УПРАВЛЕНИЕ ПОМЕХОЙ В СИСТЕМЕ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ Российский патент 2010 года по МПК H04L12/56 

Данная заявка является частичным продолжением патентной заявки США № 11/158,584, поданной 21 июня 2005 г., под названием "Interference Control In A Wireless Communication System" и переуступленной правопреемнику настоящей заявки, и включенной посредством ссылки в полном объеме.

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее раскрытие относится, в целом, к области связи и, в частности, к управлению помехой в системе беспроводной связи.

Описание уровня техники

Система беспроводной связи с множественным доступом может одновременно осуществлять связь с множеством терминалов по прямой и обратной линиям связи. Прямая линия связи (или нисходящая линия связи) - это линия связи от базовых станций к терминалам, а обратная линия связи (или восходящая линия связи) - это линия связи от терминалов к базовым станциям. Множество терминалов могут одновременно передавать данные по обратной линии связи и/или принимать данные по прямой линии связи. Это часто достигается за счет мультиплексирования передач в каждой линии связи, ортогональных друг другу во временной, частотной и/или кодовой области.

В обратной линии связи передачи от терминалов, осуществляющих связь с разными базовыми станциями, обычно не ортогональны друг другу. Поэтому каждый терминал может создавать помеху для других терминалов, осуществляющих связь с ближайшими базовыми станциями, а также может принимать помеху от этих других терминалов. Производительность каждого терминала снижается за счет помехи от других терминалов, осуществляющих связь с другими базовыми станциями.

Поэтому в технике существует необходимость в ослаблении помехи в системе беспроводной связи.

Сущность изобретения

Здесь описаны методы управления помехой, воспринимаемой каждым сектором из соседних секторов в системе беспроводной связи. Сектор m оценивает воспринимаемую помеху от терминалов в соседних секторах и получает оценку помехи или связанные измерения. Для сетевого управления помехой сектор m генерирует межсекторный (IS) отчет OSI на основании оценки помехи и отправляет отчет IS OSI в соседние секторы посредством проводного соединения, например транзитного соединения. Сектор m также принимает отчеты IS OSI из соседних секторов и регулирует передачи данных для терминалов в секторе m на основании принятых отчетов IS OSI. Сектор m может регулировать передачи данных путем (1) управления доступом новых терминалов в сектор m, (2) отмены назначения ранее допущенных терминалов, (3) диспетчеризации терминалов в секторе m таким образом, чтобы снизить помеху для соседних секторов, и/или (4) назначения терминалам в секторе m каналов трафика, которые обуславливают уменьшение помехи для соседних секторов.

Различные аспекты и варианты осуществления изобретения более подробно описаны ниже.

Краткое описание чертежей

Признаки и характер настоящего изобретения поясняются в подробном описании, приведенном ниже совместно с чертежами, на которых одинаковые ссылочные позиции обозначают соответствующие элементы.

Фиг.1 - система связи, имеющая базовые станции и терминалы.

Фиг.2 - процесс, осуществляемый одним сектором, для управления помехой.

Фиг.3 - процесс, осуществляемый одним терминалом, для управления помехой.

Фиг.4 - процесс регулировки передаваемой мощности детерминированным способом.

Фиг.5 - процесс регулировки передаваемой мощности вероятностным способом.

Фиг.6 - механизм управления мощностью, пригодный для управления помехой.

Фиг.7 - блок-схема терминала и двух базовых станций.

Фиг.8 - устройство, пригодное для управления помехой.

Фиг.9 - устройство, пригодное для обеспечения управления помехой.

Подробное описание

Слово "иллюстративный" используется здесь в смысле "служащий примером, вариантом или иллюстрацией". Любой вариант осуществления, описанный здесь как "иллюстративный", не обязательно рассматривать как предпочтительный или имеющий преимущество над другими вариантами осуществления или структурами.

На фиг.1 показана система беспроводной связи 100, имеющая множество базовых станций 110 и множество терминалов 120. Базовая станция, в общем случае, является фиксированной станцией, которая осуществляет связь с терминалами, и также может называться узлом доступа, узлом B, или каким-либо другим термином. Каждая базовая станция 110 обеспечивает покрытие связью для конкретной географической области 102a, 102b, 102c. Термин "сота" может относиться к базовой станции и/или ее зоне покрытия в зависимости от контекста использования термина. Для повышения емкости системы, зону покрытия базовой станции можно разделить на множество подобластей, например три подобласти 104a, 104b и 104c. Каждая подобласть обслуживается соответствующей базовой приемопередающей подсистемой (BTS). Термин "сектор" может относиться к BTS и/или ее зоне покрытия в зависимости от контекста использования термина. Для соты, разделенной на секторы, BTS для всех секторов этой соты обычно совмещены на базовой станции соты. Системный контроллер 130 подключен к базовым станциям 110 и обеспечивает координацию и контроль для этих базовых станций.

Терминал может быть фиксированным или мобильным и также может называться мобильной станцией, беспроводным устройством, пользовательским оборудованием или каким-либо другим термином. Каждый терминал может осуществлять связь ни с одной, с одной или с множеством базовых станций в любой данный момент времени.

Описанные здесь методы управления помехой можно использовать для систем с сотами, разделенными на секторы, и без разделения на секторы. В нижеследующем описании, термин "сектор" означает (1) традиционную BTS и/или ее зону покрытия для системы с сотами разделенными на секторы и (2) традиционную базовую станцию и/или ее зону покрытия для системы с сотами не разделенными на секторы. Термины "терминал" и "пользователь" используются взаимозаменяемо, и термины "сектор" и "базовая станция" также используются взаимозаменяемо. Обслуживающая/ий базовая станция/сектор - это базовая станция/сектор, с которой/ым терминал осуществляет связь. Соседняя/ий базовая станция/сектор - это базовая станция/сектор, с которой/ым терминал не осуществляет связь.

Методы управления помехой также можно использовать для различных систем связи множественного доступа. Например, эти методы можно использовать для системы множественного доступа с кодовым разделением (CDMA), системы множественного доступа с частотным разделением (FDMA), системы множественного доступа с временным разделением (TDMA), системы множественного доступа с ортогональным частотным разделением (OFDMA), системы FDMA с перемежением (IFDMA), локализованной системы FDMA (LFDMA), системы множественного доступа с пространственным разделением (SDMA), системы квазиортогонального множественного доступа и пр. IFDMA также называется распределенной FDMA, и LFDMA также называется узкополосной FDMA или классической FDMA. Система OFDMA использует мультиплексирование с ортогональным частотным разделением (OFDM). OFDM, IFDMA и LFDMA эффективно производят разбиение общей полосы систем на множество (K) ортогональных частотных поддиапазонов. Эти поддиапазоны также называются тонами, поднесущими, элементами разрешения и т.п. OFDM передает символы модуляции в частотной области во всех или некоторых из K поддиапазонов. IFDMA передает символы модуляции во временной области в поддиапазонах, однородно распределенных по K поддиапазонам. LFDMA передает символы модуляции во временной области и обычно в соседних поддиапазонах.

Согласно фиг.1, каждый сектор может принимать "полезные" передачи с терминалов в секторе, а также "помеховые" передачи с терминалов в других секторах. Полная помеха, воспринимаемая в каждом секторе, состоит из (1) внутрисекторной помехи от терминалов в том же секторе и (2) межсекторной помехи от терминалов в других секторах. Межсекторная помеха, которая также называется помехой от другого сектора (OSI), обусловлена тем, что передачи в каждом секторе не ортогональны передачам в других секторах. Межсекторная помеха и внутрисекторная помеха оказывают большое влияние на производительность и подлежат ослаблению, которое описано ниже.

Межсекторной помехой можно управлять с использованием различных механизмов, например пользовательского управления помехой и сетевого управления помехой. Для пользовательского управления помехой терминалы получают информацию о межсекторной помехе, воспринимаемой соседними секторами, и соответственно регулируют свои передаваемые мощности, чтобы поддерживать межсекторную помеху на приемлемых уровнях. Для сетевого управления помехой каждый сектор получает информацию о межсекторной помехе, воспринимаемой соседними секторами, и регулирует передачи данных для своих терминалов таким образом, чтобы поддерживать межсекторную помеху на приемлемых уровнях. Система может использовать только пользовательское управление помехой, или только сетевое управление помехой, или оба механизма управления. Механизмы управления помехой и их комбинации можно реализовать различными способами, которые описаны ниже.

