СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ МОЩНОСТИ ОБРАТНОГО КАНАЛА Российский патент 2011 года по МПК H04B7/05 H04W52/04 

Предпосылки создания изобретения

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится в целом к системам связи, более точно, системам беспроводной связи.

Описание уровня техники

На фиг.1 проиллюстрирована обычная система 100 многостанционного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA, от английского - code division multiple access). Система CDMA имеет множество комплектов абонентской аппаратуры (АА или UE, от английского - user equipment) 105, которые посредством радиоинтерфейса поддерживают связь с одним или несколькими обслуживающими узлами В 120/125. Множество узлов В соединены проводным интерфейсом с контроллером 130 радиосети (КРС или RNC, от английского - radio network controller). Дополнительно, хотя это и не показано на фиг.1, функциональные возможности как КРС 130, так и узлов В 120/125 (в качестве альтернативы называемых "базовыми станциями") могут быть объединены в едином объекте, называемом "маршрутизатором базовой станции". КРС 130 осуществляет доступ в Интернет 160 посредством вспомогательного узла межсетевого интерфейса (ВУМИ или GSN, от английского - gateway support node) 150 и(или) осуществляет доступ к коммутируемой телефонной сети общего пользования (PSTN, от английского - public switched telephone network) 170 посредством центра 140 коммутации подвижной связи (ЦКПС или MSC, от английского - mobile switching center).

Как показано на фиг.1, механизм регулирования мощности в системе 100 CDMA обычно используют с целью сведения к минимуму расхода энергии и помех и одновременного поддержания характеристик на желаемом уровне. Обычно этот механизм регулирования мощности реализован в виде двух цепей регулирования мощности. Первая цепь регулирования мощности (часто называемая "внутренней" цепью регулирования мощности или "внутренней цепью") регулирует мощность, передаваемую каждой мобильной станции или АА 105/110, таким образом, что качество передаваемого сигнала, который принимает приемник АА (например, измеряемое отношением сигнал-шум), поддерживается на уровне заданного отношения сигнала к сумме помех с шумом (ОСПШ или SINR от английского - signal-to-interference + noise ratio) или заданного E_b/N₀. Заданное значение ОСПШ или E_b/N₀, в котором E_b означает энергию на один информационный бит, a N₀ означает спектральную плотность мощности помех, воспринимаемых приемником, часто называют заданным значением регулируемой мощности или предельным значением. Вторая цепь регулирования мощности (часто называемая "внешней" цепью регулирования мощности или "внешней цепью") регулирует предельное значение таким образом, чтобы поддерживать на желаемом уровне характеристики, например, измеряемые конкретной заданной частотой блоков с ошибками (ЧБО или BLER, от английского - block error rate), частотой кадров с ошибками (ЧКО или FER, от английского - frame error rate) или частотой ошибок по битам (ЧОБ или BER, от английского - bit error rate).

Например, с целью регулирования мощности канала (например, прямого канала или обратного канала) внутренняя цепь сравнивает измеренное значение ОСПШ или E_b/N₀ принимаемого сигнала с заданным значением ОСПШ или заданным предельным значением. ОСПШ принимаемого сигнала измеряют периодически, например, с интервалом в 1,25 мс. Если измеренное значение ОСПШ или E_b/N₀ меньше предельного значения, число ошибок декодирования при декодировании приемником кадров принимаемых данных может быть настолько большим, что ЧКО выходит за диапазон приемлемых значений (т.е. является слишком высокой). Соответственно, приемник запрашивает увеличение мощности канала. Если измеренное значение ОСПШ или E_b/N₀ больше предельного значения, приемник запрашивает уменьшение мощности канала. В данном случае декодированные данные могут содержать небольшое число ошибок или не содержать ошибок, то есть кпд системы слишком высок (значение ЧКО значительно ниже диапазона приемлемых значений), и мощность передачи расходуется непроизводительно.

Внешняя цепь окружает внутреннюю цепь и действует с гораздо меньшей скоростью, чем внутренняя цепь, например, через интервалы в 20 мс. Внешняя цепь поддерживает качество обслуживания (КО или QoS, от английского - quality of service) канала. Внешняя цепь устанавливает и обновляет предельное значение ОСПШ в зависимости от изменений условий связи/внешних условий. Внешняя цепь следит за качеством канала, и, если качество является низким, внешняя цепь соответствующим образом увеличивает предельное значение. В качестве альтернативы, если качество канала является слишком высоким (например, значение ЧКО меньше заданного значения ЧКО, равного около 1% при передаче речевых сообщений, больше при передаче данных), внешняя цепь перенастраивает предельное значение таким образом, чтобы не происходил ненадлежащий расход ресурсов системы. Ввиду этого, заданное значение ОСПШ называют адаптивным. А поскольку этот процесс осуществляют для каждого канала, каждый приемник имеет собственное заданное адаптивное значение ОСПШ, в результате чего заданные значения ОСПШ различных приемников (например, приемников АА) различаются.

