станция, например абонентская станция 102(1), желает передать пользовательские данные к группе по обратной линии связи, абонентская станция члена группы должна запросить назначения обратной линии связи и запросить передачу. В одном варианте осуществления абонентская станция 102(1) посылает сообщение канала доступа, запрашивающее обратную линию связи, к базовой станции, например к базовой станции 104(1). Сообщение доступа посылается по каналу доступа. Канал доступа является каналом обратной линии связи, используемым абонентскими станциями для связи с базовой станцией. Канал доступа используется для обмена короткими сообщениями сигнализации, такими как начало вызова, ответ на поисковые вызовы, регистрация. Попытка доступа посылается абонентской станцией в серии попыток доступа. Каждая попытка доступа несет ту же самую информацию, но передается с более высоким уровнем мощности, чем предыдущая. Попытки доступа продолжают посылаться до тех пор, пока абонентская станция не примет подтверждение приема от базовой станции. Однако специалистам в данной области техники должно быть ясно, что равным образом применимы и другие конфигурации доступа, как описано в предварительной заявке 60/279,970 на «Способ и устройство для групповых вызовов с использованием выделенных и общих каналов в беспроводных сетях» от 28 марта 2001, переуступленной правопреемнику настоящего изобретения.
Как только передающей (активной) абонентской станции члена группы 102(1) назначен канал 108(1) обратной линии связи, абонентская станция 102(1) может передавать информацию к базовой станции 104(1). Назначение обратной линии связи детально описано в вышеупомянутой в предварительной заявке 60/279,970 на «Способ и устройство для групповых вызовов с использованием выделенных и общих каналов в беспроводных сетях» от 28 марта 2001, переуступленной правопреемнику настоящего изобретения. Базовая станция 104(1) пересылает принятую информацию к базовым станциям 104(2) и 104(3) и передает принятую информацию по совместно используемому каналу 106(1) прямой линии связи к пользователю 102(1) и 102(2). Базовые станции 104(2) и 104(3) передают пересланную информацию по совместно используемым каналам 106(2) и 106(3) прямой линии связи. Для приема информации от активной абонентской станции 102(1) члена группы все абонентские станции членов группы в активной группе, то есть абонентские станции 102 (1)-102(5), назначаются для контроля совместно используемого канала (каналов) 106 прямой линии связи их отдельных базовых станций 104 в течение активных групповых вызовов. В общем случае совместно используемые каналы 106(1), 106(2) и 106(3) прямой линии связи, назначенные соответствующими базовыми станциями 104(1), 104(2) и 104(3), отличаются друг от друга. Однако для обеспечения улучшенного приема абонентских станций 102 членов группы, расположенных в перекрывающихся областях покрытия, совместно используемый канал 106 прямой линии связи может передаваться синхронно более чем одним сектором или базовой станцией 104. Способ улучшенного приема общего совместно используемого канала прямой линии связи в перекрывающихся областях покрытия раскрыт в совместно поданной заявке 09/933,607 на «Способ и систему для передачи обслуживания в широковещательной системе связи» от 20 августа 2001, переуступленной правопреемнику настоящего изобретения.
В одном варианте совместно используемый канал 106 прямой линии связи модулирован пользовательской информацией, предназначающейся для абонентских станций членов группы, и данными управления, необходимыми для поддержания вызова, например, информацией сигнализации, информацией управления мощностью и другими типами информации, известными специалистам в данной области техники. Однако ограниченная пропускная способность совместно используемого канала прямой линии связи может воспрепятствовать модуляции как информацией вызова, так и информацией поддержания вызова. Поэтому в другом варианте осуществления только пользовательская информация передается по совместно используемому каналу 106 прямой линии связи, а информация поддержания вызова может модулировать дополнительный канал прямой линии связи. В этом случае каждая абонентская станция 102 должна сначала контролировать, в дополнение к совместно используемому каналу прямой линии связи, дополнительные каналы прямой линии связи, содержащие информацию поддержания вызова. Такой дополнительный канал может быть выделенным каналом или общим каналом, как описано в вышеупомянутой предварительной заявке 60/279,970 на «Способ и устройство для групповых вызовов с использованием выделенных и общих каналов в беспроводных сетях» от 28 марта 2001, переуступленной правопреемнику настоящего изобретения.
В одном варианте осуществления пассивные абонентские станции 102(2), 102(3) и 102(4) не устанавливают обратные линии связи к любой из базовых станций 104. Заметим, что если абонентские станции 102(2), 102(3) и 102(4) полностью пассивны, отдельные базовые станции могут не иметь информации о том, находятся ли эти абонентские станции в их соответствующих областях покрытия. Даже если абонентская станция зарегистрируется в базовой станции, когда она входит в область покрытия базовой станции, базовая станция не имеет возможности узнать, когда эта абонентская станция покинула область покрытия этой базовой станции.
