СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ОБСЛУЖИВАНИЯ АБОНЕНТСКИХ СТАНЦИЙ В ГИБРИДНОЙ БЕСПРОВОДНОЙ СЕТИ ПО СТАНДАРТАМ IEEE 802.16е OFDMA, IEEE 802.11b И cdma 2000 1xEV-DO Российский патент 2008 года по МПК H04L12/56 

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к способу передачи обслуживания абонентских станций в гибридной беспроводной сети по стандартам IEEE 802.16е OFDMA, IEEE 802.11b и cdma2000 1xEV-DO. Оно может быть использовано, например, в гибридной беспроводной сети по стандартам IEEE 802.16е OFDMA, IEEE 802.11b и cdma2000 1xEV-DO.

В структуре глобальной системы высокоскоростной беспроводной связи значительное место занимают системы фиксированного и мобильного высокоскоростного беспроводного доступа. К ним можно отнести беспроводные сети по стандартам IEEE 802.16е OFDMA, IEEE 802.11b и cdma2000 1xEV-DO. В настоящее время беспроводные сети по стандартам IEEE 802.11b и cdma2000 1xEV-DO уже получили широкое распространение во всем мире, и их количество продолжает расти быстрыми темпами. При этом зоны обслуживания этих сетей зачастую пересекаются. Предполагается, что беспроводные сети по стандарту IEEE 802.16e OFDMA также будут разворачиваться в местах действия уже существующих беспроводных сетей по стандартам IEEE 802.11b и cdma2000 1xEV-DO. При этом неуклонно растет количество гибридных беспроводных сетей, состоящих из нескольких беспроводных сетей, работающих на основе различных стандартов, но функционирующих как единое целое. Постоянно разрабатываются новые универсальные абонентские станции, способные работать в гибридных сетях. Международные организации по стандартизации уже приступили к стандартизации механизмов передачи обслуживания абонентских станций между секторами гибридных беспроводных сетей (см. IEEE Project P802.21, Draft IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks: Media Independent Handover Services, Draft 0, July, 2005 [1]).

Стандарт IEEE 802.16 (см. IEEE Standard 802.16-2004, IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks - Part 16: Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems, October 1, 2004 [2] и IEEE Standard 802.16e - 2005, Amendment to IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks - Part 16: Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems - Physical and Medium Access Control Layers for Combined Fixed and Mobile Operation in Licensed Bands, February, 2006 [3]) описывает требования к физическому уровню и уровню управления доступом к среде (MAC - media access control) для систем фиксированного и мобильного высокоскоростного беспроводного доступа. Стандарт включает большинство ключевых современных технологий, таких как механизмы передачи обслуживания абонентских станций между секторами беспроводной сети (НО - handover), поддержка качества сервиса (QoS - quality of service), адаптивное кодирование и модуляция, регулировка мощности, технология передачи данных на ортогональных по частоте поднесущих (OFDM - orthogonal frequency division multiplexing), а также множественный доступ с частотно-временным разделением (OFDMA - orthogonal frequency division multiple access). Это дает широкие возможности для оптимизации беспроводных сетей по стандарту IEEE 802.16.

Технология OFDM дала развитие множественному доступу OFDMA, который является очень хорошим решением для передачи мультимедийных данных, обеспечивая при этом требования по качеству сервиса. Множественный доступ OFDMA предоставляет удобную возможность адаптивно выделять частотно-временной ресурс, назначать мощность передачи и схемы кодирования и модуляции сервисным потокам с разными требованиями по качеству сервиса. При выделении частотно-временного ресурса в множественном доступе OFDMA возможно два подхода: частотное разнесение и многопользовательское разнесение. Оба направлены на борьбу с частотно-селективным федингом.

При частотном разнесении все поднесущие одного пользователя псевдослучайно разносятся по всему спектру OFDM сигнала. Эта операция называется перемежением в частотной области. При наличии частотно-селективного фединга есть вероятность, что соседние поднесущие попадут в область существенных замираний. После частотного перемежения вероятность того, что все поднесущие одного пользователя, псевдослучайно разнесенные по всему спектру сигнала, попадут в область замираний, значительно уменьшается, что повышает помехоустойчивость передачи. При использовании частотного разнесения условия приема для конкретной пользовательской станции характеризуются средними по всему спектру сигнала условиями.

Стандарт IEEE 802.11b (см. IEEE standard for Wireless LAN Medium Access Control and Physical Layer specifications, ANSI/IEEE Standard 802.11, 1999; IEEE standard for Wireless LAN Medium Access Control and Physical Layer specifications: higher-speed physical layer extension in the 2.4 GHz band, IEEE Standard 802.11b, 1999 [4]) является широко распространенным стандартом, описывающим беспроводную локальную сеть передачи данных. Рассмотрим некоторые основные особенности стандарта, которые необходимы для лучшего понимания заявляемого изобретения.

Физический уровень стандарта IEEE 802.11b предусматривает четыре скорости передачи: один, два, пять с половиной и одиннадцать Мб/с. Характеристики помехоустойчивости физического уровня стандарта IEEE 802.11b полностью определяются зависимостями вероятности битовой ошибки от отношения сигнал-шум (ОСШ).

Поступающие на уровень MAC блоки данных перед передачей разбиваются на один или несколько фрагментов. Фрагмент блока данных не может быть больше 18432 бит. Для передачи каждого фрагмента блока данных формируется отдельный пакет данных. Пакет данных состоит из заголовка MAC, фрагмента блока данных и контрольной суммы и передается на одной из четырех скоростей передачи. Перед каждым пакетом данных на скорости передачи один Мбит/с передаются преамбула и заголовок физического уровня общей длительностью 192 мкс.

Работа беспроводных локальных сетей по стандарту IEEE 802.11b основана на конкурентном доступе к среде передачи. Станция, у которой есть блок данных для передачи, должна определить текущее состояние среды передачи. Если станция обнаруживает, что среда передачи свободна в течение временного интервала, равного базовому интервалу между пакетами, то она начинает передачу данных. Если станция обнаруживает, что среда передачи занята, то она должна отложить передачу до тех пор, пока среда передачи не будет обнаружена свободной в течение временного интервала, равного базовому интервалу между пакетами. Таким образом, станция избегает коллизии при занятой среде передачи.

Передача пакета данных начинается с интервала конкурентного доступа. Начало интервала конкурентного доступа совпадает для всех станций, имеющих блок данных для передачи. Каждая из них случайным образом выбирает длительность своего интервала конкурентного доступа как значение равномерно распределенной в заданных пределах случайной величины. Доступ к среде передачи получает станция, выбравшая интервал наименьшей длительности. Она начинает передачу своих пакетов данных, предварительно выждав свой интервал конкурентного доступа.

Если интервал наименьшей длительности совпал у двух или более станций, то они начинают передачу своих пакетов данных одновременно. В этом случае происходит коллизия, т.е. наложение их пакетов данных во времени. При коллизии скорее всего один из пакетов данных не будет принят.

Для передачи любого пакета данных в стандарте IEEE 802.11b предусмотрено два механизма, т.е. варианта, передачи данных: основной механизм передачи данных и механизм передачи данных с предварительным запросом на передачу.

При использовании основного механизма передачи данных используется следующая последовательность передачи данных. Станция, выигравшая конкурентный доступ, начинает передачу пакета данных непосредственно по окончании своего интервала конкурентного доступа. В случае успешного приема пакета данных на принимающей станции принимающая станция передает подтверждение через интервал времени, равный короткому интервалу между пакетами. В случае успешного приема подтверждения на передающей станции пакет данных принят успешно.

При использовании механизма передачи данных с предварительным запросом на передачу используется следующая последовательность передачи данных. Станция, выигравшая конкурентный доступ, начинает передачу запроса на передачу по окончании своего интервала конкурентного доступа. В случае успешного приема запроса на передачу принимающая станция передает разрешение на передачу через интервал времени, равный короткому интервалу между пакетами. В случае успешного приема разрешения на передачу передающая станция передает пакет данных через интервал времени, равный короткому интервалу между пакетами. В случае успешного приема пакета данных на принимающей станции принимающая станция передает подтверждение через интервал времени, равный короткому интервалу между пакетами. В случае успешного приема подтверждения на передающей станции пакет данных принят успешно.

Стандарт cdma2000 1xEV-DO (см. TIA/EIA, IS-856, cdma2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification, October, 2000 [5]) является широко распространенным стандартом, описывающим сотовую сеть передачи данных. Рассмотрим некоторые основные особенности стандарта, которые необходимы для лучшего понимания заявляемого изобретения.

В прямом канале используется временное разделение сервисных потоков абонентских станций. Время в прямом канале делится на кадры, каждый из которых в свою очередь делится на шестнадцать временных слотов. Для каждого временного слота алгоритм планирования передачи выбирает одну абонентскую станцию для передачи данных. При передаче данных для каждой абонентской станции используется вся мощность сектора, т.е. регулировка мощности в прямом канале отсутствует. В обратном канале используется кодовое разделение сервисных потоков абонентских станций. Каждой абонентской станции в обратном канале назначается кодовый канал из ограниченного набора. Время в обратном канале также условно делится на кадры, каждый из которых в свою очередь делится на шестнадцать временных слотов. Длительность кадра составляет 26,67 мс. В обратном канале предусмотрена динамическая регулировка мощности. Стандарт cdma2000 1xEV-DO поддерживает адаптивные кодирование и модуляцию как в прямом, так и в обратном каналах. В прямом канале скорость передачи может адаптивно изменяться от слота к слоту, в обратном канале - от кадра к кадру. В обратном канале возможна передача данных на пяти скоростях, соответствующих различным схемам кодирования и модуляции. В прямом канале возможна передача данных на девяти скоростях, соответствующих различным схемам кодирования и модуляции.

В беспроводных сетях важной задачей является передача обслуживания абонентских станций между секторами беспроводной сети (см. Stephen S. Rappaport and Cezary Purzynski, "Prioritized Resource Assignment for Mobile Cellular Communication Systems with Mixed Services and Platform Types", IEEE Trans. Veh. TechnoL, Vol.45, No.3, August, 1996 [6]). Эффективное решение этой задачи в большинстве случаев требует учета целого ряда факторов, таких как уровень сигнала для различных секторов беспроводной сети, распределение нагрузки между секторами беспроводной сети, требования по качеству обслуживания абонентских станций (см. К.Pahlavan et al., "Handoff in Hybrid Mobile Data Networks," IEEE Personal Communications, April, 2000 [7]).

Задача передачи обслуживания абонентских станций между секторами гибридной беспроводной сети, включающей беспроводные сети различных стандартов, близка к задаче передачи обслуживания абонентских станций между секторами беспроводной сети, работающей по одному стандарту.

В Qing-An Zeng and Dharma P. Agrawal, "Handoff in Wireless Mobile Networks," Handbook of Wireless Networks and Mobile Computing, Edited by Ivan Stojmenovic, Wiley, 2002, pp.2-3 [8] описаны основные подходы к решению задачи передачи обслуживания абонентских станций между секторами беспроводной сети, работающей по одному стандарту. Они заключаются в следующем:

- Для обслуживания абонентской станции периодически выбирается новый сектор, если уровень его сигнала на абонентской станции выше уровня сигнала текущего сектора.

- Для обслуживания абонентской станции периодически выбирается новый сектор, если уровень его сигнала на абонентской станции выше уровня сигнала текущего сектора, а уровень сигнала текущего сектора меньше заданного порога.

- Для обслуживания абонентской станции периодически выбирается новый сектор, если уровень его сигнала на абонентской станции выше уровня сигнала текущего сектора на заданную величину.

- Для обслуживания абонентской станции периодически выбирается новый сектор, если уровень его сигнала на абонентской станции выше уровня сигнала текущего сектора на заданную величину, а уровень сигнала текущего сектора меньше заданного порога.

Вместе с тем задача передачи обслуживания абонентских станций между секторами гибридной беспроводной сети, включающей беспроводные сети различных стандартов, имеет ряд особенностей, основной из которых является то, что нельзя напрямую сравнивать уровни сигнала секторов беспроводных сетей, работающих на основе различных стандартов. Одним из способов учета этой особенности является присвоение приоритета каждой из сетей, составляющих гибридную сеть.

Наиболее близким по технической сущности решением к заявляемому способу является способ передачи обслуживания абонентской станции между беспроводной сетью по стандарту IEEE 802.11b и беспроводной сетью по стандарту GPRS, описанный в YE Minhua, LIU Yu, ZHANG Hui-min, THE MOBILE IP HANDOFF BETWEEN HYBRID NETWORKS, PIMRC 2002 [9].

Способ-прототип, при котором:

используют как минимум одну точку доступа по стандарту IEEE 802.11b, как минимум одну базовую станцию по стандарту GPRS и как минимум одну мобильную станцию, имеющую возможность работать как в сети по стандарту IEEE 802.11b, так и в сети по стандарту GPRS,

при обслуживании мобильной станции беспроводную сеть передачи данных по стандарту IEEE 802.11b определяют как приоритетную сеть, а беспроводную сеть передачи данных по стандарту GPRS определяют как неприоритетную сеть,

зона обслуживания приоритетной сети, образованная как минимум одной точкой доступа, находится внутри зоны обслуживания неприоритетной сети, образованной как минимум одной базовой станцией,

у мобильной станции установлено как минимум одно соединение в прямом или в обратном канале,

задан порог входа и задержка входа в приоритетную сеть,

задан порог выхода и задержка выхода из приоритетной сети,

заключается в следующем:

периодически осуществляют оценку уровня сигнала точки доступа на мобильной станции,

если мобильная станция обслуживается точкой доступа и текущие оценки уровня сигнала точки доступа ниже порога выхода в течение временного интервала, равного задержке выхода, то передают обслуживание мобильной станции из приоритетной сети в неприоритетную сеть,

если мобильная станция обслуживается базовой станцией и текущие оценки уровня сигнала точки доступа выше порога входа в течение временного интервала, равного задержке входа, то передают обслуживание мобильной станции из неприоритетной сети в приоритетную сеть.

Способ-прототип обладает двумя существенными недостатками.

Способ-прототип не обеспечивает выполнения требований по качеству обслуживания при передаче обслуживания абонентской станции между беспроводной сетью по стандарту IEEE 802.11b и беспроводной сетью по стандарту GPRS. Качество обслуживания абонентской станции в сети по стандарту IEEE 802.11b определяется отношением сигнал-шум на приемной стороне и текущей нагрузкой на сеть. В способе-прототипе эти факторы не учтены.

Способ-прототип не учитывает распределения нагрузки между секторами гибридной беспроводной сети. В случае существенной асимметрии нагрузки на сектора гибридной беспроводной сети эффективная передача обслуживания абонентских станций между секторами гибридной беспроводной сети приведет к существенному увеличению максимальной пропускной способности гибридной беспроводной сети и уменьшению вероятности перегрузки составляющих ее секторов.

Задача, на решение которой направлен заявляемый способ, - это повышение эффективности гибридной беспроводной сети по стандартам IEEE 802.16е OFDMA, IEEE 802.11b и cdma2000 1xEV-DO при передаче обслуживания абонентских станций между секторами гибридной беспроводной сети, при обеспечении требований по качеству обслуживания для всех сервисных потоков всех абонентских станций гибридной беспроводной сети.

