Увеличение пропускной способности канала в системе связи посредством заданных смещений времени
Изобретение относится к технике связи и может использоваться в беспроводной системе связи. Технический результат состоит в увеличении пропускной способности канала в системе связи путем вычисления характеристик канала. Для этого канал включает в себя множество интервалов времени, а интервалы времени имеют некоторый формат интервала времени из набора форматов интервалов времени. Может быть выбран формат интервала времени из набора форматов интервалов времени. Выбор может быть основан на вычисленных характеристиках канала. Выбор формата интервала времени может включать в себя выбор позиции сигнала в каждом из множества интервалов времени. Позиция сигнала является разной для каждого из форматов интервалов времени. Сигнал передается в каждом из множества интервалов времени через канал. 5 н. и 18 з.п. ф-лы, 8 ил.
Связанные заявки
Настоящая заявка связана с патентной заявкой США №60/839479, поданной 22 августа 2006 г., “OFFSETS TO MAXIMIZE FRACTIONAL DPCH CAPACITY”, авторами которой являются Stein A. Lundby и Serge Willenegger и которая включена в настоящее описание в качестве ссылки, и в соответствии с этой заявкой испрашивается приоритет по настоящей заявке.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится, в общем, к беспроводной связи и к технологии, связанной с беспроводной связью. Более конкретно настоящее изобретение относится к системам и способам, предназначенным для увеличения пропускной способности системы связи.
Уровень техники
Беспроводные сети связи широко применяются для обеспечения различных видов услуг, таких как голосовая связь, передача пакетных данных, широковещательная передача и так далее. Например, эти беспроводные сети включают в себя сети множественного доступа с кодовым разделением 2000 (CDMA2000), сети глобальной системы мобильной связи (GSM), сети широкополосного множественного доступа с кодовым разделением (W-CDMA) и сети всемирного взаимодействия для микроволнового доступа (WiMAX).
Каждая беспроводная сеть использует особый беспроводной интерфейс для поддержки беспроводной связи и обычно дополнительно осуществляет особый сетевой протокол мобильной связи, который поддерживает роуминг и усовершенствованные службы. Например, сеть W-CDMA использует беспроводной интерфейс множественного доступа с кодовым разделением (CDMA) и сетевой протокол сети радиодоступа EDGE GSM (GERAN).
Телекоммуникационные стандарты, упомянутые выше, являются примерами некоторых из различных систем связи, которые могут быть осуществлены с возможностью передачи речи и/или данных. В этих системах множество пользователей совместно используют ограниченные системные ресурсы. Одним из таких ограничений является доступность каналов для поддержки множества пользователей. В этих сетях каждому пользователю в радиусе действия базовой станции обычно назначают один или более каналов для осуществления связи с базовой станцией. Если бы каналов было недостаточно, новому пользователю, который входит в радиус действия базовой станции, мог бы быть блокирован доступ к службам этой базовой станции.
В определенных ситуациях желательно передавать одни и те же данные нескольким пользователям. Однако сотовые базовые станции в настоящее время выполнены с возможностью передачи данных с одним и тем же смещением синхронизации. Иначе говоря, не все доступные смещения использованы базовой станцией для передачи данных, и пропускная способность канала является ограниченной, поскольку канал ограничен относительно числа мобильных станций, в которые он может передавать данные. Таким образом, могут быть предложены обладающие преимуществами системы и способы, предназначенные для увеличения пропускной способности канала в системе связи.
Краткое описание чертежей
Иллюстративные варианты осуществления изобретения станут в более полной мере понятными из следующего описания и прилагаемой формулы изобретения, рассматриваемых совместно с сопровождающими чертежами. С учётом того, что эти чертежи изображают только иллюстративные варианты осуществления и, следовательно, не должны рассматриваться как ограничивающие объем изобретения, иллюстративные варианты осуществления изобретения будут описаны с дополнительной конкретностью и подробностями со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых:
Фиг.1 иллюстрирует одну конфигурацию системы беспроводной связи;
Фиг.2 - блок-схема, иллюстрирующая один вариант осуществления контроллера базовой станции;
Фиг.3 - блок-схема последовательности этапов, иллюстрирующая способ увеличения пропускной способности канала в системе связи;
Фиг.3А иллюстрирует блоки «средство плюс функция», соответствующие способу по фиг.3;
Фиг.4 иллюстрирует один вариант осуществления структуры кадра дробного выделенного физического канала;
Фиг.5 - таблица форматов интервалов времени, которая иллюстрирует число бит, которые передают в течение определенных периодов;
Фиг.6 иллюстрирует различные компоненты, которые могут быть использованы в базовой станции; и
Фиг.7 иллюстрирует различные компоненты, которые могут быть использованы в устройстве связи.
Осуществление изобретения
Описан способ увеличения пропускной способности канала в системе связи. Канал может включать в себя множество интервалов времени, а интервалы времени могут иметь определённый формат интервала времени из набора форматов интервалов времени. В соответствии со способом могут быть вычислены характеристики канала. Может быть выбран формат интервала времени из набора форматов интервалов времени. Выбор может быть основан на вычисленных характеристиках канала. Выбор формата интервала времени может включать в себя выбор позиции сигнала в каждом интервале из набора интервалов времени. Позиция сигнала может быть разной для каждого из форматов интервалов времени. Сигнал может быть передан по каналу в каждом интервале из набора интервалов времени.
Сигнал может быть командой управления мощностью (ТРС). В одном варианте осуществления канал является дробным выделенным физическим каналом. Сигнал канала может быть передан в системе широкополосного множественного доступа с кодовым разделением (W-CDMA). Канал содержит десять потоков, предназначенных для передачи битов. Сигнал канала может быть передан из базовой станции в мобильную станцию. Мобильная станция содержит активный список. Активный список содержит обозначение одной или более базовых станций. Форматы интервалов времени могут быть индивидуальными для ячейки. Формат интервала времени может отличаться от формата другого интервала времени из-за смещения синхронизации.
