УПРАВЛЕНИЕ РАДИОПОМЕХАМИ ДЛЯ МЯГКОЙ ПЕРЕДАЧИ ОБСЛУЖИВАНИЯ И ШИРОКОВЕЩАТЕЛЬНОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ В СИСТЕМЕ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ СО СКАЧКООБРАЗНОЙ ПЕРЕСТРОЙКОЙ ЧАСТОТЫ Российский патент 2008 года по МПК H04B1/713 

I. Область техники, ко которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится в общем к связи и, более конкретно, к способам управления радиопомехами для мягкой передачи обслуживания и широковещательного обслуживания в системе беспроводной связи со скачкообразной перестройкой частоты (СПЧ).

II. Уровень техники

В системе связи со скачкообразной перестройкой частоты данные передаются на различных частотных поддиапазонах в разных временных интервалах, что может упоминаться как "периоды скачкообразной перестройки частоты". Эти частотные поддиапазоны можно обеспечивать посредством мультиплексирования с ортогональным частотным разделением каналов (МОЧРК), других способов модуляции с несколькими несущими, или некоторых других логических структур. Со скачкообразной перестройкой частоты передача данных скачкообразно перестраивается с поддиапазона на поддиапазон псевдослучайным способом. Эта скачкообразная перестройка частоты обеспечивает частотное разнесение и позволяет передавать данные так, чтобы лучше противостоять вредным влияниям тракта, таким как узкополосные радиопомехи, активное радиоэлектронное подавление, замирание и так далее.

Система доступа с мультиплексированием с ортогональным частотным разделением каналов (ДМОЧРК) использует МОЧРК и может одновременно поддерживать множество пользователей. Для системы ДМОЧРК со скачкообразной перестройкой частоты данные для данного пользователя можно пересылать на канале "информационного обмена", который связан с определенной последовательностью СПЧ. Эту последовательность СПЧ можно формировать на основании функции СПЧ и номера канала информационного обмена, как описано ниже. Последовательность СПЧ указывает определенный поддиапазон, предназначенный для использования для передачи данных в каждом периоде скачкообразной перестройки частоты. Множество передач данных для множества пользователей могут посылаться одновременно на множестве каналов информационного обмена, связанных с различными последовательностями СПЧ. Эти последовательности СПЧ определяются таким образом, чтобы они были ортогональными друг другу, чтобы только один канал информационного обмена и, таким образом, только одна передача данных использовали каждый поддиапазон в каждом периоде скачкообразной перестройки частоты. С такими ортогональными последовательностями СПЧ множество передач данных не мешают друг другу, в то же время обладая выгодами от частотного разнесения.

Система ДМОЧРК может быть развернута с множеством ячеек. Термин "ячейка" может относиться к базовой станции в системе и/или зоне обслуживания базовой станции, в зависимости от контекста, в котором используется этот термин. Передача данных на данном поддиапазоне в одной ячейке действует как радиопомеха на другую передачу данных в том же самом поддиапазоне в соседней ячейке. Чтобы рандомизировать радиопомехи между ячейками, последовательности СПЧ для каждой ячейки обычно определяются так, чтобы они были псевдослучайными относительно последовательностей СПЧ для соседних ячеек. С помощью таких псевдослучайных последовательностей СПЧ достигается помеховое разнесение, и для передачи данных для пользователя в данной ячейке наблюдаются средние радиопомехи от передач данных для других пользователей в других ячейках.

В системе ДМОЧРК с множеством ячеек желательно поддерживать "мягкую передачу обслуживания", которая является процессом, посредством которого пользователь осуществляет связь одновременно с множеством базовых станций. Мягкая передача обслуживания может обеспечивать пространственное разнесение от вредного влияния тракта через передачу данных на множество базовых станций в различных местоположениях или от них. Однако мягкая передача обслуживания усложняется использованием скачкообразной перестройки частоты. Это происходит потому, что последовательности СПЧ для одной ячейки являются псевдослучайными, а не ортогональными, для последовательностей СПЧ для соседних ячеек, чтобы рандомизировать радиопомехи между ячейками. Если пользователь находится в состоянии мягкой передачи обслуживания с множеством базовых станций, то пользователю, участвующему в мягкой передаче обслуживания, может быть дана команда использовать последовательность СПЧ для обозначенной одной из этого множества базовых станций. Передача данных для пользователя, участвующего в мягкой передаче обслуживания, будет ортогональной относительно передач данных для других пользователей обозначенной базовой станции, но будет псевдослучайной относительно передач данных для пользователей других базовых станций. Пользователь, участвующий в мягкой передаче обслуживания, может создавать радиопомехи для пользователей других базовых станций и также может воспринимать радиопомехи от этих пользователей. Радиопомехи ухудшают рабочие характеристики для всех находящихся под их влиянием пользователей.

Поэтому в технике имеется потребность в способах управления радиопомехами для мягкой передачи обслуживания в системе ДМОЧРК со скачкообразной перестройкой частоты.

Раскрытие изобретения

В данном изобретении обеспечены способы управления радиопомехами в системе беспроводной связи со скачкообразной перестройкой частоты (например, в системе ДМОЧРК). Эти способы можно использовать для поддерживания мягкой передачи обслуживания, широковещательного обслуживания и так далее. Эти способы также можно использовать как для прямой линии связи, так и для обратной линии связи. Для ясности, эти способы описаны ниже для мягкой передачи обслуживания с двумя секторами s₁ и s₂, где сектор является частью ячейки.

В первой схеме управления радиопомехами для мягкой передачи обслуживания (МПО), функция СПЧ f_sho(r, T) используется для пользователей, участвующих в мягкой передаче обслуживания, функция СПЧ f_s1(k, T) используется для пользователей, не участвующих в мягкой передаче обслуживания, в секторе s₁, функция СПЧ f_s2(k, T) используется для пользователей, не участвующих в мягкой передаче обслуживания, в секторе s₂, и функции СПЧ f_s1(k, T) и f_s2(k, T) модифицируются так, чтобы они были ортогональными функции СПЧ f_sho(r, T), если и когда это необходимо. Пользователю назначается канал r информационного обмена, который определяется функцией СПЧ f_sho(r, T), после вступления в мягкую передачу обслуживания с секторами s₁ и s₂. Идентификатор (ИД) для канала r информационного обмена и функцию СПЧ f_sho(r, T) делают известными другим пользователям в секторах s₁ и s₂. Каждый из других пользователей в секторе s₁ после этого модифицирует функцию СПЧ f_s1(k, T) так, что его канал информационного обмена не вызывает радиопомехи в канале r информационного обмена, используемом пользователем, участвующим в мягкой передаче обслуживания. Точно так же, каждый из других пользователей в секторе s₂ модифицирует функцию СПЧ f_s1(k, T) так, что его канал информационного обмена не вызывает радиопомехи в канале r информационного обмена. Различные способы модифицирования функций СПЧ f_s1(k, T) и f_S2(k, T) описаны ниже.

Во второй схеме управления радиопомехами для мягкой передачи обслуживания, функция СПЧ f_sho(r, T), используемая для пользователей, участвующих в мягкой передаче обслуживания, и функция СПЧ f_si(k, T), используемая каждым сектором s_i для пользователей, не участвующих в мягкой передаче обслуживания, предварительно определяются так, чтобы они являлись ортогональными, чтобы модификация функции СПЧ f_si(k, T) не требовалась. Функция СПЧ f_sho(r, T) используется обоими секторами s₁ и s₂ для пользователей, участвующих в мягкой передаче обслуживания. Сектор s₁ использует функцию СПЧ f_s1(k, T) для пользователей, не участвующих в мягкой передаче обслуживания, а сектор s₂ использует функцию СПЧ f_s2(k, T) для пользователей, не участвующих в мягкой передаче обслуживания. Функция СПЧ f_sho(r, T) предварительно определяется так, чтобы она являлась ортогональной обеим функциям СПЧ f_s1(k, T) и f_s2(k, T), или имела с ними низкую корреляцию. Функция СПЧ f_s1(k, T) может быть определена, как псевдослучайная относительно функции СПЧ f_s2(k, T). Предварительно определенное количество (R) каналов информационного обмена могут быть определены функцией СПЧ f_sho(r, T) и использоваться для поддерживания для R пользователей, участвующих в мягкой передаче обслуживания. Для каждого сектора s_i, N-R каналов информационного обмена могут быть определены функцией СПЧ f_si(k, T) и использоваться для других пользователей в количестве до N-R, не участвующих в мягкой передаче обслуживания, где N - общее количество используемых поддиапазонов.

Ниже более подробно описаны различные аспекты и варианты осуществления изобретения.

