Согласованное автономное и запланированное выделение ресурсов в распределенной системе связи

Изобретение относится к терминалу доступа, выполненному с возможностью беспроводной связи с сетью доступа в пределах сектора. Технический результат - улучшение в работе уровня управления доступом к среде передачи данных (MAC) терминала доступа в беспроводной системе связи. Для этого терминал доступа включает в себя передающее устройство для передачи обратного канала трафика сети доступа, антенну для приема сигналов от сети доступа, процессор и память, электрически связанную с процессором. Инструкции, сохраненные в памяти, реализуют способ определения того, было ли принято разрешение на выделение текущей мощности для потока данных в терминале доступа от сети доступа. Если разрешение на выделение текущей мощности все еще действительно, выделение текущей мощности для потока данных устанавливается равным разрешению на выделение текущей мощности. Если разрешение на выделение текущей мощности не принято, определяют выделение текущей мощности для потока данных. 9 н. и 9 з.п. ф-лы, 26 ил.

 

Испрашивание приоритета

Настоящая Заявка на патент также испрашивает приоритет на основе Предварительной заявки на получение патента США № 60/493782, озаглавленной "Cooperative Autonomous And Scheduled Resource Allocation For A Distributed Communication System", поданной 6 августа 2003 года, и права на которую принадлежат заявителю этой заявки, и таким образом явно содержащейся в данном документе в качестве ссылки.

Настоящая Заявка на патент также испрашивает приоритет на основе Предварительной заявки на получение патента США № 60/527081, озаглавленной "Multiflow Reverse Link MAC for a Communication System", поданной 3 декабря 2003 года, права на которую принадлежат заявителю этой заявки, и таким образом явно содержащейся в данном документе в качестве ссылки.

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится, в общем, к системам беспроводной связи и более конкретно к усовершенствованиям в работе уровня управления доступом к среде передачи данных (MAC) терминала доступа в беспроводной системе связи.

Уровень техники

Системы связи разработаны, чтобы предоставить возможность передачи информационных сигналов от вызывающей станции к физически отличной от нее станции назначения. При передаче информационного сигнала из вызывающей станции по каналу связи информационный сигнал сначала преобразуется в форму, подходящую для эффективной передачи по каналу связи. Преобразование или модуляция информационного сигнала влечет за собой изменение параметра несущей в соответствии с информационным сигналом таким образом, чтобы спектр результирующего модулированного несущего колебания был заключен в рамки полосы пропускания канала связи. В станции назначения исходный информационный сигнал дублируется из модулированного несущего колебания, принимаемого по каналу связи. Это дублирование, в общем, выполняется посредством использования инверсии процесса модуляции, используемого исходной станцией.

Модуляция также облегчает множественный доступ, т.е. одновременную передачу и/или прием нескольких сигналов по общему каналу связи. Системы связи с множественным доступом часто включают в себя множество удаленных абонентских устройств, требующих периодического обслуживания в течение относительно короткого промежутка времени вместо непрерывного доступа к общему каналу связи. В данной области техники известно несколько методик множественного доступа, например множественный доступ с кодовым разделением сигналов (CDMA), множественный доступ с временным разделением сигналов (TDMA), множественный доступ с частотным разделением сигналов (FDMA) и множественный доступ с амплитудной модуляцией (AM).

Система связи с множественным доступом может быть беспроводной или проводной и может передавать голос и/или данные. В системе связи с множественным доступом обмен данными между пользователями осуществляется посредством одной или более базовых станций. Первый пользователь одной абонентской станции передает данные второму пользователю второй абонентской станции посредством передачи данных по обратному каналу базовой станции. Базовая станция принимает данные и может направлять данные другой базовой станции. Данные передаются по прямому каналу той же базовой станции (или другой базовой станции) второй абонентской станции. Прямой канал относится к передаче от базовой станции к абонентской станции, а обратный канал относится к передаче от абонентской станции к базовой станции. Также связь может быть осуществлена между первым пользователем мобильной абонентской станции и вторым пользователем станции наземной линии связи. Базовая станция принимает данные от пользователя по обратному каналу и направляет данные посредством коммутируемой телефонной сети общего пользования (PSTN) второму пользователю. Во многих системах связи, к примеру, IS-95, W-CDMA, IS-2000 прямому каналу и обратному каналу выделяются отдельные частоты.

Примером системы связи с оптимизацией данных является система связи по стандарту высокоскоростной передачи данных (HDR). В системе связи HDR базовая станция иногда упоминается как сеть доступа, а удаленная станция иногда упоминается как терминал доступа (AT). Функциональные возможности, выполняемые AT, могут быть организованы как стек уровней, в том числе уровень управления доступом к передающей среде (MAC). MAC-уровень предлагает определенные услуги более высоким уровням, в том числе услуги, которые связаны с работой обратного канала. Преимущества могут быть реализованы посредством улучшений в работе MAC-уровня AT в системе беспроводной связи.

Сущность изобретения

Раскрыт терминал доступа, который сконфигурирован для беспроводной связи с сетью доступа в рамках сектора. Терминал доступа включает в себя передающее устройство для передачи обратного канала трафика сети доступа, антенну для приема сигналов от сети доступа, процессор и память, электрически соединенную с процессором. Инструкции сохранены в памяти. Инструкции выполняются, чтобы реализовать способ, который влечет за собой определение того, было ли принято разрешение на выделение текущей мощности для потока данных в терминале доступа от сети доступа. Если разрешение на выделение текущей мощности все еще действительно, выделение текущей мощности для потока данных устанавливается равным разрешению на выделение текущей мощности. Если разрешение на выделение текущей мощности не принято, определяют выделение текущей мощности для потока данных. Способ также влечет за собой определение выделения накопленной мощности для потока данных. Выделение текущей мощности для потока данных и выделение накопленной мощности для потока данных используются, чтобы определить общую доступную мощность для потока данных. Общая доступная мощность для потока данных используется, чтобы определить уровень мощности для пакета, который передается к сети доступа.

В некоторых вариантах осуществления общая доступная мощность для потока данных может быть равной или меньше выделения пиковой мощности и суммы выделения текущей мощности для потока данных и, по меньшей мере, части выделения накопленной мощности для потока данных. Выделение пиковой мощности для потока данных может быть выделением текущей мощности для потока данных, умноженным на ограничивающий коэффициент. Ограничивающий коэффициент может зависеть от выделения текущей мощности для потока данных. Выделение накопленной мощности для потока данных может быть ограничено уровнем насыщения.

Если разрешение на выделение текущей мощности принято от сети доступа, способ также может влечь за собой прием периода удержания разрешения на выделение текущей мощности. Период удержания показывает, сколько времени терминал доступа сохраняет выделение текущей мощности для потока данных, равное разрешению на выделение текущей мощности. По истечении периода удержания терминал доступа автономно определяет выделение текущей мощности с начальной точки разрешения на выделение текущей мощности. В некоторых вариантах осуществления способ также влечет за собой прием выделения накопленной мощности для потока данных из сети доступа.

Способ может также влечь за собой определение того, было ли удовлетворено условие отправки запроса на разрешение выделения текущей мощности сети доступа. Если условие было удовлетворено, запрос может быть отправлен к сети доступа. В некоторых вариантах осуществления условие может заключаться в том, что соотношение запросов, отправленных по обратному каналу трафика, к данным, отправленным по обратному каналу трафика, уменьшилось до значения ниже порогового. Альтернативно или помимо этого условие может заключаться в том, что интервал запроса истек с момента, когда предыдущий запрос отправлен в сеть доступа.

Также раскрыта сеть доступа, которая сконфигурирована для беспроводной связи с терминалом доступа. Сеть доступа включает в себя передающее устройство для передачи первых сигналов терминалу доступа, антенну для приема вторых сигналов от терминала доступа, процессор и память, электрически связанную с процессором. Инструкции сохранены в памяти. Инструкции выполняются, чтобы реализовать способ, который влечет за собой оценку установившихся значений автономного выделения мощности для множества потоков данных в одном или более терминалов доступа. Разрешения на выделение текущей мощности для множества потоков данных устанавливаются равными оцененным установившимся значениям. Сообщение разрешения отправляется каждому из одного или более терминалов доступа. Сообщение разрешения, которое отправляется конкретному терминалу доступа, содержит разрешение на выделение текущей мощности для одного или более потоков данных в этом терминале доступа.

Также раскрыт другой вариант осуществления сети доступа, которая сконфигурирована для беспроводной связи с терминалами доступа в рамках сектора. Сеть доступа включает в себя передающее устройство для передачи первых сигналов множеству терминалов доступа, антенну для приема вторых сигналов от множества терминалов доступа, процессор и память, электрически связанную с процессором. Инструкции сохранены в памяти. Инструкции выполняются, чтобы реализовать способ, который влечет за собой определение разрешений на выделение текущей мощности для поднабора множества потоков данных. Сообщения разрешения отправляются терминалам доступа, соответствующим поднабору множества потоков данных. Сообщения разрешения включают в себя разрешения на выделение текущей мощности. Терминалам доступа разрешено автономно определять выделение текущей мощности для оставшихся потоков данных, которые не входят в поднабор.

Также раскрыт другой вариант осуществления сети доступа, которая выполнена с возможностью беспроводной связи с терминалом доступа. Терминал доступа включает в себя передающее устройство для передачи первых сигналов терминалу доступа, антенну для приема вторых сигналов от терминала доступа, процессор и память, электрически связанную с процессором. Инструкции сохранены в памяти. Инструкции выполняются, чтобы реализовать способ, который влечет за собой определение того, удовлетворяет ли поток данных, по меньшей мере, одному требованию по качеству обслуживания. Если поток данных не удовлетворяет, по меньшей мере, одному требованию по качеству обслуживания, сообщение разрешения отправляется терминалу доступа. Сообщение разрешения включает в себя разрешение на выделение текущей мощности или разрешение на выделение накопленной мощности для потока данных. Если поток данных удовлетворяет, по меньшей мере, одному требованию по качеству обслуживания, потоку данных разрешается автономно задавать собственное выделение мощности.

Также раскрыт другой вариант осуществления терминала доступа, который выполнен с возможностью беспроводной связи с сетью доступа в рамках сектора. Терминал доступа включает в себя средство определения того, было ли принято разрешение на выделение текущей мощности для потока данных в терминале доступа от сети доступа. Терминал доступа также включает в себя средство задания выделения текущей мощности для потока данных, равного разрешению на выделение текущей мощности, если разрешение на выделение текущей мощности все еще действительно. Терминал доступа также включает в себя средство определения текущего выделения мощности для потока данных, если разрешение на выделение текущей мощности не принято. Терминал доступа также включает в себя средство определения выделения накопленной мощности для потока данных. Терминал доступа также включает в себя средство использования выделения текущей мощности для потока данных и выделения накопленной мощности для потока данных, чтобы определять общую доступную мощность для потока данных. Терминал доступа также включает в себя средство использования общей доступной мощности для потока данных, чтобы определять уровень мощности для пакета, который передается в сеть доступа.

Также раскрыт другой вариант осуществления сети доступа, которая выполнена с возможностью беспроводной связи с терминалом доступа. Сеть доступа включает в себя средство оценки установившихся значений автономного выделения мощности для множества потоков данных в одном или более терминалов доступа. Сеть доступа также включает в себя средство задания разрешений на выделение текущей мощности для множества потоков данных, равное оцененным установившимся значениям. Сеть доступа также включает в себя средство отправки сообщения разрешения каждому из одного или более терминалов доступа. Сообщение разрешения, отправляемое конкретному терминалу доступа, включает в себя разрешение на выделение текущей мощности для одного или более потоков данных в этом терминале доступа.

Также раскрыт другой вариант осуществления сети доступа, которая выполнена с возможностью беспроводной связи с терминалами доступа в рамках сектора. Сеть доступа включает в себя средство определения разрешений на выделение текущей мощности для поднабора из множества потоков данных. Сеть доступа также включает в себя средство отправки сообщений разрешения терминалам доступа, соответствующим поднабору из множества потоков данных. Сообщения разрешения включают в себя разрешения на выделение текущей мощности. Сеть доступа также включает в себя средство разрешения терминалам доступа автономно определять выделение текущей мощности для оставшихся потоков данных, которые не входят в поднабор.

