ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к области цепей с RX разнесением для беспроводной связи.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В сегодняшнем мире растущей потребности в большей пропускной способности и увеличении скоростей передачи данных в сетях беспроводной радиосвязи такие важные параметры мобильной станции, как потребление тока, динамический диапазон и другие, являются предметом компромисса, так как они обычно находятся в конфликте с увеличивающейся скоростью передачи данных.
Особенно новейшие разработки на рынке беспроводной связи, такие как WCDMA (широкополосный множественный доступ с разделением несущей), HSPDA (Высокоскоростной доступ к пакетным данным) и разнесение приемников (RX разнесение) ведут к повышению потребления тока.
RX разнесение является одним из важнейших факторов в сотовом планировании и способности сети увеличить ее пропускную способность. Справедливо сказать, что RX разнесение будет поддерживаться большинством сетевых операторов в ближайшем будущем.
Можно определить RX разнесение как способ улучшения качества приема радиосигнала посредством получения двух версий одного и того же сигнала на двух или более антеннах. Этим способом, для принятого сигнала, улучшается SNR (ОТНОШЕНИЕ СИГНАЛ-ШУМ).
Кроме того, существуют другие технологии разнесения, например когда восстанавливается только сигнал с наивысшим SNR или RSSI (индикатор мощности принятого сигнала), принятый на одну из двух или более антенн, или когда сигналы, принятые на обе антенны, объединяются в один принятый сигнал для улучшения SNR принятого сигнала.
Однако недостатком использования в устройстве RX разнесения является повышенное потребление тока. Вычисления обычно показывают, что потребление тока в режиме разнесения увеличит потребляемый ток в мобильной станции на 10-20%, и поэтому ставит под вопрос на массовое внедрение RX разнесения в мобильные станции. Некоторые известные попытки снижения потребляемой мощности в мобильной станции, обусловленные введением RX разнесения, описаны в документах US 2004/0219959, 2005/0197080.
В US 2004/0219959 на имя Kayrallah и др. описывается переключение дополнительной приемной антенны в мобильной станции в случае, если мощность полученного сигнала падает ниже заданного значения. Другими словами, этот приемник в мобильных станциях работает в режиме одиночного приемника. Дополнительно в US 2005/0197080 на имя Ulupinar раскрывает разнесение приемников мобильной станции, где либо повышается доступная мощность в прямой линии, либо включается вторая антенна, чтобы использовать разнесение приемников для достижения желательного целевого FER (Коэффициент ошибок кадра).
В то время как переключаемое разнесение приемников, раскрытое в патенте на имя Kayrallah, имеет место только в мобильной станции, разнесение приемников в патенте на имя Ulupinar помимо прочего принимает во внимание условия работы в беспроводной сети, требования передачи и настройки управления, чтобы принять решение, переключиться ли на разнесенный прием или прием сигнала на одиночную антенну.
Данное изобретение предлагает новый подход к разнесению приемников и в прямой и в обратной линии, при котором наряду с этим разнесение используется, только когда необходимо, и поэтому уменьшает потребление тока в приемнике, который может быть или базовой станцией, или мобильной станцией.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задача изобретения достигается способом снижения потребляемой мощности в базовой станции в сети беспроводной связи, содержащим этапы, на которых:
а) измеряют первое значение, указывающее на коэффициент ошибок для сигнала, принимаемого в базовой станции,
b) корректируют целевое качество сигнала в случае, если измеренное первое значение определено, как находящееся вне заданного диапазона,
с) измеряют второе значение, указывающее на качество сигнала, для сигнала, принимаемого в базовой станции, и сравнивают измеренный сигнал с откорректированным целевым качеством сигнала,
d) проверяют, было ли достигнуто или превышено пороговое значение качества сигнала, принимаемого в базовой станции,
е) открывают схему разнесения приемников в базовой станции, когда второе значение достигает или превышает пороговое значение,
f) повторно измеряют второе значение, указывающее на качество сигнала, для сигнала, принимаемого в базовой станции, и сравнивают его с целевым значением качества сигнала, установленным на этапе b), и, наконец,
g) посылают сигнал к мобильной станции для снижения выходной мощности сигнала, принимаемого в базовой станции.
Преимущество этого способа состоит в сокращении потребления тока в базовой станции, так как схема RX разнесения в базовой станции включена, только когда необходимо, вместо постоянного включения.
С другой стороны, включение схемы разнесения также понижает значение качества сигнала, требуемое для удовлетворения установленного выше целевого значения качества сигнала, и, таким образом, снижение выходной мощности для сигнала, переданного от мобильной станции к базовой станции, приведет также к снижению потребления тока в мобильной станции.