На фиг.2 проиллюстрирован обычный способ регулирования мощности обратного канала в режиме CDMA с использованием внутренней цепи. Осуществление проиллюстрированного на фиг.2 способа описано далее на примере обратного канала, связывающего АА 105 с узлом В 120. Тем не менее, подразумевается, что проиллюстрированный на фиг.2 способ отображает обычное регулирование мощности обратного канала в режиме CDMA для любой АА, поддерживающей связь с любым узлом В.

Как показано на фиг.2, на шаге S105 узел В (например, узел В 120) с помощью внутренней цепи измеряет ОСПШ пилот-сигналов, принимаемых от АА (например, АА 105). Результаты измерения ОСПШ (шаг S105) получают до или после подавления помех (ПП или IC, от английского - interference cancellation). В одном из примеров, если измерение ОСПШ пилот-сигналов осуществляют с последующим подавлением помех, узел В 120 измеряет ОСПШ пилот-сигналов до подавления помех, а затем измеряет остаточное отношение помехи-суммарные помехи после подавления помех. Отношение двух этих величин является показателем ОСПШ после подавления помех.

На шаге S110 узел В 120 сравнивает измеренное ОСПШ пилот-сигналов с заданным адаптивным значением ОСПШ. Заданное адаптивное значение ОСПШ предварительно устанавливают с помощью внешней цепи в КРС 130 таким образом, чтобы оно соответствовало уровню качества обслуживания (КО), отображаемому ожидаемой частотой пакетов с ошибками (ЧПО или PER, от английского - packet error rate) или ЧКО для каждого обслуживаемого комплекта АА (например, АА 105, 120 и т.д.). Вместе с тем, заданное адаптивное значение ОСПШ не является единственным фактором, влияющим на КО, и адаптивное ОСПШ устанавливают с учетом иных факторов таким образом, чтобы более точно настраиваться на желаемый уровень КО. Например, другим фактором, потенциально влияющим на КО, является отношение трафик-пилот-сигнал (ОТПС или TPR, от английского - traffic-to-pilot ratio) в АА 105. ОТПС в АА 105 является фиксированным и не "адаптируется", как это описано выше применительно к заданному адаптивному значению ОСПШ. Термин "фиксированное" ОТПС в данном случае означает, что при заданной скорости передачи величина ОТПС установлена на постоянном уровне и не меняется.

На шаге S115 узел В 120 передает АА 105 бит регулирования мощности передачи (РМП или ТРС, от английского - transmit power control). Бит РМП является одноразрядным двоичным показателем, который установлен на первом логическом уровне (например, более высоком логическом уровне или уровне "1"), чтобы дать команду АА (например, АА 105) увеличить мощность передачи на фиксированную величину, и на втором логическом уровне (например, более низком логическом уровне или уровне "0"), чтобы дать команду АА (например, АА 105) уменьшить мощность передачи на фиксированную величину. В одном из примеров, если сравнение на шаге S110 показывает, что измеренное ОСПШ пилот-сигнала меньше адаптивного заданного значения ОСПШ, узел В 120 передает АА 105 бит РМП, имеющий первый логический уровень (например, более высокий логический уровень или уровень "1"). В противном случае узел В 120 передает АА 105 бит РМП, имеющий второй логический уровень (например, более низкий логический уровень или уровень "0"). После того, как на шаге S115 узел В 120 передает АА 105 бит РМП, способ возвращается к шагу S105.

В одном из дополнительных примеров периодичность, с которой узел В 120 измеряет (шаг S105) ОСПШ пилот-сигналов, сравнивает измеренные ОСПШ пилот-сигналов с заданным адаптивным значением ОСПШ (шаг S110) и передает биты РМП (шаг S115), может зависеть от желаемой "жесткости" регулирования мощности, которую определяет инженер-разработчик системы.

Хотя проиллюстрированный на фиг.2 способ осуществляют в узле В 120 с использованием внешней цепи, КРС 130 периодически определяет, следует ли корректировать заданное адаптивное значение ОСПШ исходя из анализа обмена данными по внутренней цепи. Это может быть определено на основе нескольких критериев. Например, если ЧПО или ЧКО является относительно низкой (например, АА 105 адресовано очень малое число отрицательных подтверждений (NACK, от английского - non-acknowledgment), означающих сбои при передаче), КРС 130 уменьшает заданное адаптивное значение ОСПШ таким образом, чтобы привести его в соответствие с заданным уровнем КО. В другом примере, если ЧПО является относительно высокой (например, АА 105 адресовано слишком большое число NACK.), КРС 130 увеличивает заданное адаптивное значение ОСПШ таким образом, чтобы привести его в соответствие с заданным уровнем КО. Затем КРС 130 в соответствии с выбранной корректировкой обновляет заданное адаптивное значение ОСПШ, используемое узлом В 120 при осуществлении проиллюстрированного на фиг.2 способа.

