Управление межсотовой мощностью при наличии многократного использования дробных частот

Обеспечивается система(ы) и способ(ы) для управления межсотовой мощностью при наличии многократного использования дробных частот в системе беспроводной связи. Технический результат заключается в уменьшении межсотовых помех и осуществлении управления межсотовой мощностью при наличии использования дробных частот (FFR) для того, что улучшить связь. Для этого управление мощностью передачи терминала (210) и последующее подавление межсотовых помех выполняются посредством приема индикаторов (230i) нагрузки от необслуживающих секторов (246i), декодирования индикаторов нагрузки, соответствующих необслуживающим секторам, которые работают в тех же полосах частот, что и терминал, и регулирования мощности передачи согласно состояниям декодированных индикаторов нагрузки вместе с ассоциативно связанным отношением сигнала к помехам и шуму в прямой линии связи необслуживающего сектора в терминале. Состояния индикаторов нагрузки отражают величины показателей помех относительно пороговых значений. Индикаторы нагрузки также могут быть переданы необслуживающим сектором в базовую станцию (260), обслуживающую терминал, через транзитную связь (250), и упомянутая базовая станция может планировать скорректированную мощность передачи для терминала. 8 н. и 52 з.п. ф-лы, 18 ил.

 

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННУЮ ЗАЯВКУ

Данная заявка испрашивает приоритет по предварительной заявке на патент США порядковый номер 60/863792, поданной 31 октября 2006 года и озаглавленной "INTER-CELL POWER CONTROL WITH FFR". Эта заявка полностью содержится в данном документе по ссылке.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Область техники, к которой относится изобретение

Последующее описание, в общем, относится к беспроводной связи, а более конкретно к управлению межсотовой мощностью в системе беспроводной связи.

Уровень техники

Традиционные технологии, используемые для передачи информации в рамках сети мобильной связи (к примеру, сотовой телефонной сети), включают в себя методы на основе частотного, временного и кодового разделения каналов. В общем, при методах на основе частотного разделения каналов вызовы разбиваются на основе способа частотного доступа, при котором соответствующие вызовы помещаются на отдельную частоту. При методах на основе временного разделения каналов соответствующим вызовам назначается определенная часть времени на назначенной частоте. При методах на основе кодового разделения каналов соответствующие вызовы ассоциативно связываются с уникальными кодами и кодируются с расширением спектра по доступным частотам. Соответствующие технологии позволяют выполнять множественный доступ посредством одного или более пользователей.

Более конкретно, методы на основе частотного разделения каналов типично разделяют спектр на различные каналы посредством его разбиения на равномерные участки полосы пропускания, например разделение полосы частот, выделяемой для беспроводной сотовой телефонной связи, может быть разбито на 30 каналов, каждый из которых может переносить речевую связь или, при цифровых услугах, переносить цифровые данные. Каждый канал может быть назначен только одному пользователю единовременно. Один используемый в большинстве случаев вариант - это метод ортогонального частотного разделения каналов, который эффективно секционирует полную полосу пропускания системы на несколько ортогональных подполос. Эти подполосы также называются тонами, несущими, поднесущими, элементами разрешения и частотными каналами. Каждая подполоса ассоциативно связана с поднесущей, которая может быть модулирована с помощью данных. При методах на основе временного разделения каналов полоса частот разбивается во времени на последовательные отрезки времени или интервалы времени. Каждому пользователю канала предоставляется интервал времени для передачи и приема информации круговым способом. Например, в любой момент времени t пользователю предоставляется доступ к каналу на короткий интервал. Затем доступ переключается на другого пользователя, которому предоставляется короткий интервал времени для передачи и приема информации. Цикл "чередования" продолжается, и в конечном счете каждому пользователю предоставляется несколько интервалов передачи и приема.