Также раскрыт другой вариант осуществления сети доступа, которая выполнена с возможностью беспроводной связи с терминалом доступа. Сеть доступа включает в себя средство определения того, удовлетворяет ли поток данных в терминале доступа, по меньшей мере, одному требованию по качеству обслуживания. Сеть доступа также включает в себя средство отправки сообщения разрешения терминалу доступа в том случае, если поток не удовлетворяет, по меньшей мере, одному требованию по качеству обслуживания. Сообщение разрешения включает в себя разрешение на выделение текущей мощности или разрешение на выделение накопленной мощности для потока данных. Сеть доступа также включает в себя средство разрешения потоку данных автономно задавать собственное выделение мощности, если поток удовлетворяет, по меньшей мере, одному требованию по качеству обслуживания.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 иллюстрирует пример системы связи, которая поддерживает множество пользователей и допускает реализацию, по меньшей мере, некоторых аспектов раскрытых в данном документе вариантов осуществления.

Фиг. 2 - это блок-схема, иллюстрирующая сеть доступа и терминал доступа в системе связи по стандарту высокоскоростной передачи данных.

Фиг. 3 - это блок-схема, иллюстрирующая стек уровней в терминале доступа.

Фиг. 4 - это блок-схема, иллюстрирующая пример взаимодействия между более высокими уровнями в терминале доступа, уровнем управления доступом к среде и физическим уровнем.

Фиг. 5A - это блок-схема, иллюстрирующая пакет с высокой пропускной способностью, передаваемый сети доступа.

Фиг. 5B - это блок-схема, иллюстрирующая пакет с низкой задержкой, передаваемый к сети доступа.

Фиг. 6 - это блок-схема, иллюстрирующая различные типы потоков данных, которые могут использоваться в сети доступа.

Фиг. 7 - это блок-схема, иллюстрирующая пример набора потоков данных для пакета с высокой пропускной способностью.

Фиг. 8 - это блок-схема, иллюстрирующая пример набора потоков данных для пакета с низкой задержкой.

Фиг. 9 - это блок-схема, иллюстрирующая информацию, которая может быть сохранена в терминале доступа, чтобы определить, включен ли поток данных с высокой пропускной способностью в набор потоков данных пакета с низкой задержкой.

Фиг. 10 - это блок-схема, иллюстрирующая сеть доступа и множество терминалов доступа в пределах сектора.

Фиг. 11 иллюстрирует пример механизма, который может быть использован, чтобы определить общую доступную мощность для терминала доступа.

Фиг. 12 - это блок-схема, иллюстрирующая вариант осуществления, в котором, по меньшей мере, некоторые из терминалов доступа в пределах сектора включают в себя несколько потоков данных.

Фиг. 13 - это блок-схема, иллюстрирующая один способ, которым терминал доступа может получать выделение текущей мощности для потоков доступа в терминале доступа.

Фиг. 14 - это блок-схема, иллюстрирующая бит обратной активности, передаваемый из сети доступа терминалам доступа в пределах сектора.

Фиг. 15 - это блок-схема, иллюстрирующая информацию, которая может быть сохранена в терминале доступа, чтобы определить выделение текущей мощности для одного или более потоков данных в терминале доступа.

Фиг. 16 - это функциональная блок-схема, иллюстрирующая примеры функциональных компонент в терминале доступа, которые могут быть использованы, чтобы определить оценку бита обратной активности и оценку уровня текущей нагрузки сектора.

Фиг. 17 - это блок-схема, иллюстрирующая пример способа определения выделения текущей мощности для потока данных в терминале доступа.

Фиг. 18 - это блок-схема, иллюстрирующая терминал доступа, отправляющий сообщение запроса планировщику в сети доступа.

Фиг. 19 - это блок-схема, иллюстрирующая информацию, которая может быть сохранена в терминале доступа, чтобы терминал доступа определял, когда отправлять сообщение запроса сети доступа.

Фиг. 20 - это блок-схема, иллюстрирующая пример взаимодействия между планировщиком, запущенным в сети доступа, и терминалами доступа в пределах сектора.

Фиг. 21 - это блок-схема, иллюстрирующая пример взаимодействия между планировщиком, запущенным в сети доступа, и терминалом доступа.

Фиг. 22 - это блок-схема, иллюстрирующая другой вариант осуществления сообщения разрешения, которое передается от планировщика в сети доступа терминалу доступа.

Фиг. 23 - это блок-схема, иллюстрирующая профиль мощности, который может быть сохранен в терминале доступа.

Фиг. 24 - это блок-схема, иллюстрирующая множество условий передачи, которые могут быть сохранены в терминале доступа.

Фиг. 25 - это блок-схема, иллюстрирующая пример способа, который может выполнять терминал доступа, чтобы определить величину полезной нагрузки и уровень мощности для пакета; и

Фиг. 26 - это функциональная блок-схема, иллюстрирующая вариант осуществления терминала доступа.

Подробное описание изобретения

Слово "пример" используется в данном документе, чтобы обозначать "служащий в качестве примера, отдельного случая или иллюстрации". Любой вариант осуществления, описанный в данном документе как "пример", не обязательно должен быть истолкован как предпочтительный или выгодный по сравнению с другими вариантами осуществления.

Заметим, что пример варианта осуществления предоставлен как вариант в данном описании; тем не менее, альтернативные варианты осуществления могут содержать в себе различные аспекты без выхода за рамки настоящего изобретения. Конкретно, настоящее изобретение применимо к системе обработки данных, системе беспроводной связи, мобильной IP-сети и любой другой системе, желающей принимать и обрабатывать беспроводной сигнал.

Пример варианта осуществления использует широкополосную систему беспроводной связи. Системы беспроводной связи широко развернуты, чтобы обеспечивать различные типы связи, например речь, данные и т.п. Эти системы могут быть основаны на множественном доступе с кодовым разделением сигналов (CDMA), множественном доступе с временным разделением сигналов (TDMA) или других методиках модуляции. Система CDMA предоставляет определенные преимущества по сравнению с другими типами систем, в том числе увеличение пропускной способности системы.

Система беспроводной связи может быть предназначена, чтобы поддерживать один или более стандартов, таких как "TIA/EIA/IS-95-B Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System", указываемый ссылкой в данном документе как стандарт IS-95, стандарт, предложенный консорциумом "Партнерский проект третьего поколения", указываемый ссылкой в данном документе как 3GPP и используемый в наборе документов, в том числе в документах с номерами 3GPP TS 25.211, 3GPP TS 25.212, 3GPP TS 25.213 и 3GPP TS 25.214, 3GPP TS 25.302, указываемых ссылкой в данном документе как стандарт W-CDMA, стандарт, предложенный консорциумом "Партнерский проект третьего поколения 2", указываемый ссылкой в данном документе как 3GPP2, и TR-45.5, указываемый ссылкой в данном документе как стандарт cdma2000, ранее называемый IS-2000 MC. Вышеозначенные стандарты в прямой форме содержатся в данном документе в качестве ссылки.

Системы и способы, описанные в данном документе, могут быть использованы в системах связи по стандарту высокоскоростной передачи данных (HDR). Система связи HDR может быть предназначена, чтобы соответствовать одному или более стандартам, таким как "cdma2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification", 3GPP2 C.S0024-A, версия 1, март 2004 года, обнародованный консорциумом "3rd Generation Partnership Project 2". Содержимое вышеупомянутого стандарта содержится в данном документе в качестве ссылки.

Абонентская станция HDR, которая может указываться ссылкой в данном документе как терминал доступа (AT), может быть мобильной или стационарной и может обмениваться данными с одной или более базовыми станциями HDR, которые могут указываться ссылкой в данном документе как приемо-передающие устройства модемного пула (MPT). Терминал доступа передает и принимает пакеты данных посредством одного или более приемо-передающих устройств модемного пула контроллеру базовой станции HDR, который может указываться ссылкой в данном документе как контроллер модемного пула (MPC). Приемо-передающие устройства модемного пула и контроллеры модемного пула являются частями сети, называемой сетью доступа. Сеть доступа перемещает пакеты данных между несколькими терминалами доступа. Сеть доступа может быть дополнительно подключена к дополнительным сетям вне сети доступа, например к корпоративной сети интранет или к Интернету, и может перемещать пакеты данных между каждым терминалом доступа и такими внешними сетями. Терминал доступа, который установил активное соединение информационного канала с одним или более приемо-передающими устройствами модемного пула, называется активным терминалом доступа и, как считается, находится в состоянии обмена данными. Терминал доступа, который находится в процессе установления активного соединения информационного канала с одним или более приемо-передающими устройствами модемного пула, как считается, находится в состоянии установления соединения. Терминалом доступа может быть любое устройство передачи данных, которое обменивается данными посредством беспроводного канала или посредством проводного канала, например с помощью оптоволоконных или коаксиальных кабелей. Терминалом доступа дополнительно может быть любое из ряда типов устройств, включая (но не ограничиваясь перечисленным) плату PC Card, плату Compact Flash, внешний или внутренний модем либо беспроводной или проводной телефон. Канал связи, посредством которого терминал доступа отправляет сигналы приемо-передающему устройству модемного пула, называется обратным каналом. Канал связи, посредством которого приемо-передающее устройство модемного пула отправляет сигналы терминалу доступа, называется прямым каналом.

Фиг. 1 иллюстрирует пример системы 100 связи, которая поддерживает множество пользователей и допускает реализацию, по меньшей мере, некоторых аспектов раскрытых в данном документе вариантов осуществления. Любой из множества алгоритмов и способов может быть использован, чтобы планировать передачи данных в системе 100. Система 100 предоставляет связь для ряда сот 102A-102G, каждая из которых обслуживается соответствующей базовой станцией 104A-104G соответственно. В примере варианта осуществления некоторые из базовых станций 104 имеют несколько приемных антенн, а другие имеют одну приемную антенну. Аналогично, некоторые базовые станции 104 имеют несколько передающих антенн, а другие имеют одну передающую антенну. Ограничения на сочетания передающих антенн и приемных антенн отсутствуют. Поэтому базовой станции 104 можно иметь несколько передающих антенн и одну приемную антенну, либо иметь несколько приемных антенн и одну передающую антенну, либо иметь по одной или несколько передающих и приемных антенн.

Удаленные станции 106 в зоне обслуживания могут быть закрепленными (т.е. стационарными) или мобильными. Как показано на фиг. 1, различные удаленные станции 106 распределены по системе. Каждая удаленная станция 106 обменивается данными с, по меньшей мере, одной и, возможно, большим числом базовых станции 104 по прямому каналу и обратному каналу в любой заданный момент в зависимости, например, от того, используется ли мягкая передача обслуживания, или того, предназначен и управляется ли терминал так, чтобы принимать (параллельно или последовательно) несколько передач от нескольких базовых станций. Мягкая передача обслуживания в системах связи CDMA хорошо известна в данной области техники и подробно описана в патенте США № 5101501, озаглавленном "Method and System for Providing a Soft Handoff in a CDMA Cellular Telephone System", права на который принадлежат заявителю настоящего изобретения.

Прямой канал относится к передаче от базовой станции 104 к удаленной станции 106, а обратный канал относится к передаче от удаленной станции 106 к базовой станции 104. В примере варианта осуществления некоторые базовые станции 106 имеют несколько приемных антенн, а другие имеют одну приемную антенну. На фиг. 1 базовая станция 104A передает данные удаленным станциям 106A и 106J по прямому каналу, базовая станция 104B передает данные удаленным станциям 106B и 106J, базовая станция 104C передает данные удаленной станции 106C, и т.д.

В системе связи по стандарту высокоскоростной передачи данных (HDR) базовая станция иногда упоминается как сеть доступа (AN), а удаленная станция иногда упоминается как терминал доступа (AT). Фиг. 2 иллюстрирует AN 204 и AT 206 в системе связи HDR.