Даже если абонентские станции 102(2), 102(3) и 102(4) пассивны, они все равно могут использовать канал обратной линии связи для осуществления связи с базовыми станциями. В предпочтительном варианте осуществления пассивные абонентские станции 102(2), 102(3) и 102(4) используют канал доступа для сигнализации базовой станции, если им необходима более высокая мощность из канала трансляции прямой линии связи. Такое использование канала обратной линии связи описано в вышеупомянутой предварительной заявке 60/279,970 на «Способ и устройство для групповых вызовов с использованием выделенных и общих каналов в беспроводных сетях» от 28 марта 2001, переуступленной правопреемнику настоящего изобретения.
В технике хорошо известно, что базовые станции могут быть разделены на два или более секторов. Поэтому, если здесь используется термин «базовая станция», то это означает, что данный термин может относиться ко всей базовой станции или к отдельному сектору многосекторной базовой станции. Кроме того, хотя выше упоминалось, что общая информация обеспечивалась абонентской станцией 102(1), специалисту в данной области техники должно быть понятно, что данные принципы равным образом применимы для общей информации, обеспечиваемой источником, соединенным с системой 100 связи через интерфейсный блок 110.
Стандартная сотовая система содержит множество базовых станций, каждая из которых обеспечивает связь для абонентских станций, размещенных в ограниченной зоне покрытия. Совместно множество базовых станций обеспечивают покрытие для всей области обслуживания. Однако если совместно используемый канал прямой линии связи передается от каждой станции в системе все время, то стоимость системы может быть довольно высока. Более эффективным и экономичным способом, который обеспечивает более высокую общую пропускную способность для системы, является осуществление передач совместно используемого канала прямой линии связи только от тех базовых станций, в областях покрытия которых находится абонентская станция, участвующая в локализованной услуге связи от одной точки к множеству точек. Следовательно, соответствующие ресурсы доступны для других услуг связи, двухточечной или от одной точки к множеству точек. Кроме того, другие пользователи в области покрытия базовых станций, которые не осуществляют передачи совместно используемого канала прямой линии связи, не подвергаются воздействию с его стороны.
Как показывает описание системы связи от одной точки к множеству точек, для максимизации пропускной способности требуется управление мощностью канала трансляции прямой линии связи. Кроме того, требуется управление мощностью любого из выделенных каналов прямой или обратной линии связи.
Управление мощностью обратной линии связи
Управление мощностью обратной линии связи представляет собой способ управления мощностью каналов, образующих обратную линию связи. При управлении мощностью обратной линии связи базовая станция измеряет метрику качества сигнала, принятого от абонентской станции, осуществляющей передачу по каналу обратной линии связи, сравнивает измеренную метрику качества с порогом (в установленной точке) и запрашивает, чтобы активная абонентская станция повысила или снизила уровень передаваемой мощности в соответствии с результатами сравнения. Термин «активная абонентская станция» (говорящий абонент) используется для обозначения абонентской станции, передающей пользовательские данные по обратному каналу трафика. Как описано выше, в групповом вызове только одна или несколько абонентских станций, принадлежащих к группе, передают пользовательские данные по обратной линии связи в каждый данный момент времени. Следовательно, ни одна из пассивных абонентских станций (слушающий абонент) не имеет установленного канала трафика обратной линии связи ни с одной из базовых станций. Термин «пассивная» использован здесь для обозначения абонентской станции, контролирующей совместно используемый канал прямой линии связи и любой дополнительный канал прямой линии связи, если осуществляются передачи по такому дополнительному каналу прямой линии связи, и не передающей никаких пользовательских данных по обратной линии связи. Разумеется, пассивные абонентские станции могут передавать данные, не являющиеся пользовательскими данными, то есть данные управления и обратной связи по соответствующему каналу обратной линии связи. Дополнительный канал прямой линии связи может содержать выделенный канал, по которому абонентская станция принимает, например, информацию сигнализации, информацию управления мощностью, служебную информацию и другие типы информации, известные специалисту в данной области техники. Распределение каналов для совместно используемого канала прямой линии связи и дополнительного выделенного канала (каналов) прямой линии связи зависит от системы связи. Таким образом, например, в системе связи в соответствии со стандартом IS-2000 примеры распределений прямых каналов приведены в Таблице.
комбинация2
комбинация2
комбинация2
2Например, говорящий абонент использует R-FCH, слушающие абоненты используют R-DCCH.
Аббревиатуры:
Специалисту в данной области техники должно быть понятно, что распределение каналов, приведенное в Таблице, как для прямых каналов, так и для обратных каналов, предназначается только для пояснения. Следовательно, имеются дополнительные комбинации совместно используемого канала прямой линии связи и необязательного дополнительного канала прямой линии связи, как раскрыто в совместно поданной заявке на «Способ и устройство управления каналами для услуг связи от одной точки к множеству точек в системе связи» от 28 марта 2002, переуступленной правопреемнику настоящего изобретения. Кроме того, специалисту в данной области техники должно быть понятно, каким образом адаптировать идеи изобретения, изложенные в представленных предпочтительных вариантах осуществления систем связи, в соответствии с другими стандартами.