Согласно другому аспекту способа по изобретению задача изобретения достигнута способом сокращения потребляемой мощности в мобильной станции в сети беспроводной связи, содержащим этапы, на которых:
a) измеряют первое значение, указывающее на коэффициент ошибок для сигнала, принимаемого в мобильной станции,
b) корректируют целевое значение качества сигнала в случае, если измеренное первое значение определено как находящееся вне заданного диапазона,
c) измеряют второе значение, указывающее на качество сигнала, для сигнала, принимаемого в базовой станции и сравнивают измеренный сигнал с откорректированным целевым значением качества сигнала,
d) проверяют, было ли достигнуто или превышено пороговое значение качества сигнала, принимаемого в базовой станции,
e) открывают схему разнесения приемников в мобильной станции, когда второе значение достигает или превышает пороговое значение,
f) повторно измеряют второе значение, указывающее на качество сигнала, для сигнала, принимаемого в мобильной станции, и сравнивают его с целевым значением качества сигнала, установленным на этапе b), и, наконец,
g) посылают сигнал к базовой станции для снижения выходной мощности сигнала, принимаемого в мобильной станции.
Таким образом, преимуществом этого аспекта способа по изобретению является сохранение энергии батареи питания в мобильной станции посредством включения цепи RX разнесения в мобильной станции, только когда необходимо. Включение цепи RX разнесения также приводит к понижению значения качества сигнала, которое необходимо для удовлетворения установленного целевого качества сигнала. Как следствие, базовая станция может понизить свою выходную мощность для сигнала, передаваемого к мобильной станции, и, следовательно, уменьшить свое потребление тока.
Согласно еще одному аспекту по изобретению задача изобретения достигается мобильной станцией для связи в беспроводной сети, где мобильная станция содержит первый модуль для измерения первого значения, указывающего на коэффициент ошибок для сигнала, принимаемого в мобильной станции, и для измерения второго значения, указывающее на качество сигнала, для сигнала, принимаемого в мобильной станции; второй модуль для сравнения измеренного первого значения с заданным значением, указывающим на коэффициент ошибок для этого сигнала, и первого значения с пороговым значением для качества сигнала; и схему разнесения приемников, где мобильная станция дополнительно содержит модуль управления для корректировки целевого качества сигнала в случае, если измеренное первое значение определено как находящееся вне заданного диапазона и модуль управления дополнительно адаптирован для открытия схемы разнесения приемников в мобильной станции, когда пороговое значение для качества сигнала, принятого в мобильной станции, было достигнуто или превышено, причем первый модуль дополнительно адаптирован для повторного измерения второго значения, указывающего на качество сигнала для сигнала, принимаемого в мобильной станции, и второй модуль дополнительно адаптирован для повторного сравнения второго значения, указывающего на качество сигнала для сигнала, принимаемого в мобильной станции, с целевым качеством сигнала, и при этом модуль управления дополнительно адаптирован для посылки через антенну в базовую станцию сигнала для уменьшения выходной мощности для сигнала, принимаемого в мобильной станции.
Согласно еще одному аспекту по изобретению задача изобретения достигается базовой станцией для связи в беспроводной сети, которая содержит первый модуль для измерения первого значения, указывающего на коэффициент ошибок для сигнала, принимаемого в базовой станции, и для измерения второго значения, указывающего на качество сигнала, для сигнала, принимаемого в базовой станции; второй модуль для сравнения измеренного первого значения с заданным значением, указывающим на коэффициент ошибок для сигнала и первого значения с пороговым значением для качества сигнала; и схему разнесения приемников, где базовая станция дополнительно содержит модуль управления для корректировки целевого значения качества сигнала в случае, если измеренное первое значение определено как находящееся вне заданного диапазона, и модуль управления дополнительно адаптирован, чтобы открывать схему разнесения приемников в базовой станции, когда пороговое значение для качества сигнала, принимаемого в базовой станции, было достигнуто или превышено, причем первый модуль дополнительно адаптирован, чтобы повторно измерять второе значение, указывающее на качество сигнала, для сигнала, принимаемого в базовой станции, и второй модуль дополнительно адаптирован, чтобы повторно сравнивать второе значение, указывающее на качество сигнала, для сигнала, принимаемого в базовой станции, с целевым значением качества сигнала, и при этом модуль управления адаптирован, чтобы посылать через антенну в мобильную станцию сигнал для уменьшения выходной мощности для сигнала, принимаемого в базовой станции.
Согласно изобретению мобильная станция и базовая станция специально приспособлены для реализации этапов способа для двух аспектов способа настоящего изобретения, описанного ранее.
Кроме того, согласно другому аспекту настоящего изобретения задача изобретения достигнута компьютерной программой, содержащей наборы команд для:
a) измерения первого значения, указывающего на коэффициент ошибок для сигнала, принимаемого в базовой станции,
b) корректировки целевого значения качества сигнала в случае, если измеренное первое значение определено как находящееся ниже заданного значения, указывающего на коэффициент ошибок для сигнала,
c) измерения второго значения, указывающего на качество сигнала для сигнала, принимаемого в базовой станции и сравнения измеренного сигнала с увеличенным целевым значением качества сигнала,
d) проверки, было ли пороговое значение качества сигнала для сигнала, принимаемого в базовой станции, достигнуто или превышено,
e) открытия схемы разнесения приемников в базовой станции, когда второе значение достигает или превышает пороговое значение,
f) повторного измерения второго значения, указывающего на качество сигнала для сигнала, принимаемого в базовой станции, и сравнения измеренного сигнала с откорректированным целевым значением качества сигнала, и в заключение
g) передачи сигнала к мобильной станции для уменьшения выходной мощности для сигнала, принимаемого в базовой станции.