AT 206 поддерживает беспроводную связь с AN 204. Как указывалось ранее, обратный канал относится к передачам от AT 206 к AN 204. Обратный канал 208 трафика показан на фиг. 2. Обратный канал 208 трафика является частью обратного канала, который транспортирует информацию от конкретного AT 206 к AN 204. Разумеется, обратный канал может включать в себя другие каналы помимо обратного канала 208 трафика. Кроме того, прямой канал может включать в себя множество каналов, в том числе канал пилот-сигнала.

Функциональные возможности, выполняемые AT 206, могут быть организованы как стек уровней. Фиг. 3 иллюстрирует стек уровней для AT 306. Среди уровней предусмотрен уровень 308 управления доступом к передающей среде (MAC). Более высокие уровни 310 размещены над MAC-уровнем 308. MAC-уровень 308 предлагает определенные услуги более высоким уровням 310, в том числе услуги, которые связаны с работой обратного канала 208 трафика. MAC-уровень 308 включает в себя реализацию MAC-протокола 314 обратного канала трафика (RTC). MAC-протокол 314 RTC предоставляет процедуры, выполняемые AT 306, чтобы передавать, и AN 204, чтобы принимать обратный канал 208 трафика.

Физический уровень 312 размещен под MAC-уровнем 308. MAC-уровень 308 запрашивает определенные услуги физического уровня 312. Эти услуги связаны с физической передачей пакетов к AN 204.

Фиг. 4 иллюстрирует пример взаимодействия между более высокими уровнями 410 в AT 406, MAC-уровнем 408 и физическим уровнем 412. Как показано, MAC-уровень 408 принимает один или более потоков 416 данных от более высоких уровней 410. Поток 416 данных - это поток данных. Типично поток 416 данных соответствует конкретному приложению, такому как передача голоса по IP-сетям (VoIP), видеотелефония, протокол передачи файлов (FTP), игры и т.д.

Данные из потоков 416 данных в AT 406 передаются к AN 204 в пакетах. В соответствии с MAC-протоколом 414 RTC, MAC-уровень определяет набор 418 потоков данных для каждого пакета. Иногда несколько потоков 416 данных в AT 406 имеют данные, передаваемые одновременно. Пакет может включать в себя данные из более чем одного потока 416 данных. Тем не менее, иногда может быть один или более потоков 416 данных в AT 406, которые имеют передаваемые данные, не включенные в пакет. Набор 418 потоков данных пакета указывает потоки 416 данных в AT 406, которые должны быть включены в этот пакет. Примеры способов определения набора 418 потоков данных пакета описаны ниже.

MAC-уровень 408 также определяет величину 420 полезной нагрузки каждого пакета. Величина 420 полезной нагрузки пакета указывает, какой объем данных из набора 418 потоков данных включен в пакет.

MAC-уровень 408 также определяет величину 422 мощности пакета. В некоторых вариантах осуществления уровень 422 мощности пакета определяется относительно уровня мощности обратного канала пилот-сигнала.

Для каждого пакета, который передается AN 204, MAC-уровень 408 передает набор 418 потоков данных, которые должны быть включены в пакет, величину 420 полезной нагрузки пакета и уровень 422 мощности пакета физическому уровню 412. Физический уровень 412 затем выполняет передачу пакета AN 204 в соответствии с информацией, предоставляемой MAC-уровнем 308.

Фиг. 5A и 5B иллюстрируют пакеты 524, передаваемые от AT 506 к AN 504. Пакет 524 может быть передан в одном из нескольких возможных режимов передачи. Например, в некоторых вариантах осуществления предусмотрено два возможных режима передачи, режим передачи с высокой пропускной способностью и режим передачи с низкой задержкой. Фиг. 5A иллюстрирует пакет 524a с высокой пропускной способностью (т.е. пакет 524a, который передается в режиме с высокой пропускной способностью), передаваемый AN 504. Фиг. 5B иллюстрирует пакет 524b с низкой задержкой (т.е. пакет 524b, который передается в режиме с низкой задержкой), передаваемый AN 504.

Пакет 524b с низкой задержкой передается на более высоком уровне 422 мощности, чем пакет 524a с высокой пропускной способностью того же размера пакета. Поэтому существует вероятность того, что пакет 524b с низкой задержкой будет поступать в AN 504 более быстро, чем пакет 524a с высокой пропускной способностью. Тем не менее, пакет 524b с низкой задержкой приводит к большей нагрузке на систему 100, чем пакет 524a с высокой пропускной способностью.

Фиг. 6 иллюстрирует различные типы потоков 616 данных, которые могут использоваться в AT 606. В некоторых вариантах осуществления каждый поток 616 данных в AT 606 ассоциативно связан с конкретным режимом передачи. Если возможными режимами передачи являются режим передачи с высокой пропускной способностью и режим передачи с низкой задержкой, AT 606 может включать в себя один или более потоков 616a данных с высокой пропускной способностью и/или один или более потоков 616b данных с низкой задержкой. Предпочтительно, чтобы поток 616a данных с высокой пропускной способностью передавался в пакете 524a с высокой пропускной способностью. Предпочтительно, чтобы поток 616b данных с низкой задержкой передавался в пакете 524b с низкой задержкой.

Фиг. 7 иллюстрирует пример набора 718 потоков данных для пакета 724a с высокой пропускной способностью. В некоторых вариантах осуществления пакет 724a передается в режиме с высокой пропускной способностью только в том случае, если все потоки 716 данных, которые имеют передаваемые данные являются потоками 716a данных с высокой пропускной способностью. Следовательно, в этих вариантах осуществления набор 718 потоков данных в пакете 724a с высокой пропускной способностью включает в себя только потоки 716a данных с высокой пропускной способностью. Альтернативно, потоки 616b данных с низкой задержкой могут быть включены в пакеты 724a с высокой пропускной способностью на усмотрение AT 606. Одним примером причины сделать это является ситуация, когда поток 616b данных с низкой задержкой не получает достаточно пропускной способности. Например, может быть определено, что очередь потока 616b данных с низкой задержкой накапливается. Поток данных может улучшить свою пропускную способность посредством использования вместо этого режима с высокой пропускной способностью за счет увеличения задержки.

Фиг. 8 иллюстрирует пример набора 818 потоков данных для пакета 724a с низкой задержкой. В некоторых вариантах осуществления, если существует, по меньшей мере, один поток 816b данных с низкой задержкой, который имеет передаваемые данные, то пакет 824b передается в режиме с низкой задержкой. Набор 818 потоков данных в пакете 824b с низкой задержкой включает в себя каждый поток 816b данных с низкой задержкой, который имеет передаваемые данные. Один или более из потоков 816a данных с высокой пропускной способностью, которые имеют передаваемые данные, также могут быть включены в набор 818 потоков данных. Тем не менее один или более потоков 816a с высокой пропускной способностью, которые имеют передаваемые данные, могут не быть включены в набор 818 потоков данных.

Фиг. 9 иллюстрирует информацию, которая может обслуживаться в AT 906, чтобы определять, включен ли поток 916a данных с высокой пропускной способностью в набор 818 потоков данных пакета 824b с низкой задержкой. Каждый поток 916a данных с высокой пропускной способностью в AT 906 имеет определенный объем данных 926, которые доступны для передачи. Кроме того, порог 928 слияния может быть задан для каждого потока 916a данных с высокой пропускной способностью в AT 906. Помимо этого, порог 930 слияния может быть задан для AT 906 в целом. Наконец, слияние потоков данных с высокой пропускной способностью может осуществляться, когда оценка уровня нагрузки сектора меньше порогового значения. (То, как определяется оценка уровня нагрузки сектора, описано ниже.) Т.е. когда сектор достаточно слабо загружен, потеря эффективности слияния не важна, и допускается интенсивное использование.

В некоторых вариантах осуществления поток 916a данных с высокой пропускной способностью включен в пакет 524b с низкой задержкой, если ни одно из двух условий не удовлетворено. Первое условие заключается в том, что сумма передаваемых данных 926 для всех потоков 916a данных с высокой пропускной способностью в AT 906 превышает порог 930 слияния, который задан для AT 906. Второе условие заключается в том, что передаваемые данные 926 для потока 916a данных с высокой пропускной способностью превышают порог 928 слияния, который задан для потока 916a данных с высокой пропускной способностью.

Первое условие относится к переносу мощности из пакетов 824b с низкой задержкой в пакеты 724a с высокой пропускной способностью. Если потоки 916a данных с высокой пропускной способностью не включены в потоки 824b данных с низкой задержкой, данные из потоков 916a данных с высокой пропускной способностью увеличиваются до тех пор, пока имеются данные, доступные для передачи из, по меньшей мере, одного потока 816b данных с низкой задержкой. Если слишком большой объем данных из потоков 916a данных с высокой пропускной способностью разрешено накапливать, то в следующий раз, когда передается пакет 724a с высокой пропускной способностью, может быть недопустим резкий скачок мощности из последнего пакета 824b с низкой задержкой в пакет 724a с высокой пропускной способностью. Поэтому в соответствии с первым условием, как только объем передаваемых данных 926 из потоков 916a данных с высокой пропускной способностью в AT 906 превышает определенное значение (заданное посредством порога 930 слияния), "слияние" данных из потоков 916a данных с высокой пропускной способностью в пакеты 824b с низкой задержкой разрешено.

Второе условие относится к требованиям по качеству обслуживания (QOS) для потоков 916a данных с высокой пропускной способностью в AT 906. Если порогу 928 слияния для потока 916a данных с высокой пропускной способностью присвоено слишком большое значение, это означает, что поток 916a данных с высокой пропускной способностью редко (если вообще) включается в пакет 824b с низкой задержкой. Следовательно, этот поток 916a данных с высокой пропускной способностью может испытывать задержки передачи, поскольку он не передается в случаях, когда существует, по меньшей мере, один поток 816b данных с низкой задержкой передаваемых данных. Наоборот, если порогу 928 слияния для потока 916a данных с высокой пропускной способностью присвоено очень небольшое значение, это означает, что поток 916a данных с высокой пропускной способностью почти всегда включается в пакет 824b с низкой задержкой. Следовательно, эти потоки 916a данных с высокой пропускной способностью могут испытывать очень небольшую задержку передачи. Тем не менее, эти потоки 916a данных с высокой пропускной способностью при передаче данных расходуют больше ресурсов сектора.

Преимущественно, в некоторых вариантах осуществления порогу 928 слияния для некоторых потоков 916a данных с высокой пропускной способностью в AT 906 может быть присвоено очень большое значение, тогда как порогу 928 слияния для некоторых других потоков 916a данных с высокой пропускной способностью в AT 906 может быть присвоен очень небольшой порог 928 слияния. Такая структура выгодна, поскольку некоторые типы потоков 916a данных с высокой пропускной способностью могут иметь жесткие требования по QOS, тогда как другие могут их не иметь. Примером потока 916 данных, который имеет жесткие требования по QOS и который может быть передан в режиме с высокой пропускной способностью, является видеосигнал реального времени. Видеосигнал реального времени имеет высокие требования по полосе пропускания, которые могут сделать его неэффективным для передачи в режиме с низкой задержкой. Тем не менее, произвольные задержки передачи нежелательны в видеосигнале реального времени. Примером потока 916 данных, который не имеет жестких требований к задержке по QOS и который может быть передан в режиме с высокой пропускной способностью, является поток 916 данных режима наилучшего качества обслуживания.

Фиг. 10 иллюстрирует AN 1004 и множество AT 1006 в рамках сектора 1032. Сектор 1032 - это географический регион, в котором сигналы от AN 1004 могут быть приняты AT 1006, и наоборот.