В способе распределения каналов, использующем как совместно используемый канал прямой линии связи, так и индивидуально назначаемые выделенные каналы прямой линии связи, то есть Группу I Таблицы, все сектора, область покрытия которых содержит абонентские станции, принимающие участие в групповом вызове, используют субканал управления мощностью, например F-PCSCH, который «проколот» с предварительно определенной частотой, например 800 бит в секунду, на каждом отдельно назначенном выделенном канале прямой линии связи, например F-DCCH или F-FCH, для абонентских станций, которые осуществляют передачу по обратной линии связи.
В способе распределения каналов, использующем только общий канал трафика прямой линии связи, то есть Группу II Таблицы, в одном варианте осуществления сектора, область покрытия которых содержит только слушающих абонентов, принимающих участие в вызове, не передают никаких сигналов управления мощностью обратной линии связи. Сектор (сектора), область покрытия которого (которых) содержит (содержат) активную абонентскую станцию (активные абонентские станции), использует (используют) субканал, например прямой субканал управления мощностью (F-PCSCH), который «проколот» с предварительно определенной частотой, например 800 бит в секунду, в общем канале трафика прямой линии связи, для управления мощностью обратной линии связи. В альтернативном варианте осуществления информация управления мощностью не вводится путем прокалывания в общий канал трафика прямой линии связи в виде F-PCSCH, а информация управления мощностью передается как субпоток общего канала управления мощностью (F-CPCCH), то есть информация управления мощностью вводится в предварительно определенной позиции в общий канал управления мощностью прямой линии связи. Активная абонентская станция (станции) обрабатывает (обрабатывают) принятый канал F-PCSCH или субпоток канала F-CPCCH и регулирует соответствующим образом передаваемую мощность. Пассивные абонентские станции в секторах, передающих субканал, игнорируют информацию F-PCSCH или F-CPCCH. Блок управления в индивидуальном секторе, в базовой станции, содержащей сектор, в контроллере, или любой другой элемент, входящий в сеть доступа, определяет, содержит ли область покрытия сектора активную абонентскую станцию.
В способе распределения каналов, использующем совместно используемый канал прямой линии связи и абонентские станции, осуществляющие передачу по обратной линии связи, то есть Группу III Таблицы, в одном варианте осуществления сектора, область покрытия которых содержит только слушающих абонентов, принимающих участие в вызове, не передают сигналов управления мощностью обратной линии связи. Сектор (сектора), область покрытия которого (которых) содержит (содержат) активную абонентскую станцию (станции), использует выделенный суб-канал управления мощностью, например F-PCSCH, к каждой из абонентских станций, осуществляющих передачу по обратной линии связи.
Управление мощностью прямой линии связи
Управление мощностью прямой линии связи является способом управления мощностью каналов, содержащихся в прямой линии связи. В совместно используемом канале прямой линии связи каждая абонентская станция, являющаяся участником группового вызова, измеряет метрику качества принимаемого общего канала трафика прямой линии связи и передает информацию обратной связи к сектору (секторам), осуществляющему (осуществляющим) передачу общего канала трафика прямой линии связи для абонентской станции, являющейся членом группы. В одном варианте метрика качества включает в себя отношение сигнал/шум, выраженное через отношение энергии, приходящейся на бит, к взаимным помехам (Eb/Nt). Однако специалисту в данной области техники должно быть понятно, что могут быть использованы и другие метрики качества, например частота ошибок в битах, частота ошибок в кадрах и другие метрики качества, известные в технике. Обратная связь передается по обратной линии связи, установленной между абонентской станцией, являющейся членом группы, и сектором. Каждый сектор принимает обратную связь от тех абонентских станций, являющихся членами группы, в области покрытия сектора, которые осуществляют передачу по обратной линии связи, и регулирует уровень передачи, чтобы гарантировать обеспечение желательного качества обслуживания (QoS) для всех абонентских станций, являющихся членами группы. Блок управления, находящийся в индивидуальном секторе, в базовой станции, содержащей сектор, в контроллере, или любой другой элемент, входящий в сеть доступа, определяет уровень передачи.
Как описано выше, условия в прямой линии связи для каждой абонентской станции различаются. Поэтому сектор, вероятно, будет принимать противоречивые результаты измерения качества прямой линии связи от каждой абонентской станции. Сектор должен затем обрабатывать противоречивые результаты измерений качества прямой линии связи и осуществлять регулировку мощности совместно используемого канала прямой линии связи. Сектор регулирует совместно используемый канал прямой линии связи для удовлетворения требования по мощности абонентской станции, которое несет информацию наихудшей метрики качества прямой линии связи.
В вышеописанном варианте осуществления все абонентские станции, являющиеся членами группы, сообщают о метрике качества после обновления результата измерения метрики качества. Для снижения нагрузки сигнализации обратной линии связи и повышения срока службы батареи питания абонентской станции, в другом варианте осуществления, абонентские станции сообщают об измеренной метрике качества назад к базовой станции, только если измеренная метрика качества является неудовлетворительной. Таким образом, каждая абонентская станция, являющаяся членом группы, измеряет метрику качества и сравнивает измеренную метрику качества с порогом. Если метрика качества лучше, чем порог, то абонентская станция воздерживается от передачи сообщения о метрике качества. Следовательно, только абонентские станции с измеренной метрикой качества ниже порога сообщают о метрике качества. Базовая станция затем регулирует мощность общего канала трафика прямой линии связи для удовлетворения требования по мощности абонентской станции, которая сообщает о наихудшей метрике качества прямой линии связи.
