РЕГУЛИРОВАНИЕ МОЩНОСТИ ЛИНИИ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ В ОРТОГОНАЛЬНОЙ СИСТЕМЕ Российский патент 2009 года по МПК H04B7/05 

Настоящая заявка на патент притязает на приоритет по дате подачи Предварительной заявки № 60/589823, озаглавленной "FH-OFDMA Reverse-Link Power Control", зарегистрированной 20 июля 2004 года, переданной правопреемнику этой заявки, и таким образом явно содержащейся в данном описании по ссылке.

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение, в общем, относится к связи, а более конкретно к методикам определения регулирования мощности линии обратной связи в ортогональной системе связи.

Уровень техники

В системе множественного доступа с ортогональным частотным разделением каналов и скачкообразным изменением частоты (FH-OFDMA) полоса пропускания равномерно делится на ряд ортогональных поднесущих. Каждому пользователю выделяется определенное число этих поднесущих OFDM. В FH-OFDMA пользователи также скачкообразно меняют частоту (т.е. поднабор несущих OFDM, назначенных пользователю, меняется во времени) по всей полосе пропускания. Все пользователи в рамках одного сектора или соты являются ортогональными относительно друг друга и, следовательно, не вызывают помех друг другу.

FH-OFDMA - это эффективная методика мультиплексирования для высокоскоростной передачи данных по беспроводным каналам. Тем не менее, вследствие существенного варьирования принимаемого отношения "сигнал-шум" (SNR) в системе FH-OFDMA она является очень неэффективной по ресурсам, чтобы обеспечивать небольшую частоту ошибок по пакетам для каждой передачи. Механизм повторной передачи пакетов (к примеру, H-ARQ) часто используется для того, чтобы помочь устранить эту неэффективность.

Помимо этого, регулирование мощности в замкнутом контуре часто используется, чтобы обеспечить, что достаточный SNR (т.е. SNR необходимый для того, чтобы замыкать линию связи) принимается в базовой станции. Существует внутреннее соотношение между числом разрешенных повторных передач и мощностью передачи, требуемой для успешной передачи. Например, посредством увеличения уровня мощности передачи число передач, требуемых для успешной передачи, может быть снижено, что непосредственно приводит к более высокой скорости передачи данных. Либо мощность передачи, требуемая для успешной передачи, может быть снижена, если число разрешенных повторных передач возрастает. Это внутреннее соотношение между скоростью и мощностью делает разработку контура регулирования мощности в системе с повторными передачи нетривиальной задачей.

Следовательно, в данной области техники существует потребность в методиках, которые увязывают скорость и мощность эффективным способом с учетом повторных передач.

Сущность изобретения

В одном аспекте раскрывается способ регулирования мощности в линии обратной связи, который содержит передачу пакета, определение того, принят ли пакет без ошибки, снижение действующей заданной величины отношения мощности несущей к помехам (C/I), если пакет принят без ошибки, и повышение действующей заданной величины C/I, если пакет не принят без ошибки.

В другом аспекте раскрывается способ регулирования мощности в линии обратной связи, который также содержит определение того, меньше ли отношение принимаемой мощности к термическому шуму (RpOT) максимального отношения принимаемой мощности к термическому шуму (RpOTmax). В аспекте, способ регулирования мощности линии обратной связи дополнительно содержит выдачу команды понижения, если RpOT превышает RpOTmax.

В другом аспекте предложен способ регулирования мощности в линии обратной связи, который также содержит определение того, меньше ли действующее отношение мощности несущей к помехам (C/I) действующего отношения мощности несущей к помехам для заданной величины (C/I_sp). В аспекте, способ регулирования мощности в линии обратной связи дополнительно содержит определение того, меньше ли отношение принимаемой мощности к термическому шуму (RpOT) минимального отношения принимаемой мощности к термическому шуму (RpOTmin).

В другом аспекте предложен способ регулирования мощности в линии обратной связи, который также содержит выдачу команды понижения, если действующее отношение мощности несущей к помехам (C/I) не меньше действующего отношения мощности несущей к помехам для заданной величины (C/I_sp) или отношение принимаемой мощности к термическому шуму (RpOT) не меньше минимального отношения принимаемой мощности к термическому шуму (RpOTmin).

В другом аспекте предложен способ регулирования мощности в линии обратной связи, который также содержит выдачу команды повышения, если действующее отношение мощности несущей к помехам (C/I) меньше действующего отношения мощности несущей к помехам для заданной величины (C/I_sp) и отношение принимаемой мощности к термическому шуму (RpOT) меньше минимального отношения принимаемой мощности к термическому шуму (RpOTmin).

