UA86242C2 - Регулювання потужності в системі безпровідного зв'язку, що використовує ортогональне мультиплексування - Google Patents

Abstract

Описані методики регулювання потужності для пом'якшення внутрішньосекторних перешкод для обслуговуючої базової станції і міжсекторних перешкод для сусідніх базових станцій. Величина внутрішньосекторних перешкод, які може викликати термінал, може бути приблизно оцінена на основі загальних перешкод, які виявляються кожною сусідньою базовою станцією, посилень каналу для обслуговуючої і сусідніх базових станцій і поточного рівня потужності передачі. Потужність передачі може знижуватися, якщо сусідньою базовою станцією виявляється високий рівень перешкод, і підвищуватися в іншому випадку. Потужність передачі може регулюватися на велику величину і більш часто, якщо термінал знаходиться ближче до сусідньої базової станції, що виявляє високий рівень перешкод, або якщо поточний рівень потужності передачі вищий, і навпаки. Внутрішньосекторні перешкоди підтримуються в рамках допустимого рівня за допомогою обмеження SNR, що приймається, для термінала рамками діапазону дозволених SNR.

Description

обміну даними з безпровідними терміналами, і вони також можуть називатися точкою доступу, вузлом В або яким-небудь іншим терміном. Системний контролер 130 з'єднується з базовими станціями 110, забезпечує координацію і керування цими базовими станціями і додатково керує маршрутизацією даних для терміналів, які обслуговуються цими базовими станціями.

Кожна базова станція 110 надає покриття зв'язку для відповідної географічної зони 102. Базова станція або її зона покриття може згадуватися як "стільник", в залежності від контексту, в якому використовується цей термін. Для підвищення пропускної здатності область покриття кожної базової станції може бути розбита на декілька (наприклад, три) секторів 104. Кожний сектор обслуговується базовою приймально-передавальною підсистемою (ВТ5). Термін "сектор" може відноситися до ВТ5 або її області покриття, в залежності від контексту, в якому використовується термін. Для розбитого на сектори стільника базова станція типово включає в себе ВТ5 всіх секторів цього стільника. Для простоти в подальшому описі термін "базова станція" використовується узагальнено для стаціонарної станції, яка обслуговує стільник, і стаціонарної станції, яка обслуговує сектор. "Обслуговуюча" базова станція або "обслуговуючий" сектор - це той, в якому термінал обмінюється даними. "Сусідня" базова станція або "сусідній" сектор - це той, з яким термінал не обмінюється даними. Для простоти в подальшому описі передбачається, що кожний термінал обмінюється даними з однією обслуговуючою базовою станцією, хоч це не є обов'язковим обмеженням для методик, які описуються в даному документі.

Описані в даному документі методики регулювання потужності можуть використовуватися в різних системах безпровідного зв'язку. Наприклад, ці методики можуть використовуватися в системі множинного доступу з часовим розділенням каналів (ТОМА), множинного доступу з частотним розділенням каналів (РОМА), множинного доступу з ортогональним частотним розділенням каналів (ОБОМА) і т.п. ТОМА-система використовує мультиплексування з часовим розділенням каналів (ТОМ), і передачі для різних терміналів ортогоналізовані за допомогою передачі в різні часові інтервали. ЕОМА-система використовує мультиплексування з частотним розділенням каналів (ЕОМ), і передачі для різних терміналів ортогоналізовані за допомогою передачі в різних частотних піддіапазонах ТОМА- і РОМА-система також можуть використовувати мультиплексування з кодовими розділенням каналів (СОМ). У цьому разі передачі для декількох терміналів можуть бути ортогоналізовані за допомогою різних ортогональних кодів (наприклад,

Уолша), навіть якщо вони відправлені в одному часовому інтервалі або частотному піддіапазоні. ОГЄОМА- система використовує мультиплексування з ортогональним частотним розділенням каналів (ОБОМ), яке ефективно розділяє загальну смугу пропускання системи на деяке число (М) ортогональних частотних піддіапазонів. Ці піддіапазони також часто згадуються як тони, допоміжні несучі, елементи дозволу, частотні канали і т.д. Кожний піддіапазон асоціативно пов'язаний з відповідною допоміжною несучою, яка може бути модульована даними. ОБЮОМА-система може використовувати будь-яке поєднання мультиплексування з часовим, частотним або кодовим розділенням каналів. Для простоти методики регулювання потужності описуються нижче для ОБГОМА-системи.

У ОРБОМА-системі може задаватися декілька каналів "трафіка" при цьому (1) кожний піддіапазон використовується тільки для одного каналу трафіка в будь-якому даному часовому інтервалі (2) кожному каналу трафіка може призначатися нуль, один або декілька піддіапазонів в кожному часовому інтервалі.

Канали трафіка можуть включати в себе канали "даних", що використовуються для відправки трафіка/пакетних даних, і канали "керування", що використовуються для відправки службових сигналів/керуючих даних. Канали трафіка також можуть згадуватися як фізичні канали, транспортні канали або під яким-небудь іншим терміном.

Канали трафіка для кожного сектора можуть задаватися як ортогональні по відношенню один до одного у часі і частоті, так щоб два канали трафіка не використовували один діапазон в будь-якому даному інтервалі часу. Ця ортогональність дозволяє усунути внутрішньосекторні перешкоди серед декількох передач, які відправляються одночасно по декількох каналах трафіка в одному секторі. Деяка втрата ортогональності може бути наслідком різних ефектів, наприклад, перешкод між несучими (ІСІ) і міжесимвольних перешкод (І5І). Ця втрата ортогональності приводить до внутрішньосекторних перешкод. Канали трафіка для кожного сектора можуть задаватися як псевдовипадкові відносно каналів трафіка сусідніх секторів. Це рандомізує міжсекторні перешкоди або перешкоди "з іншими секторами", що викликаються каналами трафіка в одному секторі з каналами трафіка в сусідніх секторах. Рандомізовані внутрішньосекторні перешкоди і міжсекторні перешкоди можуть досягатися різними способами. Наприклад, перескок частоти дозволяє забезпечувати рандомізовані внутрішньосекторні і міжсекторні перешкоди, а також частотне рознесення проти негативних ефектів каналу.

Фіг.2 ілюструє перескок частоти (ЕН) в частотно-часовій площині 200 для ОРОМА-системи. При перескоку частоти кожний канал трафіка асоціативно пов'язаний з конкретною послідовністю ЕН, яка вказує конкретні піддіапазон(и) для використання цим каналом трафіка в кожному часовому інтервалі. Послідовності ЕН для різних каналів трафіка в кожному секторі є ортогональними відносно один одного, так що два канали трафіка не використовують один і той же піддіапазон в одному і тому ж часовому інтервалі. Послідовності ЕН кожного сектора також є псевдовипадковими відносно послідовностей ЕН сусідніх секторів. Перешкоди між двома каналами трафіка в двох секторах виникають кожний раз, коли два канали трафіка використовують один і той же піддіапазон в одному і тому ж інтервалі часу. Проте, внутрішньосекторні перешкоди рандомізовані завдяки псевдовипадковому характеру послідовностей ЕН, що використовуються для різних секторів.

Канали даних можуть призначатися активним терміналам таким чином, щоб кожний канал даних використовувався тільки одним терміналом в будь-який даний момент часу. Для економії системних ресурсів канали керування можуть спільно використовуватися декількома терміналами за допомогою, наприклад, мультиплексування з кодовим розділенням каналів. Якщо канали даних ортогонально мультиплексовані тільки по частоті і часу (але не коду), то вони менш схильні до втрати ортогональності внаслідок характеристик каналу і недоліків приймального пристрою, ніж канали керування.

Таким чином, канали даних мають декілька ключових характеристик, які стосуються регулювання потужності. По-перше, внутрішньостільникові перешкоди в каналах даних мінімальні завдяки ортогональному мультиплексуванню по частоті і часу. По-друге, міжстільникові перешкоди рандомізовані, оскільки сусідні сектори використовують різні послідовності ЕН. Величина міжстільникових перешкод, що викликаються даним терміналом, визначається за допомогою (1) рівня потужності передачі, що використовується цим терміналом, і (2) місцеположення термінала відносно сусідніх базових станцій.

У каналах даних регулювання потужності може виконуватися таким чином, щоб кожному терміналу було дозволено виконувати передачу на максимально високому рівні потужності при збереженні допустимих рівнів внутрішньостільникових і міжстільникових перешкод. Терміналу, розташованому ближче до своєї обслуговуючої базової станції, може бути дозволено виконувати передачу з більш високим рівнем потужності, оскільки цей термінал ймовірно викликає менші перешкоди для сусідніх базових станцій. Навпаки, терміналу, що розміщується далі від своєї базової станції в напрямку межі сектора, може бути дозволено виконувати передачу з меншим рівнем потужності, оскільки цей термінал може викликати великі перешкоди для сусідніх базових станцій. Регулювання потужності передачі таким чином дозволяє потенційно знижувати загальні перешкоди, які виявляються кожною базовою станцією, при цьому надаючи можливість "затвердженим" терміналам досягати більш високих значень 5МЕ і, таким чином, більш високих швидкостей передачі даних.

Регулювання потужності в каналах даних може здійснюватися різними способами для досягнення вищеописаних цілей. Для пояснення нижче описується конкретний варіант здійснення регулювання потужності. У цьому варіанті здійснення потужність передачі каналу даних даного термінала може бути виражена таким чином:

Расн(п)-Ре(п)-АР (п), (1) де Раснц(п) - це потужність передачі каналу даних в інтервалі оновлення п;

Рее(п) - це опорний рівень потужності в інтервалі оновлення п; і

АР'((п) - це дельта потужності передачі в інтервалі оновлення п.