Решение поставленной задачи достигается заявляемым способом передачи обслуживания абонентских станций в гибридной беспроводной сети по стандартам IEEE 802.16е OFDMA, IEEE 802.11b и cdma2000 1xEV-DO, при котором гибридная беспроводная сеть включает сектора городской сети по стандарту IEEE 802.16е OFDMA, сектора локальной сети по стандарту IEEE 802.11b и сектора сотовой сети по стандарту cdma2000 1xEV-DO, гибридная беспроводная сеть включает K секторов, где K больше или равно двум, и, по меньшей мере, одну абонентскую станцию, каждый сектор и каждая абонентская станция имеют ограничения на максимальную мощность передачи, каждая абонентская станция имеет один или несколько сервисных потоков в прямом канале, или один или несколько сервисных потоков в обратном канале, или один или несколько сервисных потоков в прямом канале и один или несколько сервисных потоков в обратном канале, каждому сервисному потоку задан набор требований по качеству сервиса, в секторах городской сети используют временной дуплекс, множественный доступ с частотно-временным разделением и структуру кадра с частотным разнесением, кадр включает кадр прямого канала и кадр обратного канала, причем граница между кадрами прямого и обратного каналов адаптивно меняется от кадра к кадру, при передаче каждому сервисному потоку назначают вид кодирования и модуляции и значение мощности передачи, при этом виды кодирования и модуляции пронумерованы в порядке возрастания скорости передачи, начиная с единицы и заканчивая номером Q, в секторах локальной сети при передаче каждой абонентской станции назначают параметры передачи, включающие скорость передачи, размер фрагмента блока данных и механизм передачи, в секторах сотовой сети при передаче в прямом канале каждому сервисному потоку назначают скорость передачи и максимальную мощность передачи, при передаче в обратном канале каждой абонентской станции назначают скорость передачи, при передаче в обратном канале каждому сервисному потоку назначают значение мощности передачи, заданы максимально допустимые значения превышения уровня помех над тепловым шумом для прямого и обратного каналов, заключающимся в том, что выбирают периодически, раз в интервал времени Т, новый набор обслуживающих секторов для всех абонентских станций таким образом, что выбирают для каждой абонентской станции набор разрешенных секторов, в которых удовлетворяются требования по качеству сервиса для всех сервисных потоков этой абонентской станции, таким образом, что для секторов городской сети определяют для каждого сектора значение нагрузки этой абонентской станции на сектор как значение нагрузки на этот сектор, создаваемой при обслуживании в нем только этой абонентской станции, используя значения нагрузки в прямом и обратном каналах этого сектора, создаваемой при обслуживании в нем только этой абонентской станции, для произвольного положения границы между кадрами прямого и обратного каналов, оптимальное, при обслуживании в этом секторе только этой абонентской станции, положение границы между кадрами прямого и обратного каналов, определяют для каждого сектора значение минимальной доли от максимальной мощности этой абонентской станции, потребляемой при обслуживании в этом секторе только этой абонентской станции, включают в набор разрешенных секторов каждый сектор, для которого значение нагрузки этой абонентской станции на сектор меньше или равно единице, и значение минимальной доли от максимальной мощности этой абонентской станции, потребляемой при обслуживании в этом секторе только этой абонентской станции, меньше или равно единице, для секторов локальной сети определяют для каждого сектора значение нагрузки этой абонентской станции на сектор как значение нагрузки на этот сектор, создаваемой при обслуживании в нем только этой абонентской станции, используя требования по качеству сервиса для каждого сервисного потока этой абонентской станции, значение максимальной пропускной способности сектора при обслуживании в нем только этой абонентской станции, выбирают для каждого сектора оптимальные параметры передачи для этой абонентской станции, проверяют для каждого сектора выполнение требований по качеству сервиса для каждого сервисного потока этой абонентской станции для выбранных оптимальных параметров передачи, включают в набор разрешенных секторов каждый сектор, для которого значение нагрузки этой абонентской станции на сектор меньше или равно единице, и выполняются требования по качеству сервиса для каждого сервисного потока этой абонентской станции для выбранных оптимальных параметров передачи, для секторов сотовой сети определяют для каждого сектора значение нагрузки этой абонентской станции на сектор, используя требования по качеству сервиса для каждого сервисного потока прямого канала этой абонентской станции, условия приема в прямом канале этого сектора для этой абонентской станции, ограничение на максимальную мощность передачи этого сектора, количество кодовых каналов, доступных для передачи в обратном канале этого сектора, определяют для каждого сектора значение минимальной доли ресурсов этой абонентской станции, потребляемой при обслуживании в этом секторе, используя требования по качеству сервиса для каждого сервисного потока обратного канала этой абонентской станции, условия приема в обратном канале этого сектора для этой абонентской станции, ограничение на максимальную мощность передачи этой абонентской станции, включают в набор разрешенных секторов каждый сектор, для которого значение нагрузки этой абонентской станции на этот сектор меньше или равно единице, и значение минимальной доли ресурсов этой абонентской станции, потребляемой при обслуживании в этом секторе, меньше или равно единице, и минимальная мощность передачи, необходимая для удовлетворения требований по качеству сервиса для каждого сервисного потока прямого канала этой абонентской станции, не превышает ограничения на максимальную мощность передачи этого сектора, формируют начальный набор обслуживающих секторов, включая в него для каждой абонентской станции сектор с наименьшим среди ее разрешенных секторов значением нагрузки этой абонентской станции на сектор, выбирают в (K-1) этапов новый набор обслуживающих секторов так, чтобы минимизировать максимальную нагрузку на сектор в каждом подмножестве множества всех секторов беспроводной сети, при условии что новый обслуживающий сектор для каждой абонентской станции выбирается из ее набора разрешенных секторов, при этом значение нагрузки на сектор городской сети определяют, используя значения нагрузки в прямом и обратном каналах этого сектора для произвольного положения границы между кадрами прямого и обратного каналов, оптимальное положение границы между кадрами прямого и обратного каналов, значение нагрузки на сектор локальной сети определяют, используя требования по качеству сервиса для каждого сервисного потока этого сектора, значение максимальной пропускной способности этого сектора, значение нагрузки на сектор сотовой сети определяют, используя требования по качеству сервиса для каждого сервисного потока этого сектора, условия приема в прямом и обратном каналах для каждой абонентской станции этого сектора, ограничения на максимальную мощность передачи этого сектора и каждой его абонентской станции, значения превышения уровня помех над тепловым шумом в прямом и обратном каналах этого сектора, максимально допустимые значения превышения уровня помех над тепловым шумом для прямого и обратного каналов, количество абонентских станций в этом секторе, количество кодовых каналов, доступных для передачи в обратном канале этого сектора, на первом этапе выбирают первый промежуточный набор обслуживающих секторов, используя начальный набор обслуживающих секторов, так чтобы минимизировать максимальную нагрузку на сектор в множестве из всех K секторов, если K>2, то включают сектор с максимальным значением нагрузки на сектор в новый набор обслуживающих секторов в качестве обслуживающего сектора для всех абонентских станций, которые он обслуживает, исключают из дальнейшего рассмотрения этот сектор и все абонентские станции, которые он обслуживает, иначе включают каждый из двух секторов выбранного промежуточного набора в новый набор обслуживающих секторов в качестве обслуживающих секторов для всех абонентских станций, которые они обслуживают, если K>3, то на промежуточном k-м этапе, где k изменяется от двух до (K-2), выбирают k-й промежуточный набор обслуживающих секторов, используя (k-1)-й промежуточный набор обслуживающих секторов, так чтобы минимизировать максимальную нагрузку на сектор в множестве из [K-k+1) секторов, включающем все сектора, кроме исключенных на предыдущих с первого по (k-1)-й этапах, включают сектор с максимальным значением нагрузки на сектор в новый набор обслуживающих секторов в качестве обслуживающего сектора для всех абонентских станций, которые он обслуживает, исключают из дальнейшего рассмотрения этот сектор и все абонентские станции, которые он обслуживает, если K>2, то на последнем (k-1)-м этапе выбирают (K-1)-й промежуточный набор обслуживающих секторов, используя (K-2)-й промежуточный набор обслуживающих секторов, так чтобы минимизировать максимальную нагрузку на сектор в множестве из двух секторов, включающем все сектора, кроме исключенных на предыдущих с первого по (K-2)-й этапах, включают каждый из двух секторов выбранного промежуточного набора в новый набор обслуживающих секторов в качестве обслуживающих секторов для всех абонентских станций, которые они обслуживают, передают обслуживание абонентской станции из текущего обслуживающего сектора в новый обслуживающий сектор для каждой абонентской станции, для которой новый обслуживающий сектор не совпадает с текущим обслуживающим сектором.

При этом интервал времени Т выбирают, используя скорость изменения условий, влияющих на значение максимальной нагрузки на сектор в секторах гибридной беспроводной сети, накладные расходы, необходимые при минимизации максимальной нагрузки на сектор в секторах гибридной беспроводной сети и при передаче обслуживания абонентских станций в беспроводной сети.

Значение минимальной доли от максимальной мощности абонентской станции, потребляемой при обслуживании в секторе городской сети только этой абонентской станции, определяют, используя значения среднего размера блоков данных сервисного потока, передаваемых в каждом кадре, для каждого сервисного потока обратного канала этой абонентской станции, виды кодирования и модуляции и значения мощности передачи, выбранные для каждого сервисного потока обратного канала этой абонентской станции при определении значения нагрузки этой абонентской станции на этот сектор, оптимальное положение границы между кадрами прямого и обратного каналов, выбранное при определении значения нагрузки этой абонентской станции на этот сектор, максимальное значение мощности передачи этой абонентской станции.

Выполнение требований по качеству сервиса для каждого сервисного потока абонентской станции, при обслуживании в секторе локальной сети, для оптимальных параметров передачи проверяют, используя оптимальные для этого сектора параметры передачи для этой абонентской станции, требования по качеству сервиса для каждого сервисного потока этой абонентской станции, условия приема в прямом и обратном каналах этого сектора для этой абонентской станции, количество активных абонентских станций в этом секторе.

Первый промежуточный набор обслуживающих секторов выбирают таким образом, что включают в первый промежуточный набор обслуживающих секторов все сектора из начального набора обслуживающих секторов, определяют для каждого сектора первого промежуточного набора значение нагрузки на сектор, выбирают из первого промежуточного набора сектор с максимальным значением нагрузки на сектор, выбирают очередную абонентскую станцию этого сектора с максимальным значением нагрузки абонентской станции на этот сектор, выбирают для этой абонентской станции из ее набора разрешенных секторов очередной сектор с минимальным значением нагрузки этой абонентской станции на сектор, не совпадающий с ее текущим обслуживающим сектором, определяют значения нагрузки на сектор для выбранного для этой абонентской станции сектора и для ее текущего обслуживающего сектора при условии ее обслуживания в выбранном для этой абонентской станции секторе, если каждое из этих двух значений меньше значения нагрузки на сектор для текущего обслуживающего сектора этой абонентской станции при условии ее обслуживания в нем, то включают выбранный для этой абонентской станции сектор в первый промежуточный набор в качестве ее обслуживающего сектора, выбирают из первого промежуточного набора сектор с максимальным значением нагрузки на сектор.

k-й промежуточный набор обслуживающих секторов выбирают таким образом, что включают в k-й промежуточный набор обслуживающих секторов все сектора из (k-1)-го промежуточного набора обслуживающих секторов, определяют для каждого сектора k-го промежуточного набора значение нагрузки на сектор, выбирают из k-го промежуточного набора сектор с максимальным значением нагрузки на сектор, выбирают очередную абонентскую станцию этого сектора с максимальным значением нагрузки абонентской станции на этот сектор, выбирают для этой абонентской станции из ее набора разрешенных секторов очередной сектор с минимальным значением нагрузки этой абонентской станции на сектор, входящий в k-й промежуточный набор обслуживающих секторов и не совпадающий с ее текущим обслуживающим сектором, определяют значения нагрузки на сектор для выбранного для этой абонентской станции сектора и для ее текущего обслуживающего сектора при условии ее обслуживания в выбранном для этой абонентской станции секторе, если каждое из этих двух значений меньше значения нагрузки на сектор для текущего обслуживающего сектора этой абонентской станции при условии ее обслуживания в нем, то включают выбранный для этой абонентской станции сектор в k-й промежуточный набор в качестве ее обслуживающего сектора, выбирают из k-го промежуточного набора сектор с максимальным значением нагрузки на сектор.

(K-1)-й промежуточный набор обслуживающих секторов выбирают таким образом, что включают в (K-1)-й промежуточный набор обслуживающих секторов все сектора из (K-2)-го промежуточного набора обслуживающих секторов, определяют для каждого сектора (K-1)-го промежуточного набора значение нагрузки на сектор, выбирают из (K-1)-го промежуточного набора сектор с максимальным значением нагрузки на сектор, выбирают очередную абонентскую станцию этого сектора с максимальным значением нагрузки абонентской станции на этот сектор, выбирают для этой абонентской станции из ее набора разрешенных секторов очередной сектор с минимальным значением нагрузки этой абонентской станции на сектор, входящий в (K-1)-й промежуточный набор обслуживающих секторов и не совпадающий с ее текущим обслуживающим сектором, определяют значения нагрузки на сектор для выбранного для этой абонентской станции сектора и для ее текущего обслуживающего сектора при условии ее обслуживания в выбранном для этой абонентской станции секторе, если каждое из этих двух значений меньше значения нагрузки на сектор для текущего обслуживающего сектора этой абонентской станции при условии ее обслуживания в нем, то включают выбранный для этой абонентской станции сектор в (K-1)-й промежуточный набор в качестве ее обслуживающего сектора, выбирают из (K-1)-го промежуточного набора сектор с максимальным значением нагрузки на сектор.

Значение нагрузки на сектор сотовой сети определяют таким образом, что измеряют значение превышения уровня помех над тепловым шумом в прямом канале этого сектора, измеряют значение превышения уровня помех над тепловым шумом в обратном канале этого сектора, используя требования по качеству сервиса для каждого сервисного потока этого сектора, условия приема в прямом и обратном каналах для каждой абонентской станции этого сектора, ограничение на максимальную мощность передачи этого сектора, ограничения на максимальную мощность каждой абонентской станции этого сектора, значения превышения уровня помех над тепловым шумом в прямом и обратном каналах этого сектора, максимально допустимые значения превышения уровня помех над тепловым шумом для прямого и обратного каналов, количество абонентских станций в этом секторе, количество кодовых каналов, доступных для передачи в обратном канале этого сектора, определяют значение нагрузки на сектор.

Значение нагрузки на сектор локальной сети определяют таким образом, что для каждой абонентской станции этого сектора определяют условное значение максимальной пропускной способности этого сектора при условии, что остальные абонентские станции этого сектора находятся в таких же условиях приема, определяют значение максимальной пропускной способности этого сектора как среднее арифметическое условных значений максимальной пропускной способности этого сектора для каждой абонентской станции этого сектора, определяют минимальную пропускную способность сектора, необходимую для удовлетворения требований по качеству сервиса для всех сервисных потоков этого сектора, определяют значение нагрузки на этот сектор как отношение минимальной необходимой пропускной способности сектора к максимальной пропускной способности этого сектора.

Значение нагрузки на сектор городской сети определяют таким образом, что определяют значение нагрузки в прямом канале сектора для среднего положения границы между кадрами прямого и обратного каналов, определяют значение нагрузки в обратном канале сектора для среднего положения границы между кадрами прямого и обратного каналов, определяют оптимальное положение границы между кадрами прямого и обратного каналов, используя значение нагрузки в прямом канале сектора для среднего положения границы между кадрами прямого и обратного каналов, значение нагрузки в обратном канале сектора для среднего положения границы между кадрами прямого и обратного каналов, длительность кадра, используя оптимальное положение границы между кадрами прямого и обратного каналов, значение нагрузки в прямом канале сектора для среднего положения границы между кадрами прямого и обратного каналов, значение нагрузки в обратном канале сектора для среднего положения границы между кадрами прямого и обратного каналов, длительность кадра, определяют значение нагрузки на сектор.