В другом аспекте раскрыты этапы определения того, принят ли пакет без ошибки, снижения заданной величины действующего отношения мощности несущей к помехам (C/I), если пакет принят без ошибки, и повышения заданной величины действующего C/I, если пакет не принят без ошибки, содержат регулирование мощности во внешнем контуре.

В другом аспекте предложен способ регулирования мощности в линии обратной связи, который также содержит отключение регулирования мощности во внешнем контуре, если отношение принимаемой мощности к термическому шуму (RpOT) меньше или равно минимального отношения принимаемой мощности к термическому шуму (RpOTmin) или если отношение принимаемой мощности к термическому шуму (RpOT) больше или равно максимального отношения принимаемой мощности к термическому шуму (RpOTmax).

В другом аспекте предложен способ регулирования мощности в линии обратной связи, который также содержит включение регулирования мощности во внешнем контуре, если отношение принимаемой мощности к термическому шуму (RpOT) больше минимального отношения принимаемой мощности к термическому шуму (RpOTmin) и отношение принимаемой мощности к термическому шуму (RpOT) меньше максимального отношения принимаемой мощности к термическому шуму (RpOTmax).

В другом аспекте предложено устройство беспроводной связи, которое содержит средство для передачи пакета, средство для определения того, принят ли пакет без ошибки, средство для снижения действующей заданной величины отношения мощности несущей к помехам (C/I), если пакет принят без ошибки, и средство для повышения действующей заданной величины C/I, если пакет не принят без ошибки.

В другом аспекте предложен процессор, который запрограммирован для того, чтобы приводить в исполнение способ оценки помех в системе беспроводной связи, при этом способ содержит передачу пакета, определение того, принят ли пакет без ошибки, снижение действующей заданной величины отношения мощности несущей к помехам (C/I), если пакет принят без ошибки, и повышение действующей заданной величины C/I, если пакет не принят без ошибки.

В другом аспекте предложен машиночитаемый носитель, который осуществляет способ регулирования мощности в линии обратной связи, при этом способ содержит передачу пакета, определение того, принят ли пакет без ошибки, снижение действующей заданной величины отношения мощности несущей к помехам (C/I), если пакет принят без ошибки, и повышение действующей заданной величины C/I, если пакет не принят без ошибки.

Далее подробно описаны различные аспекты и варианты осуществления изобретения.

Краткое описание чертежей

Признаки и сущность настоящего изобретения станут более явными из изложенного ниже подробного описания, рассматриваемого вместе с чертежами, на которых одинаковые позиции определяются соответствующим образом по всему описанию, и из которых:

Фиг.1 показывает систему 100 беспроводной связи с множественным доступом в соответствии с вариантом осуществления;

Фиг.2 иллюстрирует блок-схему последовательности операций способа регулирования мощности во внешнем контуре в соответствии с вариантом осуществления;

Фиг.3 иллюстрирует блок-схему последовательности операций способа регулирования мощности во внутреннем контуре в соответствии с вариантом осуществления; и

Фиг.4 иллюстрирует блок-схему терминала и базовой станции.

Подробное описание осуществления изобретения

Слово "примерный" используется в данном описании, чтобы обозначать "служащий в качестве примера, отдельного случая или иллюстрации". Любой вариант осуществления или проект, раскрытый в данном описании как "типичный", не обязательно должен быть истолкован как предпочтительный или выгодный по сравнению с другими вариантами осуществления или проектами.

Методики, раскрытые в данном описании для прогнозирования ранжирования на основе производительности, могут быть использованы в различных системах связи, таких как система множественного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA), система широкополосного CDMA (WCDMA), система CDMA с прямым расширением спектра (DS-CDMA), система множественного доступа с временным разделением каналов (TDMA), система множественного доступа с частотным разделением каналов (FDMA), система высокоскоростного пакетного доступа по нисходящей линии связи (HSDPA), система мультиплексирования с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM), система множественного доступа с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA), система с одним входом и одним выходом (SISO), система со многими входами и многими выходами (MIMO) и т.д.

OFDM - это методика модуляции с несколькими несущими, которая эффективно разделяет общую полосу пропускания системы на множество (N_F) ортогональных поддиапазонов. Эти поддиапазоны также называются тонами, поднесущими, элементами разрешения и частотными каналами. В OFDM каждый поддиапазон ассоциативно связан с соответствующей поднесущей, которая может быть модулирована с помощью данных. До N_F символов модуляции может передаваться отправлять по N_F поддиапазонам в периоде символов OFDM. До передачи эти символы модуляции преобразуются к временной области с помощью N_F-точечного обратного быстрого преобразования Фурье (IFFT), чтобы получить "преобразованный" символ, который содержит N_F элементарных сигналов.