Краткое изложение сущности изобретения

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения описан способ регулирования мощности передачи по обратному каналу сети беспроводной связи, при осуществлении которого измеряют отношение сигнала к сумме помехи с шумом (ОСПШ) для множества мобильных станций, определяют корректировку регулируемой мощности для каждой из мобильных станций исходя из измеренного ОСПШ для мобильной станции и фиксированного заданного значения ОСПШ, при этом на этом шаге определения используют фиксированное заданное значение ОСПШ для каждой мобильной станции, и передают корректировки регулируемой мощности мобильным станциям.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения описан способ регулирования мощности передачи по обратному каналу сети беспроводной связи, при осуществлении которого передают один или несколько сигналов базовой станции и принимают индикатор корректировки регулируемой мощности с указанием корректировки уровня мощности передачи, при этом принимаемую корректировку регулируемой мощности определяют исходя из измеренного ОСПШ для одного или нескольких передаваемых сигналов и фиксированного заданного предельного значения ОСПШ, причем используют фиксированное заданное предельное значение ОСПШ для корректировки регулируемой мощности множества мобильных станций.

Краткое описание чертежей

Для более полного понимания настоящего изобретения далее приведено его подробное описание и приложены служащие лишь целям иллюстрации чертежи, на которых соответствующие элементы на различных фигурах обозначены одинаковыми позициями и на которых:

на фиг.1 проиллюстрирована обычная система многостанционного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA),

на фиг.2 - обычный способ регулирования мощности обратного канала в режиме CDMA с использованием внутренней цепи,

на фиг.3 - способ регулирования мощности обратного канала в режиме CDMA согласно одному из примеров осуществления настоящего изобретения,

на фиг.4 - способ регулирования мощности обратного канала в режиме CDMA согласно другому примеру осуществления настоящего изобретения,

на фиг.5 - способ установления максимальной предельной мощности передачи на один импульс для мобильной станции согласно одному из примеров осуществления настоящего изобретения.

Подробное описание примеров осуществления

Регулирование мощности обратного канала в режиме CDMA

Далее описан способ регулирования мощности обратного канала в режиме CDMA согласно одному из примеров осуществления настоящего изобретения применительно к проиллюстрированной на фиг.1 обычной системе 100 CDMA. Более точно, описанный далее вариант осуществления применим к обратному каналу, связывающему АА 105 с узлом В 120. Вместе с тем, подразумевается, что этот вариант осуществления также может относиться к регулированию мощности обратного канала в режиме CDMA для любого комплекта АА, поддерживающего связь с любым узлом В. Кроме того, подразумевается, что предложенные в настоящем изобретении способы не ограничены проиллюстрированной на фиг.1 системой CDMA.

КРС 130 с помощью внешней цепи выбирает систему с фиксированным заданным значением ОСПШ или E_b/N₀ system. Как описано далее, фиксированное заданное значение ОСПШ является фиксированным для всех АА в системе 100 CDMA и используется во внутренней цепи для оценки измеряемых ОСПШ пилот-сигналов, чтобы определить, следует ли осуществлять регулирование мощности передачи. В одном из примеров фиксированное заданное значение ОСПШ может быть установлено в сочетании с начальным отношением трафик-пилот-сигналы (ОТПС) с целью поддержания ожидаемых значений частоты (появления) ошибок в канале управления CDMA ниже предельного значения частоты ошибок. Значения частоты ошибок (например, частоты кадров с ошибками (ЧКО), частотой пакетов с ошибками (ЧПО) и т.д.) отражают качество обслуживания (КО), обеспечиваемое для АА 105. Как указано при описании уровня техники, заданные значения ОСПШ и ОТПС являются двумя факторами, которые потенциально влияют на КО, обеспечиваемое для АА 105. В данном случае КРС 130 устанавливает фиксированные заданные значения ОСПШ и ОТПС исходя из офлайновых кривых канального уровня для каждого обслуживаемого АА, с запасом таким образом, чтобы АА, включая АА 105, достигли предельного уровня КО. Установка "начальных" заданных значений ОСПШ и ОТПС хорошо известна из уровня техники. Тем не менее, хотя обычные механизмы регулирования мощности с внутренними и внешними цепями и механизмы с внешними цепями регулируют заданные значения ОСПШ в соответствии с уровнем КО, одновременно поддерживая ОТПС на постоянном уровне при заданных скоростях для всех АА, как это описано далее, в одном из примеров осуществления настоящего изобретения заданное значение ОСПШ поддерживают на постоянном уровне, одновременно адаптируя ОТПС для каждого обслуживаемого комплекта АА.