На фиг.2 показан процесс 200, осуществляемый одним сектором m для управления межсекторной помехой. Сектор m оценивает воспринимаемую помеху от терминалов в других секторах и получает оценку помехи (блок 210). Дополнительно, генерируемая информация не обязательно должна быть оценками помехи и может представлять собой необработанные измерения и/или пороги, полученные сектором m для терминалов других секторов.

Для пользовательского управления помехой сектор m генерирует отчет для передачи в эфире (OTA) OSI на основании оценки помехи (блок 212). Отчет OTA OSI отражает величину межсекторной помехи, воспринимаемой сектором m, и может быть задан в различных формах, как описано ниже. Сектор m рассылает отчет OTA OSI на терминалы в соседних секторах (блок 214). Эти терминалы могут, при необходимости, регулировать свои передаваемые мощности на основании отчета OTA OSI из сектора m для снижения величины межсекторной помехи, воспринимаемой сектором m.

Для сетевого управления помехой сектор m генерирует межсекторный (IS) отчет OSI на основании оценки помехи (блок 222). Отчет IS OSI и отчет OTA OSI представляют собой два отчета о помехе, которые могут иметь одинаковые или разные форматы. Например, отчет IS OSI может быть идентичен отчету OTA OSI. Альтернативно, отчет IS OSI может состоять из информации, связанной с порогами помехи, измерениями помехи, потерями на трассе, мощностью, принимаемой с терминалов сектора m, измеряемой в других секторах, и/или любой другой информацией, которую можно использовать для определения помехи, обусловленной терминалами сектора m и другого сектора, из отчета IS OSI. Сектор m может отправлять отчет IS OSI в соседние секторы периодически или только, если сектор m воспринимает чрезмерную помеху (блок 224). Сектор m также принимает отчеты IS OSI от соседних секторов (блок 226). Скорость обмена отчетами IS OSI между секторами может равняться или отличаться от скорости рассылки отчетов OTA OSI на терминалы. Сектор m регулирует передачи данных для терминалов в секторе m на основании отчетов IS OSI, полученных от соседних секторов (блок 228). Блоки, показанные на фиг.2, более подробно описаны ниже.

Сектор m может оценивать межсекторную помеху различными способами. Для системы, использующей ортогональное мультиплексирование, один терминал может передавать данные или пилот-сигнал на каждой поднесущей в каждый период символа. Пилот-сигнал - это передача символов, которые заранее известны передатчику и приемнику. Символ данных - это символ модуляции для данных, символ пилот-сигнала это символ модуляции для пилот-сигнала, и символ модуляции является комплексным значением точки векторной диаграммы сигнала, например, для M-PSK, M-QAM и пр.

Сектор m может оценивать помеху на данной поднесущей k в данный период символа n на основании пилот-сигнала, принятого от терминала u, следующим образом:

(1)

где P _u(k,n) - символ пилот-сигнала, переданный терминалом u на поднесущей k в период символа n;

- оценка коэффициента усиления канала между сектором m и терминалом u;

R _m,u(k,n) - принятый символ, полученный сектором m с терминала u; и

I _m(k,n) - оценка помехи, воспринимаемой сектором m.

Все величины в этом уравнении (1) являются скалярами.

Сектор m также может оценивать помеху на основании данных, принятых с терминала u, следующим образом:

(2)

где - оценка символа данных, переданного терминалом u на поднесущей k в период символа n. Сектор m может выводить оценки символов данных 1) осуществляя детектирование данных на принятых символах R _m,u(k,n) с помощью оценки канала для получения детектированных символов, 2) осуществляя жесткое принятие решения на основании детектированных символов и 3) используя результаты жесткого принятия решений в качестве оценок символов данных. Альтернативно, сектор m может выводить оценки символов данных, 1) осуществляя детектирование данных на принятых символах, 2) декодируя детектированные символы для получения декодированных данных и 3) осуществляя повторное кодирование и символьное отображение декодированных данных для получения оценок символов данных.

Сектор m также может осуществлять совместную оценку канала и помехи для получения оценочных характеристик канала и оценок помехи.

Оценка помехи I _m(k,n), полученная из уравнения (1) или (2), включает в себя как межсекторную помеху, так и внутрисекторную помеху. Внутрисекторную помеху можно поддерживать на приемлемых уровнях посредством управления мощностью, описанного ниже, и, таким образом, делать пренебрежимо малой по сравнению с межсекторной помехой.

Сектор m может усреднять оценки помехи в частотном, пространственном и/или временном измерении. Например, сектор m может усреднять оценки помехи по множественным приемным антеннам. Сектор m может усреднять оценки помехи для всех поддиапазонов с использованием любой из следующих схем измерения:

(3) (4) (5)

где I _m(n) - средняя мощность помехи для сектора m в период символа n и P_nom обозначает номинальную принимаемую мощность для каждой поднесущей. I _m(k,n) и I _m(n) выражены в линейных единицах в уравнениях (3)-(5). Уравнение (3) выражает взятие среднего арифметического, уравнение (4) выражает взятие среднего геометрического, и уравнение (5) выражает усреднение на основе SNR. При вычислении среднего арифметического, небольшое число высоких оценок помехи может перекашивать среднюю мощность помехи. Вычисление среднего геометрического и усреднение на основе SNR могут подавлять высокие оценки помехи для небольшого числа поддиапазонов.

Сектор m может также фильтровать среднюю мощность помехи по множеству периодов символа для повышения качества оценки помехи. Фильтрацию можно производить с помощью фильтра с конечной импульсной характеристикой (КИХ), фильтра с бесконечной импульсной характеристикой (БИХ) или фильтра какого-либо другого типа. Сектор m получает измеренную помеху I_meas,m для каждого периода измерения, который может охватывать один или множество периодов символа.

Сектор m генерирует отчет OTA OSI на основании измеренной помехи. Согласно варианту осуществления, измеренная помеха квантуется до заранее определенного количества битов, которые включаются в отчет OTA OSI. Согласно другому варианту осуществления, отчет OTA OSI включает в себя один бит, который указывает, превышает ли измеренная помеха порог помехи. Согласно еще одному варианту осуществления, отчет OTA OSI включает в себя множество битов, которые выражают измеренную помеху относительно множества порогов помехи. Для простоты, в нижеследующем описании приведен вариант осуществления, согласно которому отчет OTA OSI отражает измеренную помеху относительно двух порогов помехи.

Согласно варианту осуществления, отчет OTA OSI включает в себя два бита OSI, которые называются битом OSI 1 и битом OSI 2. Эти биты OSI можно задать следующим образом:

(6а) (6b)

где I_{nom_th} - номинальный порог помехи, I_{high_th} - верхний порог помехи, и I_{high_th} >I_{nom_th}. Бит OSI 1 указывает, выше или ниже измеренная помеха номинального порога помехи. Бит OSI 2 указывает, выше или ниже измеренная помеха верхнего порога помехи. В этом варианте осуществления предполагается, что сектор m воспринимает низкую помеху, если измеренная помеха ниже I_{nom_th}, высокую помеху, если измеренная помеха находится между I_{nom_th} и I_{high_th}, и чрезмерную помеху, если измеренная помеха больше или равна I_{high_th}. Бит OSI 2 можно использовать для индикации чрезмерной помехи, воспринимаемой сектором.

Согласно другому варианту осуществления, отчет OTA OSI включает в себя одно значение OSI, имеющее три уровня. Значение OSI можно задать следующим образом:

(7)

Трехуровневое значение OSI можно передавать с использованием векторной диаграммы сигнала, имеющей три точки сигнала. Например, значение OSI '0' можно передавать посредством символа 1+j0 или e ^j0, значение OSI '1' можно передавать посредством символа 0+j1 или e ^jπ/2, и значение OSI '2' можно передавать посредством символа -1+j0 или e ^jπ.

Альтернативно, сектор m может получать измеренную помеху относительно теплового шума (IOT), т.е. отношение полной мощности помехи, воспринимаемой сектором m к мощности теплового шума. Полную мощность помехи можно вычислить, как описано выше. Мощность теплового шума можно оценивать, выключая передатчик и измеряя шум на приемнике. Для системы можно выбрать конкретную рабочую точку. Более высокая рабочая точка позволяет терминалам передавать, в среднем, на более высоких уровнях мощности. Однако высокая рабочая точка отрицательно влияет на энергетический баланс линии связи и может быть нежелательным. Для данной максимальной передаваемой мощности и данной скорости передачи данных допустимые максимальные потери на трассе уменьшаются с увеличением IOT. Очень высокая рабочая точка также нежелательна, поскольку система может приобрести ограничение на помеху, и в этом случае увеличение передаваемой мощности не приводит к увеличению SNR приема. Кроме того, очень высокая рабочая точка увеличивает вероятность дестабилизации системы. В любом случае, сектор m может задать свое трехуровневое значение OSI следующим образом:

(8)

где IOT_{nom_th} - номинальный порог IOT и IOT_{high_th} верхний порог IOT.