OFDMA-система использует OFDM и может поддерживать множество пользователей одновременно. В OFDMA-системе со скачкообразным изменением частоты данные для каждого пользователя передаются с помощью конкретной последовательности скачкообразного изменения частоты (FH), назначенной пользователю. FH-последовательность указывает конкретный поддиапазон, чтобы использовать для передачи в каждом периоде скачка частоты. Несколько передач данных для нескольких пользователей могут отправляться одновременно с помощью различных FH-последовательностей. Эти FH-последовательности задаются, чтобы быть ортогональными по отношению друг к другу, так чтобы только одна передача данных использовала каждый поддиапазон в периоде скачка частоты. Посредством использования ортогональных FH-последовательностей устраняются внутрисотовые помехи, и несколько передач данных не создают помехи друг другу, при этом используя преимущества частотного разнесения.

Типично, контур регулирования мощности может быть разбит на две части: внутренний контур и внешний контур. Базовая станция выдает команду регулирования мощности UP/DOWN, как диктуется посредством внутреннего контура, чтобы регулировать мощность передачи пользователя таким образом, чтобы требуемая величина (такая как мощность принимаемого сигнала, отношения "сигнал-помехи-и-шум" (SINR) и т.д.), задаваемая посредством внешнего контура регулирования мощности, поддерживалась. Внешний контур динамически корректирует эту заданную величину, так чтобы удовлетворялось заданное качество обслуживания (QoS), вне зависимости от изменения параметров канала.

IS-95 и CDMA2000 используют частоту ошибок по пакетам (PER) в качестве выбранного показателя QoS. По сути, контур регулирования мощности регулирует мощность передачи таким образом, чтобы PER был рядом с целевой заданной величиной (к примеру, 1%). Тем не менее, в этом алгоритме есть несколько недостатков, когда он применяется к системам с повторными передачами.

Например, рассмотрим вариант применения негарантированной скорости передачи, в котором ошибка пакета объявляется, только когда пакет не принят корректно после того, как достигнуто максимальное число разрешенных передач. Алгоритм регулирования мощности на основе частоты ошибок по пакетам (PER) пытается минимизировать мощность передачи, при этом стараясь поддерживать целевую частоту ошибок по пакетам. По мере того как максимальное число разрешенных передач возрастает, требуемая мощность передачи снижается (при условии, что размер пакета остается таким же). Хотя мощность передачи для пользователей снизилась, пропускная способность также снизилась.

Интересно, что в CDMA-системе, хотя пропускная способность каждого отдельного пользователя снижается, пропускная способность сектора может оставаться неизменной (или даже может возрастать), поскольку большее число пользователей добавляется в систему (напомним, что в CDMA-системе меньшие помехи приводят к большему числу поддерживаемых пользователей). К сожалению, системы, которые используют методики ортогонального множественного доступа (к примеру, TDMA, FDMA и OFDMA) по линии обратной связи, испытывают потери общей пропускной способности сектора при этой схеме регулирования мощности.

В ортогональных системах, когда все измерения использованы, дополнительные пользователи не могут быть добавлены без отказа от ортогональности между пользователями. Таким образом, добавление дополнительных пользователей не обязательно помогает компенсировать потери пропускной способности сектора, вызываемые снижением пропускной способности каждого отдельного пользователя в ортогональной системе.

Фиг.1 показывает систему 100 беспроводной связи с множественным доступом в соответствии с вариантом осуществления. Система 100 включает в себя определенное число базовых станций 110, которые поддерживают обмен данными для определенного числа беспроводных терминалов 120. Базовая станция - это стационарная станция, используемая для обмена данными с терминалами, и она может также упоминаться как точка доступа, узел B или каким-либо другим термином. Терминалы 120 типично распределены по системе, и каждый терминал может быть стационарным или мобильным. Терминал также может упоминаться как мобильная станция, абонентское оборудование (UE), устройство беспроводной связи или каким-либо другим термином. Каждый терминал может обмениваться данными с одной или более базовыми станциями по линии прямой и обратной связи в любой данный момент времени. Это зависит от того, активен ли терминал, поддерживается ли мягкая передача обслуживания и находится ли терминал в режиме мягкой передачи обслуживания. Для простоты фиг.1 показывает только передачу по линии обратной связи. Системный контроллер 130 соединяется с базовыми станциями 110, обеспечивает координацию и контроль этих базовых станций и дополнительно управляет маршрутизацией данных для терминалов, обслуживаемых этими базовыми станциями.

