Управление мощностью в системе радиосвязи
Изобретение относится к системам радиосвязи. Технический результат состоит в повышении качества передачи. Для этого система содержит один или несколько узлов сети и один или несколько терминалов, поддерживающих радиосвязь с узлами сети, причем трафик по радиосвязи между узлом сети и терминалом передается в кадре, узел сети выполнен с возможностью назначения мощности передачи по нисходящей линии связи, по меньшей мере, в двух временных интервалах данному терминалу из временных интервалов, определенных с помощью упомянутого кадра. Узел сети системы радиосвязи выполнен с возможностью выработки мощности передачи в терминал в определенные временные интервалы, такой, чтобы отношение мощности передачи радиосигналов в терминал в каждом временном интервале и мощности помех, вызванной передачами в другие терминалы, превышало пороговое значение, предварительно установленное на отношение мощностей во временном интервале. 3 н. и 24 з.п. ф-лы, 5 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к системам радиосвязи, а более конкретно к управлению мощностью при передаче радиосигналов между базовой станцией, находящейся в системе радиосвязи, и терминалом, расположенным в зоне действия базовой станции.
Уровень техники
В системе радиосвязи управление мощностью относится к регулированию мощности передачи радиосигнала в пределах данного диапазона изменений. Управление мощностью, прежде всего, необходимо для минимизации помех, которые возникают из-за терминалов, расположенных в пределах зон действия базовых станций в системе радиосвязи, и для оптимизации потребления мощности в терминалах. Мощность передачи базовой станции в радиосети и терминала в зоне действия базовой станции можно регулировать. Мощность передачи можно регулировать, например, в соответствии с принципами разомкнутой системы ("системы без обратной связи") или замкнутой системы ("системы с обратной связью"). Например, в системе сотовой радиосвязи универсальной мобильной телефонной системы (УМТС (UMTS)), использующей множественный доступ с кодовым разделением каналов (МДКР (CDMA)), используется способ обратной связи в режиме дуплексной передачи с разделением во времени (ДПРВ (TDD)) по нисходящей линии связи, посредством чего терминал использует специальную команду управления мощностью (управление мощностью передачи, УМП (TPC)) для установления необходимости регулирования мощности принимаемых сигналов передачи. В этом случае терминал может, например, уведомить базовую станцию о том, что следующая передача должна иметь более высокий уровень мощности на 1 дБ по сравнению с последней принятой передачей. В восходящей линии связи с ДПРВ в УМТС используется принцип управления мощностью без обратной связи, посредством чего приемник, то есть терминал, знает, какая мощность передачи базовой станции, которая использовалась при передаче, и, при наличии измеренной мощности приема, можно сделать вывод о затухании в радиоканале и, следовательно, на основании мощности приема регулируют ее мощность передачи с использованием взаимного обмена по линии связи.
Услуги, передаваемые в радиосетях, таких как сети мобильной связи, требуют различных качественных характеристик передачи радиосигналов. Например, передача речи не требует большой ширины полосы пропускания, но чувствительна к характеристикам задержки при передаче. Видеоизображение, в свою очередь, требует большой ширины полосы пропускания, но качество передачи не так критично к задержке при передаче, как при передаче речи. Например, в режиме ДПРВ в УМТС ширина полосы пропускания назначается пользователям за счет назначения пропускной способности для передачи данных в нескольких временных интервалах кадра передачи. В решении, известном из уровня техники, мощность передачи по нисходящей линии связи является одинаковой для всех пользовательских ресурсов передачи данных в пределах одного кадра.
Таким образом, очевидно, что решение, известное из уровня техники, имеет недостатки. Передача радиосигналов по нисходящей линии связи не учитывает различные требования к качеству передачи, так как передача имеет одинаковую мощность передачи во всех пользовательских временных интервалах. Предшествующий уровень техники не учитывает количество пользователей или изменение услуг во временных интервалах.
Сущность изобретения
Задача изобретения заключается в том, чтобы создать усовершенствованный способ управления мощностью в системе радиосвязи. Она решается с помощью способа управления мощностью в системе радиосвязи, описание которого представлено ниже. В способе передачу радиосигналов между узлом сети в системе радиосвязи и терминалами, расположенными в зоне действия узла сети, осуществляют в кадре, причем мощность передачи по нисходящей линии связи назначают, по меньшей мере, в двух временных интервалах терминалам из временных интервалов, определенных с помощью упомянутого кадра. Способ заключается в том, что вырабатывают мощность передачи в терминал в определенных временных интервалах такую, чтобы отношение мощности передачи радиосигналов в терминал в каждом временном интервале и мощности помехи, вызванной передачами в другие терминалы, превышало пороговое значение, установленное на отношение мощностей во временном интервале.
Изобретение также относится к узлу сети в системе радиосвязи, выполненному с возможностью передачи трафика радиосигналов в терминалы, расположенные в зоне действия узла сети в кадре, причем узел сети выполнен с возможностью назначения мощности передачи по нисходящей линии связи, по меньшей мере, в двух временных интервалах в данный терминал из временных интервалов, определенных упомянутым кадром. Узел сети выполнен с возможностью выработки мощности передачи в терминал в определенных временных интервалах такой, чтобы отношение мощности передачи радиосигналов в терминал в каждом временном интервале и мощности помехи, вызванной передачами в другие терминалы, превышало пороговое значение, предварительно установленное на отношение мощностей во временном интервале.