Рівні потужності Расн(п) і Рее(п) і дельта потужності передачі АР(п) приводяться в децибелах (дБ).

Опорний рівень потужності - це величина рівня потужності, необхідна для отримання цільової якості сигналу для вказаної передачі (наприклад, в каналі керування). Якість сигналу (ЗМК, що означається ) може оцінюватися кількісно за допомогою співвідношення "сигнал-шум", співвідношення "сигнал-шум-та-перешкоди" і т.п. Опорний рівень потужності і цільовий ЗМК може коректуватися за допомогою механізму регулювання потужності для отримання необхідного рівня продуктивності по вказаній передачі, як описано нижче. Якщо опорний рівень потужності дозволяє досягати цільового ЗМК, то ЗМК каналу даних, що приймається, може бути оцінений таким чином:

ЗМАасн(п)-ЗМАіагенАР(п). (2)

Рівняння (2) передбачає, що канал даних і канал керування мають аналогічну статистику по перешкодах.

Це має місце, наприклад, у випадку, якщо канали керування і даних з різних секторів можуть надавати взаємні перешкоди один на одну. Опорний рівень потужності може бути визначений так, як описано нижче.

Потужність передачі для каналу даних може задаватися на основі різних чинників, наприклад, (1) величини міжсекторних перешкод, які термінал може викликати для інших терміналів в сусідніх секторах, (2) величини внутрішньосекторних перешкод, які термінал може викликати для інших терміналів в одному секторі, (3) максимального рівня потужності, дозволеного для термінала, і (4) можливо, інших чинників. Кожний з цих чинників описується нижче.

Величина міжсекторних перешкод, які може викликати кожний термінал, може визначатися різними способами. Наприклад, величина міжсекторних перешкод, що викликається кожним терміналом, може безпосередньо оцінюватися кожною сусідньою базовою станцією і відправлятися терміналу, який потім може відповідним чином коректувати свою потужність передачі. Ця конкретизована передача повідомлень про перешкоди може вимагати передачі значного об'єму службових сигналів. Для простоти величина внутрішньосекторних перешкод, які може викликати термінал, приблизно може бути оцінена на основі (1) загальних перешкод, які виявляються кожною сусідньою базовою станцією, (2) посилення каналів для обслуговуючої і сусідніх базових станцій, і (3) рівня потужності передачі, що використовується терміналом.

Параметри (1) і (2) описуються нижче.

Кожна базова станція може оцінювати загальну або середню величину перешкод, які виявляються цією базовою станцією. Це може здійснюватися за допомогою оцінки потужності перешкод в кожному піддіапазоні і обчислення середнього рівня перешкод на основі оцінок потужності перешкод для окремих піддіапазонів.

Середня потужність перешкод може бути отримана за допомогою різних методик усереднення, наприклад, арифметичного усереднення, геометричного усереднення, усереднення на основі ЗМК і т.д.

При арифметичному усередненні середня потужність перешкод може бути виражена таким чином:

М іпеаєтій?) 525 ХК),

М к- (3) де Іт(К.п) - це оцінка потужності перешкод сектора т в піддіапазоні К у часовому інтервалі п; і

Ітеав,т(п) - це середня потужність перешкод сектора т у часовому інтервалі п.

Параметри Іш(К,п) і Іплеаг. (п) вимірюються в одиницях лінійних вимірювань в рівнянні (3), але також можуть даватися в децибелах (дБ). При арифметичному усередненні декілька великих значень оцінок потужності перешкод можуть викликати перекіс середньої потужності перешкод.

При геометричному усередненні середня потужність перешкод може бути виражена таким чином:

М 1/М

Іпеаємт(п) - | Дінбст) . к-ї (4)

Геометричне усереднення дозволяє придушувати великі значення оцінок потужності перешкод для декількох піддіапазонів, так щоб середня потужність перешкод була меншою, ніж при арифметичному усередненні.

При усередненні на основі 5МЕ. середня потужність перешкод може бути виражена таким чином:

ее 15--бют -, Моб тен.)

Ілеавтй) ) М к-ї ІК, п) де Ралот означає номінальну потужність, яка приймається, що допускається для кожного піддіапазону.

Рівняння (5) визначає теоретичну пропускну здатність кожного піддіапазону на основі номінальної потужності, яка приймається, обчислює середню пропускну здатність для всіх М піддіапазонів і визначає середню потужність перешкод, яка дає середню пропускну здатність. Усереднення на основі ЗМК (яке також може називатися усередненням на основі пропускної здатності) також придушує великі значення оцінок потужності перешкод для декількох піддіапазонів.

Незалежно від використовуваної методики усереднення кожна базова станція може фільтрувати оцінки потужності перешкод і/або середню потужність перешкод по декількох часових інтервалах для підвищення якості вимірювання перешкод. Фільтрація може виконуватися за допомогою фільтра з кінцевою імпульсною характеристикою (РІК), фільтра з нескінченною імпульсною характеристикою (ПК) або якого-небудь іншого типу фільтра, відомого в даній галузі техніки. Термін "перешкоди" в даному описі, таким чином, може стосуватися фільтрованих і нефільтрованих перешкод. Кожна базова станція може передавати в широкомовному режимі свої вимірювання перешкод для використання терміналами в інших секторах.

Вимірювання перешкод можуть передаватися в широкомовному режимі різними способами. У одному варіанті здійснення середня потужність перешкод (або "виміряні" перешкоди) квантуються до попередньо визначеного числа біт, які потім відправляються за допомогою широкомовного каналу. У іншому варіанті здійснення виміряні перешкоди передаються в широкомовному режимі за допомогою одного біта, який вказує те, більше або менше виміряні перешкоди номінального порога перешкод. У ще одному іншому варіанті здійснення виміряні перешкоди передаються в широкомовному режимі за допомогою двох біт. Один біт вказує виміряні перешкоди відносно номінального порога перешкод. Інший біт може використовуватися як аварійний біт, який вказує, чи перевищують виміряні перешкоди високий рівень перешкод. Вимірювання перешкод також можуть відправлятися іншими способами. Для простоти в подальшому описі передбачається використання одного біта перешкод з іншими секторами (051) для надання інформації про перешкоди. Кожна базова станція може задавати свій О5І-біт (О5ІВ) таким чином:

ОВІВ(п) - 1, якщо Ідеавт(П) 2 Іагдері ,

О, якщо Іпеавт(п) « акдеї (6) де Іатеї - це номінальний поріг перешкод.

Альтернативно, кожна базова станція може отримувати виміряні перешкоди на термічні (ОТ), які є відношенням загальної потужності перешкод, які виявляються базовою станцією, до потужності термічного шуму. Загальна потужність перешкод може обчислюватися так, як описана вище. Потужність термічного шуму може оцінюватися за допомогою відключення передавального пристрою і вимірювання шуму в приймальному пристрої. Окрема робоча точка може вибиратися системою і позначатися ІОтТіагюе. Більш висока робоча точка дозволяє терміналам використовувати більш високу потужність передачі (в середньому) в каналах даних.

Проте, дуже висока робоча точка може бути небажаною, оскільки система може стати обмеженою перешкодами, тобто коли збільшення потужності передачі не приводить до збільшення ЗМЕ, що приймається.

Більш того дуже висока робоча точка підвищує імовірність нестабільності системи. У будь-якому випадку, кожна базова станція може задавати О5І-біт таким чином:

ОВІВ(п) - 1, якщо ІОТреавт(п) 2 МО Паюдесі

О, якщо ІОТреаст(п) « ІОТадер (7 де ІОТ теах,т(п) - це виміряний ІТ на сектор т у часовому інтервалі п; і

ІОТіарюе! - це необхідна робоча точка для сектора.

У обох випадках О5І-біт може використовуватися для регулювання потужності так, як описано нижче.

Кожний термінал може оцінювати посилення каналу (або посилення тракту поширення) для кожної базової станції, яка може приймати передачу по лінії зворотного зв'язку від термінала. Посилення каналу для кожної базової станції може оцінюватися за допомогою обробки пілот-сигналу (контрольного сигналу), що приймається від базової станції за допомогою лінії прямого зв'язку, оцінки інтенсивності і потужностей контрольного сигналу, який приймається, і фільтрацій оцінок інтенсивності контрольного сигналу у часі (наприклад, за допомогою фільтра, що має сталу часу в декілька сотень мілісекунд) для усунення ефектів швидкого загасання і т.п. Якщо всі базові станції передають свої контрольні сигнали з одним рівнем потужності, то інтенсивність контрольного сигналу, який приймається, для кожної базової станції вказує посилення каналу між цією базовою станцією і терміналом. Термінал може сформувати вектор коефіцієнтів посилення каналу, С, таким чином: с-(п(п) ге(п) ... гм(п)), (8) де, п(п)-Ов(п)/дп(п), (9) дз5(п) - це посилення каналу між терміналом і обслуговуючою базовою станцією;

Опі(п) - це посилення каналу між терміналом і сусідньою базовою станцією і; і п(п) - це коефіцієнт посилення каналу для сусідньої базової станції і.