Одно свойство некоторых систем беспроводной связи, таких как системы на основе CDM, заключается в том, что передачи мешают друг другу. Поэтому для обеспечения того, что помехи между AT 1006 на не слишком значительном уровне в рамках одного сектора 1032, предусмотрено ограниченное количество мощности, принимаемое в AN 1004, которое могут использовать AT 1006 вместе. Для обеспечения того, что AT 1006 не выходят за рамки этого ограничения, определенное количество мощности 1034 доступно каждому AT 1006 в рамках сектора 1032 для передачи по обратному каналу 208 трафика. Каждый AT 1006 устанавливает уровень 422 мощности пакетов 524, которые он передает по обратному каналу 208 трафика таким образом, чтобы он не превышал общую доступную мощность 1034.

Уровень 1034 мощности, который выделяется для AT 1006, может не быть точно равен уровню 422 мощности, который AT 1006 использует, чтобы передавать пакеты 524 по обратному каналу 208 трафика. Например, в некоторых вариантах осуществления предусмотрен набор отдельных уровней мощности, из которых AT 1006 выбирает при определении уровня 422 мощности пакета 524. Общая доступная мощность 1034 для AT 1006 может не быть точно равна любому из этих отдельных уровней мощности.

Общую доступную мощность 1034, которая не используется в любое данное время, разрешено накапливать, так чтобы она могла быть использована в дальнейшем. Таким образом, в этих вариантах осуществления общая доступная мощность 1034 для AT 1006 равна (примерно) выделению 1034a текущей мощности плюс, по меньшей мере, некоторой части выделения 1034b накопленной мощности. AT 1006 определяет уровень 422 мощности пакета 524 с тем, чтобы он не превышал общую доступную мощность 1034 для AT 1006.

Общая доступная мощность 1034 для AT 1006 может не всегда быть равна выделению 1034a текущей мощности AT 1006 плюс выделению 1034b накопленной мощности AT 1006. В некоторых вариантах осуществления общая доступная мощность 1034 AT 1006 может быть ограничена пиковым выделением 1034c. Пиковое выделение 1034c для AT 1006 может быть равно выделению 1034a текущей мощности для AT 1006, умноженному на некоторый ограничивающий коэффициент. Например, если ограничивающий коэффициент равен двум, то пиковое выделение 1034c AT 1006 дважды превышает выделение 1034a текущей мощности. В некоторых вариантах осуществления ограничивающий коэффициент является функцией выделения 1034a текущей мощности для AT 1006.

Предоставление пикового выделения 1034c для AT может ограничить то, насколько "пакетными" разрешено быть передачам AT 1006. Например, может произойти, что AT 1006 не имеет передаваемых данных в течение определенного периода времени. В течение этого периода времени мощность может по-прежнему быть выделенной AT 1006. Поскольку отсутствуют передаваемые данные, выделенная мощность накапливается. В той же точке AT 1006 может внезапно иметь относительно большой объем передаваемых данных. В этой точке выделение 1034b накопленной мощности может быть относительно большим. Если AT 1006 разрешено использовать все выделение 1034b накопленной мощности, передаваемая мощность 422 AT 1006 может испытывать внезапное быстрое увеличение. Тем не менее, если передаваемая мощность 422 AT 1006 увеличивается слишком быстро, это может повлиять на стабильность системы 100. Следовательно, пиковое выделение 1034c может быть предусмотрено для AT 1006, чтобы ограничивать общую доступную мощность 1034 AT 1006 в случаях, аналогичных этому. Заметим, что выделение 1034b накопленной мощности по-прежнему доступно, но ее использование распределено среди большего числа пакетов, когда пиковое выделение 1034c ограничено.

Фиг. 11 иллюстрирует пример механизма, который может быть использован, чтобы определять общую доступную мощность 1034 для AT 206. Механизм влечет за собой использование виртуального "накопителя" 1136. С периодическими интервалами новое выделение 1034a текущей мощности добавляется в накопитель 1136. Также с периодическими интервалами уровень 422 мощности пакетов 524, передаваемых AT 206, выходит из накопителя 1136. Величина, на которую выделение 1034a текущей мощности превышает уровень 422 мощности пакетов, - это выделение 1034b накопленной мощности. Выделение 1034b накопленной мощности остается в накопителе 1136 до тех пор, пока не будет использовано.

Общая доступная мощность 1034 за вычетом выделения 1034a текущей мощности - это общий потенциальный расход из накопителя 1136. AT 1006 обеспечивает, чтобы уровень 422 мощности пакетов 524, которые он передает, не превышал общую доступную мощность 1034 для AT 1006. Как указывалось ранее, в некоторых случаях общая доступная мощность 1034 меньше суммы выделения 1034a текущей мощности и выделения 1034b накопленной мощности. Например, общая доступная мощность 1034 может быть ограничена выделением 1034c пиковой мощности.

Выделение 1034b накопленной мощности может быть ограничено уровнем 1135 насыщения. В некоторых вариантах осуществления уровень 1135 насыщения - это функция от количества времени, в течение которого AT 1006 разрешено использовать свое выделение 1034c пиковой мощности.

Фиг. 12 иллюстрирует вариант осуществления, в котором, по меньшей мере, некоторые AT 1206 в рамках сектора 1232 включают в себя несколько потоков 1216 данных. В этом варианте осуществления отдельная величина доступной мощности 1238 может быть определена для каждого потока 1216 данных в AT 1206. Доступная мощность 1238 для потока 1216 данных в AT 1206 может быть определена в соответствии со способами, описанными выше в связи с фиг. 10-11. Более конкретно, общая доступная мощность 1238 для потока 1216 данных может включать в себя выделение 1238a текущей мощности для потока 1216 данных плюс, по меньшей мере, некоторую часть выделения 1238b накопленной мощности для потока 1216 данных. Помимо этого общая доступная мощность 1238 для потока 1216 данных может быть ограничена пиковым выделением 1238c для потока 1216 данных. Механизм отдельных накопителей, такой как показанный на фиг. 11, может быть сохранен для каждого потока 1216 данных, чтобы определять общую доступную мощность 1238 для каждого потока 1216 данных. Общая доступная мощность 1234 для AT 1206 может быть определена посредством суммирования общей доступной мощности 1238 для различных потоков 1216 данных в AT 1206.

Далее приводится математическое описание различных формул и алгоритмов, которые могут быть использованы при определении общей доступной мощности 1238 для потока 1216 данных в AT 1206. В описанных ниже уравнениях общая доступная мощность 1238 для каждого потока i данных в AT 1206 определяется однократно для каждого субкадра. (В некоторых вариантах осуществления субкадр равен четырем временным интервалам, а временной интервал равен 5/3 мс). Общая доступная мощность 1238 для потока данных указывается ссылкой в документах как PotentialT2POutflow.

Общая доступная мощность 1238 для потока i данных, передаваемого в пакете 524a с высокой пропускной способностью, может быть выражена как:

Общая доступная мощность 1238 для потока i данных, передаваемого в пакете 524b с низкой задержкой, может быть выражена как:

BucketLevel _i,n - это выделение 1238b накопленной мощности для потока i данных в субкадре n. T2PInflow _i,n - это выделение 1238a текущей мощности для потока i в субкадре n. Выражение BucketFactor(T2PInflow _i,n ,FRAB _i,n )xT2PInflow _i,n - это выделение 1238c пиковой мощности для потока i данных в субкадре n. BucketFactor(T2PInflow _i,n ,FRAB _i,n ) - это функция для определения ограничивающего коэффициента общей доступной мощности 1238, т.е. коэффициента, на который общей доступной мощности 1238 для потока i данных в субкадре n разрешено превышать выделение 1238a текущей мощности для потока i данных в субкадре n. FRAB _i,n - это оценка уровня нагрузки сектора 1232, и она подробнее описана далее. AllocationStagger - это амплитуда случайного члена, который добавляет псевдослучайный сигнал в уровни выделения, чтобы избежать проблем синхронизации, а r _n - это вещественное случайное число, равномерно распределенное в диапазоне [-1, 1].

Выделение 1238b накопленной мощности для потока i данных в субкадре n+1 может быть выражено как:

T2POutflow _i,n - это часть передаваемой мощности 422, которая выделена потоку i данных в субкадре n. Пример уравнения для T2POutflow _i,n содержится ниже. BucketLevelSat _i,n+1 - это уровень 1135 насыщения выделения 1238b накопленной мощности для потока i данных в субкадре n+1. Пример уравнения для BucketLevelSat _i,n+1 содержится ниже.

T2POutflow _i,n может быть выражено как:

В уравнении (4) d _i,n - это объем данных из потока i данных, который включен в субпакет, который передается в течение субкадра n. (Субпакет - это часть пакета, которая передается в течение субкадра.) SumPayload _n - это сумма d _i,n . TxT2P _n - это уровень 422 мощности субпакета, который передается в течение субкадра n.

BucketLevelSat _i,n+1 может быть выражено как:

BurstDurationFactor _i - это ограничение на время, в течение которого потоку i данных разрешено передавать при выделении 1238c пиковой мощности.

Фиг. 13 иллюстрирует один способ, которым AT 1306 может получать выделение 1338a текущей мощности для потоков 1316 данных в AT 1306. Как показано, AT 1306 может принимать сообщение 1342 разрешения от планировщика 1340, который запущен в AN 1304. Сообщение 1342 разрешения может включать в себя разрешение 1374 на выделение текущей мощности для некоторых или всех потоков 1316 данных в AT 1306. Для каждого разрешения 1374 на выделение текущей мощности, которое принято, AT 1306 задает выделение 1338a текущей мощности для соответствующего потока 1316 данных равным разрешению 1374 на выделение текущей мощности.

В некоторых вариантах осуществления получение выделения 1338a текущей мощности является двухэтапным процессом. Первый этап влечет за собой определение того, принято ли разрешение 1374 на выделение текущей мощности для потока 1316 данных от AN 1304. Если не принято, то AT 1306 автономно определяет выделение 1338a текущей мощности для потока 1216 данных. Другими словами, AT 1306 определяет выделение 1338a текущей мощности для потока 1216 данных без вмешательства планировщика 1340. Далее приводится описание примеров способов для AT 1306, чтобы автономно определять выделение 1338a текущей мощности для одного или более потоков 1316 данных в AT 1306.

Фиг. 14 иллюстрирует бит обратной активности (RAB) 1444, передаваемый от AN 1404 в AT 1406 в пределах сектора 1432. RAB 1444 - это индикатор перегрузки. RAB 1444 может иметь одно из двух значений, первое значение (к примеру, +1), которое означает, что сектор 1432 в данный момент занят, или второе значение (к примеру, -1), которое означает, что сектор 1432 в данный момент находится в режиме ожидания. Как описано далее, RAB 1444 может быть использован, чтобы определять выделение 1238a текущей мощности для потоков 1216 данных в AT 1206.

Фиг. 15 иллюстрирует информацию, которая может быть сохранена в AT 1506, чтобы определять выделение 1238a текущей мощности для одного или более потоков 1516 данных в AT 1506. В проиллюстрированном варианте осуществления каждый поток 1516 данных ассоциативно связан с "быстрой" оценкой RAB 1444. Эта быстрая оценка указывается ссылкой в данном документе как QRAB 1546. Далее описывается пример способа определения QRAB 1546.

Каждый поток 1516 данных также ассоциативно связан с оценкой уровня долгосрочной нагрузки сектора 1232, указываемой ссылкой в данном документе как FRAB 1548 (что означает "фильтрованный" RAB 1444). FRAB 1548 - это вещественное число, которое находится в интервале между двумя возможными значениями RAB 1444. Чем ближе значение FRAB 1548 к значению RAB 1444, которое указывает, что сектор 1432 занят, тем более интенсивно нагружен сектор 1432. Наоборот, чем ближе значение FRAB 1548 к значению RAB 1444, которое означает, что сектор 1432 находится в режиме ожидания, тем менее интенсивно нагружен сектор 1432. Далее описывается пример способа определения FRAB 1548.