Система радиосвязи, содержащая узел сети и один или несколько терминалов, поддерживающих радиосвязь с узлом сети, причем трафик радиосвязи между узлом сети и терминалом передается в кадре, при этом узел сети выполнен с возможностью назначения мощности передачи по нисходящей линии связи, по меньшей мере, в двух временных интервалах в данный терминал из временных интервалов, определенных с помощью упомянутого кадра. Узел сети выполнен с возможностью выработки мощности передачи в терминал в определенных временных интервалах, такой, чтобы отношение мощности передачи радиосигналов в терминал в каждом временном интервале и мощности помехи, вызванной передачами в другие терминалы, превышало пороговое значение, предварительно установленное на отношение мощностей во временном интервале.
Таким образом, изобретение относится к способу и устройству для управления мощностью в системе радиосвязи. При описании изобретения система радиосвязи, предпочтительно, относится к сети мобильной связи, хотя изобретение не ограничивается этим. Способ позволяет регулировать мощность передачи по нисходящей линии связи узла сети в системе радиосвязи и терминалов, расположенных в зоне действия узла сети, то есть передачу из узла сети в терминалы. В описании изобретения узел сети относится к элементу, сформированному из одной или нескольких базовых станций и/или одного или нескольких контроллеров базовых станций, управляющих базовой станцией. Терминал, предпочтительно, представляет собой мобильную станцию, но им может также быть некоторый другой радиоприемник и/или устройство, выполненное с характеристиками передатчика, например, компьютер, домашний прибор или тому подобное. При связи с УМТС, терминал относится, например, к устройству, содержащему функциональные возможности оборудования терминала (ОТ (TE)) и оборудования пользователя (ОП (UE)).
Изобретение относится к системам радиосвязи, в которых, по меньшей мере, два ресурса передачи данных по нисходящей линии связи можно назначить (распределить) с разделением во времени для каждого терминала. Изобретение, предпочтительно, относится к системе радиосвязи, которая является гибридной системой, использующей способы множественного доступа с кодовым разделением каналов (МДКР (CDMA)) и с временным разделением каналов (МДВР (TDMA)), таким образом ресурс передачи данных относится к комбинации временного интервала и расширяющего кода. Кроме того, изобретение, предпочтительно, можно применить в системе радиосвязи, использующей дуплексную передачу с разделением во времени (ДПРВ), однако, не ограничиваясь этим, изобретение можно также применить к системе радиосвязи, использующей дуплексную связь с разделением по частотам (ДСРЧ (FDD)), если она содержит характеристики типа МДВР, то есть ресурсы распределяют с разделением по времени или с перерывами.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения трафик радиосвязи посылают в терминал в кадре, при этом мощность передачи назначают терминалу, по меньшей мере, в двух временных интервалах из временных интервалов, определенных с помощью упомянутого кадра. Перед передачей пороговое значение для качества соединения формируют в базовой станции, определенное для временного интервала и определенное для терминала. Качество определяется, например, как отношение мощностей Pw/Pi, где Pw относится к мощности передачи, адресованной пользователю, во временном интервале, а Pi относится к мощностям передач, адресованных другим пользователям, в упомянутом временном интервале. Пороговое значение 0,10, например, можно установить на отношении мощностей, посредством чего мощность Pw передачи, адресованной терминалу, равна 1/10 от полной мощности передачи временного интервала. В варианте осуществления изобретения на установку порогового значения влияет услуга, которая посылается во временном интервале, например, так, чтобы пороговое значение было выше для передачи данных, чем для видеоизображения. В предпочтительном варианте осуществления изобретения, класс услуги терминала влияет на определение порогового значения. В этом случае, например, более высокие пороговые значения для мощности передачи во временном интервале устанавливают по абоненту терминала, который желает разместиться в более высоком классе услуги. Перед посылкой кадра базовая станция выравнивает мощности передачи кадра на основании трафика, согласованного во времени, то есть запланированного, с кадром. Базовая станция использует запланированный трафик для выравнивания мощности передачи в терминал так, чтобы было выполнено пороговое значение для терминала во временном интервале. Упомянутое пороговое значение уровня мощности и оценки запланированного трафика представляют собой важный инструмент, когда радиосеть выполняет оценку того, можно ли новым терминалам, запрашивающим соединение, предлагать услуги, необходимые для них.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения базовая станция использует для определения мощности передачи не только оценки запланированного трафика, но также и информацию, полученную из терминала, такую как команды управления мощностью и сообщение о результатах измерений, которые относятся к качеству соединения. В варианте осуществления изобретения система управления мощностью с обратной связью для нисходящей линии связи, реализованная посредством команды управления мощностью, осуществлена с помощью терминала, измеряющего отношение сигнал/помеха в одном таком временном интервале, в котором мощность передачи назначают терминалу и передают команду управления мощностью при передаче по восходящей линии связи в базовую станцию, в которой необходимо регулировать мощность. Необходимость в регулировании мощности можно определить в терминале, например, путем сравнения отношения сигнал/помеха с пороговым значением отношения сигнал/помеха, которое было принято, например, из базовой станции после установки соединения или которое было сформировано в терминале. Для изобретения существенно, чтобы команда управления мощностью, которая относится к одному временному интервалу и принимается из терминала, использовалась в базовой станции для управления мощностью во всех временных интервалах, в которых мощность передачи назначают терминалу. В этом случае одну команду управления мощностью можно использовать для управления нескольких ресурсов нисходящей линии связи в различных временных интервалах. В варианте осуществления изобретения временной интервал, в котором измерения выполняют в терминале, представляет собой последний временной интервал в кадре, в котором мощность передачи назначают для терминала. Временной интервал, в котором выполняют измерения, может также подавать сигнал из базовой станции в терминал после установления связи. Управление мощностью может продолжаться в базовой станции на основании сообщения о выполненных измерениях, посланных с помощью терминала. В варианте осуществления сообщение о выполненных измерениях содержит результаты измерений отношения сигнал/помеха всех временных интервалов предыдущего кадра.