Оскільки відстань зворотно пов'язана з посиленням каналу, коефіцієнт посилення каналу дз(п)/дп(п) може розглядатися як "відносна відстань", яка вказує відстань до сусідньої базової станції і відносно відстані до обслуговуючої базової станції. Загалом, коефіцієнт посилення каналу для сусідньої базової станції, п(п), зменшується по мірі того, як термінал переміщається в напрямку межі сектора, і збільшується по мірі того, як термінал переміщається ближче до обслуговуючої базової станції. Вектор коефіцієнтів посилення каналу, С, може використовуватися для регулювання потужності так, як описано нижче.

Хоч канали даних для кожного сектора мультиплексовані таким чином, що вони є ортогональними по відношенню один до одного, деяка втрата ортогональності може витікати з перешкод між несучими (ІСІ), міжсимвольних перешкод (ІІ) і т.д. Ця втрата ортогональності приводить до внутрішньосекторних перешкод.

Для пом'якшення внутрішньосекторних перешкод потужність передачі кожного термінала може регулюватися таким чином, щоб величина внутрішньосекторних перешкод, які цей термінал може викликати для інших терміналів в тому ж секторі, підтримувалася в рамках допустимого рівня. Це може досягатися, наприклад, за допомогою обов'язковості того, щоб 5МЕ каналу даних, що приймається, для кожного термінала знаходився в рамках попередньо визначеного діапазону ЗМК, таким чином:

ЗМАасн(п)є|ЗМА тіл, ЗМА тах), (10) де ЗМЕлпіп - це мінімальний 5МК, що приймається, дозволений для каналу передачі даних, і

ЗМАтах - це максимальний 5МЕ, що приймається, дозволений для каналу передачі даних.

Мінімальний 5МЕ, що приймається, забезпечує те, що всі термінали, особливо розташовані недалеко від межі сектора, можуть досягати мінімального рівня продуктивності. Без цього обмеження термінали, розміщені недалеко від межі сектора, можуть бути примусово переведені в режим передачі з надзвичайно низьким рівнем потужності, оскільки вони часто привносять значну величину міжсекторних перешкод.

Якщо 5МЕ каналів даних, що приймаються, для всіх терміналів обмежені діапазоном (ЗМЕтіп,ЗМЕАтахі|, то величина міжсекторних перешкод, що викликаються кожним терміналом внаслідок втрати ортогональності, може вважатися такою, що знаходиться в рамках допустимого рівня. За допомогою обмеження 5МЕ, що приймаються, рамками цього діапазону 5МЕ як і раніше може бути різниця максимум в (ЗМЕ та" 2МАтіип)дБ в спектральній щільності потужності, що приймається, між сусідніми піддіапазонами (при умові, що схожі величини міжсекторних перешкод виявляються в піддіапазонах, що відбувається, наприклад, якщо канали керування і даних перескакують по частоті випадковим чином, так щоб канали керування і даних з різних секторів могли накладатися один на один). Невеликий діапазон 5МЕ підвищує стійкість системи при наявності

ІСІ і ІЗІ. Виявлено, що діапазон 5МЕ в 10дБ надає хорошу продуктивність в більшості сценаріїв. Також можуть використовуватися інші діапазони ЗМК.

Якщо потужність передачі каналу даних визначена так, як показано в рівнянні (1), то 5МЕК каналу даних, що приймається, може підтримуватися в діапазоні (ЗМЕти,ЗМАтах| за допомогою обмеження дельти потужності передачі, АР(п), рамками відповідного діапазону, таким чином:

АР(п)єІ(АР піп, АР тахі, (11) де АРтіп - це мінімальна дельта потужності передачі, дозволена для каналу даних, і

АР тах - це максимальна дельта потужності передачі, дозволена для каналу даних.

Зокрема, АРтіП-ЗМАті-ЗМВАгаге, а АРртах-ЗМЕАтах-ЗМЕиаге. У іншому варіанті здійснення потужність передачі Расн(п) може бути обмежена діапазоном, який визначається, наприклад, на основі потужності сигналів, що приймаються, для каналу даних. Цей варіант здійснення може використовуватися, наприклад, якщо потужність перешкод статистично розрізнюється по піддіапазонах.

Потужність передачі каналу даних для кожного термінала потім може коректуватися на основі наступних параметрів: 1. О51І-біт, що передається в широкомовному режимі кожною базовою станцією; 2. Вектор коефіцієнтів посилення каналу, са, обчислений терміналом;

З. Діапазон 5МЕ, що приймаються, дозволених для каналів даних, (ЗМЕ тп ЗМАтах!, або еквівалентно діапазон дозволених дельт потужності передачі, (АР піп, АР тпах|; 4. Максимальний рівень потужності, Р тах, дозволений для термінала, який може задаватися системою або підсилювачем потужності в терміналі.

Параметри 1) і 2) пов'язані з міжеекторними перешкодами, що викликаються терміналом. Параметр 3) пов'язаний з внутрішньосекторними перешкодами, що викликаються терміналом.

Загалом, термінал, розміщений близько до сусіднього сектора, який повідомляє про високі перешкоди, може передавати з меншою дельтою потужності передачі, так щоб його 5МЕ, що приймається, був ближчим до ЗМЕтіп. Навпаки, термінал, розміщений близько до своєї обслуговуючої базової станції, може передавати з більш високою дельтою потужності передачі, з тим щоб його 5МЕ, що приймається, був ближчим до ЗМЕ тах.

Градація 5МЕ, що приймаються, може виявлятися для терміналів в системі на основі їх близькості до обслуговуючих базових станцій. Диспетчер в кожній базовій станції може використовувати перевагу розподілу

ЗМЕ, що приймаються, для досягнення високої пропускної здатності, при цьому забезпечуючи рівнодоступність для терміналів.

Потужність передачі каналу даних може регулюватися різними способами на основі вищезгаданих чотирьох параметрів. Механізм регулювання потужності не повинен підтримувати однаковий ЗМК для всіх терміналів, особливо в ортогональній системі, такій як ОРГОМА-система, в якій термінали, що розміщуються ближче до базової станції, можуть виконувати передачу з більш високим рівнем потужності без серйозних проблем для інших терміналів. Для пояснення нижче описується конкретний варіант здійснення регулювання потужності. Для цього варіанту здійснення кожний термінал відстежує О51І-біти, що передаються в широкомовному режимі сусідніми базовими станціями, і відповідає тільки на О51І-біт найпотужнішої сусідньої базової станції, яка має найменший коефіцієнт посилення каналу у векторі С. Якщо О51І-біту даної базової станції привласнене значення 1 (внаслідок того, що базова станція виявляє перевищуючі номінальний рівень міжсекторні перешкоди), то потужність передачі терміналів, що мають цю базову станцію як найбільш потужну сусідню базову станцію, може коректуватися на зниження. Навпаки, якщо О5І-біту привласнене значення 0, то потужність передачі терміналів, що мають цю базову станцію як найбільш потужну сусідню базову станцію, може коректуватися на підвищення. У інших варіантах здійснення кожний термінал може коректувати свою потужність передачі на основі одного або декількох О5І-бітів, отриманої для однієї або декількох базових станцій (наприклад, обслуговуючої і сусідніх базових станцій).

Таким чином, О5І-біт визначає напрямок коректування потужності передачі. Величина коректування потужності передачі для кожного термінала може залежати від (1) поточного рівня потужності передачі (або поточної дельти потужності передачі) термінала і (2) коефіцієнта посилення каналу для найпотужнішої сусідньої базової станції. У таблиці 1 приведено декілька основних правил коректування потужності передачі на основі дельти потужності передачі і коефіцієнта посилення каналу для найпотужнішої базової станції.

Таблиця 1 1 (високий рівень | Термінал з меншим коефіцієнтом посилення каналу для (тобто ближче до) базової перешкод) станції, що передає О5І-біт, загалом, знижує свою дельту потужності передачі на більшу величину в порівнянні з терміналом з більшим коефіцієнтом посилення каналу для тобто далі від) цієї базової станції.

Термінал з більшою дельтою потужності передачі, загалом, знижує свою дельту потужності передачі на більшу величину в порівнянні з терміналом з аналогічним коефіцієнтом посилення каналу для цієї базової станції, але з меншою дельтою потужності передачі.

О (низький рівень | Термінал з більшим коефіцієнтом посилення каналу для (тобто далі від) базової станції, перешкод) що передає О5І-біт, загалом, збільшує свою дельту потужності передачі на більшу величину в порівнянні з терміналом з меншим коефіцієнтом посилення каналу для (тобто ближче до) цієї базової станції.

Термінал з меншою дельтою потужності передачі, загалом, збільшує свою дельту потужності передачі на більшу величину в порівнянні з терміналом з аналогічним коефіцієнтом посилення каналу для цієї базової станції, але з більшою дельтою потужності передачі.

Потужність передачі може регулюватися детерміністичним методом, імовірнісним методом або яким- небудь іншим методом. При детерміністичному регулюванні потужність передачі регулюється заздалегідь заданим способом на основі значних параметрів. При імовірнісному регулюванні потужність передачі має деяку імовірність коректування, причому ця імовірність визначається за допомогою значних параметрів.

Зразкові схеми детерміністичного і імовірнісного регулювання описані нижче.

Фіг 3 ілюструє блок-схему послідовності операцій процесу 300 регулювання потужності передачі імовірнісним методом. Процес 300 може виконуватися кожним терміналом і для кожного часового інтервалу, в якому передається О5І-біт. Спочатку термінал обробляє О51-біт найпотужнішої сусідньої базової станції (етап 312). Потім термінал визначає, дорівнює О5І-біт 1 або 0 (етап 314).