Каждый поток 1516 данных также ассоциативно связан с линейно нарастающей функцией 1550 и линейно убывающей функцией 1552. Линейно нарастающая функция 1550 и линейно убывающая функция 1552, ассоциативно связанные с конкретным потоком 1516 данных, являются функциями выделения 1238a текущей мощности для потока 1516 данных. Линейно нарастающая функция 1550, ассоциативно связанная с потоком 1516 данных, используется, чтобы определить увеличение выделения 1238a текущей мощности для потока 1516 данных. Наоборот, линейно убывающая функция 1552, ассоциативно связанная с потоком 1516 данных, используется, чтобы определить уменьшение в выделении 1238a текущей мощности для потока 1516 данных. В некоторых вариантах осуществления и линейно нарастающая функция 1550, и линейно убывающая функция 1552 зависят от значения FRAB 1548 и выделения 1238a текущей мощности для потока 1516 данных.

Линейно нарастающая функция 1550 и линейно убывающая функция 1552 задаются для каждого потока 1516 данных в сети и загружаются из AN 1404, управляющей AT 1506 потока данных. Линейно нарастающая функция и линейно убывающая функция имеют выделение 1238a текущей мощности для потока данных в качестве своего аргумента. Линейно нарастающая функция 1550 иногда указывается ссылкой в данном документе как gu, а линейно убывающая функция 1552 иногда указывается ссылкой в данном документе как gd. Мы рассматриваем отношение gu/gd (также функция выделения 1238a текущей мощности) в качестве функции запроса. Можно доказать, что при условии доступности данных и мощности терминала доступа алгоритм RLMac сходится к выделению 1238a текущей мощности для каждого потока 1516 данных, так что все значения функции запроса потока данных равны, если взять их при выделении потока данных. С помощью этого и посредством тщательного формирования функций запроса потока данных можно достичь той же общей привязки схемы потока данных и требований к выделению ресурсов, что и привязка, достижимая посредством использования централизованного планировщика. Но способ функции запроса достигает своей общей возможности распределения с минимумом контрольных сигналов и полностью децентрализованно.

Фиг. 16 - это блок-схема, иллюстрирующая примерные функциональные компоненты в AT 1606, которые могут быть использованы, чтобы определить QRAB 1646 и FRAB 1648. Как показано, AT 1606 может включать в себя компонент 1654 демодуляции RAB, устройство 1656 сопоставления, первый и второй однополюсные IIR-фильтры 1658, 1660, а также ограничивающее устройство 1662.

RAB 1644 передается от AN 1604 к AT 1606 по каналу 1664 связи. Компонент 1654 демодуляции RAB демодулирует принятый сигнал с помощью стандартных методик, которые известны специалистам в данной области техники. Компонент 1654 демодуляции RAB выводит коэффициент логарифмического правдоподобия (LLR) 1666. Устройство 1656 сопоставления принимает LLR в качестве входных данных 1666 и привязывает LLR 1666 к значению между возможными значениями RAB 1644 (к примеру, +1 и -1), которое является оценкой передаваемого RAB для этого временного интервала.

Выходной сигнал устройства 1656 сопоставления предоставляется первому однополюсному IIR-фильтру 1658. Первый IIR-фильтр 1658 имеет временную постоянную τ_s. Выходной сигнал первого IIR-фильтра 1658 предоставляется ограничивающему устройству 1662. Ограничивающее устройство 1662 преобразует выходной сигнал первого IIR-фильтра 1658 в одно из двух возможных значений, соответствующих двум возможным значениям RAB 1644. Например, если RAB 1644 равно -1 или +1, то ограничивающее устройство 1662 преобразует выходной сигнал первого IIR-фильтра 1658 в -1 или +1. Выходным сигналом ограничивающего устройства 1662 является QRAB 1646. Временная постоянная τ_s выбирается таким образом, чтобы QRAB 1646 представлял оценку того, какое текущее значение RAB 1644 передано от AN 1604. Примерное значение временной постоянной τ_s составляет четыре временных интервала.

Выходной сигнал устройства 1656 сопоставления также предоставляется второму однополюсному IIR-фильтру 1660, имеющему временную постоянную τ_j. Выходной сигнал второго IIR-фильтра 1660 - это FRAB 1648. Временная постоянная τ₁ гораздо больше, чем временная постоянная τ_j. Примерное значение временной постоянной τ_j составляет 384 временных интервала.

Выходной сигнал второго IIR-фильтра 1660 не предоставляется ограничивающему устройству. Следовательно, как описано выше, FRAB 1648 - это вещественное число, которое находится в интервале между первым значением RAB 1644, которое указывает, что сектор 1432 занят, и вторым значением RAB 1644, которое указывает, что сектор 1432 находится в режиме ожидания.

Фиг. 17 иллюстрирует пример способа 1700 для определения выделения 1238a текущей мощности для потока 1216 данных в AT 1206. Этап 1702 способа 1700 влечет за собой определение значения QRAB 1546, которое ассоциативно связано с потоком 1216 данных. На этапе 1704 определяется, равно ли значение QRAB 1546 значению режима занятости (т.е. значению, которое указывает, что сектор 1432 в данный момент занят). Если значение QRAB 1546 равно значению режима занятости, то на этапе 1706 выделение 1238a текущей мощности уменьшается, т.е. выделение 1238a текущей мощности для потока 1216 данных в момент времени n меньше выделения 1238a текущей мощности для потока 1216 данных в момент времени n-1. Амплитуда уменьшения может быть вычислена с помощью линейно убывающей функции 1552, которая задана для потока 1216 данных.

Если значение QRAB 1546 равно значению режима ожидания, то на этапе 1708 выделение 1238a текущей мощности возрастает, т.е. выделение 1238a текущей мощности для потока 1216 данных в течение текущего интервала времени больше, чем выделение 1238a текущей мощности для потока 1216 данных в течение предыдущего интервала времени. Амплитуда возрастания может быть вычислена с помощью линейно нарастающей функции 1550, которая задана для потока 1216 данных.

Линейно нарастающая функция 1550 и линейно убывающая функция 1552 являются функциями выделения 1238a текущей мощности, и они потенциально различны для каждого потока 1516 данных (загружаемого AN 1404). Именно таким образом осуществляется различение QoS по потокам данных с помощью автономного выделения. Кроме того, значение линейно нарастающей функции может варьироваться вместе с FRAB 1548, т.е. динамика линейного нарастания может варьироваться вместе с нагрузкой, что дает возможность более быстрой сходимости к базисной точке при условии меньшей нагрузки.

Если выделение 1238a текущей мощности возрастает, амплитуда возрастания может быть выражена как:

Если выделение 1238a текущей мощности снижается, амплитуда снижения может быть выражена как:

T2PUp _i - это линейно нарастающая функция 1550 для потока i данных. T2PDn _i - это линейно убывающая функция 1552 для потока i данных. PilotStrength _n,s - это показатель мощности пилот-сигнала сектора обслуживания относительно мощности пилот-сигналов других секторов. В некоторых вариантах осуществления это отношение мощности пилот-сигнала сектора обслуживания FL к мощности пилот-сигналов других секторов. PilotStrength _i - это функция, сопоставляющая интенсивность пилот-сигнала со смещением в аргументе T2P линейно нарастающей функции, и она загружается от AN. Таким образом, приоритет потоков данных в AT может быть отрегулирован на основе местоположения AT в сети, измеренного переменной PilotStrength _n,s.

Выделение 1238a текущей мощности может быть выражено как:

Как можно видеть из предшествующих уравнений, когда уровень 1135 насыщения достигнут, и линейному нарастанию присвоено значение ноль, выделение 1238a текущей мощности снижается экспоненциально. Это дает возможность сохранения неизменности значения выделения 1238a текущей мощности для источников пакетного трафика, для которых время неизменности должно быть больше, чем типичное время между поступлениями пакетов.

В некоторых вариантах осуществления значение 1546 QRAB оценивается для каждого сектора в активном наборе AT 1206. Если QRAB имеет значение режима занятости для любого из секторов в активном наборе AT, то выделение 1238a текущей мощности уменьшается. Если QRAB имеет значение режима ожидания для всех секторов в активном наборе AT, то выделение 1238a текущей мощности увеличивается. В альтернативных вариантах осуществления может быть задан другой параметр QRABps. Для QRABps учитывается измеренная интенсивность пилот-сигнала. (Мощность пилот-сигнала - это показатель мощности пилот-сигнала сектора обслуживания относительно мощности пилот-сигналов других секторов. В некоторых вариантах осуществления это отношение мощности пилот-сигнала сектора обслуживания FL к мощности пилот-сигналов других секторов.) QRABps присваивается значение режима занятости, если QRAB имеет значение режима занятости для сектора, который удовлетворяет одному из следующих условий: (1) сектором s является обслуживающий сектор линии прямой связи для терминала доступа; (2) бит DRCLock из сектора s не синхронизирован и значение PilotStrength_n,s сектора s больше порогового значения; (3) бит DRCLock из сектора s синхронизирован и значение PilotStrength_n,s сектора s больше порогового значения. В противном случае показателю QRABps присваивается значение режима ожидания. В вариантах осуществления, в которых определяется QRABps, выделение 1238a текущей мощности может быть увеличено, когда QRABps находится в режиме ожидания, и может быть уменьшено, когда QRABps находится в режиме занятости.

Фиг. 18 иллюстрирует AT 1806, отправляющий сообщение 1866 запроса планировщику 1840 в AN 1804. Фиг. 18 также иллюстрирует планировщик 1840, отправляющий сообщение 1842 разрешения AT 1806. В некоторых вариантах осуществления планировщик 1840 может отправлять сообщения 1842 разрешения AT 1806 по собственной инициативе. Альтернативно, планировщик 1840 может отправлять сообщения 1842 разрешения AT 1806 в ответ на сообщение 1866 запроса, которое отправляется AT 1806. Сообщение 1866 запроса содержит информацию о незадействованных ресурсах мощности AT, а также информацию о длине очереди на поток данных.

Фиг. 19 иллюстрирует информацию, которая может быть сохранена в AT 1906, чтобы AT 1906 определял, когда отправлять сообщение 1866 запроса в AN 1804. Как показано, AT 1906 может быть ассоциативно связан с отношением 1968 запросов. Отношение 1968 запросов показывает отношение количества 1866 сообщений запроса, отправленных по обратному каналу 208 трафика к данным, отправленным по обратному каналу 208 трафика. В некоторых вариантах осуществления, когда отношение 1968 запросов падает ниже определенного порогового значения, AT 1906 отправляет сообщение 1866 запроса планировщику 1840.

AT 1906 также может быть ассоциативно связан с интервалом 1970 запроса. Интервал 1970 запроса показывает период времени с момента, когда последнее сообщение 1866 запроса отправлено планировщику 1840. В некоторых вариантах осуществления, когда интервал 1970 запроса превышает определенное пороговое значение, AT 1906 отправляет сообщение 1866 запроса планировщику 1840. Оба способа, чтобы инициировать сообщения 1866 запроса, могут быть использованы вместе (т.е. сообщение 1866 запроса может быть отправлено, когда любой из способов вызывает его).

Фиг. 20 иллюстрирует пример взаимодействия между планировщиком 2040, выполняющимся в AN 2004, и AT 2006 в рамках сектора 2032. Как показано на фиг. 20, планировщик 2040 может определять разрешения 1374 на выделение текущей мощности для поднабора 2072 AT 2006 в рамках сектора 2032. Отдельное разрешение 1374 на выделение текущей мощности может быть определено для каждого AT 2006. Если AT 2006 в поднаборе 2072 включают в себя несколько потоков 1216 данных, планировщик 2040 может определять разрешения 1374 на выделение текущей мощности для некоторых или всех потоков 1216 данных в каждом AT 2006. Планировщик 2040 периодически отправляет сообщения 2042 разрешения AT 2006 в поднаборе 2072. Планировщик 2040 не определяет разрешения 1374 на выделение текущей мощности для AT 2006 в рамках сектора 2032, которые не являются частью поднабора 2072. Наоборот, оставшиеся AT 2006 в секторе 2032 автономно определяют собственное выделение 1038a текущей мощности. Сообщения 2042 разрешения могут включать в себя период удержания для некоторых или всех разрешений 1374 на выделение текущей мощности. Период удержания для разрешения 1374 на выделение текущей мощности показывает, как долго AT 2006 сохраняет выделение 1238a текущей мощности для соответствующего потока 1216 данных на уровне, заданном разрешением 1374 на выделение текущей мощности.