В заключение, согласно другому аспекту настоящего изобретения задача изобретения достигнута компьютерной программой, включающей наборы команд для:
a) измерения первого значения, указывающего на коэффициент ошибок для сигнала, принимаемого в мобильной станции,
b) увеличения целевого значения качества сигнала в случае, если измеренное первое значение ниже заданного значения, указывающего на коэффициент ошибок для сигнала,
с) измерения второго значения, указывающего на качество сигнала для сигнала, принимаемого в базовой станции, и сравнения измеренного сигнала с увеличенным целевым значением качества сигнала,
d) проверки, было ли достигнуто или превышено пороговое значение качества сигнала для сигнала, принимаемого в базовой станции,
e) открытия схемы разнесения приемников в мобильной станции, когда второе значение достигает или превышает пороговое значение,
f) повторного измерения второго значения, указывающего на качество сигнала для сигнала, принимаемого в мобильной станции, и сравнения его с целевым значением качества сигнала, установленным на этапе b),
и, наконец,
g) передачи сигнала к базовой станции для уменьшения выходной мощности сигнала, принимаемого в мобильной станции.
Обе компьютерные программы специально предназначены для выполнения этапов способа согласно аспектам способа в соответствии с настоящим изобретением, представленным ранее в тексте, и подлежат сохранению на носителе информации или в памяти в мобильной станции и базовой станции в соответствии с настоящим изобретением.
Эти и другие преимущества данного изобретения будут легко понятны при изучении нижеследующего детального описания и сопроводительных чертежей.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 иллюстрирует разнесенные приемники, содержащие основную антенну и разнесенную антенну согласно известной технологии.
Фиг.2 схематично иллюстрирует базовую станцию в соответствии с одним вариантом выполнения настоящего изобретения.
Фиг.3 иллюстрирует мобильную станцию в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.
Фиг.4 схематично иллюстрирует восходящую линию связи между двумя мобильными станциями и одной базовой станцией.
Фиг.5 схематично иллюстрирует сигнализацию нисходящей линии связи между базовой станцией и мобильной станцией в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.
Фиг.6 изображает блок-схему алгоритма, описывающего этапы, выполняемые в разнесенном приемнике в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.
ДЕТАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Фиг.1 иллюстрирует систему 100 с разнесенными приемниками согласно известной технологии.
Система 100 с разнесенными приемниками содержит первую или основную антенну 110 и вторую или разнесенную антенну 150. Даже если обычно есть две приемные антенны в разнесенных приемниках, такой приемник может в равной степени содержать более чем две антенны.
Обычно две различных версии того же самого сигнала принимаются в основной антенне 110 и в разнесенной антенне 150. Наиболее вероятно сигналы проходят вдоль различных путей, испытывают различное ослабление и потери на трассе вдоль различных трасс распространения и, следовательно, достигнут основной антенны 110 и разнесенной антенны 150 с различными SNR, RSSI или некоторым другим индикатором качества сигнала.
После приема первой версии сигнала в основной антенне 110 сигнал, как правило, усиливается малошумящим усилителем 124, будучи отфильтрованным в фильтре 120 дуплексора, для удаления помехи от других сигналов на частотах, близких к частоте сигнала, и усиленным усилителем 122 мощности.
Интересующие части спектра сигнала усиливаются малошумящим усилителем 124 и вновь фильтруются по частоте промежуточным фильтром 126. В остальной части основного приемника сигнал фильтруется на промежуточную частоту, сначала будучи усиленным усилителем 128 с регулируемым усилением и смешанным с преобразованием на низкие частоты смесителем 132 с заданной частотой, генерируемой VCO 130 (управляемый напряжением генератор), перед усилением снова усилителем 134 с регулируемым усилением. Далее, обработанный таким образом сигнал фильтруется фильтром 136 низкой частоты.
Часть разнесения приемника с разнесением, содержащая разнесенную антенну 150, выполняет обработку сигналов второй версии того же самого сигнала аналогичным способом, как и в случае части приемника, содержащего основную антенну. Таким образом, принятая вторая версия сигнала фильтруется по частоте фильтром 152 для удаления помех от других сигналов, усиливается усилителем 154 с регулируемым усилением и фильтруется промежуточным фильтром 156, чтобы отфильтровать нежелательные части спектра сигнала. Далее, интересующие части спектра сигнала усиливаются переменным аттенюатором 158 перед смешиванием для преобразования на промежуточную частоту в смесителе 162 умножением этого сигнала на заданную частоту, вырабатываемую VCO 160, после чего сигнал усиливается переменным аттенюатором 164 и фильтруется в фильтре 166 низкой частоты.
При использовании RX разнесения сигналы, принимаемые в основной антенне 110 и разнесенной антенне 150, часто объединяются в один сигнал, чтобы улучшить SNR сигнала различными способами, такими как EGC (объединение с равным усилением), MRC (объединение c максимальным соотношением) или IRC (объединение с подавлением помех).
Здесь следует упомянуть, что хотя мобильная станция или базовая станция по изобретению могут использовать приемник с RX разнесением по фиг.1, это описание приемника с RX разнесением служит только в целях иллюстрации и не должно быть интерпретировано как ограничение мобильной станции или базовой станции согласно настоящему изобретению, чтобы содержать только такой приемник с RX разнесением.