Основным преимуществом изобретения является уменьшение помехи в радиосети, так как мощность передачи для каждого временного интервала устанавливают отдельно, в результате чего передача во все временные интервалы не должна осуществляться на одном и том же уровне мощности.
Краткое описание чертежей
Ниже приводится подробное описание изобретения, согласно предпочтительным вариантам осуществления, со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых:
фиг.1 изображает сеть мобильной связи;
фиг.2 изображает алгоритм способа варианта осуществления настоящего изобретения;
фиг.3 изображает структурный вид кадра передачи данных;
фиг.4 изображает вариант осуществления способа согласно настоящему изобретению;
фиг.5 изображает базовую станцию согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Подробное описание изобретения
Ниже приводится подробное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения со ссылкой на сопроводительные фигуры 1-5. Описание основано на широкополосной системе УМТС, реализованной с помощью методики прямой последовательности и использующей способ множественного доступа с кодовым разделением каналов, но изобретение не ограничивается этим. Изобретение можно также предпочтительно использовать в других системах радиосвязи, использующих, например, комбинацию способов множественного доступа с временным разделением каналов и с кодовым разделением каналов (МДВР/МДКР (TDMA/CDMA)). Описание изобретения основано на режиме ДПРВ наземной радиосети UTRAN УМТС, при этом работа осуществляется в одной полосе частот, в которой восходящая линия связи и нисходящая линия связи используют одну и ту же радиочастоту, но различные временные интервалы в упомянутой полосе частот. Изобретение можно также применять в системах, использующих ДСРЧ, в которых различные диапазоны частот определены для восходящей линии связи и нисходящей линии связи. В следующем ниже описании, термин "базовая станция" относится к объекту, образованному одной или несколькими базовыми станциями и/или одним или несколькими контроллерами базовых станций.
На фиг.1 показан схематический вид системы мобильной связи, то есть системы сотовой радиосвязи, содержащей базовые станции 100A-100D. Зона действия базовой станции называется сотовой ячейкой, которая обозначена C1-C4 на фигуре, соответствующей базовым станциям 100A-100D. Сотовые ячейки могут перекрываться, например, как сотовая ячейка C2 на фигуре, которая частично перекрывается сотовыми ячейками C1 и C3. На фигуре показаны один или несколько приемников 102A-102F в зоне каждой сотовой ячейки C1-C4, при этом приемники являются, например, мобильными станциями, но они могут быть также и другими устройствами, которые выполнены с характеристиками радиоприемника и/или радиопередатчика и функциональными возможностями ОТ/ОП. В радиосети, использующей способ множественного доступа с кодовым разделением каналов (МДКР), такой как сеть мобильной связи, все пользователи используют одновременно одну и ту же полосу частот. Пользователей отличают друг от друга на основании расширяющего кода, на который умножают информацию, посланную пользователем. В этом случае информация, такая как поток битов, содержащий речь, расширяется по спектру в широкой полосе частот. Скорости передачи битов у используемых расширяющих кодов значительно выше, чем у посылаемого потока данных, например, 4, 8 или 16. Задача состоит в том, чтобы выбрать для пользователей ортогональные расширяющие коды с тем, чтобы они не были коррелированными. На практике расширяющие коды не являются полностью ортогональными, и, следовательно, пользователи мешают друг другу осуществлять передачи. Например, помеха приводит к тому, что пользователи должны поддерживать связь в одном и том же временном интервале и должны быть расположены в одной и той же сотовой ячейке или в соседних сотовых ячейках. Передаче пользователя, поддерживающего связь в соседнем временном интервале, могут также мешать. На фиг.1, приемники, 102D-102F в сотовой ячейке C4 мешают друг другу и испытывают помеху от терминалов 102A-102C, расположенных в зонах других сотовых ячеек C1-C3. Дополнительная помеха между терминалами 102A-102F вызвана сигналом, переданным с помощью каждого терминала, передающего сигнал по нескольким различным трактам в приемник. Из-за этого многолучевого распространения сигнал от пользователя достигает приемника с составляющими сигнала, задержанными по нескольким различным трактам, таким образом вызывая помеху другим пользователям.
