Устройство и способ предоставления дополнительных услуг в системе связи (варианты)

 

Способ предоставления информационных услуг для использования системы связи, которая имеет прямой канал нагрузки, включающий в себя основной канал и вспомогательный канал. Определяют общую передаваемую мощность базовой станции и, когда она дополняется, передают данные опорной передаваемой мощности по прямой линии связи через заранее определенный канал. Получают дополнительные данные из прямой линии связи и обрабатывают их в терминале. Достигаемым техническим результатом является увеличение пропускной способности с увеличением устойчивости. 4с. и 20 з.п.ф-лы, 11 ил., 1 табл.

Предпосылки к созданию изобретения 1. Область техники, к которой относится изобретение Настоящее изобретение относится к способу предоставления информационных услуг в системе связи и, в частности, к способу предоставления информационных услуг с высокой скоростью по дополнительным каналам.

2. Описание соответствующего уровня техники Наибольшая скорость передачи данных в битах в пересчете на одного пользователя в системе с МДКРК (множественным доступом с кодовым разделением каналов) составляет 9,6 кбайт/с - 14,4 кбайт/с. Чтобы превысить этот предел скорости передачи данных и предоставить дополнительные информационные услуги с высокой скоростью, были предложены многие способы. При одном из них - мультикодовой схеме - одному пользователю предоставляют множество (максимум - восемь) кодовых каналов и предлагают ему информационные услуги с максимальной скоростью передачи данных в битах 14,4 кбит/с х 8.

Несмотря на свою возможность реализации различных дополнительных функций для пользователя, этот способ предоставления высокоскоростной информационной услуги имеет недостаток, заключающийся в том, что, поскольку пользователь может передавать и принимать большее количество данных посредством этой высокоскоростной информационной услуги, мобильная сеть связи с МДКРК становится доступной меньшему числу пользователей. Это означает, что увеличение или уменьшение числа пользователей может внести быстрое изменение в скорость передачи данных в битах (число пользователей х скорость передачи данных в битах в пересчете на одного пользователя) всей сети связи. В этом случае устойчивость мобильной сети связи с МДКРК может снизиться.

Следовательно, эту проблему нужно свести к минимуму, и нужно гарантировать надежное предоставление существующих основных услуг в случае высокоскоростных информационных услуг.

На фиг. 1 представлена блок-схема терминала, базовой станции и линии радиосвязи в мобильной системе связи. Линия радиосвязи на фиг. 1 состоит из прямого канала, по которому осуществляется передача от базовой станции к терминалу, и обратного канала, по которому осуществляется передача от терминала к базовой станции.

Обычная мобильная система связи с МДКРК, соответствующая стандарту IS-95/IS-95A/J-STD-008 имеет структуру прямого канала, показанную на фиг. 2A, и структуру обратного канала, показанную на фиг. 2B. Прямой канал с МДКРК имеет канал управляющего сигнала, канал синхросигнала, канал сигнала поискового вызова и прямой канал нагрузки, как показано на фиг. 2A. Обратный канал с МДКРК включает в себя канал доступа и обратный канал нагрузки, как показано на фиг. 2B.

Прямые кодовые каналы содержат 64 ортогональных кода Уолша, причем один прямой канал нагрузки занимает один код Уолша. Таким образом, полная скорость передачи данных в битах каждого прямого или обратного канала нагрузки составляет 9,6 кбайт/с/14,4 кбайт/с. Чтобы предоставить информационную услугу с высокими скоростями, превышающими 14,4 кбайт/с, в вышеуказанных структурах каналов с МДКРК, следует выделить пользователю, по меньшей мере, один прямой код Уолша и один обратный код Уолша.

Для этой цели прямой и обратный каналы нагрузки с МДКРК, показанные на фиг. 2A и 2B, должны быть дополнительно разделены, как показано на фиг. 3A и 3B, соответственно. В новой структуре канала с МДКРК прямой канал включает в себя канал управляющего сигнала, канал синхросигнала, канал сигнала поискового вызова и прямой канал нагрузки, разделенный на основной канал и вспомогательный канал, тогда как обратный канал включает в себя канал доступа и обратный канал нагрузки, разделенный на основной канал и вспомогательный канал.

Высокоскоростная информационная услуга в вышеуказанных структурах каналов относится к мультикодовой схеме. Основные каналы, показанные на фиг. 3A и 3B, поддерживают те же функции и скорости передачи данных в битах, что и в случае обычных прямого и обратного каналов нагрузки. Вспомогательные каналы предоставляются пользователю по его запросу высокоскоростной информационной услуги и не используются в отсутствие запроса пользователя. В распоряжении пользователя имеются от 0 до 7 дополнительных каналов, в зависимости от запроса на них.

Когда пользователь должен получить высокоскоростную информационную услугу по вспомогательным каналам, сначала нужно получить информацию о соединении из соответствующей базовой станции по каналу управляющего сигнала, каналу синхросигнала и каналу сигнала поисковой связи. Затем терминал пользователя пытается соединиться с базовой станцией по каналу доступа, используя полученную информацию. При успешном соединении по каналу доступа формируется тракт соединения между терминалом пользователя и базовой станцией. С этого момента соединение между ними поддерживается по основным каналам.

Вообще говоря, информационные услуги, которые хочет получить пользователь, имеют характер пакета, зависящий от количества переданных данных. То есть, данные, подлежащие передаче или приему одновременно, имеются не всегда, и период передачи данных сосуществует с периодом отсутствия передачи данных. В этом контексте, уведомление о запросе на передачу данных с высокой скоростью посылается другой стороне и высокоскоростная информационная услуга предоставляется по вспомогательным каналам только тогда, когда устанавливается вызов между терминалом и базовой станцией по основным каналам и необходимо передать данные с высокой скоростью от пользователя к базовой станции. По основным каналам осуществляются переговоры и посылается уведомление о завершении передачи данных. После этого вспомогательные каналы прекращают свое действие.