Биты/значения OSI также можно генерировать с использованием гистерезиса, чтобы индикация чрезмерной помехи не включалась слишком часто. Например, бит OSI 2 можно задавать равным '1' только, если измеренная помеха превышает верхний порог в течение первого промежутка времени T_W1 (например, 50 миллисекунд), и можно задавать равным '0' только, если измеренная помеха ниже верхнего порога в течение второго промежутка времени T_W2. В порядке другого примера, бит OSI 2 можно задавать равным '1' только, если измеренная помеха превышает первый верхний порог I_{high_th1}, и затем можно задавать равным '0' только, если измеренная помеха падает ниже второго верхнего порога I_{high_th2}, где I_{high_th1}>I_{high_th2}.

Сектор m транслирует свой отчет OTA OSI, который может содержать два бита OSI или трехуровневое значение OSI, для пользовательского управления помехой. Сектор m может транслировать отчет OTA OSI различными способами. Согласно варианту осуществления, сектор m транслирует отчет OTA OSI в каждый период измерения. Согласно другому варианту осуществления, сектор m транслирует бит OSI 1 в каждый период измерения и транслирует бит OSI 2 только, если этот бит задан равным '1'. Сектор m также может транслировать OSI отчеты из других секторов на терминалы в секторе m для улучшения покрытия OSI.

Сектор m также передает свой отчет IS OSI в соседние секторы для сетевого управления помехой. Отчет IS OSI может содержать два бита OSI, трехуровневое значение OSI, измеренную помеху, квантованную до заранее определенного количества битов или неквантованную, IOT_{nom_th}, IOT_{high_th} и IOT_meas,m; I_{nom_th}, I_{high_th} и I_meas,m; потери на трассе, мощность, принимаемую с терминалов сектора m, измеряемую в других секторах, какую-либо другую информацию и их комбинации. Сектор m может передавать отчет IS OSI в каждый период измерения или если воспринимается чрезмерная помеха, или если выполняется какой-либо другой критерий. Другой сектор q также может запрашивать у сектора m отчет IS OSI, если терминалы в секторе q указывают, что они не могут принять биты OSI из сектора m. Каждый сектор использует отчеты IS OSI из соседних секторов для управления передачами данных с терминалов в своем секторе для ослабления межсекторной помехи в соседних секторах.

Сетевое управление помехой можно обеспечивать различными способами. Некоторые варианты осуществления сетевого управления помехой описаны ниже.

В одном варианте осуществления, сектор m осуществляет диспетчеризацию терминалов в секторе на основании отчетов IS OSI, полученных от соседних секторов. Например, если в одном или нескольких соседних секторах наблюдается чрезмерная помеха, то сектор m может снижать передаваемые мощности, используемые терминалами, лишенными преимуществ, в секторе m, чтобы эти терминалы создавали меньшую помеху для других секторов. Терминал, лишенный преимуществ, имеет малый коэффициент усиления канала (или большие потери на трассе) для обслуживающего сектора и вынужден передавать на высоком уровне мощности, чтобы достичь данного отношения сигнал/шум+помеха (SNR) в обслуживающем секторе. Терминал, лишенный преимуществ, обычно располагается ближе к соседнему сектору, и высокий уровень передаваемой мощности приводит к высокой межсекторной помехе для этого соседнего сектора.

Сектор m может идентифицировать терминалы, лишенные преимуществ, на основании различных метрик качества, например коэффициента усиления канала, интенсивности пилот-сигнала, отношения сигнал/шум (C/N), отношения коэффициентов усиления канала и т.п. Эти метрики качества можно оценивать на основании пилот-сигнала и/или других сигналов, передаваемых терминалами. Например, оценочный коэффициент усиления канала для терминала можно сравнивать с пороговым коэффициентом усиления канала, и терминал можно считать терминалом, лишенным преимуществ, если его коэффициент усиления канала ниже порогового коэффициента усиления канала. Дополнительно, терминалы, лишенные преимуществ, можно идентифицировать в отчете IS OSI совместно с их измеренными значениями, например IOT_meas,m или измеренной принимаемой мощностью. Дополнительно, в ряде случаев, отчет IS OSI может обеспечивать, помимо прочего, информацию для идентификации терминалов для использования разных подходов, описанных ниже.

Сектор m может снижать передаваемые мощности, используемые терминалами, лишенными преимуществ, 1) уменьшая верхний предел передаваемой мощности, который применим к терминалам, 2) уменьшая нижний предел передаваемой мощности, который применим к терминалам, 3) назначая терминалам, лишенным преимуществ, более низкие скорости передачи данных, которые требуют более низких SNR и, следовательно, более низких передаваемых мощностей, 4) не планируя передачи данных для терминалов, лишенных преимуществ, или 5) используя какой-либо другой метод или комбинацию методов.

Согласно другому варианту осуществления, сектор m использует управление доступом для ослабления межсекторной помехи, воспринимаемой соседними секторами. Например, если в одном или нескольких соседних секторах наблюдается чрезмерная помеха, то сектор m может снижать количество активных терминалов в секторе, 1) блокируя доступ к новым терминалам, запрашивающим передачу по обратной линии связи, 2) блокируя доступ к терминалам, лишенным преимуществ, 3) отменяя назначение терминалов, которым уже был предоставлен доступ, 4) отменяя назначение терминалов, лишенных преимуществ, или 5) используя какие-либо другие методы управления доступом. Частоту отмены назначения терминалов также можно сделать функцией отчетов IS OSI от соседних секторов (например, воспринимаемых уровней помехи), количества соседних секторов, воспринимающих чрезмерную помеху, и/или других факторов. Таким образом, сектор m может регулировать нагрузку сектора на основании отчетов IS OSI от соседних секторов.

Согласно еще одному варианту осуществления, сектор m назначает каналы трафика терминалам в секторе таким образом, чтобы ослаблять межсекторную помеху, воспринимаемую соседними секторами. Например, каждому сектору может быть назначен набор каналов трафика, которые могут по очереди назначаться терминалам в секторе. Соседние секторы также могут совместно использовать общий набор каналов трафика, ортогональный набору каналов трафика, назначенных каждому сектору. Если в одном или нескольких соседних секторах наблюдается чрезмерная помеха, то сектор m может назначить терминалам, лишенным преимуществ, в секторе m каналы трафика в общем наборе. В таком случае, эти терминалы, лишенные преимуществ, не будут создавать помеху для соседних секторов, поскольку каналы трафика в общем наборе ортогональны каналам трафика, назначенным соседним секторам. В порядке другого примера, каждому сектору может быть назначен набор каналов трафика, которые могут назначаться мощным терминалам, для которых допустимы высокие уровни помехи. Если в одном или нескольких соседних секторах наблюдается чрезмерная помеха, то сектор m может назначать терминалам, лишенным преимуществ, в секторе m каналы трафика, назначенные мощным терминалам в соседних секторах.

Комбинацию одного или нескольких из вышеописанных подходов также можно использовать для обеспечения гибкости или для других целей.

Для простоты, вышеприведенное описание относится, в основном, к одному сектору m. Каждый сектор в системе может осуществлять вышеописанное управление помехой для сектора m.

Пользовательское управление помехой также можно обеспечивать различными способами. Согласно варианту осуществления, пользовательское управление помехой осуществляется, когда терминалам разрешено автономно регулировать свои передаваемые мощности на основании отчетов OTA OSI, полученных от соседних секторов.

Заметим, что, хотя на фиг.2 описано использование как сетевого, так и пользовательского управления помехой, можно использовать только один подход. Например, блоки 212 и 214 можно упразднить, и все управление помехой можно обеспечить с использованием только сетевого управления помехой, например, рассмотренного в отношении блоков 222-228.