Методы на основе кодового разделения каналов типично передают данные по определенному числу частот, доступных в любое время в диапазоне. В общем, данные оцифровываются и кодируются с расширением спектра по доступной полосе пропускания, при этом несколько пользователей могут перекрываться в канале, и соответствующим пользователям может назначаться уникальный код последовательности. Пользователи могут передавать в одном широкополосном участке спектра, при этом сигнал каждого пользователя кодируется с расширением спектра по всей полосе пропускания посредством соответствующего уникального кода кодирования с расширением спектра. Этот метод может предусматривать совместное использование, при котором один или более пользователей могут одновременно передавать и принимать. Это совместное использование может быть осуществлено через цифровую модуляцию с расширением спектра, при которой поток битов пользователя кодируется и его спектр расширяется по очень широкому каналу псевдослучайным способом. Приемное устройство выполнено с возможностью распознавать ассоциативно связанный уникальный код последовательности и отменять рандомизацию, чтобы собирать биты для конкретного пользователя когерентным способом.

Типичная сеть беспроводной связи (к примеру, использующая методы частотного, временного и кодового разделения каналов) включает в себя одну или более базовых станций, которые предоставляют зону покрытия, и один или более мобильных (к примеру, беспроводных) терминалов, которые позволяют передавать и принимать данные в зоне покрытия. Типичная базовая станция может одновременно передавать несколько потоков данных для услуг широковещательной, многоадресной и/или одноадресной передачи, при этом потоком данных является поток данных, который может представлять отдельный интерес для приема посредством мобильного терминала. Мобильный терминал в зоне покрытия базовой станции может быть заинтересован в приеме одного, нескольких или всех потоков данных, переносимых посредством составного потока. Аналогично, мобильный терминал может передавать данные в базовую станцию или другой мобильный терминал. Такой обмен данными между базовой станцией и мобильным терминалом либо между мобильными терминалами может ухудшаться вследствие изменений в канале и/или изменений мощности помех. Например, вышеупомянутые изменения могут касаться планирования, управления мощностью и/или прогнозирования скорости для одного или более мобильных терминалов в базовой станции.

Обмен данными, описанный выше, базируется на полосе пропускания, которая является конечной, что предлагает использование различных подходов для того, чтобы расширять услуги для нескольких терминалов при сохранении допустимых уровней помех. Одним из таких подходов является многократное использование частот с многократным использованием, намного меньшим 1, где большое количество соседних сот использует различные полосы частот для связи. Тем не менее, чтобы лучше использовать полосу пропускания системы и повышать, например, пиковую скорость передачи данных и пропускную способность, применялось многократное использование дробных частот (FFR), где набор полос частот может быть назначен для работы различных соседних сот/секторов. Следовательно, есть потребность уменьшать межсотовые помехи и осуществлять управление межсотовой мощностью при наличии FFR для того, чтобы улучшать связь.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Далее представлено упрощенное раскрытие изобретения для того, чтобы предоставлять базовое понимание некоторых аспектов раскрытых вариантов его осуществления. Это раскрытие не является всесторонним обзором и не предназначено ни для определения ключевых или важнейших элементов, ни для описывания объема этих вариантов осуществления. Его цель состоит в том, чтобы представить некоторые понятия описанных вариантов осуществления в упрощенной форме в качестве вступления к более подробному описанию, которое представлено далее.

В аспекте раскрыт способ для формирования индикатора нагрузки в системе беспроводной связи, при этом способ содержит: отслеживание показателя помех, ассоциативно связанного с помехами, инициируемыми в секторе беспроводной связи; определение индикатора нагрузки согласно тому, превышает ли показатель помех пороговое значение; и сообщение индикатора нагрузки.

В другом аспекте описание объекта изобретения раскрывает устройство, которое работает в системе беспроводной связи, содержащее: средство определения показателя помех, ассоциативно связанного с помехами, возникающими в секторе беспроводной связи; средство формирования индикатора нагрузки, ассоциативно связанного с показателем помех, в частотно-временном ресурсе; средство приема набора индикаторов нагрузки; и средство планирования назначения плотности мощности.