Возможная вышесказанная процедура проиллюстрирована на фиг. 4 на часть терминала. На шаге 411 устанавливается вызов между терминалом и базовой станцией по основным каналам. На шаге 413 терминал определяет, происходит ли передача данных с высокой скоростью. Если происходит, терминал посылает запрос на использование вспомогательного канала в базовую станцию по обратному основному каналу (т.е. базовая станция отдает терминалу команду использовать вспомогательный канал по прямому основному каналу) на шаге 415. На шаге 417 базовая станция определяет, можно ли назначить запрашиваемый вспомогательный канал (терминал определяет, можно ли получить вспомогательный канал по команде). Если назначение невозможно, базовая станция уведомляет терминал об отсутствии вспомогательного канала по прямому основному каналу (если получение невозможно, терминал уведомляет базовую станцию о том, что получение невозможно по обратному основному каналу), и вызов поддерживается по прямому и обратному основным каналам на шаге 419. Затем процедура возвращается к шагу 413.

В отличие от этого, если вспомогательный канал имеется на шаге 417, базовая станция устанавливает вспомогательный канал в состояние готовности и уведомляет терминал о готовности вспомогательного канала по прямому основному каналу (а терминал уведомляет базовую станцию, что он готов по обратному основному каналу) на шаге 421. На шаге 423 данные передаются между терминалом и базовой станцией с высокой скоростью по основному и вспомогательному каналам. На шаге 425 определяют, завершена ли передача/прием данных с высокой скоростью. Если не завершена, повторяют шаги 423 и 425.

Если передача/прием данных с высокой скоростью завершается на шаге 425, базовая станция и терминал уведомляют другие стороны о завершении передачи/приема по прямому и обратному основным каналам, вспомогательные каналы прекращают свое действие, и вызов поддерживается по основным каналам на шаге 427. На шаге 429 определяют, завершен ли вызов, одновременно поддерживая этот вызов. Если вызов не завершен, процедура возвращается к шагу 413. В противном случае осуществляется процесс завершения вызова на шаге 431.

Как показано на фиг. 4, высокоскоростное информационное обслуживание с использованием мультикода обладает характеристиками временного занятия кодовых каналов из-за передачи и приема данных в виде пакетов. То есть, кодовые каналы интенсивно заняты в течение заранее определенного времени, но свободны в другие периоды времени.

Фиг. 5 иллюстрирует использование прямых кодовых каналов, когда высокоскоростная информационная услуга предоставляется по вспомогательным каналам. По горизонтальной оси указано время, а по вертикальной оси указано число используемых кодовых каналов, которое в конечном счете отражает нагрузку прямого канала с МДКРК. То есть, нагрузка увеличивается вместе с числом используемых кодовых каналов.

На фиг. 5F представляет основной канал, а число, добавленное в F, представляет номер пользователя. Таким образом F1 обозначает основной канал для пользователя 1. S обозначает вспомогательный канал, а первое и второе числа, добавленные к S, указывают номер пользователя и номер используемого вспомогательного канала, соответственно. Таким образом, S2,3 обозначает вспомогательный канал 3 для пользователя 2.

Однако, обычная высокоскоростная информационная услуга с использованием мультикода, показанная на фиг. 4, создает проблему, заключающуюся в том, что общая скорость прямой передачи данных в битах не постоянна, а быстро изменяется, когда высокоскоростная информационная услуга предоставляется по прямому вспомогательному каналу.

Изменение общей скорости передачи данных в битах препятствует полному использованию пропускной способности имеющегося канала с МДКРК, вызывая тем самым потерю пропускной способности канала. Предположим, что каждые данные передаются с постоянной скоростью от базовой станции; в таблице перечислены результаты, полученные из модели формирования очереди принимаемых пакетов М/M1/.

Таблица Время ожидания пакета - Теряемая пропускная способность Вдвое превышающее время передачи - 33% В десять раз превышающее время передачи - 9% Таблица получена с помощью соотношений W = (p/p-1)(1/μ), P_o = 1-p,... (1)
где W - время ожидания, 1/□ - среднее время передачи, p - это λ□λ - скорость ввода, P - скорость при использовании, а P_o - скорость при отсутствии использования. В вышеуказанном случае используются вспомогательные каналы, как показано на фиг. 5. Когда информационная услуга предоставляется в пределах заранее определенной пропускной способности, формируются незанятые временные интервалы, как показано на фиг. 5, приводящие к потере пропускной способности.

Другая проблема, а именно - быстрое изменение скорости передачи данных в битах, указывает на быстрое изменение прямой нагрузки, которое, вероятно, должно мешать устойчивым операциям ячеек. Предположим, что отношение мощности управляющего сигнала к мощности сигнала речевого пользователя и к мощности сигнала пользователя данных составляет 2:0,4:8, где 0,4 - речевая активность, а 8 указывает на использование восьми каналов с полной скоростью передачи. Предположим также, что в каждой, например, из двух ячеек имеется 10 пользователей, пользователи данных находятся в одной ячейке, в базовая станция использует заданную общую мощность, тогда радиус ячейки пользователя данных уменьшается фактически на 10%. Если базовая станция выдает постоянную мощность управляющего сигнала, E_c/I_o (ключевой параметр передачи связи), сообщаемый из терминала, может изменяться на 2 дБ в зависимости от наличия или отсутствия пользователя данных.

Две вышеописанные проблемы ухудшают устойчивые операции сети связи и вызывают затраты пропускной способности каналов.

Краткое изложение существа изобретения
Поэтому техническая задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы разработать устройство и способ предоставления дополнительной информационной услуги в течение периода времени, когда данные не загружаются по прямому каналу нагрузки во время связи в системе связи, чтобы поддержать скорость передачи данных постоянной.

Другая задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы разработать устройство и способ предоставления дополнительной информационной услуги по дополнительному каналу, назначенному на прямой линии связи базовой станцией, если общая передаваемая мощность базовой станции ниже, чем опорный уровень передаваемой мощности во время связи между базовой станцией и терминалом.