Якщо О51-біт дорівнює 1, що вказує перевищуючий номінальний рівень перешкод, то термінал визначає імовірність зниження потужності, Ргап(п) (етап 322). Ргап(п) може обчислюватися на основі поточної дельти потужності передачі, АР(п), і коефіцієнта посилення каналу для найпотужнішої сусідньої базової станції,

Гозівб(п), так, як описано нижче. Після цього термінал випадковим чином вибирає значення х від 0,0 до 1,0 (етап 324). Зокрема, х - це випадкова змінна, рівномірно розподілена між 0,0 і 1,0. Якщо випадково вибране значення х менше або дорівнює імовірності Р'ап (п), як визначається на етапі 326, то термінал знижує дельту потужності передачі на крок зниження АРап (етап 328) таким чином:

АР(пя1)-АР(п)-АРап. (12)

У іншому випадку, якщо Х більше Ргап(п), то термінал зберігає дельту потужності передачі на поточному рівні (етап 330). Від етапів 328 і 330 процес переходить до етапу 342.

Якщо О51І-біт дорівнює 0 на етапі 314, що вказує рівень перешкод менше номінального, то термінал визначає імовірність підвищення потужності передачі, Ргур(п), наприклад, на основі АР(п) і Гозібс(п), що також описано нижче (етап 332). Після цього термінал випадковим чином вибирає значення ух від 0,0 до 1,0 (етап 334). Якщо випадково вибране значення х менше або дорівнює імовірності Ргор(п), як визначається на етапі 336, то термінал підвищує дельту потужності передачі на крок підвищення АРур (етап 338) таким чином:

АР(пя1)-АР(п)х АР, р. (13)

Крокам АР і АРап може привласнюватися однакове належне значення (наприклад, 0,25дБ, 0,5дБ, 1,ОдБ і т.д.). Якщо х більше Ргур(п) на етапі 336, то термінал зберігає дельту потужності передачі на поточному рівні (етап 330). Від етапів 330 і 338 процес переходить до етапу 342.

На етапі 342 термінал обмежує дельту потужності передачі, АР(пя1), рамками дозволеного діапазону (АР тіп,АР тах. Далі термінал обчислює потужність передачі для наступного часового інтервалу, Расп(п'-1), на основі дельти потужності передачі, АР(пя1), і опорного рівня потужності, Реекпя1), для наступного часового інтервалу, як показано в рівнянні (1) (етап 344). Потім термінал обмежує потужність передачі, Расн(п--1), рамками максимального рівня потужності (етап 346) таким чином:

Р) - ре 71), якщо Расп(п 41) 5 Рдах.

Рах» інакше (14)

Термінал використовує потужність передачі Раск(п'-1) для наступного часового інтервалу.

Імовірності Ргап(п) і Ргор(п) можуть бути функцією від дельти потужності передачі, АР(п), і коефіцієнта посилення каналу для найпотужнішої сусідньої базової станції, Гозіс(п). Різні функції можуть бути використані для Ргап(п) і Ргир(п). Кожна функція може мати різний вплив на різні характеристики регулювання потужності, такі як (1) швидкість збіжності регулювання потужності передачі і (2) розподілу дельт потужності передачі для терміналів в системі.

У варіанті здійснення імовірності Ргап(п) і Ргур(п) задаються таким чином:

Рі(п)-тах(Ргиржтіп(1-РгАР(п)|П1-РГозіп(п))), і За)

Ргап(п)-тах(Ргап,тіп,РГгАР(П) Р Гогіп(п)), (156) де

Ргхв(п) - тіп(АР(п), АРлах) - АРдіп

АРлпах - АРді тах тіп (15с)

Ргоаіп(п) - тіп(Говів(П); Гах) т ТГлій , тах 7 тіп (1 5а)

Ргав(п) - це імовірність, пов'язана з рівнем потужності передачі;

Ргоаіп(п) - це імовірність, пов'язана з коефіцієнтом посилення каналу для найпотужнішої сусідньої базової станції;

АРтах, АР піп, Гтах | Гтіп - е нормуючі сталі, вибрані для досягнення необхідних характеристик регулювання потужності;

Ргортіп - це мінімальна імовірність коректування потужності передачі на підвищення; і

Ргап,тіп - це мінімальна імовірність коректування потужності передачі на зниження.

Для варіанту здійснення, показаного набором рівнянь (15), Ргап(п) і Ргор(п) - це сукупні імовірності, що визначаються рівнем потужності передачі і коефіцієнтом посилення каналу для найпотужнішої сусідньої базової станції. Мінімальні імовірності РГр,тіп і РГап,тіп поліпшують характеристики сталого режиму і сприяють деякому переміщенню точок в екстремумах (наприклад, дуже високих або дуже низьких значеннях посилення каналу). Імовірності Ргап(п) і РгГор (п), виведені так, як показано в наборі рівнянь (15), підкоряються загальним правилам регулювання потужності передачі, приведеним в табл.1. Імовірності Ргап(п) і Ргор(п) також можуть бути виведені за допомогою яких-небудь інших функцій, і це не вийде за рамки галузі застосування винаходу.

Фіг4 ілюструє блок-схему послідовності операцій процесу 400 регулювання потужності передачі детерміністичним методом. Процес 400 також може виконуватися кожним терміналом і для кожного часового інтервалу, в якому передається О5І-біт. Термінал обробляє О5І-біт найпотужнішої сусідньої базової станції (етап 412) і визначає, дорівнює О51І-біт 1 або 0 (етап 414). Якщо О51І-біт дорівнює 1, то термінал визначає величину зниження потужності передачі, АРап(пяІ), для наступного часового інтервалу (етап 422). Змінний розмір кроку зниження може визначатися на основі поточної дельти потужності передачі, АР(п), і коефіцієнта посилення каналу для найпотужнішої базової станції, Госі(п). Після цього термінал знижує дельту потужності передачі на АРап(п'-1) (етап 424). У іншому випадку, якщо ОБ5І-біт дорівнює 0, то термінал визначає величину підвищення потужності передачі, АРур(п'-1), для наступного часового інтервалу, наприклад, на основі АР/(п) і

Гозібс(п) (етап 432). Потім термінал підвищує дельту потужності передачі на АРур(п--1) (етап 434). Після етапів 424 і 434 термінал обмежує дельту потужності передачі для наступного часового інтервалу, АР(пя1), рамками дозволеного діапазону (АРтліп,АРтах| (етап 442) і додатково обчислює і обмежує потужність передачі для наступного часового інтервалу рамками максимального рівня потужності (етап 444 і 446).

Змінні розміри кроків АРап(п'-1) ії АРур(пя1) можуть визначатися на основі заздалегідь визначеної функції від АР(п) і гозікп), наприклад, аналогічно функції, що виражається набором рівнянь (15). Змінні розміри кроків можуть задаватися як пропорційні АР'(п) і зворотно пропорційні Гозіс(п). Імовірності регулювання і змінні розміри кроків також можуть визначатися на основі таблиці відповідності різних імовірностей і значень розміру кроку для різних значень АР'(п) і гозіс(п), або яким-небудь іншим засобом.

Фіг.3 і 4 ілюструють зразкові варіанти здійснення для регулювання потужності передачі імовірнісним і детерміністичним способом, відповідно. Для імовірнісного варіанту здійснення, показаного на Фіг.3, імовірність регулювання визначається на основі параметрів АР(п) і гозірс(п), і фіксовані кроки підвищення і зниження використовуються для регулювання потужності передачі. Для детерміністичного варіанту здійснення, показаного на Ффіг.4, імовірність регулювання задана фіксованою 1,0, і розміри кроків підвищення і зниження визначаються на основі параметрів АР(п) і гозь(п). У ці варіанти здійснення також можуть вноситися різні модифікації. Наприклад, змінні розміри кроків підвищення і зниження також можуть використовуватися для імовірнісного варіанту здійснення. Як ще один приклад, фіксовані розміри кроків підвищення і зниження можуть використовуватися для детерміністичного варіанту здійснення.

Дельта потужності АР(п) каналу даних може регулюватися на основі О5І-біта, посилення каналу, попереднього значення дельти потужності АР(п-1), діапазону дозволених дельт потужності і максимального рівня потужності для термінала, як описано вище. Загалом, дельта потужності АР(п) може регулюватися на основі будь-якого одного або будь-якої комбінації параметрів. Інші параметри, які можуть використовуватися для регулювання АР(п), включають в себе поточну потужність передачі Расп(п), відношення пікового значення втрати потужності до середнього АРьо, "заданий" набір базових станцій, які потенційно можуть виявляти високі перешкоди від термінала, і т.д. Відношення пікового значення втрати потужності до середнього може визначатися числом під діапазонів АР, що використовуються терміналом для передачі, і більш високе значення може використовуватися для АРро, якщо більше число піддіапазонів використовується для передачі.

Потужність передачі каналу даних може бути обмежена, щоб бути меншої, ніж Ртлах мінус цей коефіцієнт втрати потужності, або Расн(п)«-(Р птах-АРрьо).