На фиг.3 показан процесс 300, осуществляемый одним терминалом u для управления помехой. Терминал u принимает отчет OTA OSI от соседнего сектора (блок 312). Затем производится определение, воспринимает ли соседний сектор чрезмерную помеху, например, равен ли бит OSI 2 '1' (блок 314). Если ответ 'Да', терминал u снижает свою передаваемую мощность с увеличенным шагом уменьшения и/или в более высоком темпе (блок 316). В противном случае, производится определение, воспринимает ли соседний сектор высокую помеху, например, равны ли бит OSI 1 '1' и бит OSI 2 '0' соответственно (блок 318). Если ответ 'Да', терминал u снижает свою передаваемую мощность с номинальным шагом уменьшения и/или в номинальном темпе (блок 320). В противном случае, терминал u увеличивает свою передаваемую мощность с номинальным шагом увеличения и/или в номинальном темпе (блок 322).

На фиг.3 показан вариант осуществления, согласно которому отчет OTA OSI отражает межсекторную помеху, воспринимаемую соседним сектором, посредством одного из трех возможных уровней - низкого, высокого и чрезмерного. Процесс 300 можно распространить на любое количество уровней помехи. В общем случае, передаваемую мощность для терминала u можно (1) снижать с шагом уменьшения, имеющим прямую зависимость от величины помехи, воспринимаемой соседним сектором (например, чем больше помеха, тем больше шаг уменьшения), когда измеренная помеха выше данного порога, и/или (2) увеличивать с шагом увеличения, который имеет обратную зависимость от величины помехи, воспринимаемой соседним сектором (например, чем меньше помеха, тем больше шаг увеличения), когда измеренная помеха ниже данного порога. Величину шага и/или темп регулировки также можно определять на основании других параметров, например, текущего уровня передаваемой мощности для терминала, коэффициента усиления канала для соседнего сектора относительно коэффициента усиления канала для обслуживающего сектора, предыдущих отчетов OTA OSI и т.д.

Терминал u может регулировать свою передаваемую мощность на основании отчета OTA OSI от одного или множества соседних секторов. Терминал u может оценивать коэффициент усиления канала для каждого сектора на основании пилот-сигнала, принятого от сектора. Затем терминал u может выводить отношение коэффициентов усиления канала для каждого соседнего сектора следующим образом:

(9)

где g _ns,i(n) - коэффициент усиления канала между терминалом u и соседним сектором i;

g _ss(n) - коэффициент усиления канала между терминалом u и обслуживающим сектором; и

r _i(n) - отношение коэффициентов усиления канала для соседнего сектора i.

В одном варианте осуществления, терминал u идентифицирует самый мощный соседний сектор с наибольшим отношением коэффициентов усиления канала. Затем терминал u регулирует свою передаваемую мощность на основании отчета OTA OSI только от этого самого мощного соседнего сектора. Согласно другому варианту осуществления, терминал u регулирует свою передаваемую мощность на основании отчетов OTA OSI от всех секторов в наборе OSI. Этот набор OSI может содержать (1) T самых мощных соседних секторов, где T≥1, (2) соседние секторы с отношением коэффициентов усиления канала, превышающим пороговое отношение коэффициентов усиления канала, (3) соседние секторы с коэффициентами усиления канала, превышающими пороговый коэффициент усиления канала, (4) соседние секторы, включенные в список соседей, рассылаемый обслуживающим сектором, или (5) какую-либо другую группу соседних секторов. Терминал u может регулировать свою передаваемую мощность различными способами на основании отчетов OTA OSI от множества соседних секторов из набора OSI. Например, терминал u может снижать свою передаваемую мощность, если какой-либо соседний сектор из набора OSI воспринимает высокую или чрезмерную помеху. В порядке другого примера, терминал u может определять регулировку передаваемой мощности для каждого соседнего сектора из набора OSI и затем может объединять регулировки для всех соседних секторов из набора OSI для получения общей регулировки передаваемой мощности.

В общем случае, регулировку передаваемой мощности для управления помехой можно осуществлять в связи с различными схемами управления мощностью. Для простоты, конкретная схема управления мощностью описана ниже. Для этой схемы управления мощностью передаваемую мощность для канала трафика, назначенного терминалу u, можно выразить в виде:

(10)

где P_dch(n) - передаваемая мощность для канала трафика для интервала обновления n;

P_ref(n) - опорный уровень мощности для интервала обновления n; и

ΔP(n) - дельта передаваемой мощности для интервала обновления n.

Уровни передаваемой мощности P_dch(n) и P_ref(n) и дельта передаваемой мощности ΔP(n) заданы в децибелах (дБ).

Опорный уровень мощности P_ref(n) - это величина передаваемой мощности, необходимая для получения целевого SNR для указанной передачи, которая может представлять собой сигнализацию, передаваемую терминалом u по каналу управления, или какую-либо другую передачу. Опорный уровень мощности и целевое SNR можно регулировать для достижения нужного уровня производительности для указанной передачи, например, 1% уровня пакетной ошибки (PER). Если передача данных по каналу трафика и указанная передача находятся в сходных условиях шума и помехи, то SNR приема для передачи данных, SNR_dch(n), можно оценивать следующим образом:

(11)

Дельту передаваемой мощности ΔP(n) можно регулировать детерминированным способом, вероятностным способом или каким-либо другим способом на основании отчетов OTA OSI от соседних секторов. Передаваемую мощность можно регулировать (1) в разной степени для разных уровней помехи с использованием детерминированной регулировки или (2) в разных темпах для разных уровней помехи с использованием вероятностной регулировки. Иллюстративные детерминированная и вероятностная схемы регулировки передаваемой мощности описаны ниже. Для простоты, нижеследующее описание относится к регулировке передаваемой мощности для бита OSI, принимаемого от одного соседнего сектора. Этот бит OSI может быть битом OSI 1 или 2.

На фиг.4 показан процесс 400 регулировки передаваемой мощности терминала u детерминированным способом. Первоначально терминал u обрабатывает отчет OTA OSI от соседнего сектора (блок 412) и определяет, равен ли бит OSI '1' или '0' (блок 414). Если бит OSI равен '1', что указывает, что воспринимаемая помеха превышает порог помехи, терминал u определяет величину снижения передаваемой мощности или шаг уменьшения ΔP_dn(n) (блок 422). ΔP_dn(n) можно определить на основании дельты передаваемой мощности для предыдущего интервала обновления, ΔP(n-1), и отношения коэффициентов усиления канала для соседнего сектора, r _ns(n). Затем терминал u уменьшает дельту передаваемой мощности на ΔP_dn(n) (блок 424). Если же бит OSI равен '0', терминал u определяет величину повышения передаваемой мощности или шаг увеличения ΔP_up(n) (блок 432). ΔP_up(n) также можно определять на основании ΔP(n-1) и r _ns(n). Затем терминал u увеличивает дельту передаваемой мощности на ΔP_up(n) (блок 434). Регулировки передаваемой мощности в блоках 424 и 434 можно выразить следующим образом:

(12)

После блоков 424 и 434, терминал u ограничивает дельту передаваемой мощности ΔP(n) в пределах допустимых значений дельты передаваемой мощности (блок 442) следующим образом:

(13)

где ΔP_min - минимальная дельта передаваемой мощности, допустимая для канала трафика, и

ΔP_max - максимальная дельта передаваемой мощности, допустимая для канала трафика.

Ограничивая значения дельты передаваемой мощности для всех терминалов в секторе в диапазоне дельты передаваемой мощности, согласно уравнению (13), можно поддерживать внутрисекторную помеху на приемлемых уровнях. Минимальную дельту передаваемой мощности ΔP_min можно регулировать посредством контура управления, чтобы гарантировать, что каждый терминал может отвечать требованиям класса качества обслуживания (QoS), которому принадлежит терминал. ΔP_min для разных классов QoS можно регулировать в разных темпах и/или с разным шагом.

Затем терминал u вычисляет передаваемую мощность P_dch(n) канала трафика на основании дельты передаваемой мощности ΔP(n) и опорного уровня мощности P_ref(n), согласно уравнению (10) (блок 444). Терминал u может ограничивать передаваемую мощность P_dch(n) максимальным уровнем мощности P_max (блок 446) следующим образом:

Терминал u использует передаваемую мощность P_dch(n) для передачи данных по каналу трафика.

Согласно варианту осуществления, величины шага ΔP_dn(n) и ΔP_up(n) можно вычислить следующим образом:

(15a) (15b)

где ΔP_dn,min и ΔP_up,min - минимальные значения для ΔP_dn(n) и ΔP_up(n) соответственно;

k_dn и k_up - масштабные коэффициенты для ΔP_dn(n) и ΔP_up(n) соответственно; и

f _dn() и f _up() - функции для вычисления ΔP_dn(n) и ΔP_up(n) соответственно.