Еще одна задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы разработать устройство и способ предоставления дополнительной информационной услуги по соответствующему каналу в течение периода времени, когда данные не загружаются в этом канале, во время связи между базовой станцией и терминалом в системе связи.

Чтобы решить вышеуказанные задачи, разработан способ предоставления информационных услуг. При способе предоставления информационных услуг для использования в системе связи, которая имеет прямой канал нагрузки, включающий в себя основной канал и вспомогательный канал, определяют общую передаваемую мощность базовой станции. Если общая передаваемая мощность ниже, чем опорный уровень передаваемой мощности, и дополнительные данные принимаются из прямой линии связи и обрабатываются в терминале, дополнительные данные передаются по прямой линии связи через заранее определенный дополнительный канал.

Краткое описание чертежей
Вышеупомянутые задачи настоящего изобретения станут более очевидными при рассмотрении подробного описания предпочтительного конкретного варианта его осуществления со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых
фиг. 1 изображает блок-схему терминала, базовой станции и линии радиосвязи в системе связи,
фиг. 2A и 2B иллюстрируют структуры прямого и обратного каналов, основанные на стандарте МДКРК, соответственно,
фиг. 3A и 3B иллюстрируют структуры прямого и обратного каналов, основанные - на новом стандарте МДКРК для высокоскоростной передачи данных, соответственно,
фиг. 4 изображает алгоритм предоставления информационной услуги по вспомогательным каналам в системе с МДКРК, имеющей структуры каналов, показанные на фиг. 3A и 3B,
фиг. 5 иллюстрирует возможное использование вспомогательных каналов для высокоскоростной информационной услуги,
фиг. 6 изображает блок-схему базовой станции для предоставления дополнительной услуги вместе с блоками, связанными с дополнительными услугами, и связанные с ними данные и потоки сигналов в соответствии с конкретным вариантом осуществления настоящего изобретения,
фиг. 7 изображает блок-схему управляющего процессора базовой станции на базовой станции вместе с алгоритмом определения начала и конца дополнительной услуги в управляющем процессоре базовой станции в соответствии с конкретным вариантом осуществления настоящего изобретения,
фиг. 8 иллюстрирует возможное использование прямых каналов, назначенных дополнительными каналами, в соответствии с конкретным вариантом осуществления настоящего изобретения,
фиг. 9 изображает алгоритм предоставления и прекращения дополнительной услуги по прямым вспомогательным каналам во время информационного обслуживания в системе связи с МДКРК в соответствии с конкретным вариантом осуществления настоящего изобретения,
фиг. 10 изображает алгоритм исключения дополнительных каналов во время предоставления дополнительной услуги, показанного на фиг. 9, и
фиг. 11 изображает алгоритм повторного введения дополнительных каналов после исключения дополнительных каналов, показанных на фиг. 9.

Подробное описание предпочтительных конкретных вариантов осуществления
Существует потребность в поддержании постоянным общего уровня выходного сигнала базовой станции, чтобы предотвратить быстрое изменение радиуса ячейки и мощности управляющего сигнала, вызываемое нагрузкой пользователя, при высокоскоростном информационном обслуживании на базовой станции, при этом способе интенсивность всего выходного сигнала базовой станции поддерживают в пределах заранее определенного диапазона путем выдачи заранее определенных данных, когда интенсивность выходного сигнала мала.

Что касается терминологии, то, в конкретном варианте осуществления настоящего изобретения для поддержания постоянной интенсивности выходного сигнала при вышеупомянутом способе, дополнительные данные - это данные, выдаваемые, когда интенсивность выходного сигнала из базовой станции мала. Дополнительная услуга относится к предоставлению дополнительных данных, а дополнительный канал это канал, по которому передаются дополнительные данные.

Цель дополнительной услуги состоит в том, чтобы предотвратить быстрые изменения в контрольной мощности при одновременном поддержании радиуса базовой станции в пределах заранее определенного диапазона. Другая цель состоит в предоставлении более широкого выбора услуг пользователям мобильной связи и в надлежащем удовлетворении их потребностей путем одновременного заполнения неиспользуемой пропускной способности базовой станции полезными данными и предоставления этих данных пользователям.

Для дополнительной услуги следует задавать низкий приоритет по сравнению с попыткой вызова по основным и вспомогательным каналам, потому что дополнительная услуга должна предоставляться и прекращаться в любое время, в зависимости от отклонений уровня выходного сигнала базовой станции. Таким образом, дополнительная услуга вносит вклад в устойчивую работу базовой станции.

Такие дополнительные данные, обслуживаемые с низким приоритетом, включают в себя прогноз погоды, график движения, информацию о складских запасах, время, рекламу и другую информацию. Кроме того, услуги, занимающие длительное время, например - передачу большого файла, можно предоставлять по более низкой цене при дополнительном обслуживании. Однако в этом случае такое обслуживание предназначено для конкретных пользователей, что требует внедрения специального протокола с низким приоритетом. Этот протокол не представляет особого интереса для настоящего изобретения, и его подробное описание ниже опущено.

Для предоставления таких дополнительных услуг необходим терминал, способный согласовывать дополнительные услуги, а между дополнительными услугами, обрабатываемыми этим терминалом, нужно установить приоритет. Дополнительные услуги предоставляются в терминал, согласующий дополнительные услуги, следующим образом.