Схема регулирования мощности с замкнутым контуром для системы FH-OFDMA с гибридным ARQ (H-ARQ) описывается ниже в соответствии с вариантом осуществления. Специалистам в данной области техники должно быть очевидно, что нижеописанный алгоритм может быть легко модифицирован, чтобы работать с любыми ортогональными системами (к примеру, TDMA, FDMA), которые используют повторные передачи.

Этот алгоритм предназначен для того, чтобы оптимально подходить для трафика с негарантированной скоростью передачи (к примеру, ftp, загрузка и т.д.) и чувствительного к задержкам трафика с постоянной скоростью передачи (CBR) (к примеру, речь, мультимедиа и т.д.). Для трафика с негарантированной скоростью передачи предлагаемый алгоритм уменьшает проблему потерь скорости вследствие связи между регулированием мощности и H-ARQ. Для чувствительного к задержкам CBR-трафика предлагаемый алгоритм регулирования мощности пытается минимизировать мощность передачи пользователя, при этом по-прежнему удовлетворяя ограничение на частоту ошибок по пакетам и задержку. Один базовый алгоритм и интерфейс регулирования мощности может быть использован для трафика с негарантированной скоростью передачи и чувствительного к задержке CBR-трафика.

Фиг.2 иллюстрирует блок-схему 200 последовательности операций способа регулирования мощности во внешнем контуре в соответствии с вариантом осуществления. Назначение внешнего контура - задавать целевое действующее отношение мощности несущей к помехам (C/I), чтобы отслеживать для внутреннего контура. Действующее C/I используется вместо, например, среднего C/I. Действующее C/I - это более оптимальный показатель состояния канала, чем среднее C/I, в системе FH-OFDMA. "Действующее SNR" (примерно) пропорционально геометрическому среднему SNR, усредненных по всем тонам.

Внешний контур обновляется, когда (i) есть ошибка передачи пакета или (ii) пакет декодирован корректно. Вследствие повторной передачи внешний контур может не обновляться каждый интервал поступления пакета.

Пакет считается ошибочным, если он не был успешно декодирован после того, как достигнуто заданное максимальное число передач, или если его задержка превышает заданный предел задержки. Задержка включает в себя задержку помещения в очередь и задержку передачи.

Посредством объявления пакетов с задержкой, превышающей максимальную допустимую задержку, как пакетов с ошибками, ограничение по задержке прозрачно встраивается в контур регулирования мощности. Логическое объяснение этого состоит в том, что в большинстве приложений реального времени просроченные пакеты просто отбрасываются, поскольку в отношении восприятия пользователя поврежденный пакет или поступивший с опозданием пакет является в той или иной степени нежелательным. Помимо этого, пакеты могут отбрасываться в передающем устройстве, чтобы дополнительно помогать регулировать задержку пакетов (поскольку не имеет смысла передавать пакеты, задержка которых уже превысила предел, поскольку они в любом случае будут отброшены приемным устройством).

Приемное устройство может обнаруживать, что некоторые пакеты отброшены в передающем устройстве, посредством распознавания того, что пакеты приняты не по порядку. Эти отсутствующие пакеты (после обнаружения) трактуются как пакеты с ошибками. Отсутствие пакетов может быть обнаружено только после того, как следующий пакет в последовательности корректно декодирован в приемном устройстве. По сути, поврежденные пакеты, отброшенные пакеты и пакеты с чрезмерной задержкой объявляются пакетами с ошибками, и внешний контур динамически регулирует действующую заданную величину C/I, чтобы поддержать целевое значение частоты ошибок по пакетам. За счет выбора надлежащего размера шагов корректировки действующей заданной величины C/I целевая PER может регулироваться до требуемого значения.

На этапе 202 выполняется проверка, чтобы определить, должна ли быть обновлена заданная величина. Если нет, то управляющая логика возвращается к этапу 202 в следующей итерации. Если заданная величина должна быть обновлена, то управляющая логика переходит к этапу 204.

На этапе 204 выполняется проверка, чтобы определить, есть ли пакеты с ошибками. Если пакетов с ошибками нет, то управляющая логика переходит к этапу 206. В противном случае управляющая логика переходит к этапу 208.

На этапе 206 выполняется проверка, чтобы определить, пропущен ли пакет. Если пакет пропущен, то управляющая логика переходит к этапу 208, и действующая заданная величина C/I увеличивается. В противном случае управляющая логика переходит к этапу 210, и действующая заданная величина C/I уменьшается.