На фиг.1 показана двунаправленная линия 104A-106A радиосвязи, расположенная между терминалом 102A и базовой станцией 100A в сотовой ячейке C1. Передача из терминала 102A в базовую станцию 100A называется восходящей линией связи 104A, и передача из базовой станции 100A в терминал 102A - нисходящей линией связи 106A. В режиме ДПРВ в УМТС мощность передачи радиосигналов терминалов 102A-102F и базовых станций 100A-100D регулируют в нисходящей линии связи с использованием обратной связи, а в восходящей линии связи без использования обратной связи. Управление мощностью с помощью обратной связи в нисходящей линии связи означает, что терминал 102A посылает команду управления мощностью базовой станции в базовую станцию, на основании которой базовая станция 100A адаптирует свою передачу к терминалу 102A. Управление мощностью без обратной связи в восходящей линии связи, в свою очередь, означает, что терминал 102A измеряет мощность передачи, принятой из базовой станции 100A, использует мощность приема для установления потерь при распространении и, на этом основании, регулирует мощность передачи восходящей линии связи до оптимальной.
На фиг.2 представлен алгоритм способа согласно варианту осуществления настоящего изобретения. При начальной операции способа терминал находится в пределах зоны действия базовой станции и запрашивает соединение для передачи данных, или, альтернативно, базовая станция запрашивает установку соединения из терминала. В соответствии с операцией 202 соединение должно быть установлено так, чтобы были распределены, по меньшей мере, два ресурса передачи данных по нисходящей линии связи. Например, в режиме ДПРВ в УМТС подразумевается, что кадр передачи данных по нисходящей линии связи, передаваемый из базовой станции, резервирует для терминала, по меньшей мере, два ресурса передачи данных с расширенным спектром и разделением по времени. Расширяющие коды, предпочтительно, назначают различным временным интервалам кадра, но могут находиться в том же самом временном интервале. Так как услуги, требующие различные характеристики качества, можно передавать в ресурсах, которые необходимо распределить, набор критериев качества на различные ресурсы может отличиться друг от друга. Услуги распределяются по временным интервалам, например, путем передачи услуг, требующих подобные характеристики качества во временных интервалах. Это позволяет, предпочтительно, установить для временного интервала набор критериев качества, например, такой, чтобы требуемая мощность Pw передачи временного интервала была равна, по меньшей мере, 5% от мощности Pi, назначенной другим пользователям во временном интервале. При операции 204 способа базовая станция посылает в терминалы, находящиеся в пределах ее зоны действия, кадр передачи данных, структура которого подробно описана со ссылкой на фиг.3. При операции 206 способа базовая станция принимает из терминала команду регулирования мощности и/или сообщение об измерении, касающееся качества соединения. Упомянутую команду регулирования мощности отдельно принимают в базовой станции, например, путем приема команды регулирования мощности совместно с временным интервалом восходящей линии связи канала трафика, тогда как сообщения об измерениях, предпочтительно, посылают по каналам управления. Команда регулирования мощности, предпочтительно, основана на заданном временном интервале, который известен в базовой станции и в терминале. В предпочтительном варианте осуществления временной интервал, к которому относится команда регулирования мощности, посланная с помощью терминала, является последним временным интервалом в кадре, из которого назначалась мощность передачи для терминала. Кроме того, в варианте осуществления, базовая станция посылает указание терминалу относительно временного интервала, в котором команда регулирования мощности должна посылаться с управлением мощностью по обратной связи. В сообщении об измерении относительно линии радиосвязи, терминал посылает, например, значения отношения сигнала/шум, полученные во всех временных интервалах кадра.
При операции 208 способа (фиг.2) трафик кадра, который должен посылаться следующим, оценивается в базовой станции. Что касается данного терминала, то это означает, например, что в каждом временном интервале отношение мощности Pw/Pi превышает пороговое значение базовой станции, заданное для временного интервала. Например, услуга, посылаемая во временном интервале, влияет на пороговое значение базовой станции этого временного интервала. При операции 210 способа требования к изменению мощности, созданные командой регулирования мощности, и оценка трафика, выполненная при операции 208 способа, объединены. Требования к регулированию мощности могут быть объединены несколькими способами, и изобретение не ограничено одним способом объединения. Примером может служить то, что требования к регулированию мощности, полученные в результате оценки, создаются первыми, команды регулирования мощности, посланные терминалом, прибавляются к ним или вычитаются из них. Во втором предпочтительном варианте осуществления команды регулирования мощности, посланные терминалом, в основном принимаются во внимание, и требования к регулированию мощности, полученные в результате оценки, затем, при необходимости, рассматриваются. Однако, поскольку это касается настоящего изобретения, важно, чтобы одна команда управления мощностью за кадр принималась в базовой станции. Принятая команда управления мощностью тянется до покрытия всех тех временных интервалов в кадре, который будет послан следующим, в которых ресурсы распределены (назначены) терминалу. Например, команда управления мощностью +1 дБ, принятая в базовой станции, относится к временному интервалу 5, но управление мощностью +1 дБ выполняется по всем временным интервалам, например, 3, 4 и 5, в которых мощность передачи резервируется для терминала. Это управление мощностью подробно описано со ссылкой на фиг.4. Фактическое управление мощностью выполняется при операции 212 способа перед передачей следующего кадра путем возврата на операцию 204.