На фиг.2 показан вариант выполнения базовой станции 200 согласно настоящему изобретению. В этом варианте выполнения базовая станция 200 содержит основную антенну 210 и разнесенную антенну 215 со структурой, уже описанной на фиг.1. Обе антенны 210, 215 подключены к приемопередатчику 220, который помимо пердачи и получения сигналов через основную антенну 210 и разнесенную антенну 215 измеряет BLER (коэффициент ошибок блока) для сигнала, принятого через основную антенну 210, разнесенную антенну 215 или через обе, в зависимости от того, включено ли разнесение приемников в базовой станции 200 или нет. Кроме того, первый модуль измеряет качество сигнала, принимаемого в базовой станции 200, либо как SIR (соотношение сигнал-помеха), SINR (соотношение сигнал-помеха-шум), RSSI (индикатор мощности принятого сигнала), либо по некоторым другим параметрам, подходящим для отображения качества сигнала, принимаемого в базовой станции 200.
Приемопередатчик (220) связан с блоком обработки 230, который сравнивает измеренное значение BLER с заданным BLER, чтобы решить, является ли измеренный BLER приемлемым. Кроме того, блок обработки 230 сравнивает измеренное значение качества сигнала, такое как значение SIR с заданным целевым SIR. Это заданное целевое SIR гарантирует, что сигнал, переданный от мобильной станции к базовой станции 200, будет соответствовать требованию BLER.
Кроме того, блок обработки 230 сравнивает значение SIR для сигнала, принимаемого в базовой станции 200 с пороговым значением SIR.
Здесь пороговое значение SIR может быть выбрано как значение SIR, при котором потребление тока из-за включения разнесенной антенны 215 было бы ниже, чем дополнительное увеличение выходной мощности для сигнала, передаваемого от мобильной станции к базовой станции 200.
Базовая станция 200 по изобретению также содержит модуль управления 240, который, в зависимости от того, больше ли измеренное значение SIR, чем пороговое значение SIR, включает разнесенную антенну 215, чтобы понизить SIR для достижения целевого SIR. Включение разнесенной антенны 215 модулем управления 240 может быть выполнено посылкой управляющих сигналов в твердотельный выключатель (не показан), который откроет разнесенную антенну 215.
В случае, если измеренное значение SIR ниже, чем пороговое значение SIR, мобильная станция, от которой был принят сигнал, получает команду увеличить свою выходную мощность, чтобы достигнуть целевого SIR.
Фиг.3 иллюстрирует мобильную станцию 300 согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. Мобильная станция 300 содержит основную антенну 310 и разнесенную антенну 315, которые в основном выполняют ту же самую функцию, как их аналоги в базовой станции на фиг.2. Приемопередатчик 320, аналогично приемопередатчику 220 на фиг.2, определяет BLER сигнала, полученного в мобильной станции 300, и значение качества сигнала, такое как SIR, SINR, RSSI, или некоторое другое значение, указывающее на качество принимаемого сигнала. Остальные модули в мобильной станции 300, то есть блок обработки 330 и модуль управления 340, выполняют идентичные операции, как их аналоги в базовой станции 200 на фиг.2. Единственное отличие мобильной станции 300 - то, что направление связи противоположно относительно фиг.2, где базовая станция 200 принимает сигнал от мобильной станции, такой как, например, мобильная станция 300. Поэтому их функционирование не будет здесь повторено.
На фиг.4 показан пример системы беспроводной связи 400, содержащий базовую станцию 410 с модулем управления 412, первую мобильную станцию 420 и вторую мобильную станцию 422, где первая мобильная станция 420 осуществляет связь с базовой станцией 410 по первому радиоканалу, испытывающему потери L1 восходящей линии, и вторая мобильная станция 422 по второму каналу, испытывающему потери L2 восходящей линии.
Обе мобильные станции 420 и 422 посылают свои сигналы с первой и второй мощностью передачи PTX,1 и PTX,2 к базовой станции 410. Эти мощности передачи могут быть равны или не равны в зависимости от близости мобильных станций 420, 422 к базовой станции и возможно некоторых других факторов.
Теперь, на их пути к базовой станции, сигналы, передаваемые с мощностью передачи PTX,1 и PTX,2 испытывают различное ослабление, помехи и потери на трассе распространения. Это будет влиять на мощность сигналов, принимаемых в базовой станции 410, которые в этом примере показаны как мощность PRX,1 первого принимаемого сигнала для сигнала, принимаемого от первой мобильной станции 420, и как мощность PRX,2 второго принимаемого сигнала для сигнала, принимаемого от второй мобильной станции 422.
Однако сигналы, передаваемые первой и второй мобильными станциями 420 и 422, не только испытают ослабление, влияние помех и потерь на трассе распространения, но каждый сигнал будет отражаться и распространяться к базовой станции 410 по различным трассам, что приведет к тому, что этот самый сигнал появится в различных "версиях" в базовой станции.
Однако используя RX разнесение, эти различные "версии" одного и того же сигнала могут быть объединены в приемнике с RX разнесением, как, например, приемник на фиг.1 в базовой станции, чтобы улучшить SNR принимаемого сигнала.