Терминал, который нуждается в дополнительной услуге, уведомляет базовую станцию, что нужно получить дополнительную услугу во время установления вызова между терминалом и базовой станцией. Терминалу присваивается номер ортогонального кода, указывающий дополнительный канал для дополнительной услуги из базовой станции. Существуют два способа присвоения номера ортогонального кода из базовой станции терминалу. Один - это способ стереофонического или обычного вещания, относящийся к назначению нескольких общих ортогональных кодов в качестве дополнительных каналов. При этом способе дополнительный канал используют как вид дополнительно применяемого канала, указывающий, что дополнительный канал зафиксирован. В этом случае дополнительная услуга включает в себя общедоступные данные типа информации о графике движения, погоде и складских запасах. Другим способом является способ "передачи от точки к точке", относящийся к предоставлению дополнительных данных из базовой станции в соответствующий терминал по назначенному каналу. Используя назначенный канал, базовая станция передает дополнительные данные в терминал в течение периода, когда данные не передаются во время связи, а терминал обрабатывает данные, переданные по прямой линии связи через назначенный канал.

Здесь можно использовать код Уолша в качестве ортогонального кода, и в дальнейшем предполагается, что ортогональный код является кодом Уолша. Терминал, который способен получать дополнительную услугу и которому присвоен код Уолша дополнительного канала во время установления вызова, периодически контролирует дополнительный канал в отсутствие вызова или передачи/приема данных по основному или вспомогательному каналу, чтобы определить, предоставляются ли дополнительные данные. Терминал использует эти дополнительные данные, когда они предоставляются по соответствующему дополнительному каналу в момент времени контроля.

Алгоритм назначения дополнительного канала показан на фиг. 9. На шаге 911 терминал и базовая станция устанавливают вызов по основным каналам. На шаге 913 терминал определяет, происходит ли высокоскоростная передача данных. В случае высокоскоростной передачи данных терминал посылает запрос на использование вспомогательного канала в базовую станцию по обратному основному каналу (базовая станция отдает терминалу команду использовать вспомогательный канал по прямому основному каналу) на шаге 915. На шаге 917 базовая станция определяет можно ли назначить запрашиваемый вспомогательный канал (терминал определяет, можно ли получить вспомогательный канал по команде). Если назначение возможно, базовая станция уведомляет терминал об отсутствии вспомогательного канала по прямому основному каналу (если получение невозможно для терминала, терминал уведомляет базовую станцию о том, что получение невозможно по обратному основному каналу), и вызов поддерживается посредством прямого и обратного основных каналов на шаге 919. Затем процедура возвращается к шагу 913.

В отличие от этого, если имеется вспомогательный канал на шаге 917, базовая станция устанавливает соответствующий вспомогательный канал в состояние готовности и уведомляет терминал о готовности вспомогательного канала по прямому основному каналу, (а терминал уведомляет базовую станцию, что он готов к получению вспомогательного канала по обратному основному каналу) на шаге 921. На шаге 923 данные передаются между базовой станцией и терминалом с высокой скоростью по назначенному вспомогательному каналу. Если общая передаваемая мощность P базовой станции равна или больше, чем заранее определенная пороговая передаваемая мощность P_{наибольш}, на шаге 925, процедура переходит к шагу 935. Если P меньше, чем P_{наибольш}, число дополнительных каналов определяется на шаге 927, и дополнительная услуга реализуется на шаге 929. Если P равно или больше, чем P_{наибольш}, определяют, завершена ли высокоскоростная передача и прием данных, на шаге 935. Если не завершена, повторяют шаги 923-935.

С другой стороны, если данные полностью переданы/приняты на шаге 935, уведомление о завершении передачи/приема посылается и на терминал, и на базовую станцию по прямому и обратному основным каналам, вспомогательный канал прекращает свое действие, а вызов поддерживается по основным каналам на шаге 937. На шаге 939 определяют, окончен ли вызов, одновременно поддерживая этот вызов. Если вызов не окончен, процедура возвращается к шагу 913. В противном случае осуществляется процесс завершения вызова на шаге 941.

Из дополнительных услуг только передача большого файла требует специального протокола, тогда как другие общие услуги не требуют специальных протоколов. При отсутствии дополнительных данных в момент времени, когда контролируется дополнительный канал, после прохождения заранее заданного времени этот дополнительный канал повторно контролируют на отсутствие передачи/приема данных по основным или дополнительным каналам.

Поскольку дополнительная услуга предоставляется только в случае, если базовая станция собирается получить дополнительную пропускную способность вследствие самоконтроля, эта дополнительная услуга обычно связана с прямой линией связи для передачи сигнала из базовой станции в терминал. Чтобы предоставить дополнительную услугу из базовой станции, необходим способ, при котором базовая станция контролирует пропускную способность своих каналов, чтобы определить, предоставлять ли дополнительную услугу. Для этой цели управляющий процессор базовой станции определяет уровень мощности сигнала, передаваемого из базовой станции, используя уравнение
P = G(1) • G(1) + G(2) +... + (GN) • (GN)...(2)
В уравнении (2) P - общая мощность сигналов, передаваемых из базовой станции, a G(i), i=1,2...N, - это коэффициент усиления i-го канала. То есть, мощность каждого канала на базовой станции можно выразить в виде квадрата коэффициента усиления передачи канала, а общая передаваемая мощность базовой станции - это сумма передаваемых мощностей всех отдельных каналов. Посредством этой процедуры управляющий процессор базовой станции может определить уровень общей передаваемой мощности базовой станции в соответствующий момент. Управляющий процессор базовой станции может определить, надо ли предоставлять дополнительную услугу в соответствующий момент, на основании общей передаваемой мощности. Если дополнительная услуга предоставляется, управляющий процессор базовой станции должен определить, надо ли продолжать предоставление текущей дополнительной услуги на основании уравнений.

P < P_{наименьш},...(3)
P > P_{наибольш},...(4)
В уравнении (3) P_{наименьш} - это опорный уровень передаваемой мощности для использования при определении того, надо ли предоставлять дополнительную услугу из базовой станции, и будет относиться к наименьшему опорному пределу передаваемой мощности. То есть, в момент времени, когда P меньше, чем P_{наименьш}, базовая станция начинает предоставлять дополнительную услугу по дополнительному каналу. P_{наибольш} в уравнении (4) является опорным уровнем передаваемой мощности для использования при уменьшении объема текущей дополнительной услуги, и будет относиться к наибольшему опорному пределу передаваемой мощности. То есть, в момент, когда P больше, чем P_{наибольш}, базовая станция управляет используемым в данный момент дополнительным каналом, чтобы уменьшить объем или прекратить предоставление дополнительной услуги.