На фиг.3 проиллюстрировано регулирование мощности посредством внутренней цепи, осуществляемое, например, в узле В, таком как узел В 120. Показано, что на шаге S405 узел В 120 измеряет ОСПШ пилот-сигнала, принимаемого от АА 105. Результаты измерения ОСПШ (шаг S405) получают до или после подавления помех (ПП). В одном из примеров, если измерение ОСПШ пилот-сигналов осуществляют с последующим подавлением помех, узел В 120 измеряет ОСПШ пилот-сигналов до подавления помех, а затем измеряет остаточное отношение помехи-суммарные помехи после подавления помех. Отношение двух этих величин является показателем ОСПШ после подавления помех.

На шаге S410 узел В 120 сравнивает измеренное ОСПШ пилот-сигнала с фиксированным заданным значением ОСПШ. На шаге S415 узел В 120 передает АА 105 бит регулирования мощности передачи (РМП). Бит РМП является одноразрядным двоичным показателем, который установлен на первом логическом уровне (например, более высоком логическом уровне или уровне "1"), чтобы дать команду АА (например, АА 105) увеличить мощность передачи на фиксированную величину, и на втором логическом уровне (например, более низком логическом уровне или уровне "0"), чтобы дать команду АА (например, АА 105) уменьшить мощность передачи на фиксированную величину. В одном из примеров, если сравнение на шаге S410 показывает, что измеренное ОСПШ пилот-сигнала меньше адаптивного заданного значения ОСПШ, узел В 120 передает АА 105 бит РМП, имеющий первый логический уровень (например, более высокий логический уровень или уровень "1"). В противном случае узел В 120 передает АА 105 бит РМП, имеющий второй логический уровень (например, более низкий логический уровень или уровень "0"). В одном из дополнительных примеров периодичность, с которой узел В 120 измеряет (шаг S405) ОСПШ пилот-сигналов, сравнивает измеренные ОСПШ пилот-сигналов с заданным адаптивным значением ОСПШ (шаг S410) и передает биты РМП (шаг S415), может зависеть от желаемой "жесткости" регулирования мощности, которую определяет инженер-разработчик системы.

На фиг.4 проиллюстрирован способ регулирования мощности обратного канала в режиме CDMA согласно другому примеру осуществления настоящего изобретения. На фиг.4 показаны шаги способа, осуществляемые, например, в АА 105. В одном из примеров АА 105 может обслуживаться узлом В 120, действующим согласно способу, проиллюстрированному на фиг.3.

Как показано на фиг.4, на шаге S500 АА 105 хорошо известными способами устанавливает связь с узлом В 120. В процессе обмена данными между АА 105 и узлом В 120 узел В 120 периодически передает АА 105 подтверждения (ACKs) и отрицательные подтверждения (NACKs), отражающие успешную или безуспешную передачу, осуществляемую АА 105. При передаче в режиме CDMA обычно используют канал пилот-сигнала, множество каналов управления (например, для передачи показателей качества канала (ПКК или CQI, от английского - channel quality indicator) и т.д.) и множество информационных каналов. По множеству каналов управления и каналу пилот-сигнала обычно не принимают передаваемый в порядке обратной связи сигнал ошибки (например, ACK/NACK). Вместо этого в режиме CDMA сигнал ошибки обычно передают в порядке обратной связи по информационным каналам.

Соответственно, поскольку существующими протоколами CDMA не предусмотрена передача по каналам управления в порядке обратной связи сигналов ошибки, на шаге S505 устанавливают начальное отношение трафик-пилот-сигнал (ОТПС) с запасом таким образом, чтобы ожидаемые значения частоты ошибок для множества каналов управления оставались ниже предельного значения частоты ошибок. ОТПС, умноженное на уровень мощности пилот-сигнала 105, является уровнем мощности передачи АА 105 по информационному каналу. Как указано выше, начальное ОТПС может быть установлено в сочетании с заданным значением ОСПШ на уровнях с запасом, чтобы поддерживать значения частоты ошибок в канале управления ниже предельного значения частоты ошибок. Как указано в разделе "Предпосылки создания изобретения", заданные значения ОСПШ и ОТПС являются двумя факторами, которые потенциально влияют на КО, обеспечиваемое для АА 105. КРС 130 устанавливает фиксированное заданное значение ОСПШ и начальные ОТПС для каждого обслуживаемого АА, с запасом таким образом, чтобы АА, включая АА 105 достигли предельного уровня КО, отображаемого ЧКО, ЧПО и т.д. В одном из примеров начальным ОТПС может являться "наилучшее предположение" инженера-разработчика системы в качестве хорошей отправной точки адаптивного ОТПС. Значение начального ОТПС не имеет решающего значения для осуществления проиллюстрированного на фиг. 4 способа, и, как описано далее, начальное ОТПС обновляют или корректируют таким образом, чтобы оно отражало фактические условия работы или реагировало на них.