Краткое описание чертежей

Особенности, характер и преимущества настоящего изобретения станут более очевидными из подробного описания, сформулированного ниже в связи с чертежами, на которых подобные ссылочные позиции применяются, соответственно, повсюду и на которых:

фиг. 1 изображает систему ДМОЧРК;

фиг. 2 иллюстрирует скачкообразную перестройку частоты для одного сектора в системе ДМОЧРК;

фиг. 3 иллюстрирует модификацию функции СПЧ для пользователя, участвующего в мягкой передаче обслуживания;

фиг. 4 изображает процесс управления радиопомехами через модификацию функции СПЧ;

фиг. 5 изображает процесс управления радиопомехами с помощью функций СПЧ, предварительно определенных как ортогональные; и

фиг. 6A и 6B изображают блок-схемы базовой станции и терминала, соответственно, в системе ДМОЧРК.

Осуществление изобретения

Термин "примерный" используется здесь для обозначения "служащий в качестве примера, образца или иллюстрации". Любой вариант осуществления или конструктивное решение, описанные в данном описании как "примерные", не должны обязательно рассматриваться, как предпочтительные или выгодные по сравнению с другими вариантами осуществления или конструктивными решениями.

Фиг. 1 изображает примерную систему 100 ДМОЧРК, которая поддерживает некоторое количество пользователей. Система 100 включает в себя некоторое количество базовых станций 110, которые поддерживают связь для некоторого количества терминалов 120. Базовая станция представляет собой стационарную станцию, используемую для осуществления связи с терминалами, и также может упоминаться, как точка доступа, узел В, или может применяться некоторая другая терминология. Терминалы 120 обычно рассредоточены по всей системе, и каждый терминал может быть стационарным или подвижным. Терминал также может упоминаться как мобильная станция, пользовательское оборудование (ПО), устройство беспроводной связи, или может применяться некоторая другая терминология. Каждый терминал может осуществлять связь с одной или более базовыми станциями по прямой линии связи и/или с одной или более базовыми станциями по обратной линии связи в любой данный момент времени. Это зависит от того, является ли терминал активным, поддерживает ли мягкую передачу обслуживания и находится ли терминал в состоянии мягкой передачи обслуживания. Термин "прямая линия связи" (то есть, "нисходящая линия связи") относится к линии связи от базовой станции к терминалу, а термин "обратная линия связи" (то есть, "восходящая линия связи") относится к линии связи от терминала к базовой станции.

Системный контроллер 130 подсоединен к базовым станциям 110 и может выполнять некоторое количество функций, таких как (1) координация и управление для базовых станций 110, (2) маршрутизация данных среди этих базовых станций и (3) обращение к терминалам, обслуживаемым этими базовыми станциями, и управление ими.

Каждая базовая станция 110 обеспечивает зону обслуживания для соответствующей географической области 102. Для простоты, зону обслуживания каждой базовой станции часто представляют идеальным шестиугольником. Для увеличения возможности, зона обслуживания каждой базовой станции может быть разбита на множество секторов 104. Например, каждая ячейка может быть разбита на три сектора, как показано на фиг. 1. В этом случае, для простоты, каждый сектор секторизированной ячейки может быть представлен 120° клином, который составляет 1/3 ячейки. Каждый сектор может обслуживаться соответствующей базовой приемопередающей подсистемой (БППС). Для секторизированной ячейки, базовая станция для этой ячейки обычно включает в себя все БППС для секторов этой ячейки. Термин "сектор" может относиться к БППС и/или ее зоне обслуживания, в зависимости от контекста, в котором этот термин используется. В последующем описании предполагается, что каждая ячейка разбита на множество секторов. Для простоты, в последующем описании, термин "базовая станция" используется в общем и для стационарной станции, которая обслуживает ячейку, и для стационарной станции, которая обслуживает сектор.

Система 100 ДМОЧРК использует МОЧРК, являющееся способом модуляции, который эффективно разбивает полную ширину полосы пропускания системы на некоторое количество (N) ортогональных частотных поддиапазонов. Эти поддиапазоны также обычно упоминаются как тоны, поднесущие, элементы разрешения и частотные подканалы. С МОЧРК, каждый поддиапазон связан с соответствующей поднесущей, которая может быть модулирована данными. В некоторых системах МОЧРК, для передачи данных используются только N_D поддиапазонов, N_Р поддиапазонов используются для передачи контрольных сигналов, а N_G поддиапазонов не используются и служат в качестве защитных поддиапазонов, чтобы обеспечить возможность системам удовлетворять требованиям спектрального маскирования, где N_S = N_D+N_Р+N_G. Для простоты, в последующем описании предполагается, что для передачи данных могут использоваться все N поддиапазонов.

1. Мягкая передача обслуживания со скачкообразной

перестройкой частоты

Фиг. 2 иллюстрирует скачкообразную перестройку частоты для одного сектора в системе ДМОЧРК. Скачкообразная перестройка частоты может использоваться для получения различных выгод, включая частотное разнесение от вредных влияний тракта и рандомизацию помех, как описано выше. Для этого примера, N = 8, и этим восьми поддиапазонам присвоены индексы от 1 до 8. Могут быть определены до восьми каналов информационного обмена, посредством чего каждый канал информационного обмена использует один из этих восьми поддиапазонов в каждом периоде скачкообразной перестройки частоты. Период скачкообразной перестройки частоты может быть определен, как равный продолжительности одного или множества символов МОЧРК.

Каждый канал информационного обмена связан с отличающейся последовательностью СПЧ. Последовательности СПЧ для всех каналов информационного обмена в секторе могут формироваться с помощью функции СПЧ f_s(k, T), где k обозначает номер канала информационного обмена или ИД, а T обозначает системное время, которое задается в элементах периода скачкообразной перестройки частоты. В функции СПЧ f_s(k, T) могут быть сформированы N различных последовательностей СПЧ с N различными значениями k. Последовательность СПЧ для каждого канала информационного обмена указывает конкретный поддиапазон, предназначенный для использования для этого канала информационного обмена в каждом периоде скачкообразной перестройки частоты. На фиг. 2 можно заметить, что каждый канал информационного обмена скачкообразно перестраивается с поддиапазона на поддиапазон псевдослучайным способом, определяемым его последовательностью СПЧ. Последовательность СПЧ для канала k информационного обмена может быть задана следующим образом:

i = f_s(k, T), Уравнение (1)

где i - индекс поддиапазона, предназначенного для использования для канала k информационного обмена в течение периода T скачкообразной перестройки частоты. Различные значения k приводят к различным значениям i для любого данного периода скачкообразной перестройки частоты T. Таким образом, в течение каждого периода скачкообразной перестройки частоты для разных каналов информационного обмена используются различные поддиапазоны.

Фиг. 2 изображает поддиапазоны, используемые для двух примерных каналов 1 и 4 информационного обмена. Последовательность СПЧ и поддиапазоны, используемые для канала 1 информационного обмена, обозначены квадратами с прямоугольной штриховкой, а последовательность СПЧ и поддиапазоны, используемые для канала 4 информационного обмена, обозначены квадратами с диагональной штриховкой. В этом примере, последовательность СПЧ для канала 4 информационного обмена, f_s(4, T), является вертикально сдвинутой версией последовательности СПЧ для канала 1, f_s(1, T). Таким образом, поддиапазоны, используемые для канала 4 информационного обмена, связаны с поддиапазонами, используемыми для канала 1 информационного обмена, следующим образом: f_s(4, T) = (f_s(1, T)+3) mod N.

Чтобы избегать радиопомех внутри секторов, последовательности СПЧ для каждого сектора s_iмогут быть определены так, чтобы они являлись ортогональными друг другу. Это условие ортогональности может быть выражено как:

f_si(k, T) ≠ f_si(m, T), для k ≠ m. Уравнение (2)

Уравнение (2) выражает, что никакие два канала k и m информационного обмена не используют один и тот же поддиапазон в течение любого данного периода T скачкообразной перестройки частоты. При обеспечении условия, чтобы только один канал информационного обмена использовал каждый поддиапазон в каждом периоде скачкообразной перестройки частоты, избегают радиопомех среди множества передач данных, пересылаемых на множестве каналов информационного обмена в том же секторе. Условие ортогональности может быть достигнуто посредством определения последовательностей СПЧ для s_i как версий, сдвинутых вертикального относительно друг друга, как показано на фиг. 2. Условие ортогональности также может быть достигнуто посредством определения последовательностей СПЧ некоторыми другими способами.

Для системы ДМОЧРК с множеством секторов, передачи данных для пользователей в одном секторе мешают передачам данных для пользователей в другом секторе. Для каждого сектора можно использовать отличающуюся функцию СПЧ.