Значение нагрузки в прямом канале сектора городской сети для заданного положения границы между кадрами прямого и обратного каналов определяют таким образом, что определяют для каждой абонентской станции этого сектора значение минимальной доли ресурса кадра прямого канала, потребляемой только этой абонентской станцией, таким образом, что выбирают очередной сервисный поток прямого канала этой абонентской станции с максимальным средним размером блоков данных сервисного потока, передаваемых в каждом кадре, выбирают для этого сервисного потока вид кодирования и модуляции и значение мощности передачи таким образом, чтобы минимизировать долю ресурса кадра прямого канала, потребляемую этим сервисным потоком совместно со всеми сервисными потоками прямого канала этой абонентской станции, для которых вид кодирования и модуляции и значение мощности передачи уже выбраны, при этом выбирают в качестве значения мощности передачи минимальное значение мощности передачи этого сервисного потока, при котором выполняется его набор требований по качеству сервиса, определяют долю ресурса кадра прямого канала, потребляемую этим сервисным потоком совместно со всеми сервисными потоками прямого канала этой абонентской станции, для которых вид кодирования и модуляции и значение мощности передачи уже выбраны, используя долю ресурса кадра прямого канала, потребляемую совместно всеми сервисными потоками прямого канала этой абонентской станции, для которых вид кодирования и модуляции и значение мощности передачи уже выбраны, средний размер блоков данных сервисного потока, передаваемых в каждом кадре, вид кодирования и модуляции и значение мощности передачи, выбранные для этого сервисного потока, заданное положение границы между кадрами прямого и обратного каналов, число частотных подканалов в кадре прямого канала, максимальное значение мощности передачи этого сектора, принимают в качестве значения минимальной доли ресурса кадра прямого канала, потребляемой только этой абонентской станцией, долю ресурса кадра прямого канала, потребляемую совместно всеми сервисными потоками прямого канала этой абонентской станции, определяют значение нагрузки в прямом канале сектора для заданного положения границы между кадрами прямого и обратного каналов таким образом, что выбирают очередную абонентскую станцию этого сектора с минимальным значением минимальной доли ресурса кадра прямого канала, потребляемой только этой абонентской станцией, выбирают очередной сервисный поток прямого канала этой абонентской станции с максимальным средним размером блоков данных сервисного потока, передаваемых в каждом кадре, выбирают для этого сервисного потока вид кодирования и модуляции и значение мощности передачи таким образом, чтобы минимизировать долю ресурса кадра прямого канала, потребляемую этим сервисным потоком совместно со всеми сервисными потоками прямого канала всех абонентских станций этого сектора, для которых вид кодирования и модуляции и значение мощности передачи уже выбраны, при этом выбирают в качестве значения мощности передачи минимальное значение мощности передачи этого сервисного потока, при котором выполняется его набор требований по качеству сервиса, определяют долю ресурса кадра прямого канала, потребляемую этим сервисным потоком совместно со всеми сервисными потоками прямого канала всех абонентских станций этого сектора, для которых вид кодирования и модуляции и значение мощности передачи уже выбраны, используя долю ресурса кадра прямого канала, потребляемую совместно всеми сервисными потоками прямого канала всех абонентских станций этого сектора, для которых вид кодирования и модуляции и значение мощности передачи уже выбраны, средний размер блоков данных сервисного потока, передаваемых в каждом кадре, вид кодирования и модуляции и значение мощности передачи, выбранные для этого сервисного потока, заданное положение границы между кадрами прямого и обратного каналов, число частотных подканалов в кадре прямого канала, максимальное значение мощности передачи этого сектора, принимают в качестве значения нагрузки в прямом канале сектора для заданного положения границы между кадрами прямого и обратного каналов долю ресурса кадра прямого канала, потребляемую совместно всеми сервисными потоками прямого канала всех абонентских станций этого сектора.

Значение нагрузки в обратном канале сектора городской сети для заданного положения границы между кадрами прямого и обратного каналов определяют таким образом, что выбирают для всех сервисных потоков обратного канала этого сектора вид кодирования и модуляции под номером Q, выбирают для каждого сервисного потока обратного канала этого сектора в качестве значения мощности передачи минимальное значение мощности передачи, при котором выполняется набор требований по качеству сервиса этого сервисного потока, определяют для каждой абонентской станции этого сектора значение минимальной доли ресурса кадра обратного канала, потребляемой только этой абонентской станцией, таким образом, что определяют для каждого сервисного потока обратного канала этой абонентской станции значение средней доли от максимальной мощности этой абонентской станции, потребляемой этим сервисным потоком, используя средний размер блоков данных этого сервисного потока, передаваемых в каждом кадре, вид кодирования и модуляции и значение мощности передачи, выбранные для этого сервисного потока, заданное положение границы между кадрами прямого и обратного каналов, максимальное значение мощности передачи этой абонентской станции, если сумма значений средней доли от максимальной мощности этой абонентской станции, потребляемой каждым сервисным потоком обратного канала этой абонентской станции, превышает единицу, то есть остался хотя бы один сервисный поток обратного канала этой абонентской станции, для которого выбранный номер вида кодирования и модуляции больше единицы, то выбирают сервисный поток обратного канала этой абонентской станции с максимальной средней долей от максимальной мощности этой абонентской станции, потребляемой сервисным потоком, для которого выбранный номер вида кодирования и модуляции больше единицы, уменьшают на единицу номер вида кодирования и модуляции, выбранный для этого сервисного потока, выбирают для этого сервисного потока в качестве значения мощности передачи минимальное значение мощности передачи, при котором выполняется набор требований по качеству сервиса этого сервисного потока, определяют для каждого сервисного потока обратного канала этой абонентской станции значение средней доли от максимальной мощности этой абонентской станции, потребляемой этим сервисным потоком, определяют значение минимальной доли ресурса кадра обратного канала, потребляемой только этой абонентской станцией, используя средний размер блоков данных сервисного потока, передаваемых в каждом кадре, для каждого сервисного потока обратного канала этой абонентской станции, вид кодирования и модуляции и значение мощности передачи, выбранные для каждого сервисного потока обратного канала этой абонентской станции, заданное положение границы между кадрами прямого и обратного каналов, число частотных подканалов в кадре обратного канала, принимают в качестве значения нагрузки в обратном канале сектора для заданного положения границы между кадрами прямого и обратного каналов сумму значений минимальной доли ресурса кадра обратного канала, потребляемой каждой абонентской станцией этого сектора.

Минимальное значение мощности передачи сервисного потока прямого канала сектора городской сети определяют таким образом, что раз в Ω1 кадров, где Ω1 больше либо равно единице, для абонентской станции, к которой относится этот сервисный поток, измеряют условия приема в прямом канале этого сектора, передают измеренные условия приема с абонентской станции на обслуживающий сектор, используя переданные измеренные условия приема и соответствующие им значения мощности передачи, прогнозируют условия приема в текущем кадре прямого канала этого сектора, используя прогноз условий приема, набор требований по качеству сервиса этого сервисного потока, вид кодирования и модуляции, назначенный этому сервисному потоку, средний размер блоков данных этого сервисного потока, передаваемых в каждом кадре, определяют минимальное значение мощности передачи этого сервисного потока, при котором выполняется его набор требований по качеству сервиса.

Минимальное значение мощности передачи сервисного потока обратного канала сектора городской сети определяют таким образом, что раз в Ω2 кадров, где Ω2 больше либо равно единице, для абонентской станции, к которой относится этот сервисный поток, измеряют условия приема в обратном канале этого сектора, используя измеренные условия приема и соответствующие им значения мощности передачи, прогнозируют условия приема в текущем кадре обратного канала этого сектора, используя прогноз условий приема, набор требований по качеству сервиса этого сервисного потока, вид кодирования и модуляции, назначенный этому сервисному потоку, средний размер блоков данных этого сервисного потока, передаваемых в каждом кадре, определяют минимальное значение мощности передачи этого сервисного потока, при котором выполняется его набор требований по качеству сервиса.

Заявляемый способ передачи обслуживания абонентских станций в гибридной беспроводной сети по стандартам IEEE 802.16е OFDMA, IEEE 802.11b и cdma2000 1xEV-DO имеет отличия от известных технических решений, которые в совокупности позволяют обеспечить повышение эффективности гибридной беспроводной сети при передаче обслуживания абонентских станций между ее секторами, при обеспечении требований по качеству обслуживания для всех сервисных потоков. Эти отличия заключаются в следующем.

В заявляемом способе выбирают для каждой абонентской станции набор разрешенных секторов, в которых удовлетворяются требования по качеству сервиса для всех сервисных потоков этой абонентской станции. Выбор выполняют следующим образом.

Набор разрешенных секторов абонентской станции выбирают таким образом, что для секторов городской сети определяют для каждого сектора значение нагрузки этой абонентской станции на сектор как значение нагрузки на этот сектор, создаваемой при обслуживании в нем только этой абонентской станции, используя значения нагрузки в прямом и обратном каналах этого сектора, создаваемой при обслуживании в нем только этой абонентской станции, для произвольного положения границы между кадрами прямого и обратного каналов, оптимальное, при обслуживании в этом секторе только этой абонентской станции, положение границы между кадрами прямого и обратного каналов, определяют для каждого сектора значение минимальной доли от максимальной мощности этой абонентской станции, потребляемой при обслуживании в этом секторе только этой абонентской станции, включают в набор разрешенных секторов каждый сектор, для которого значение нагрузки этой абонентской станции на сектор меньше или равно единице, и значение минимальной доли от максимальной мощности этой абонентской станции, потребляемой при обслуживании в этом секторе только этой абонентской станции, меньше или равно единице, для секторов локальной сети определяют для каждого сектора значение нагрузки этой абонентской станции на сектор как значение нагрузки на этот сектор, создаваемой при обслуживании в нем только этой абонентской станции, используя требования по качеству сервиса для каждого сервисного потока этой абонентской станции, значение максимальной пропускной способности сектора при обслуживании в нем только этой абонентской станции, выбирают для каждого сектора оптимальные параметры передачи для этой абонентской станции, проверяют для каждого сектора выполнение требований по качеству сервиса для каждого сервисного потока этой абонентской станции для выбранных оптимальных параметров передачи, включают в набор разрешенных секторов каждый сектор, для которого значение нагрузки этой абонентской станции на сектор меньше или равно единице, и выполняются требования по качеству сервиса для каждого сервисного потока этой абонентской станции для выбранных оптимальных параметров передачи, для секторов сотовой сети определяют для каждого сектора значение нагрузки этой абонентской станции на сектор, используя требования по качеству сервиса для каждого сервисного потока прямого канала этой абонентской станции, условия приема в прямом канале этого сектора для этой абонентской станции, ограничение на максимальную мощность передачи этого сектора, количество кодовых каналов, доступных для передачи в обратном канале этого сектора, определяют для каждого сектора значение минимальной доли ресурсов этой абонентской станции, потребляемой при обслуживании в этом секторе, используя требования по качеству сервиса для каждого сервисного потока обратного канала этой абонентской станции, условия приема в обратном канале этого сектора для этой абонентской станции, ограничение на максимальную мощность передачи этой абонентской станции, включают в набор разрешенных секторов каждый сектор, для которого значение нагрузки этой абонентской станции на этот сектор меньше или равно единице, и значение минимальной доли ресурсов этой абонентской станции, потребляемой при обслуживании в этом секторе, меньше или равно единице, и минимальная мощность передачи, необходимая для удовлетворения требований по качеству сервиса для каждого сервисного потока прямого канала этой абонентской станции, не превышает ограничения на максимальную мощность передачи этого сектора.

В способе-прототипе не учитываются требования по качеству обслуживания. Таким образом, способ-прототип не позволяет выполнить требования по качеству обслуживания. Предлагаемая в заявляемом способе процедура выбора для каждой абонентской станции набора разрешенных секторов позволяет обеспечить выполнение требований по качеству обслуживания для всех сервисных потоков.

В заявляемом способе выбирают новый набор обслуживающих секторов для всех абонентских станций так, чтобы минимизировать максимальную нагрузку на сектор в каждом подмножестве множества всех секторов. Выбор осуществляют следующим образом.

Выбирают в (K-1) этапов новый набор обслуживающих секторов так, чтобы минимизировать максимальную нагрузку на сектор в каждом подмножестве множества всех секторов беспроводной сети, при условии, что новый обслуживающий сектор для каждой абонентской станции выбирается из ее набора разрешенных секторов, при этом значение нагрузки на сектор городской сети определяют, используя значения нагрузки в прямом и обратном каналах этого сектора для произвольного положения границы между кадрами прямого и обратного каналов, оптимальное положение границы между кадрами прямого и обратного каналов, значение нагрузки на сектор локальной сети определяют, используя требования по качеству сервиса для каждого сервисного потока этого сектора, значение максимальной пропускной способности этого сектора, значение нагрузки на сектор сотовой сети определяют, используя требования по качеству сервиса для каждого сервисного потока этого сектора, условия приема в прямом и обратном каналах для каждой абонентской станции этого сектора, ограничения на максимальную мощность передачи этого сектора и каждой его абонентской станции, значения превышения уровня помех над тепловым шумом в прямом и обратном каналах этого сектора, максимально допустимые значения превышения уровня помех над тепловым шумом для прямого и обратного каналов, количество абонентских станций в этом секторе, количество кодовых каналов, доступных для передачи в обратном канале этого сектора, на первом этапе выбирают первый промежуточный набор обслуживающих секторов, используя начальный набор обслуживающих секторов, так, чтобы минимизировать максимальную нагрузку на сектор в множестве из всех K секторов, если K>2, то включают сектор с максимальным значением нагрузки на сектор в новый набор обслуживающих секторов в качестве обслуживающего сектора для всех абонентских станций, которые он обслуживает, исключают из дальнейшего рассмотрения этот сектор и все абонентские станции, которые он обслуживает, иначе включают каждый из двух секторов выбранного промежуточного набора в новый набор обслуживающих секторов в качестве обслуживающих секторов для всех абонентских станций, которые они обслуживают, если K>3, то на промежуточном k-м этапе, где k изменяется от двух до (K-2), выбирают k-й промежуточный набор обслуживающих секторов, используя (k-1)-й промежуточный набор обслуживающих секторов, так, чтобы минимизировать максимальную нагрузку на сектор в множестве из (K-k+1) секторов, включающем все сектора, кроме исключенных на предыдущих с первого по (k-1)-й этапах, включают сектор с максимальным значением нагрузки на сектор в новый набор обслуживающих секторов в качестве обслуживающего сектора для всех абонентских станций, которые он обслуживает, исключают из дальнейшего рассмотрения этот сектор и все абонентские станции, которые он обслуживает, если K>2, то на последнем (K-1)-м этапе выбирают (K-1)-й промежуточный набор обслуживающих секторов, используя (K-2)-й промежуточный набор обслуживающих секторов, так, чтобы минимизировать максимальную нагрузку на сектор в множестве из двух секторов, включающем все сектора, кроме исключенных на предыдущих с первого по (K-2)-й этапах, включают каждый из двух секторов выбранного промежуточного набора в новый набор обслуживающих секторов в качестве обслуживающих секторов для всех абонентских станций, которые они обслуживают.

В способе-прототипе не учитывается распределение нагрузки между секторами гибридной беспроводной сети. В случае существенной асимметрии нагрузки на сектора гибридной беспроводной сети минимизация максимальной нагрузки на сектор в каждом подмножестве множества всех секторов приведет к существенному увеличению максимальной пропускной способности гибридной беспроводной сети и уменьшению вероятности перегрузки в ее секторах.

Описание изобретения поясняется примерами выполнения и чертежами.

На фиг.1 показана логическая структура кадра с частотным разнесением для сектора городской сети.

Фиг.2 иллюстрирует алгоритм заявляемого способа передачи обслуживания абонентских станций в гибридной беспроводной сети по стандартам IEEE 802.16е OFDMA, IEEE 802.11b и cdma2000 1xEV-DO.

На фиг.3 показаны значения нагрузки на сектор для начального набора обслуживающих секторов.

На фиг.4 показаны значения нагрузки на сектор для первого промежуточного набора обслуживающих секторов.

На фиг.5 показаны значения нагрузки на сектор для второго промежуточного набора обслуживающих секторов.

Фиг.6 иллюстрирует алгоритм процедуры выбора первого промежуточного набора обслуживающих секторов.

Фиг.7 иллюстрирует алгоритм определения для абонентской станции значения минимальной доли ресурса кадра прямого канала сектора городской сети, потребляемой только этой абонентской станцией.

Фиг.8 иллюстрирует алгоритм определения значения нагрузки в прямом канале сектора городской сети для среднего положения границы между кадрами прямого и обратного каналов.

Фиг.9 иллюстрирует алгоритм определения для каждой абонентской станции сектора значения минимальной доли ресурса кадра обратного канала городской сети, потребляемой только этой абонентской станцией.

Фиг.10 иллюстрирует зависимость пропускной способности гибридной беспроводной сети от предложенной нагрузки на гибридную беспроводную сеть.

Фиг.11 иллюстрирует зависимость максимальной нагрузки на сектор в гибридной беспроводной сети от предложенной нагрузки на гибридную беспроводную сеть.

Рассмотрим работу заявляемого способа передачи обслуживания абонентских станций в гибридной беспроводной сети по стандартам IEEE 802.16е OFDMA, IEEE 802.11b и cdma2000 1xEV-DO.

Заявляемый способ реализуют в системе управления гибридной беспроводной сетью. При этом используют, например, рабочую станцию или сервер, соединенные с сетью, объединяющей все сектора гибридной беспроводной сети и программное обеспечение управления гибридной беспроводной сетью.

Каждая абонентская станция гибридной беспроводной сети имеет один или несколько сервисных потоков в прямом канале, или один или несколько сервисных потоков в обратном канале, или один или несколько сервисных потоков в прямом канале и один или несколько сервисных потоков в обратном канале.

Каждому сервисному потоку задан набор требований по качеству сервиса.

Рассмотрим сектор городской сети по стандарту IEEE 802.16е OFDMA.