В соответствии с подходом, проиллюстрированным на фиг. 20, планировщик 2040 не предназначен, чтобы заполнять весь диапазон мощности в секторе 2032. Вместо этого планировщик 2040 определяет выделение 1038a текущей мощности для AT 2006 в рамках поднабора 2072, а затем оставшаяся часть диапазона мощности сектора 2032 эффективно используется оставшимися AT 2006 без вмешательства планировщика 2040. Поднабор 2072 может изменяться со временем и даже может изменяться с каждым сообщением 2042 разрешения. Кроме того, решение отправить сообщение 2042 разрешения определенному поднабору 2072 AT 2006 может быть инициировано посредством любого числа внешних событий, в том числе и распознавания того, что некоторые потоки данных не удовлетворяют определенным требованиям по QoS.

Фиг. 21 иллюстрирует другой пример взаимодействия между планировщиком 2140, выполняющимся в AN 2104, и AT 2106. В некоторых вариантах осуществления, если AT 2106 разрешено определять выделение 2138a текущей мощности для потоков 2116 данных в AT 2106, каждое из выделений 2138a текущей мощности со временем сходится к установившемуся значению. Например, если один AT 2106 входит в незагруженный сектор 1232 с потоком 2116 данных, который имеет передаваемые данные, выделение 2138a текущей мощности для этого потока 2116 данных нарастает до тех пор, пока поток 2116 не займет всю пропускную способность сектора 2132. Тем не менее, для этого может потребоваться некоторое время.

Альтернативный подход для планировщика 2140 заключается в том, чтобы определять оценки установившихся значений, которых потоки данных в каждом AT 2106 в итоге достигают. Планировщик 2140 в таком случае может отправить сообщение 2142 разрешения всем AT 2106. В сообщении 2142 разрешения разрешению 2174 на выделение текущей мощности для потока 2116 данных присваивается значение, равное оценке установившегося значения для этого потока 2116 данных, определенного планировщиком 2140. После приема сообщения 2142 разрешения AT 2106 присваивает выделению 2138a текущей мощности для потоков 2116 данных в AT 2106 значение, равное оценкам 2174 установившихся значений в сообщении 2142 разрешения. После этого AT 2106 может быть в дальнейшем разрешено отслеживать все изменения в условиях системы и автономно определять выделение 2138a текущей мощности для потоков 2116 данных без дополнительного вмешательства планировщика 2140.

Фиг. 22 иллюстрирует другой вариант осуществления сообщения 2242 разрешения, которое передается от планировщика 2240 по AN 2204 к AT 2206. Как и ранее, сообщение 2242 разрешения включает в себя разрешение 2274 на выделение текущей мощности для одного или более потоков 2216 данных в AT 2206. Помимо этого сообщение разрешения включает в себя период 2276 удержания для некоторых или всех разрешений 2274 на выделение текущей мощности.

Сообщение 2242 разрешения также включает в себя разрешение 2278 на выделение накопленной мощности для некоторых или всех потоков 2216 данных в AT 2206. После приема сообщения 2242 разрешения AT 2206 присваивает выделению 2238b накопленной мощности для потоков 2216 данных в AT 2206 значения, равные разрешениям 2278 на выделение накопленной мощности для соответствующих потоков 2216 данных, в сообщении 2242 разрешения.

Фиг. 23 иллюстрирует профиль 2380 мощности, который может быть сохранен в AT 2306, в некоторых вариантах осуществления. Профиль 2332 мощности может быть использован, чтобы определять величину 420 полезной нагрузки и уровень 422 мощности пакета, который передается AT 2306 в AN 204.

Профиль 2380 мощности включает в себя множество величин 2320 полезной нагрузки. Величины 2320 полезной нагрузки, включенные в профиль 2380 мощности, являются возможными величинами 2320 полезной нагрузки для пакетов 524, которые передаются AT 2306.

Каждая величина 2320 полезной нагрузки в профиле 2380 мощности ассоциативно связана с уровнем 2322 мощности для каждого возможного режима передачи. В проиллюстрированном варианте осуществления каждая величина 2320 полезной нагрузки ассоциативно связана с уровнем 2322a мощности высокой пропускной способности и уровнем 2322b мощности низкой задержки. Уровень 2322a мощности высокой пропускной способности - это уровень мощности для пакета 524a с высокой пропускной способностью с соответствующей величиной 2320 полезной нагрузки. Уровень 2322b мощности низкой задержки - это уровень мощности для пакета 524b с низкой задержкой с соответствующей величиной 2320 полезной нагрузки.

Фиг. 24 иллюстрирует множество условий 2482 передачи, которые могут быть сохранены в AT 2406. В некоторых вариантах осуществления условия 2482 передачи оказывают влияние на выбор величины 420 полезной нагрузки и уровня 422 мощности для пакета 524.

Условия 2482 передачи включают в себя условие 2484 выделенной мощности.

Условие 2484 выделенной мощности относится, в общем, к обеспечению того, чтобы AT 2406 не использовал больше мощности, чем ему выделено. Более конкретно, условие 2484 выделенной мощности заключается в том, чтобы уровень 422 мощности пакета 524 не превышал общую доступную мощность 1034 для AT 2406. Различные примеры способов определения общей доступной мощности 1034 для AT 2406 описаны выше.

Условия 2482 передачи также включают в себя условие 2486 максимальной мощности. Условие 2486 максимальной мощности заключается в том, чтобы уровень 422 мощности пакета 524 не превышал уровень максимальной мощности, который задан для AT 2406.

Условия 2482 передачи также включают в себя условие 2488 по данным. Условие 2488 по данным относится, в общем, к обеспечению того, чтобы величина 420 полезной нагрузки пакета 524 не была слишком большой с точки зрения общей доступной мощности 1034 AT 2406, а также объема данных, который AT 2406 в данный момент имеет доступным для передачи. Более конкретно, условие 2488 по данным состоит в том, чтобы не было величины 2320 полезной нагрузки в профиле 2380 мощности, который соответствует более низкому уровню 2322 мощности для режима передачи пакета 524 и который допускает транспортировку меньшего из (1) объема данных, который в данный момент доступен для передачи, и (2) объема данных, которому соответствует общая доступная мощность 1034 для AT 2406.

Далее предоставлено математическое описание условий 2482 передачи. Условие 2484 выделенной мощности может быть выражено как:

TxT2PNominal _PS,TM

TxT2PNominal _PS,TM - это уровень 2322 мощности для величины PS полезной нагрузки и режима TM передачи. F - это набор 418 потоков данных.

Условие 2486 максимальной мощности может быть выражено как:

max (TxT2PPreTransition PS,TM , TxT2PPostTransition PS,TM) ≤ TxT2Pmax

(10)

В некоторых вариантах осуществления уровню 422 мощности пакета 524 разрешено изменять первое значение на второе значение в некоторой точке в ходе передачи пакета 524. В этих вариантах осуществления уровень 2322 мощности, который задан в профиле 2380 мощности, включает в себя значение до изменения и значение после изменения. TxT2PPreTransition _PS,TM - это значение до изменения величины PS полезной нагрузки и режима TM передачи. TxT2PPostTransition _PS,TM - это значение после изменения величины PS полезной нагрузки и режима TM передачи. TxT2Pmax - это уровень максимальной мощности, который задан для AT 206, и это может быть функцией PilotStrength, измеренной AT 206. PilotStrength - это показатель мощности пилот-сигнала сектора обслуживания относительно мощности пилот-сигналов других секторов. В некоторых вариантах осуществления это отношение мощности пилот-сигнала сектора обслуживания FL к мощности пилот-сигналов других секторов. Оно также может быть использовано, чтобы управлять линейным нарастанием и убыванием, которое AT 206 выполняет автономно. Оно также может быть использовано, чтобы управлять TxT2Pmax, с тем чтобы AT 206 с плохой геометрией (к примеру, по краям секторов) могли ограничивать свою максимальную мощность передачи, чтобы избежать возникновения нежелательных помех в других секторах.

В некоторых вариантах осуществления условие 2488 по данным состоит в том, чтобы не было величины 2320 полезной нагрузки в профиле 2380 мощности, который соответствует более низкому уровню 2322 мощности для режима передачи пакета 524 и который допускает транспортировку полезной нагрузки величины, заданной как:

В уравнении (11) d _i,n - это объем данных из потока i данных, который включен в субпакет, который передается в течение субкадра n. Выражение T2PConversionFactor _TM xPotentialT2POutflow _i,TM - это передаваемые данные для потока i данных, т.е. объем данных, которому соответствует общая доступная мощность 1034 для AT 2406. T2PConversionFactor _TM - это коэффициент преобразования для преобразования общей доступной мощности 1238 для потока i данных в уровень данных.

Фиг. 25 иллюстрирует примерный способ 2500, который может выполнять AT 206, чтобы определять величину 420 полезной нагрузки и уровень 422 мощности для пакета 524. Этап 2502 влечет за собой выбор величины 2320 полезной нагрузки из профиля 2380 мощности. Этап 2504 влечет за собой идентификацию уровня 2322 мощности, ассоциативно связанного с выбранной величиной 2320 полезной нагрузки для режима передачи пакета 524. Например, если пакет 524 должен быть передан в режиме с высокой пропускной способностью, то этап 2504 влечет за собой идентификацию уровня 2322a мощности высокой пропускной способности, ассоциативно связанного с выбранной величиной 2320 полезной нагрузки. Наоборот, если пакет должен быть передан в режиме с низкой задержкой, то этап 2504 влечет за собой идентификацию уровня 2322b мощности с низкой задержкой, ассоциативно связанного с выбранной величиной 2320 полезной нагрузки.

Этап 2506 влечет за собой определение того, удовлетворяются ли условия 2482 передачи, если пакет 524 передается с выбранной величиной 2320 полезной нагрузки и соответствующим уровнем 2322 мощности. Если на этапе 2506 определено, что условия 2482 передачи удовлетворяются, то на этапе 2508 выбранная величина 2320 полезной нагрузки и соответствующий уровень 2322 мощности передаются физическому уровню 312.

Если на этапе 2506 определено, что условия 2482 передачи не удовлетворены, то на этапе 2510 другая величина 2320 полезной нагрузки выбирается из профиля 2380 мощности. Способ 2500 после этого возвращается к этапу 2504 и продолжается в соответствии с вышеописанным.

Философия проектирования многопоточного выделения состоит в том, что общая доступная мощность равна сумме мощности, доступной для каждого потока данных в терминале доступа. Способ хорошо действует до тех пор, пока терминал доступа сам не выходит за пределы мощности передачи вследствие аппаратных ограничений или вследствие ограничений TxT2Pmax. Если мощность передачи ограничена, необходимо дополнительное разрешение конфликтов выделения мощности для потоков данных в терминале доступа. Как описано выше, при отсутствии ограничений по мощности функция запроса gu/gd определяет выделение текущей мощности посредством нормальной функции RAB и линейного нарастания потоков данных. Если мощность AT ограничена, один способ, чтобы задавать выделение потоков данных, заключается в том, чтобы рассматривать ограничение мощности AT как строго аналогичное ограничению мощности сектора. В общем, сектор имеет критерий максимальной мощности приема, который используется, чтобы задавать RAB, что в таком случае приводит к выделению мощности для каждого потока данных. Идея заключается в том, что когда мощность AT ограничена, каждому потоку данных в этом AT присваивается выделение мощности, которое он принимал бы в том случае, если бы ограничение мощности AT фактически было соответствующим ограничением принятой мощности сектора. Это выделение мощности для потока данных может быть определено непосредственно из функций запроса gu/gd либо посредством выполнения виртуального RAB в рамках AT, либо посредством других эквивалентных алгоритмов. Таким образом, приоритетность потоков данных в рамках AT сохраняется, и она согласована с приоритетностью потоков данных между AT. Дополнительно, не требуется никакой информации, помимо используемых функций gu и gd.