Потужність передачі термінала також може регулюватися на основі О5І-бітів, відправлених декількома базовими станціями (наприклад, обслуговуючої або сусідніми базовими станціями). Потужність передачі може регулюватися тим же методом або різними методами для обслуговуючої базової станції і сусідньої базової станції. Термінал може бути ортогональним по відношенню до інших терміналів, що обмінюються даними з обслуговуючою базовою станцією, але, незважаючи на це, може викликати деякі перешкоди для цих інших терміналів, якщо повна ортогональність не досягається. Потужність передачі термінала може регулюватися в меншій мірі, якщо О5І-біт для обслуговуючої базової станції дорівнює 1. Величина регулюючі потужності передачі внаслідок О5І-біта від обслуговуючої базової станції може бути визначена на основі моделювання на обчислювальних машинах, емпіричних вимірювань і т.д. для отримання хорошої продуктивності.

Потужність передачі термінала також може регулюватися на основі інших параметрів, критеріїв і інформації. Наприклад, термінал може розглядати тільки О5І-біти від базових станцій у вказаному наборі.

Термінал також може розглядати або не розглядати дану базову станцію для регулювання потужності передачі на основі посилення каналу або інших параметрів з цієї базової станції. Термінал також може регулювати потужність передачі на інші величини або іншими способами на основі всієї інформації, доступної для базової станції, яка повинна розглядатися для регулювання потужності передачі.

Фіг. 5 ілюструє механізм 500 регулювання потужності, який може використовуватися для регулювання потужності термінала 120х в системі 100. Термінал 120х обмінюється даними з обслуговуючою базовою станцією 110х і може викликати перешкоди для сусідніх базових станцій 110а-110т (хоч і на різні величини).

Механізм 500 регулювання потужності включає в себе опорний контур 510 і другий контур 520. Опорний контур 510 працює між терміналом 120х і обслуговуючою базовою станцією 110х. Другий контур 520 працює між терміналом 120х і сусідніми базовими станціями 110а-110т і, можливо, обслуговуючою базовою станцією 110х. Для простоти на Фіг.5 проілюстрована тільки частина контурів 510 і 520, що розміщується в терміналі 120х.

Опорний контур 510 регулює потужність передачі каналу керування (або якого-небудь іншого каналу трафіка) і намагається підтримувати значення ЗМК, що приймається для цього каналу керування, виміряне в базовій станції 110х, як можна ближче до цільового ЗМ. Для опорного контуру 510 обслуговуюча базова станція 110х оцінює ЗМК каналу керування, що приймається, порівнює ЗМК, що приймається, з цільовим ЗМ і генерує команди регулювання потужності передачі (ТРОС) на основі результатів порівняння, як описана нижче.

Кожна ТРО-команда може бути або (1) командою Р для інструктування підвищення потужності передачі каналу керування, або (2) командою ЮОМУМ для інструктування зниження потужності передачі. Обслуговуюча базова станція 110х передає ТРО-команди по лінії прямого зв'язку (блок 570) в термінал 120х.

Термінал 120х приймає і обробляє передачу по лінії прямого зв'язку від обслуговуючої базової станції 110х і надає ТРОС-команди, що приймаються, в процесор 542 ТРС-команд. Кожна ТРО-команда, що приймається, є зашумленою версією ТРО-команди, що передається обслуговуючою базовою станцією 110х.

Процесор 542 виявляє кожну ТРО-команду, що приймається, і отримує рішення по ТРС, яким може бути (1) рішення ОР, якщо ТРО-команда, що приймається, повинна бути командою ОР, або (2) рішення ООМУМ, якщо

ТРО-команда, що приймається, повинна бути командою ЮОМУУМ. Блок 544 регулювання потужності передачі (ТХ) каналу керування регулює потужність передачі каналу керування, Респ(п), на основі рішень по ТРОС від процесора 542 ТРО-команд. Наприклад, блок 544 може підвищувати Ресі(п) на крок підвищення АРесн,р ДЛЯ кожного рішення ПР і знижувати Респі(п) на крок зниження МАРсспап для кожного рішення БОМУМ.

Процесор/модулятор 560 ТХ-даних задає потужність передачі по каналу керування на рівні Реск(п), вказаному блоком 544. Передача по каналу керування відправляється обслуговуючій базовій станції 110х.

Внаслідок ефектів втрат на тракті, загасання і багатопроменевого поширення в лінії зворотного зв'язку (блок 540), які типово варіюються у часі і особливо для мобільного термінала, ЗМЕ каналу керування, що приймається, постійно коливається. Опорний контур 510 намагається підтримувати ЗМК, що приймається, на рівні, близькому до цільового ЗМР, при наявності змін в характеристиках каналу лінії зворотного зв'язку.

Другий контур 520 регулює потужність передачі каналу даних (або якого-небудь іншого каналу трафіка) таким чином, щоб використовувався максимально можливий рівень потужності каналу даних при збереженні допустимих рівнів міжсекторних і внутрішньосекторних перешкод. Для другого контуру 520 процесор 552 О51І- біт приймає і обробляє О5І-біти, що передаються в широкомовному режимі сусідніми базовими станціями 11ба-110т і, можливо, обслуговуючою базовою станцією 110х. Процесор 552 О5І-біт надає виявлені О5І-біти від обслуговуючої базової станції в блок 556 регулювання дельта потужності. Блок 554 оцінки каналу приймає контрольні сигнали від обслуговуючої і сусідніх базових станцій, оцінює посилення каналу для кожної базової станції і надає оцінені посилення каналу для всіх базових станцій в блок 556. Блок 556 визначає коефіцієнти посилення каналу для сусідніх базових станцій і ідентифікує саму могутню сусідню базову станцію. Блок 556 додатково регулює дельту потужності передачі АР(п) каналу даних на основі виявленого О5І-біта і коефіцієнта посилення каналу для найпотужнішої сусідньої станції, як описано вище. Блок 556 може реалізувати процес 300 або 400 і може регулювати АР'(п) імовірнісним або детерміністичним методом. Загалом, блок 556 може регулювати дельту потужності передачі АР(п) на основі виявлених О5І-біт або іншої відповідної інформації для будь-якого числа базових станцій, які можуть включати в себе обслуговуючу і сусідні базові станції.

Блок 558 обчислення потужності передачі каналу даних приймає потужність передачі каналу керування,

Респ(п), яка використовується як опорний рівень потужності, Рге(п), і дельту потужності передачі, АР(п). Блок 558 обчислює потужність передачі Расн(п) каналу даних на основі Ресн(п) і АР(п). Блок 560 задає потужність передачі по каналу даних на рівні Расі (п), вказаному блоком 558. Передача по каналу даних відправляється обслуговуючій базовій станції 110х. Передачі по каналах даних і керування можуть викликати перешкоди для сусідніх базових станцій 110а-110т.

Кожна базова станція 110 приймає передачі від терміналів по лінії зворотного зв'язку, оцінює перешкоди, які виявляються цією базовою станцією, порівнює виміряні перешкоди з номінальним порогом перешкод, задає О5І-біт відповідним чином на основі результату порівняння і передає в широкомовному режимі О51І-біт по лінії прямого зв'язку.

Опорний контур 510 і другий контур 520 можуть працювати паралельно, але можуть оновлюватися на різних швидкостях, причому контур 510 швидший за контур 520. Швидкості оновлення двох контурів можуть вибиратися таким чином, щоб досягати необхідної продуктивності регулювання потужності. Як приклад опорний контур 510 може оновлюватися, наприклад, зі швидкістю 150 разів в секунду, а другий контур може оновлюватися, наприклад, зі швидкістю 10-20 разів на секунду. Опорний контур 510 і другий контур 520 можуть працювати для передач, що відправляються по каналу керування і каналу даних, відповідно. Каналам керування і даних можуть призначатися різні піддіапазони в кожному періоді перескоку, як показано на Фіг.2. У цьому випадку опорний контур 510 і другий контур 520 можуть працювати одночасно для передач, що відправляються по різним піддіапазонам. Канал керування також може бути мультиплексований з каналом даних (наприклад, з допомогою ТОМ або СОМ) і відправлений по тим же піддіапазонах.

Фіг.6 ілюструє механізм 600 регулювання потужності, який може використовуватися для каналу керування.

Механізм 600 регулювання потужності (який може використовуватися для опорного контуру 510 на Ффіг.5)

включає в себе внутрішній контур 610, зовнішній контур 620 і третій контур 630. Внутрішній контур 610 намагається підтримувати значення ЗМЕ, що приймається для каналу керування як можна ближче до цільового 5МЕ. Для внутрішнього контуру 610 блок 642 оцінки 5МЕ в обслуговуючій базовій станції 110х оцінює 5МЕ каналу керування, що приймається, і надає ЗМК, що приймається, в генератор 644 ТРО-команд.

Генератор 644 порівнює ЗМК, що приймається, з цільовим ЗМК і генерує ТРО-команди на основі результатів порівняння. Обслуговуюча базова станція 110х передає ТРО-команди по лінії прямого зв'язку (блок 570) в термінал 120х. Термінал 120х приймає і обробляє ТРО-команди від обслуговуючої базової станції 110х і регулює потужність передачі каналу керування так, як описано вище для фіг.5.

Дані можуть відправлятися в блоках по каналу керування, і кожний блок даних може кодуватися за допомогою блокового коду для отримання відповідного кодового слова (або кодованого блока даних). Код виявлення помилок може не використовуватися для каналу керування. У цьому випадку обслуговуюча базова станція може виконати виявлення стирань для кожного кодового слова, що приймається, для визначення того, є кодове слово, яке стирається або не стирається. Кодове слово, яке стирається, може вважатися ненадійним і оброблятися відповідним чином (наприклад, відкидатися). Виявлення стирань може виконуватися за допомогою обчислення показника для кожного кодового слова, що приймається, порівняння обчисленого показника з порогом стирання і оголошення кодового слова, що приймається, яке стирається або не стирається, на основі результату порівняння.