В ответ на пакеты данных, переданные узлу В 120 на шаге S510, АА 105 принимает ACK/NACK от узла В 120. Исходя из принимаемых ACK/NACK на шаге S515 АА 105 определяет, меньше ли фактическая текущая частота ошибок предельного значения частоты ошибок. Как указано выше, начальное ОТПС устанавливают (на шаге S505) исходя из ожидаемой частоты ошибок. После этого на шаге S515 АА 105 корректирует ОТПС исходя из фактических условий работы. Если из фактических условий работы следует, что частота ошибок больше предельного значения частоты ошибок (например, хуже ожидаемой), на шаге 515 ОТПС увеличивают (например, на первую фиксированную величину). Например, если АА 105 пытается передать заданный пакет данных n или большее число раз, не принимая в ответ АСК, ОТПС увеличивают на первую фиксированную величину. В качестве альтернативы, если из фактических условий работы следует, что частота ошибок меньше предельного значения частоты ошибок (например, лучше ожидаемой), на шаге S515 ОТПС уменьшают (например, на вторую фиксированную величину). Например, если для передачи заданного пакета данных и получения подтверждения приема АА 105 хватило n-числа попыток, ОТПС уменьшают на вторую фиксированную величину. Например, если задано, что частота ошибок после четырех попыток с комбинированным автоматическим запросом на повторную передачу (HARQ, от английского - hybrid automatic-repeat-request) составляет х=1%, устанавливают шаг уменьшения ОТПС/шаг увеличения ОТПС (TPR_downstep/TPR_upstep)=х/(1-х). В этом случае, если на передачу пакета уходит менее четырех попыток, ОТПС увеличивают на TPR_downstep, а, если передача не состоялась после четырех попыток, ОТПС увеличивают на TPR_upstep.

Вместе с тем, подразумевается, что уровни мощности передачи, установленные ОТПС, могут быть ограничены как физически, так и программно. Физическим ограничением уровня мощности передачи, заданного ОТПС, является фактический физический предел передачи (т.е. максимальный уровень мощности передачи для АА 105 при ее установленной на максимум мощности). Программным ограничением является искусственный максимальный уровень мощности передачи (например, называемый далее "максимальной предельной мощностью передачи на один импульс"), который обычно устанавливает внешняя цепь таким образом, чтобы ослабить суммарные помехи в системе за счет того, что всем пользователям не разрешено осуществлять передачу на максимально возможных для них уровнях. Пример установления максимальной предельной мощности передачи на один импульс описан далее со ссылкой на фиг.5. После того как на шаге S515 осуществлена коррекция ОТПС, способ возвращается к шагу S510 в ожидании дополнительных ACK/NACK от узла В 120.

Как показано на фиг.4, в другом примере осуществления настоящего изобретения за счет осуществляемой на шаге S515 непрерывной корректировки ОТПС для каналов с комбинированным ARQ (HARQ) заданные ЧПО или КО могут достигнуть заданного предела после заданного числа передач с учетом ACK/NACK, принимаемых на шаге S510.

Как показано на фиг.4, в другом примере осуществления настоящего изобретения, если АА 105 работает в режиме "плавной передачи управления" (например, с участием узлов В 120 и 125), АА 105 принимает ACK/NACK по множеству ветвей (например, от множества узлов В), и тем самым фактическую частоту ошибок на шаге S515 определяют с учетом ACK/NACK во множестве секторов. В этом случае корректировку ОТПС на шаге S515 осуществляют с учетом ACK/NACK, принимаемых от узлов В 120/125, участвующих в работе в режиме "плавной передачи управления".

Для специалистов в данной области техники очевидны многочисленные преимущества "фиксированного" заданного ОСПШ над обычным заданным адаптивным значением ОСПШ. Например, не требуется процедура обновления заданного ОСПШ, которую обычно осуществляют с использованием внешней цепи (например, в КРС 130). Тем самым множество кадров, которые обычно используют для процедур обновления заданного ОСПШ, могут быть использованы в других целях. В примерах осуществления настоящего изобретения обработку, обычно осуществляемую внешней цепью или КРС 130, берет на себя АА, поскольку при работе в режиме "плавной передачи управления" АА 105 использует ACK/NACK, поступающие от всех узлов В 120/125 в ее активной группе (например, группе узлов В, с которыми АА 105 обменивается данными при работе в режиме "плавной передачи управления"), чтобы определить, следует ли корректировать ОТПС, в отличие от внешней цепи или КРС 130, которые определяют, следует ли корректировать заданное значение ОСПШ.