Когда абонентская станция определяет метрику качества канала прямой линии связи, абонентская станция должна передать метрику качества канала прямой линии связи назад к базовой станции по обратной линии связи. Как описано выше, только активная абонентская станция (станции) осуществляет (осуществляют) передачу канала трафика обратной лини связи, который может быть использован для такой обратной связи. Следовательно, пассивные абонентские станции не имеют установленного канала трафика обратной линии связи к любой из базовых станций. Однако пассивным удаленным станциям может потребоваться использовать обратную линию связи для передачи базовым станциям информации, необходимой для поддержания вызова, например, сообщений передачи обслуживания, управления мощностью и другой информации, известной специалистам в данной области техники. Кроме того, пассивным абонентским станциям может быть желательным осуществить связь; поэтому пассивные абонентские станции должны использовать обратную линию связи для запроса назначения обратного канала трафика.
Различные примерные варианты осуществления распределения каналов обратной линии связи в системе связи, соответствующей стандарту IS-2000, приведены в Таблице и описаны ниже в данном контексте. Кроме того, специалистам в данной области техники должно быть понятно, каким образом адаптировать принципы, лежащие в основе изобретения, раскрытые в представленных вариантах осуществления, для систем связи, соответствующих другим стандартам.
В соответствии с одним вариантом осуществления, каждой пассивной абонентской станции назначается выделенный канал обратной линии связи, например выделенный канал управления (R-DCCH), после присоединения к активной группе. (Например, Группа I, Группа III в Таблице). Абонентская станция использует канал R-DCCH для сигнализации как для регулярных вызовов (например, для сообщения о пилот-сигналах прямой линии связи), так и для сигнализации, связанной с групповым вызовом (например, сообщение о метрике качества канала трансляции прямой линии связи, запрос назначения канала трафика обратной линии связи). При передаче R-DCCH абонентская станция, являющаяся членом группы, также передает обратный пилот-канал (R-PCH) и обратный субканал управления мощностью (R-PCSCH). Канал R-PCSCH несет обратную связь о метрике качества общего канала трансляции прямой линии связи.
В одном варианте осуществления скорость передачи данных в совместно используемом канале прямой линии связи является постоянной; сектор использует управление мощностью прямой линии связи на полной скорости (800 б/с в соответствии со стандартом IS-2000 и 1600 б/с в соответствии со стандартом W_CDMA). Прямая линия 200 связи для постоянной скорости, как показано на фиг.2, определена через кадры 202(1), 202(2)-202(n). Кадр представляет собой структуру, содержащую определенный промежуток времени. Поскольку скорость передачи данных постоянная, каждый кадр 202 передается с одинаковой мощностью Pf. Поэтому способ текущего управления мощностью позволяет измерить метрику качества совместно используемого канала прямой линии связи. Метрика качества совместно используемого канала прямой линии связи может содержать, например, отношение сигнал/помеха и шум (SINR), выраженное, например, как отношение энергии, приходящейся на бит, к шуму (Еb/Nt). Требуемая целевая характеристика метрики декодера абонентской станции, являющейся членом группы, определяет метрику качества совместно используемого канала прямой линии связи, требуемую для данной абонентской станции. Такая метрика декодера может представлять собой, например, частоту ошибок декодированного кадра (FER), частоту ошибок в битах (BER) и/или другие метрики декодера, известные специалистам в данной области техники. Абонентская станция, являющаяся членом группы, измеряет метрику качества совместно используемого канала прямой линии связи, сравнивает метрику качества с фиксированным или адаптивным порогом и передает команды управления мощностью в соответствии с результатами измерения. В одном варианте осуществления поток команд 204(1), 204(2)-204(n) управления мощностью содержит команды повышения и снижения мощности (подобных FPC_MODE='000' в соответствии со стандартом IS-2000). Измерение метрики качества и сравнение могут выполняться надежным образом абонентской станцией, поскольку, как описано, скорости передачи данных в совместно используемом канале прямой линии связи являются фиксированными, поэтому не изменяются без уведомления абонентской станции, являющейся членом группы. В примерном варианте осуществления с адаптивной регулировкой порога порог увеличивается на первый шаг, например на 0,5 дБ, когда кадр данных совместно используемого канала прямой линии связи принят корректным образом. Этот порог уменьшается на меньший шаг, например на 0,5 дБ/(1/FERжелаемое-1), когда кадр данных совместно используемого канала прямой линии связи принят некорректным образом. Величина FERжелаемое представляет желательную частоту разрушения кадра для совместно используемого канала прямой линии связи.