Сигнал канала может быть передан в асинхронной сети. В канале могут быть переданы десять бит управления мощностью передачи (ТРС). Биты ТРС содержат смещение, индивидуальное для ячейки. Биты ТРС с разными смещениями синхронизации могут быть объединены в мобильной станции.
Также описана базовая станция, которая выполнена с возможностью увеличения пропускной способности канала в системе связи. Канал может включать в себя набор интервалов времени, а интервалы времени могут иметь формат интервала времени из набора форматов интервалов времени. Базовая станция может включать в себя процессор и память, находящуюся в электронной связи с процессором. Инструкции могут быть сохранены в памяти. Инструкции могут быть выполняемыми для вычисления характеристик канала. Инструкции также могут быть выполняемыми для выбора формата интервала времени из множества форматов интервалов времени. Выбор может быть основан на вычисленных характеристиках канала. Выбор формата интервала времени может включать в себя выбор позиции сигнала в каждом интервале из набора интервалов времени. Позиция сигнала может быть разной для каждого из форматов интервалов времени. Инструкции также могут быть выполняемыми для передачи сигнала в каждом интервале из набора интервалов времени через канал.
Также описан компьютерный программный продукт. Компьютерный программный продукт может включать в себя машиночитаемый носитель. Машиночитаемый носитель может включать в себя код для вычисления характеристик канала в системе связи. Канал может включать в себя множество интервалов времени. Интервалы времени могут иметь определённый формат интервала времени из набора форматов интервалов времени. Машиночитаемый носитель также может включать в себя код для выбора формата интервала времени из набора форматов интервалов времени. Выбор может быть основан на вычисленных характеристиках канала. Выбор формата интервала времени может включать в себя выбор позиции сигнала в каждом интервале из набора интервалов времени. Позиция сигнала может быть разной для каждого из форматов интервалов времени. Машиночитаемый носитель также может включать в себя код для передачи сигнала в каждом интервале из набора интервалов времени через канал.
Также описана мобильная станция, которая выполнена с возможностью увеличения пропускной способности канала в системе связи. Канал может включать в себя набор интервалов времени, а интервалы времени могут иметь формат интервала времени из набора форматов интервалов времени. Мобильная станция может включать в себя процессор и память, находящуюся в электронной связи с процессором. Инструкции могут быть запомнены в памяти. Инструкции могут быть выполняемыми для предоставления синхронизации одного или более интервалов времени в базовую станцию. Инструкции также могут быть выполняемыми для приема смещения синхронизации, которое основано на синхронизации одного или более интервалов времени, предоставленных в базовую станцию. Смещение синхронизации может указывать позицию сигнала в одном или более интервалов времени. Инструкции также могут быть выполняемыми для приема одного или более интервалов времени в дробном выделенном физическом канале (F-DPCH). Один или более интервалов времени могут включать в себя сигнал со смещением синхронизации, которое отличается от смещения синхронизации сигнала, переданного в другие мобильные станции.
Также описан способ для увеличения пропускной способности системы связи. В соответствии со способом может быть принят первый интервал времени первого канала из базовой станции. Первый интервал времени может использовать формат первого интервала времени. Может быть принят второй интервал времени второго канала из базовой станции. Второй интервал времени может использовать формат второго интервала времени, который отличен от формата первого интервала времени. Первый и второй интервалы времени могут переносить первую и вторую команду управления мощностью. Мощность передачи устройства может быть отрегулирована в соответствии с первой и второй командами управления мощностью.
Ниже описаны различные варианты осуществления изобретения со ссылкой на фигуры, на которых одинаковые ссылочные номера указывают идентичные или функционально подобные элементы. Варианты осуществления настоящего изобретения, которые в общем описаны и проиллюстрированы на фигурах в настоящей заявке, могут быть осуществлены и сконструированы в широком множестве разных конфигураций. Таким образом, нижеследующее более подробное описание нескольких иллюстративных вариантов осуществления настоящего изобретения, которые представлены на фигурах, не предназначено для ограничения объема изобретения, определяемого формулой изобретения, но является лишь примером вариантов осуществления изобретения.
Слово «иллюстративный» использовано в настоящей заявке исключительно в значении «служащий в качестве примера, образца или иллюстрации». Любой вариант осуществления, описанный в настоящей заявке как «иллюстративный», не обязательно должен быть истолкован как предпочтительный или обладающий преимуществами относительно других вариантов осуществления.
Многие признаки вариантов осуществления, раскрытых в настоящей заявке, могут быть осуществлены в форме компьютерного программного обеспечения, электронного аппаратного обеспечения или комбинации первого и второго. Чтобы понятно проиллюстрировать взаимозаменяемость аппаратного обеспечения и программного обеспечения, различные компоненты будут описаны в общем с точки зрения их функционального назначения. Осуществлено ли такое функциональное назначение в виде аппаратного обеспечения или программного обеспечения, зависит от определенного применения и конструктивных ограничений, применимых ко всей системе. Специалисты в данной области техники могут осуществить описанное функциональное назначение множеством способов для каждого определенного применения, но такие решения, направленные на осуществление изобретения, не следует рассматривать как выходящие за рамки объема настоящего изобретения.
Если описанное функциональное назначение осуществлено в виде компьютерного программного обеспечения, такое программное обеспечение может включать в себя любой тип компьютерных команд или кода, выполняемого с помощью компьютера, расположенного в запоминающем устройстве и/или переданного в качестве электронных сигналов через системную шину или сеть. Программное обеспечение, которое осуществляет функциональное назначение, связанное с компонентами, описанными в настоящей заявке, может содержать одну команду или множество команд и может быть распределено в нескольких разных сегментах кода, в разных программах или в нескольких запоминающих устройствах.