С целью рандомизирования радиопомех между секторами, функции СПЧ для различных секторов должны быть псевдослучайными. Например, функция СПЧ f_s1(k, T) для сектора s₁ может быть определена, как псевдослучайная относительно функции СПЧ f_s2(m, T) для сектора s₂. В этом случае, последовательность СПЧ, используемая сектором s₁ для канала k информационного обмена, будет псевдослучайной относительно последовательности СПЧ, используемой сектором s₂ для канала m информационного обмена. Радиопомехи между каналами k и m информационного обмена возникают всякий раз, когда имеется "наложение" между последовательностями СПЧ для этих каналов информационного обмена, то есть, всякий раз, когда f_s1(k, T) = f_s2(m, T) и два канала информационного обмена в двух секторах используют один и тот же поддиапазон в течение одного и того же периода скачкообразной перестройки частоты. Однако радиопомехи будут рандомизированы благодаря псевдослучайному характеру функций СПЧ f_s1(k, T) и f_s2(m, T). В общем, с псевдослучайными функциями СПЧ невозможно гарантировать, что пользователи в одном секторе будут ортогональны пользователям в другом секторе.

Последовательности СПЧ для каждого сектора могут быть определены таким образом, чтобы они были:

1) ортогональны друг другу, чтобы избегать радиопомех внутри сектора, и

2) псевдослучайны относительно последовательностей СПЧ для других секторов, чтобы рандомизировать радиопомехи между секторами.

С вышеупомянутыми ограничениями, пользователь, которому выделен канал k информационного обмена одного сектора, будет ортогонален всем другим пользователям, которым выделены другие каналы информационного обмена тем же самым сектором. Однако этот пользователь не будет ортогонален всем пользователям в другом секторе, который использует другую функцию СПЧ. Таким образом, пользователь, который находится в состоянии мягкой передачи обслуживания с множеством секторов и которому выделен канал r информационного обмена, не будет ортогонален всем другим пользователям в этих секторах, если последовательности СПЧ для этих секторов определены, как описано выше. В этом случае, мягкую передачу обслуживания невозможно поддерживать, не внося радиопомехи для/от пользователя, участвующего в мягкой передаче обслуживания.

Чтобы поддерживать мягкую передачу обслуживания с множеством секторов при исключении радиопомех, для пользователей, участвующих в мягкой передаче обслуживания, и для других пользователей этого множества секторов используют ортогональные функции СПЧ. Ортогональные функции СПЧ могут быть получены различными способами, некоторые из которых описаны ниже. В последующем описании полагается, что сектора (например, те, которые поддерживают мягкую передачу обслуживания для данного пользователя) используются синхронно. Синхронное функционирование легко достигается для секторов, принадлежащих одной и той же ячейке или базовой станции.

A. Первая схема - модификация функций СПЧ для мягкой передачи обслуживания

В первой схеме для исключения радиопомех для мягкой передачи обслуживания, функция СПЧ f_sho(r, T) используется для пользователей, участвующих в мягкой передаче обслуживания, а функция f_si(k, T) для каждого сектора модифицируется так, чтобы она являлась ортогональной функции СПЧ f_sho(r, T). В качестве примера, чтобы поддерживать мягкую передачу обслуживания с двумя секторами s₁ и s₂, функция СПЧ f_sho(r, T) может совместно использоваться обоими этими секторами. Для пользователя, участвующего в мягкой передаче обслуживания с секторами s₁ и s₂ и выделенным каналом r информационного обмена, функция СПЧ f_sho(r, T) используется для получения последовательности СПЧ для выделенного канала r информационного обмена. Поддиапазон j, используемый этим пользователем, участвующим в мягкой передаче обслуживания, для передачи данных в каждом периоде T скачкообразной перестройки частоты может быть задан как: j = f_sho(r, T).

Для поддерживания ортогональности между пользователем, участвующим в мягкой передаче обслуживания, и всеми другими пользователями в обоих секторах s₁ и s₂, функция СПЧ f_s1(k, T) для сектора s₁ и функция СПЧ f_s2(m, T) для сектора s₂ могут быть модифицированы следующим образом:

f_s1(k, T) ≠ f_sho(r, T), для k ∈ K, и Уравнение (3а)

f_s2(m, T) ≠ f_sho(r, T), для m ∈ M, Уравнение (3b)

где f_s1(k, T) - модифицированная функция СПЧ для сектора s₁;

f_s2(m, T) - модифицированная функция СПЧ для сектора s₂;

K обозначает набор всех активных каналов информационного обмена в секторе s₁; и

M обозначает набор всех активных каналов информационного обмена в секторе s₂.

В уравнениях (3a) и (3b) полагается, что система является синхронной, а системное время T принимается, как общее для всех секторов.

Уравнение (3a) показывает, что последовательности СПЧ, сформированные с помощью функции СПЧ f_sho(r, T) и используемые для пользователей, участвующих в мягкой передаче обслуживания, ортогональны последовательностям СПЧ, сформированным с помощью модифицированной функции СПЧ f_s1(k, T) и используемым для других пользователей в секторе s₁. Уравнение (3b) показывает, что последовательности СПЧ, сформированные с помощью функции СПЧ f_sho(r, T), также ортогональны последовательностям СПЧ, сформированным с помощью модифицированной функции СПЧ f_s2(m, T) и используемым для других пользователей в секторе s₂. Такая же модификация может быть расширена на любое количество секторов. Некоторые примерные способы получения функции СПЧ f_sho(r, T) мягкой передачи обслуживания и модифицированных функций СПЧ f_s1(k, T) и f_s2(m, T) описаны ниже.

В первом варианте осуществления первой схемы, функция СПЧ f_si(k, T) для каждого сектора s_i модифицируется следующим образом. Когда пользователь вступает в мягкую передачу обслуживания с множеством секторов, ему выделяется канал r информационного обмена, определяемый функцией СПЧ f_sho(r, T). Этому пользователю также выделяется канал v_i информационного обмена каждым сектором s_i, с которым он находится в состоянии мягкой передачи обслуживания. Пользователи в каждом секторе имеют известную a priori функцию СПЧ f_sho(r, T), или она может сообщаться с этой информацией. Канал r информационного обмена, выделенный для пользователя, участвующего в мягкой передаче обслуживания, сигнализируется всем другим пользователям в этом множестве секторов. Канал v_i информационного обмена, выделяемый для пользователя, участвующего в мягкой передаче обслуживания, каждым сектором s_i, также сигнализируется другим пользователям в секторе s_i. Например, пользователю, участвующему в мягкой передаче обслуживания, может выделяться канал v₁ информационного обмена сектором s₁ и канал v₂ информационного обмена сектором s₂, где v₁ может или не может быть равным v₂. Затем канал r информационного обмена может сигнализироваться другим пользователям в обоих секторах s₁ и s₂, канал v₁ информационного обмена может сигнализироваться другим пользователям в секторе s₁, а канал информационного обмена v₂ может сигнализироваться другим пользователям в секторе s₂.

Каждый из других пользователей в секторе s_iимеет следующее:

1) функцию СПЧ f_sho(r, T), используемую для пользователя, участвующего в мягкой передаче обслуживания;

2) ИД для канала r информационного обмена, выделенного для пользователя, участвующего в мягкой передаче обслуживания, и определяемого функцией СПЧ f_sho(r, T); и

3) ИД для канала v_i информационного обмена, выделенного для пользователя, участвующего в мягкой передаче обслуживания, сектором s_i и определяемый функцией СПЧ f_si(k, T).

Канал r информационного обмена представляет собой канал, фактически используемый пользователем, участвующим в мягкой передаче обслуживания, для передачи данных.

Тогда каждый пользователь в секторе s_i может определить модифицированную функцию СПЧ f_si (k, T) для своего сектора s_i следующим образом:

Уравнение (4) показывает, что каждый пользователь в секторе s_i использует поддиапазоны для своего выделенного канала k информационного обмена, если эти поддиапазоны не являются такими же, как поддиапазоны для канала r информационного обмена, используемого пользователем, участвующим в мягкой передаче обслуживания, то есть, если f_si(k, T) ≠ f_sho(r, T). Каждый пользователь в секторе s_i использует поддиапазоны для канала v_i информационного обмена всякий раз, когда поддиапазоны для выделенного ему канала k информационного обмена такие же, как поддиапазоны для канала r информационного обмена.

В действительности, пользователю, участвующему в мягкой передаче обслуживания, обеспечивают возможность использовать канал r информационного обмена, который не может быть ортогональным каналам информационного обмена для других пользователей в секторе s_i. Пользователю, участвующему в мягкой передаче обслуживания, присваивают более высокий приоритет, и его передача данных посылается на канале r информационного обмена. Все другие пользователи в секторе s_i используют свои выделенные каналы информационного обмена, если нет наложений с каналом r информационного обмена. Эти пользователи избегают радиопомех от пользователя, участвующего в мягкой передаче обслуживания, благодаря использованию канала v_i информационного обмена всякий раз, когда их каналы информационного обмена вызывают наложение с каналом r информационного обмена. Последовательности СПЧ для каналов информационного обмена, выделенных этим другим пользователям, и последовательность СПЧ для канала v_i информационного обмена ортогональны друг другу, потому что все они сформированы с помощью одной и той же функции СПЧ f_si(k, T). Таким образом, радиопомехи между пользователем, участвующим в мягкой передаче обслуживания, и другими пользователями в секторе s_i не возникают.