В другом варианте осуществления, при применении совместно используемого канала прямой линии связи и индивидуально распределенных выделенных прямых каналов трафика, метрика качества совместно используемого канала прямой линии связи может быть определена из наивысшей метрики качества индивидуально назначенного выделенного прямого канала трафика, используемого абонентской станцией, являющейся членом группы. Поскольку скорости передачи совместно используемого канала прямой линии связи и индивидуально назначенного выделенного прямого канала трафика различаются, должно быть осуществлено надлежащее преобразование скоростей между совместно используемым каналом прямой линии связи и индивидуально назначенным выделенным прямым каналом трафика. Метрика качества совместно используемого канала прямой линии связи определяется масштабированием метрики качества индивидуально назначенного выделенного прямого канала трафика в соответствии с преобразованием скоростей.
Сектор принимает команды управления мощностью, переданные по выделенному каналу обратной линии связи, и, в соответствии с одним вариантом осуществления, снижает уровень передаваемой мощности совместно используемого канала прямой линии связи на некоторую величину, например на 0,5 дБ, когда обратная связь от всех абонентских станций, являющихся членами группы, запрашивает снижения мощности. Сектор увеличивает уровень передаваемой мощности, когда по меньшей мере одна абонентская станция, являющаяся членом группы, запрашивает увеличения мощности.
В другом варианте осуществления обратная связь имеет форму сообщений канала R-DCCH.
В другом варианте осуществления сектора используют расщепленную обратную связь по совместно используемому каналу прямой линии связи и индивидуально назначенные выделенные прямые каналы трафика, если выделенные прямые каналы трафика назначены. Расщепленная обратная связь разделяет команды управления мощностью потока обратной линии связи на два субпотока. Как описано выше, поток управления мощностью в соответствии со стандартом IS-2000 представляет собой поток со скоростью 800 б/с. Таким образом, первый субпоток может содержать, например, команды управления мощностью, передаваемые со скоростью 400 б/с, второй субпоток тогда содержит команды управления мощностью, передаваемые со скоростью 400 б/с. Суб-потоки могут быть сформированы, например, путем распределения нечетно-пронумерованных битов обратной связи в первый субпоток и четно-нумерованных битов обратной связи во второй субпоток. Первый субпоток переносит команды управления мощностью для совместно используемого канала прямой линии связи, второй субпоток переносит команды управления мощностью для выделенных прямых каналов трафика. В соответствии с этим способом, команды управления мощностью потока обратной связи для совместно используемого канала прямой линии связи от каждой абонентской станции, являющейся членом группы в том же самом секторе, могут иметь форму последовательности команд повышения и снижения мощности (подобных FPC_MODE='101' или '010' в соответствии со стандартом IS-2000) или потока битов индикатора разрушения (EIB) (подобных FPC_MODE='110' в соответствии со стандартом IS-2000). Из этого набора данных обратной связи для совместно используемого канала прямой линии связи сектор может установить уровень передачи для данного совместно используемого канала прямой линии связи, чтобы удовлетворить требование по качеству и сэкономить потребление мощности питания. Обратная связь в форме EIB также обеспечивает для базовой станции быструю обратную связь в отношении приема абонентскими станциями, являющимися членами группы, совместно используемого канала прямой линии связи. Эта специфическая обратная связь обеспечивает возможность для физического уровня начать повторную передачу раньше приема NAK (негативное подтверждение приема) от более высоких уровней, если такая повторная передача желательна и возможна. Обратная связь по выделенным каналам обрабатывается в соответствии с любым способом, применимым для двухточечного способа управления мощностью.
Сектор принимает биты управления мощностью и в соответствии с одним вариантом осуществления увеличивает уровень передаваемой мощности прямого трансляционного (широковещательного) канала трафика на первую величину, например на 0,5 дБ, когда обратная связь по меньшей мере от одной абонентской станции, являющейся членом группы, требует увеличения мощности или указывает на разрушение информации. Сектор снижает уровень передаваемой мощности на вторую величину, если каждая абонентская станция, являющаяся членом группы, требует снижения мощности или не указывает на разрушение информации.
В другом варианте осуществления данные передаются по совместно используемому каналу прямой линии связи с переменной скоростью передачи данных, как показано на фиг.3. Поскольку скорость передачи данных является переменной, каждый кадр 300(1), 302(2)-302(n) передается с мощностью Р, соответствующей скорости передачи в данном кадре. Таким образом, например, кадр 300(n), являющийся кадром полной скорости, передается с мощностью Pf3, кадр 300(1) половинной скорости передается с мощностью Pf2, и кадр 300(2) одной восьмой скорости передается с мощностью Pf1. Для обеспечения возможности управлению мощностью абонентской станции корректно оценивать метрику качества совместно используемого канала прямой линии связи, команды управления мощностью обратной связи для управления мощностью обратной линии связи используют субканал, например прямой субканал управления мощностью (F-PCCH), который введен путем прокалывания с предварительно определенной частотой, например 800 б/с, в общий канал трафика прямой линии связи с постоянной мощностью. В альтернативном варианте осуществления информация управления мощностью не вводится путем прокалывания в общий канал трафика прямой линии связи как F-PCSCH, а информация управления мощностью передается как субпоток прямого общего канала управления мощностью (F-CPCCH), то есть информация управления мощностью вводится в предварительно определенных позициях в общий канал управления мощностью прямой линии связи. Биты управления мощностью для управления мощностью обратной линии связи могут использоваться для измерения метрики качества совместно используемого канала прямой линии связи.