Например, это может быть сделано базовой станцией сначала определением мощности сигналов PTX,1 и PTX,2 для сигналов, передаваемых от первой и второй мобильных станций 420 и 422, и затем определением потерь L1 и L2 на трассе восходящей линии связи для этих сигналов.
В предположении, что потери на трассе восходящей линии равны потерям на трассе нисходящей линии, может быть возможным для базовой станции 410 определить мощности PTX,1 и PTX,2 передаваемого сигнала из потерь L1 и L2 на трассе восходящей линии и, следовательно, скомпенсировать расстояние от первой и второй мобильных станций 420 и 422 до мобильных станций плюс затенение двух сигналов. Затенение сигнала возникает от препятствий на пути распространения сигнала от мобильной станции до базовой станции.
Базовая станция может тогда послать управляющее сообщение (не показано), выработанное модулем 412 управления, в первую и вторую мобильные станции 420, 422, на уменьшение или увеличение мощности PTX,1 и PTX,2 для их передаваемых сигналов, для того чтобы достичь цели приема этих двух сигналов с примерно равной мощностью PRX,1 и PRX,2. Причина желательности приема этих двух сигналов с примерно равной мощностью может, например, быть связана с желательным пороговым SIR (отношение сигнал-помеха).
Этого базовая станция 410 может также достигнуть, посылая управляющее сообщение (не показано) к мобильным станциям, удаленным от нее, в этом случае первой мобильной станции 420 передавать свой сигнал с повышенной мощностью PTX,1 или включать свою разнесенную антенну.
Если целью является уменьшение потребления тока в мобильных станциях 420, 422, то, предпочтительно, базовая станция 410 будет использовать разнесение приемников, включая вторую антенну приемника, таким образом предотвращая посылку сигналов с более высокой мощностью мобильными станциями 420, 422 и использование ширины полосы для управляющих сообщений к мобильным станциям 420, 422 по каналу нисходящей линии.
Можно также добавить, что, когда мощность принимаемых сигналов PRX,1 и PRX,2 достаточна для достижения целевого SIR, мобильные станции 420 и 422 могут уменьшить мощность PTX,1 и PTX,2 передаваемых сигналов и таким образом уменьшить их потребляемую мощность.
Однако, если цель сокращения потребления тока состоит в том, чтобы сэкономить мощность в базовой станции 410 (принимая во внимание, что у мобильных станций будут свои собственные механизмы экономии мощности), выгоды от разнесения приемников (более высокий SIR) могут быть оценены относительно побуждения мобильных станций 420, 422 передавать с более высокой мощностью PTX,1 и PTX,2.
Это более подробно поясняется на фиг.5.
Фиг.5 иллюстрирует сигнализацию управления между базовой станцией 510 и мобильной станцией 510 согласно настоящему изобретению, в случае, если первичной целью является снижение потребления тока в базовой станции 510.
Приняв сигнал от мобильной станции 510 по восходящей линии 520 с принятой мощностью PRX,BS, модуль 512 управления в базовой станции вычисляет фактический SIR, принимая во внимание принятую мощность PRX,BS и ослабление в нисходящей линии. После сравнения с целевым SIR базовая станция 510 решает, послать ли управляющее сообщение 522 в мобильную станцию 510, чтобы увеличить ее мощность передачи или включить ее разнесенную антенну.
Если главной целью является уменьшение потребления тока базовой станции 510, базовая станция будет ждать с включенной разнесенной антенной и посылать управляющее сообщение 522 в мобильную станцию, чтобы заставить ее увеличить ее мощность передачи. Это может или быть сделано однократно после оценки необходимой мощности передачи, удовлетворяющей целевому SIR в базовой станции 510, или выполняться непрерывно до достижения целевого SIR.
Оценка необходимой мощности передачи для мобильной станции 510 и посылка одного или нескольких управляющих сообщений в мобильную станцию 510 имели бы преимуществом уменьшение нагрузки в нисходящей линии, то есть радиоинтерфейсе от базовой станции 510 к мобильной станции 510.
Однако преимуществом адаптивного управления мощностью передачи была бы возможность лучше реагировать на изменяющиеся условия передачи в восходящей линии.
Далее, вариант осуществления способа по изобретению представлен на фиг.6.
На начальном этапе работа внешнего контура управления 600 мощностью будет объяснена через этапы способа согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. На этапе 610 одна или более мобильные станции 420, 422 измеряют мощность сигнала, принимаемого от базовой станции 410 в их приемниках, и в то же самое время считывают мощность передачи от базовой станции 410 на широковещательном канале.
В этой одной или более мобильных станциях эти два параметра объединяются на этапе 614, чтобы вычислить подходящую мощность передачи для сигнала, который упомянутые одна или более мобильных станций 420, 422 намереваются передавать к базовой станции 410. На следующем этапе 624 упомянутые одна или более мобильных станций 420, 422 передают преамбулу доступа к передаче в базовую станцию 410, чтобы получить разрешение послать их данные.
Если на этапе 626 базовая станция 410 подтвердила доступ к передаче, упомянутые одна или более мобильных станций 420, 422 посылают свои данные на этапе 628.