Фиг. 3 иллюстрирует модификацию функции СПЧ для пользователя, участвующего в мягкой передаче обслуживания. Для этого примера, последовательность СПЧ для канала 1 информационного обмена (показанного квадратами с прямоугольной штриховкой) и последовательность СПЧ для канала 4 информационного обмена (показанного квадратами с диагональной штриховкой) сформированы с помощью функции СПЧ f_si(k, T) для сектора s_i, как описано выше. Пользователю y сектором s_i выделяется канал 1 информационного обмена. Пользователю, участвующему в мягкой передаче обслуживания, сектором s_i выделяется канал 4 информационного обмена. Пользователю, участвующему в мягкой передаче обслуживания, также выделяется канал r информационного обмена, определяемый функцией СПЧ f_sho(r, T). Последовательность СПЧ для канала r информационного обмена на фиг. 3 показана затушеванными квадратами.

Пользователь, участвующий в мягкой передаче обслуживания, использует канал r информационного обмена для передачи данных. Пользователь y использует канал 1 информационного обмена для передачи данных в периодах 1-5 скачкообразной перестройки частоты, когда нет никаких наложений между каналом 1 информационного обмена и каналом r информационного обмена. Наложение происходит в период 6 скачкообразной перестройки частоты, когда пользователь y для передачи данных использует канал 4 информационного обмена (то есть, поддиапазон 8). Пользователь y снова использует канал 1 информационного обмена для передачи данных в периодах 7-12 скачкообразной перестройки частоты, когда нет наложений между каналами 1 и r информационного обмена. Наложение снова происходит в периоде 13 скачкообразной перестройки частоты, когда пользователь y использует канал 4 информационного обмена (то есть, поддиапазон 3) для передачи данных. Тогда пользователь y использует канал 1 информационного обмена для передачи данных в периодах 14-16 скачкообразной перестройки частоты, когда нет наложений между каналами 1 и r информационного обмена. Последовательность СПЧ, сформированная с помощью модифицированной функции СПЧ f_si(k, T) для канала 1 информационного обмена, показана квадратами "X".

Описанная выше модификация может быть расширена на любое количество пользователей, участвующих в мягкой передаче обслуживания. Для каждого периода скачкообразной перестройки частоты, каждый пользователь, который не участвует в мягкой передаче обслуживания в секторе s_i, определяет, действительно ли его канал k информационного обмена вызывает наложение в канале r информационного обмена для каждого из пользователей, участвующих в мягкой передаче обслуживания. Если имеется наложение, то пользователь, который не участвует в мягкой передаче обслуживания, использует канал v_i информационного обмена, выделенный его сектором s_i пользователю, участвующему в мягкой передаче обслуживания, с которым произошло наложение.

Пользователи в каждом секторе s_i выполняют модификацию функции СПЧ f_si(k, T) всякий раз, когда в секторе имеется по меньшей мере один пользователь, участвующий в мягкой передаче обслуживания. Каналы r и v_i информационного обмена, выделенные для пользователя, участвующего в мягкой передаче обслуживания, могут сигнализироваться другим пользователям в секторе s_i всякий раз, когда пользователь, участвующий в мягкой передаче обслуживания, входит в состояние мягкой передачи обслуживания с сектором s_i или выходит из него. Функция СПЧ f_sho(r, T) также может сигнализироваться другим пользователям, если необходимо. Сообщение может выполняться через назначенный канал управления. Другие пользователи в секторе s_i контролируют канал управления относительно этой информации и при необходимости выполняют модификацию.

Каждому пользователю, который находится в состоянии мягкой передачи обслуживания с множеством секторов, выделяется один канал r информационного обмена, определяемый функцией СПЧ f_sho(r, T), которая является общей и совместно используется этими многочисленными секторами. Каждому пользователю, участвующему в мягкой передаче обслуживания, также выделяется один канал v_i информационного обмена каждым из множества секторов, с которыми он находится в состоянии мягкой передачи обслуживания. Каждый пользователь, участвующий в мягкой передаче обслуживания, использует таким образом один канал информационного обмена от каждого из секторов, поддерживающих мягкую передачу обслуживания для этого пользователя. Количество возможных каналов информационного обмена снижается на один во всех секторах из-за пользователя, участвующего в мягкой передаче обслуживания. Это подобно прямой линии связи в системе МДКРК (множественного доступа с кодовым разделением каналов) IS-95, посредством чего пользователь в мягкой передаче обслуживания использует код Уолша в каждом секторе, с которым он находится в состоянии мягкой передачи обслуживания.

Во втором варианте осуществления первой схемы, для пользователя, который находится в состоянии мягкой передачи обслуживания с множеством секторов, один из секторов обозначен, как "обслуживающий" или "привязанный" сектор, а для других секторов необходимо только модифицировать функции СПЧ.

Например, пользователь x может первоначально осуществлять связь с сектором s₁, и сектором s₁ ему выделяется канал r информационного обмена. Пользователь x может впоследствии перемещаться в пределах зоны обслуживания сектора s₂, и сектором s₂ ему выделяется канал v информационного обмена. Если сектор s₁ обозначен, как обслуживающий сектор, то пользователь x продолжает осуществлять связь с обоими секторами s₁ и s₂ на канале r информационного обмена, который был выделен сектором s₁. В действительности, функция СПЧ f_s1(r, T) для сектора s₁ используется, как функция СПЧ f_sho(r, T) для пользователя, участвующего в мягкой передаче обслуживания. Другие пользователи в секторе s₂ тогда могут модифицировать функцию СПЧ f_s2(k, T) для сектора s₂, чтобы она являлась ортогональной с каналом r информационного обмена, следующим образом:

В качестве альтернативы, пользователь x может первоначально осуществлять связь с сектором s₁, и ему выделяется канал v информационного обмена сектором s₁, и впоследствии он может перемещаться в пределах зоны обслуживания сектора s₂, и ему выделяется канал r информационного обмена сектором s₂. Если сектор s₂ обозначен, как обслуживающий сектор, то пользователь x осуществляет связь с обоими секторами s₁ и s₂ на канале r информационного обмена, который был выделен сектором s₂. В действительности, функция СПЧ f_s2(k, T) для сектора s₂ используется, как функция СПЧ f_sho(r, T) для пользователя, участвующего в мягкой передаче обслуживания. Другие пользователи в секторе s₁ тогда могут модифицировать функцию СПЧ f_s1(k, T) для сектора s₁, чтобы она являлась ортогональной с каналом r информационного обмена, следующим образом:

f_s1 (k, T) =

Для второго варианта осуществления, другие пользователи в обслуживающем секторе не должны модифицировать свою функцию СПЧ. Только пользователи в другом секторе (секторах) должны модифицировать свои функции СПЧ, чтобы они являлись ортогональными с пользователем, участвующим в мягкой передаче обслуживания. Второй вариант осуществления может таким образом снижать объем передач сигналов, требуемых для поддерживания мягкой передачи обслуживания.

Выше были описаны несколько вариантов осуществления для модифицирования функций СПЧ, с целью избегания радиопомех с пользователями, участвующими в мягкой передаче обслуживания. Функции СПЧ также можно модифицировать другими способами, и это находится в пределах объема изобретения. В общем, функциюСПЧ f_si(k, T) для каждого сектора, поддерживающего мягкую передачу обслуживания, можно модифицировать так, чтобы она была ортогональной функции СПЧ f_sho(r, T), используемой для пользователей, участвующих в мягкой передаче обслуживания, или имела с ней низкую корреляцию.

Фиг. 4 изображает блок-схему примерного процесса 400 для управления радиопомехами в системе беспроводной связи со скачкообразной перестройкой частоты через модификацию функции СПЧ. Процесс 400 может выполняться как терминалом, так и базовой станцией в секторе всякий раз, когда в секторе имеется по меньшей мере один пользователь, участвующий в мягкой передаче обслуживания. Вначале получают первую функцию СПЧ (этап 412). Также получают идентификатор для первого канала информационного обмена, определяемого первой функцией СПЧ (этап 414). Первая функция СПЧ соответствует f_sho(r, T) в приведенном выше описании, а идентификатор первого канала информационного обмена соответствует r.