В цифровых системах радиосвязи, радиоинтерфейс, находящийся между терминалом и базовой станцией, реализован с помощью логических радиоканалов, которые физически реализованы посредством физических радиоканалов. Логические каналы можно разделить на выделенные (специализированные) и общие каналы, при этом выделенные каналы резервируются, в частности, для связи между данным терминалом и базовой станцией. Примером выделенного канала является выделенный канал (ВК (DCH)) трафика. Общий канал используется, например, для передачи информации из базовой станции в несколько терминалов в одно и то же время. Примеры общих каналов включают в себя широковещательный канал (ШК (BCCH)), который используется для передачи по нисходящей линии связи информации о сотовой ячейке в терминалы; канал поискового вызова (КПВ (PCCH)), который используется для запроса данных о местоположении из терминала, когда система не знает местоположение терминала; канал произвольного доступа (КПД (RACH)), который может использовать терминал для передачи по восходящей линии связи управляющей информации, например, касающейся установки соединения.
Логические каналы реализованы с помощью физических каналов, реализация которых в системах, основанных на МДВР, представляет собой временной канал и пакет, который будет передаваться во временном интервале. Структуры кадра и пакета, используемые на физических каналах, отличаются в зависимости от того, какая передача ведется по физическому каналу. Структура кадра физического канала для выделенного физического канала нисходящей линии связи (ВФКН (DPCH)) в режиме ДПРВ в УМТС будет описана посредством примера со ссылкой на фиг.3. Длительность передачи кадра 300 составляет 10 миллисекунд, и он разделен на 15 временных интервалов 302A-302D, при этом каждый временной интервал, например, 302C, имеет длительность 0,666 миллисекунд. Каждый временной интервал 302A-302D можно назначить одновременно нескольким различным пользователям, которых различают друг от друга по расширяющим кодам. Каждый временной интервал 302A-302D кадра можно назначить для передачи по восходящей линии связи или по нисходящей линии связи, которая изображена стрелками в двух направлениях во временных интервалах 302A-302D. Однако в каждом кадре, предпочтительно, по меньшей мере один временной интервал назначается восходящей линии связи и один направлению передачи по нисходящей линии связи. Пакет данных, который будет передаваться во временных интервалах 302A-302D, называется пакетом, который содержит 2560 чипов (элементов сигнала), то есть элементов используемого расширяющего кода. Пакеты в одном временном интервале могут быть адресованы различным пользователям согласно расширяющим кодам, но все они могут быть также адресованы тому же самому пользователю. Восемь пакетов, принадлежащих различным пользователям, можно разместить в одном временном интервале восходящей линии связи. Девять или десять пакетов можно разместить в одном временном интервале нисходящей линии связи. В пакете ВФКН согласно фиг.3 чипы от 0 до 1103 содержат первый сегмент 304A данных, чипы от 1104 до 1359 содержат средний сегмент 306, чипы от 1360 до 2463 второй сегмент 304B данных, и в конце пакета находится защитный период 308 длиной 96 чипов. УМП размещается в середине среднего сегмента 306 и во втором сегменте 304B данных, если он используется при соединении. Пакет, включающий в себя описанное содержимое, можно применять, например, на канале нисходящей линии связи. Середина пакета, используемого на канале восходящей линии связи, имеет обычно большую длину для того, чтобы облегчить сортировку пакетов, приходящих в базовую станцию от различных пользователей, и идентифицировать помеху, вызванную в тракте радиосигнала.
На фиг.4 изображена эффективность способа изобретения на практике. В самой верхней части фигуры находится кадр 300A, который передается из базовой станции 100A в терминалы, поддерживающие связь с ней, такие как терминал 102A. Кадр 300A состоит из 16 временных интервалов, из которых временные интервалы 1-13 зарезервированы для нисходящей линии связи и временные интервалы 14-16 свыше дуплексного предела 400 для восходящей линии связи. Мощность передачи назначается терминалу 102A из временных интервалов 3, 6 и 12. Различные услуги посылаются, например, в упомянутых временных интервалах, посредством чего заданные значения, установленные на отношение ОСП сигнал/помеха временных интервалов, различаются. При измерении ОСП, терминал измеряет мощность сигнала передачи, направленной в терминал, и мощность сигнала помехи, то есть мощность передач, направленных другим пользователям. Очевидно, что одну и ту же услугу, такую как речь, видеоизображение или подобное, можно адресовать в терминал во временных интервалах, и при этом заданные значения ОСП временных интервалов различаются. В предпочтительном варианте осуществления изобретения базовая станция и терминал передают по каналу управления заданное значение ОСП и временной интервал, который относится к целевому значению. Измерение можно также выполнить без отдельного уведомления из базовой станции 100A, например, так, чтобы оно всегда представляло собой последний временной интервал, в котором мощность передачи назначается терминалу. Такая ситуация показана, например, на фиг.4, на которой терминал 102A измеряет временной интервал 13. На примере, показанном на фиг.4, хотя при измерении временного интервала 13, терминал 102A уведомляет о том, что отношение мощности сигнала к мощности помехи составляет только 2 дБ, хотя заданное значение ОСП равно 3 дБ. В этом случае терминал 102A посылает запрос на увеличение мощности передачи временного интервала на +1 дБ в следующем временном интервале 15 восходящей линии связи, который принадлежит кадру 300B. В режиме ДПРВ в УМТС терминал посылает команду регулирования мощности в индикатор управления мощностью передачи (УМП (ТРС)). Базовая станция 100A принимает временной интервал 15, принадлежащий кадру 300B, и увеличивает мощность передачи, которая будет передаваться в терминал, на +1 дБ в следующем кадре 300C во всех временных интервалах 3, 6 и 13, которые будут посылаться в терминал. Согласно варианту осуществления настоящего изобретения базовая станция 100A таким образом регулирует мощность передачи во всех временных интервалах терминала 102A на основании значения УМП, основанного на измерениях одного временного интервала. В этом случае следует отметить, что если ОСП, полученное с помощью терминала в некоторых временных интервалах изменяется, то существенной причиной для пониженного ОСП является изменение местоположения терминала по отношению к базовой станции, в результате чего терминал, вероятно, испытает подобное ослабление ОСП также и в других временных интервалах.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения терминал посылает сообщения об измерениях, касающиеся качества соединения, в базовую станцию. Сообщение об измерении посылается, например, один раз в каждом кадре в тех временных интервалах с сообщениями об ОСП, в которых мощность передачи назначается пользователю. Кроме того, об уровне помехи каждого временного интервала в кадре можно сообщить в сообщениях об измерениях. В предпочтительном варианте осуществления базовая станция использует сообщения об измерениях для регулирования мощности следующего(их) кадра(ов). Со ссылкой, например, на фиг.4, предположим, что терминал 102A представляет собой единственного пользователя во временных интервалах 3, 6 и 13 и посылает в базовую станцию сообщение об измерении, включающее в себя соответственно уровни помехи 90 dBm, -120 dBm, -120 dBm. В этом случае базовая станция, предпочтительно, увеличивает уровень мощности временного интервала 3 больше, чем указывают оценки отношения мощности и команда управления мощностью.