Однако, если такое подтверждение не было принято этими одной или более мобильными станциями 420, 422, они пытаются увеличить свою мощность передачи на определенную величину, например, на 1 дБ или больше. После этого они снова пытаются послать преамбулу доступа к передаче на этапе 624 к базовой станции 410.
После успешного доступа, предоставленного базовой станцией 410 на этапе 628, эти одна или более мобильных станций проверяют на этапе 632, является ли BLER для переданного сигнала приемлемым. В этом контексте приемлемым может считаться BLER, равный приблизительно 10-5 или ниже.
В случае, если BLER неприемлем для передачи сигнала, который будет полностью восстановлен базовой станцией 410, эта одна или более мобильных станций 420, 422 могут увеличить целевое SIR, чтобы быть в состоянии достигнуть заданный целевой BLER. Информация о BLER для этой одной или более мобильных станций 420, 422 может или быть получена статистически, принимая во внимание измерения CQI (Индикатор Качества Канала) от базовой станции 410, или некоторыми другими соответствующими средствами.
Информация об увеличенном целевом SIR тогда может, например, быть передана в управляющем сообщении к базовой станции 410.
После этого на этапе 642 в базовой станции проверяется, выше ли принятое целевое SIR, чем существующее целевое SIR в базовой станции 410.
Если это не так, то базовая станция 410 инструктирует эту одну или более мобильных станций 420, 422 уменьшить мощность сигнала передачи на этапе 643. Таким образом, мобильные станции не будут передавать свои сигналы с излишне высокой выходной мощностью и, следовательно, сократят потребления тока. После этого эта базовая станция 410 снова проверяет на этапе 642, выше ли принятое SIR, чем целевое SIR.
Если это так, то базовая станция проверяет на этапе 644, больше ли целевое SIR, принятое от этой одной или более мобильных станций 420, 422, чем заданное пороговое значение для SIR. Можно здесь упомянуть, что пороговое значение SIR может быть установлено так, что выше порога потребление тока из-за увеличения мощности передачи от этой одной или более мобильных станций 420, 422 было бы больше, чем потребление тока в базовой станции 410 из-за включенного разнесения приемников. Теперь, если на этапе 642 целевое SIR, принятое от мобильных станций 420, 422, выше, чем существующий порог SIR, базовая станция 410 включает свою разнесенную антенну на этапе 644, чтобы понизить значение, необходимое для SIR в сигнале, принимаемом от одной или больше мобильных станций 420, 422, и поэтому сохранит ток в мобильной станции вследствие отсутствия потребности в увеличении выходной мощности.
Затем, на этапе 646, эта базовая станция 410 снова измеряет SIR сигналов или сигналов, принимаемых от одной или более мобильных станций 420, 422. На следующем этапе 648 базовая станция 410 проверяет, ниже ли SIR для сигналов, принятых от этой одной или более мобильных станций 400, 422, чем вновь установленное целевое SIR .
Если это так, базовая станция 210 инструктирует эту одну или более мобильных станций 420, 422 на этапе 643 уменьшить мощность передачи сигнала и возвратиться к этапу 642, чтобы определить, больше ли вновь принятое SIR, чем целевое SIR.
Однако, если SIR для сигнала или сигналов, принятых от этой одной или более мобильных станций 648, выше, чем целевое значение SIR, то, очевидно, включение схемы 100 разнесения в базовой станции 410 было недостаточно, чтобы достигнуть желательного BLER, и поэтому базовая станция на этапе 449 вынуждает эту одну или более мобильных станций увеличить мощность сигнала передачи, чтобы достигнуть желательного SIR и, следовательно, желательного BLER.
Можно принять здесь во внимание, что описанный на фиг.6 пример способа по изобретению может использоваться в любых видах сетей беспроводной связи, таких как сеть GSM, сеть GPRS, сеть EDGE, сеть мобильной связи 3G (UMTS, CDMA2000), WLAN (Беспроводная Локальная сеть), таких как сети, основанные на IEEE 802.11, 802.15 или 802.16, PLAN (Персональная Локальная сеть), пикосети и все другие типы сетей, где есть узел доступа или шлюз и, по меньшей мере, одна мобильная станция, осуществляющая связь с узлом доступа. Можно также добавить, что хотя пример способа по изобретению был описан для восходящей линии связи, то есть когда одна или более мобильных станций передают данные к базовой станции, способ может также использоваться в нисходящей линии связи, то есть когда базовая станция передает данные к одной или более мобильным станциям.
В этом случае внешний контур управления 630 мощностью будет выполняться базовой станцией, в то время как внутренний контур управления 640 мощностью будет выполняться одной или более мобильными станциями 420, 422.
Изобретение относится к области связи и, в частности к схемам с разнесением приемников (RX разнесением) для беспроводной связи. Техническим результатом является уменьшение потребления тока в базовой станции или мобильной станции. Указанный технический результат достигается тем, что предложен способ, мобильная станция и базовая станция, действующие в сети беспроводной связи, где схема RX разнесения включается, только если потребление тока, обусловленное увеличением выходной мощности передатчика для достижения целевого значения качества сигнала в приемнике, привело бы к более высокому потреблению тока, чем при включении схемы RX разнесения в приемнике. 6 н. и 8 з.п. ф-лы, 6 ил.