В соответствии с уравнениями (3) и (4), управляющий процессор базовой станции сравнивает P с P_{наименьш} и P_{наибольш}. При P меньше, чем P_{наименьш}, управляющий процессор базовой станции работает так, чтобы поддерживать P из уравнения (2) равным или превышающим P_{наименьш} путем предоставления дополнительной услуги по дополнительному каналу. Если P удовлетворяет уравнению (3) и дополнительная услуга предоставляется, управляющий процессор базовой станции поддерживает P равным или превышающим P_{наименьш} путем увеличения количества дополнительных данных, то есть предоставления большего числа дополнительных каналов.

В уравнении (4) P больше, чем P_{наибольш}, означая, что нет дополнительной мощности для дополнительной услуги, и P надо сделать равным или меньшим, чем P_{наибольш}, путем уменьшения количества дополнительных данных, если предоставляется дополнительная услуга.

Уравнения (2), (3) и (4) показывают зависимость между передаваемой мощностью базовой станции и опорными уровнями мощности, обеспечиваемыми управляющим процессором базовой станции во время предоставления дополнительной услуги. Конструкция и работа конкретного варианта осуществления настоящего изобретения будет описана со ссылками на фиг. 6 и 7 при практическом приложении этих уравнений.

Фиг. 6 изображает блок-схему базовой станции для предоставления дополнительной услуги, имеющей данные и блоки потока данных, связанные с дополнительной услугой.

Со ссылкой на фиг. 6 отмечается, что управляющий процессор 612 контроллера 610 базовой станции многократно собирает дополнительные данные из сети более высокого уровня и сохраняет собранные данные в базе 614 дополнительных данных. Данные, хранящиеся в базе 614 дополнительных данных, считываются управляющим процессором 612 после запроса управляющим процессором 621 базовой станции данных в базовой станции 620 и передаются в управляющий процессор 621 базовой станции.

Затем управляющий процессор 621 базовой станции сохраняет в буфере 623 дополнительных данных, находящемся под его управлением, принятые дополнительные данные, передаваемые во время предоставления дополнительной услуги.

При определении начала дополнительной услуги в способе, описанном применительно к уравнениям (2), (3) и (4), управляющий процессор 621 базовой станции считывает дополнительные данные из буфера 623 дополнительных данных и передает эти данные в соответствующий модем среди модемов 631-63N для передачи дополнительных каналов. Затем управляющий процессор 621 базовой станции запрашивает передачу добавочных дополнительных данных из управляющего процессора 612. Когда управляющий процессор 612 передает запрашиваемые дополнительные данные, управляющий процессор 621 базовой станции повторно заполняет этими данными пустой буфер 623 дополнительных данных.

Здесь соответствующие модемы 631-63N периодически сообщают коэффициент усиления G(i) (i= 1,2...N) текущего передаваемого сигнала, чтобы позволить управляющему процессору 621 базовой станции проконтролировать общую передаваемую мощность и принять решения, связанные с дополнительной услугой. Передаваемые сигналы модемов 631-63N суммируются в сумматоре 641 и передаются в качестве сигнала прямой линии связи в терминал через передающий фильтр 643, частотное переходное устройство 645, передающий усилитель 647 и антенну.

Фиг. 7 изображает блок-схему управляющего процессора 621 базовой станции в связи с алгоритмом определения начала и конца дополнительной услуги.

Со ссылкой на фиг. 7, отмечается, что возводящие в квадрат устройства 711-71N преобразуют соответствующие сигналы G(i) (i=1,2...N), полученные управляющим процессором 621 базовой станции из соответствующих модемов 631-63N, в передаваемые мощности, которые передаются в данный момент модемами 631-63N. Соответствующие передаваемые мощности, выдаваемые из возводящих в квадрат устройств 711-71N, прибавляются к общей передаваемой мощности базовой станции 620 в сумматоре 722. Вычисленная таким образом общая передаваемая мощность P сравнивается с опорными уровнями мощности P_{наименьш} и P_{наибольш}, связанными с дополнительной услугой.

Первое сравнивающее устройство 724 сравнивает P с P_{наименьш}. Если P меньше, чем P_{наименьш} (P<P), это означает, что текущая общая передаваемая мощность меньше, чем опорная мощность, и имеется дополнительная пропускная способность канала для предоставления дополнительной услуги. Следовательно, управляющий процессор 621 базовой станции может передавать дополнительные данные в пределах пропускной способности канала. В этом случае первое вычислительное устройство 726 вычисляет максимальное количество передаваемых дополнительных данных по разности между P и P_{наименьш}, полученной в первом сравнивающем устройстве 724. Первое определяющее устройство 728 определяет число каналов для предоставления дополнительной услуги, исходя из результата сравнения, а затем предоставляет соответствующую дополнительную услугу по дополнительному каналу.

При определении числа дополнительных каналов первое определяющее устройство 728 опирается на уравнение
n = [(P_{наименьш} - P)/P_един],... (5)
где n обозначает число имеющихся дополнительных каналов, а _един обозначает передаваемую мощность в пересчете на канал. Следовательно, первое вычислительное устройство 726 получает значение мощности, обеспечивающее дополнительную услугу, выраженное через (P_{наименьш}-Р), а затем первое определяющее устройство 728 определяет число n имеющихся дополнительных каналов путем деления (P_{наименьш}-Р) на P_един.

Однако, если P равно или превышает P_{наименьш} (P ≥ P_{наименьш}) в первом сравнивающем устройстве 724, это означает отсутствие дополнительной пропускной способности канала для дополнительного предоставления дополнительной услуги. Тогда управляющий процессор 621 базовой станции прекращает операции, связанные с дополнительным предоставлением дополнительной услуги.