В варианте осуществления изобретения базовая станция 100A также оценивает зависимость между мощностью передачи и мощностью помехи на основании оцененного трафика. На практике это означает, что при наличии посланного кадра 300A базовая станция 100A начинает сохранять запись трафика, который должен быть передан в следующем кадре 300C. На примере, показанном на фиг.4, базовая станция 100A уведомляет во временном интервале 6 о том, что мощность Pw передачи, направленная в терминал 102A, упала слишком низко по отношению к мощности Pi помехи, которая относится к трафику, предсказанному, то есть спланированному для других терминалов, кроме терминала 102A. Так как базовая станция 100A уже получила команду на повышение мощности передачи на +1 дБ из терминала 102A, например, мощности передачи больше +1 дБ достаточно для повышения отношения Pw/Pi мощности до желательного уровня. В предпочтительном варианте осуществления изобретения базовая станция сначала выравнивает отношение Pw/Pi до правильного уровня, такого как уровень заданного порогового значения. Пороговое значение позволяет определить, например, что отношение мощности составляет 0,10. Команда УМП, выдаваемая пользователем, не учитывается до тех пор, пока не будет вычислено отношение мощностей.
Ниже приводится описание изобретения со ссылкой на фиг.5, на которой показана блок-схема передатчика и приемника МДКР, согласно варианту осуществления. Передатчик показан посредством блоков 500-510, а приемник посредством блоков 530-540. Так как радиосвязь между передатчиком 500-510 и приемником 530-540 является двунаправленной, то на практике базовая станция сети мобильной связи и терминал работают как передатчик и приемник. Для упрощения на фиг.5 показана только ситуация, в которой базовая станция работает как передатчик и терминал, такой как мобильная станция, как приемник, то есть передача осуществляется по нисходящей линии связи. Блок 500 данных показывает части аппаратных средств базовой станции, которые необходимы для формирования речи или данных пользователя в передатчике. В блоке 502 канальное кодирование и перемежение, например, адаптированы к информации, состоящей из символов. Канальное кодирование и перемежение используются для обеспечения того, чтобы переданная информация могла восстанавливаться в приемнике в случае, когда принимаются не все информационные биты. Блок 504 показывает умножение на расширяющий код и расширение спектра до широкополосного, которое выполняют для посылаемой информации. Преобразование из цифровой формы в аналоговую происходит в блоке 506. Перед преобразованием в аналоговую форму сигнал подвергают управлению по мощности. Управление мощностью выполняют, например, так, что чем выше мощность передачи, используемая для передачи пользовательского сигнала, тем выше коэффициент, на который чипы пользовательского сигнала умножают перед сигналом объединения, который будет послан по радиотракту 104A. В блоке 506 уровни мощности пользовательского сигнала и сигналы помех сравниваются друг с другом и с пороговым значением, и когда сравнение с пороговым значением показано, уровень мощности пользовательского сигнала регулируют так, чтобы он достиг порогового значения. После радиочастотных частей 508 комбинированный сигнал передается с помощью антенных частей 510 для передачи по радиотракту 104A нисходящей линии связи.