Затем модифицируется вторая функция СПЧ на основании первой функции СПЧ и идентификатора первого канала информационного обмена, чтобы получить модифицированную вторую функцию СПЧ (этап 416). Вторая функция СПЧ соответствует f_si(k, T) в приведенном выше описании, а модифицированная вторая функция СПЧ соответствует f_si(k, T). Также может быть получен идентификатор для третьего канала информационного обмена, определяемого второй функцией СПЧ. Идентификатор третьего канала информационного обмена соответствует v_i в приведенном выше описании. В этом случае, вторая функция СПЧ дополнительно модифицируется на основании идентификатора третьего канала информационного обмена, например, как показано в уравнении (4). Вторая функция СПЧ модифицируется так, что второй канал информационного обмена, определяемый модифицированной второй функцией СПЧ, и первый канал информационного обмена являются ортогональными или имеют низкую корреляцию. Второй канал информационного обмена используется для передачи данных по прямой линии связи и/или по обратной линии связи (этап 418).

Первую функцию СПЧ можно использовать для пользователей, участвующих в мягкой передаче обслуживания, а вторую функцию СПЧ можно использовать для пользователей, не участвующих в мягкой передаче обслуживания (для описанного выше первого варианта осуществления). Первая функция СПЧ также может быть для одной базовой станции в системе, а вторая функция СПЧ может быть для другой базовой станции в системе (для описанного выше второго варианта осуществления).

B. Вторая схема - предварительно определенные функции СПЧ для мягкой передачи обслуживания

Во второй схеме для исключения радиопомех для мягкой передачи обслуживания, каждый сектор использует одну функцию СПЧ f_si(k, T) для пользователей, не участвующих в мягкой передаче обслуживания, а другую функцию СПЧ f_sho(r, T) для пользователей, участвующих в мягкой передаче обслуживания. Функция СПЧ f_sho(r, T) совместно используется множеством секторов, для которых поддерживается мягкая передача обслуживания. Для каждого из этого множества секторов, функции СПЧ f_si(k, T) и f_sho(r, T) предварительно определяются так, чтобы они являлись ортогональными, что может быть выражено как:

f_si(k, T) ≠ f_sho(r, T), для i ∈ I Уравнение (7)

где I - набор всех секторов, поддерживающих мягкую передачу обслуживания. Ограничивающее условие уравнения (7) гарантирует ортогональность между пользователями, участвующими в мягкой передаче обслуживания, и другими пользователями в этом множестве секторов. Функции СПЧ f_si(k, T), для i ∈ I, для этого множества секторов могут быть псевдослучайными относительно друг друга.

В качестве примера, рассмотрим случай, посредством которого мягкая передача обслуживания поддерживается двумя секторами s₁ и s₂. Сектор s₁ использует функцию СПЧ f_s1(k, T) для пользователей, не участвующих в мягкой передаче обслуживания, и функцию СПЧ f_sho(r, T) для пользователей, участвующих в мягкой передаче обслуживания. Сектор s₂ использует функцию СПЧ f_s2(k, T) для пользователей, не участвующих в мягкой передаче обслуживания, и ту же самую функцию СПЧ f_sho(r, T) для пользователей, участвующих в мягкой передаче обслуживания. Функция СПЧ f_sho(r, T) является ортогональной обеим функциям СПЧ f_s1(k, T) и f_s2(k, T). Функция СПЧ f_s1(k, T) может быть псевдослучайной относительно функции СПЧ f_s2(k, T). С помощью функцииСПЧ f_sho(r, T) может быть определено предварительно определенное количество (R) каналов информационного обмена и использоваться для поддерживания до R пользователей, участвующих в мягкой передаче обслуживания, для секторов s₁ и s₂. Для каждого сектора, N - R каналов информационного обмена могут быть определены с помощью функцииСПЧ f_si(k, T) для этого сектора и использоваться в этом секторе для N - R других пользователей, не участвующих в мягкой передаче обслуживания. Каждый канал информационного обмена, используемый для мягкой передачи обслуживания, занимает один канал информационного обмена для каждого из множества секторов, поддерживающих мягкую передачу обслуживания. С целью эффективного использования пропускной способности, количество каналов информационного обмена мягкой передачи обслуживания может быть выбрано так, чтобы соответствовать ожидаемому количеству пользователей, участвующих в мягкой передаче обслуживания.

Для приведенного выше примера, пользователю выделяется один из каналов информационного обмена, определяемых функцией СПЧ f_sho(r, T), после вхождения в мягкую передачу обслуживания с секторами s₁ и s₂. Другие пользователи в обоих секторах s₁ и s₂ могут продолжать использовать свои выделенные каналы информационного обмена без модификации, потому что их каналы информационного обмена ортогональны каналу информационного обмена, выделенному для мягкой передачи обслуживания. Пользователю, участвующему в мягкой передаче обслуживания, может быть выделен один из каналов информационного обмена, определяемых функцией СПЧ f_si(k, T), после выхода из мягкой передачи обслуживания, чтобы канал информационного обмена мягкой передачи обслуживания мог быть выделен другому пользователю.

Вторая схема требует меньшего объема передач сигналов, чтобы поддерживать мягкую передачу обслуживания. В частности, только пользователь, участвующий в мягкой передаче обслуживания, должен быть информирован о том, какой канал информационного обмена использовать после входа и выхода из мягкой передачи обслуживания. Для других пользователей в секторах, поддерживающих мягкую передачу обслуживания, передача сигналов не требуется. Однако, для второй схемы, ресурсы резервируются для поддерживания мягкой передачи обслуживания, даже когда нет никаких пользователей, участвующих в мягкой передаче обслуживания.

Фиг. 5 изображает блок-схему примерного процесса 500 для управления радиопомехами в системе беспроводной связи со скачкообразной перестройкой частоты с помощью функций СПЧ, предварительно определенных так, чтобы они являлись ортогональными или имели низкую корреляцию. Вначале, принимается назначение первого канала информационного обмена, определяемого первой функцией СПЧ (например, f_s1(k, T)) (этап 512). Первый канал информационного обмена используется для осуществления связи по прямой линии связи и/или по обратной линии связи с первой базовой станцией (этап 514). Принимается назначение второго канала информационного обмена, определяемого второй функцией СПЧ (например, f_sho(r, T)) (этап 516). Первая и вторая функции СПЧ являются ортогональными или имеют низкую корреляцию. Затем второй канал информационного обмена используется для осуществления связи по прямой линии связи и/или по обратной линии связи и с первой базовой станцией, и со второй базовой станцией (этап 518). Вторая базовая станция связана с третьей функцией СПЧ (например, f_s2(k, T)), используемой для определения ее каналов информационного обмена. Вторая и третья функции СПЧ являются ортогональными или имеют низкую корреляцию. Первая функция СПЧ является псевдослучайной относительно третьей функции СПЧ.

Выше были описаны две конкретные схемы для исключения радиопомех для мягкой передачи обслуживания. На основании приведенного выше описания также можно разработать другие схемы, и это находится в пределах объема изобретения.

2. Функции СПЧ

Функции СПЧ, используемые для формирования последовательностей СПЧ для каналов информационного обмена, можно определять различными способами. Ниже описано примерное конструктивное решение для функций СПЧ. Для этого конструктивного решения, каждому сектору присваивается уникальный код псевдослучайных чисел (PN), который может быть сформирован с помощью линейного регистра сдвига с обратной связью (ЛРСОС). Например, для функций СПЧ могут использоваться короткие коды PN, определяемые IS-95 и IS-2000. Для каждого сектора, ЛРСОС для этого сектора обновляется в каждом периоде T скачкообразной перестройки частоты, и содержимое ЛРСОС содержит новое значение для кода PN для этого сектора в течение этого периода T скачкообразной перестройки частоты. Двоичное число, соответствующее В наименьшим значащим битам (НСБ) в ЛРСОС для сектора s_i, может быть обозначено как PN_i(T), где В = log₂(N). Тогда функция СПЧ f_si(k, T) для сектора s_iможет быть определена как:

f_si(k, T) = (PN_i(T) + k) mod N. Уравнение (8)

Чтобы упростить реализацию, коды PN для различных секторов могут быть определены так, чтобы они имели различные сдвиги во времени общего кода PN, подобно тому, как используется для систем IS-95 и IS-2000. В этом случае, каждому сектору присваивается уникальный сдвиг во времени, и код PN для этого сектора может быть идентифицирован выделенным сдвигом во времени. Общий код PN может быть обозначен, как PN(T), сдвиг во времени, выделенный для сектора s_i, может быть обозначен, как ΔT_i, а двоичный номер в ЛРСОС для сектора s_i может быть обозначен, как PN(T + ΔT_i). Функция СПЧ f_si(k, T) для сектора s_i может тогда быть определена, как:

f_si(k, T) = (PN(T +ΔT_i) + k) mod N. Уравнение (9)

Каждому сектору можно сигнализировать о его сдвиге во времени ΔT_i, чтобы определять его код PN и, таким образом, его функцию СПЧ f_si(k, T). Это конструктивное решение может легко поддерживать мягкую передачу обслуживания с более чем двумя секторами.