В контексте настоящего описания выражения «некоторый вариант осуществления», «вариант осуществления», «варианты осуществления», «определенный вариант осуществления», «определенные варианты осуществления», «один или более вариантов осуществления», «некоторые варианты осуществления», «определенный вариант осуществления», «один вариант осуществления», «другой вариант осуществления» и тому подобные означают «один или более (но не обязательно все) варианты осуществления описанного изобретения (описанных изобретений)», если явным образом не указано иное.
Понятие «определение» (и его грамматические варианты) использовано в самом широком смысле. Понятие «определение» заключает в себе широкое множество действий и, следовательно, «определение» может включать в себя вычисление, вычисление с помощью компьютера, обработку, получение, исследование, поиск (например, поиск в таблице, базе данных или другой структуре данных), установление и тому подобное. Также «определение» может включать в себя прием (например, прием информации), выборку (например, выборку данных в памяти) и тому подобное. Также «определение» может включать в себя разрешение, выбор, отбор, установление и тому подобное.
Выражение «на основании» не означает «только на основании», если явным образом не указано иное. Иначе говоря, выражение «на основании» обозначает и «только на основании», и «на основании по меньшей мере».
В беспроводных системах под прямой линией связи подразумевают связь из базовой станции в мобильную станцию. Под обратной линией связи подразумевают связь из мобильной станции в базовую станцию.
Сотовые сети могут состоять из мобильных станций (мобильные станции, аппаратура пользователя (UE), пользователи), базовых станций (BS, ячейка, узел В, приемопередающая подсистема базовой станции (BTS)) и контроллеров базовых станций (BSC, контроллер радиосети и тому подобное). В определенных вариантах осуществления контроллер базовой станции может быть объединен с базовой станцией.
Мобильные станции в системах, таких как система множественного доступа с кодовым разделением (CDMA), могут находиться на связи одновременно с несколькими базовыми станциями. Это можно назвать мягкой передачей обслуживания. Множество базовых станций, которые находятся в активной связи с мобильной станцией, можно назвать активным множеством мобильной станции.
Линия радиосвязи может относиться к общей линии радиосвязи между сетью и мобильной станцией. Передачи между базовой станцией и мобильной станцией могут осуществляться по физическим каналам. Таким образом, линия радиосвязи в прямой линии связи может состоять из нескольких физических каналов: одного или более каналов для каждой базовой станции в активном множестве мобильной станции. В W-CDMA физический канал может быть назван специализированным физическим каналом (DPCH).
Данные могут быть закодированы и переданы в блоках, называемых кадрами. Кадр может быть дополнительно разделен на интервалы времени. Например, в W-CDMA интервалы времени могут иметь продолжительность 0,67 миллисекунд (мс), а кадр может иметь продолжительность 10 мс, т.е. 15 интервалов времени.
W-CDMA является сотовой мобильной системой, которая обеспечивает возможность работы с базовыми станциями, которые не имеют внешнего источника синхронизации времени. Взаимодействия через проводную сеть между контроллером базовой станции и различными базовыми станциями обеспечивают возможность регулировки синхронизации во всех базовых станциях таким образом, что выполнение синхронизации занимает несколько миллисекунд. Затем эти тактовые импульсы используют для задания темпа взаимодействий между базовыми станциями и мобильными станциями.
В противоположность этому мобильная система CDMA2000 может требовать, чтобы синхронизация базовых станций занимала несколько микросекунд. Этот вид жесткой синхронизации обычно выполняют путём получения источника тактовых импульсов из глобальной системы позиционирования (GPS).
Поскольку синхронизация в W-CDMA является различной для разных базовых станций, синхронизация мобильных станций может не быть жестко связана с какими-либо определенными тактовыми импульсами. Мобильные станции в системе W-CDMA могут синхронизировать свои тактовые генераторы с помощью приема сигналов из сети. Когда линию радиосвязи устанавливают в первый раз, синхронизация этой линии радиосвязи может быть передана в мобильную станцию. Затем мобильная станция может постепенно адаптировать свою синхронизацию к следующим флуктуациям, которые могут происходить вследствие изменений времени распространения сигналов в беспроводной среде.
Когда мобильная станция входит в область зоны обслуживания новой базовой станции, новая базовая станция может быть добавлена к активному множеству мобильной станции, и сеть может установить синхронизацию передачи физического канала в прямой линии связи из новой базовой станции в соответствии с синхронизацией этой мобильной станции. Мобильная станция может с минимальной буферизацией объединять кадры, принятые из всех базовых станций в активном множестве, по мере их приёма.
Версия 5 W-CDMA определяет способ передачи данных в прямой линии связи с использованием совместно используемого канала данных. Этот новый способ передачи называют высокоскоростным пакетным доступом прямой линии связи (HSDPA). Канал, по которому посылают данные, называют высокоскоростным выделенным совместно используемым каналом (HS-DSCH), и упомянутый канал разделен во времени между всеми мобильными станциями. Мобильные станции, которые используют HSDPA, принимают свои данные по очереди через HS-DSCH. Даже если все данные посылают через HS-DSCH, DPCH тем не менее поддерживают для каждой мобильной станции для передачи команд управления мощностью (РС) и, возможно, некоторой сигнализации.
Версия 6 W-CDMA вводит дробный DPCH (F-DPCH). F-DPCH является каналом в прямой линии связи, который используют только для передачи команд управления мощностью из базовой станции в одну или несколько мобильных станций. В формате каждого интервала времени F-DPCH не передают данные в течение первой и последней частей интервала времени, а команду управления мощностью (ТРС) передают в середине интервала времени с началом в фиксированной позиции. Команды ТРС являются инструкциями, которые указывают мобильным станциям увеличить или уменьшить их мощность передачи.