Блоки данных сервисных потоков, запланированные для передачи, перед передачей преобразуются в пакеты данных. Используя наборы требований по качеству сервиса, алгоритм управления ресурсом назначает каждому набору пакетов данных вид кодирования и модуляции, а также значение мощности передачи.

Виды кодирования и модуляции пронумерованы в порядке возрастания скорости передачи, начиная с единицы и заканчивая номером Q.

После того как для некоторого сервисного потока принято решение о количестве данных, которое будет передаваться в кадре, а также о виде кодирования и модуляции, который будет при этом использоваться, известен размер частотно-временного ресурса, который должен быть выделен этому сервисному потоку в этом кадре.

Предполагается, что в городской сети используется структура кадра с частотным разнесением.

Логическая структура кадра с частотным разнесением показана на фиг.1. Кадр имеет фиксированную длительность и содержит кадр прямого канала и кадр обратного канала. Граница между кадрами прямого и обратного каналов может адаптивно меняться от кадра к кадру.

Во временной области кадры прямого и обратного каналов разделены овна временные слоты, каждый из которых содержит один или несколько OFDM символов. В частотной области поднесущие кадров прямого и обратного каналов разделены на частотные подканалы, каждый из которых содержит несколько поднесущих. Перед передачей поднесущие одного частотного подканала псевдослучайно распределяются во всей полосе частот OFDM сигнала.

Предполагаем, что частотно-временной ресурс кадров прямого и обратного каналов выделяется сервисным потоком непрерывно слева направо сверху вниз.

Обозначим:

N - число абонентских станций в секторе,

- число сервисных потоков прямого канала i абонентской станции,

- число сервисных потоков обратного канала i абонентской станции,

- среднее число информационных бит j сервисного потока прямого канала i абонентской станции, передаваемое в каждом кадре,

- среднее число информационных бит j сервисного потока обратного канала i абонентской станции, передаваемое в каждом кадре,

- номер вида кодирования и модуляции, выбранный для j сервисного потока прямого канала i абонентской станции,

- номер вида кодирования и модуляции, выбранный для j сервисного потока обратного канала i абонентской станции,

- число информационных бит j сервисного потока прямого канала i абонентской станции, передаваемое на одной поднесущей в одном OFDM символе, при использовании вида кодирования и модуляции под номером ,

- число информационных бит j сервисного потока обратного канала i абонентской станции, передаваемое на одной поднесущей в одном OFDM символе, при использовании вида кодирования и модуляции под номером ,

Т - общее число OFDM символов в кадре,

T^DL - число OFDM символов в кадре прямого канала, предназначенных для передачи блоков данных сервисных потоков прямого канала,

Т^UL=Т-Т^DL - число OFDM символов в кадре обратного канала, предназначенных для передачи блоков данных сервисных потоков обратного канала,

F^DL - число поднесущих в кадре прямого канала, предназначенных для передачи блоков данных сервисных потоков прямого канала,

F^UL - число поднесущих в кадре обратного канала, предназначенных для передачи блоков данных сервисных потоков обратного канала,

- максимальная мощность сектора, излучаемая в единицу времени (OFDM символ), доступная для передачи блоков данных сервисных потоков прямого канала,

- значение мощности передачи на одну поднесущую на один OFDM символ, выбранное для j сервисного потока прямого канала i абонентской станции для вида кодирования и модуляции под номером .

В прямом канале сектора городской сети разделяемыми ресурсами являются частотно-временной ресурс кадра прямого канала и мощность сектора, излучаемая в единицу времени (OFDM символ). При этом параметрами адаптации при передаче являются виды кодирования и модуляции и значения мощности передачи, выбираемые для сервисных потоков при передаче в кадре прямого канала.

Общий объем частотно-временного ресурса в кадре прямого канала сектора определяется по формуле

Доля частотно-временного ресурса кадра прямого канала, потребляемая j сервисным потоком прямого канала i абонентской станции, определяется по формуле

Доля частотно-временного ресурса кадра прямого канала, потребляемая совместно всеми сервисными потоками прямого канала i абонентской станции, определяется по формуле

Доля частотно-временного ресурса кадра прямого канала, потребляемая совместно всеми сервисными потоками прямого канала всех абонентских станций сектора, определяется по формуле

Нормализованное значение s^DL доли частотно-временного ресурса кадра прямого канала, потребляемой совместно всеми сервисными потоками прямого канала всех абонентских станций сектора, является функцией параметров адаптации и может быть записано как

Предполагаем, что при использовании структуры кадра с частотным разнесением значение мощности передачи на поднесущую, необходимое для удовлетворения одного и того же набора требований по качеству сервиса, одинаково для всех поднесущих кадра.

Средняя доля от максимальной мощности сектора, потребляемая j сервисным потоком прямого канала i абонентской станции, определяется по формуле

Средняя доля от максимальной мощности сектора, потребляемая совместно всеми сервисными потоками прямого канала i абонентской станции, определяется по формуле

Средняя доля от максимальной мощности сектора, потребляемая совместно всеми сервисными потоками прямого канала всех абонентских станций сектора, определяется по формуле

Будем определять долю ресурса кадра прямого канала, потребляемую совместно всеми сервисными потоками прямого канала всех абонентских станций сектора, как

Обозначим:

q^DL - набор видов кодирования и модуляции, выбранных для всех сервисных потоков прямого канала сектора,

р^DL - набор значений мощности передачи, выбранных для всех сервисных потоков прямого канала сектора,

- значение мощности передачи, выбранное для j сервисного потока прямого канала i абонентской станции сектора,

- минимальное значение мощности передачи, позволяющее выполнить требования по качеству сервиса для j сервисного потока прямого канала i абонентской станции сектора.

Будем определять нагрузку в прямом канале сектора u^DL как решение следующей задачи условной минимизации.

Найти

при условии

т.е. при выполнении требований по качеству сервиса для всех сервисных потоков прямого канала всех абонентских станций сектора.

В обратном канале сектора городской сети разделяемым ресурсом является частотно-временной ресурс кадра обратного канала. Мощность передачи, излучаемая в единицу времени (OFDM символ) в обратном канале, является индивидуальным ресурсом каждой абонентской станции. При этом параметрами адаптации при передаче являются виды кодирования и модуляции и значения мощности передачи, выбираемые для сервисных потоков при передаче в кадре обратного канала.

Общий объем частотно-временного ресурса в кадре обратного канала сектора определяется по формуле

Доля частотно-временного ресурса кадра обратного канала, потребляемая совместно всеми сервисными потоками обратного канала всех абонентских станций сектора, рассчитывается аналогично таковой для прямого канала и определяется по формуле

Нормализованное значение s^UL доли ресурса кадра обратного канала, потребляемой совместно всеми сервисными потоками обратного канала всех абонентских станций сектора, является функцией параметров адаптации и может быть записано как

Обозначим:

q^UL - набор видов кодирования и модуляции, выбранных для всех сервисных потоков обратного канала сектора,

р^UL - набор значений мощности передачи, выбранных для всех сервисных потоков обратного канала сектора,

- значение мощности передачи, выбранное для j сервисного потока обратного канала i абонентской станции сектора,

- минимальное значение мощности передачи, позволяющее выполнить требования по качеству сервиса для j сервисного потока обратного канала i абонентской станции сектора.

Будем определять нагрузку в обратном канале сектора u^UL как решение следующей задачи условной минимизации.

Найти

при условии

т.е. при выполнении требований по качеству сервиса для всех сервисных потоков обратного канала всех абонентских станций сектора.

Разделяемые ресурсы сектора включают ресурсы прямого канала и ресурсы обратного канала. Таким образом, положение границы между кадрами прямого и обратного каналов является параметром адаптации при передаче сервисных потоков сектора.

Определим нагрузку на сектор как

Функции u^UL(T^DL) и u^DL(T^DL) можно представить в виде где величины А и В не зависят от величины Т^DL=Т-Т^UL. При этом минимум функции max(u^UL(T^DL), u^DL(T^DL)) по переменной Т^DL достигается при соблюдении равенства а оптимальное значение определяется аналитически

Таким образом, нагрузка на сектор определяется в четыре шага.

На первом шаге для произвольной величины Т^DL, например, T^DL=Т/2, рассчитываются значения u^UL(Т^DL) и u^DL(T^DL).

На втором шаге рассчитывается оптимальное значение

На третьем шаге рассчитываются нагрузка в обратном канале сектора и и нагрузка в прямом канале сектора для оптимального значения по формулам

На последнем четвертом шаге нагрузка на сектор рассчитывается по формуле

Рассмотрим i абонентскую станцию.

Определим нагрузку на сектор городской сети, создаваемую при обслуживании в нем только i абонентской станции, как

где

Выполнение неравенства u_i>1 для сектора означает, что всех ресурсов этого сектора не достаточно для выполнения требований по качеству сервиса для всех сервисных потоков i абонентской станции при ее обслуживании в этом секторе.

Определим набор разрешенных секторов i абонентской станции как набор из секторов, в которых удовлетворяются требования по качеству сервиса для всех сервисных потоков этой абонентской станции. Тогда в набор разрешенных секторов i абонентской станции войдут все сектора городской сети, для которых выполняется неравенство

u_i≤1.

Рассмотрим сектор локальной сети по стандарту IEEE 802.11b.

Единственным разделяемым ресурсом сектора локальной сети является время, которое делят все сервисные потоки прямого и обратного каналов.

Определим нагрузку на сектор как минимальную долю времени, потребляемую всеми сервисными потоками сектора, при условии выполнения для них требований по качеству сервиса.

Качество сервиса при передаче сервисных потоков абонентской станции для заданных параметров передачи определяется условиями приема для этой абонентской станции и количеством активных абонентских станций в секторе (см. S.A.Filin et al., "Joint fragment size and transmission rate optimization for basic access mechanism of IEEE 802.11b distributed coordination function," European Conference on Wireless Technology (ECWT 2005), Oct. 2005 [10]; A.V.Garmonov et al. "Joint fragment size and transmission rate optimization for request-to-send/clear-to-send mechanism of IEEE 802.11b distributed coordination function", IEEE International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communication (PIMRC 2005), Sep. 2005 [11]; A.V.Garmonov et al. "Joint fragment size, transmission rate, and request-to-send/clear-to-send threshold optimization for IEEE 802.11b distributed coordination function," IEEE Vehicular Technology Conference (VTC 2005 Spring), vol.3, pp.2056-2060, May-Jun. 2005 [12]). Обозначим:

N - число абонентских станций в секторе,

- число сервисных потоков прямого канала i абонентской станции,

- число сервисных потоков обратного канала i абонентской станции,

- минимальная скорость передачи j сервисного потока прямого канала i абонентской станции, при которой выполняются требования по качеству сервиса для этого сервисного потока,

- минимальная скорость передачи j сервисного потока обратного канала i абонентской станции, при которой выполняются требования по качеству сервиса для этого сервисного потока,

Y - набор параметров передачи, включающий размер фрагмента блока данных, скорость передачи и механизм передачи для каждой абонентской станции сектора,

W - пропускная способность сектора.

Будем определять нагрузку на сектор и как решение следующей задачи условной оптимизации.

Найти

при выполнении требований по качеству сервиса для всех сервисных потоков всех абонентских станций сектора.

Пропускная способность сектора локальной сети при заданных условиях приема для каждой абонентской станции сектора определяется количеством активных абонентских станций в секторе и параметрами передачи, выбранными для каждой абонентской станции этого сектора.

Простая быстрая схема выбора оптимальных параметров передачи, при которых достигается максимальная пропускная способность сектора, приведена, например, в [10], [11] и [12] для случая, когда все абонентские станции сектора находятся в одинаковых условиях приема.

Максимальная пропускная способность сектора для общего случая может быть рассчитана приближенно, например, как среднее арифметическое значений максимальной пропускной способности сектора, рассчитанных в предположении, что все абонентские станции сектора находятся в одинаковых условиях приема, совпадающих с условиями приема одной из абонентских станций этого сектора.

Рассмотрим сектор сотовой сети по стандарту cdma2000 1xEV-DO.

Обозначим:

N - число абонентских станций в секторе,

Т_frame - длительность кадра,

С_max - число кодовых каналов в обратном канале сектора,

- ограничение на максимальную мощность передачи сектора,

g_i - коэффициент передачи канала i абонентской станции сектора,

- ограничение на максимальную мощность передачи i абонентской станции,

- число сервисных потоков прямого канала i абонентской станции,

- число сервисных потоков обратного канала i абонентской станции,

- среднее число информационных бит j сервисного потока прямого канала i абонентской станции, передаваемое в каждом кадре,

- среднее число информационных бит j сервисного потока обратного канала i абонентской станции, передаваемое в каждом кадре,

- скорость передачи в прямом канале, выбранная для j сервисного потока i абонентской станции,

- скорость передачи в обратном канале, выбранная для i абонентской станции,

- минимальное значение мощности передачи, при котором выполняются требования по качеству сервиса для j сервисного потока прямого канала i абонентской станции для скорости передачи ,

- минимальное значение мощности передачи, при котором выполняются требования по качеству сервиса для j сервисного потока обратного канала i абонентской станции для скорости передачи.

В обратном канале сектора разделяемыми ресурсами являются кодовый ресурс и мощность помех.

Каждой абонентской станции сектора в обратном канале выделяется один кодовый канал.

В качестве простой меры уровня помех широко используется значение превышения уровня помех над тепловым шумом (RoT - Rise over Thermal), представляющее собой отношение суммарной принимаемой мощности к мощности теплового шума.

Определим превышение уровня помех над тепловым шумом в обратном канале сектора следующим образом:

где - средняя мощность помех, создаваемых всеми абонентскими станциями других секторов сотовой сети, - мощность теплового шума в обратном канале, - средняя за кадр излучаемая мощность i абонентской станции

где τ^UL _ij=b^UL _ij/r^UL _i - время, занимаемое в кадре обратного канала j сервисным потоком i абонентской станции, - вклад в среднюю мощность мощности служебных сообщений, занимающих τ^UL _p/T_frame долю кадра обратного канала.

Существуют два критических пороговых значения превышения уровня помех над тепловым шумом в обратном канале - и при превышении которых сотовая сеть становится перегруженной. Первое значение - связано со стабильностью алгоритма регулировки мощности. Второе значение - связано с уменьшением области покрытия сети при возрастании уровня помех. При достижении величины превышения уровня помех над тепловым шумом в обратном канале не все абонентские станции сотовой сети могут быть обслужены, что означает перегрузку сети.

Будем определять нагрузку в обратном канале сектора u^UL как минимальную долю от кодового и помехового ресурсов, потребляемую всеми абонентскими станциями сектора

при выполнении условий

т.е. при выполнении требований по качеству сервиса для всех сервисных потоков обратного канала всех абонентских станций сектора.

Для приближенного расчета нагрузки в обратном канале сектора u^UL в качестве может быть использовано текущее измеренное значение превышения уровня помех над тепловым шумом в обратном канале сектора.

В прямом канале сектора разделяемыми ресурсами являются время и мощность помех.

В качестве простой меры уровня помех в прямом канале мы также предлагаем использовать превышение уровня помех над тепловым шумом в прямом канале (RoT - Rise over Thermal), представляющее собой среднее для всех абонентских станций сектора отношение суммарной мощности, принимаемой абонентской станцией, к мощности теплового шума в прямом канале. Средняя за кадр суммарная мощность, принимаемая i абонентской станцией сектора, равна

где - средняя мощность помех от других секторов сотовой сети, - мощность теплового шума в прямом канале.

Определим превышение уровня помех над тепловым шумом в прямом канале сектора следующим образом:

Существуют два критических пороговых значения превышения уровня помех над тепловым шумом в прямом канале - и при превышении которых сотовая сеть становится перегруженной. Первое значение - связано с потерей ортогональности сигналов в прямом канале. Второе значение - связано с уменьшением области покрытия сети при возрастании уровня помех. При достижении величины превышения уровня помех над тепловым шумом в прямом канале не все абонентские станции сотовой сети могут быть обслужены, что означает перегрузку сети.

Будем определять нагрузку в прямом канале сектора u^DL как минимальную долю от временного и помехового ресурсов, потребляемую всеми абонентскими станциями сектора

при выполнении условий

т.е. при выполнении требований по качеству сервиса для всех сервисных потоков прямого канала всех абонентских станций сектора.

Для приближенного расчета нагрузки в прямом канале сектора u^DL в качестве RoT^DL может быть использовано текущее измеренное значение превышения уровня помех над тепловым шумом в прямом канале сектора.