Вышеупомянутое конструктивное решение для функций СПЧ можно предпочтительно использовать с описанной выше первой схемой, которая модифицирует функции СПЧ для мягкой передачи обслуживания. Для первого варианта осуществления первой схемы, функция СПЧ f_sho(r, T), используемая для мягкой передачи обслуживания, может быть определена со сдвигом во времени ΔT_sho, который является уникальным относительно сдвигов во времени, выделенных для секторов. Когда пользователь вступает в мягкую передачу обслуживания с множеством секторов, уникальный сдвиг во времени ΔT_shoдля функции СПЧ f_sho(r, T) может сигнализироваться всем другим пользователям в этом множестве секторов. Для второго варианта осуществления первой схемы, посредством которого функция СПЧ для обслуживающего сектора используется, как функция СПЧ f_sho(r, T), уникальный сдвиг во времени для обслуживающего сектора сигнализируется другим пользователям в другом секторе (секторах). Для обоих вариантов осуществления, другие пользователи способны устанавливать функцию СПЧ f_sho(r, T), основываясь на сообщаемом сдвиге во времени, и могут модифицировать свои функции СПЧ соответствующим образом.

Приведенное выше конструктивное решение также можно использовать для получения функций СПЧ для описанной выше второй схемы, которая использует предварительно определенные функции СПЧ для мягкой передачи обслуживания. Определенный сдвиг во времени (например, ΔT_sho = 0) используется для функции СПЧ f_sho(r, T), а уникальный сдвиг во времени ΔT_iвыделяется для каждого сектора, где ΔT_i ≠ ΔT_sho. R каналов информационного обмена для мягкой передачи обслуживания могут быть определены посредством сдвига во времени ΔT_shoследующим образом:

f_sho(r, T)=(PN(T + ΔT_sho) + r) mod N, Уравнение (10)

где r - индекс для каналов информационного обмена, определяемых функцией СПЧ f_sho(r, T), и r = {1,..., R}. Тогда функция СПЧ f_si(k, T) для сектора s_i может быть определена как:

Уравнение (11)

где k - индекс для каналов информационного обмена, определяемых функцией СПЧ f_si(k, T) для сектора s_i, с k = {1,..., K} и K = N - R, а v - индекс для каналов информационного обмена, выделенных для пользователей, участвующих в мягкой передаче обслуживания, сектором s_i. В уравнении (11), наложение с каналом r информационного обмена происходит, если (PN(T +ΔT_i)+ k) mod N равно (PN(T +ΔT_sho)+ r) mod N. В этом случае поддиапазон, обозначенный (PN(T +ΔT_i)+ v) mod N, используется для канала k информационного обмена. Уравнение (11) эффективно использует способы модификации, описанные выше, для получения функции СПЧ f_si(k, T) для каждого сектора s_i. Уравнение (11) также можно рассматривать, как комбинацию уравнений (4), (9) и (10), посредством чего функцию СПЧ f_si(k, T) для каждого сектора s_i получают, как показано в уравнении (9), а затем модифицируют, как показано в уравнении (4), чтобы получить модифицированную функцию СПЧ, используемую для сектора s_i. Как отмечено выше, пользователи, не участвующие в мягкой передаче обслуживания, используют каналы информационного обмена, выделяемые их секторами и определяемые функциями СПЧ f_si(k, T). Пользователи, участвующие в мягкой передаче обслуживания, используют каналы информационного обмена, определяемые функцией СПЧ f_sho(r, T).

Выше было описано примерное конструктивное решение для получения функций СПЧ, которые можно использовать для мягкой передачи обслуживания. В общем, описанные выше ограничения для мягкой передачи обслуживания могут быть выполнены множеством функций СПЧ, которые могут быть определены другими способами.

3. Система с множеством ячеек

Для простоты, в некоторой части описания выше были определенно описаны способы управления радиопомехами для двух секторов. В системе с множеством ячеек может быть множество ячеек, и каждая ячейка может быть разбита на множество (например, три) секторов. Мягкая передача обслуживания может поддерживаться различными способами.

В одном варианте осуществления, каждый сектор имеет отличающуюся совместно используемую функцию СПЧ с каждым из его соседних секторов. Совместно используемая функция СПЧ для каждой пары секторов используется для пользователей, участвующих в мягкой передаче обслуживания с этой парой секторов. Для каждого пользователя, участвующего в мягкой передаче обслуживания с парой секторов, совместно используемая функция СПЧ для этой пары секторов и выделенный канал информационного обмена сигнализируются пользователю, участвующему в мягкой передаче обслуживания. Для описанного выше конструктивного решения, посредством которого функции СПЧ для различных секторов определяются различными сдвигами во времени, уникальный сдвиг во времени для функции СПЧ f_sho(r, T) может сигнализироваться всякий раз, когда пользователь вступает в мягкую передачу обслуживания.

В другом варианте осуществления, одна совместно используемая функция СПЧ используется для мягкой передачи обслуживания для всех секторов в системе. Этот вариант осуществления можно благоприятно использовать, например, вместе с описанной выше второй схемой, посредством которой функция СПЧ f_sho(r, T) предварительно определяется. Функция СПЧ f_sho(r, T) может быть известна всем пользователям a priori и не должна сигнализироваться каждый раз, когда пользователь вступает в мягкую передачу обслуживания. Пользователя, участвующего в мягкой передаче обслуживания, необходимо только информировать относительно выделенного канала r информационного обмена. Для этого варианта осуществления, пользователь, участвующий в мягкой передаче обслуживания с секторами s₁ и s₂, может использовать тот же самый канал информационного обмена, что и другой пользователь, участвующий в мягкой передаче обслуживания с секторами s₃ и s₄. В этом случае, их передачи данных могут вызывать радиопомехи друг у друга. Однако, два пользователя, участвующих в мягкой передаче обслуживания с двумя различными парами секторов, вероятно, вызовут друг у друга радиопомехи только небольшой величины. Этого сценария можно избегать или снизить до минимума посредством передачи сигналов в сети (например, через системный контроллер 130), которые информируют каждый сектор о каналах информационного обмена, используемых соседними секторами.

4. Преимущества мягкой передачи обслуживания

Описанные в данном описании способы могут обеспечивать различные преимущества как для прямой линии связи, так и для обратной линии связи. Некоторые из этих преимуществ перечислены ниже.

На обратной линии связи, передача данных от пользователя, участвующего в мягкой передаче обслуживания с множеством секторов, принимается и обрабатывается каждым из этих секторов. Преимущества, получаемые пользователем, участвующим в мягкой передаче обслуживания, состоят в том, что он:

1) получает выгоды от усиления при приеме на разнесенные антенны мягкой передачи обслуживания;

2) не испытывает радиопомехи от других пользователей в множестве секторов и

3) не вызывает радиопомехи у других пользователей в множестве секторов.

Первая выгода (то есть, усиление при приеме на разнесенные антенны) является такой же, как в системе МДКРК. Вторая и третья выгоды уникальны для системы ДМОЧРК, потому что радиопомех для/от пользователя, участвующего в мягкой передаче обслуживания, можно избегать с помощью описанных в данном описании способов. Пользователям на краю сектора требуется большая величина мощности передачи для осуществления связи с их базовыми станциями, и они обычно вызывают непропорциональное количество радиопомех между секторами. Таким образом, исключая эти радиопомехи, можно обеспечить большое преимущество для всех пользователей.

На прямой линии связи, мягкую передачу обслуживания можно поддерживать с помощью различных конструктивных решений. В одном конструктивном решении, множество секторов передают данные в одно и то же время пользователю, участвующему в мягкой передаче обслуживания, например, в системе МДКРК, которая реализует IS-2000 (который обычно упоминается как система "lx"). Для этого конструктивного решения, преимущества на прямой линии связи подобны преимуществам на обратной линии связи. В другом конструктивном решении, в любой данный момент только один из секторов (лучший сектор) передает данные пользователю. Лучшим сектором может быть сектор, который принимается пользователем, как самый сильный. Это конструктивное решение используется в системе МДКРК, которая реализует IS-856 (который обычно упоминается, как система "lxEV-DO"). Для этого конструктивного решения, преимущества, получаемые пользователем, участвующим в мягкой передаче обслуживания, состоят в том, что он:

1) не испытывает радиопомехи от других пользователей в множестве секторов и

2) не вызывает радиопомехи у других пользователей в множестве секторов.

5. Широковещательное обслуживание

Широковещательная передача представляет собой передачу данных всем пользователям в обозначенной области широковещательной передачи, в которой может быть единственный сектор или множество секторов. Широковещательное обслуживание могут быть классифицировано в два типа:

1) определенные сектором широковещательные передачи - широковещательная передача данных пользователям в пределах единственного сектора и

2) региональные широковещательные передачи - широковещательная передача данных пользователям в пределах региона, состоящего из двух или более секторов (например, нескольких смежных секторов).