Потом P сравнивается с P_{наибольш}. Второе сравнивающее устройство 730 сравнивает P с P_{наибольш}. Если P равно или меньше P_{наибольш} (P ≅ P_{наибольш}), это означает, что данные передаются в пределах заданной общей передаваемой мощности базовой станции 620. Таким образом, управляющий процессор 621 базовой станции может поддерживать предоставляемую в данный момент дополнительную услугу. Однако, если P больше, чем P_{наибольш} (P > P_{наибольш}), это означает, что текущая общая передаваемая мощность базовой станции 620 превышает опорную мощность. В этом случае управляющий процессор 621 базовой станции работает так, чтобы снизить текущую общую передаваемую мощность базовой станции 620 путем прекращения предоставления в данный момент дополнительной услуги. Предпочтительно регулировать количество дополнительных данных так, чтобы P стало равным или меньшим, чем P_{наибольш}, без полного прекращения предоставления дополнительной услуги. Следовательно, если P>P_{наибольш}, устройство 732 контроля наличия дополнительной услуги контролирует, предоставляется ли дополнительная услуга. Если дополнительная услуга не предоставляется, устройство 732 контроля наличия дополнительной услуги больше не работает. С другой стороны, если дополнительная услуга предоставляется, второе вычислительное устройство 734 вычитает P_{наибольш} из P, а второе определяющее устройство 736 сводит дополнительные данные к такому диапазону, что P ≅ P_{наибольш}.

Для уменьшения объема дополнительных данных второе вычислительное устройство 736 определяет подлежащее уменьшению число дополнительных каналов с помощью уравнения.

N = [(P-Р_{наибольш})/P_един],...(6).

где N обозначает число дополнительных каналов, подлежащих исключению, а P_един обозначает передаваемую мощность в пересчете на канал. Таким образом, второе вычислительное устройство 734 получает величину мощности, соответствующую уменьшению объема дополнительной услуги, выраженную через (P-P_{наибольш}), а второе определяющее устройство 736 определяет N путем деления (P-P_{наибольш}) на P_един. То есть, после того, как второе определяющее устройство 736 сравнивает N с числом N_O существующих дополнительных каналов, он прекращает предоставление дополнительной услуги по N дополнительным каналам, если N ≅ N_O, и обеспечивает дополнительную услугу по (N_O-N) дополнительным каналам. Если N > N_O, предоставление услуги по дополнительным каналам полностью прекращается.

Влияние дополнительной услуги в соответствии с конкретным вариантом осуществления настоящего изобретения, то есть, поддержание общей передаваемой мощности базовой станции постоянной, проиллюстрировано на фиг. 8 в случае возможной дополнительной услуги, связанной с двумя пользователями данных.

Фиг. 8 изображает использование прямых кодовых каналов в случае предоставления высокоскоростной информационной услуги для двух пользователей по двум вспомогательным каналам. По горизонтальной оси отложено время, а по вертикальной оси отложено число используемых кодовых каналов, которое в конечном счете указывает нагрузку прямого канала с МДКРК.

На фиг. 8 F обозначает основной канал, а число, добавленное к F, обозначает номер пользователя. Таким образом, F1 обозначает основной канал для пользователя 1. S обозначает вспомогательный канал, а первое и второе числа, добавленные к S, обозначают номер пользователя и номер вспомогательного канала, соответственно. Таким образом, S2,3 обозначает вспомогательный канал 3 для пользователя 2.

Здесь С на заштрихованных участках обозначает дополнительный канал, а первое и второе числа, добавленные к С, обозначают номер пользователя и номер используемого дополнительного канала, соответственно. Таким образом, C1,5 обозначает дополнительный канал 5 для пользователя 1. Дополнительные каналы С вносят вклад в устойчивую работу системы и увеличивают пропускную способность каналов, потому что дополнительная услуга предоставляется по дополнительным каналам, предоставленным из числа незанятых каналов, и заполненным полезными данными.

Фиг. 9 изображает алгоритм предоставления и прекращения дополнительной услуги по дополнительным каналам во время высокоскоростного информационного обслуживания по прямым вспомогательным каналам. Дополнительная услуга согласно фиг. 9 реализуется управляющим процессором 621 базовой станции.

Со ссылкой на фиг. 9 отмечается, что управляющий процессор 621 базовой станции устанавливает вызов между базовой станцией и терминалом по основным каналам на шаге 911. Затем управляющий процессор 621 базовой станции определяет, нужно ли предоставлять высокоскоростную информационную услугу по прямым вспомогательным каналам по запросу терминала или исходя из потребности базовой станции, на шаге 913. Если в результате определения выясняется, что нужно предоставлять информационную услугу, то определяют, имеются ли прямые вспомогательные каналы для информационной услуги, на шаге 915. При отсутствии имеющихся вспомогательных каналов процедура переходит к шагу 917. На шаге 917, когда из терминала выдается запрос, управляющий процессор 621 базовой станции уведомляет терминал об отсутствии имеющихся вспомогательных каналов, и процедура возвращается к шагу 913. С другой стороны, когда базовая станция нуждается в информационной услуге, процедура возвращается к шагу 913 без какого-либо действия на шаге 917, и определяется, требуются ли прямые вспомогательные каналы.

При наличии имеющихся вспомогательных каналов на шаге 915, управляющий процессор 621 базовой станции сообщает терминалу информацию о прямых вспомогательных каналах для информационной услуги по основному каналу. На шаге 921 управляющий процессор 921 базовой станции вычисляет выходную мощность базовой станции в момент, когда информационная услуга предоставляется по вновь предоставленным прямым вспомогательным каналам, чтобы определить, следует ли дальше предоставлять или прекратить предоставление дополнительной услуги, на основании следующего уравнения.