Функцию f _dn() можно задать так, чтобы ΔP_dn(n) находился в прямой зависимости от ΔP(n-1) и r _ns(n). Если соседний сектор воспринимает высокую или чрезмерную помеху, то (1) увеличение коэффициента усиления канала для соседнего сектора приводит к увеличению ΔP_dn(n), и (2) увеличение значения ΔP(n-1) приводит к увеличению ΔP_dn(n). Функцию f _up() можно задать так, чтобы ΔP_up(n) находился в обратной зависимости от ΔP(n-1) и r _ns(n). Если соседний сектор воспринимает низкую помеху, то (1) увеличение коэффициента усиления канала для соседнего сектора приводит к уменьшению ΔP_up(n) и (2) увеличение значения ΔP(n-1) приводит к уменьшению ΔP_up(n).

На фиг.4 показана обработка для одного бита OSI от одного соседнего сектора. Когда соседний сектор воспринимает чрезмерную помеху, можно использовать большее значение ΔP_dn(n). Когда соседний сектор воспринимает высокую помеху, можно использовать меньшее значение ΔP_dn(n). Разные величины шага уменьшения можно получать, например, используя разные масштабные коэффициенты k_dn1 и k_dn2 для высокой и чрезмерной помехи соответственно.

На фиг.5 показан процесс 500 регулировки передаваемой мощности терминала u вероятностным способом. Первоначально терминал u обрабатывает отчет OTA OSI от соседнего сектора (блок 512) и определяет, равен ли бит OSI '1' или '0' (блок 514). Если бит OSI равен '1', то терминал u определяет вероятность снижения передаваемой мощности, Pr_dn(n), например, на основании ΔP(n-1) и r _ns(n) (блок 522). Затем терминал u произвольно выбирает значение x между 0,0 и 1,0, где x - это случайная переменная, равномерно распределенная между 0,0 и 1,0 (блок 524). Если в блоке 526 определено, что x меньше или равна Pr_dn(n), то терминал u уменьшает свою дельту передаваемой мощности на ΔP_dn (блок 528). Если же x больше Pr_dn(n), то терминал u поддерживает дельту передаваемой мощности на текущем уровне (блок 530).

Если в блоке 514 определено, что бит OSI равен '0', то терминал u определяет вероятность увеличения передаваемой мощности, Pr_up(n), например, на основании ΔP(n-1) и r _ns(n) (блок 532). Затем терминал u произвольно выбирает значение x между 0,0 и 1,0 (блок 534). Если в блоке 536 определено, что x меньше или равна Pr_up(n), то терминал u увеличивает свою дельту передаваемой мощности на ΔP_up (блок 538). Если же x больше, чем Pr_up(n), то терминал u поддерживает дельту передаваемой мощности на текущем уровне (блок 530). Регулировки передаваемой мощности в блоках 528, 530, и 538 можно выразить следующим образом:

ΔP_dn и ΔP_up могут иметь одинаковые значения (например, 0,25 дБ, 0,5 дБ, 1,0 дБ и т.д.) или разные значения.

После блоков 528, 530 и 538 терминал u ограничивает дельту передаваемой мощности, согласно уравнению (13) (блок 542). Затем терминал u вычисляет передаваемую мощность P_dch(n) на основании дельты передаваемой мощности ΔP(n) и опорного уровня мощности P_ref(n), согласно уравнению (10) (блок 544), и дополнительно ограничивает передаваемую мощность P_dch(n) максимальным уровнем мощности, согласно уравнению (14) (блок 546). Терминал u использует передаваемую мощность P_dch(n) для передачи данных по каналу трафика. Согласно варианту осуществления, вероятности вычисляются следующим образом:

(17a) (17b)

где Pr_dn,min и Pr_up,min - минимальные значения Pr_dn(n) и Pr_up(n), соответственно; и

f′_dn() и f′_up() - функции для вычисления Pr_dn(n) и Pr_up(n) соответственно.

Функцию f′_dn() можно задать так, чтобы Pr_dn(n) находилась в прямой зависимости от ΔP(n-1) и r _ns(n). Если соседний сектор воспринимает высокую или чрезмерную помеху, то (1) увеличение коэффициента усиления канала для соседнего сектора приводит к увеличению Pr_dn(n) и (2) увеличение значения ΔP(n-1) приводит к увеличению Pr_dn(n). Увеличение Pr_dn(n) приводит к увеличению вероятности снижения передаваемой мощности. Функцию f′_up() можно задать так, чтобы Pr_up(n) находилась в обратной зависимости от ΔP(n-1) и r _ns(n). Если соседний сектор воспринимает низкую помеху, то (1) увеличение коэффициента усиления канала для соседнего сектора приводит к уменьшению Pr_up(n) и (2) увеличение значения ΔP(n-1) приводит к уменьшению Pr_up(n). Уменьшение Pr_up(n) приводит к уменьшению вероятности повышения передаваемой мощности.

На фиг.5 показана обработка для одного бита OSI от одного соседнего сектора. Когда соседний сектор воспринимает чрезмерную помеху, можно использовать большее значение Pr_dn(n). Когда соседний сектор воспринимает высокую помеху, можно использовать меньшее значение Pr_dn(n). Разные вероятности снижения и, следовательно, разные темпы регулировки мощности можно получать, например, используя разные масштабные коэффициенты k_dn1 и k_dn2 для высокой и чрезмерной помехи соответственно.

В общем случае, различные функции можно использовать для вычисления величин шага ΔP_dn(n) и ΔP_up(n) и вероятностей Pr_dn(n) и Pr_up(n). Функцию можно задавать на основании различных параметров, например текущей передаваемой мощности, текущей дельты передаваемой мощности, текущего отчета OTA OSI, предыдущих отчетов OTA OSI, коэффициентов усиления канала и т.д. Разные функции могут по-разному влиять на различные характеристики управления мощностью, например, скорость схождения регулировки передаваемой мощности и распределение значений дельты передаваемой мощности для терминалов в системе. Величины шага и вероятности также можно определять на основании поисковых таблиц или иными средствами.

Вышеописанные регулировку передаваемой мощности и/или управление вводом также можно осуществлять на основании класса QoS, класса приоритета пользователя и пр. Например, терминал, использующий экстренную связь, и полицейский терминал могут иметь более высокий приоритет и могут иметь возможность регулировать передаваемую мощность в более высоком темпе и/или с шагом большего размера, чем пользователь с нормальным приоритетом. В порядке другого примера, терминал, передающий речевой трафик, может регулировать передаваемую мощность в более медленном темпе и/или с шагом меньшего размера.

Терминал u также может изменять режим регулировки передаваемой мощности на основании предыдущих отчетов OTA OSI, полученных из соседних секторов. Например, терминал u может снижать свою передаваемую мощность с конкретным шагом уменьшения и/или в конкретном темпе, если соседний сектор сообщает о чрезмерной помехе, и может снижать передаваемую мощность с шагом уменьшения большего размера и/или в более высоком темпе, если соседний сектор продолжает сообщать о чрезмерной помехе. Альтернативно или дополнительно, терминал u может игнорировать ΔP_min в уравнении (13), если соседний сектор сообщает о чрезмерной помехе, или если соседний сектор продолжает сообщать о чрезмерной помехе.

Различные варианты осуществления управления мощностью для ослабления межсекторной помехи были описаны выше. Управление помехой и мощностью также можно осуществлять другими способами, не выходя за рамки объема изобретения.

Согласно варианту осуществления, каждый сектор транслирует свой отчет OTA OSI на терминалы в соседних секторах, как описано выше. Отчет OTA OSI может транслироваться с достаточной передаваемой мощностью для достижения нужного покрытия в соседних секторах. Каждый терминал может принимать отчеты OTA OSI от соседних секторов и обрабатывать эти отчеты OTA OSI таким образом, чтобы добиваться достаточно низкой частоты ложного необнаружения и достаточно низкой вероятности ложной тревоги. Ложное необнаружение означает неудачу в обнаружении переданного бита или значения OSI. Ложная тревога означает ошибочное обнаружение принятого бита OSI или значения. Например, если бит OSI передается с использованием BPSK, терминал может декларировать принятый бит OSI, равным (1) '0', если обнаруженный бит OSI ниже первого порога, бит OSI<-B_th, (2) '1', если обнаруженный бит OSI превышает второй порог, бит OSI>+B_th, и (3) пустой бит в противном случае, +B_th≥бит OSI≥-B_th. Терминал обычно может достигать компромисса между частотой ложного необнаружения с вероятностью ложной тревоги, регулируя пороги, используемые для обнаружения.