Поскольку широковещательная передача предназначена для приема всеми пользователями, расположенными в пределах области широковещательной передачи, скорость передачи данных широковещательной передачи обычно определяется условиями канала пользователя наихудшего случая в области широковещательной передачи. Для системы МДКРК, пользователь наихудшего случая обычно расположен на краю сектора и имеет низкое отношение мощности-несущей-к-общему-количеству-радиопомех-и-шуму (C/I), где мощность радиопомех и шума обычно доминируют над радиопомехами от других секторов.

Описанные способы можно благоприятно использовать для поддерживания широковещательного обслуживания в системе ДМОЧРК. Для регионального широковещательного обслуживания, радиопомехи от других секторов могут быть устранены, используя описанные здесь способы. Для широковещательного обслуживания может быть определена функция СПЧ f_bc(b, T). Та же самая функция СПЧ f_bc(b, T) может использоваться для регионального широковещательного обслуживания всеми секторами в пределах региона. Каждый сектор передает данные широковещательной передачи на канале b широковещательной передачи, определяемом функцией СПЧ f_bc(b, T). В одной схеме, функция СПЧ f_si(k, T) для каждого сектора в регионе может модифицироваться так, чтобы она являлась ортогональной функции СПЧ f_bc(b, T). В другой схеме, функция СПЧ f_bc(b, T) предварительно определяется так, чтобы она являлась ортогональной функциям СПЧ f_si(k, T) для всех секторов в регионе широковещательной передачи. В любом случае, радиопомех на канале широковещательной передачи избегают, и для канала широковещательной передачи может использоваться более высокая скорость передачи данных. Поскольку один и тот же поток широковещательной передачи посылается на канале широковещательной передачи всеми секторами в регионе, можно использовать различные способы разнесения передачи (например, варьируемые по времени фазовые сдвиги), чтобы избежать постоянных ослабляющих радиопомех. Функция СПЧ f_bc(b, T) и канал b широковещательной передачи могут быть сделаны известными a priori для пользователей в регионе. Чтобы поддерживать обслуживание широковещательной передачи, дополнительная передача сигналов не потребуется.

Для определенного сектором обслуживания широковещательной передачи, каждый сектор может избегать радиопомех на своем канале широковещательной передачи. Например, канал b широковещательной передачи и функция СПЧ f_bc(b, T) может сигнализироваться другим секторам. Функция СПЧ f_si(k, T) для каждого из этих секторов может модифицироваться так, чтобы она являлась ортогональной функции СПЧ f_bc(b, T). В качестве альтернативы, можно не делать попытку избегать радиопомех на канале широковещательной передачи. В этом случае, каждый сектор передает данные широковещательной передачи на своем канале широковещательной передачи, который испытывает радиопомехи от других секторов.

6. Система

Фиг. 6A изображает блок-схему варианта осуществления базовой станции 110x в системе 100 ДМОЧРК. Для простоты, на фиг. 6A показана только часть передатчика базовой станции 110x. Также для простоты, ниже описана передача данных только для одного канала информационного обмена и одного канала широковещательной передачи.

В пределах базовой станции 110x, кодер/модулятор 614 принимает данные информационного обмена и данные широковещательной передачи от источника данных 612 и данные управления и другие данные от контроллера 630. Данные информационного обмена предназначены для передачи на канале k информационного обмена для определенного терминала. Данные широковещательной передачи предназначены для передачи на канале b широковещательной передачи для всех терминалов в зоне обслуживания базовой станции 110x. Данные управления включают в себя информацию СПЧ. Информация СПЧ может включать функцию СПЧ f_bc(b, T), ИД для канала b широковещательной передачи, информацию, используемую для модифицирования функции СПЧ f_si(k, T) для базовой станции 110x (например, функцию f_sho(r, T) и идентификаторы ИД для каналов r и v_i информационного обмена, выделенных для каждого пользователя, участвующего в мягкой передаче обслуживания с базовой станцией 110x), и так далее. Кодер/модулятор 614 форматирует, кодирует, перемежает и модулирует принимаемые данные и обеспечивает символы модуляции (или просто, "символы данных"). Каждый символ модуляции представляет собой комплексное значение для определенной точки в совокупности сигналов для схемы модуляции, используемой для этого символа модуляции.

Переключатель 616 принимает символы данных и мультиплексирует эти символы на надлежащие поддиапазоны. Определенный поддиапазон, предназначенный для использования для канала k информационного обмена в каждом периоде T скачкообразной перестройки частоты, определяется последовательностью СПЧ для канала информационного обмена. Эта последовательность СПЧ формируется процессором 640 СПЧ либо с помощью функции СПЧ f_si(k, T), либо с помощью модифицированной функции СПЧ f_si(k, T), в зависимости от этого, необходима ли модификация функции СПЧ, как указано информацией СПЧ. Определенный поддиапазон, предназначенный для использования для канала b широковещательной передачи в каждом периоде T скачкообразной перестройки частоты, определяется последовательностью СПЧ для канала широковещательной передачи. Эта последовательность СПЧ формируется процессором 640 СПЧ с помощью функции СПЧ f_bc(b, T).

Переключатель 616 обеспечивает символы данных для надлежащих поддиапазонов для канала k информационного обмена и канала b широковещательной передачи. Канал k информационного обмена динамически скачкообразно перестраивается с поддиапазона на поддиапазон псевдослучайным способом, определяемым последовательностью СПЧ для канала информационного обмена (например, как показано на фиг. 2 и 3). Аналогичным образом, канал b широковещательной передачи динамически скачкообразно перестраивается с поддиапазона на поддиапазон псевдослучайным способом, определяемым последовательностью СПЧ для канала широковещательной передачи. Переключатель 616 также может обеспечивать символы контрольных сигналов для поддиапазонов контрольных сигналов и значение сигнала, равное нулю, для каждого поддиапазона, не используемого для передачи контрольного сигнала или данных. В течение каждого периода символов МОЧРК, переключатель 616 обеспечивает N выходных символов (состоящих из символов данных, символов контрольных сигналов и нулей) для N поддиапазонов.

Модуль 618 обратного быстрого преобразования Фурье (ОБПФ) принимает N символов в течение каждого периода символов МОЧРК. Затем модуль 618 ОБПФ преобразовывает N символов во временной интервал, используя N-точечное обратное БПФ (быстрое преобразование Фурье) для получения "преобразованного" символа, который содержит N выборок временных интервалов. Генератор 620 циклических префиксов повторяет часть каждого преобразованного символа, чтобы сформировать символ МОЧРК, содержащий N+C_p выборок, где C_p - количество выборок, подлежащих повторению. Повторяемая часть часто упоминается как циклический префикс и используется, чтобы бороться с межсимвольными помехами (МСП), вызываемыми частотно-селективным замиранием. Период символов МОЧРК соответствует продолжительности одного символа МОЧРК, которая составляет N+C_p периодов выборок. Генератор 620 циклических префиксов обеспечивает поток символов МОЧРК. Затем модуль 622 передатчика (ПРД) обрабатывает поток символов МОЧРК для получения модулированного сигнала, который передается от антенны 624 на терминал.

Фиг. 6B изображает блок-схему варианта осуществления терминала 120x в системе 100 ДМОЧРК. Для простоты, на фиг. 6B показана только часть приемника терминала 120x.

Модулированный сигнал, передаваемый базовой станцией 110x, принимается антенной 652, и принимаемый сигнал подается в модуль приемника (ПРМ) 654 и обрабатывается, чтобы обеспечивать выборки. Набор выборок в течение одного периода символов МОЧРК представляет собой один принятый символ МОЧРК. Модуль 656 удаления циклических префиксов удаляет циклический префикс, добавляемый к каждому символу МОЧРК, с целью получения принятого преобразованного символа. Модуль 658 БПФ затем преобразовывает каждый принятый преобразованный символ в частотный интервал, используя N-точечное БПФ, с целью получения N принимаемых символов для N поддиапазонов.

Переключатель 660 получает N принимаемых символов в течение каждого периода символов МОЧРК и обеспечивает принимаемые символы данных для канала k информационного обмена и канала b широковещательной передачи для демодулятора/декодера 662. Поскольку канал k информационного обмена динамически скачкообразно перестраивается с поддиапазона на поддиапазон, переключатель 660 работает в унисон с переключателем 616 на базовой станции 110x, с целью обеспечения принимаемых символов данных от надлежащих поддиапазонов для канала информационного обмена. Последовательность СПЧ, обеспечиваемая для переключателя 660 и используемая им для канала k информационного обмена, такая же, как последовательность СПЧ, используемая для переключателя 616 на базовой станции 110x. Эта последовательность СПЧ формируется процессором 680 СПЧ на основании либо функции СПЧ f_si(k, T), либо модифицированной функции СПЧ f_si(k, T), в зависимости от этого, необходима ли модификация для функции СПЧ, как указано информацией СПЧ, принимаемой от базовой станции 110x. Процессор 680 СПЧ также обеспечивает последовательность СПЧ для канала b широковещательной передачи для переключателя 660, который использует эту последовательность СПЧ для получения принимаемых символов данных от надлежащих поддиапазонов для канала b широковещательной передачи. Последовательности СПЧ на терминале 120x и базовой станции 110x синхронизированы.