P_(n+1) = P_(n) N_доп • P_един,... (7)
где P_(n) - уровень выходной мощности базовой станции непосредственно перед началом предоставления дополнительной услуги по новым вспомогательным каналам, P_един - уровень опорной мощности для вспомогательной услуги по предоставлению информационной услуги, N_доп - число дополнительных каналов, требуемых для новой информационной услуги, а P_(n+1) - уровень выходной мощности базовой станции после предоставления информационной услуги по новым вспомогательным каналам. То есть, использование новых вспомогательных каналов увеличивает уровень выходной мощности базовой станции, который учитывается при определении числа дополнительных каналов в изменившейся обстановке.

Когда новый уровень выходной мощности оценен на шаге 921, управляющий процессор 621 базовой станции сравнивает P с P_{наибольш} на шаге 923, если P>P_{наибольш}, и исключает дополнительные каналы на шаге 925, а процедура переходит к шагу 927. На шаге 927 начинается предоставление информационной услуги по прямым вспомогательным каналам. То есть, на шаге 927 начинается передача данных по прямым вспомогательным каналам. Потом базовая станция периодически контролирует уровень выходной мощности базовой станции, так что дополнительные каналы при использовании для дополнительной услуги исключаются, или вводятся новые дополнительные каналы.

На шаге 929 управляющий процессор 621 базовой станции сравнивает уровень выходной мощности P базовой станции с наибольшим опорным пределом мощности P_{наибольш}. Если P>P_{наибольш}, дополнительные каналы исключаются на шаге 933, и процедура переходит к шагу 935. Если P ≅ P_{наибольш}, вводятся дополнительные каналы на шаге 931, и процедура переходит к шагу 935.

Фиг. 10 изображает возможный алгоритм исключения дополнительных каналов, описанного применительно к шагу 933 на фиг. 9.

Для исключения дополнительных каналов на шаге 1011 определяется число m дополнительных каналов, используемых для дополнительной услуги. На шаге 1013 P сравнивается с P_{наибольш} и вычисляется число n каналов, имеющих P_един в качестве своих опорных уровней мощности. На шаге 1015 m сравнивается с n. Если m ≥ n, то есть, если число каналов, подлежащих исключению, меньше, чем число дополнительных каналов, используемых для текущей услуги, на шаге 1017 исключаются n дополнительных каналов в соответствии с приоритетом текущей дополнительной услуги. Затем процедура оканчивается. В отличие от этого, если m < n, то все дополнительные каналы, используемые для дополнительной услуги, исключаются на шаге 1019 и процедура исключения дополнительных каналов оканчивается.

Фиг. 11 изображает возможную блок-схему введения дополнительных каналов, описанного применительно к шагу 931 на фиг. 9.

Для введения дополнительных каналов, если текущий уровень выходной мощности P базовой станции больше или равен наименьшему опорному пределу мощности P_{наименьш}, дополнительные каналы не добавляются. В отличие от этого, если P < P_{наименьш}, на шаге 1113 вычисляется число n дополнительных каналов при P, P_{наименьш} и P_{наибольш}. Затем на шаге 1115 дополнительные каналы вводятся в соответствии с приоритетами дополнительных услуг, и процедура оканчивается.

После исключения или введения дополнительных каналов, как показано на фиг. 10 и 11, управляющий процессор 621 базовой станции определяет, полностью ли переданы данные по прямым вспомогательным каналам на шаге 935. Если передача данных завершена, процедура переходит к шагу 937. В противном случае, на шаге 929 осуществляется операция по изменению дополнительных каналов в соответствии с периодическими отклонениями мощности базовой станции. После этого управляющий процессор 621 базовой станции на шаге 937 уведомляет терминал о завершенной передаче данных по прямым вспомогательным каналам и на шаге 939 вводит дополнительные каналы для компенсации отклонения уровня выходной мощности базовой станции, вызванного исключением дополнительных каналов. На шаге 941 определяют, следует ли завершить вызов. Если вызов следует завершить, вся процедура оканчивается. В противном случае, на шаге 913 определяют, нужно ли использовать прямые вспомогательные каналы.

Как описано выше, дополнительные услуги предоставляются путем введения дополнительных каналов в мобильную систему связи с МДКРК. В результате этого, теряемые ресурсы становятся используемыми, и увеличиваются устойчивость системы и пропускная способность каналов.

Формула изобретения

1. Способ предоставления дополнительных услуг в системе связи с МДКРК (множественным доступом с кодовым разделением каналов), отличающийся тем, что включает этапы, на которых определяют общую передаваемую мощность используемых в текущий момент каналов базовой станции, сравнивают общую передаваемую мощность с заранее определенным опорным значением, определяют вспомогательные каналы, доступные для дополнительной услуги, и активизируют доступные вспомогательные каналы в качестве дополнительных каналов, если общая передаваемая мощность меньше, чем опорное значение.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно включает этап, на котором общую передаваемую мощность получают путем суммирования передаваемой мощности всех каналов.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что этап определения дополнительных каналов включает этап, на котором вычисляют число дополнительных каналов, доступных для дополнительной услуги, путем вычисления общей передаваемой мощности из опорного значения и деления полученного значения на передаваемую мощность одного вспомогательного канала.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что опорное значение является наименьшим опорным пределом общей передаваемой мощности вспомогательных каналов, которые обеспечивают дополнительную услугу.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно включает этап, на котором исключают дополнительные каналы, если общая передаваемая мощность больше, чем опорное значение.

6. Устройство для предоставления дополнительных услуг в системе связи с МДКРК (множественным доступом с кодовым разделением каналов), имеющей некоторое число вспомогательных каналов, отличающееся тем, что содержит устройство, измеряющее мощность для измерения общей передаваемой мощности используемых в текущий момент каналов, сравнивающее устройство для сравнения общей передаваемой мощности с заранее определенным опорным значением и процессор для определения вспомогательных каналов, доступных для дополнительной услуги, и использующий, по меньшей мере, один из доступных вспомогательных каналов в качестве дополнительных каналов, если общая передаваемая мощность меньше, чем опорное значение.