F-DPCH может использовать один и тот же физический канал совместно с другими F-DPCH до тех пор, пока их команды ТРС не совмещаются. Это вызвано тем, что F-DPCH передает только команду ТРС, а остальная часть интервала времени является пустой. Следовательно, F-DPCH для мобильных станций, синхронизации которых отличаются друг от друга в достаточной мере, чтобы их ТРС не совмещались, могут использовать один и тот же физический канал. Это дает возможность базовой станции требовать меньше физических каналов.
В W-CDMA один и тот же физический канал могут совместно использовать до десяти F-DPCH. Тогда команды ТРС для не более десяти мобильных станций могут быть посланы в одном и том же физическом канале с помощью передачи одной команды за другой. Когда все десять команд для десяти мобильных станций переданы, процесс передачи начинается снова со следующими десятью командами ТРС для тех же самых десяти мобильных станций. Все десять команд ТРС посылают в течение продолжительности одного интервала времени, имеющего длительность 0,667 миллисекунд (мс). В каждом интервале времени могут быть сгенерированы и переданы новые команды ТРС. Следовательно, F-DPCH совместно используют во времени десять мобильных станций.
Современные стандарты W-CDMA требуют, чтобы все базовые станции в активном множестве мобильной станции содействовали передаче бит ТРС в мобильную станцию с одним и тем же смещением синхронизации. Однако это требование включает в себя следствие, поскольку могут быть использованы не все смещения синхронизации, так как мобильные станции, участвующие в мягкой передаче обслуживания, фактически блокируют друг друга.
F-DPCH является теоретически эффективным при поддержке множества мобильных станций. Однако на практике на базовые станции наложено существующее ограничение, которое сильно ограничивает число поддерживаемых мобильных станций. Ограничение включает в себя требование, что для данной мобильной станции ТРС из всех F-DPCH должна иметь одно и то же смещение синхронизации. Настоящие системы и способы направлены на устранение ограничения, заключающегося в том, что для данной мобильной станции ТРС из всех F-DPCH должна иметь одно и то же смещение синхронизации. Несмотря на то, что настоящие системы и способы описаны с учётом F-DPCH, переносящего команды ТРС, F-DPCH может переносить в мобильную станцию и другую информацию. В силу своей структуры F-DPCH для нескольких мобильных станций могут совместно использовать канал одного и того же кода (то есть код OVSF в W-CDMA), пока синхронизация мобильных станций является достаточно различной, чтобы их соответствующие ТРС не совмещались. Кроме того, W-CDMA может требовать, чтобы все базовые станции в активном множестве мобильной станции передавали F-DPCH с выровненными интервалами времени. Это может делать ещё менее вероятным мультиплексирование мобильных станций вместе в канале одного и того же кода.
Настоящие системы и способы обеспечивают решение для этого с помощью определения индивидуальных форматов интервалов времени F-DPCH базовых станций. Каждый из форматов интервалов времени имеет сегменты ТРС в разной позиции в интервале времени. Следовательно, с помощью изменения формата интервала времени сеть может регулировать позицию ТРС для каждой базовой станции для каждой мобильной станции, чтобы уплотнять как можно большее количество F-DPCH в канале одного и того же кода.
Варианты осуществления настоящих систем и способов вводят форматы интервалов времени для F-DPCH, которые являются индивидуальными для каждой базовой станции. Каждый формат интервала времени отличается от других форматов интервалов времени из-за разного смещения синхронизации. Таким образом, система, такая как система беспроводной связи, может регулировать синхронизацию бит РС в асинхронной сети для максимального использования каждого F-DPCH.
Как указано выше, варианты осуществления настоящих систем и способов вводят смещения ТРС, индивидуальные для каждой базовой станции, что устраняет ограничение синхронизации для бит ТРС и дает возможность каждой базовой станции использовать наилучшее имеющееся смещение ТРС. Мобильная станция может объединять команды ТРС, которые не поступают с одним и тем же смещением кадра. В одном варианте осуществления время обработки мобильной станции является неизменяемым.
На практике пропускная способность физического канала, несущего сигналы F-DPCH, может составлять только три или четыре пользователя. Эта низкая пропускная способность может быть вызвана высокой частотой управления мощностью, равной 1500 Гц, необходимостью посылать команды ТРС всех базовых станций в активном множестве и вышеописанным ограничением синхронизации бит ТРС. В одном варианте осуществления F-DPCH переносит команды ТРС, сформированные на уровне 1. С точки зрения мобильной станции, это является частным случаем специализированного физического канала (DPCH) прямой линии связи, который в каждом интервале времени переносит команду ТРС. С точки зрения базовой станции, F-DPCH включает в себя коэффициент распределения (SF), равный 256, и является каналом, который переносит до десяти потоков ТРС для десяти разных мобильных станций.
В областях мягкой передачи обслуживания мобильные станции могут принимать команды ТРС из каждой базовой станции в их активном множестве. Если каждая мобильная станция имеет в среднем 1,5 базовых станций в своем активном множестве, результирующая пропускная способность F-DPCH может быть 10/1,5=6,7 пользователей. Однако пропускная способность F-DPCH может быть дополнительно уменьшена вследствие ограничения синхронизации относительно бит ТРС, упомянутого выше. Например, команды ТРС из первой базовой станции и второй базовой станции могут поступать в первую мобильную станцию в узком временном окне. Вторая мобильная станция может пытаться войти в область второй базовой станции. Иначе говоря, вторая мобильная станция собирается добавить вторую базовую станцию в свое активное множество и будет принимать поток команд ТРС из второй базовой станции. В этом примере получается, что как первая мобильная станция, так и вторая мобильная станция используют одно и то же смещение синхронизации для своих бит ТРС. Вторая базовая станция может не поддерживать вторую мобильную станцию в F-DPCH. Вторая базовая станция может назначить новый F-DPCH или послать сообщение повторного конфигурирования во вторую мобильную станцию, чтобы переключиться в другое смещение времени для бит ТРС. На практике эта проблема смещений становится более серьёзной по мере увеличения числа мобильных станций и базовых станций. В итоге пропускная способность каждого F-DPCH резко уменьшается, и пропускная способность F-DPCH уменьшается от 6,7 пользователей до всего лишь трех или четырех пользователей на канал.