Разделяемые ресурсы сектора включают ресурсы прямого канала и ресурсы обратного канала. Определим нагрузку на сектор как

u=max(u^DL,u^UL).

Нагрузку абонентской станции на сектор будем определять как нагрузку на сектор, создаваемую этой абонентской станцией при ее обслуживании в этом секторе, при условии отсутствия помех от других секторов и абонентских станций сотовой сети.

При этом нагрузку i абонентской станции на сектор можно записать как

при выполнении условий

т.е. при выполнении требований по качеству сервиса для всех сервисных потоков прямого канала этой абонентской станции.

Ресурсы абонентской станции при обслуживании в секторе сотовой сети включают время и максимальную мощность передачи этой абонентской станции.

Будем определять минимальную долю ресурсов i абонентской станции u_i ^SS, потребляемую при обслуживании в секторе сотовой сети как

Заявляемый способ передачи обслуживания абонентских станций в гибридной беспроводной сети по стандартам IEEE 802.16e-OFDMA, IEEE 802.11b и cdma2000 1xEV-DO решает задачу управления передачей обслуживания в следующей постановке.

Минимизировать максимальную нагрузку на сектор в каждом подмножестве множества всех секторов гибридной беспроводной сети при удовлетворении требований по качеству сервиса для всех сервисных потоков всех абонентских станций гибридной беспроводной сети.

Обозначим:

К - общее число секторов в гибридной беспроводной сети, К≥2,

К_S⊆{1, 2,..., K} - произвольное подмножество секторов гибридной беспроводной сети,

- множество всех возможных подмножеств секторов гибридной беспроводной сети,

Ξ_i⊆{1, 2,..., К} - набор разрешенных секторов i абонентской станции,

М - общее число абонентских станций в гибридной беспроводной сети, М≥1,

ν=[ν_i∈{1, 2,..., K}, i=] - набор обслуживающих секторов для всех абонентских станций гибридной беспроводной сети, где ν_i - обслуживающий сектор для i абонентской станции,

u_k - нагрузка на сектор k.

Задача минимизации максимальной нагрузки на сектор в каждом подмножестве множества всех секторов гибридной беспроводной сети математически формулируется как условная минимизация.

Найти

при условии выбора обслуживающего сектора для каждой абонентской станции сети только из ее набора разрешенных секторов

т.е. при выполнении требований по качеству сервиса всех сервисных потоков прямого и обратного каналов гибридной беспроводной сети.

Заявляемый способ передачи обслуживания абонентских станций в гибридной беспроводной сети по стандартам IEEE 802.16е OFDMA, IEEE 802.11b и cdma2000 1xEV-DO включает две процедуры (фиг.2):

- процедуру выбора нового набора обслуживающих секторов для всех абонентских станций и

- процедуру передачи обслуживания абонентской станции из текущего обслуживающего сектора в новый обслуживающий сектор для каждой абонентской станции, для которой новый обслуживающий сектор не совпадает с текущим обслуживающим сектором.

Вторая процедура выполняется для каждого нового набора обслуживающих секторов для всех абонентских станций.

Рассмотрим процедуру выбора нового набора обслуживающих секторов для всех абонентских станций гибридной беспроводной сети. Она включает (К-1) этапов, где К - общее число секторов в гибридной беспроводной сети, и выполняется следующим образом.

Выбирают периодически, раз в интервал времени Т, новый набор обслуживающих секторов для всех абонентских станций таким образом, что

- выбирают для каждой абонентской станции набор разрешенных секторов, в которых удовлетворяются требования по качеству сервиса для всех сервисных потоков этой абонентской станции, таким образом, что

для секторов городской сети

- определяют для каждого сектора значение нагрузки этой абонентской станции на сектор как значение нагрузки на этот сектор, создаваемой при обслуживании в нем только этой абонентской станции, используя

- значения нагрузки в прямом и обратном каналах этого сектора, создаваемой при обслуживании в нем только этой абонентской станции, для произвольного положения границы между кадрами прямого и обратного каналов,

- оптимальное, при обслуживании в этом секторе только этой абонентской станции, положение границы между кадрами прямого и обратного каналов,

- определяют для каждого сектора значение минимальной доли от максимальной мощности этой абонентской станции, потребляемой при обслуживании в этом секторе только этой абонентской станции,

- включают в набор разрешенных секторов каждый сектор, для которого

- значение нагрузки этой абонентской станции на сектор меньше или равно единице, и

- значение минимальной доли от максимальной мощности этой абонентской станции, потребляемой при обслуживании в этом секторе только этой абонентской станции, меньше или равно единице,

для секторов локальной сети

- определяют для каждого сектора значение нагрузки этой абонентской станции на сектор как значение нагрузки на этот сектор, создаваемой при обслуживании в нем только этой абонентской станции, используя

- требования по качеству сервиса для каждого сервисного потока этой абонентской станции,

- значение максимальной пропускной способности сектора при обслуживании в нем только этой абонентской станции,

- выбирают для каждого сектора оптимальные параметры передачи для этой абонентской станции,

- проверяют для каждого сектора выполнение требований по качеству сервиса для каждого сервисного потока этой абонентской станции для выбранных оптимальных параметров передачи,

- включают в набор разрешенных секторов каждый сектор, для которого

- значение нагрузки этой абонентской станции на сектор меньше или равно единице, и

- выполняются требования по качеству сервиса для каждого сервисного потока этой абонентской станции для выбранных оптимальных параметров передачи,

для секторов сотовой сети

- определяют для каждого сектора значение нагрузки этой абонентской станции на сектор, используя

- требования по качеству сервиса для каждого сервисного потока прямого канала этой абонентской станции,

- условия приема в прямом канале этого сектора для этой абонентской станции,

- ограничение на максимальную мощность передачи этого сектора,

- количество кодовых каналов, доступных для передачи в обратном канале этого сектора,

- определяют для каждого сектора значение минимальной доли ресурсов этой абонентской станции, потребляемой при обслуживании в этом секторе, используя

- требования по качеству сервиса для каждого сервисного потока обратного канала этой абонентской станции,

- условия приема в обратном канале этого сектора для этой абонентской станции,

- ограничение на максимальную мощность передачи этой абонентской станции,

- включают в набор разрешенных секторов каждый сектор, для которого

- значение нагрузки этой абонентской станции на этот сектор меньше или равно единице, и

- значение минимальной доли ресурсов этой абонентской станции, потребляемой при обслуживании в этом секторе, меньше или равно единице, и

- минимальная мощность передачи, необходимая для удовлетворения требований по качеству сервиса для каждого сервисного потока прямого канала этой абонентской станции, не превышает ограничения на максимальную мощность передачи этого сектора,

- формируют начальный набор обслуживающих секторов, включая в него для каждой абонентской станции сектор с наименьшим среди ее разрешенных секторов значением нагрузки этой абонентской станции на сектор,

- выбирают в (К-1) этапов новый набор обслуживающих секторов так, чтобы

- минимизировать максимальную нагрузку на сектор в каждом подмножестве множества всех секторов беспроводной сети, при условии что,

- новый обслуживающий сектор для каждой абонентской станции выбирается из ее набора разрешенных секторов, при этом:

- значение нагрузки на сектор городской сети определяют, используя

- значения нагрузки в прямом и обратном каналах этого сектора для произвольного положения границы между кадрами прямого и обратного каналов,

- оптимальное положение границы между кадрами прямого и обратного каналов,

- значение нагрузки на сектор локальной сети определяют, используя

- требования по качеству сервиса для каждого сервисного потока этого сектора,

- значение максимальной пропускной способности этого сектора,

- значение нагрузки на сектор сотовой сети определяют, используя

- требования по качеству сервиса для каждого сервисного потока этого сектора,

- условия приема в прямом и обратном каналах для каждой абонентской станции этого сектора,

- ограничения на максимальную мощность передачи этого сектора и каждой его абонентской станции,

- значения превышения уровня помех над тепловым шумом в прямом и обратном каналах этого сектора,

- максимально допустимые значения превышения уровня помех над тепловым шумом для прямого и обратного каналов,

- количество абонентских станций в этом секторе,

- количество кодовых каналов, доступных для передачи в обратном канале этого сектора,

на первом этапе

- выбирают первый промежуточный набор обслуживающих секторов, используя

- начальный набор обслуживающих секторов, так, чтобы

- минимизировать максимальную нагрузку на сектор в множестве из всех К секторов,

- если К>2, то

- включают сектор с максимальным значением нагрузки на сектор в новый набор обслуживающих секторов в качестве обслуживающего сектора для всех абонентских станций, которые он обслуживает,

- исключают из дальнейшего рассмотрения этот сектор и все абонентские станции, которые он обслуживает,

- иначе включают каждый из двух секторов выбранного промежуточного набора в новый набор обслуживающих секторов в качестве обслуживающих секторов для всех абонентских станций, которые они обслуживают,

- если К>3, то

- на промежуточном k-м этапе, где k изменяется от двух до (К-2),

- выбирают k-й промежуточный набор обслуживающих секторов, используя

- (k-1)-й промежуточный набор обслуживающих секторов, так, чтобы

- минимизировать максимальную нагрузку на сектор в множестве из (K-k+1) секторов, включающем все сектора, кроме исключенных на предыдущих с первого по (k-1)-й этапах,

- включают сектор с максимальным значением нагрузки на сектор в новый набор обслуживающих секторов в качестве обслуживающего сектора для всех абонентских станций, которые он обслуживает,

- исключают из дальнейшего рассмотрения этот сектор и все абонентские станции, которые он обслуживает,

- если К>2, то

- на последнем (K-1)-м этапе выбирают (R-1)-й промежуточный набор обслуживающих секторов,

используя

(K-2)-й промежуточный набор обслуживающих секторов, так, чтобы

- минимизировать максимальную нагрузку на сектор в множестве из двух секторов, включающем все сектора, кроме исключенных на предыдущих с первого по (К-2)-й этапах,

- включают каждый из двух секторов выбранного промежуточного набора в новый набор обслуживающих секторов в качестве обслуживающих секторов для всех абонентских станций, которые они обслуживают.

При этом интервал времени Т выбирают, используя

- скорость изменения условий, влияющих на значение максимальной нагрузки на сектор в секторах гибридной беспроводной сети, и

- накладные расходы, необходимые при минимизации максимальной нагрузки на сектор в секторах гибридной беспроводной сети и при передаче обслуживания абонентских станций в гибридной беспроводной сети.

Проиллюстрируем примером процедуру выбора нового набора обслуживающих секторов для всех абонентских станций.

Рассмотрим гибридную беспроводную сеть из трех секторов (К=3). Процедура выбора нового набора обслуживающих секторов для всех абонентских станций этой сети включает два этапа.

На фиг.3 показаны значения нагрузки на сектор для всех секторов сети для начального набора обслуживающих секторов. Из фиг.3 видно, что нагрузка на сектор 1 начального набора обслуживающих секторов больше единицы, т.е. этот сектор перегружен.

На первом этапе, используя начальный набор обслуживающих секторов, выбирают первый промежуточный набор обслуживающих секторов так, чтобы минимизировать максимальную нагрузку на сектор в множестве из всех трех секторов.

На фиг.4 показаны значения нагрузки на сектор для всех секторов сети для выбранного первого промежуточного набора обслуживающих секторов. Из фиг.4 видно, что нагрузка на сектор 1 является максимальной среди всех секторов первого промежуточного набора.

Далее, на первом этапе включают сектор 1 в новый набор обслуживающих секторов в качестве обслуживающего сектора для всех абонентских станций, для которых он был включен в качестве обслуживающего сектора в первый промежуточный набор. После чего исключают из дальнейшего рассмотрения сектор 1 и все абонентские станции, которые он обслуживает.

На последнем втором этапе, используя первый промежуточный набор обслуживающих секторов, выбирают второй промежуточный набор обслуживающих секторов так, чтобы минимизировать максимальную нагрузку на сектор в множестве из двух оставшихся секторов.

На фиг.5 показаны значения нагрузки на сектор для всех секторов сети для выбранного второго промежуточного набора обслуживающих секторов.

Далее, на последнем втором этапе включают сектор 2 и сектор 3 в новый набор обслуживающих секторов в качестве обслуживающих секторов для всех абонентских станций, для которых они были включены в качестве обслуживающих секторов во второй промежуточный набор.

Из фиг.3 и фиг.5 видно, что после передачи обслуживания абонентских станций из текущих обслуживающих секторов в новые для всех абонентских станций, для которых новые обслуживающие сектора не совпадают с текущими, перегрузка в секторе 1 будет устранена, а нагрузка на сектора 2 и 3 будет сбалансирована.

Поясним следующие операции процедуры выбора нового набора обслуживающих секторов для всех абонентских станций беспроводной сети:

- операцию определения значения минимальной доли от максимальной мощности абонентской станции, потребляемой при обслуживании в секторе городской сети только этой абонентской станции,

- операцию проверки выполнения требований по качеству сервиса для каждого сервисного потока абонентской станции, при обслуживании в секторе локальной сети, для оптимальных параметров передачи,

- операцию выбора первого промежуточного набора обслуживающих секторов,

- операцию выбора k-го промежуточного набора обслуживающих секторов и

- операцию выбора (К-1)-го промежуточного набора обслуживающих секторов.

Значение минимальной доли от максимальной мощности абонентской станции, потребляемой при обслуживании в секторе городской сети только этой абонентской станции, определяют, используя

- значения среднего размера блоков данных сервисного потока, передаваемых в каждом кадре, для каждого сервисного потока обратного канала этой абонентской станции,

- виды кодирования и модуляции и значения мощности передачи, выбранные для каждого сервисного потока обратного канала этой абонентской станции при определении значения нагрузки этой абонентской станции на этот сектор,

- оптимальное положение границы между кадрами прямого и обратного каналов, выбранное при определении значения нагрузки этой абонентской станции на этот сектор,

- максимальное значение мощности передачи этой абонентской станции.

Выполнение требований по качеству сервиса для каждого сервисного потока абонентской станции, при обслуживании в секторе локальной сети, для оптимальных параметров передачи проверяют, используя

- оптимальные для этого сектора параметры передачи для этой абонентской станции,

- требования по качеству сервиса для каждого сервисного потока этой абонентской станции,

- условия приема в прямом и обратном каналах этого сектора для этой абонентской станции,

- количество активных абонентских станций в этом секторе.

Первый промежуточный набор обслуживающих секторов выбирают таким образом, что

- включают в первый промежуточный набор обслуживающих секторов все сектора из начального набора обслуживающих секторов,

- определяют для каждого сектора первого промежуточного набора значение нагрузки на сектор,

- выбирают из первого промежуточного набора сектор с максимальным значением нагрузки на сектор,

- выбирают очередную абонентскую станцию этого сектора с максимальным значением нагрузки абонентской станции на этот сектор,

- выбирают для этой абонентской станции из ее набора разрешенных секторов очередной сектор с минимальным значением нагрузки этой абонентской станции на сектор, не совпадающий с ее текущим обслуживающим сектором,

- определяют значения нагрузки на сектор для выбранного для этой абонентской станции сектора и для ее текущего обслуживающего сектора при условии ее обслуживания в выбранном для этой абонентской станции секторе,

- если каждое из этих двух значений меньше значения нагрузки на сектор для текущего обслуживающего сектора этой абонентской станции при условии ее обслуживания в нем, то

- включают выбранный для этой абонентской станции сектор в первый промежуточный набор в качестве ее обслуживающего сектора,

- выбирают из первого промежуточного набора сектор с максимальным значением нагрузки на сектор.

Алгоритм реализации процедуры выбора первого промежуточного набора обслуживающих секторов условно можно разделить на пять шагов (фиг.6), каждый из которых включает определенную последовательность действий способа.

На первом шаге:

- включают в первый промежуточный набор обслуживающих секторов все сектора из начального набора обслуживающих секторов,

- определяют для каждого сектора первого промежуточного набора значение нагрузки на сектор.

После первого шага переходят ко второму шагу.

На втором шаге:

- выбирают из первого промежуточного набора сектор с максимальным значением нагрузки на сектор.

После второго шага проверяют условие А:

- осталась ли хотя бы одна абонентская станция этого сектора, для которой еще не проводилась операция выбора из ее набора разрешенных секторов сектора, не совпадающего с ее текущим обслуживающим сектором.

Если осталась хотя бы одна абонентская станция этого сектора, для которой еще не проводилась операция выбора из ее набора разрешенных секторов сектора, не совпадающего с ее текущим обслуживающим сектором, то переходят к третьему шагу.