Хотя реализация этого примера способа регулирования мощности обратного канала в режиме CDMA описана применительно к обычной системе 100 CDMA, проиллюстрированной на фиг.1, в качестве альтернативы способ регулирования мощности обратного канала в режиме CDMA применим в любой системе, способной действовать согласно протоколам CDMA, такой как гибридная система многостанционного доступа с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA, от английского - orthogonal frequency division multiple access)/CDMA.

В другом примере, хотя он и не описан в настоящей заявке, за счет поддержания фиксированного заданного значения ОСПШ можно упростить регулирование мощности обратного канала в режиме OFDMA, поскольку АА 105 способна с более высокой точностью прогнозировать измеряемое значение ОСПШ пилот-сигнала в режиме CDMA (например, которое может использоваться в способе регулирования мощности обратного канала в режиме OFDMA).

В другом примере описанное регулирование мощности обратного канала в режиме CDMA может применяться в приемнике-подавителе помех, поскольку значения ОТПС в комплектах АА (например, АА 105) могут корректироваться на шаге S520 с учетом помех во множестве информационных каналов.

Максимальная мощность передачи мобильной станции

Далее описан пример установления максимальной предельной мощности передачи на один импульс для АА 105. В одном из примеров комплекты АА, расположенные вблизи границ соты (например, между узлом В 120 и узлом В 125), оказывают более сильное влияние на помехи в соседней соте, чем комплекты АА, расположенные вблизи обслуживающего узла В (например, вблизи центра соты). При отсутствии регулирования максимальной мощности, с которой разрешено осуществлять передачу заданному комплекту АА, могут усиливаться суммарные помехи в системе. Далее приведен пример установления максимальной мощности на один импульс или максимального уровня мощности передачи для АА в обычной системе 100 CDMA в зависимости от местоположения АА относительно множества сот. Кроме того, хотя приведенные далее примеры осуществления описаны применительно к АА 105, имеющей узел В 120 в качестве обслуживающего узла В и узел В 125 в качестве соседнего узла В, эта частная конфигурация служит лишь примером, и нетрудно понять, что описанный далее способ регулирования максимальной мощности передачи на один импульс в качестве альтернативы применим к любой АА в системе 100 CDMA.

Каждый из узлов В (например, узел В 120, 125 и т.д.) системы 100 CDMA периодически измеряет величину принимаемых внесетевых помех (например, помех со стороны сот помимо собственной соты узла В). Каждый из узлов В сравнивает измеренные внесетевые помехи с пределом внесетевых помех Io_thresh. В одном из примеров предел внесетевых помех Io_thresh для узлов В 120/125 может устанавливать КРС 130. Каждый из k-числа узлов В исходя из результата сравнения передает (например, всем АА в пределах досягаемости, таким как АА 105) бит активности помех (БАП или IAB). Рассмотрим в качестве примера узел В "р", если сравнение показывает, что измеренные внесетевые помехи превышают предел внесетевых помех Io_thresh, то IAB (р)=1, при этом узел В р отображает один из узлов В системы 100 CDMA. В противном случае, сравнение показывает, что измеренные внесетевые помехи не превышают предел внесетевых помех Io_thresh, то IAB(р)=0. Подразумевается, что IAB могут передаваться одним или несколькими узлами В одновременно, и АА системы 100 CDMA способны принимать множество IAB частично в зависимости от местоположения АА относительно соседнего или обслуживающего узла В системы 100 CDMA. Далее на примере, показанной на фиг.5 типичной АА 105, описан способ регулирования максимальной предельной мощности передачи на один импульс, осуществляемый в комплектах АА системы 100 CDMA, с учетом IAB, передаваемых узлами В.

На фиг.5 проиллюстрирован способ установления максимальной предельной мощности передачи на один импульс для комплектов АА согласно одному из примеров осуществления настоящего изобретения. Проиллюстрированный на фиг.5 пример осуществления описан далее применительно к типичной АА (например, АА 105) и k-числу узлов В (например, узлу В 120, 125 и т.д.) обычной системы 100 CDMA, при этом k является целым числом, большим или равным 1. Проиллюстрированные на фиг.5 и описанные далее шаги осуществляет, например, АА 105, показанная на фиг.1. Типичная АА 105 необязательно поддерживает активную связь с несколькими из k-числа узлов В (например, хотя это и возможно, такую как в режиме "плавной передачи управления"), при этом типичная АА 105 способна "прослушивать" или принимать сигналы, поступающие от всех из k-числа узлов В. Соответственно, подразумевается, что число k может меняться в зависимости от местоположения АА 105 в пределах системы 100 CDMA. Например, если АА 105 находится в непосредственной близости к обслуживающему узлу В, такому как узел В 120, k обычно равно 1. По мере приближения АА 105 к границам соты, k обычно становится больше 1.