Затем базовая станция выдает команду регулирования мощности UP/DOWN (к примеру, +/- 1 дБ) с помощью внутреннего контура, как показано на фиг.3. Фиг.3 показывает блок-схему 300 последовательности операций способа регулирования мощности во внутреннем контуре в соответствии с вариантом осуществления.

Внешний контур может быть отключен, когда данные отсутствуют. Таким образом, только управление во внутреннем контуре включено, когда данные отсутствуют.

Внутренний контур обновляется периодически (к примеру, каждые несколько скачков частоты или временных интервалов). Базовая станция измеряет мощность принимаемого сигнала и действующее C/I в интервале измерения. Внутренний контур пытается поддержать целевое эффективное C/I, заданное посредством внешнего контура, при этом удовлетворяя ограничение RpOT (т.е. рабочий RpOT должен быть между RpOTmin и RpOTmax). Отношение принимаемой мощности к термическому шуму (RpOT) задается как отношение между мощностью принимаемого сигнала (P) и термическим шумом (No). Внутренний контур этого предлагаемого алгоритма пытается удовлетворить цели как по C/I, так и по RpOT.

Заданные величины (C/I_sp, RpOTmin, RpOTmax) зависят от пользователя. Пользователи с различным качеством обслуживания (QoS) могут иметь различные ограничения по RpOTmin, RpOTmax. Обновления также зависят от пользователя.

RpOTmin и RpOTmax могут определяться согласно QoS. RpOTmin и RpOTmax также могут задаваться равными друг другу.

Хотя и не отражено на чертежах, когда предел RpOT (т.е. RpOTmin или RpOTmax) достигнут, обновление внешнего контура отключается в соответствии с вариантом осуществления. Это позволяет не допустить бесконечного увеличения или уменьшения действующей заданной величины C/I.

Есть два преимущества внедрения RpOT в структуру регулирования мощности. Во-первых, поскольку RpOT не зависит по мощности помех от других пользователей посредством регулирования мощности передачи на основе RpOT контур регулирования мощности, по сути, стабилен (т.е. нет бесконечных скачков мощности между пользователями). Во-вторых, посредством наложения ограничения на рабочий RpOT мощность передачи может быть увязана со скоростью передачи данных.

Без дополнительного ограничения рабочего диапазона RpOT контур регулирования мощности может задавать мощность передачи на очень низком уровне, поскольку это может быть единственным, что требуется для того, чтобы удовлетворить заданное требование по частоте ошибок по пакетам. Это приводит к более низкой пропускной способности, как описано выше. Посредством задания рабочего диапазона RpOT пользователи могут существенно влиять на соотношение между скоростью передачи данных и мощностью передачи (к примеру, пользователи могут задавать более высокую скорость передачи из досрочного завершения посредством передачи с более высокой мощностью). По сути, RpOTmin позволяет защитить от излишней потери в скорости, тогда как RpOTmax помогает обеспечить стабильную работу.

Посредством задания RpOTmin = RpOTmax внешний контур в сущности отключается. Фактически базовая станция регулирует мощность передачи пользователя так, чтобы удовлетворялось целевое RpOT. Эта настройка может быть использована для поддержки трафика с негарантированной скоростью передачи, когда пользователь всегда может извлечь выгоду из более высокой скорости передачи данных.

На этапе 302 выполняется проверка, чтобы определить, должен ли быть обновлен внутренний контур. Если нет, то управляющая логика возвращается к этапу 302 в следующей итерации. Если внутренний контур должен быть обновлен, то управляющая логика переходит к этапу 304.

На этапе 304 выполняется проверка, чтобы определить, превышает ли RpOT RpOTmax. Если да, то управляющая логика переходит к этапу 306, и команда DOWN выдается базовой станцией. Если нет, то управляющая логика переходит к этапу 308.

На этапе 308 выполняется проверка, чтобы определить, меньше ли действующая C/I действующей C/I_sp, или RpOT < RpOTmin. Действующая C/I_sp - это действующая C/I для заданной величины. Если да, то управляющая логика переходит к этапу 310, и базовая станция выдает команду UP. Если нет, то управляющая логика переходит к этапу 306, и базовая станция выдает команду DOWN.

В варианте осуществления функция гистерезиса добавлена, чтобы обновить функции внешнего и внутреннего контура 200, 300 по фиг.2 и 3, соответственно. Функция гистерезиса помогает не допустить вхождения системы в предельный цикл.

В варианте осуществления ошибки передачи пакетов автоматически приводят к команде UP, чтобы ускорить восстановление (при условии, разумеется, что ограничение RpOT не нарушено).