В другом аспекте раскрывается устройство беспроводной связи, содержащее: по меньшей мере, один процессор, выполненный с возможностью отслеживать помехи, возникающие в наборе секторов, чтобы передавать в широковещательном режиме индикатор нагрузки, когда показатель помех, ассоциативно связанный с отслеживаемыми помехами, превышает пороговое значение, сообщать индикатор нагрузки через транзитную связь по сети и назначать мощность передачи, по меньшей мере, частично на основе логического состояния принимаемого индикатора нагрузки; и запоминающее устройство, соединенное, по меньшей мере, с одним процессором.

Еще дополнительный аспект - это компьютерный программный продукт, содержащий машиночитаемый носитель, содержащий: код для побуждения, по меньшей мере, одного компьютера отслеживать показатель помех, ассоциативно связанный с помехами, возникающими в секторе беспроводной связи; код для побуждения, по меньшей мере, одного компьютера определять индикатор нагрузки согласно тому, превышает ли показатель помех пороговое значение; и код для побуждения, по меньшей мере, одного компьютера сообщать индикатор нагрузки.

Другой аспект, раскрытый в данном документе, связан со способом, который способствует управлению мощностью в системе беспроводной связи, при этом способ содержит: прием индикатора нагрузки, возникшего в наборе секторов; декодирование индикатора нагрузки, соответствующего необслуживающему сектору с самым высоким отношением сигнала к помехам и шуму, который работает в полосах частот, назначенных мобильному терминалу; и регулирование мощности передачи мобильного терминала согласно состоянию декодированного индикатора нагрузки.

Еще один аспект раскрывает устройство беспроводной связи, содержащее: по меньшей мере, один процессор, выполненный с возможностью принимать индикатор нагрузки, возникший в наборе секторов, декодировать индикатор нагрузки, соответствующий необслуживающему сектору с самым высоким отношением сигнала к помехам и шуму, который совместно использует шаблон многократного использования дробных частот вместе с мобильным терминалом, и уменьшать мощность передачи мобильного терминала, когда значение декодированного индикатора нагрузки указывает, что показатель помех в необслуживающем секторе превысил пороговое значение; и запоминающее устройство, соединенное, по меньшей мере, с одним процессором.

В еще одном аспекте раскрывается устройство, которое работает в среде беспроводной связи, при этом устройство содержит: средство приема индикатора нагрузки, ассоциативно связанного с величиной показателя помех, при этом индикатор нагрузки возникает в необслуживающем секторе; средство декодирования индикатора нагрузки, соответствующего необслуживающему сектору с самым высоким отношением сигнала к помехам и шуму, который работает при многократном использовании дробных частот, назначенном терминалу доступа; и средство регулирования спектральной плотности мощности передачи мобильного терминала согласно состоянию декодированного индикатора нагрузки.

Еще другой аспект раскрывает компьютерный программный продукт, содержащий машиночитаемый носитель, содержащий: код для побуждения, по меньшей мере, одного компьютера декодировать индикатор нагрузки, соответствующий необслуживающему сектору с самым высоким отношением сигнала к помехам и шуму, который работает в полосах частот, назначенных мобильному терминалу, при этом полосы частот ассоциативно связаны с шаблоном многократного использования дробных частот; и код для побуждения, по меньшей мере, одного компьютера регулировать мощность передачи мобильного терминала согласно значению декодированного индикатора нагрузки.

Для достижения вышеуказанных и связанных целей один или более вариантов осуществления содержат признаки, далее полностью описанные и конкретно указанные в формуле изобретения. Последующее описание и прилагаемые чертежи подробно излагают определенные иллюстративные аспекты и указывают некоторые из множества способов, которыми могут быть использованы принципы вариантов осуществления. Другие преимущества и новые признаки должны стать очевидными из следующего подробного описания, при рассмотрении его вместе с чертежами, и раскрытые варианты осуществления предназначены для того, чтобы включать в себя все эти аспекты и их эквиваленты.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 иллюстрирует систему беспроводной связи с множественным доступом в соответствии с различными аспектами, изложенными в данном документе.