1. Способ снижения потребления мощности в базовой станции при приеме и передаче сигналов в сети беспроводной связи, содержащий этапы, на которых:
a) измеряют первое значение, указывающее на коэффициент ошибок для сигнала, принимаемого в базовой станции,
b) корректируют целевое значение качества сигнала в случае, если измеренное первое значение определено, как находящееся вне заданного диапазона,
c) измеряют второе значение, указывающее на качество сигнала, для сигнала, принимаемого в базовой станции, и сравнивают измеренный сигнал с откорректированным целевым значением качества сигнала,
d) проверяют, было ли пороговое значение качества сигнала для сигнала, принимаемого в базовой станции, достигнуто или превышено, при этом способ дополнительно содержит этапы, на которых:
e) открывают схему разнесения приемников в базовой станции, когда второе значение достигает или превышает пороговое значение,
f) снова измеряют второе значение, указывающее на качество сигнала, для сигнала, принимаемого в базовой станции, и сравнивают его с целевым значением качества сигнала, установленным на этапе b),
g) посылают сигнал к мобильной станции на уменьшение выходной мощности для сигнала, принимаемого в базовой станции.
2. Способ по п.1, в котором этапы регулярно выполняют после заданных периодов времени.
3. Способ по п.1, в котором первым значением, указывающим на коэффициент ошибок, является, по меньшей мере, одно из BLER (коэффициент ошибок блоков), FER (коэффициент ошибок кадров) или BER (коэффициент ошибок битов).
4. Способ по п.1, в котором целевым значением качества сигнала и вторым значением, указывающим на качество сигнала, является, по меньшей мере, одно из SIR (отношение сигнал-помеха), SINR (отношение сигнал-помеха-шум) или RSSI (индикатор мощности принятого сигнала).
5. Способ по любому из пп.1-4, в котором пороговое значение качества сигнала для сигнала, принимаемого в базовой станции, содержит значение, при котором увеличенная выходная мощность в сигнале, принимаемом в базовой станции, приводит к большему потреблению мощности в мобильной станции, чем потребление мощности в базовой станции из-за открытия схемы разнесения приемников в базовой станции.
6. Способ по любому из пп.1-4, в котором выходная мощность для сигнала, принимаемого в базовой станции, является мощностью, на которой сигнал был передан от одной или более мобильных станций в сети беспроводной связи.
7. Способ снижения потребления мощности в мобильной станции при приеме и передаче сигналов в сетях беспроводной связи, содержащий этапы, на которых:
a) измеряют первое значение, указывающее на коэффициент ошибок для сигнала, принимаемого в мобильной станции,
b) корректируют целевое значение качества сигнала в случае, если измеренное первое значение определено, как находящееся за пределами заданного диапазона,
c) измеряют второе значение, указывающее на качество сигнала, для сигнала, принимаемого в базовой станции, и сравнивают измеренный сигнал с откорректированным целевым значением качества сигнала,
d) проверяют, было ли достигнуто или превышено пороговое значение качества сигнала для сигнала, принимаемого в базовой станции, при этом способ дополнительно содержит этапы, на которых
e) открывают схему разнесения приемников в мобильной станции, когда второе значение достигает или превышает пороговое значение,
f) снова измеряют второе значение, указывающее на качество сигнала, для сигнала, принимаемого в мобильной станции, и сравнивают его с целевым значением качества сигнала, установленным на этапе b),
g) посылают сигнал к базовой станции для уменьшения выходной мощности сигнала, принимаемого в мобильной станции.
8. Способ по п.7, в котором выходная мощность для сигнала, принимаемого в базовой станции, является мощностью, на которой сигнал был передан от одной или более базовых станций в сети беспроводной связи.
9. Мобильная станция для связи в сети беспроводной связи, содержащая:
- первый модуль для измерения первого значения, указывающего на коэффициент ошибок для сигнала, принимаемого в мобильной станции, и для измерения второго значения, указывающего на качество сигнала для сигнала, принимаемого в мобильной станции;
- второй модуль для сравнения измеренного первого значения с заданным значением, указывающим на коэффициент ошибок для сигнала, и для первого значения с пороговым значением для качества сигнала;
и схема приемника с разнесением,
причем мобильная станция дополнительно содержит модуль управления для того, чтобы корректировать целевое значение качества сигнала в случае, если измеренное первое значение находится вне заданного диапазона,
причем модуль управления дополнительно адаптирован, чтобы открывать схему разнесения приемников в мобильной станции, когда пороговое значение для качества сигнала, принимаемого в мобильной станции, было достигнуто или превышено,
при этом первый модуль дополнительно адаптирован, чтобы повторно измерять второе значение, указывающее на качество сигнала, для сигнала, принимаемого в мобильной станции, и второй модуль дополнительно адаптирован, чтобы повторно сравнивать второе значение, указывающее на качество сигнала, для сигнала, принимаемого в мобильной станции, с целевым значением качества сигнала, и при этом модуль управления адаптирован, чтобы послать сигнал в базовую станцию через антенну, чтобы уменьшить выходную мощность для сигнала, принимаемого в мобильной станции.