На фиг.5 показан приемник 530-540 МДКР, содержащий антенные узлы 530 для приема широкополосного сигнала. Из антенны 530 сигнал передается в радиочастотные узлы 532, откуда сигнал передается в аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 534 для преобразования сигнала от аналоговой формы в цифровую. В блоке 536 приемника производят выделение пользовательского сигнала из принятого сигнала МДКР. Отделение имеет место, например, посредством составления оценок символов из пользовательского сигнала, и оценки символов можно улучшить, подвергая информацию одному или нескольким этапам ликвидации помехи. В предпочтительном варианте осуществления блок 536 приемника, например, типа рейк-приемника, содержит блок оценки задержки для оценки задержек составляющих сигнала при многолучевом распространении и распределения самой сильной из них в ветви (каналы) рейк-приемника. В блоке 536 приемника пользовательские сигналы восстанавливают и объединяют в сигнал помехи, который можно вычесть из принятого комбинированного сигнала. В этом случае отношение сигнал/помеха также оценивается в блоке 534 путем сравнения уровня мощности пользовательского сигнала с уровнем мощности сигнала помехи. Сразу после формирования конечных оценок символов от сигнала он направляется в блок 538 для удаления обратного перемежения и канального кодирования. Пользовательские данные затем направляются в приемнике в маршрутизатор 540 для обработки данных, который в случае, например, мобильной станции означает телефонную трубку для воспроизведения речи пользователю. Очевидно, что передатчик и приемник также содержат другие узлы, отличающиеся от тех, которые описаны выше со ссылкой на фиг.5, но их объяснение не относится к описанию изобретения.
Изобретение, предпочтительно, осуществлено в узле сети системы радиосвязи с использованием программных средств, посредством чего, например, базовая станция 100A-100D содержит микропроцессор, в котором функциональные возможности описанного способа реализованы в виде программных средств. Специалисту в данной области техники будет ясно, что узел сети может также относиться к системе, разделенной на составные части, посредством чего операции способа осуществляются в одной или нескольких базовых станциях и/или контроллерах базовых станций. Изобретение может быть также осуществлено, например, с использованием решений на основе аппаратных средств, обеспечивая при этом требуемые функциональные возможности, например, с помощью специализированной интегральной схемы (СИС (ASIC)) или с использованием отдельных логических элементов.
Хотя изобретение описано выше с использованием примеров со ссылкой на сопроводительные чертежи, очевидно, что изобретение не ограничивается этим и может быть изменено различными способами в пределах объема идеи изобретения, раскрытой в прилагаемой формуле изобретения.
1. Способ управления мощностью в системе радиосвязи, заключающийся в том, что (202-204) передачу радиосигналов между узлом сети в системе радиосвязи и терминалами, расположенными в зоне действия узла сети, передают в кадре, при этом мощность передачи по нисходящей линии связи назначают терминалам во временных интервалах, определенных с помощью упомянутого кадра, отличающийся тем, что (208-212) вырабатывают мощность передачи в терминал в определенные временные интервалы, такую, чтобы отношение мощности передачи радиосигналов в терминал в каждом временном интервале и мощности помехи, вызванной передачами в другие терминалы, превышало пороговое значение, установленное на отношение мощностей во временном интервале.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что узел сети содержит одно или несколько из следующего: одну или несколько базовых станций, один или несколько контроллеров базовых станций.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что пороговое значение, установленное на отношение мощностей, определяют на основании услуги, посылаемой во временном интервале.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что пороговое значение, установленное на отношение мощностей, определяют на основании класса услуги терминала.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что измеряют уровень сигнала передачи, адресованной в терминал, и уровень сигнала помехи временного интервала в терминале во временном интервале, в котором мощность передачи назначают терминалу, создают отношение сигнал/помеха уровня сигнала к уровню сигнала помехи в терминале, сравнивают отношение сигнал/помеха в терминале с заданным пороговым значением и, если отношение сигнал/помеха, по меньшей мере, равно пороговому значению, посылают команду регулирования мощности из терминала в узел сети, регулируют мощность передачи для передач, адресованных в терминал, в узле сети на основании команды регулирования мощности во всех тех временных интервалах следующего кадра, в которых мощность передачи назначают терминалу.
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что посылают информацию из узла сети в терминал, указывающую, в каком временном интервале необходимо измерять отношение сигнал/помеха.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что система радиосвязи представляет собой систему радиосвязи, использующую способ множественного доступа с кодовым разделением каналов (МДКР), причем передачи различных терминалов во временном интервале отделяют на основании индивидуальных расширяющих кодов, назначенных терминалам.
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что направления передач по восходящей линии связи и по нисходящей линии связи отделяют друг от друга в системе радиосвязи с использованием дуплексной передачи с разделением во времени (ДПРВ).
9. Способ по п.1, отличающийся тем, что посылают сообщение об измерении отношения сигнал/помеха (ОСП) из терминала в узел сети, принимая во внимание все временные интервалы, в которых мощность передачи назначают терминалу, и используют сообщение об измерении, принятое из терминала в узле сети, при определении мощности передачи кадра, который необходимо посылать следующим и направлять в терминал.
10. Узел (100A-100D) сети в системе радиосвязи, выполненный с возможностью передачи трафика радиосвязи в терминалы (102A-102F), расположенные в зоне действия узла (100A-100D) сети в кадре (300), причем узел (100A-100D) сети выполнен с возможностью назначения мощности передачи по нисходящей линии связи во временных интервалах, определенных с помощью упомянутого кадра (300), отличающийся тем, что узел (100A-100D) сети выполнен с возможностью выработки мощности передачи в терминал (102A-102F) в определенные временные интервалы, такой, чтобы отношение мощности передачи радиосигналов в терминал (102A-102F) в каждом временном интервале (302A-302D) и мощности помехи, вызванной передачами в другие терминалы (102A-102F), превышало пороговое значение, предварительно установленное на отношение мощностей во временном интервале (302A-302D).
11. Узел сети по п.10, отличающийся тем, что содержит одно или несколько из следующего: одну или несколько базовых станций, один или несколько контроллеров базовых станций.