Фиг.1 иллюстрирует беспроводную телефонную систему 100 широкополосного множественного доступа с кодовым разделением (W-CDMA), которая может включать в себя множество мобильных станций 108, множество базовых станций 110, контроллер 106 базовой станции (BSC) и центр 102 коммутации мобильной связи (MSC). MSC 102 может быть выполнен с возможностью взаимодействия с коммутируемой телефонной сетью 104 общего пользования (PSTN). MSC 102 также может быть выполнен с возможностью взаимодействия с BSC 106. В системе 100 может быть более одного BSC 106. Каждая базовая станция 110 может включать в себя по меньшей мере один сектор (не изображен), причем каждый сектор может иметь ненаправленную антенну или антенну, указывающую в определенном направлении, радиально от базовых станций 110. В качестве альтернативы каждый сектор может включать в себя две антенны для разнесения приема. Каждая базовая станция 110 может быть выполнена с возможностью поддержки множества назначений частот. Пересечение сектора и назначения частоты можно назвать каналом W-CDMA. Мобильные станции 108 могут включать в себя сотовые телефоны или телефоны портативной системы связи (PCS).
Во время работы сотовой телефонной системы 100 базовые станции могут принимать совокупности сигналов обратной линии связи из совокупностей мобильных станций 108. Мобильные станции 108 могут осуществлять телефонные звонки или другую связь. Каждый сигнал обратной линии связи, принятый с помощью данной базовой станции 110, может быть обработан в этой базовой станции 110. Результирующие данные могут быть переданы в BSC 106. BSC 106 может обеспечивать функциональные возможности распределения ресурсов вызова и управления мобильностью, включая организацию мягких передач обслуживания между базовыми станциями 110. BSC 106 также может направлять принятые данные в MSC 102, который обеспечивает дополнительные услуги маршрутизации для взаимодействия с PSTN 104. Подобным образом PSTN 104 может взаимодействовать с MSC 102, а MSC 102 может взаимодействовать с BSC 106, который, в свою очередь, может управлять базовыми станциями 110 для передачи совокупностей сигналов прямой линии связи в совокупности мобильных станций.
Фиг.2 является блок-схемой, иллюстрирующей один вариант осуществления контроллера 206 базовой станции (BSC). BSC 206 может устранять вышеупомянутое ограничение синхронизации с помощью выбора другого формата интервала времени для F-DPCH. F-DPCH может включать в себя один кадр радиосвязи, который имеет продолжительность 10 миллисекунд (мс). F-DPCH может включать в себя 15 интервалов времени. BSC 206 может выбирать для каждого из 15 интервалов времени разный формат интервала времени. Модуль 202 вычисления канала может вычислять F-DPCH, который передают из BSC 206 в мобильную станцию. Модуль 202 вычисления канала может вычислять различные интервалы времени, включенные в F-DPCH. BSC 206 также может включать в себя набор форматов 212 интервалов времени, которые могут быть использованы для каждого из интервалов времени F-DPCH. Каждый из набора форматов 212 интервалов времени может отличаться от других форматов интервалов времени. Устройство 204 выбора формата интервала времени может выбирать один из интервалов времени из набора 212, и этот выбранный формат может быть использован в качестве формата для интервала времени в F-DPCH. Выбор отличного формата интервала времени позволяет битам ТРС, переданным в F-DPCH первой базовой станции, иметь смещение синхронизации, которое отличается от смещения синхронизации бит ТРС, переданных в F-DPCH другой базовой станции. Кроме того, BSC 206 может сигнализировать это смещение синхронизации в каждую из базовых станций отдельно от сигнализации, осуществляемой контроллером радиосети (RNC). В других вариантах осуществления функции BSC 206, описанные выше, могут быть объединены в одной или более базовых станциях.
Фиг.3 является блок-схемой последовательности этапов, иллюстрирующей способ 300 увеличения пропускной способности канала в системе связи. В одном варианте осуществления могут быть вычислены 302 характеристики канала. Определяют 304 формат интервала времени для каждого из различных интервалов времени в канале. В одном варианте осуществления определение форматов интервалов времени основано на вычисленных характеристиках канала. Выбирают 306 формат интервала времени для каждого из различных интервалов времени для канала на основании определения. Передают 308 сигнал канала со смещением синхронизации вследствие выбранных форматов интервалов времени, которые применены к каналу.
Способ 300 по фиг.3, описанный выше, может быть выполнен с помощью соответствующих блоков 300А «средство плюс функция», приведённых на фиг.3А. Иначе говоря, блоки с 302 по 308, приведённые на фиг.3, соответствуют блокам «средство плюс функция» с 302А по 308А, приведённым на фиг.3А.
Фиг.4 иллюстрирует один вариант осуществления структуры кадра F-DPCH 400. Кадр может иметь продолжительность 10 мс и включает в себя 15 интервалов 408, 410, 412, 414 времени. Каждый из интервалов времени, такой как интервал 412 времени #i, может иметь продолжительность, равную 2560 элементов сигнала. Каждый интервал времени может соответствовать одному периоду управления мощностью. В одном варианте осуществления каждый интервал времени, такой как интервал 412 времени #i, включает в себя первую секцию Tx OFF, в которой могут быть переданы биты NOFF1. Интервал 412 времени #i также может включать в себя секцию 404 ТРС, в которой в мобильную станцию передают биты NTPC. Кроме того, интервал 412 времени #i также может включать в себя вторую секцию Tx OFF, в которой могут быть переданы биты NOFF2. Число бит, посланных в первой секции 402 Tx OFF, секции 404 ТРС и второй секции 406 Tx OFF, может быть изменено, таким образом изменяя формат интервала времени интервала 412 времени #i. В одном варианте осуществления для смещения определяют набор форматов интервалов времени. Сеть может выбирать формат интервала времени для F-DPCH каждой базовой станции. В одном варианте осуществления выбор формата интервала времени для F-DPCH каждой базовой станции позволяет сети использовать каждое имеющееся смещение F-DPCH без модификации синхронизации кадра мобильной станции, которая принимает F-DPCH.