7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что устройство, измеряющее мощность, содержит множество возводящих в квадрат устройств для приема соответствующих мощностей, используемых в текущий момент каналов, и сумматор для суммирования выходных мощностей возводящих в квадрат устройств и определения общей передаваемой мощности.

8. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что процессор содержит устройство, вычисляющее дополнительную мощность для вычисления числа дополнительных каналов, доступных для дополнительной услуги, путем вычисления общей передаваемой мощности из опорного значения и деления полученного значения на передаваемую мощность одного вспомогательного канала, и устройство, определяющее дополнительные каналы для определения вспомогательных каналов в соответствии с числом дополнительных каналов и активизации вспомогательных каналов в качестве дополнительных каналов.

9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что опорное значение является наименьшим опорным пределом общей передаваемой мощности вспомогательных каналов, которые обеспечивают дополнительную услугу.

10. Устройство по п.6, отличающееся тем, что процессор предназначен для деактивизации дополнительных каналов, когда общая передаваемая мощность больше, чем опорное значение.

11. Способ предоставления дополнительных услуг в системе связи с МДКРК (множественным доступом с кодовым разделением каналов), отличающийся тем, что включает этапы, на которых определяют общую передаваемую мощность используемых в текущий момент каналов базовой станции, сравнивают общую передаваемую мощность с заранее определенным первым опорным значением, определяют вспомогательные каналы, доступные для дополнительной услуги, если общая передаваемая мощность меньше, чем первое опорное значение, активизируют вспомогательные каналы и качестве дополнительных каналов и сравнивают общую передаваемую мощность с заранее определенным вторым опорным значением и деактивизируют дополнительные каналы, если общая передаваемая мощность больше, чем второе опорное значение.

12. Способ по п.11, отличающийся тем, что дополнительно включает этап, на котором общую передаваемую мощность получают путем суммирования передаваемой мощности всех каналов.

13. Способ по п. 11, отличающийся тем, что этап активизации вспомогательных каналов в качестве дополнительных каналов включает этапы, на которых вычисляют число дополнительных каналов, доступных для дополнительной услуги, путем вычитания общей передаваемой мощности из опорного значения и деления полученного значения на передаваемую мощность одного вспомогательного канала, и определяют вспомогательные каналы в соответствии с числом дополнительных каналов и активизируют вспомогательные каналы в качестве дополнительных каналов.

14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что опорное значение является наименьшим опорным значением.

15. Способ по п.11, отличающийся тем, что этап деактивизации дополнительных каналов включает этапы, на которых определяют число текущих дополнительных каналов, определяют число дополнительных каналов, подлежащих деактивизации, путем вычитания второго опорного значения из общей передаваемой мощности и деления полученного значения на передаваемую мощность одного вспомогательного канала, и деактивизируют дополнительные каналы в соответствии с числом дополнительных каналов, подлежащих деактивизации.

16. Способ по п.15, отличающийся тем, что второе опорное значение является наибольшим опорным пределом общей передаваемой мощности, при котором следует исключить дополнительные каналы.

17. Способ по п. 11, отличающийся тем, что этап активизации дополнительного канала дополнительно включает этап, на котором вычисляют число дополнительных каналов, доступных для дополнительной услуги, путем вычитания общей передаваемой мощности из первого опорного значения и деления полученного значения на передаваемую мощность одного вспомогательного канала.

18. Способ по п.17, отличающийся тем, что первое опорное значение является наименьшим опорным пределом общей передаваемой мощности вспомогательных каналов, которые обеспечивают дополнительную услугу.

19. Устройство для предоставления дополнительных услуг в системе связи с МДКРК (множественным доступом с кодовым разделением каналов), отличающееся тем, что содержит устройство, измеряющее мощность, для измерения общей передаваемой мощности используемых в текущий момент каналов базовой станции, первое сравнивающее устройство для сравнения общей передаваемой мощности с заранее определенным первым опорным значением, второе сравнивающее устройство для сравнения общей передаваемой мощности с заранее определенным вторым опорным значением, процессор для приема результата упомянутого сравнения из первого и второго сравнивающих устройств для определения вспомогательных каналов, доступных для дополнительной услуги, и активизации вспомогательных каналов в качестве дополнительных каналов, если общая передаваемая мощность меньше, чем первое опорное значение, и для деактивизации дополнительных каналов, если общая передаваемая мощность больше, чем второе опорное значение.

20. Устройство по п.19, отличающееся тем, что устройство, измеряющее мощность, содержит множество возводящих в квадрат устройств для приема соответствующих мощностей из используемых в текущий момент каналов и сумматор для суммирования выходных мощностей, возводящих в квадрат устройств, и определения общей передаваемой мощности.

21. Устройство по п.19, отличающееся тем, что процессор содержит первое вычислительное устройство для вычисления числа дополнительных каналов, доступных для дополнительной услуги, путем вычитания общей передаваемой мощности из первого опорного значения и деления полученного значения на передаваемую мощность одного вспомогательного канала и первое определяющее устройство для определения вспомогательных каналов в соответствии с числом дополнительных каналов и активизации вспомогательных каналов в качестве дополнительных каналов.

22. Устройство по п.19, отличающееся тем, что первое опорное значение является наименьшим опорным значением.

23. Устройство по п.19, отличающееся тем, что процессор содержит второе вычислительное устройство для вычисления числа дополнительных каналов, подлежащих деактивизации, путем вычитания второго опорного значения из общей передаваемой мощности и деления полученного значения на передаваемую мощность одного вспомогательного канала, и второе определяющее устройство для деактивизации дополнительных каналов в соответствии с числом дополнительных каналов, подлежащих деактивизации.

24. Устройство по п.23, отличающееся тем, что второе опорное значение является наибольшим опорным пределом общей передаваемой мощности вспомогательных каналов, при котором следует исключить дополнительные каналы.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12