Далее предоставляется сводка по различным признакам некоторых или всех вариантов осуществления, описанных в данном документе. Система предоставляет возможность разделения выделения средней мощности (T2PInflow) и того, как этот ресурс используется для выделения пакетов (в том числе контроль пиковой скорости и продолжительности пиковой пакетной передачи).

Выделение пакетов может оставаться автономным во всех случаях. Для среднего выделения ресурсов возможно планируемое или автономное выделение. Это дает возможность прозрачной интеграции планируемого и автономного выделения, поскольку процесс выделения пакетов работает одинаково в обоих случаях, и средний ресурс может быть обновлен так часто, как это требуется.

Управление временем удержания в сообщении разрешения дает возможность точного управления распределением по времени выделения ресурсов с минимальным количеством служебных сигналов.

Управление BucketLevel в сообщении разрешения дает возможность быстрой подачи ресурсов в поток данных без влияния на среднее выделение со временем. Это тип подачи ресурсов "однократного использования".

Планировщик может выполнить оценку базисной точки, или надлежащего выделения ресурсов для каждого потока данных, а затем загрузить эти значения в каждый поток данных. Это уменьшает время приближения сети к надлежащему выделению ("приблизительное" выделение), и после этого автономный режим быстро получает окончательное выделение ("точное" выделение).

Планировщик может отправлять разрешения поднабору потоков данных и предоставлять возможность другим выполнять автономное выделение, тем самым обеспечение ресурсами может выполняться для определенных ключевых потоков данных, а затем оставшиеся потоки данных автономно "добирают" оставшуюся пропускную способность, как требуется.

Планировщик может реализовать функцию "сопровождения", когда передача сообщения разрешения осуществляется только в случае, если поток данных не удовлетворяет требованиям по QoS. В противном случае потоку данных разрешено автономно задавать собственное выделение мощности. Таким образом, обеспечение QoS может быть выполнено с минимальным количеством служебных сигналов. Заметим, что для того, чтобы достичь цели по QoS для потока данных, сопровождающий планировщик может разрешать выделение мощности, отличное от решения с базисной точкой при автономном выделении.

AN может задавать структуру на поток линейно нарастающих и убывающих функций. Посредством надлежащего выбора этих линейно изменяющихся функций можно точно задавать любое среднее выделение ресурсов на поток с помощью только автономного режима работы, используя только один 1 бит управляющей информации в каждом секторе.

Высокоточное распределение по времени, применяемое в структуре QRAB (обновляется каждый временной интервал и фильтрация с короткой временной постоянной в каждом AT), дает возможность очень плотного контроля выделения мощности для каждого потока данных и максимизирует общую пропускную способность сектора, при этом поддерживая стабильность и покрытие.

Попотоковое управление пиковой мощностью разрешено как функция среднего выделения ресурсов и нагрузки сектора (FRAB). Это позволяет найти компромисс между своевременностью пакетного трафика и влиянием на общую нагрузку и стабильность сектора.

Попотоковое управление максимальной продолжительностью передачи при пиковой скорости мощности разрешено за счет использования BurstDurationFactor. Наряду с управлением пиковой скоростью это дает возможность управления стабильностью сектора и пиковой нагрузкой без центральной координации автономного выделения для потока и дает возможность подстройки требований под конкретные типы источников.

Выделение источникам пакетов четко обрабатывается механизмом сегментов памяти и неизменностью T2PInflow, что дает возможность сопоставления выделения средней мощности с поступлением пакетных источников при сохранении управления средней мощностью. Временная постоянная фильтра T2PInflow управляет временем неизменности, в течение которого единичные поступления пакетов разрешены, и вне пределов которого T2PInflow снижается до минимального выделения.

Зависимость линейного нарастания T2PInflow от FRAB дает возможность большей динамики линейного нарастания в менее нагруженных секторах без влияния на окончательное выделение средней мощности. Таким образом, интенсивное линейное нарастание может быть реализовано, когда сектор менее нагружен, при этом оптимальная стабильность поддерживается при высоких уровнях нагрузки посредством уменьшения интенсивности линейного нарастания.

T2PInflow является самонастраивающимся на надлежащее выделение для данного потока данных посредством автономного режима работы на основе приоритета потоков данных, требований к данным и доступной мощности. При слишком большом выделении для потока данных BucketLevel достигает значения BucketLevelSat, линейное нарастание вверх прекращается, и значение T2PInflow снижается до уровня, при котором значение BucketLevel меньше значения BucketLevelSat. Именно тогда достигается надлежащее выделение для T2Plnflow.

Помимо различения QoS по потокам данных, доступного при автономном выделении на основе структуры функции линейного нарастания/убывания, также можно управлять выделением мощности для потока данных на основе параметров состояния канала посредством QRAB или QRABps и зависимости линейного нарастания от PilotStrength. Таким образом, минимальные значения неоптимальных параметров состояния канала могут позволять меньшее выделение, снижая помехи и повышая общую пропускную способность системы, или могут позволять полное выделение независимо от параметров состояния канала, которое сохраняет единый режим работы за счет пропускной способности системы. Это дает возможность управления выбором оптимального соотношения равнодоступности и общего благоприятного состояния.

По возможности, выделение мощности между AT и в рамках AT для каждого потока данных выполняется независимо от местоположения. Это означает, что не имеет значения, каковы другие потоки данных в том же AT или других AT, выделение для потока зависит только от общей нагрузки сектора. Определенные физические параметры ограничивают степень, в которой можно достичь этой цели, в частности максимальная мощность передачи AT и вопросы слияния потоков данных HiCap и LoLat.

В соответствии с этим подходом общая мощность, доступная для выделения пакетов AT, - это сумма мощности, доступной для каждого потока данных в AT, с учетом ограничения на мощность передачи AT.

Какое бы правило ни использовалось, чтобы определять выделение данных из каждого потока, включенного в выделение пакетов, ведется точный учет использования ресурсов потока данных в показателях удаления из сегментов памяти. Таким образом, межпоточная равнодоступность гарантирована для любого правила выделения данных.

Когда мощность AT ограничена и не может предоставить совокупную мощность, доступную всем своим потокам данных, используется мощность из каждого потока, соответствующая меньшей мощности, доступной в рамках AT. Т.е. потоки в рамках AT сохраняют надлежащий приоритет относительно друг друга, как если бы они совместно использовали сектор только с этими AT и при этом максимальном уровне мощности (ограничение мощности AT аналогично ограничению мощности сектора в целом). Мощность, оставшаяся в секторе, не использованная полностью AT с ограничением мощности, затем доступна для других потоков данных в секторе, как обычно.

Потоки данных с высокой пропускной способностью могут быть соединены с передачами с низкой задержкой, когда сумма потенциального использования данных с высокой пропускной способностью в одном AT настолько высока, что несоединение приводит к большому различию по мощности среди пакетов. Это сохраняет плавность передаваемой мощности, подходящую для системы с собственными помехами. Потоки данных с высокой пропускной способностью могут быть соединены с передачами с низкой задержкой, когда конкретный поток с высокой пропускной способностью имеет такие требования к задержке, что не может ждать передачи всех потоков данных с низкой задержкой в одном AT. В этом случае при достижении порога потенциального использования данных поток может соединить свои данные с передачами с низкой задержкой. Такие требования к задержке для потоков данных с высокой пропускной способностью могут быть удовлетворены при совместном использовании AT с потоками данных с неизменной низкой задержкой. Потоки данных с высокой пропускной способностью могут быть соединены с передачами с низкой задержкой, когда сектор нагружен незначительно, потеря эффективности при отправке потоков с высокой пропускной способностью как потоков данных с низкой задержкой не так важна и, следовательно, соединение всегда может быть разрешено.

Набор потоков с высокой пропускной способностью может быть передан в режиме низкой задержки, даже если нет активных потоков с низкой задержкой, когда размер пакета для режима высокой пропускной способности составляет, по меньшей мере, значение PayloadThresh. Это дает возможность потокам данных с высокой пропускной способностью достичь наивысшей пропускной способности, когда их выделение мощности достаточно большое, поскольку наивысшая пропускная способность AT получается при наибольшем размере пакета и режиме передачи с низкой задержкой. Говоря иначе, пиковая скорость передачи с высокой пропускной способностью гораздо меньше, чем пиковая скорость передачи с низкой задержкой, так что потоку данных режима высокой пропускной способности разрешено использовать передачу с низкой задержкой при необходимости достижения наивысшей пропускной способности.

Каждый поток данных имеет параметр T2Pmax, который ограничивает его максимальное выделение мощности. Также может быть желательно ограничить совокупную мощность передачи AT, возможно, в зависимости от его местоположения в сети (к примеру, когда на границе двух секторов AT создает дополнительные помехи и влияет на стабильность). Параметр TxT2Pmax может быть разработан, чтобы быть функцией PilotStrength, и он ограничивает максимальную мощность передачи AT.

Фиг. 26 - это функциональная блок-схема, иллюстрирующая вариант осуществления AT 2606. AT 2606 включает в себя процессор 2602, который управляет работой AT 2606. Процессор 2602 также может упоминаться как ЦП. Память 2604, которая может включать в себя постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) и оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), предоставляет инструкции и данные процессору 2602. Часть памяти 2604 также может включать в себя энергонезависимое оперативное запоминающее устройство (энергонезависимое ОЗУ).

AT 2606, который может быть реализован в устройстве беспроводной связи, например сотовом телефоне, также может включать в себя корпус 2607, который содержит передающее устройство 2608 и приемное устройство 2610, чтобы давать возможность передачи и приема данных, таких как обмен речевой информацией, между AT 2606 и удаленным местоположением, таким как AN 204. Передающее устройство 2608 и приемное устройство 2610 могут быть объединены в приемо-передающем устройстве 2612. Антенна 2614 присоединена к корпусу 2607 и электрически подсоединена к приемо-передающему устройству 2612. Дополнительные антенны (не показаны) также могут быть использованы. Работа передающего устройства 2608, приемного устройства 2610 и антенны 2614 хорошо известна в данной области техники и ее необязательно описывать в данном документе.

AT 2606 также включает в себя детектор 2616 сигналов, используемый, чтобы распознавать и количественно оценивать уровень сигналов, принимаемых приемо-передающим устройством 2612. Детектор 2616 сигналов распознает эти сигналы как общую энергию, элементарные сигналы энергии пилот-сигнала на псевдошум (PN), спектральную плотность мощности и другие сигналы, известные в данной области техники.

Преобразователь 2626 состояний AT 2606 управляет состоянием устройства беспроводной связи на основе текущего состояния и дополнительных сигналов, принимаемых приемо-передающим устройством 2612 и распознаваемых детектором 2616 сигналов. Устройство беспроводной связи допускает работу в любом из ряда состояний.

AT 2606 также включает в себя определитель 2628 системы, используемый, чтобы управлять устройством беспроводной связи и определять, в систему какого поставщика услуг устройство беспроводной связи должно выполнять передачу, когда оно определяет, что система текущего поставщика системы не подходит.

Различные компоненты AT 2606 соединены вместе посредством системы 2630 шин, которая может включать в себя шину питания, шину сигнала управления и шину сигнала состояния помимо шины данных. Тем не менее, для простоты различные шины проиллюстрированы на фиг. 26 как система 2630 шин. AT 2606 также может включать в себя цифровой сигнальный процессор (DSP) 2609 для использования при обработке сигналов. Специалисты в данной области техники должны принимать во внимание, что AT 2606, проиллюстрированный на фиг. 6, является функциональной блок-схемой, а не перечнем конкретных компонентов.

Специалисты в данной области техники должны понимать, что информация и сигналы могут быть представлены с помощью любой из множества различных технологий и методик. Например, данные, инструкции, команды, информация, сигналы, биты, символы и элементарные сигналы, которые могут быть приведены в качестве примера по всему описанию выше, могут быть представлены напряжениями, токами, электромагнитными волнами, магнитными полями или частицами, оптическими полями или частицами либо любым их сочетанием.