В проиллюстрированном на фиг.5 примере осуществления на шаге S600 АА 105 устанавливает максимальную предельную мощность передачи на один импульс для АА 105, обслуживаемой узлом В 120 согласно следующему уравнению:

в котором Pmax (1) означает максимальную мощность за начальный период времени, Io_thresh означает предел внесетевых помех (например, допустимую величину внесетевых помех), a G(d) означает средний коэффициент усиления в канале от АА 105 до кратного d узла В из k-числа узлов В, при этом d является целым числом от 1 до k. В одном из примеров измерения G(d) основаны на измерениях ОСПШ общего пилот-сигнала и преамбулы, а предел внесетевых помех Io_thresh определяет инженер-разработчик.

На шаге S605 АА 105 принимает IAB (рассмотренные выше до рассмотрения фиг.5) от каждого из k-числа узлов В и на шаге S610 определяет, необходима ли корректировка максимальной предельной мощности передачи на один импульс. Если на шаге S610 установлено, что корректировка необходима, на шаге S615 рассчитывают корректировку мощности для АА 105. В противном случае, осуществляется возврат к шагу S605. На шаге S615 АА 105 устанавливает область памяти под названием Pc_bucket(t) для маркеров ресурса мощности передачи, в которой на основе принимаемых IAB задано текущее обновленное значение ресурса мощности передачи в виде следующего уравнения:

если любой из IAB, принимаемых АА 105, установлен на "1", ΔP_down=w*max(G(у)), при этом у означает узел В из k-числа узлов В, передающих IAB, равный "1" в момент времени t, a w означает фиксированный весовой коэффициент, заданный инженером-разработчиком.

В качестве альтернативы, Pc_bucket(t) выражают как:

если все IAB, принимаемые АА 105, установлены на "0", при этом "t" означает текущий период времени, "t-1" означает предыдущий период времени, а ΔPup выражают как:

ΔP_up=[x/(1-x)]ΔP_down,

при этом х равен вероятности того, что внесетевые помехи, измеренные заданным узлом В, превышают предел внесетевых помех Io_thresh. В одном из примеров вероятность "х" основана на требуемой зоне действия заданного узла В (например, узла В 120). В одном из дополнительных примеров вероятность "х" определяют во время развертывания или установки системы 100 CDMA.

P_bucket(t) является усредненным вариантом Pc_bucket(t), который выражают как:

Pmax(t) рассчитывают как:

если запланирована передача комплектом АА 105 нового кодирующего пакета узлу В 120 и

если передача нового кодирующего пакета не запланирована, при этом P_margin означает величину смещения, большую или равную 0, чтобы гарантировать, что область памяти не становится пустой во время передачи кодирующего пакета. В одном из примеров скорость передачи нового кодирующего пакета выбирают таким образом, чтобы величина P_max(t) была установлена на достаточном уровне мощности для достижения предельного уровня спектральной эффективности.

После установления на шаге S615 максимальной предельной мощности передачи на один импульс P_max(t) в соответствии с одним из Уравнений 7 и 8 осуществляется возврат к шагу S605.

Соответственно, исходя из описанного выше со ссылкой на фиг.5 примера методики специалист в данной области техники поймет, что комплекты АА, расположенные ближе к большему числу узлов В (например, на большем удалении от обслуживающего узла В и ближе к границам соты), регулируют максимальную предельную мощность передачи на один импульс более скачкообразно, тогда как комплекты АА, расположенные ближе к обслуживающему узлу В, медленнее реагируют на биты IAB. При вычислении спектральной эффективности, необходимой для АА, может использоваться сочетание контрольной мощности (Po(t)) пилот-сигнала и максимально допустимой мощности сигнала данных/пилот-сигнала на один импульс.

Из описанных примеров осуществления настоящего изобретения следует, что они могут быть изменены множеством способов. Например, хотя в описании речь идет об обычной системе беспроводной связи в режиме CDMA, подразумевается, что описанная выше методика регулирования мощности канала обратной связи в режиме CDMA в качестве альтернативы применима к любой системе беспроводной связи, действующей в режиме CDMA (например, гибридной системе OFDMA/CDMA).

Кроме того, подразумевается, что узел В и АА могут в качестве альтернативы именоваться базовой станцией (БС) или сетью доступа (СД) и мобильной станцией (БС), терминалом доступа (ТД) или мобильным устройством (МУ) соответственно.

Такие варианты не должны считаться отступлением от вариантов осуществления изобретения, и предполагается, что все такие усовершенствования входят в объем изобретения.