В одном варианте команды управления мощностью обратной линии связи для управления мощностью прямой линии связи могут передаваться как сообщения по индивидуально назначенному каналу R-DCCH.
В одном варианте осуществления команды управления мощностью прямой линии связи могут передаваться как EIB по R-PCSCH. В одном варианте биты управления мощностью, соответствующие кадру, группируются для формирования единого EIB. В другом варианте осуществления несколько битов в кадре группируются для формирования EIB, в то время как остальные биты переносят детальную информацию о величине дефицита или избытка SINR, обнаруженного мобильной станцией, являющейся членом группы. В одном варианте осуществления, если индивидуально не назначаются выделенные каналы, то все команды управления мощностью, передаваемые по каналу R-PCSCH, применяются для управления совместно используемым каналом прямой линии связи.
Альтернативно, пассивным абонентским станциям, являющимся членами группы, не назначается R-DCCH (например. Группа II в Таблице). Пассивные абонентские станции, являющиеся членами группы, используют каналы доступа, например R-ACH, R-EACH, или каналы управления, например R-CCCH, для передачи любой информации к базовой станции.
Следовательно, в соответствии с одним вариантом осуществления, вместо обеспечения обратной связи управления мощностью в форме непрерывного потока команд управления мощностью, обратная связь управления мощностью обеспечивается в форме сообщений, модулирующих передачи по каналам R-ACH, R-EACH или R-CCCH. Этот альтернативный вариант привлекателен тем, что абонентские станции, являющиеся членами группы, не обновляют непрерывно метрики качества совместно используемого канала прямой линии связи, а передают сообщение обратной линии связи, только когда обновленные метрики качества падают ниже определенного порогового значения. В одном варианте осуществления сообщение передается, когда частота ошибок кадра (FER), усредненная по самым последним 50 кадрам, составляет 4% или выше. Однако специалисту в данной области техники должно быть понятно, что в альтернативном варианте осуществления сообщение может генерироваться каждый раз, когда метрика качества обновляется. В это сообщение могут быть включены различные поля или указания качества. Например, может иметься поле, указывающее на уровень, на котором абонентская станция воспринимает пилот-сигнал от базовой станции. Альтернативно, может иметься поле, указывающее на уровень или качество, с которым абонентская станция воспринимает трансляционный (широковещательный) канал прямой линии связи. Может иметься поле, указывающее уровень сигнала или качество как пилот-сигнала, так и трансляционного канала прямой линии связи. Может иметься поле, которое указывает разность или отношение уровня пилот-сигнала к уровню трансляционного канала прямой линии связи; качество каналов группового вызова, желательное увеличение в отношении принимаемого сигнала к шуму и помехам и другую соответствующую информацию, известную специалистам в данной области техники.
Базовая станция периодически снижает уровень передаваемой мощности совместно используемого канала прямой линии связи на первую величину, если сектор не принимает сообщения обратной связи от абонентской станции, являющейся членом группы, запрашивающей увеличения мощности. Базовая станция увеличивает уровень передаваемой мощности совместно используемого канала прямой линии связи на вторую величину, если сообщения, запрашивающие увеличение мощности, принимаются от одной или нескольких абонентских станций, являющихся членами группы.
Управление мощностью, основанное на сообщениях, является более медленно действующим, чем управление мощностью с использованием потока битов. Следовательно, если абонентская станция, являющаяся членом группы, требует более быстрого управления мощностью, например, вследствие ухудшения условий в линии связи и, как следствие, принимаемого сигнала, то абонентская станция, являющаяся членом группы, может использовать сообщение, пересылаемое по каналам R-ACH, R-EACH или по каналам управления, например R-CCCH, для запроса назначения обратного пилот-канала R-PCH или R-PCSCH. Альтернативно, базовая станция может определить, что конкретная абонентская станция, являющаяся членом группы, постоянно требует регулирования уровня передаваемой мощности. Базовая станция затем назначает этой конкретной абонентской станции, являющейся членом группы, канал R-PCH и R-PCSCH. Более того, каналы R-PCH/R-PCSCH могут быть стробированными. Термин «стробирование» используется здесь для обозначения активизации передачи R-PCH/R-PCSCH только в предварительно определенных группах управления мощностью (PCG). Если условие в линии связи продолжает ухудшаться, то абонентская станция может запросить или ей может быть назначен канал R-DCCH, R-FCH или их комбинация.
Если нет индивидуально назначенных каналов F-DCCH (например, Группа II или Группа III в Таблице), то все биты, переносимые по R-PCSCH, используются для управления мощностью в совместно используемом канале прямой линии связи. В одном варианте осуществления биты управления мощностью (РС), соответствующие кадру, группируются для передачи единого EIB. В другом варианте некоторые биты в интервале кадра группируются для передачи EIB, в то время как другие передают детальную информацию о величине дефицита или избытка S/(N+I), обнаруженного мобильной станцией, являющейся членом группы.