В варианте осуществления, когда присутствует только канал управления, внешний контур отключается, при этом продолжая приводить в исполнение внутренний контур. Когда канал передачи данных возвращается, работа внешнего контура может быть прозрачно возобновлена. Таким образом, один базовый контур регулирования мощности используется для каналов управления и передачи данных.

Фиг.4 иллюстрирует блок-схему варианта осуществления базовой станции 110x и терминала 120x. В линии обратной связи, в терминале 120x, процессор 510 данных передачи (TX) принимает и обрабатывает (к примеру, форматирует, кодирует, перемежает и модулирует) данные трафика линии обратной связи (RL) и предоставляет символы модуляции для данных трафика. Процессор 510 TX-данных также обрабатывает управляющие данные (к примеру, CQI) из контроллера 520 и предоставляет символы модуляции для управляющих данных. Модулятор (MOD) 512 обрабатывает символы модуляции для данных трафика, управляющих данных и контрольных символов и предоставляет последовательность комплекснозначных элементарных сигналов. Обработка в процессоре 510 TX-данных и модуляторе 512 зависит от системы. Например, модулятор 512 может выполнять OFDM-модуляцию, если система использует OFDM. Передающее устройство (TMTR) 514 приводит к требуемым параметрам (к примеру, преобразует в аналоговую форму, усиливает, фильтрует и преобразует с повышением частоты) последовательность элементарных сигналов и генерирует сигнал линии обратной связи, который направляется через антенный переключатель (D) 516 и передается посредством антенны 518.

В базовой станции 110x сигнал линии обратной связи из терминала 120x принимается антенной 552, направляется через антенный переключатель 554 и предоставляется приемному устройству (RCVR) 556. Приемное устройство 556 приводит к требуемым параметрам (например, фильтрует, усиливает и преобразует с понижением частоты и оцифровывает) принятый сигнал и дополнительно оцифровывает параметризованный сигнал для получения потока выборок данных. Демодулятор (DEMOD) 558 обрабатывает выборки данных для получения оценок символов. Затем процессор 560 данных приема (RX) обрабатывает (к примеру, обратно перемежает и декодирует) оценки символов для получения декодированных данных для терминала 120x. Процессор 560 RX-данных также выполняет обнаружение стирания и предоставляет контроллеру 570 состояние каждого принимаемого кодового слова, используемого для регулирования мощности. Обработка в демодуляторе 558 и процессоре 560 RX-данных комплементарна обработке, выполняемой модулятором 512 и процессором 510 TX-данных, соответственно.

Обработка передачи по линии прямой связи может выполняться аналогично обработке, описанной выше для линии обратной связи. Обработка передачи по линии обратной связи и линии прямой связи типично задается системой.

Для регулирования мощности линии обратной связи блок 574 оценки SNR оценивает принимаемый SNR для терминала 120x и предоставляет принимаемый SNR в TPC-генератор 576. TPC-генератор 576 также принимает целевой SNR и генерирует TPC-команды для терминала 120x. TPC-команды обрабатываются процессором 582 TX-данных, дополнительно обрабатываются модулятором 584, параметризуются передающим устройством 586, направляются через антенный переключатель 554 и передаются посредством антенны 552 в терминал 120x.

В терминале 120x сигнал линии прямой связи от базовой станции 110x принимается антенной 518, направляется через антенный переключатель 516, параметризуется и оцифровывается приемным устройством 540, обрабатывается демодулятором 542 и дополнительно обрабатывается процессором 544 RX-данных для получения принимаемых TPC-команд. После того TPC-процессор 524 обнаруживает принимаемые TPC-команды для получения решений по TPC, которые используются для регулирования мощности передачи. Модулятор 512 принимает управление от TPC-процессора 524 и корректирует мощность передачи по линии обратной связи. Регулирование мощности линии прямой связи может осуществляться аналогичным образом.

Контроллеры 520 и 570 управляют операциями различных блоков обработки в терминале 120x и базовой станции 110x, соответственно. Контроллер 520 и 570 также может выполнять различные функции по обнаружению стирания и регулированию мощности для линии прямой и обратной связи. Например, каждый контроллер может реализовывать блок оценки SNR, TPC-генератор и блок корректировки целевого SNR для своей линии связи. Контроллер 570 и процессор 560 RX-данных также могут реализовывать процессы 200 и 300 на фиг.2 и 3. Запоминающие устройства 522 и 572 сохраняют данные и программный код для контроллеров 520 и 570, соответственно.