Зовнішній контур 620 регулює цільовий 5МК таким чином, щоб досягалася цільова частота стирання,

Ріегазиє, для каналу керування. Цільова частота стирання вказує необхідну імовірність (наприклад, 1095) оголошення кодового слова, яке стирається. Блок 652 обчислення показника обчислює показник для кожного кодового слова, яке приймається. Детектор 654 стирань виконує виявлення стирань для кожного кодового слова, що приймається, на основі обчисленого показника і порога стирання і надає стан кодового слова (яке стирається або не стирається), що приймається, блоку 656 регулювання цільового 5МЕ. Блок 656 після цього регулює цільовий 5МЕ каналу керування таким чином:

МВ ка ЗМАадецк) -АЗМАр, для кодового слова яке стирається тащецк 1) - ЗМАадецк) - АЗМ Ар; для кодового слова яке не стирається (16) де ЗМЕЧагоецК) - це цільовий ЗМК для інтервалу оновлення зовнішнього контура кК;

АБМК»р - це розмір кроку підвищення цільового ЗМК; і

АБМКап - це розмір кроку зниження цільового ЗМК.

Розміри кроків АБМКур ії АЗМКап можуть задаватися на основі наступного:

АВІМАр - АЗМАдп | ррввгме

Гегавигте (1 7)

Третій контур 630 регулює поріг стирання таким чином, щоб досягалася цільова умовна частота помилок,

Ріепо, для каналу керування. Цільова умовна частота помилок вказує необхідну імовірність помилкового кодування кодового слова, що приймається, коли воно вважається кодовим словом, що не стирається.

Невелике значення Р'гегог (наприклад, 195) відповідає високій мірі довіри до результатів декодування кодових слів, що не стираються. Термінал 110х або інші термінали, що обмінюється даними з обслуговуючою базовою станцією 110х, можуть передавати відомі кодові слова по каналу керування періодично або при кожному ініціюванні. Блоки 652 і 654 виконують виявлення стирань для кожного відомого кодового слова, що приймається тим же чином, що і для кодового слова, що приймається. Для кожного відомого кодового слова, що приймається, яке вважається таким, що не стирається, декодер 662 декодує відоме кодове слово, що приймається, і визначає те, є декодований блок коректним або помилковим. Декодер 662 надає стан кожного відомого кодового слова, що приймається, яке може бути таким, що стирається, "хорошим" або "поганим". "Хороше" кодове слово - це відоме кодове слово, що приймається, яке вважається нестираним і декодованим коректно. "Погане" кодове слово - це відоме кодове слово, що приймається, яке вважається нестираним, але декодованим з помилками. Блок 664 регулювання порога стирання регулює поріг стирання на основі стану кожного відомого кодового слова, що приймається, таким чином:

ТНегавиге(І) - АТНур, для хорошого кодов ого слова

ТНегавитве (1-1) - 3 ТНегавуе(і) - АТНур; для хорошого кодов ого слова,

ТНеьгавиге(І), для стертого кодов ого слова (18) де ТНегазие(І) - це поріг стирання для інтервалу І оновлення третього контура;

АТНьр - це розмір кроку підвищення порога стирання; і

АТНап - це розмір кроку зниження порога стирання.

Рівняння (18) передбачає, що більш низький поріг стирання підвищує імовірність оголошення кодового слова, що приймається, стираним.

Розміри кроків АТНоур і АТН" можуть задаватися на основі наступного:

АТНап - АТНур (рве

Гетог (19)

Внутрішній контур 610, зовнішній контур 620 і третій контур 630 типово оновлюються з різною швидкістю.

Внутрішній контур 610 - це найшвидший контур з цих трьох контурів, і потужність передачі каналу керування може оновлюватися з конкретною швидкістю (наприклад, 150 разів на секунду). Зовнішній контур 620 - це наступний найшвидший контур, і цільовий ЗМК може оновлюватися при кожному прийомі кодового слова по каналу керування. Третій контур 630 - це найповільніший контур, і поріг стирання може оновлюватися при кожному прийомі відомого кодового слова по каналу керування. Швидкості оновлення цих трьох контурів можуть вибиратися так, щоб домагатися необхідної продуктивності виявлення стирання і регулювання потужності каналу керування. Механізм 600 регулювання потужності додатково описаний в стандартній призначеній Патентній заявці (США) серійний номер (виписка повіреного номер 040404 ШІ), озаглавленій "Нориві Егазиге Оеїгесійоп апа Егазиге-Наге-Вазей Сіозеа Гоор Роугег Сопіго!", зареєстрованій 13 липня 2004 року.

Для простоти вище описані конкретні варіанти здійснення для різних аспектів регулювання потужності.

Безліч інших варіантів здійснення також може бути отримана на основі представленого в даному документі опису. Деякі приклади приводяться нижче.

Один і той же діапазон дозволених дельт потужності передачі, (АР піп,2Р тах, може використовуватися для всіх терміналів в системі. Різні діапазони (АР піп,АРтах| також можуть бути використані для різних терміналів, наприклад, в залежності від їх місцеположення. Наприклад, термінали з меншим коефіцієнтом посилення каналу для найпотужнішої базової станції можуть використовувати менший діапазон дельт потужності передачі (наприклад, однаковий АРтлип, але менший ДАРтах), ніж термінали, розташовані ближче до обслуговуючих базових станцій.

Опорний рівень потужності, Реекп), що використовується для виведення потужності передачі каналу даних,

Расп(п), може задаватися однаковим потужності передачі іншого каналу з регулюванням потужності, як описано вище. Опорний рівень потужності може виходити також іншими способами, наприклад, оцінюватися на основі посилення каналу обслуговуючої базової станції. Потужність передачі каналу даних також може регулюватися безпосередньо, замість того, щоб регулюватися за допомогою дельти потужності передачі.

Обслуговуюча базова станція може надавати зворотний зв'язок для інформування термінала про те, чи знаходиться потужність передачі каналу даних в рамках дозволеного діапазону.

Термінал може відповідати тільки на О5І-біт найпотужнішої сусідньої базової станції, як описано вище.

Термінал також може коректувати свою потужність передачі на основі О5І-біт декількох сусідніх базових станцій. Наприклад, термінал може виконувати процес 300 або 400 для 5 найпотужніших сусідніх базових станцій, по одній базовій станції за один раз, де 521. Коефіцієнт посилення каналу для кожної сусідньої базової станції може враховуватися або в імовірностях коректування (для процесу 300), або в змінних розмірах кроків (для процесу 400).

Один О51І-біт може використовуватися для вказівки перешкод, які виявляються кожною базовою станцією, як описано вище. Декілька біт також може бути використано для повідомлення про перешкоди. Це може давати можливість терміналам більш швидко і ефективно регулювати свою потужність передачі. Це, в свою чергу, може підвищувати загальну стабільність і продуктивність системи. Наприклад, кожна базова станція може повідомляти інформацію про те, "як далеко" виміряні перешкоди знаходяться від номінального порога перешкод. Як ще один приклад, кожна базова станція може передавати в широкомовному режимі додатковий біт (аварійний біт), якому може бути привласнене значення 1, коли рівень перешкод перевищує верхній поріг перешкод. Цей верхній поріг перешкод може бути значно вищим (наприклад, на 2-3 стандартних відхилення вище) номінального порога. Швидке збільшення або незвичайно високий рівень перешкод часто свідчить про нестабільність системи. При вимірюванні аварійного біта, що задається, термінал може просто привласнити своїй дельті потужності передачі АР мінімальне значення, АР піп, Її може залишатися на цьому рівні потужності передачі до скидання аварійного біта до 0. Разом з регулюванням потужності каналу керування цей механізм може ефективно забезпечити стабільність системи.

Кожна базова станція може передавати в широкомовному режимі інформацію про перешкоди всім терміналам, якщо перешкоди, які виявляються базовою станцією, рандомізовані, наприклад, за допомогою перескоку частоти. Якщо базові станції мають більш конкретну інформацію про перешкоди, то потужність передачі терміналів може коректуватися способом, що враховує переваги цієї інформації. Наприклад, кожному терміналу може призначатися один або більш конкретних піддіапазонів для передачі даних (без перескоку частоти). Потім базова станція може виявляти різну величину перешкод в різних піддіапазонах.

Термінали, що викликають велику величину перешкод, можуть конкретно ідентифікуватися на основі призначених піддіапазонів, і потужність передачі цих терміналів може знижуватися відповідним чином.

Підтримувана швидкість передачі даних для кожного термінала визначається ЗМК каналу даних, що приймається. Цей ЗМК, що приймається, для вищеописаних варіантів здійснення, залежить від (1) цільового

ЗМА, асоціативно пов'язаного з опорним рівнем потужності, і (2) дельти потужності передачі, АР(п), термінала.

Дельта потужності передачі може регулюватися терміналом автономно без якого-небудь введення від обслуговуючої базової станції, як описано вище. Термінал може відправляти дельту потужності передачі, МЕ каналу даних, що приймається, швидкість передачі даних, що підтримується, по каналу даних або еквівалентну інформацію обслуговуючої базової станції. Термінал також може відправляти максимальне число піддіапазонів, М»р,тах(п), яке може підтримувати термінал при поточній дельті потужності передачі, якості обслуговування (005), розмірі буфера і т.п. Для підвищення об'єму службових сигналів термінал може відправляти АР'(п) і Мер,тах(п) кожні декілька інтервалів оновлення за допомогою внутрішньосмугової передачі сигналів по каналу даних і т.д.