10. Мобильная станция по п.9, в которой первый модуль содержит приемопередатчик и второй модуль содержит процессор.
11. Базовая станция для связи в сети беспроводной связи, содержащая:
- первый модуль для измерения первого значения, указывающего на коэффициент ошибок, для сигнала, принимаемого в базовой станции, и для измерения второго значения, указывающего на качество сигнала, для сигнала, принимаемого в базовой станции;
второй модуль для сравнения измеренного первого значения с заданным значением, указывающим на коэффициент ошибок для сигнала и для первого значения с пороговым значением для качества сигнала;
и схему приемника с разнесением,
причем базовая станция дополнительно содержит модуль управления для того, чтобы корректировать целевое качество сигнала в случае, если измеренное первое значение находится вне заданного значения,
причем модуль управления дополнительно адаптирован, чтобы открывать схему разнесения приемников в базовой станции, когда пороговое значение для качества сигнала, принимаемого в базовой станции, было достигнуто или превышено,
при этом первый модуль дополнительно адаптирован, чтобы повторно измерять второе значение, указывающее на качество сигнала, для сигнала, принимаемого в базовой станции, и второй модуль дополнительно адаптирован, чтобы повторно сравнивать второе значение, указывающее на качество сигнала, для сигнала,
принимаемого в базовой станции, с целевым значением качества сигнала, и при этом модуль управления адаптирован, чтобы посылать сигнал в мобильную станцию через антенну, чтобы уменьшить выходную мощность для сигнала, принимаемого в базовой станции.
12. Базовая станция п.11, в которой первый модуль содержит приемопередатчик и второй модуль содержит блок обработки.
13. Компьютерочитаемый носитель, содержащий команды, исполняемые компьютером для снижения потребления мощности в базовой станции в сети беспроводной связи, а именно для:
a) измерения первого значения, указывающего на коэффициент ошибок для сигнала, принимаемого в базовой станции,
b) корректировки целевого значения качества сигнала в случае, если определено, что измеренное первое значение ниже заданного значения, указывающего на коэффициент ошибок для сигнала,
c) измерения второго значения, указывающего на качество сигнала, для сигнала, принимаемого в базовой станции, и сравнения его с увеличенным целевым значением качества сигнала,
d) проверки, было ли пороговое значение для качества сигнала, принимаемого в базовой станции, достигнуто или превышено,
при этом компьютерная программа дополнительно содержит наборы команд для
e) открытия схемы разнесения приемников в базовой станции, когда второе значение достигает или превышает пороговое значение,
f) повторного измерения второго значения, указывающего на качество сигнала для сигнала, принимаемого в базовой станции, и сравнения измеренного сигнала с откорректированным целевым значением качества сигнала,
g) передачи сигнала к мобильной станции для уменьшения выходной мощности для сигнала, принимаемого в базовой станции.
14. Компьютерочитаемый носитель, содержащий команды, исполняемые компьютером для снижения потребления мощности в базовой станции в сети беспроводной связи, а именно для:
а) измерения первого значения, указывающего на коэффициент ошибок для сигнала, принимаемого в мобильной станции,
b) увеличения целевого значения качества сигнала в случае, если определено, что измеренное первое значение ниже заданного значения, указывающего на коэффициент ошибок для сигнала,
c) измерения второго значения, указывающего на качество сигнала, для сигнала, принимаемого в базовой станции, и сравнения его с увеличенным целевым значением качества сигнала,
d) проверки, было ли достигнуто или превышено пороговое значение качества сигнала для сигнала, принимаемого в базовой станции,
при этом компьютерная программа дополнительно содержит наборы команд для
e) открытия схемы разнесения приемников в мобильной станции, когда второе значение достигает или превышает пороговое значение,
f) повторного измерения второго значения, указывающего на качество сигнала, для сигнала, принимаемого в мобильной станции,
и сравнения его с целевым значением качества сигнала, установленным на этапе b),
g) передачи сигнала к базовой станции для уменьшения выходной мощности для сигнала, принимаемого в мобильной станции.
| US 2004253955 A1, 16.12.2004 | |||
| US 2005197080 A1, 08.09.2005 | |||
| US 6185266 B1, 06.02.2001 | |||
| СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ УМЕНЬШЕНИЯ СРЕДНЕЙ ПЕРЕДАВАЕМОЙ МОЩНОСТИ ПО НИСХОДЯЩИМ ЛИНИЯМ СВЯЗИ ОТ ЦЕНТРАЛЬНЫХ СТАНЦИЙ В ПРОЦЕССЕ "МЯГКОЙ" ПЕРЕДАЧИ | 1994 |
|
RU2120198C1 |
| СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ДЕЙСТВИТЕЛЬНОЙ МОЩНОСТЬЮ ПЕРЕДАЧИ БАЗОВОЙ СТАНЦИИ В СОТОВОЙ СИСТЕМЕ СВЯЗИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 1996 |
|
RU2156545C2 |
| УСТРОЙСТВО И СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ МОЩНОСТИ И СКОРОСТИ ПЕРЕДАЧИ В БЕСПРОВОДНЫХ СИСТЕМАХ СВЯЗИ | 1996 |
|
RU2142672C1 |