Согласно другому варианту осуществления, каждый сектор также транслирует отчеты OTA OSI, генерируемые соседними секторами, на терминалы в этом секторе. Таким образом, каждый сектор играет роль посредника для соседних секторов. Этот вариант осуществления может гарантировать, что каждый терминал может надежно принимать отчеты OTA OSI, генерируемые соседними секторами, поскольку терминал может принимать эти отчеты OTA OSI от обслуживающего сектора. Этот вариант осуществления хорошо подходит для построения асимметричной сети, в которой зоны покрытия сектора имеют разные размеры. Секторы меньшего размера обычно передают на более низких уровнях мощности, и отчеты OTA OSI, транслируемые этими секторами меньшего размера, не могут надежно приниматься терминалами в соседних секторах. Тогда секторы меньшего размера будут пользоваться отчетами OTA OSI, транслируемыми соседними секторами.

В общем случае, данный сектор m может транслировать отчеты OTA OSI, генерируемые любым количеством и любым из других секторов. Согласно варианту осуществления, сектор m транслирует отчеты OTA OSI, генерируемые секторами из списка соседей для сектора m. Список соседей может формироваться оператором сети или каким-либо другим способом. Согласно другому варианту осуществления, сектор m транслирует отчеты OTA OSI, генерируемые всеми секторами, включенными в активные наборы терминалов в секторе m. Каждый терминал может поддерживать активный набор, который включает в себя все секторы, с которыми терминал осуществляет связь. Секторы можно добавлять в активный набор или удалять из него при осуществлении передачи обслуживания терминала из одного сектора в другой. Согласно еще одному варианту осуществления, сектор m транслирует отчеты OTA OSI, генерируемые всеми секторами, включенными в наборы кандидатов терминалов в секторе m. Каждый терминал может поддерживать набор кандидатов, который включает в себя все секторы, с которыми терминал может осуществлять связь. Секторы можно добавлять в набор кандидатов или удалять из него, например, на основании коэффициента усиления канала и/или какого-либо другого параметра. Согласно еще одному варианту осуществления, сектор m транслирует отчеты OTA OSI, генерируемые всеми секторами, включенными в наборы OSI терминалов в секторе m. Набор OSI для каждого терминала можно задать вышеописанным образом.

Как отмечено выше, система может использовать только пользовательское управление помехой или только сетевое управление помехой. Пользовательское управление помехой может иметь более простую реализацию, поскольку каждый сектор и каждый терминал может действовать автономно. Сетевое управление помехой может обеспечивать повышение производительности, поскольку управление помехой осуществляется в координации друг с другом. Система также может использовать как пользовательское, так и сетевое управление помехой одновременно. Система также может использовать пользовательское управление помехой в любое время и может привлекать сетевое управление помехой, если воспринимается чрезмерная помеха. Система также может привлекать любой тип управления помехой для разных условий работы.

На фиг.6 показан механизм управления мощностью 600, который можно использовать для регулировки передаваемой мощности для терминала 120x в системе 100. Терминал 120x осуществляет связь с обслуживающим сектором 110x и может создавать помеху для соседних секторов 110a-110l. Механизм управления мощностью 600 включает в себя (1) опорный контур 610, который действует между терминалом 120x и обслуживающим сектором 110x, и (2) второй контур 620, который действует между терминалом 120x и соседними секторами 110a-110l. Опорный контур 610 и второй контур 620 могут действовать одновременно, но могут обновляться в разных темпах, причем опорный контур 610 является более быстрым контуром, чем второй контур 620. Для простоты, на фиг.6 показана только часть контуров 610 и 620, размещенных на терминале 120x.

Опорный контур 610 регулирует опорный уровень мощности P_ref(n), чтобы SNR приема для указанной передачи, измеряемое в обслуживающем секторе 110x, было как можно ближе к целевому SNR. Для опорного контура 610 обслуживающий сектор 110x оценивает SNR приема для указанной передачи, сравнивает SNR приема с целевым SNR и генерирует команды управления передаваемой мощностью (TPC) на основании результатов сравнения. Каждая команда TPC может представлять собой либо (1) команду UP, предписывающую повысить опорный уровень мощности, либо (2) команду DOWN, предписывающую снизить опорный уровень мощности. Обслуживающий сектор 110x передает команды TPC по прямой линии связи (облако 670) на терминал 120x.

В терминале 120x процессор 642 команд TPC детектирует команды TPC, передаваемые обслуживающим сектором 110x, и выдает решения на TPC. Каждое решение на TPC может представлять собой решение на повышение, если полученная команда TPC распознается как команда UP, или решение на снижение, если полученная команда TPC распознается как команда DOWN. Блок 644 регулировки опорной мощности регулирует опорный уровень мощности на основании решений на TPC. Блок 644 может повышать P_ref(n) на шаг увеличения для каждого решения на повышение и снижать P_ref(n) на шаг уменьшения для каждого решения на снижение. Процессор 660 данных передачи масштабирует (TX) указанную передачу для достижения опорного уровня мощности. Терминал 120x направляет указанную передачу в обслуживающий сектор 110x.

Вследствие эффектов потерь на трассе, замирания и многолучевого распространения на обратной линии связи (облако 640), которые обычно изменяются во времени и особенно для мобильного терминала, SNR приема для указанной передачи непрерывно флуктуирует. Опорный контур 610 пытается поддерживать SNR приема для указанной передачи, равным или близким целевому SNR, при наличии изменений условий канала обратной линии связи.

Второй контур 620 регулирует передаваемую мощность P_dch(n) для канала трафика, назначенного терминалу 120x, чтобы использовать как можно более высокий уровень мощности для канала трафика, в то же время, поддерживая межсекторную помеху на приемлемых уровнях. Для второго контура 620 каждый соседний сектор 110 принимает передачи по обратной линии связи, оценивает межсекторную помеху, воспринимаемую соседним сектором от терминалов в других секторах, генерирует отчет OTA OSI на основании оценки помехи и транслирует отчет OTA OSI на терминалы в других секторах.

В терминале 120x процессор 652 отчетов OSI принимает отчеты OTA OSI, транслированные соседними секторами, и выдает детектированные OSI отчеты на блок 656 вычисления дельты передаваемой мощности. Блок 654 оценки канала принимает пилот-сигналы от обслуживающих и соседних секторов, оценивает коэффициент усиления канала для каждого сектора и выдает оценочные коэффициенты усиления канала для всех секторов на блок 656. Блок 656 определяет отношения коэффициентов усиления канала для соседних секторов и дополнительно регулирует дельту передаваемой мощности ΔP(n) на основании детектированных отчетов OSI и отношений коэффициентов усиления канала, как описано выше. Блок 656 может осуществлять процессы 300, 400 и/или 500, показанные на фиг.3-5. Блок 658 вычисления передаваемой мощности вычисляет передаваемую мощность P_dch(n) на основании опорного уровня передаваемой мощности P_ref(n), полученного от блока 644, дельты передаваемой мощности ΔP(n), полученной от блока 656, и, возможно, других факторов. Процессор 660 данных TX использует передаваемую мощность P_dch(n) для передачи данных в обслуживающий сектор 110x.

На фиг.6 показан иллюстративный механизм управления мощностью, который можно использовать для управления помехой. Управление помехой также можно осуществлять другими способами и/или с параметрами, отличными от вышеописанных.

На фиг.7 показана блок-схема варианта осуществления терминала 120x, обслуживающей базовой станции 110x и соседней базовой станции 110y. Для простоты, в нижеследующем описании предполагается использование механизма управления мощностью 600, показанного на фиг.6.

В обратной линии связи в терминале 120x процессор 710 данных TX осуществляет декодирование, перемежение и символьное отображение данных трафика и данных управления обратной линии связи (RL) и выдает символы данных. Модулятор (Mod) 712 отображает символы данных и символы пилот-сигнала в надлежащих поддиапазонах и периодах символа, осуществляет модуляцию OFDM, если применима, и выдает последовательность кодовых элементов с комплексными значениями. Передающий блок (TMTR) 714 производит обработку (например, преобразование к аналоговому виду, усиление, фильтрацию и преобразование с повышением частоты) последовательности кодовых элементов и генерирует сигнал обратной линии связи, который передается через антенну 716.