Фиг.5 является таблицей 500 форматов интервалов времени, которая иллюстрирует число бит периодов 402, 406 OFF и поля 404 ТРС, упомянутых выше со ссылкой на фиг.4. Для каждого формата интервала времени также показана соответствующая скорость 504 передачи битов канала, скорость 506 передачи символов канала, SF 508, биты/интервал 510 времени, биты/интервал 512 времени NOFF1, биты/интервал 514 времени NTPC и биты/интервал 516 времени NOFF2. Каждый формат 502 интервала времени может соответствовать разному множеству периодов OFF в интервале времени F-DPCH. Например, формат #3 интервала времени может включать в себя скорость 504 передачи битов канала, равную трем, и скорость передачи 506 символов канала, равную 1,5. Кроме того, формат #3 интервала времени включает в себя SF 508, равный 256, а также 20 бит. Для формата #3 интервала времени 8 бит NOFF1 могут быть в первой секции 402 Tx OFF, 2 бита NTPC в секции 404 ТРС и 10 бит NOFF2 - во второй секции 406 Tx OFF. Как показано, для F-DPCH могут быть выбраны десять разных форматов 502 интервалов времени. Каждый из девяти разных форматов 502 интервалов времени включает в себя отличное смещение синхронизации для бит ТРС, переданных в мобильную станцию. F-DPCH с модифицированными форматами интервалов времени не изменяет временную шкалу кадра радиосвязи. В одном варианте осуществления временная шкала обработки бит ТРС с помощью мобильной станции может быть изменена для данного F-DPCH, если применяют форматы 502 интервалов времени. Однако полное время ТРС не может быть модифицировано.
Фиг.6 является блок-схемой базовой станции 608 в соответствии с одним вариантом осуществления описанного устройства. Базовая станция 608 может быть контроллером базовой станции, приемопередатчиком базовой станции и тому подобным. Базовая станция 608 включает в себя приемопередатчик 620, который включает в себя передатчик 610 и приемник 612. Приемопередатчик 620 может быть соединен с антенной 618. Базовая станция 608 дополнительно включает в себя процессор 614 цифровых сигналов (DSP), универсальный процессор 602, память 604 и интерфейс 606 связи. Различные компоненты базовой станции 608 могут быть включены в корпус 622.
Процессор 602 может управлять работой базовой станции 608. Процессор 602 также может быть назван CPU. Память 604, которая может включать в себя как постоянную память (ROM), так и память с произвольным доступом (RAM), выдает команды и данные в процессор 602. Часть памяти 604 также может включать в себя энергонезависимую память с произвольным доступом (NVRAM).
Фиг.7 иллюстрирует различные компоненты, которые могут быть использованы в устройстве 708 связи. Устройство 708 связи может включать в себя мобильную станцию, аппаратуру пользователя, карманный персональный компьютер (PDA) и тому подобное. Устройство 708 связи может включать в себя процессор 702, который управляет работой устройства 708. Процессор 702 также может быть назван CPU. Память 704, которая может включать в себя как постоянную память (ROM), так и память с произвольным доступом (RAM), выдает команды и данные в процессор 702. Часть памяти 704 также может включать в себя энергонезависимую память с произвольным доступом (NVRAM).
Устройство 708 связи также может включать в себя корпус 722, который может включать в себя передатчик 710 и приемник 712 для обеспечения передачи и приема данных между устройством 708 связи и дистанционным местоположением. Передатчик 710 и приемник 712 могут быть объединены в приемопередатчик 720. Антенна 718 может быть прикреплена к корпусу 722 и электрически соединена с приемопередатчиком 720.
Устройство 708 связи также может включать в себя детектор 706 сигналов, который может быть использован для детектирования и количественного определения уровня сигналов, принятых с помощью приемопередатчика 720. Детектор 706 сигналов может детектировать такие сигналы, как полная энергия, соотношение элементов пилот-сигнала к элементам псевдошума (PN), спектральная плотность мощности и другие сигналы.
Устройство 714 изменения состояния устройства 708 связи может управлять состоянием устройства 708 связи на основании текущего состояния и дополнительных сигналов, принятых приемопередатчиком 720 и детектированных детектором 706 сигналов. Устройство 708 может работать в любом состоянии из некоторого числа состояний. Устройство 708 связи также может включать в себя определитель 724 системы, который может быть использован для управления устройством 708 и определять, в какую систему поставщика услуг должно переключиться устройство 708, когда он определяет, что текущая система поставщика услуг не является подходящей.
Различные компоненты устройства 708 связи могут быть соединены системной шиной 726, которая может включать в себя помимо шины данных шину питания, шину управляющих сигналов и шину сигналов статуса. Однако для ясности различные шины показаны на фиг.7 в виде системной шины 726. Устройство 708 также может включать в себя процессор 716 цифровых сигналов (DSP), предназначенный для использования при обработке сигналов.
Информация и сигналы могут быть представлены с использованием любого из множества различных технологий и способов. Например, данные, инструкции, команды, информация, сигналы, биты, символы и элементарные посылки, которые могли быть упомянуты по всему вышеприведенному описанию, могут быть представлены напряжениями, токами, электромагнитными волнами, магнитными полями или частицами, оптическими полями или частицами, или любыми их комбинациями.