12. Узел сети по п.10, отличающийся тем, что выполнен с возможностью определения порогового значения, установленного на отношение мощностей, на основании услуги, посылаемой во временном интервале.
13. Узел сети по п.10, отличающийся тем, что выполнен с возможностью определения порогового значения, установленного на отношение мощностей, на основании класса услуги терминала.
14. Узел сети по п.10, отличающийся тем, что выполнен с возможностью приема команды регулирования мощности из терминала, который относится к одному такому временному интервалу, в котором мощность передачи назначена терминалу, а также выполнен с возможностью использования команды регулирования мощности для регулирования мощности передачи передач, направленных в терминал во всех тех временных интервалах следующего кадра, в которых мощность передачи назначена терминалу.
15. Узел сети по п.14, отличающийся тем, что выполнен с возможностью передачи информации в терминал относительно временного интервала кадра, в котором будет измеряться отношение мощностей.
16. Узел сети по п.10, отличающийся тем, что система радиосвязи представляет собой систему радиосвязи, использующую способ множественного доступа с кодовым разделением каналов, в которой передачи различных терминалов во временном интервале отделены на основании индивидуальных расширяющих кодов, назначенных терминалам.
17. Узел сети по п.10, отличающийся тем, что направления передач по восходящей линии связи и по нисходящей линии связи отделены друг от друга в системе радиосвязи с использованием дуплексной передачи с разделением во времени (ДПРВ).
18. Узел сети по п.10, отличающийся тем, что выполнен с возможностью приема сообщения об измерении, относящегося к отношению сигнал/помеха (ОСП), из терминала относительно всех временных интервалов, в которых мощность передачи назначена терминалу, а также выполнен с возможностью использования сообщения об измерении, принятого из терминала при определении мощности передачи кадра, который необходимо послать следующим и направить в терминал.
19. Система радиосвязи, содержащая узел (100A-100D) сети и один или несколько терминалов (102A-102F), поддерживающих радиосвязь с узлом (100A-100D) сети, причем трафик радиосвязи между узлом (100A-100D) сети и терминалом (102A-102F) передается в кадре (300), узел (100A-100F) сети выполнен с возможностью назначения мощности передачи по нисходящей линии связи во временных интервалах (302A-302D), определенных с помощью упомянутого кадра (300), отличающаяся тем, что узел (100A-100D) сети выполнен с возможностью выработки мощности передачи в терминал (102A-102F) в определенные временные интервалы такой, чтобы отношение мощности передачи радиосигналов в терминал (102A-102F) в каждом временном интервале (302A-302D) и мощности помехи, вызванной передачами в другие терминалы (102A-102F), превышало пороговое значение, предварительно установленное на отношение мощностей во временном интервале (302A-302D).
20. Система радиосвязи по п.19, отличающаяся тем, что узел сети содержит одно или несколько из следующего: одну или несколько базовых станций, один или несколько контроллеров базовых станций.
21. Система радиосвязи по п.19, отличающаяся тем, что узел сети выполнен с возможностью определения порогового значения, установленного на отношение мощностей, на основании услуги, передаваемой во временном интервале.
22. Система радиосвязи по п.19, отличающаяся тем, что узел сети выполнен с возможностью определения порогового значения, установленного на отношение мощностей, на основании класса услуги терминала.
23. Система радиосвязи по п.19, отличающаяся тем, что терминал выполнен с возможностью измерения во временном интервале, в котором мощность передачи назначена терминалу, уровня сигнала передачи, направленной в терминал, и уровня сигнала помехи временного интервала, а также терминал выполнен с возможностью измерения отношения сигнал/помеха уровня сигнала к уровню сигнала помехи, кроме того, терминал выполнен с возможностью сравнения отношения сигнал/помеха с заданным пороговым значением, и если отношение сигнал/помеха равно по меньшей мере пороговому значению, то посылают команду регулирования мощности в узел сети, а узел сети выполнен с возможностью регулирования мощности передачи передач, адресованных в терминал, на основании команды регулирования мощности во всех тех временных интервалах следующего кадра, в которых мощность передачи назначена терминалу.
24. Система радиосвязи по п.23, отличающаяся тем, что узел сети выполнен с возможностью передачи информации в терминал, а терминал выполнен с возможностью приема информации из узла сети, указывающей, в каком временном интервале необходимо измерять отношение сигнал/помеха.
25. Система радиосвязи по п.19, отличающаяся тем, что система радиосвязи представляет собой систему радиосвязи, использующую способ множественного доступа с кодовым разделением каналов, причем передачи различных терминалов во временном интервале отделены на основании индивидуальных расширяющих кодов, назначенных терминалам.
26. Система радиосвязи по п.19, отличающаяся тем, что направления передачи по восходящей линии связи и по нисходящей линии связи отделены друг от друга в системе радиосвязи с использованием дуплексной передачи с разделением во времени (ДПРВ).
27. Система радиосвязи по п.19, отличающаяся тем, что узел сети выполнен с возможностью приема сообщения об измерении, относящегося к отношению сигнал/помеха (ОСП), из терминала относительно всех тех временных интервалов в кадре, в которых мощность передачи назначена терминалу, а также узел сети выполнен с возможностью использования сообщения об измерении, принятого из терминала при определении мощности передачи кадра, который необходимо послать следующим и направить в терминал.