Если не осталось ни одной абонентской станции этого сектора, для которой еще не проводилась операция выбора из ее набора разрешенных секторов сектора, не совпадающего с ее текущим обслуживающим сектором, то процедура выбора первого промежуточного набора обслуживающих секторов завершена.

На третьем шаге:

- выбирают очередную абонентскую станцию этого сектора с максимальным значением нагрузки абонентской станции на этот сектор.

После третьего шага проверяют условие Б:

- остался ли хотя бы один сектор из набора разрешенных секторов этой абонентской станции, не совпадающий с ее текущим обслуживающим сектором, который еще не выбирался для этой абонентской станции. Если остался хотя бы один сектор из набора разрешенных секторов этой абонентской станции, не совпадающий с ее текущим обслуживающим сектором, который еще не выбирался для этой абонентской станции, то переходят к четвертому шагу.

Если не осталось ни одного такого сектора из набора разрешенных секторов этой абонентской станции, не совпадающего с ее текущим обслуживающим сектором, который еще не выбирался для этой абонентской станции, то проверяют условие А.

На четвертом шаге:

- выбирают для этой абонентской станции из ее набора разрешенных секторов очередной сектор с минимальным значением нагрузки этой абонентской станции на сектор, не совпадающий с ее текущим обслуживающим сектором,

- определяют значения нагрузки на сектор для выбранного для этой абонентской станции сектора и для ее текущего обслуживающего сектора при условии ее обслуживания в выбранном для этой абонентской станции секторе.

После четвертого шага проверяют условие В:

- меньше ли каждое из этих двух значений значения нагрузки на сектор для текущего обслуживающего сектора этой абонентской станции при условии ее обслуживания в нем. Если каждое из этих двух значений меньше значения нагрузки на сектор для текущего обслуживающего сектора этой абонентской станции при условии ее обслуживания в нем, то переходят к пятому шагу.

Иначе, проверяют условие Б.

На пятом шаге:

- включают выбранный для этой абонентской станции сектор в первый промежуточный набор в качестве ее обслуживающего сектора.

После пятого шага переходят ко второму шагу.

k-й промежуточный набор обслуживающих секторов выбирают таким образом, что

- включают в k-й промежуточный набор обслуживающих секторов все сектора из (k-1)-го набора обслуживающих секторов,

- определяют для каждого сектора k-го промежуточного набора значение нагрузки на сектор,

- выбирают из k-го промежуточного набора сектор с максимальным значением нагрузки на сектор,

- выбирают очередную абонентскую станцию этого сектора с максимальным значением нагрузки абонентской станции на этот сектор,

- выбирают для этой абонентской станции из ее набора разрешенных секторов очередной сектор с минимальным значением нагрузки этой абонентской станции на сектор, входящий в k-й промежуточный набор обслуживающих секторов и не совпадающий с ее текущим обслуживающим сектором,

- определяют значения нагрузки на сектор для выбранного для этой абонентской станции сектора и для ее текущего обслуживающего сектора при условии ее обслуживания в выбранном для этой абонентской станции секторе,

- если каждое из этих двух значений меньше значения нагрузки на сектор для текущего обслуживающего сектора этой абонентской станции при условии ее обслуживания в нем, то

- включают выбранный для этой абонентской станции сектор в k-й промежуточный набор в качестве ее обслуживающего сектора,

- выбирают из k-го промежуточного набора сектор с максимальным значением нагрузки на сектор.

Алгоритм реализации процедуры выбора k-го промежуточного набора обслуживающих секторов аналогичен описанному алгоритму для первого промежуточного набора.

(К-1)-й промежуточный набор обслуживающих секторов выбирают таким образом, что

- включают в (К-1)-й промежуточный набор обслуживающих секторов все сектора из (К-2)-го набора обслуживающих секторов,

- определяют для каждого сектора (К-1)-го промежуточного набора значение нагрузки на сектор,

- выбирают из (К-1)-го промежуточного набора сектор с максимальным значением нагрузки на сектор,

- выбирают очередную абонентскую станцию этого сектора с максимальным значением нагрузки абонентской станции на этот сектор,

- выбирают для этой абонентской станции из ее набора разрешенных секторов очередной сектор с минимальным значением нагрузки этой абонентской станции на сектор, входящий в (К-1)-й промежуточный набор обслуживающих секторов и не совпадающий с ее текущим обслуживающим сектором,

- определяют значения нагрузки на сектор для выбранного для этой абонентской станции сектора и для ее текущего обслуживающего сектора при условии ее обслуживания в выбранном для этой абонентской станции секторе,

- если каждое из этих двух значений меньше значения нагрузки на сектор для текущего обслуживающего сектора этой абонентской станции при условии ее обслуживания в нем, то

- включают выбранный для этой абонентской станции сектор в (К-1)-й промежуточный набор в качестве ее обслуживающего сектора,

- выбирают из (К-1)-го промежуточного набора сектор с максимальным значением нагрузки на сектор.

Алгоритм реализации процедуры выбора (К-1)-го промежуточного набора обслуживающих секторов аналогичен описанному алгоритму для первого промежуточного набора.

Поясним операцию определения значения нагрузки на сектор сотовой сети.

Значение нагрузки на сектор сотовой сети определяют таким образом, что

- измеряют значение превышения уровня помех над тепловым шумом в прямом канале этого сектора,

- измеряют значение превышения уровня помех над тепловым шумом в обратном канале этого сектора, используя

- требования по качеству сервиса для каждого сервисного потока этого сектора,

- условия приема в прямом и обратном каналах для каждой абонентской станции этого сектора,

- ограничение на максимальную мощность передачи этого сектора,

- ограничения на максимальную мощность каждой абонентской станции этого сектора,

- значения превышения уровня помех над тепловым шумом в прямом и обратном каналах этого сектора,

- максимально допустимые значения превышения уровня помех над тепловым шумом для прямого и обратного каналов,

- количество абонентских станций в этом секторе,

- количество кодовых каналов, доступных для передачи в обратном канале этого сектора,

- определяют значение нагрузки на сектор.

Поясним операцию определения значения нагрузки на сектор локальной сети.

Значение нагрузки на сектор локальной сети определяют таким образом, что

- для каждой абонентской станции этого сектора определяют условное значение максимальной пропускной способности этого сектора при условии, что остальные абонентские станции этого сектора находятся в таких же условиях приема,

- определяют значение максимальной пропускной способности этого сектора как среднее арифметическое условных значений максимальной пропускной способности этого сектора для каждой абонентской станции этого сектора,

- определяют минимальную пропускную способность сектора, необходимую для удовлетворения требований по качеству сервиса для всех сервисных потоков этого сектора,

- определяют значение нагрузки на этот сектор как отношение минимальной необходимой пропускной способности сектора к максимальной пропускной способности этого сектора.

Поясним операцию определения значения нагрузки на сектор городской сети.

Значение нагрузки на сектор городской сети определяют таким образом, что

- определяют значение нагрузки в прямом канале сектора для среднего положения границы между кадрами прямого и обратного каналов,

- определяют значение нагрузки в обратном канале сектора для среднего положения границы между кадрами прямого и обратного каналов,

- определяют оптимальное положение границы между кадрами прямого и обратного каналов, используя

- значение нагрузки в прямом канале сектора для среднего положения границы между кадрами прямого и обратного каналов,

- значение нагрузки в обратном канале сектора для среднего положения границы между кадрами прямого и обратного каналов и

- длительность кадра, используя

- оптимальное положение границы между кадрами прямого и обратного каналов,

- значение нагрузки в прямом канале сектора для среднего положения границы между кадрами прямого и обратного каналов,

- значение нагрузки в обратном канале сектора для среднего положения границы между кадрами прямого и обратного каналов и

- длительность кадра,

- определяют значение нагрузки на сектор.

Поясним операцию определения значения нагрузки в прямом канале сектора городской сети для заданного положения границы между кадрами прямого и обратного каналов.

Значение нагрузки в прямом канале сектора городской сети для заданного положения границы между кадрами прямого и обратного каналов определяют таким образом, что

- определяют для каждой абонентской станции этого сектора значение минимальной доли ресурса кадра прямого канала, потребляемой только этой абонентской станцией, таким образом, что

- выбирают очередной сервисный поток прямого канала этой абонентской станции с максимальным средним размером блоков данных сервисного потока, передаваемых в каждом кадре,

- выбирают для этого сервисного потока вид кодирования и модуляции и значение мощности передачи таким образом, чтобы

- минимизировать долю ресурса кадра прямого канала, потребляемую этим сервисным потоком совместно со всеми сервисными потоками прямого канала этой абонентской станции, для которых вид кодирования и модуляции и значение мощности передачи уже выбраны, при этом

- выбирают в качестве значения мощности передачи минимальное значение мощности передачи этого сервисного потока, при котором выполняется его набор требований по качеству сервиса,

- определяют долю ресурса кадра прямого канала, потребляемую этим сервисным потоком совместно со всеми сервисными потоками прямого канала этой абонентской станции, для которых вид кодирования и модуляции и значение мощности передачи уже выбраны, используя

- долю ресурса кадра прямого канала, потребляемую совместно всеми сервисными потоками прямого канала этой абонентской станции, для которых вид кодирования и модуляции и значение мощности передачи уже выбраны,

- средний размер блоков данных сервисного потока, передаваемых в каждом кадре,

- вид кодирования и модуляции и значение мощности передачи, выбранные для этого сервисного потока,

- заданное положение границы между кадрами прямого и обратного каналов,

- число частотных подканалов в кадре прямого канала и

- максимальное значение мощности передачи этого сектора,

- принимают в качестве значения минимальной доли ресурса кадра прямого канала, потребляемой только этой абонентской станцией, долю ресурса кадра прямого канала, потребляемую совместно всеми сервисными потоками прямого канала этой абонентской станции, определяют значение нагрузки в прямом канале сектора для заданного положения границы между кадрами прямого и обратного каналов таким образом, что

- выбирают очередную абонентскую станцию этого сектора с минимальным значением минимальной доли ресурса кадра прямого канала, потребляемой только этой абонентской станцией,

- выбирают очередной сервисный поток прямого канала этой абонентской станции с максимальным средним размером блоков данных сервисного потока, передаваемых в каждом кадре,

- выбирают для этого сервисного потока вид кодирования и модуляции и значение мощности передачи таким образом, чтобы

- минимизировать долю ресурса кадра прямого канала, потребляемую этим сервисным потоком совместно со всеми сервисными потоками прямого канала всех абонентских станций этого сектора, для которых вид кодирования и модуляции и значение мощности передачи уже выбраны, при этом

- выбирают в качестве значения мощности передачи минимальное значение мощности передачи этого сервисного потока, при котором выполняется его набор требований по качеству сервиса,

- определяют долю ресурса кадра прямого канала, потребляемую этим сервисным потоком совместно со всеми сервисными потоками прямого канала всех абонентских станций этого сектора, для которых вид кодирования и модуляции и значение мощности передачи уже выбраны, используя

- долю ресурса кадра прямого канала, потребляемую совместно всеми сервисными потоками прямого канала всех абонентских станций этого сектора, для которых вид кодирования и модуляции и значение мощности передачи уже выбраны, и средний размер блоков данных сервисного потока, передаваемых в каждом кадре,

- вид кодирования и модуляции и значение мощности передачи, выбранные для этого сервисного потока,

- заданное положение границы между кадрами прямого и обратного каналов,

- число частотных подканалов в кадре прямого канала,

- максимальное значение мощности передачи этого сектора,

- принимают в качестве значения нагрузки в прямом канале сектора для заданного положения границы между кадрами прямого и обратного каналов долю ресурса кадра прямого канала, потребляемую совместно всеми сервисными потоками прямого канала всех абонентских станций этого сектора.

При этом минимальное значение мощности передачи сервисного потока прямого канала сектора городской сети определяют таким образом, что

- раз в Ω1 кадров, где Ω1 больше либо равно единице, для абонентской станции, к которой относится этот сервисный поток, измеряют условия приема в прямом канале этого сектора,

- передают измеренные условия приема с абонентской станции на обслуживающий сектор,

- используя переданные измеренные условия приема и соответствующие им значения мощности передачи, прогнозируют условия приема в текущем кадре прямого канала этого сектора, используя

- прогноз условий приема,

- набор требований по качеству сервиса этого сервисного потока,

- вид кодирования и модуляции, назначенный этому сервисному потоку и

- средний размер блоков данных этого сервисного потока, передаваемых в каждом кадре,

- определяют минимальное значение мощности передачи этого сервисного потока, при котором выполняется его набор требований по качеству сервиса.

Алгоритм реализации операции определения для абонентской станции сектора значения минимальной доли ресурса кадра прямого канала, потребляемой только этой абонентской станцией, условно можно разделить на следующие два шага (на фиг.7 показаны шестой и седьмой шаги), каждый из которых включает определенную последовательность действий способа.

Сначала проверяют условие Г:

- остался ли хотя бы один сервисный поток прямого канала этой абонентской станции, для которого еще не выбраны вид кодирования и модуляции и значение мощности передачи.

Если остался хотя бы один сервисный поток прямого канала этой абонентской станции, для которого еще не выбраны вид кодирования и модуляции и значение мощности передачи, то переходят к шестому шагу.

Если не осталось ни одного сервисного потока прямого канала этой абонентской станции, для которого еще не выбраны вид кодирования и модуляции и значение мощности передачи, то переходят ко седьмому шагу.

На шестом шаге:

- выбирают очередной сервисный поток прямого канала этой абонентской станции с максимальным средним размером блоков данных сервисного потока, передаваемых в каждом кадре,

- выбирают для этого сервисного потока вид кодирования и модуляции и значение мощности передачи.

После шестого шага проверяют условие Г.

На седьмом шаге:

- принимают в качестве значения минимальной доли ресурса кадра прямого канала, потребляемой только этой абонентской станцией, долю ресурса кадра прямого канала, потребляемую совместно всеми сервисными потоками прямого канала этой абонентской станции.

На этом операция определения для абонентской станции сектора значения минимальной доли ресурса кадра прямого канала, потребляемой только этой абонентской станцией, завершена.

Алгоритм реализации операции определения значения нагрузки в прямом канале сектора для заданного положения границы между кадрами прямого и обратного каналов условно можно разделить на следующие три шага (на фиг.8 показаны восьмой, девятый и десятый шаги), каждый из которых включает определенную последовательность действий способа.

Сначала проверяют условие Д:

- осталась ли хотя бы одна абонентская станция этого сектора, для сервисных потоков которой еще не выбраны виды кодирования и модуляции и значения мощности передачи.

Если осталась хотя бы одна абонентская станция этого сектора, для сервисных потоков которой еще не выбраны виды кодирования и модуляции и значения мощности передачи, то переходят к восьмому шагу.

Если не осталось ни одной абонентской станции этого сектора, для сервисных потоков которой еще не выбраны виды кодирования и модуляции и значения мощности передачи, то переходят к десятому шагу.

На восьмом шаге:

- выбирают очередную абонентскую станцию этого сектора с минимальным значением минимальной доли ресурса кадра прямого канала, потребляемой только этой абонентской станцией.

После восьмого шага проверяют условие Е:

- остался ли хотя бы один сервисный поток прямого канала этой абонентской станции, для которого еще не выбраны вид кодирования и модуляции и значение мощности передачи.

Если остался хотя бы один сервисный поток прямого канала этой абонентской станции, для которого еще не выбраны вид кодирования и модуляции и значение мощности передачи, то переходят к девятому шагу.

Если не осталось ни одного сервисного потока прямого канала этой абонентской станции, для которого еще не выбраны вид кодирования и модуляции и значение мощности передачи, то проверяют условие Д.

На девятом шаге:

- выбирают очередной сервисный поток прямого канала этой абонентской станции с максимальным средним размером блоков данных сервисного потока, передаваемых в каждом кадре,

- выбирают для этого сервисного потока вид кодирования и модуляции и значение мощности передачи.

После девятого шага переходят к десятому шагу.

На десятом шаге:

- принимают в качестве значения нагрузки в прямом канале сектора для заданного положения границы между кадрами прямого и обратного каналов долю ресурса кадра прямого канала, потребляемую совместно всеми сервисными потоками прямого канала всех абонентских станций этого сектора.

На этом операция определения значения нагрузки в прямом канале сектора городской сети для заданного положения границы между кадрами прямого и обратного каналов завершена.