В обслуживающей базовой станции 110x, множество антенн 752xa-752xt принимают сигналы обратной линии связи с терминала 120x и других терминалов. Каждая антенна 752x выдает принятый сигнал на соответствующий приемный блок (RCVR) 754x. Каждый приемный блок 754x производит обработку (например, фильтрацию, усиление, преобразование с понижением частоты и оцифровку) принятого сигнала, осуществляет демодуляцию OFDM, если применима, и выдает принятые символы. Пространственный процессор 758 RX осуществляет пространственную обработку приемника для символов, принятых от всех приемных блоков и выдает оценки символов данных, которые являются оценками переданных символов данных. Процессор 760x данных RX выполняет обращенное отображение, обращенное перемежение и декодирует оценки символов данных и выдает декодированные данные для терминала 120x и других терминалов, обслуживаемых в данный момент базовой станцией 110x.

Обработку передачи прямой линии связи можно осуществлять аналогично описанному выше для обратной линии связи. Обработка передач на прямой и обратной линиях связи обычно определяется системой.

Для управления помехой и мощностью, на обслуживающей базовой станции 110x, пространственный процессор 758x RX оценивает SNR приема для терминала 120x, оценивает межсекторную помеху, воспринимаемую базовой станцией 110x, и выдает оценочное SNR для терминала 110x и оценку помехи (например, измеренную помеху I_meas,m) на контроллер 770x. Контроллер 770x генерирует команды TPC для терминала 120x на основании оценочного SNR для терминала и целевого SNR. Контроллер 770x может генерировать отчет OTA OSI и/или отчет IS OSI на основании оценки помехи. Контроллер 770x также может принимать отчеты IS OSI от соседних секторов через блок 774x связи (Comm). Команды TPC, отчет OTA OSI для базовой станции 110x и, возможно, отчеты OTA OSI для других секторов обрабатываются процессором 782x данных TX и пространственным процессором 784x TX, обрабатываются передающими блоками 754xa-754xt, и передаются через антенны 752xa-752xt. Отчет IS OSI от базовой станции 110x можно передавать в соседние секторы через блок 774x связи, например посредством транзитного соединения или другой проводной линии связи.

В соседней базовой станции 110y, множество антенн 752ya-752yt принимают сигналы обратной линии связи с терминала 120y и других терминалов. Каждая антенна 752y выдает принятый сигнал на соответствующий приемный блок (RCVR) 754ya-752yt. Каждый приемный блок 754y производит обработку (например, фильтрацию, усиление, преобразование с понижением частоты и оцифровку) принятого сигнала, осуществляет демодуляцию OFDM, если применима, и выдает принятые символы. Пространственный процессор 758y RX оценивает межсекторную помеху, воспринимаемую базовой станцией 110y, и выдает оценку помехи на контроллер 770y. Процессор 760y данных RX выполняет обращенное отображение, обращенное перемножение и декорирует оценки символов данных выдает декодированные данные для терминала 120y и других терминалов, обслуживаемых в данный момент базовой станцией 110y.

Контроллер 770y может генерировать отчет OTA OSI и/или отчет IS OSI на основании оценки помехи. Отчет OTA OSI обрабатывается и транслируется на терминалы в системе. Отчет IS OSI можно передавать в соседние секторы через блок 774y связи.

Отчет OTA OSI для базовой станции 110y и, возможно, отчеты OTA OSI для других секторов обрабатываются процессором 782y данных TX и пространственным процессором 784y TX. В терминале 120x, антенна 716 принимает сигналы прямой линии связи от обслуживающих и соседних базовых станций и выдает принятый сигнал на приемный блок 714. Принятый сигнал обрабатывается и преобразуется в цифровую форму приемным блоком 714 и дополнительно обрабатывается демодулятором (Demod) 742 и процессором 744 данных RX. Процессор 744 выдает команды TPC, передаваемые обслуживающей базовой станцией 110x для терминала 120x, и отчеты OTA OSI, транслируемые соседними базовыми станциями. Блок оценки канала в демодуляторе 742 оценивает коэффициент усиления канала для каждой базовой станции. Контроллер 720 детектирует полученные команды TPC и обновляет опорный уровень мощности на основании решений на TPC. Контроллер 720 также регулирует передаваемую мощность для канала трафика на основании отчетов OTA OSI, полученных от соседних базовых станций, и коэффициентов усиления канала для обслуживающих и соседних базовых станций. Контроллер 720 обеспечивает передаваемую мощность для канала трафика, назначенного терминалу 120x. Процессор 710 и/или модулятор 712 масштабирует символы данных на основании передаваемой мощности, обеспечиваемой контроллером 720.

Контроллеры 720, 770x и 770y управляют операциями различных блоков обработки на терминале 120x и базовой станции 110x и 110y соответственно. Эти контроллеры также могут осуществлять различные функции для управления помехой и мощностью. Например, в контроллере 720 могут быть реализованы любые или все блоки 642-658, показанные на фиг.6 и/или процессы 300, 400 и/или 500, показанные на фиг.3-5. В контроллере 770 для каждой базовой станции 110 может быть полностью или частично реализован процесс 200, показанный на фиг.2. В блоках памяти 722, 772x и 772y хранятся данные и программные коды для контроллеров 720, 770x, и 770y соответственно. Диспетчер 780x осуществляет диспетчеризацию терминалов для связи с базовой станцией 110x, а также назначает каналы трафика запланированным терминалам, например, на основании отчетов IS OSI от соседних базовых станций.

На фиг.8 показано устройство, пригодное для управления помехой. Устройство включает в себя средство 800 приема отчета(ов) IS OSI и средство 802 регулировки передач данных для терминалов в секторе на основании принятых отчетов IS OSI.

На фиг.9 показано устройство, пригодное для обеспечения управления помехой. Устройство включает в себя средство 900 генерации отчета(ов) IS OSI и средство 902 передачи отчета(ов) IS OSI в один или несколько секторов. В ряде случаев, средство генерации может содержать средство генерации другого отчета IS OSI для каждого сектора, и средство передачи может быть подключено к проводному соединению, например транзитному соединению.

Описанные методы управления помехой можно реализовать различными средствами. Например, эти методы можно реализовать аппаратными средствами, программными средствами или комбинированными средствами. Для аппаратной реализации, блоки обработки, используемые для осуществления управления помехой на базовой станции можно реализовать в виде одного/ой или нескольких специализированных интегральных схем (СИС), цифровых сигнальных процессоров (ЦСП), устройств цифровой обработки сигналов (УЦОС), программируемых логических устройств (ПЛУ), программируемых пользователем вентильных матриц (ППВМ), процессоров, контроллеров, микроконтроллеров, микропроцессоров, электронных устройств, других электронных блоков, предназначенных для осуществления описанных здесь функций, или их комбинации. Блоки обработки, используемые для осуществления управления помехой на терминале, также могут быть реализованы в виде одного/ой или нескольких СИС, ЦСП, процессоров, электронных устройств и т.д.

Для программной реализации, техники управления помехой можно реализовать в виде модулей (например, процедур, функций и т.д.), которые осуществляют описанные здесь функции. Программные коды могут храниться в блоке памяти (например, блоке памяти 722, 772x или 772y, показанном на фиг.7) и выполняться процессором (например, контроллером 720, 770x или 770y). Блок памяти можно реализовать внутри процессора или вне процессора.

Вышеприведенное описание раскрытых вариантов осуществления предоставлено, чтобы специалист в данной области мог использовать настоящее изобретение. Специалисту в данной области должны быть очевидны различные модификации этих вариантов осуществления, и раскрытые здесь общие принципы можно применять к другим вариантам осуществления, не выходя за рамки сущности и объема изобретения. Таким образом, настоящее изобретение не ограничивается показанными здесь вариантами осуществления, но подлежит рассмотрению в самом широком объеме, согласующемся с раскрытыми принципами и новыми признаками.