Изобретение относится к системам беспроводной связи. В заявке описаны способы регулирования мощности обратного канала. В первом примере способа регулирования мощности обратного канала измеряют отношение сигнала к сумме помех с шумом (ОСПШ) для множества мобильных станций (шаг S605). Определяют корректировку регулируемой мощности для каждой из мобильных станций исходя из измеренного ОСПШ для мобильной станции и фиксированного заданного значения ОСПШ, которое на этом шаге для каждой мобильной станции, и передают корректировки регулируемой мощности мобильным станциям (шаг S610). Во втором примере способа регулирования мощности обратного канала передают базовой станции один или несколько сигналов (шаг S405). Принимают индикатор корректировки регулируемой мощности с указанием корректировки уровня мощности передачи (шаг S415). Определяют принимаемую корректировку регулируемой мощности исходя из измеренного отношения ОСПШ для одного или нескольких передаваемых сигналов и фиксированного заданного предельного значения ОСПШ, которое используют для корректировки регулируемой мощности множества мобильных станций (шаг S410). 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Способ регулирования мощности передачи по обратному каналу сети (100) беспроводной связи, при осуществлении которого:
измеряют отношение сигнала к сумме помех с шумом (ОСПШ) для множества мобильных станций (шаг S405),
определяют корректировку регулируемой мощности для каждой из мобильных станций, исходя из измеренного ОСПШ для мобильной станции и фиксированного заданного значения ОСПШ, которое используют для каждой мобильной станции (шаг S410) и
передают корректировки регулируемой мощности мобильным станциям (S415).

2. Способ по п.1, при осуществлении которого выбирают фиксированное заданное значение ОСПШ таким образом, чтобы поддерживать частоту появления ошибок в канале передачи данных сети беспроводной связи ниже предельного значения частоты ошибок.

3. Способ по п.1, в котором на указанном шаге определения сравнивают измеренное ОСПШ с фиксированным заданным значением ОСПШ, при этом каждая из корректировок регулируемой мощности содержит команду мобильной станции увеличить уровень мощности передачи, если измеренное ОСПШ меньше фиксированного заданного значения ОСПШ, и команду мобильной станции уменьшить уровень мощности передачи, если измеренное ОСПШ не меньше фиксированного заданного значения ОСПШ (шаг S410).

4. Способ по п.1, при осуществлении которого дополнительно измеряют внесетевые помехи и передают первый сигнал-индикатор помех, указывающий, превышают ли измеренные внесетевые помехи предел внесетевых помех (шаг S605).

5. Способ регулирования мощности передачи по обратному каналу сети (100) беспроводной связи, при осуществлении которого:
передают один или несколько сигналов базовой станции (шаг S405) и принимают индикатор корректировки регулируемой мощности с указанием корректировки уровня мощности передачи, причем принимаемую корректировку регулируемой мощности определяют, исходя из измеренного отношения сигнала к сумме помех с шумом (ОСПШ) для одного или нескольких передаваемых сигналов и фиксированного заданного предельного значения ОСПШ, которое используют для корректировки регулируемой мощности множества мобильных станций (шаг S415).

6. Способ по п.5, при осуществлении которого корректируют уровень мощности передачи в соответствии с принимаемым индикатором корректировки регулируемой мощности.

7. Способ по п.5, при осуществлении которого дополнительно принимают множество сигналов-индикаторов помех от различных базовых станций (шаг S605) и исходя из множества сигналов-индикаторов помех, определяют, следует ли корректировать предел максимальной мощности передачи, отображающий максимальной допустимый уровень мощности передачи, которым она ограничена (шаг S610).

8. Способ по п.7, при осуществлении которого:
увеличивают максимальную предельную мощность передачи, если согласно по меньшей мере одному из множества сигналов-индикаторов помех внесетевые помехи превышают предельную величину помех (шаг S615), и
уменьшают максимальную предельную мощность передачи, если множество сигналов-индикаторов помех не содержит по меньшей мере один сигнал-индикатор помех, согласно которому внесетевые помехи превышают предельную величину помех (шаг S615).

9. Способ по п.8, в котором на указанном шаге увеличения увеличивают предел максимальной мощности передачи на первую фиксированную величину, а на указанном шаге уменьшения уменьшают предел максимальной мощности передачи на вторую фиксированную величину (S615).

10. Способ по п.9, в котором первую фиксированную величину выражают как:
P_up=[x/(1-x)]·P_down,
где P_up означает первую фиксированную величину, х означает вероятность превышения внесетевыми помехами предела внесетевых помех, a P_down означает вторую фиксированную величину,
а вторую фиксированную величину выражают как:
P_down=w·(max(G(d)),
где max(G(d)) означает максимальный средний коэффициент усиления в канале из числа средних коэффициентов усиления для d-числа базовых станций, передающих d-число сигналов-индикаторов помех, отображающих внесетевые помехи, превышающие предел внесетевых помех.