Поясним операцию определения значения нагрузки в обратном канале сектора городской сети для заданного положения границы между кадрами прямого и обратного каналов.

Значение нагрузки в обратном канале сектора городской сети для заданного положения границы между кадрами прямого и обратного каналов определяют таким образом, что

- выбирают для всех сервисных потоков обратного канала этого сектора вид кодирования и модуляции под номером Q,

- выбирают для каждого сервисного потока обратного канала этого сектора в качестве значения мощности передачи минимальное значение мощности передачи, при котором выполняется набор требований по качеству сервиса этого сервисного потока,

- определяют для каждой абонентской станции этого сектора значение минимальной доли ресурса кадра обратного канала, потребляемой только этой абонентской станцией, таким образом, что

- определяют для каждого сервисного потока обратного канала этой абонентской станции значение средней доли от максимальной мощности этой абонентской станции, потребляемой этим сервисным потоком, используя

- средний размер блоков данных этого сервисного потока, передаваемых в каждом кадре,

- вид кодирования и модуляции и значение мощности передачи, выбранные для этого сервисного потока,

- заданное положение границы между кадрами прямого и обратного каналов и

- максимальное значение мощности передачи этой абонентской станции,

- если сумма значений средней доли от максимальной мощности этой абонентской станции, потребляемой каждым сервисным потоком обратного канала этой абонентской станции, превышает единицу, то

- если остался хотя бы один сервисный поток обратного канала этой абонентской станции, для которого выбранный номер вида кодирования и модуляции больше единицы, то

- выбирают сервисный поток обратного канала этой абонентской станции с максимальной средней долей от максимальной мощности этой абонентской станции, потребляемой сервисным потоком, для которого выбранный номер вида кодирования и модуляции больше единицы,

- уменьшают на единицу номер вида кодирования и модуляции, выбранный для этого сервисного потока,

- выбирают для этого сервисного потока в качестве значения мощности передачи минимальное значение мощности передачи, при котором выполняется набор требований по качеству сервиса этого сервисного потока,

- определяют для каждого сервисного потока обратного канала этой абонентской станции значение средней доли от максимальной мощности этой абонентской станции, потребляемой этим сервисным потоком,

- определяют значение минимальной доли ресурса кадра обратного канала, потребляемой только этой абонентской станцией, используя

- средний размер блоков данных сервисного потока, передаваемых в каждом кадре, для каждого сервисного потока обратного канала этой абонентской станции,

- вид кодирования и модуляции и значение мощности передачи, выбранные для каждого сервисного потока обратного канала этой абонентской станции,

- заданное положение границы между кадрами прямого и обратного каналов и

- число частотных подканалов в кадре обратного канала,

- принимают в качестве значения нагрузки в обратном канале сектора для заданного положения границы между кадрами прямого и обратного каналов сумму значений минимальной доли ресурса кадра обратного канала, потребляемой каждой абонентской станцией этого сектора.

При этом минимальное значение мощности передачи сервисного потока обратного канала сектора городской сети определяют таким образом, что

- раз в Ω2 кадров, где Ω2 больше либо равно единице, для абонентской станции, к которой относится этот сервисный поток, измеряют условия приема в обратном канале этого сектора,

- используя измеренные условия приема и соответствующие им значения мощности передачи, прогнозируют условия приема в текущем кадре обратного канала этого сектора, используя

- прогноз условий приема,

- набор требований по качеству сервиса этого сервисного потока,

- вид кодирования и модуляции, назначенный этому сервисному потоку и

- средний размер блоков данных этого сервисного потока, передаваемых в каждом кадре,

- определяют минимальное значение мощности передачи этого сервисного потока, при котором выполняется его набор требований по качеству сервиса.

Алгоритм реализации операции определения для каждой абонентской станции сектора значения минимальной доли ресурса кадра обратного канала, потребляемой только этой абонентской станцией, условно можно разделить на следующие три шага (на фиг.9 показаны одиннадцатый, двенадцатый и тринадцатый шаги), каждый из которых включает определенную последовательность действий способа.

На одиннадцатом шаге:

- определяют для каждого сервисного потока обратного канала этой абонентской станции значение средней доли от максимальной мощности этой абонентской станции, потребляемой этим сервисным потоком.

После одиннадцатого шага проверяют условие K:

- превышает ли единицу сумма значений средней доли от максимальной мощности этой абонентской станции, потребляемой каждым сервисным потоком обратного канала этой абонентской станции.

Если сумма значений средней доли от максимальной мощности этой абонентской станции, потребляемой каждым сервисным потоком обратного канала этой абонентской станции, не превышает единицу, то переходят к тринадцатому шагу.

Если сумма значений средней доли от максимальной мощности этой абонентской станции, потребляемой каждым сервисным потоком обратного канала этой абонентской станции, превышает единицу, то проверяют условие Л:

- остался ли хотя бы один сервисный поток обратного канала этой абонентской станции, для которого выбранный номер вида кодирования и модуляции больше единицы.

Если не осталось ни одного сервисного потока обратного канала этой абонентской станции, для которого выбранный номер вида кодирования и модуляции больше единицы, то переходят к тринадцатому шагу.

Если остался хотя бы один сервисный поток обратного канала этой абонентской станции, для которого выбранный номер вида кодирования и модуляции больше единицы, то переходят к двенадцатому шагу.

На двенадцатом шаге:

- выбирают сервисный поток обратного канала этой абонентской станции с максимальной средней долей от максимальной мощности этой абонентской станции, потребляемой сервисным потоком, для которого выбранный номер вида кодирования и модуляции больше единицы,

- уменьшают на единицу номер вида кодирования и модуляции, выбранный для этого сервисного потока,

- выбирают для этого сервисного потока в качестве значения мощности передачи минимальное значение мощности передачи, при котором выполняется набор требований по качеству сервиса этого сервисного потока.

После двенадцатого шага переходят к одиннадцатому шагу.

На тринадцатом шаге:

- определяют значение минимальной доли ресурса кадра обратного канала, потребляемой только этой абонентской станцией.

На этом операция определения для каждой абонентской станции сектора значения минимальной доли ресурса кадра обратного канала, потребляемой только этой абонентской станцией, завершена.

Заявляемый способ передачи обслуживания абонентских станций в гибридной беспроводной сети по стандартам IEEE 802.16е OFDMA, IEEE 802.11b и cdma2000 1xEV-DO обладает следующими существенными преимуществами по сравнению с известными в данной области техники изобретениями.

Во-первых, заявляемый способ позволяет обеспечить при передаче обслуживания абонентских станций между секторами гибридной беспроводной сети выполнение требований по качеству обслуживания для всех сервисных потоков гибридной беспроводной сети. Это преимущество достигается за счет передачи обслуживания абонентской станции только в секторы из набора ее разрешенных секторов, в которых обеспечивается выполнение требований по качеству обслуживания для всех ее сервисных потоков.

Во-вторых, заявляемый способ позволяет существенно увеличить максимальную пропускную способность гибридной беспроводной сети и уменьшить вероятность перегрузки в ее секторах. По результатам моделирования заявляемого способа было достигнуто значительное увеличение максимальной пропускной способности гибридной беспроводной сети (Фиг.10) и уменьшение вероятности перегрузки в секторах гибридной беспроводной сети (Фиг.11) по сравнению с известными решениями. Это преимущество достигается за счет минимизации максимальной нагрузки на сектор в каждом подмножестве множества всех секторов беспроводной сети при выборе нового набора обслуживающих секторов.