Диспетчер в обслуговуючій базовій станції може використовувати всю інформацію, що повідомляється терміналом, для виділення ресурсів і призначення передачі даних терміналу по лінії зворотного зв'язку.

Диспетчер може виділяти Мг»гртах(п) піддіапазонів, менше Мг»ь,тах(п) піддіапазонів або більше Меьтах(П) піддіапазонів терміналу. Якщо диспетчер виділяє більше Ме»ртах(п) піддіапазонів, то термінал може зменшувати дельту потужності передачі відповідним чином. Наприклад, якщо виділено 2Мгьтах(П) піддіапазонів, то АР(п) може бути зменшене вдвічі. Регулювання потужності може виконуватися кожним терміналом на основі різних частин інформації, яку термінал отримує від своєї обслуговуючої базової станції і сусідніх базових станцій, як описано вище. Регулювання потужності також може виконуватися кожною базовою станцією для всіх терміналів, що обмінюються даними з базовою станцією. Наприклад, кожна базова станція може отримувати повідомлення про перешкоди (наприклад, О51І-біт) для кожної сусідньої базової станції, наприклад, за допомогою обміну сигналами між базовими станціями або передач від терміналів.

Кожна базова станція також може отримувати посилення каналу, визначене кожним терміналів для обслуговуючої і сусідніх базових станцій. Після цього кожна базова станція може обчислювати дельту потужності передачі для кожного термінала на основі повідомлень про перешкоди і посилення каналів, застосовних для цього термінала, і може відправляти дельту потужності передачі в термінал. Потім кожний термінал може регулювати свою потужність передачі за допомогою дельти потужності передачі, прийнятою від своєї обслуговуючої базової станції. Альтернативно, кожна базова станція може обчислювати і відправляти потужність передачі для кожного термінала. Доступність дельт потужності передачі для всіх терміналів, що обмінюються даними з кожною базовою станцією, дозволяє прискорювати диспетчеризацію для терміналів.

Описані в даному документі методики регулювання потужності можуть використовуватися в різних типах систем безпровідного зв'язку. Ці методики особливо підходять для систем 3 невеликими внутрішньосекторними перешкодами, наприклад, систем ОБОМА, ТОМА і РОМА.

Описані в даному документі методики можуть застосовуватися для регулювання потужності різних типів каналів трафіка (наприклад, каналів даних і керування). Ці методики також добре підходять до схеми гібридного запиту на автоматичну повторну передачу (Н-АКО). Для Н-АКО кожний кодований пакет розбивається на декілька (МБр1) субблоків, і один субблок передається одночасно для кодованого пакету. По мірі прийому кожного субблоку для даного кодованого пакету по лінії зворотного зв'язку обслуговуюча базова станція намагається декодувати і відновити пакет на основі всіх прийнятих до цього моменту субблоків для пакету. Обслуговуюча базова станція може відновити пакет на основі часткової передачі, оскільки субблоки містять надмірну інформацію, яка використовується для декодування, коли якість ЗМК, що приймається, низька, але може не бути потрібною, коли якість ЗМЕ, що приймається, хороша. Обслуговуюча базова станція передає підтвердження прийому (АСК), якщо пакет декодований коректно, і термінал може достроково завершити передачу пакету після прийому АСК.

У Н-АКО кожний кодований пакет може передаватися за змінний період часу до коректного декодування.

Традиційний механізм регулювання потужності, який коректує ЗМК каналу даних, що приймається на основі частоти помилок по пакетах (РЕК), повинен знизити потужність передачі каналу даних до низького рівня, з тим щоб цільова РЕК досягалася для всіх МО1 субблоків, що передаються для кожного кодованого пакету. Це може істотно знижувати пропускну здатність системи. Описані в даному документі методики дозволяють використовувати високий рівень потужності передачі навіть в передачах змінної тривалості, Н-АКО, що підтримуються.

Фіг.7 ілюструє блок-схему варіанту здійснення термінала 120х, обслуговуючої базової станції 110х і сусідньої базової станції 110а. В лінії зворотного зв'язку, в терміналі 120х, процесор 710 ТХ-даних обробляє (наприклад, кодує, перемежовує і модулює) дані трафіка лінії зворотного зв'язку (КІ) і надає символи модуляції для даних трафіка. Процесор 710 ТХ-даних також обробляє керуючі дані (наприклад, покажчик якості каналу) з контролера 720 і надає символи модуляції для керуючих даних. Модулятор (МОБ) 712 обробляє символи модуляції для даних трафіка, керуючих даних і контрольних символів і надає послідовність комплекснозначних елементарних сигналів. Обробка в процесорі 710 ТХ-даних і модуляторі 712 залежить від системи. Модулятор 712 виконує ОБЮОМ-модуляцію, якщо система використовує ОБОМ. Передавальний пристрій (ТМТК) 714 приводить до необхідних параметрів (наприклад, перетворює в аналогову форму, посилює, фільтрує і перетворює з підвищенням частоти) послідовність елементарних сигналів і генерує сигнал лінії зворотного зв'язку, який спрямовується через антенний перемикач (0) 716 і передається за допомогою антени 718.

У обслуговуючій базовій станції 110х сигнал лінії зворотного зв'язку з термінала 120х приймається антеною 752х, спрямовується через антенний перемикач 754х і надається приймальному пристрою (ЕСМУК) 756х. Приймальний пристрій 756х приводить до необхідних параметрів (наприклад, фільтрує, посилює і перетворює з зниженням частоти) прийнятий сигнал і додатково оцифровує параметризований сигнал для отримання потоку вибірок даних. Демодулятор (ПОЕМОЮ) 758х обробляє вибірки даних для отримання оцінок символів. Потім процесор 760х даних прийому (ЕХ) обробляє (наприклад, зворотно перемежовує і декодує) оцінки символів для отримання декодованих даних для термінала 120х. Процесор 7б0х ЕХ-даних також виконує виявлення стирання і надає контролеру 770х стан кожного кодового слова, яке приймається, що використовується для регулювання потужності. Обробка в демодуляторі 758х і процесорі 760х ЕХ-даних комплементарна обробці, що виконується модулятором 712 і процесором 710 ТХ-даних, відповідно.

Обробка передачі по лінії прямого зв'язку може виконуватися аналогічно обробці, описаній вище для лінії зворотного зв'язку. Обробка передачі по лінії зворотного зв'язку і лінії прямого зв'язку типово задається системою.

Для регулювання потужності лінії зворотного зв'язку в обслуговуючій базовій станції 110х блок 774х оцінки

ЗМЕ оцінює ЗМК, що приймається, для термінала 120х і надає ЗМК, що приймається, в генератор 776х ТРО- команд. Генератор 776бх також приймає цільовий ЗМК і генерує ТРО-команди для термінала 120х. ТРО- команди обробляються процесором 782х ТХ-даних і модулятором 784х, параметризуються передавальним пристроєм 786х, спрямовуються через антенний перемикач 754х і передаються за допомогою антени 752х в термінал 120х. У сусідній базовій станції 110а блок 774а оцінки перешкод оцінює перешкоди, які виявляються базовою станцією, і надає виміряні перешкоди в генератор 77ба О51І-біт. Генератор 77ба також приймає номінальний поріг перешкод і генерує ОБ5І-біт для базової станції 110а. О51І-біт обробляється і передається в широкомовному режимі терміналам в системі. Генератор 776а також може генерувати аварійний біт або який- небудь інший тип повідомлення про перешкоди.

У терміналі 120х сигнали лінії прямого зв'язку від обслуговуючої і сусідніх базових станцій приймаються антеною 718. Сигнали, що приймаються, спрямовуються через антенний перемикач 716, параметризуються і оцифровуються приймальним пристроєм 740 і обробляються демодулятором 742 і процесором 744 ЕХ-даних для отримання ТРО-команд, що приймаються, і О51І-біт, що приймаються. Блок оцінки каналу в демодуляторі 742 оцінює посилення каналу для кожної базової станції. ТРО-процесор 724 виявляє ТРО-команди, що приймаються, для отримання рішень по ТРОС, які використовуються для оновлення потужності передачі каналу керування. ТРО-процесор 724 також регулює потужність передачі каналу даних на основі О5І-біт сусідніх базових станцій, що приймаються, посилень каналу обслуговуючої і сусідніх базових станцій і потужності передачі каналів даних і керування, як описано вище. ТРО-процесор 724 (або контролер 720) може реалізовувати процес 300 по Фіг.3 або процес 400 по Фіг4. ТРО-процесор 724 надає засоби регулювання потужності передачі для каналів керування і даних. Процесор 710 і/або модулятор 712 приймають сигнали керування з ТРО-процесора 724 і коректують потужність передачі каналів керування і даних.

Контролери 720, 77Ох і 770а керують операціями різних блоків обробки в терміналі 120х і базовій станції 110х і 110а, відповідно. Ці контролери також можуть виконувати різні функції по регулюванню потужності для лінії зворотного зв'язку. Наприклад, контролери 720 і 770х можуть реалізовувати блоки обробки, показані на

Фіг.5 і 6, для термінала 120х і базової станції 110х, відповідно. Запам'ятовуючі пристрої 722, 772х і 772а зберігають дані і програмний код для контролерів 720, 770х і 770а, відповідно. Диспетчер 780х призначає передачу даних терміналів в і з базової станції 110х.