Различные иллюстративные логические блоки, модули, схемы и этапы алгоритмов, описанные в связи с вариантами осуществления, раскрытыми в настоящей заявке, могут быть осуществлены в виде электронного аппаратного обеспечения, компьютерного программного обеспечения или комбинации первого и второго. Чтобы понятно проиллюстрировать эту взаимозаменяемость аппаратного обеспечения и программного обеспечения, различные иллюстративные компоненты, блоки, модули, схемы и этапы описаны выше, в общем, с точки зрения их функционального назначения. Осуществлено ли такое функциональное назначение в виде аппаратного обеспечения или в виде программного обеспечения, зависит от особых ограничений применения и конструкции, установленных для всей системы. Специалисты в данной области техники могут осуществить описанное функциональное назначение различными способами для каждого конкретного применения, но такие варианты осуществления не должны считаться выходящими за рамки объема настоящего изобретения.
Различные иллюстративные логические блоки, модули и схемы, описанные в связи с вариантами осуществления, раскрытыми в настоящей заявке, могут быть осуществлены или выполнены с помощью универсального процессора, процессора цифровых сигналов (DSP), интегральной схемы прикладной ориентации (ASIC), вентильной матрицы, программируемой в условиях эксплуатации (FPGA) или другого программируемого логического устройства, дискретного вентиля или транзисторной логической схемы, дискретных компонентов аппаратного обеспечения или любой их комбинации, выполненной с возможностью выполнения функций, описанных в настоящей заявке. Универсальный процессор может быть микропроцессором, но в качестве альтернативы процессор может быть любым традиционным процессором, контроллером, микроконтроллером или конечным автоматом. Процессор также может быть осуществлен в виде комбинации вычислительных устройств, например комбинации DSP и микропроцессора, множества микропроцессоров, одного или более микропроцессоров в сочетании с ядром DSP или любой другой такой конфигурации.
Этапы способа или алгоритма, описанные в связи с вариантами осуществления, раскрытыми в настоящей заявке, могут быть осуществлены непосредственно в аппаратном обеспечении, в программном обеспечении, в модуле, выполняемом с помощью процессора, или в комбинации первого и второго. Модуль программного обеспечения может находиться в памяти RAM, флэш-памяти, памяти ROM, памяти EPROM, памяти EEPROM, в регистрах, на жестком диске, на сменном диске, CD-ROM или любом другом виде носителя информации, известном в данной области техники. Иллюстративный носитель информации соединен с процессором таким образом, что процессор может считывать информацию с носителя информации и записывать информацию на носитель информации. В качестве альтернативы носитель информации может неотъемлемой частью процессора. Процессор и носитель информации могут находиться в ASIC. ASIC может находиться в терминале пользователя. В качестве альтернативы процессор и носитель информации могут находиться в отдельных компонентах терминала пользователя.
Способы, раскрытые в настоящей заявке, содержат один или более этапов или действий, предназначенных для выполнения описанного способа. Этапы способа и/или действия могут быть заменены друг с другом, не выходя за рамки объема настоящего изобретения. Иначе говоря, если для правильной работы варианта осуществления требуется определенная последовательность этапов или действий, последовательность и/или использование определенных этапов и/или действий может быть модифицирована, не выходя за рамки объема настоящего изобретения.
В одном или более примерных вариантов осуществления описанные функции могут быть осуществлены в аппаратном обеспечении, программном обеспечении, программно-аппаратном обеспечении или любой их комбинации. В программном обеспечении функции могут быть сохранены в виде одной или более инструкций или кода на машиночитаемом носителе или переданы с помощью машиночитаемого носителя. Машиночитаемый носитель включает в себя как компьютерное запоминающее устройство, так и среду связи, включающую в себя любую среду, которая способствует передаче компьютерной программы из одного места в другое. Запоминающее устройство может быть любым доступным устройством, доступ к которому может быть осуществлен с помощью компьютера. В качестве примера, но не ограничения, такой машиночитаемый носитель может содержать RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM или другую память на оптическом диске, память на магнитном диске или другие устройства магнитной памяти или любую другую среду, которая может быть использована для переноса или сохранения желаемого программного кода в виде инструкций или структур данных и доступ к которой может быть осуществлен с помощью компьютера. Также машиночитаемым носителем называют соответственно любое соединение. Например, если программное обеспечение передают с web-сайта, сервера или другого дистанционного источника с использованием коаксиального кабеля, волоконно-оптического кабеля, витой пары, цифровой абонентской линии (DSL) или беспроводных технологий, таких как инфракрасное излучение, радиоволны и микроволны, тогда коаксиальный кабель, волоконно-оптический кабель, витая пара, DSL или беспроводные технологии, такие как инфракрасное излучение, радиоволны и микроволны включены в определение среды. Понятие «диск» (disk или disc) в контексте настоящей заявки включает в себя компакт-диск (CD), лазерный диск, оптический диск, цифровой универсальный диск (DVD), гибкий диск и диск blu-ray, где диски (disks) обычно воспроизводят данные магнитным способом, в то время как диски (discs) воспроизводят данные оптическим способом с помощью лазеров. Комбинации вышеперечисленного также должны быть включены в объем машиночитаемого носителя.
Несмотря на то, что выше проиллюстрированы и описаны конкретные варианты осуществления и приложения настоящего изобретения, следует понимать, что изобретение не ограничено точной конфигурацией и компонентами, раскрытыми в настоящей заявке. Различные модификации, изменения и отклонения, которые будут понятны специалистам в данной области техники, могут быть сделаны в организации, работе и деталях способов и систем настоящего изобретения, раскрытых в настоящей заявке, не выходя за рамки сущности и объема изобретения.