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к способу передачи обслуживания абонентских станций в гибридной беспроводной сети по стандартам IEEE 802.16е OFDMA, IEEE 802.11b и cdma2000 1xEV-DO. Оно может быть использовано, например, в гибридной беспроводной сети по стандартам IEEE 802.16е OFDMA, IEEE 802.11b и cdma2000 1xEV-ОО. Технический результат - повышение эффективности гибридной беспроводной сети по стандартам IEEE 802.16е OFDMA, IEEE 802.11b и cdma2000 1xEV-DO при передаче обслуживания абонентских станций между секторами гибридной беспроводной сети, при обеспечении требований по качеству обслуживания для всех сервисных потоков всех абонентских станций гибридной беспроводной сети. Технический результат достигается в том числе за счет минимизации максимальной нагрузки на сектор в каждом подмножестве множества всех секторов гибридной беспроводной сети при выборе нового набора обслуживающих секторов, а также за счет передачи обслуживания абонентских станций только в сектора, в которых обеспечивается выполнение требований по качеству обслуживания для всех сервисных потоков этих абонентских станций. 13 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Способ передачи обслуживания абонентских станций в гибридной беспроводной сети по стандартам IEEE 802.16е OFDMA, IEEE 802.11b и cdma2000 1xEV-DO, при котором гибридная беспроводная сеть включает сектора городской сети по стандарту IEEE 802.16е OFDMA, сектора локальной сети по стандарту IEEE 802.11b и сектора сотовой сети по стандарту cdma2000 1xEV-DO, гибридная беспроводная сеть включает K секторов, где K больше или равно двум, и, по меньшей мере, одну абонентскую станцию, каждый сектор и каждая абонентская станция имеют ограничения на максимальную мощность передачи, каждая абонентская станция имеет один или несколько сервисных потоков в прямом канале, или один или несколько сервисных потоков в обратном канале, или один или несколько сервисных потоков в прямом канале и один или несколько сервисных потоков в обратном канале, каждому сервисному потоку задан набор требований по качеству сервиса, в секторах городской сети используют временной дуплекс, множественный доступ с частотно-временным разделением и структуру кадра с частотным разнесением, кадр включает кадр прямого канала и кадр обратного канала, причем граница между кадрами прямого и обратного каналов адаптивно меняется от кадра к кадру, при передаче каждому сервисному потоку назначают вид кодирования и модуляции и значение мощности передачи, при этом виды кодирования и модуляции пронумерованы в порядке возрастания скорости передачи, начиная с единицы и заканчивая номером Q, в секторах локальной сети при передаче каждой абонентской станции назначают параметры передачи, включающие скорость передачи, размер фрагмента блока данных и механизм передачи, в секторах сотовой сети при передаче в прямом канале каждому сервисному потоку назначают скорость передачи и максимальную мощность передачи, при передаче в обратном канале каждой абонентской станции назначают скорость передачи, при передаче в обратном канале каждому сервисному потоку назначают значение мощности передачи, заданы максимально допустимые значения превышения уровня помех над тепловым шумом для прямого и обратного каналов, заключающийся в том, что выбирают периодически, раз в интервал времени Т, новый набор обслуживающих секторов для всех абонентских станций таким образом, что выбирают для каждой абонентской станции набор разрешенных секторов, в которых удовлетворяются требования по качеству сервиса для всех сервисных потоков этой абонентской станции, таким образом, что для секторов городской сети определяют для каждого сектора значение нагрузки этой абонентской станции на сектор как значение нагрузки на этот сектор, создаваемой при обслуживании в нем только этой абонентской станции, используя значения нагрузки в прямом и обратном каналах этого сектора, создаваемой при обслуживании в нем только этой абонентской станции, для произвольного положения границы между кадрами прямого и обратного каналов, оптимальное, при обслуживании в этом секторе только этой абонентской станции, положение границы между кадрами прямого и обратного каналов, определяют для каждого сектора значение минимальной доли от максимальной мощности этой абонентской станции, потребляемой при обслуживании в этом секторе только этой абонентской станции, включают в набор разрешенных секторов каждый сектор, для которого значение нагрузки этой абонентской станции на сектор меньше или равно единице, и значение минимальной доли от максимальной мощности этой абонентской станции, потребляемой при обслуживании в этом секторе только этой абонентской станции, меньше или равно единице, для секторов локальной сети определяют для каждого сектора значение нагрузки этой абонентской станции на сектор как значение нагрузки на этот сектор, создаваемой при обслуживании в нем только этой абонентской станции, используя требования по качеству сервиса для каждого сервисного потока этой абонентской станции, значение максимальной пропускной способности сектора при обслуживании в нем только этой абонентской станции, выбирают для каждого сектора оптимальные параметры передачи для этой абонентской станции, проверяют для каждого сектора выполнение требований по качеству сервиса для каждого сервисного потока этой абонентской станции для выбранных оптимальных параметров передачи, включают в набор разрешенных секторов каждый сектор, для которого значение нагрузки этой абонентской станции на сектор меньше или равно единице, и выполняются требования по качеству сервиса для каждого сервисного потока этой абонентской станции для выбранных оптимальных параметров передачи, для секторов сотовой сети определяют для каждого сектора значение нагрузки этой абонентской станции на сектор, используя требования по качеству сервиса для каждого сервисного потока прямого канала этой абонентской станции, условия приема в прямом канале этого сектора для этой абонентской станции, ограничение на максимальную мощность передачи этого сектора, количество кодовых каналов, доступных для передачи в обратном канале этого сектора, определяют для каждого сектора значение минимальной доли ресурсов этой абонентской станции, потребляемой при обслуживании в этом секторе, используя требования по качеству сервиса для каждого сервисного потока обратного канала этой абонентской станции, условия приема в обратном канале этого сектора для этой абонентской станции, ограничение на максимальную мощность передачи этой абонентской станции, включают в набор разрешенных секторов каждый сектор, для которого значение нагрузки этой абонентской станции на этот сектор меньше или равно единице, и значение минимальной доли ресурсов этой абонентской станции, потребляемой при обслуживании в этом секторе, меньше или равно единице, и минимальная мощность передачи, необходимая для удовлетворения требований по качеству сервиса для каждого сервисного потока прямого канала этой абонентской станции, не превышает ограничения на максимальную мощность передачи этого сектора, формируют начальный набор обслуживающих секторов, включая в него для каждой абонентской станции сектор с наименьшим среди ее разрешенных секторов значением нагрузки этой абонентской станции на сектор, выбирают в (K-1) этапов новый набор обслуживающих секторов так, чтобы минимизировать максимальную нагрузку на сектор в каждом подмножестве множества всех секторов беспроводной сети, при условии, что новый обслуживающий сектор для каждой абонентской станции выбирается из ее набора разрешенных секторов, при этом значение нагрузки на сектор городской сети определяют, используя значения нагрузки в прямом и обратном каналах этого сектора для произвольного положения границы между кадрами прямого и обратного каналов, оптимальное положение границы между кадрами прямого и обратного каналов, значение нагрузки на сектор локальной сети определяют, используя требования по качеству сервиса для каждого сервисного потока этого сектора, значение максимальной пропускной способности этого сектора, значение нагрузки на сектор сотовой сети определяют, используя требования по качеству сервиса для каждого сервисного потока этого сектора, условия приема в прямом и обратном каналах для каждой абонентской станции этого сектора, ограничения на максимальную мощность передачи этого сектора и каждой его абонентской станции, значения превышения уровня помех над тепловым шумом в прямом и обратном каналах этого сектора, максимально допустимые значения превышения уровня помех над тепловым шумом для прямого и обратного каналов, количество абонентских станций в этом секторе, количество кодовых каналов, доступных для передачи в обратном канале этого сектора, на первом этапе выбирают первый промежуточный набор обслуживающих секторов, используя начальный набор обслуживающих секторов, так, чтобы минимизировать максимальную нагрузку на сектор в множестве из всех K секторов, если K больше двух, то включают сектор с максимальным значением нагрузки на сектор в новый набор обслуживающих секторов в качестве обслуживающего сектора для всех абонентских станций, которые он обслуживает, исключают из дальнейшего рассмотрения этот сектор и все абонентские станции, которые он обслуживает, иначе включают каждый из двух секторов выбранного промежуточного набора в новый набор обслуживающих секторов в качестве обслуживающих секторов для всех абонентских станций, которые они обслуживают, если K больше трех, то на промежуточном k-ом этапе, где k изменяется от двух до (K-2), выбирают k-й промежуточный набор обслуживающих секторов, используя (k-1)-й промежуточный набор обслуживающих секторов, так, чтобы минимизировать максимальную нагрузку на сектор в множестве из (K-k+1) секторов, включающем все сектора, кроме исключенных на предыдущих с первого по (k-1)-й этапах, включают сектор с максимальным значением нагрузки на сектор в новый набор обслуживающих секторов в качестве обслуживающего сектора для всех абонентских станций, которые он обслуживает, исключают из дальнейшего рассмотрения этот сектор и все абонентские станции, которые он обслуживает, если K>2, то на последнем (K-1)-м этапе выбирают (K-1)-й промежуточный набор обслуживающих секторов, используя (K-2)-й промежуточный набор обслуживающих секторов, так, чтобы минимизировать максимальную нагрузку на сектор в множестве из двух секторов, включающем все сектора, кроме исключенных на предыдущих с первого по (K-2)-й этапах, включают каждый из двух секторов выбранного промежуточного набора в новый набор обслуживающих секторов в качестве обслуживающих секторов для всех абонентских станций, которые они обслуживают, передают обслуживание абонентской станции из текущего обслуживающего сектора в новый обслуживающий сектор для каждой абонентской станции для которой новый обслуживающий сектор не совпадает с текущим обслуживающим сектором.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что интервал времени Т выбирают, используя скорость изменения условий, влияющих на значение максимальной нагрузки на сектор в секторах гибридной беспроводной сети, накладные расходы, необходимые при минимизации максимальной нагрузки на сектор в секторах гибридной беспроводной сети и при передаче обслуживания абонентских станций в беспроводной сети.3. Способ по п.1, отличающийся тем, что значение минимальной доли от максимальной мощности абонентской станции, потребляемой при обслуживании в секторе городской сети только этой абонентской станции, определяют, используя значения среднего размера блоков данных сервисного потока, передаваемых в каждом кадре, для каждого сервисного потока обратного канала этой абонентской станции, виды кодирования и модуляции и значения мощности передачи, выбранные для каждого сервисного потока обратного канала этой абонентской станции при определении значения нагрузки этой абонентской станции на этот сектор, оптимальное положение границы между кадрами прямого и обратного каналов, выбранное при определении значения нагрузки этой абонентской станции на этот сектор, максимальное значение мощности передачи этой абонентской станции.4. Способ по п.1, отличающийся тем, что выполнение требований по качеству сервиса для каждого сервисного потока абонентской станции, при обслуживании в секторе локальной сети, для оптимальных параметров передачи, проверяют, используя оптимальные для этого сектора параметры передачи для этой абонентской станции, требования по качеству сервиса для каждого сервисного потока этой абонентской станции, условия приема в прямом и обратном каналах этого сектора для этой абонентской станции, количество активных абонентских станций в этом секторе.5. Способ по п.1, отличающийся тем, что первый промежуточный набор обслуживающих секторов выбирают таким образом, что включают в первый промежуточный набор обслуживающих секторов все сектора из начального набора обслуживающих секторов, определяют для каждого сектора первого промежуточного набора значение нагрузки на сектор, выбирают из первого промежуточного набора сектор с максимальным значением нагрузки на сектор, выбирают очередную абонентскую станцию этого сектора с максимальным значением нагрузки абонентской станции на этот сектор, выбирают для этой абонентской станции из ее набора разрешенных секторов очередной сектор с минимальным значением нагрузки этой абонентской станции на сектор, не совпадающий с ее текущим обслуживающим сектором, определяют значения нагрузки на сектор для выбранного для этой абонентской станции сектора и для ее текущего обслуживающего сектора при условии ее обслуживания в выбранном для этой абонентской станции секторе, если каждое из этих двух значений меньше значения нагрузки на сектор для текущего обслуживающего сектора этой абонентской станции при условии ее обслуживания в нем, то включают выбранный для этой абонентской станции сектор в первый промежуточный набор в качестве ее обслуживающего сектора, выбирают из первого промежуточного набора сектор с максимальным значением нагрузки на сектор.6. Способ по п.1, отличающийся тем, что k-й промежуточный набор обслуживающих секторов выбирают таким образом, что включают в k-й промежуточный набор обслуживающих секторов все сектора из (k-1)-го промежуточного набора обслуживающих секторов, определяют для каждого сектора k-го промежуточного набора значение нагрузки на сектор, выбирают из k-го промежуточного набора сектор с максимальным значением нагрузки на сектор, выбирают очередную абонентскую станцию этого сектора с максимальным значением нагрузки абонентской станции на этот сектор, выбирают для этой абонентской станции из ее набора разрешенных секторов очередной сектор с минимальным значением нагрузки этой абонентской станции на сектор, входящий в k-й промежуточный набор обслуживающих секторов и не совпадающий с ее текущим обслуживающим сектором, определяют значения нагрузки на сектор для выбранного для этой абонентской станции сектора и для ее текущего обслуживающего сектора при условии ее обслуживания в выбранном для этой абонентской станции секторе, если каждое из этих двух значений меньше значения нагрузки на сектор для текущего обслуживающего сектора этой абонентской станции при условии ее обслуживания в нем, то включают выбранный для этой абонентской станции сектор в k-й промежуточный набор в качестве ее обслуживающего сектора, выбирают из k-го промежуточного набора сектор с максимальным значением нагрузки на сектор.7. Способ по п.1, отличающийся тем, что (K-1)-й промежуточный набор обслуживающих секторов выбирают таким образом, что включают в (K-1)-й промежуточный набор обслуживающих секторов все сектора из (K-2)-го промежуточного набора обслуживающих секторов, определяют для каждого сектора (K-1)-го промежуточного набора значение нагрузки на сектор, выбирают из (K-1)-го промежуточного набора сектор с максимальным значением нагрузки на сектор, выбирают очередную абонентскую станцию этого сектора с максимальным значением нагрузки абонентской станции на этот сектор, выбирают для этой абонентской станции из ее набора разрешенных секторов очередной сектор с минимальным значением нагрузки этой абонентской станции на сектор, входящий в (K-1)-й промежуточный набор обслуживающих секторов и не совпадающий с ее текущим обслуживающим сектором, определяют значения нагрузки на сектор для выбранного для этой абонентской станции сектора и для ее текущего обслуживающего сектора при условии ее обслуживания в выбранном для этой абонентской станции секторе, если каждое из этих двух значений меньше значения нагрузки на сектор для текущего обслуживающего сектора этой абонентской станции при условии ее обслуживания в нем, то включают выбранный для этой абонентской станции сектор в (K-1)-й промежуточный набор в качестве ее обслуживающего сектора, выбирают из (K-1)-го промежуточного набора сектор с максимальным значением нагрузки на сектор.8. Способ по любому из пп.1, 5-7, отличающийся тем, что значение нагрузки на сектор сотовой сети определяют таким образом, что измеряют значение превышения уровня помех над тепловым шумом в прямом канале этого сектора, измеряют значение превышения уровня помех над тепловым шумом в обратном канале этого сектора, используя требования по качеству сервиса для каждого сервисного потока этого сектора, условия приема в прямом и обратном каналах для каждой абонентской станции этого сектора, ограничение на максимальную мощность передачи этого сектора, ограничения на максимальную мощность каждой абонентской станции этого сектора, значения превышения уровня помех над тепловым шумом в прямом и обратном каналах этого сектора, максимально допустимые значения превышения уровня помех над тепловым шумом для прямого и обратного каналов, количество абонентских станций в этом секторе, количество кодовых каналов, доступных для передачи в обратном канале этого сектора, определяют значение нагрузки на сектор.9. Способ по любому из п.1, 5-7, отличающийся тем, что значение нагрузки на сектор локальной сети определяют таким образом, что для каждой абонентской станции этого сектора определяют условное значение максимальной пропускной способности этого сектора при условии, что остальные абонентские станции этого сектора находятся в таких же условиях приема, определяют значение максимальной пропускной способности этого сектора как среднее арифметическое условных значений максимальной пропускной способности этого сектора для каждой абонентской станции этого сектора, определяют минимальную пропускную способность сектора, необходимую для удовлетворения требований по качеству сервиса для всех сервисных потоков этого сектора, определяют значение нагрузки на этот сектор как отношение минимальной необходимой пропускной способности сектора к максимальной пропускной способности этого сектора.10. Способ по любому из пп.1, 5-7, отличающийся тем, что значение нагрузки на сектор городской сети определяют таким образом, что определяют значение нагрузки в прямом канале сектора для среднего положения границы между кадрами прямого и обратного каналов, определяют значение нагрузки в обратном канале сектора для среднего положения границы между кадрами прямого и обратного каналов, определяют оптимальное положение границы между кадрами прямого и обратного каналов, используя значение нагрузки в прямом канале сектора для среднего положения границы между кадрами прямого и обратного каналов, значение нагрузки в обратном канале сектора для среднего положения границы между кадрами прямого и обратного каналов, длительность кадра, используя оптимальное положение границы между кадрами прямого и обратного каналов, значение нагрузки в прямом канале сектора для среднего положения границы между кадрами прямого и обратного каналов, значение нагрузки в обратном канале сектора для среднего положения границы между кадрами прямого и обратного каналов, длительность кадра, определяют значение нагрузки на сектор.11. Способ по п.10, отличающийся тем, что значение нагрузки в прямом канале сектора городской сети для заданного положения границы между кадрами прямого и обратного каналов определяют таким образом, что определяют для каждой абонентской станции этого сектора значение минимальной доли ресурса кадра прямого канала, потребляемой только этой абонентской станцией, таким образом, что выбирают очередной сервисный поток прямого канала этой абонентской станции с максимальным средним размером блоков данных сервисного потока, передаваемых в каждом кадре, выбирают для этого сервисного потока вид кодирования и модуляции и значение мощности передачи таким образом, чтобы минимизировать долю ресурса кадра прямого канала, потребляемую этим сервисным потоком совместно со всеми сервисными потоками прямого канала этой абонентской станции, для которых вид кодирования и модуляции и значение мощности передачи уже выбраны, при этом выбирают в качестве значения мощности передачи минимальное значение мощности передачи этого сервисного потока, при котором выполняется его набор требований по качеству сервиса, определяют долю ресурса кадра прямого канала, потребляемую этим сервисным потоком совместно со всеми сервисными потоками прямого канала этой абонентской станции, для которых вид кодирования и модуляции и значение мощности передачи уже выбраны, используя долю ресурса кадра прямого канала, потребляемую совместно всеми сервисными потоками прямого канала этой абонентской станции, для которых вид кодирования и модуляции и значение мощности передачи уже выбраны, средний размер блоков данных сервисного потока, передаваемых в каждом кадре, вид кодирования и модуляции и значение мощности передачи, выбранные для этого сервисного потока, заданное положение границы между кадрами прямого и обратного каналов, число частотных подканалов в кадре прямого канала, максимальное значение мощности передачи этого сектора, принимают в качестве значения минимальной доли ресурса кадра прямого канала, потребляемой только этой абонентской станцией, долю ресурса кадра прямого канала, потребляемую совместно всеми сервисными потоками прямого канала этой абонентской станции, определяют значение нагрузки в прямом канале сектора для заданного положения границы между кадрами прямого и обратного каналов таким образом, что выбирают очередную абонентскую станцию этого сектора с минимальным значением минимальной доли ресурса кадра прямого канала, потребляемой только этой абонентской станцией, выбирают очередной сервисный поток прямого канала этой абонентской станции с максимальным средним размером блоков данных сервисного потока, передаваемых в каждом кадре, выбирают для этого сервисного потока вид кодирования и модуляции и значение мощности передачи таким образом, чтобы минимизировать долю ресурса кадра прямого канала, потребляемую этим сервисным потоком совместно со всеми сервисными потоками прямого канала всех абонентских станций этого сектора, для которых вид кодирования и модуляции и значение мощности передачи уже выбраны, при этом выбирают в качестве значения мощности передачи минимальное значение мощности передачи этого сервисного потока, при котором выполняется его набор требований по качеству сервиса, определяют долю ресурса кадра прямого канала, потребляемую этим сервисным потоком совместно со всеми сервисными потоками прямого канала всех абонентских станций этого сектора, для которых вид кодирования и модуляции и значение мощности передачи уже выбраны, используя долю ресурса кадра прямого канала, потребляемую совместно всеми сервисными потоками прямого канала всех абонентских станций этого сектора, для которых вид кодирования и модуляции и значение мощности передачи уже выбраны, средний размер блоков данных сервисного потока, передаваемых в каждом кадре, вид кодирования и модуляции и значение мощности передачи, выбранные для этого сервисного потока, заданное положение границы между кадрами прямого и обратного каналов, число частотных подканалов в кадре прямого канала, максимальное значение мощности передачи этого сектора, принимают в качестве значения нагрузки в прямом канале сектора для заданного положения границы между кадрами прямого и обратного каналов долю ресурса кадра прямого канала, потребляемую совместно всеми сервисными потоками прямого канала всех абонентских станций этого сектора.12. Способ по п.10, отличающийся тем, что значение нагрузки в обратном канале сектора городской сети для заданного положения границы между кадрами прямого и обратного каналов определяют таким образом, что выбирают для всех сервисных потоков обратного канала этого сектора вид кодирования и модуляции под номером Q, выбирают для каждого сервисного потока обратного канала этого сектора в качестве значения мощности передачи минимальное значение мощности передачи, при котором выполняется набор требований по качеству сервиса этого сервисного потока, определяют для каждой абонентской станции этого сектора значение минимальной доли ресурса кадра обратного канала, потребляемой только этой абонентской станцией, таким образом, что определяют для каждого сервисного потока обратного канала этой абонентской станции значение средней доли от максимальной мощности этой абонентской станции, потребляемой этим сервисным потоком, используя средний размер блоков данных этого сервисного потока, передаваемых в каждом кадре, вид кодирования и модуляции и значение мощности передачи, выбранные для этого сервисного потока, заданное положение границы между кадрами прямого и обратного каналов, максимальное значение мощности передачи этой абонентской станции, если сумма значений средней доли от максимальной мощности этой абонентской станции, потребляемой каждым сервисным потоком обратного канала этой абонентской станции, превышает единицу, то если остался хотя бы один сервисный поток обратного канала этой абонентской станции, для которого выбранный номер вида кодирования и модуляции больше единицы, то выбирают сервисный поток обратного канала этой абонентской станции с максимальной средней долей от максимальной мощности этой абонентской станции, потребляемой сервисным потоком, для которого выбранный номер вида кодирования и модуляции больше единицы, уменьшают на единицу номер вида кодирования и модуляции, выбранный для этого сервисного потока, выбирают для этого сервисного потока в качестве значения мощности передачи минимальное значение мощности передачи, при котором выполняется набор требований по качеству сервиса этого сервисного потока, определяют для каждого сервисного потока обратного канала этой абонентской станции значение средней доли от максимальной мощности этой абонентской станции, потребляемой этим сервисным потоком, определяют значение минимальной доли ресурса кадра обратного канала, потребляемой только этой абонентской станцией, используя средний размер блоков данных сервисного потока, передаваемых в каждом кадре, для каждого сервисного потока обратного канала этой абонентской станции, вид кодирования и модуляции и значение мощности передачи, выбранные для каждого сервисного потока обратного канала этой абонентской станции, заданное положение границы между кадрами прямого и обратного каналов, число частотных подканалов в кадре обратного канала, принимают в качестве значения нагрузки в обратном канале сектора для заданного положения границы между кадрами прямого и обратного каналов сумму значений минимальной доли ресурса кадра обратного канала, потребляемой каждой абонентской станцией этого сектора.13. Способ по п.11, отличающийся тем, что минимальное значение мощности передачи сервисного потока прямого канала сектора городской сети определяют таким образом, что раз в Ω1 кадров, где Ω1 больше либо равно единицы, для абонентской станции, к которой относится этот сервисный поток, измеряют условия приема в прямом канале этого сектора, передают измеренные условия приема с абонентской станции на обслуживающий сектор, используя переданные измеренные условия приема и соответствующие им значения мощности передачи, прогнозируют условия приема в текущем кадре прямого канала этого сектора, используя прогноз условий приема, набор требований по качеству сервиса этого сервисного потока, вид кодирования и модуляции, назначенный этому сервисному потоку, средний размер блоков данных этого сервисного потока, передаваемых в каждом кадре, определяют минимальное значение мощности передачи этого сервисного потока, при котором выполняется его набор требований по качеству сервиса.14. Способ по п.12, отличающийся тем, что минимальное значение мощности передачи сервисного потока обратного канала сектора городской сети определяют таким образом, что раз в Ω2 кадров, где Ω2 больше либо равно единицы, для абонентской станции, к которой относится этот сервисный поток, измеряют условия приема в обратном канале этого сектора, используя измеренные условия приема и соответствующие им значения мощности передачи, прогнозируют условия приема в текущем кадре обратного канала этого сектора, используя прогноз условий приема, набор требований по качеству сервиса этого сервисного потока, вид кодирования и модуляции, назначенный этому сервисному потоку, средний размер блоков данных этого сервисного потока, передаваемых в каждом кадре, определяют минимальное значение мощности передачи этого сервисного потока, при котором выполняется его набор требований по качеству сервиса.