Описанные в данном документе методики обнаружения стирания и регулирования мощности могут быть реализованы различными средствами. Например, эти методики могут быть реализованы в аппаратных средствах, программном обеспечении или их сочетании. При реализации в аппаратных средствах блоки обработки, используемые для осуществления обнаружения стирания или регулирования мощности, могут быть реализованы в одной или более специализированных интегральных схемах (ASIC), процессорах цифровых сигналов (DSP), устройствах цифровой обработки сигналов (DSPD), программируемых логических устройствах (PLD), программируемых пользователем матричных БИС (FPGA), процессорах, контроллерах, микроконтроллерах, микропроцессорах, других электронных устройствах, предназначенных для того, чтобы выполнять описанные в данном документе функции, или их сочетание.

При реализации в программном обеспечении описанные в данном документе методики могут быть реализованы с помощью модулей (к примеру, процедур, функций и т.п.), которые выполняют описанные в данном документе функции. Программные коды могут быть сохранены в запоминающем устройстве (к примеру, в запоминающем устройстве 572 на фиг.5) и исполнены процессором (к примеру, контроллером 570). Запоминающее устройство может быть реализовано в процессоре или внешне по отношению к процессору, причем во втором случае оно может быть подсоединено к процессору с помощью различных средств, известных в данной области техники.

Предшествующее описание раскрытых вариантов осуществления изобретения предоставлено для того, чтобы дать возможность любому специалисту в данной области техники создавать или использовать настоящее изобретение. Различные модификации в этих вариантах осуществления будут явными для специалистов в данной области техники, а раскрытые в данном описании общие принципы могут быть применены к другим вариантам осуществления без отступления от духа и существа изобретения. Таким образом, настоящее изобретение не предназначено, чтобы быть ограниченным раскрытыми в данном описании вариантами осуществления, а должно удовлетворять самой широкой области применения, согласованной с принципами и новыми признаками, раскрытыми в данном описании.

Изобретение относится к технике связи. Технический результат состоит в повышении эффективности работы системы. Описан алгоритм регулирования мощности в линии обратной связи с замкнутым контуром для системы множественного доступа с ортогональным частотным разделением каналов и скачкообразным изменением частоты (FH-OFDMA). Алгоритм регулирования мощности корректирует мощность передачи пользователя на основе измерений действующего отношения мощности несущей к помехам (C/I) и отношения принимаемой мощности к термическому шуму (RpOT). Алгоритм является, по сути, стабильным и эффективен для систем FH-OFDMA с повторными передачами. 4 н. и 21 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ регулирования мощности в линии обратной связи, содержащий этапы, на которых:
передают пакет;
определяют то, принят ли пакет без ошибки;
снижают действующую заданную величину отношения мощности несущей к помехам (C/I), если пакет принят без ошибки; и
повышают действующую заданную величину C/I, если пакет принят с ошибкой; и регулируют мощность передачи (ТХ), основываясь на отношении принимаемой мощности к термическому шуму (RpON) и действующей заданной величине C/I.

2. Способ по п.1, в котором определение того, принят ли пакет без ошибок, включает в себя этап, на котором определяют то, что нет ошибок по пакетам и что пакет не отсутствует.

3. Способ по п.2, содержащий также этап, на котором:
передают сообщения отрицания приема (NACK) для непринятых пакетов данных.

4. Способ по п.3, содержащий также этап, на котором:
повторно передают упомянутые непринятые пакеты данных в соответствии с сообщениями NACK.

5. Способ по п.3, в котором пакеты данных передаются в течение одного или более временных интервалов.

6. Способ по п.1, содержащий также этап, на котором определяют, превышает ли отношение принимаемой мощности к термическому шуму (RpOT) максимальное отношение принимаемой мощности к термическому шуму (RpOTmax).

7. Способ по п.6, в котором отношение принимаемой мощности к термическому шуму (RpOT) - это отношение мощности принимаемого сигнала и термического шума.

8. Способ по п.6, содержащий также этап, на котором выдают команду понижения, если RpOT не превышает RpOTmax.

9. Способ по п.6, содержащий также этап, на котором определяют то, меньше ли действующее отношение мощности несущей к помехам (C/I) действующего отношения мощности несущей к помехам для заданной величины (C/I_sp).

10. Способ по п.9, содержащий также этап, на котором определяют, меньше ли отношение принимаемой мощности к термическому шуму (RpOT) минимального отношения принимаемой мощности к термическому шуму (RpOTmax).