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано в системах беспроводной связи. Для управления помехой, сектор m оценивает воспринимаемую помеху от терминалов в соседних секторах и получает оценку помехи. Сектор m может генерировать отчет для передачи посредством радиосвязи (ОТА) о помехе от другого сектора (OSI) и/или межсекторный (IS) отчет OSI на основании оценки помехи. Сектор m может передавать отчет IS OSI в соседние секторы, принимать отчеты IS OSI от соседних секторов и регулировать передачи данных для терминалов в секторе m на основании принятых отчетов IS OSI. Сектор m может управлять доступом терминалов в сектор m, отменять назначение допущенных терминалов, осуществлять диспетчеризацию терминалов в секторе m таким образом, чтобы снизить помеху для соседних секторов, и/или назначать терминалам в секторе m каналы графика, которые обуславливают уменьшение помехи для соседних секторов. Технический результат - повышение производительности каждого из терминалов путем ослабления помех от других терминалов в системе беспроводной связи. 6 н. и 24 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Устройство для управления помехой, содержащее
память,
процессор, соединенный с памятью и предназначенный для рассылки отчета о помехе на терминалы в соседних секторах и регулирования передачи данных для терминалов в секторе на основании, по меньшей мере, одного отчета о помехе, полученного от, по меньшей мере, одного соседнего сектора, причем, по меньшей мере, один отчет о помехе содержит информацию, указывающую измерения в, по меньшей мере, одном соседнем секторе, на основании, по меньшей мере, одного терминала из терминалов.

2. Устройство по п.1, в котором отчет о помехе для, по меньшей мере, одного соседнего сектора указывает пороги и измерения, воспринимаемые в, по меньшей мере, одном соседнем секторе для, по меньшей мере, одного терминала из терминалов.

3. Устройство по п.1, в котором контроллер дополнительно обеспечивает регулирование путем управления доступом терминалов в сектор на основании, по меньшей мере, одного отчета о помехе от, по меньшей мере, одного соседнего сектора.

4. Устройство по п.3, в котором контроллер обеспечивает управление доступом терминалов в сектор дополнительно на основании класса приоритета пользователя, класса качества обслуживания (QoS) или их комбинации.

5. Устройство по п.1, в котором контроллер обеспечивает блокирование доступа к сектору или отмену назначения терминалов, которым уже предоставлен доступ к сектору, если какой-либо из, по меньшей мере, одного соседнего сектора воспринимает чрезмерную помеху.

6. Устройство по п.1, в котором контроллер обеспечивает управление нагрузкой сектора на основании, по меньшей мере, одного отчета о помехе от, по меньшей мере, одного соседнего сектора.

7. Устройство по п.1, в котором контроллер дополнительно обеспечивает регулирование путем изменения диспетчеризации терминалов в секторе для передачи данных на основании, по меньшей мере, одного отчета о помехе от, по меньшей мере, одного соседнего сектора.

8. Устройство по п.1, в котором контроллер дополнительно обеспечивает регулирование путем снижения скорости передачи данных для, по меньшей мере, одного из терминалов в секторе, если какой-либо из, по меньшей мере, одного соседнего сектора воспринимает чрезмерную помеху.

9. Устройство по п.1, в котором контроллер дополнительно обеспечивает регулирование путем назначения каналов трафика терминалам в секторе на основании, по меньшей мере, одного отчета о помехе от, по меньшей мере, одного соседнего сектора.

10. Устройство для управления помехой, содержащее
средство для рассылки отчета о помехе на терминалы в соседних секторах;
средство приема, по меньшей мере, одного отчета о помехе от, по меньшей мере, одного соседнего сектора, причем, по меньшей мере, один отчет о помехе для, по меньшей мере, одного соседнего сектора содержит информацию, указывающую измерения в, по меньшей мере, одном соседнем секторе на основании, по меньшей мере, одного терминала из терминалов сектора, и средство регулировки передач данных для терминалов в секторе на основании, по меньшей мере, одного отчета о помехе от, по меньшей мере, одного соседнего сектора.

11. Устройство по п.10, в котором средство регулировки передач данных для терминалов в секторе содержит средство управления доступом терминалов в сектор на основании, по меньшей мере, одного отчета о помехе от, по меньшей мере, одного соседнего сектора.

12. Устройство по п.10, в котором средство регулировки передач данных для терминалов в секторе содержит средство диспетчеризации терминалов в секторе для передачи данных на основании, по меньшей мере, одного отчета о помехе от, по меньшей мере, одного соседнего сектора.

13. Устройство по п.10, в котором средство регулировки передач данных для терминалов в секторе содержит средство назначения каналов трафика терминалам в секторе на основании, по меньшей мере, одного отчета о помехе от, по меньшей мере, одного соседнего сектора.

14. Устройство по п.10, в котором отчет о помехе для, по меньшей мере, одного соседнего сектора указывает пороги и измерения, воспринимаемые в, по меньшей мере, одном соседнем секторе для, по меньшей мере, одного терминала из терминалов.

15. Способ управления связью в системе беспроводной связи, содержащий этапы, на которых рассылают отчет о помехе на терминалы в соседних секторах;
принимают, по меньшей мере, один отчет о помехе от, по меньшей мере, одного соседнего сектора, причем, по меньшей мере, один отчет о помехе содержит информацию, указывающую измерения в, по меньшей мере, одном соседнем секторе на основании, по меньшей мере, одного терминала из терминалов сектора, и регулируют передачи данных для терминалов в секторе на основании, по меньшей мере, одного отчета о помехе от, по меньшей мере, одного соседнего сектора.

16. Способ по п.15, в котором на этапе регулировки передач данных для терминалов в секторе управляют доступом терминалов в сектор на основании, по меньшей мере, одного отчета о помехе от, по меньшей мере, одного соседнего сектора.

17. Способ по п.15, в котором на этапе регулировки передач данных для терминалов в секторе осуществляют диспетчеризацию терминалов в секторе для передачи данных на основании, по меньшей мере, одного отчета о помехе от, по меньшей мере, одного соседнего сектора.

18. Способ по п.15, в котором на этапе регулировки передач данных для терминалов в секторе назначают каналы трафика терминалам в секторе на основании, по меньшей мере, одного отчета о помехе от, по меньшей мере, одного соседнего сектора.

19. Способ по п.15, в котором отчет о помехе для, по меньшей мере, одного соседнего сектора указывает пороги и измерения, воспринимаемые в, по меньшей мере, одном соседнем секторе для, по меньшей мере, одного терминала из терминалов.

20. Устройство для управления помехой, содержащее память и контроллер, предназначенный для определения оцененной помехи в секторе, по меньшей мере, одним терминалом, по меньшей мере, одного другого сектора, для выдачи команды на передачу первого отчета о помехе, в, по меньшей мере, один сектор, и для передачи второго отчета о помехе на терминалы в, по меньшей мере, один другой сектор.

21. Устройство по п.20, в котором отчет о помехе указывает пороги и измерения, воспринимаемые в секторе для, по меньшей мере, одного терминала.

22. Устройство по п.20, дополнительно содержащее передающий блок, предназначенный для передачи отчета о помехе в, по меньшей мере, один другой сектор посредством проводного соединения на основании команд контроллера.

23. Устройство по п.22, в котором проводное соединение содержит транзитное соединение.

24. Устройство по п.20, в котором контроллер дополнительно обеспечивает генерирование другого отчета о помехе, указывающего измерения помехи в секторе, по меньшей мере, одним терминалом каждого другого сектора, и выдачу команд на передачу других отчетов о помехе в другой сектор.

25. Устройство для управления помехой, содержащее средство для определения оцененной помехи в секторе, по меньшей мере, одним терминалом, по меньшей мере, одного другого сектора, средство передачи первого отчета о помехе, в, по меньшей мере, один сектор, и средство для передачи второго отчета о помехе на терминалы в, по меньшей мере, один другой сектор.

26. Устройство по п.25, в котором отчет о помехе указывает пороги и измерения, воспринимаемые в секторе для, по меньшей мере, одного терминала.

27. Устройство по п.25, в котором средство передачи содержит средство передачи посредством проводного соединения.

28. Устройство по п.27, в котором проводное соединение содержит транзитное соединение.

29. Устройство по п.25, в котором средство генерации содержит средство генерации другого отчета о помехе, указывающего измерения помехи в секторе, по меньшей мере, одним терминалом каждого другого сектора.

30. Считываемый компьютером носитель, имеющий сохраненные на нем исполняемые с помощью компьютера инструкции, которые вызывают выполнение машиной операций для управления помехой, заключающиеся в том, что рассылают отчет о помехе на терминалы в соседних секторах;
принимают, по меньшей мере, один отчет о помехе от, по меньшей мере, одного соседнего сектора, причем по меньшей мере, один отчет о помехе содержит информацию, указывающую измерения в, по меньшей мере, одном соседнем секторе, на основании, по меньшей мере, одного терминала из терминалов сектора, и
регулируют передачи данных для терминалов в секторе на основании, по меньшей мере, одного отчета о помехе от, по меньшей мере, одного соседнего сектора.