Описані в даному документі методики регулювання потужності можуть бути реалізовані різними засобами.

Наприклад, ці методики можуть бути реалізовані в апаратних засобах, програмному забезпеченні або їх поєднанні. При реалізації в апаратних засобах блоки обробки, що використовуються для здійснення регулювання потужності, можуть бути реалізовані в одній або декількох спеціалізованих інтегральних схемах (АБІС), процесорах цифрових сигналів (О5Р), пристроях цифрової обробки сигналів (О5РО), програмованих логічних пристроях (РІО), програмованих користувачем матричних БІС (ЕГРСА), процесорах, контролерах, мікроконтролерах, мікропроцесорах, інших електронних пристроях, призначених для того, щоб виконувати описані в даному документі функції, або їх поєднання.

При реалізації в програмному забезпеченні методики регулювання потужності можуть бути реалізовані за допомогою модулів (наприклад, процедур, функцій і т.п.), які виконують описані в даному документі функції.

Програмні коди можуть бути збережені в запам'ятовуючому пристрої (наприклад, в запам'ятовуючому пристрої 722 на Фіг.7) і приведені у виконання обробляючим пристроєм (наприклад, контролером 720).

Запам'ятовуючий пристрій може бути реалізований в процесорі або зовні по відношенню до процесора, причому у другому випадку він може бути приєднаний до процесора за допомогою різних засобів, відомих в даній галузі техніки.

Попередній опис розкритих варіантів здійснення наданий для того, щоб дати можливість будь-якому фахівцеві в даній галузі техніки створювати або використовувати даний винахід. Різні модифікації в цих варіантах здійснення повинні бути очевидними для фахівців в даній галузі техніки, а описані в даному документі загальні принципи можуть бути застосовані в інших варіантах здійснення без відступу від суті і об'єму винаходу. Таким чином, даний винахід не призначений, щоб бути обмеженим показаними в даному документі варіантами здійснення, а повинен задовольняти найширшій галузі застосування, узгодженій з принципами і новими ознаками, розкритими в даному документі.

Перелік посилальних позицій 110ба Сусідня базова станція 1 110м Сусідня базова станція М 110х Обслуговуюча базова станція 120х Термінал 130 Системний контролер 312 Обробка О51-біта найпотужнішої сусідньої базової станції 322 Визначення імовірності зниження потужності передачі, Ргап), на основі дельти потужності передачі і коефіцієнта посилення каналу для найпотужнішої сусідньої базової станції 324, 334 Випадковий вибір значення х міжбо,0 і 1,0 328 Зниження дельти потужності передачі на крок зниження АРап 330 Підтримка дельти потужності передачі на тому ж рівні 332 Визначення імовірності підвищення потужності передачі, РгГур(п), на основі дельти потужності передачі і коефіцієнта посилення каналу для найпотужнішої сусідньої базової станції 338 Підвищення дельти потужності передачі на крок підвищення АР ур 342 Обмеження дельти потужності передачі рамками дозволеного діапазону (АР піп,АР тах) 344 Обчислення потужності передачі для наступного часового інтервалу на основі дельти потужності передачі 346 Обмеження дельти потужності передачі рамками максимального рівня потужності, Р тах 412 Обробка і виявлення О5І-біта найпотужнішої сусідньої базової станції 422 Визначення величини зниження потужності передачі, АРап(п'-1), на основі дельти потужності передачі і коефіцієнта посилення каналу для найпотужнішої сусідньої базової станції 424 Зниження дельти потужності передачі на крок зниження АРап(п--1) 432 Визначення величини підвищення потужності передачі, АРуп(п--ї1), на основі дельти потужності передачі і коефіцієнта посилення каналу для найпотужнішої сусідньої базової станції 434 Підвищення дельти потужності передачі на крок підвищення АРуп(п--1) 442 Обмеження дельти потужності передачі рамками дозволеного діапазону (АРтіп,АР тах) 444 Обчислення потужності передачі для наступного часового інтервалу на основі дельти потужності передачі 446 Обмеження дельти потужності передачі рамками максимального рівня потужності Р тах 510 Опорний контур 520 Другий контур 540 Лінія зворотного зв'язку 542 Процесор ТРО-команд 544 Регулювання потужності передачі каналу керування 552 Процесор О51-біт

554 Блок оцінки каналу 556 Регулювання дельти потужності передачі 558 Обчислення потужності передачі каналу даних 560 Процесор і модулятор даних, що передаються 570 Лінія прямого зв'язку 610 Внутрішній контур 620 Зовнішній контур 630 Третій контур 642 Блок оцінки ЗМК 644 Генератор ТРО-команд 652 Обчислення показника 654 Детектор стирань 656 Регулювання цільового ЗМК 662 Декодер 664 Регулювання порога стирань 710, 782а, 782х Процесор ТХ-даних 712 Модулятор 714, 78ба, 786х Передавальний пристрій 1720, 77О0а, 770х Контролер 122, т1т2а, 772х Запам'ятовуючий пристрій 724 ТРО-процесор 740, 756ба, 756х Приймальний пристрій 1742, 758а, 758х Демодулятор 744, 760а, 760х Процесор ЕХ-даних 774а Блок оцінки перешкод 774х Блок оцінки ЗМК 776а Генератор О5І-біт 776х Генератор ТРО-команд 780х Блок диспетчеризації 784а, 784х Модулятор п Ван де ж х Ч 130 ть іх 1208 шк Ше

Т, базових й пикттннинннния станцій й чи ов ще я їм ' 2 табе і 4 іі а В к в 705с

У У х х їж х У 12

Ше: : а пе 7 | "й й о й й

А м й

Фіг. 1 р й ше - Ї жи Ян "ТІ ЩщЩ 71777178 й з сини АС й

ПНЕНШНИНИНИ ВИШ ШИ. секс і ав я А КМ ЖВ. я ві ваних Ї ат лнь шІшшя шин: ШИ щщ - вих й |! яна.

А ГБ 1 шення но вин й лих ЗОШ тут жах зщ | | ЩЕ 1 ная якшо

Ти : В мим) син ниши:: ШИНИ ШИЩИе: ер вКяЖ | ве - я ше її 1 г ник: - - М час 1.7 з 45 8 7 8 8 10 1 5 43 44 45 зв

Часовий інтервал СТ)

Фіг, 2 ях 32 кт

Ко 4 :

Так го кім ЩЕ

ОБшио Й 322 | ЗЕ ;36 . : пий "336 й мини Ш 342

Ко зів

Фіг. 3

; 42 й

Так Сени ти Ні ріг о 4 п у54 щи їх 2 їй ' «в

Фіг. 4 пон р а 500 : Ба риття Поселення щи і Приймальні і каналів ії контрольні : Лех ї сигнали.

В Й

: я Би ще |! : " ши О5І- :

Н вай біти, що ї - . і Гі Приймальні

Н БИЯВЛЯ» | Ії ОБІ біти

Н ються І

Н | рі : є і

І бак) і ще Е і Бай що і : у ішення 2-й 1. Приймальні і Ре ті полРС | ; ТРО-КОоМмаНДИ ий 270 зожежт есееннсояє єкіккаквии вх вкежениних БІ) пасти хата зом ох ОБЕФіт дл - ослуговуючої базової станції

БО

708

ОБІ-біт для і сусідньої базової пііддттіная пеінноє інтен станий 1 ї х тот

Й ин ОБГ би для ) сусідньої базової станції М.

Фіг. З вра ва ПН ЗЕ НО нн г во зи Бе й і

Н ї Приймальні

НЕ Рот Рішення ТРО-команди і по ТРе Н ре ну о, й сікал жк :ч і р. мм

Ба Ин но

А , мекінюьхенокакике ки визнонек Дід катів еметнькоЇ ня й нн - нн шин їх ення вини

Н в ва : і ЗМК, що Н ї приймається Н і ! ТРС-команди і Цільовий Й : вав МА Ї

ІЗ Н і Цільова і Б швидкість

І і стирання г : ' : Стан кодового Н

Н слова, що і ї в 654 1 приймається і

Я Показник ї

Н колового І і і слова. ! і Й

Поріг Н ї 82 стирання і : оба і вва . ї : Цільова 1 і Е Стан кодового слова ,. . Умовна. і

Я стяв частота З і яке приймається домилок 1

Стаз відомого кодового І фннннтмнннтян нн рннткуснян тонн: ФЛОВІ, ЯКО Приймається, : для інших терміналів і

Її ууннентьєннннот у тттттоткиннюкя нік виття в кит хінін весінтсіетонтяй

Фіг, 6 7то2а Т1Оа

Си отвва тво тв (б Декодовані дані базових станцій ле звязку х т74а І 77вя 70 772 так ж М шк ши

Коптроньний. х ОБСбіт

Дані трафіка ТП сюна М 7 ще 7868 Т784а во ліпії зворотного | Щи (5) Ї й І Дані трафіка лівії зв'язку Щі в | прямого зв'язку тр? ; Регулювання поту Же Підот-сигнал ності передачі (контрольний сигнал) сь г я : тех 7авх с о.

І Приймальні Посилення - Декодовані дані ! ОБібрм каналів (0) ШИ ; ШИ лінії зворотного , , 744 ГРО. 742 740 754хі лох У

Декодовані данізю ; п ліні прямого з ШІ ш ху ї | лох ШІ зв'язку й Ї й 7вох й ЗР команди тввх тях о5гбіт ува

Фіг? ! Даві трафіка лінії прямого зв'язку

Контрольний сиснал