Специалисты в данной области техники дополнительно должны принимать во внимание, что различные иллюстративные логические блоки, модули, схемы и этапы алгоритма, описанные в связи с раскрытыми в данном документе вариантами осуществления, могут быть реализованы как электронные аппаратные средства, вычислительное программное обеспечение либо их сочетания. Чтобы понятно проиллюстрировать эту взаимозаменяемость аппаратных средств и программного обеспечения, различные иллюстративные компоненты, блоки, модули, схемы и этапы описаны выше в целом на основе выполняемых ими функций. Реализация этих функций в качестве аппаратных средств или программного обеспечения зависит от конкретного варианта применения и структурных ограничений, накладываемых на систему в целом. Специалисты могут реализовать описанную функциональность различными способами для каждого конкретного варианта применения, но такие решения по реализации не должны быть интерпретированы как выход за рамки настоящего изобретения.

Различные иллюстративные логические блоки, модули и схемы, описанные в связи с раскрытыми в данном документе вариантами осуществления, могут быть реализованы или выполнены с помощью процессора общего назначения, цифрового сигнального процессора (DSP), специализированной интегральной схемы (ASIC), программируемой пользователем матричной БИС (FPGA) или другого программируемого логического устройства, дискретного логического элемента или транзисторной логики, дискретных компонентов аппаратных средств или любого их сочетания, предназначенного, чтобы выполнять описанные в данном документе функции. Процессором общего назначения может быть микропроцессор, но в альтернативном варианте процессором может быть любой традиционный процессор, контроллер, микроконтроллер или конечный автомат. Процессор также может быть реализован как сочетание вычислительных устройств, к примеру, сочетание DSP и микропроцессора, множество микропроцессоров, один или более микропроцессоров вместе с ядром DSP либо любая другая подобная конфигурация.

Этапы способа или алгоритма, описанные в связи с раскрытыми в данном документе вариантами осуществления, могут быть реализованы непосредственно в аппаратных средствах, в программном модуле, приводимом в исполнение процессором, или в их сочетании. Программный модуль может постоянно размещаться в ОЗУ, флэш-памяти, ПЗУ, ЭППЗУ, ЭСППЗУ, регистрах, на жестком диске, сменном диске, компакт-диске или любой другой форме носителя хранения данных, известной в данной области техники. Примерный носитель хранения данных соединяется с процессором таким образом, что процессор может считывать информацию и записывать информацию на носитель данных. В альтернативном варианте носитель данных может быть встроен в процессор. Процессор и носитель данных могут постоянно размещаться в ASIC. ASIC может постоянно размещаться в пользовательском терминале. В альтернативном варианте процессор и носитель данных могут постоянно размещаться как дискретные компоненты в пользовательском терминале.

Предшествующее описание раскрытых вариантов осуществления предоставлено, чтобы дать возможность любому специалисту в данной области техники создавать или использовать настоящее изобретение. Различные модификации в этих вариантах осуществления будут явными для специалистов в данной области техники, а описанные в данном документе общие принципы могут быть применены к другим вариантам осуществления без отступления от духа и выхода за рамки изобретения. Таким образом, настоящее изобретение не предназначено, чтобы быть ограниченным показанными в данном документе вариантами осуществления, а должно соответствовать самым широким рамкам, согласованным с принципами и новыми признаками, раскрытыми в данном документе.

1. Терминал доступа, который выполнен с возможностью беспроводной связи с сетью доступа, содержащий
антенну;
процессор; и
память, электрически соединенную с процессором, с инструкциями, сохраненными в ней, причем инструкции исполняются, чтобы реализовать способ, содержащий этапы, на которых
определяют то, было ли принято разрешение на выделение текущей мощности для потока данных в терминале доступа от сети доступа;
если разрешение на выделение текущей мощности все еще действительно, устанавливают выделение текущей мощности для потока данных равным разрешению на выделение текущей мощности;
если разрешение на выделение текущей мощности не было принято, определяют выделение текущей мощности для потока данных;
определяют выделение накопленной мощности для потока данных;
используют выделение текущей мощности для потока данных и выделение накопленной мощности для потока данных, чтобы определить общую доступную мощность для потока данных; и
используют общую доступную мощность для потока данных, чтобы определить уровень мощности для пакета, который передается через антенну к сети доступа.

2. Терминал доступа по п.1, в котором общая доступная мощность для потока данных равна или меньше выделения пиковой мощности и суммы выделения текущей мощности для потока данных и, по меньшей мере, части выделения накопленной мощности для потока данных.

3. Терминал доступа по п.2, в котором выделение пиковой мощности для потока данных представляет собой выделение текущей мощности для потока данных, умноженное на ограничивающий коэффициент.

4. Терминал доступа по п.3, в котором ограничивающий коэффициент зависит от выделения текущей мощности для потока данных.

5. Терминал доступа по п.1, в котором выделение текущей мощности для потока данных ограничено уровнем насыщения.

6. Терминал доступа по п.1, в котором, если разрешение на выделение текущей мощности принято от сети доступа, то способ дополнительно содержит этап, на котором принимают период удержания для разрешения на выделение текущей мощности, причем период удержания показывает, сколько времени терминал доступа сохраняет выделение текущей мощности для потока данных, равное разрешению на выделение текущей мощности, и в котором по истечении периода удержания терминал доступа автономно определяет выделение текущей мощности с начальной точки разрешения на выделение текущей мощности.

7. Терминал доступа по п.1, в котором выделение накопленной мощности для потока данных определяют, используя принятое из сети доступа выделение накопленной мощности для потока данных.

8. Терминал доступа по п.1, в котором способ дополнительно содержит этапы, на которых определяют то, было ли удовлетворено условие отправки запроса на разрешение выделения текущей мощности к сети доступа, и если условие удовлетворено, отправляют запрос к сети доступа.

9. Терминал доступа по п.8, в котором условие заключается в том, что соотношение запросов, отправленных по обратному каналу трафика, к данным, отправленным по обратному каналу трафика, уменьшилось ниже порогового значения.

10. Терминал доступа по п.8, в котором условие заключается в том, что интервал запроса истек с момента, когда предыдущий запрос отправлен в сеть доступа.

11. Сеть доступа, которая выполнена с возможностью беспроводной связи с терминалами доступа, причем терминалы доступа содержат множество потоков данных, при этом сеть доступа содержит
антенну;
процессор; и
память, электрически соединенную с процессором, с инструкциями, сохраненными в ней, причем инструкции исполняются, чтобы реализовать способ, содержащий этапы, на которых
определяют разрешения на выделение текущей мощности для поднабора из множества потоков данных;
отправляют через антенну сообщения разрешения терминалам доступа, соответствующим поднабору из множества потоков данных, причем сообщения разрешения содержат разрешения на выделение текущей мощности; и
разрешают терминалам доступа автономно определять выделение текущей мощности для оставшихся потоков данных, которые не входят в поднабор.

12. Терминал доступа, который выполнен с возможностью беспроводной связи с сетью доступа, при этом терминал доступа содержит
средство определения того, было ли принято разрешение на выделение текущей мощности для потока данных в терминале доступа от сети доступа;
средство задания выделения текущей мощности для потока данных, равного разрешению на выделение текущей мощности, если разрешение на выделение текущей мощности все еще действительно;
средство определения выделения текущей мощности для потока данных, если разрешение на выделение текущей мощности не принято;
средство определения выделения накопленной мощности для потока данных;
средство использования выделения текущей мощности для потока данных и выделения накопленной мощности для потока данных, чтобы определить общую доступную мощность для потока данных; и
средство использования общей доступной мощности для потока данных, чтобы определить уровень мощности для пакета, который передается к сети доступа.

13. Сеть доступа, которая выполнена с возможностью беспроводной связи с терминалами доступа, причем терминалы доступа содержат множество потоков данных, при этом сеть доступа содержит
средство определения разрешений на выделение текущей мощности для поднабора из множества потоков данных;
средство отправки сообщений разрешения терминалам доступа, соответствующим поднабору из множества потоков данных, причем сообщения разрешения содержат разрешения на выделение текущей мощности; и
средство разрешения терминалам доступа автономно определять выделение текущей мощности для оставшихся потоков данных, которые не входят в поднабор.

14. Способ автономного и запланированного выделения ресурсов в терминале доступа, выполненном с возможностью беспроводной связи с сетью доступа, при этом способ содержит этапы, на которых
определяют то, было ли принято разрешение на выделение текущей мощности для потока данных в терминале доступа от сети доступа;
если разрешение на выделение текущей мощности все еще действительно, устанавливают выделение текущей мощности для потока данных равным разрешению на выделение текущей мощности;
если разрешение на выделение текущей мощности не было принято, определяют выделение текущей мощности для потока данных;
определяют выделение накопленной мощности для потока данных;
используют выделение текущей мощности для потока данных и выделение накопленной мощности для потока данных, чтобы определить общую доступную мощность для потока данных; и
используют общую доступную мощность для потока данных, чтобы определить уровень мощности для пакета, который передается к сети доступа.

15. Способ автономного и запланированного выделения ресурсов в сети доступа, которая выполнена с возможностью беспроводной связи с терминалами доступа, причем терминалы доступа содержат множество потоков данных, при этом способ содержит этапы, на которых
определяют разрешения на выделение текущей мощности для поднабора из множества потоков данных;
отправляют сообщения разрешения терминалам доступа, соответствующим поднабору из множества потоков данных, причем сообщения разрешения содержат разрешения на выделение текущей мощности; и
разрешают терминалам доступа автономно определять выделение текущей мощности для оставшихся потоков данных, которые не входят в поднабор.

16. Машиночитаемый носитель, на котором постоянно размещается программа инструкций, исполняемых терминалом доступа для выполнения способа беспроводной связи с сетью доступа, причем способ содержит этапы, на которых
определяют, было ли принято разрешение на выделение текущей мощности для потока данных в терминале доступа от сети доступа;
если разрешение на выделение текущей мощности все еще действительно, задают выделение текущей мощности для потока данных, равное разрешению на выделение текущей мощности;
если разрешение на выделение текущей мощности не было принято, определяют выделение текущей мощности для потока данных;
определяют выделение накопленной мощности для потока данных;
используют выделение текущей мощности для потока данных и выделение накопленной мощности для потока данных, чтобы определить общую доступную мощность для потока данных; и
используют общую доступную мощность для потока данных, чтобы определить уровень мощности для пакета, который передается к сети доступа.

17. Машиночитаемый носитель, на котором постоянно размещается программа инструкций, исполняемых терминалом доступа для выполнения способа беспроводной связи с терминалом доступа, причем терминалы доступа содержат множество потоков данных, при этом способ содержит этапы, на которых
определяют разрешения на выделение текущей мощности для поднабора из множества потоков данных;
отправляют сообщения разрешения терминалам доступа, соответствующим поднабору из множества потоков данных, причем сообщения разрешения содержат разрешения на выделение текущей мощности; и разрешают терминалам доступа автономно определять выделение текущей мощности для оставшихся потоков данных, которые не входят в поднабор.

18. Устройство для автономного и запланированного выделения ресурсов, выполненное с возможностью беспроводной связи, содержащее
процессор;
память, электрически соединенную с процессором, с инструкциями, сохраненными в ней, причем инструкции исполняются, чтобы реализовать способ, содержащий этапы, на которых
определяют то, было ли принято разрешение на выделение текущей мощности для потока данных в терминале доступа от сети доступа;
если разрешение на выделение текущей мощности все еще действительно, устанавливают выделение текущей мощности для потока данных равным разрешению на выделение текущей мощности;
если разрешение на выделение текущей мощности не было принято, определяют выделение текущей мощности для потока данных;
определяют выделение накопленной мощности для потока данных;
используют выделение текущей мощности для потока данных и выделение накопленной мощности для потока данных, чтобы определить общую доступную мощность для потока данных; и
используют общую доступную мощность для потока данных, чтобы определить уровень мощности для пакета, который передается к сети доступа.