Демодулятор/декодер 662 демодулирует, выполняет обращенное перемежение и декодирует принимаемые символы данных для канала k информационного обмена, чтобы обеспечить декодированные данные информационного обмена, которые можно подавать в приемник 664 данных для запоминания. Демодулятор/декодер 662 также демодулирует, выполняет обращенное перемежение и декодирует принимаемые символы данных для канала b широковещательной передачи, чтобы обеспечить декодированные данные широковещательной передачи. В общем, обработка модулями в терминале 120x является комплементарной обработке, выполняемой соответствующими модулями на базовой станции 110x.

Контроллеры 630 и 670 управляют работой на базовой станции 110x и терминале 120x, соответственно. Запоминающие устройства 632 и 672 обеспечивают запоминание для кодов программ и данных, используемых контроллерами 630 и 670, соответственно. Контроллер 630 может определять функцию СПЧ и канал информационного обмена, предназначенный для использования для передачи данных на терминал 120x, функцию СПЧ и канал широковещательной передачи, предназначенный для использования для широковещательной передачи, и так далее. На терминал 120x сигнализируется подходящая информация СПЧ. Контроллер 670 принимает информацию СПЧ и управляет процессором 680 СПЧ так, чтобы он формировал надлежащие последовательности СПЧ, используемые для приема данных информационного обмена и данных широковещательной передачи от базовой станции 110x. Запоминающие устройства 632 и 672 также могут использоваться для хранения функций СПЧ и/или последовательностей СПЧ.

Для ясности, фиг. 6A и 6B показывают передачу и прием, соответственно, передачи данных, пересылаемой по прямой линии связи. Аналогичная обработка может быть выполнена для передачи данных по обратной линии связи.

Описанные в данном описании способы можно использовать для системы ДМОЧРК со скачкообразной перестройкой частоты, так же как для других систем беспроводной связи со скачкообразной перестройкой частоты. Например, эти способы можно использовать для систем, которые применяют другие способы модуляции с несколькими несущими, такие как дискретная многочастотная модуляция (DMT).

Описанные способы можно использовать для мягкой передачи обслуживания, широковещательного обслуживания и других типов осуществления связи, посредством чего управление радиопомехами может улучшать рабочие характеристики. Например, эти способы можно использовать для улучшения C/I находящегося в невыгодном положении пользователя, расположенного на краю сектора. Этот пользователь может испытывать чрезмерные радиопомехи от близлежащих секторов и не сможет достигать требуемой скорости передачи данных. Функции СПЧ для близлежащих секторов можно временно модифицировать, чтобы вызывать маленькие радиопомехи у этого пользователя или приводить к отсутствию радиопомех. Канал информационного обмена для этого находящегося в невыгодном положении пользователя может быть обозначен, как "защищенный канал информационного обмена". Функции СПЧ для пользователей в других секторах можно модифицировать, чтобы избегать или снижать до минимума наложение с защищенным каналом информационного обмена. Например, другие пользователи могут выполнять передачу на других поддиапазонах или временно останавливать передачу всякий раз, когда имеется наложение с защищенным каналом информационного обмена. Как только этот находящийся в невыгодном положении пользователь обслужен, для близлежащих к нему секторов могут использоваться немодифицированные функции СПЧ.

Описанные в данном описании способы можно реализовывать с помощью различных средств. Например, эти способы можно реализовывать в аппаратных средствах, программном обеспечении или их комбинации. Для аппаратной реализации, устройства обработки данных (например, контроллеры 630 и 670, процессоры 640 и 680 СПЧ и так далее) для этих способов могут быть реализованы в одной или более интегральных схемах прикладной ориентации (ИСПО), процессорах цифровых сигналов (ПЦС), устройствах обработки цифровых сигналов (УОЦС), программируемых логических устройствах (ПЛУ), программируемых пользователем вентильных матрицах (ППВМ), процессорах, контроллерах, микроконтроллерах, микропроцессорах, других электронных модулях, предназначенных для выполнения описанных функций, или в их комбинации.

Для программной реализации, описанные способы могут быть реализованы с помощью модулей (например, процедур, функций и так далее), которые выполняют описанные функции. Программные коды могут сохраняться в запоминающих устройствах (например, в запоминающих устройствах 632 и 672 на фиг. 6A и 6B) и выполняться процессорами (например, контроллерами 630 и 670). Запоминающее устройство может быть реализовано внутри процессора или вне процессора, когда оно может быть сообщающимся образом подсоединено к процессору через различные средства, как известно в технике.

Заголовки включены в описание для ссылки и для помощи в определении местонахождения определенных разделов. Эти заголовки не предназначены для ограничения объема описанных там идей, и эти идеи можно применять в других разделах на протяжении всего описания.

Предыдущее описание раскрытых вариантов осуществления обеспечено для того, чтобы дать возможность любому специалисту в данной области техники выполнять или использовать настоящее изобретение. Различные модификации этих вариантов осуществления специалистам в данной области техники будут очевидны, а определенные в описании универсальные принципы можно применять к другим вариантам осуществления, не выходя при этом за рамки сущности или объема изобретения. Таким образом, настоящее изобретение не предназначено для ограничения показанными вариантами осуществления, но должно соответствовать самому широкому объему, совместимому с принципами и новыми особенностями, раскрытыми в данном описании.

Изобретение относится к области связи и может быть использовано в системе беспроводной связи с СПЧ. Способ формирования последовательности со скачкообразной перестройкой частоты (СПЧ) для канала информационного обмена в системе беспроводной связи с СПЧ заключается в получении первой функции СПЧ, получении идентификатора для первого канала информационного обмена, определяемого первой функцией СПЧ, модифицирование второй функции СПЧ, основанной на первой функции СПЧ и идентификаторе для первого канала информационного обмена, для получения модифицированной второй функции СПЧ, причем вторая функция СПЧ модифицируется так, что второй канал информационного обмена, определяемый модифицированной второй функцией СПЧ, и первый канал информационного обмена являются ортогональными или имеют низкую корреляцию, и использование второго канала информационного обмена для передачи данных. Технический результат - уменьшение радиопомех, создаваемых в процессе мягкой передачи обслуживания. 9 н. и 18 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Способ формирования последовательности со скачкообразной перестройкой частоты (СПЧ) для канала информационного обмена в системе беспроводной связи с СПЧ, содержащий получение первой функции СПЧ, получение идентификатора для первого канала информационного обмена, определяемого первой функцией СПЧ, модифицирование второй функции СПЧ, основанной на первой функции СПЧ и идентификаторе для первого канала информационного обмена, для получения модифицированной второй функции СПЧ, причем вторая функция СПЧ модифицируется так, что второй канал информационного обмена, определяемый модифицированной второй функцией СПЧ, и первый канал информационного обмена являются ортогональными или имеют низкую корреляцию, и использование второго канала информационного обмена для передачи данных.2. Способ по п.1, в котором первая функция СПЧ используется для пользователей, участвующих в мягкой передаче обслуживания по меньшей мере с двумя базовыми станциями в системе, причем вторая функция СПЧ используется для пользователей, не участвующих в мягкой передаче обслуживания и находящихся в связи с одной из по меньшей мере двух базовых станций.3. Способ по п.1, в котором первая функция СПЧ предназначена для первой базовой станции в системе, а вторая функция СПЧ предназначена для второй базовой станции в системе.4. Способ по п.1, в котором первая функция СПЧ используется для широковещательной передачи по меньшей мере двумя базовыми станциями в системе, и в котором первый канал информационного обмена используется для передачи данных широковещательной передачи.5. Способ по п.1, который также содержит получение идентификатора для третьего канала информационного обмена, определяемого второй функцией СПЧ, в котором третий канал информационного обмена связан с первым каналом информационного обмена, и в котором вторая функция СПЧ дополнительно модифицируется на основании идентификатора для третьего канала информационного обмена.6. Способ по п.5, в котором модифицированная вторая функция СПЧ задается как

где r - идентификатор для первого канала информационного обмена,

k - идентификатор для второго канала информационного обмена,

v - идентификатор для третьего канала информационного обмена,

Т - показатель для системного времени,

f₁(r, T) - первая функция СПЧ, которая указывает конкретный поддиапазон, предназначенный для использования для канала r информационного обмена в момент времени Т,

f₂(k, Т) - вторая функция СПЧ, и

- модифицированная вторая функция СПЧ.