1. Способ увеличения пропускной способности канала в системе связи, причем канал содержит множество интервалов времени, причем интервалы времени имеют некоторый формат интервала времени из набора форматов интервалов времени, причем способ содержит этапы, на которых вычисляют характеристики канала, выбирают формат интервала времени из набора форматов интервалов времени, причем выбор основан на вычисленных характеристиках канала, причем этап, на котором выбирают формат интервала времени, содержит этап, на котором выбирают позицию сигнала в каждом из множества интервалов времени, причем один или более интервалов времени содержат сигнал со смещением синхронизации, которое отличается от смещения синхронизации сигнала, переданного в другие мобильные станции, и при этом позиция сигнала является разной для каждого из форматов интервалов времени, и передают по каналу сигнал в каждом из множества интервалов времени.
2. Способ по п.1, в котором сигнал является командой управления мощностью (ТРС).
3. Способ по п.1, в котором канал является дробным выделенным физическим каналом.
4. Способ по п.1, в котором сигнал канала передают в системе широкополосного множественного доступа с кодовым разделением (W-CDMA).
5. Способ по п.1, в котором канал содержит десять потоков, предназначенных для передачи битов.
6. Способ по п.1, в котором сигнал канала передают из базовой станции в мобильную станцию.
7. Способ по п.6, в котором мобильная станция содержит активный список, причем активный список содержит обозначение одной или более базовых станций.
8. Способ по п.6, в котором форматы интервалов времени являются индивидуальными для базовой станции.
9. Способ по п.1, в котором формат интервала времени отличается от формата другого интервала времени из-за разного смещения синхронизации.
10. Способ по п.1, в котором сигнал канала передают в асинхронной сети.
11. Способ по п.1, дополнительно содержащий этап, на котором в канале передают десять бит управления мощностью передачи (ТPС).
12. Способ по п.11, в котором сигнал содержит биты управления мощностью передачи (ТРС) и в котором биты ТРС содержат смещение, индивидуальное для базовой станции.
13. Способ по п.11, дополнительно содержащий этап, на котором объединяют биты ТРС с разными смещениями синхронизации в мобильной станции.
14. Базовая станция, выполненная с возможностью увеличения пропускной способности канала в системе связи, причем канал содержит множество интервалов времени, причем интервалы времени имеют некоторый формат интервала времени из набора форматов интервалов времени, причем базовая станция содержит процессор, память, находящуюся в электронной связи с процессором, инструкции, сохраненные в памяти, причем инструкции могут быть выполняемыми для вычисления характеристик канала, выбора формата интервала времени из множества форматов интервалов времени, причем выбор может быть основан на вычисленных характеристиках канала, причем выбор формата интервала времени содержит выбор позиции сигнала в каждом из множества интервалов времени и причем один или более интервалов времени содержат сигнал со смещением синхронизации, которое отличается от смещения синхронизации сигнала, переданного в другие мобильные станции, и при этом позиция сигнала может быть разной для каждого из форматов интервалов времени, и передачи сигнала в каждом из множества интервалов времени через канал.
15. Базовая станция по п.14, в которой канал является дробным выделенным физическим каналом.
16. Базовая станция по п.14, в которой сигнал канала передают в системе широкополосного множественного доступа с кодовым разделением (W-CDMA).
17. Базовая станция по п.14, в которой канал содержит десять потоков, предназначенных для передачи битов.
18. Базовая станция по п.14, в которой сигнал канала передают из базовой станции в мобильную станцию.
19. Базовая станция по п.18, в которой мобильная станция содержит активный список, причем активный список содержит обозначение одной или более базовых станций.
20. Базовая станция по п.18, в которой форматы интервалов времени являются индивидуальными для базовой станции.
21. Машиночитаемый носитель, содержащий компьютерный программный продукт, который при выполнении компьютером побуждает компьютер выполнять способ увеличения пропускной способности канала в системе связи, причем машиночитаемый носитель содержит: код для вычисления характеристик канала в системе связи, причем канал содержит множество интервалов времени, причем интервалы времени имеют некоторый формат интервала времени из набора форматов интервалов времени, код для выбора формата интервала времени из набора форматов интервалов времени, причем выбор основан на вычисленных характеристиках канала, причем выбор формата интервала времени содержит выбор позиции сигнала в каждом из множества интервалов времени, причем один или более интервалов времени содержат сигнал со смещением синхронизации, которое отличается от смещения синхронизации сигнала, переданного в другие мобильные станции, и при этом позиция сигнала является разной для каждого из форматов интервалов времени, и код для передачи по каналу сигнала в каждом из множества интервалов времени.
22. Мобильная станция, выполненная с возможностью увеличения пропускной способности канала в системе связи, причем канал содержит множество интервалов времени, причем интервалы времени имеют некоторый формат интервала времени из набора форматов интервалов времени, причем мобильная станция содержит процессор, память, находящуюся в электронной связи с процессором, инструкции, сохраненные в памяти, причем инструкции являются выполняемыми для предоставления синхронизации одного или более интервалов времени в базовую станцию, приема смещения синхронизации, которое основано на синхронизации одного или более интервалов времени, переданной в базовую станцию, причем смещение синхронизации указывает позицию сигнала в одном или более интервалов времени, и приема одного или более интервалов времени в дробном выделенном физическом канале (F-DPCH), причем один или более интервалов времени содержат сигнал со смещением синхронизации, которое отличается от смещения синхронизации сигнала, переданного в другие мобильные станции.
23. Способ увеличения пропускной способности системы связи, содержащий этапы, на которых принимают первый интервал времени первого канала из базовой станции, причем первый интервал времени использует формат первого интервала времени, принимают второй интервал времени второго канала из базовой станции, причем второй интервал времени использует формат второго интервала времени, который отличается от формата первого интервала времени, причем первый и второй интервалы времени переносят первую и вторую команды управления мощностью, причем один или более интервалов времени содержат сигнал со смещением синхронизации, которое отличается от смещения синхронизации сигнала, переданного в другие мобильные станции, и регулируют мощность передачи устройства в соответствии с первой и второй командами управления мощностью.