11. Способ по п.10, содержащий также этап, на котором выдают команду понижения, если действующее отношение мощности несущей к помехам (C/I) не меньше действующего отношения мощности несущей к помехам для заданной величины (C/I_sp) или отношение принимаемой мощности к термическому шуму (RpOT) не меньше минимального отношения принимаемой мощности к термическому шуму (RpOTmin).

12. Способ по п.10, содержащий также этап, на котором выдают команду повышения, если действующее отношение мощности несущей к помехам (C/I) меньше действующего отношения мощности несущей к помехам для заданной величины (C/I_sp) и отношение принимаемой мощности к термическому шуму (RpOT) меньше минимального отношения принимаемой мощности к термическому шуму (RpOTmin).

13. Способ по п.1, содержащий этапы, на которых:
определяют то, принят ли пакет без ошибки;
снижают действующую заданную величину отношения мощности несущей к помехам (C/I), если пакет принят без ошибки; и
повышают действующую заданную величину C/I, если пакет не был принят без ошибки,
содержит регулирование мощности во внешнем контуре.

14. Способ по п.13, в котором регулирование мощности внешнего контура отключается, если отношение принимаемой мощности к термическому шуму (RpOT) меньше или равно минимального отношения принимаемой мощности к термическому шуму (RpOTmin).

15. Способ по п.13, в котором регулирование мощности внешнего контура отключается, если отношение принимаемой мощности к термическому шуму (RpOT) больше или равно максимального отношения принимаемой мощности к термическому шуму (RpOTmax).

16. Способ по п.13, в котором регулирование мощности внешнего контура включается, если отношение принимаемой мощности к термическому шуму (RpOT) больше минимального отношения принимаемой мощности к термическому шуму (RpOTmin) и отношение принимаемой мощности к термическому шуму (RpOT) меньше максимального отношения принимаемой мощности к термическому шуму (RpOTmax).

17. Устройство беспроводной связи для регулирования мощности в линии обратной связи, содержащее:
средство для передачи пакета;
средство для определения того, принят ли пакет без ошибки;
средство для снижения действующей заданной величины отношения мощности несущей к помехам (C/I), если пакет принят без ошибки; и
средство для повышения действующей заданной величины C/I, если пакет не был принят без ошибки, и средство для регулирования мощности передачи (ТХ), основываясь на отношении принимаемой мощности к термическому шуму (RpON) и действующей заданной величине C/I.

18. Устройство беспроводной связи по п.17, которое также содержит средство для определения того, превышает ли отношение принимаемой мощности к термическому шуму (RpOT) максимальное отношение принимаемой мощности к термическому шуму (RpOTmax).

19. Устройство беспроводной связи по п.18, которое также содержит выдачу команды понижения, если RpOT не превышает RpOTmax.

20. Процессор, запрограммированный для того, чтобы исполнять способ оценки помех в системе беспроводной связи, содержащий этапы, на которых:
передают пакет;
определяют то, принят ли пакет без ошибки;
снижают действующую заданную величину отношения мощности несущей к помехам (C/I), если пакет принят без ошибки; и
повышают действующую заданную величину C/I, если пакет не был принят без ошибки; и регулируют мощности передачи (ТХ), основываясь на отношении принимаемой мощности к термическому шуму (RpON) и действующей заданной величине C/I.

21. Процессор по п.20, в котором способ содержит также этап, на котором определяют, превышает ли отношение принимаемой мощности к термическому шуму (RpOT) максимальное отношение принимаемой мощности к термическому шуму (RpOTmax).

22. Процессор по п.21, в котором способ содержит также этап, на котором выдают команду понижения, если RpOT не превышает RpOTmax.

23. Машиночитаемый носитель, хранящий инструкции для исполнения процессором для осуществления способа регулирования мощности линии обратной связи, содержащий этапы, на которых:
передают пакет;
определяют то, принят ли пакет без ошибки;
снижают действующую заданную величину отношения мощности несущей к помехам (C/I), если пакет принят без ошибки; и
повышают действующую заданную величину C/I, если пакет не был принят без ошибки; и
регулируют мощность передачи (ТХ), основываясь на отношении принимаемой мощности к термическому шуму (RpON) и действующей заданной величине C/I.

24. Машиночитаемый носитель по п.23, осуществляющий способ регулирования мощности в линии обратной связи, содержащий также этап, на котором определяют то, меньше ли отношение принимаемой мощности к термическому шуму (RpOT) максимального отношения принимаемой мощности к термическому шуму (RpOTmax).

25. Машиночитаемый носитель по п.24, осуществляющий способ регулирования мощности в линии обратной связи, содержащий также этап, на котором выдают команду понижения, если RpOT не превышает RpOTmax.