Выделенный канал прямой линии связи
Как описано в совместно поданной заявке на «Способ и устройство для управления услугами связи от одной точки к множеству точек в системе связи» от 28 марта 2002, совместно используемый канал прямой линии связи модулирован информацией трафика, сообщениями сигнализации, необходимыми для поддержания вызова (такими как сообщение измерения уровня пилот-сигнала, сообщение направления передачи обслуживания, сообщение завершения передачи обслуживания и другие сообщения, известные специалистам в данной области техники), и сообщениями, связанными с групповым вызовом (например, начало и конец вызова, запрос и предоставление права на передачу и другие сообщения, известные специалистам в данной области техники). Поскольку F-SCH является общим каналом, должна быть использована надлежащая информация адресации абонентской станции, чтобы абонентская станция могла отличить общую информацию от информации, направленной абонентской станции. Поскольку сообщения сигнализации и служебные сообщения адресации абонентской станции негативно влияют на пропускную способность трафика, альтернативно, совместно используемый канал прямой линии связи модулируется только информацией трафика, а сообщения сигнализации пересылаются по дополнительному каналу прямой линии связи. Дополнительный канал прямой линии связи является выделенным каналом, назначенным для каждой индивидуальной абонентской станции, являющейся членом группы.
Поскольку выделенные каналы прямой линии связи назначены индивидуально для каждой абонентской станции, являющейся членом группы, уровень передаваемой мощности выделенных каналов может управляться методами, применимыми для двухточечной связи. Таким образом, абонентская станция определяет метрику качества выделенного канала прямой линии связи, сообщает о нем назад к базовой станции, и базовая станция регулирует уровень мощности выделенного канала прямой линии связи.
Базовая станция может использовать определенный уровень передаваемой мощности выделенного канала прямой линии связи для определения уровня передаваемой мощности совместно используемого канала прямой линии связи путем надлежащего преобразования скорости передачи информации по совместно используемому каналу прямой линии связи и выделенному каналу прямой линии связи для каждой абонентской станции, являющейся членом группы. Базовая станция затем регулирует уровень передаваемой мощности совместно используемого канала прямой линии связи для удовлетворения условий для абонентской станции с самым высоким требованием по мощности.
Поскольку выделенный канал прямой линии связи модулирован информацией сигнализации и служебной информацией, может иметь место недостаточная активность в канале прямой линии связи, чтобы гарантировать достаточную точность определения уровня передаваемой мощности выделенного канала прямой линии связи посредством преобразования скорости. Вследствие этого базовая станция контролирует активность как в совместно используемом канале прямой линии связи, так и в выделенном канале прямой линии связи, и передает кадры подтверждения активности по выделенному каналу прямой линии связи, чтобы гарантировать достаточную активность для обеспечения точности преобразования скорости.
Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что хотя различные варианты осуществления описаны выше в терминах блок-схем алгоритмов и методов, это сделано только в целях пояснения. Способы могут быть выполнены устройством, которое в одном варианте осуществления содержит процессор, сопряженный с передатчиком, приемник и другие необходимые блоки АТ (продвинутая технология) и/или АР (прикладной процессор).
Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что информация и сигналы могут быть представлены с использованием любых из множества различных технологий и методов. Например, данные, инструкции, команды, информация, сигналы, биты, символы и кодовые элементы, на которые могут даваться ссылки в описании, могут быть представлены напряжениями, токами, электромагнитными волнами, магнитными полями или частицами, оптическими полями или частицами или любой их комбинацией.
Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что различные иллюстративные логические блоки, модули, схемы и этапы алгоритмов, описанные во взаимосвязи с вариантами осуществления, представленными в описании, могут быть реализованы как электронные аппаратные средства, компьютерное программное обеспечение или комбинации того и другого. Для иллюстрации такой взаимозаменяемости аппаратных средств и программного обеспечения различные иллюстративные компоненты, блоки, модули, схемы и этапы способа описаны обобщенным образом в терминах их функциональных возможностей. То, каким образом реализованы эти функциональные возможности, в виде аппаратных средств или программного обеспечения, зависит от конкретного применения и ограничений при проектировании, накладываемых системой в целом. Специалисты в данной области техники смогут реализовать описанные функциональные возможности различными путями для каждого конкретного применения, но такие технические решения не должны интерпретироваться как обуславливающие отклонение от объема настоящего изобретения.
Различные иллюстративные логические блоки, модули и схемы, описанные в связи с вариантами осуществления, раскрытыми в описании, могут быть реализованы или выполнены с использованием универсального процессора, цифрового процессора сигналов (DSP), специализированной ориентированной на приложение интегральной схемы (ASIC), программируемой в условиях эксплуатации логической схемы (FPGA) или иного программируемого логического устройства, дискретной логики или транзисторной логики, дискретных аппаратных компонентов или любой их комбинации, предназначенной для выполнения описанных выше функций. Универсальный цифровой процессор может представлять собой микропроцессор, но в качестве альтернативы процессор может представлять собой любой обычный процессор, контроллер, микроконтроллер или конечный автомат. Процессор может быть реализован как комбинация вычислительных устройств, например как комбинация DSP и микропроцессора, множества микропроцессоров, одного или нескольких микропроцессоров во взаимосвязи с ядром DSP или любой другой подобной конфигурации.
Этапы способа или алгоритма, описанного во взаимосвязи с вариантами осуществления, раскрытыми в настоящем описании, могут быть реализованы непосредственно аппаратными средствами, в виде модуля программного обеспечения, выполняемого процессором, или комбинации того и другого. Модуль программного обеспечения может находиться в оперативной памяти (RAM), флэш-памяти, постоянной памяти (ROM), программируемой постоянной памяти (EPROM), электронно-стираемой программируемой постоянной памяти (EEPROM), в регистрах, на жестком диске, схемном диске, постоянной памяти на компакт-диске (CD-ROM) или на носителе данных любой формы, известном в технике. Примерный носитель данных связан с процессором таким образом, что процессор может считывать информацию с носителя данных и записывать информацию на него. В качестве альтернативы, носитель данных может находиться в составе специализированной интегральной схемы (ASIC). Такая интегральная схема ASIC может находиться в пользовательском терминале. В качестве альтернативы, процессор и носитель данных могут быть реализованы как дискретные компоненты в пользовательском терминале.
Представленное описание раскрытых вариантов осуществления изобретения предназначено для того, чтобы дать возможность специалистам в данной области техники реализовать и использовать настоящее изобретение. Различные модификации этих вариантов осуществления будут очевидны для специалистов в данной области техники, и основные принципы, определенные здесь, могут быть применены к другим вариантам осуществления без отклонения от сущности и объема настоящего изобретения. Таким образом, настоящее изобретение не должно ограничиваться представленными вариантами осуществления, а должно интерпретироваться как имеющее самый широкий объем, соответствующий принципам и новым признакам, раскрытым здесь.
Часть раскрытия настоящего патентного документа содержит материал, который является субъектом защиты авторским правом. Правообладатель не имеет возражений против факсимильного воспроизведения любым лицом патентного документа или патентного раскрытия, как оно будет имеет место в патентном файле Ведомства по патентам и товарным знакам, но в остальном сохраняет за собой все права, обеспечиваемые авторским правом.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| СПОСОБ И СИСТЕМА ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ В СИСТЕМЕ СВЯЗИ | 2003 |
|
RU2331989C2 |
| СПОСОБ И СИСТЕМА ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ В СИСТЕМЕ СВЯЗИ | 2004 |
|
RU2364026C2 |
| ПЕРЕДАЧА ОБСЛУЖИВАНИЯ В БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ | 2008 |
|
RU2439843C2 |
| ПЕРЕДАЧИ В СИСТЕМЕ СВЯЗИ | 2002 |
|
RU2292647C2 |
| СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ ПО КАЧЕСТВУ ЛИНИИ СВЯЗИ В СИСТЕМЕ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ | 2002 |
|
RU2285338C2 |
| МАСШТАБИРОВАНИЕ РЕСУРСОВ В СИСТЕМАХ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ | 2008 |
|
RU2476009C2 |
| ПРЕДПОЧТЕНИЕ ТОЧЕК ДОСТУПА ПРИ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ | 2008 |
|
RU2462835C2 |
| МУЛЬТИПЛЕКСИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИИ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ В ОБРАТНОЙ ЛИНИИ СВЯЗИ ДЛЯ МНОЖЕСТВА ЧАСТОТ ПРЯМОЙ ЛИНИИ СВЯЗИ | 2006 |
|
RU2384944C2 |
| ЭСТАФЕТНАЯ ПЕРЕДАЧА ОБСЛУЖИВАНИЯ В СИСТЕМЕ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ | 2008 |
|
RU2445751C2 |
| СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДДЕРЖКИ НА УРОВНЕ ПРИЛОЖЕНИЯ МНОГОАДРЕСНОЙ ПЕРЕДАЧИ МЕДИАИНФОРМАЦИИ | 2003 |
|
RU2313198C2 |
Для обеспечения услуг связи от одной точки к множеству точек в существующей инфраструктуре сотовой системы связи каждая абонентская станция, принимающая участие в такой услуге, осуществляет прием совместно используемого канала прямой линии связи и в некоторых вариантах осуществления выделенного канала прямой линии связи. Поскольку передача по каналам прямой связи от соседних секторов представляет помеху передаче от сектора, обслуживающего абонентскую станцию, желательно управлять передаваемой мощностью канала прямой линии связи до достижения минимально приемлемого уровня. Кроме того, передача от каждой абонентской станции, являющейся членом группы, по каналу обратной линии связи представляет помеху другим абонентским станциям. Поэтому желательно управлять передаваемой мощностью канала обратной линии связи до достижения минимального уровня сигнала. Техническим результатом является обеспечение реализации групповых услуг в существующей инфраструктуре беспроводной сотовой системе телефонной связи. 23 н. и 51 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.
| Устройство для прецизионного напыления детонационных покрытий | 1981 |
|
SU993128A1 |
| RU 99106402 А, 10.02.2001 | |||
| US 6006073 А, 21.12.1999. | |||