Фиг.2 является блок-схемой примерной системы, которая способствует межсотовому управлению мощностью при наличии многократного использования дробных частот.

Фиг.3A и 3B - блок-схемы примерных вариантов осуществления мобильного терминала и точки доступа согласно аспектам, описанным в данном документе.

Фиг.4 иллюстрирует примерную систему беспроводной связи, работающую с многократным использованием дробных частот 1/3.

Фиг.5A и 5B - схематичные представления определения показателей помех и индикаторов нагрузки согласно аспектам, раскрытым в настоящем подробном описании.

Фиг.6 представляет блок-схему примерного способа определения индикатора нагрузки в связи с управлением межсотовой мощностью при наличии многократного использования дробных частот согласно аспектам, изложенным в данном документе.

Фиг.7 представляет блок-схему примерного способа управления мощностью при наличии многократного использования дробных частот в соответствии с аспектами, описанными в данном документе.

Фиг.8 представляет блок-схему примерного способа управления мощностью через обслуживающую базовую станцию в соответствии с аспектами, раскрытыми в данном документе.

Фиг.9A, 9B и 9C иллюстрируют соответственно таблицу многократного использования частот, используемую в моделировании управления межсотовыми помехами, и результаты упомянутых моделирований для характера изменения помех и интегральных распределений для пропускной способности терминала, на основе различных схем управления мощностью.

Фиг.10 является блок-схемой варианта осуществления системы передающего устройства и системы приемного устройства в применении режима со множеством входов и множеством выходов, который предусматривает обмен данными в соте/секторе в соответствии с одним или более аспектами, изложенными в данном документе.

Фиг.11 является блок-схемой системы, которая принимает и обрабатывает индикаторы нагрузки и регулирует мощность передачи в среде беспроводной связи в соответствии с различными аспектами, описанными в настоящем подробном описании.

Фиг.12 является блок-схемой системы, которая формирует и передает индикаторы нагрузки в среде беспроводной связи согласно различным аспектам, описанным в данном документе.

Фиг.13 иллюстрирует блок-схему примерной системы, которая обеспечивает формирование индикаторов нагрузки в беспроводной связи в соответствии с аспектами настоящего раскрытия объекта изобретения.

Фиг.14 иллюстрирует блок-схему примерной системы, которая обеспечивает прием и декодирование индикаторов нагрузки, а также регулирование мощности передачи в соответствии с аспектами настоящего раскрытия объекта изобретения.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Далее описываются различные варианты осуществления со ссылками на чертежи, в которых одинаковые ссылочные позиции используются для обозначения одинаковых элементов. В последующем описании, для целей пояснения, многие конкретные детали объяснены для обеспечения полного понимания одного или более вариантов осуществления. Тем не менее, может быть очевидным, что эти варианты осуществления могут применяться на практике без этих конкретных деталей. В других случаях, хорошо известные структуры и устройства показаны в виде блок-схемы, чтобы упростить описание одного или более вариантов осуществления.

При использовании в данной заявке термины "компонент", "модуль", "система" и т.п. предназначены для того, чтобы ссылаться на относящийся к компьютеру объект, будь то аппаратные средства, программно-аппаратные средства, сочетание аппаратных средств и программного обеспечения программное обеспечение либо исполняемое программное обеспечение. Например, компонент может быть, но не только, процессом, исполняемым на процессоре, процессором, объектом, исполняемым файлом, потоком исполнения, программой и/или компьютером. В качестве иллюстрации, и приложение, запущенное на вычислительном устройстве, и вычислительное устройство может быть компонентом. Один или более компонентов могут постоянно находиться внутри процесса и/или потока исполнения, и компонент может быть локализован на компьютере и/или распределен между двумя и более компьютерами. Кроме того, эти компоненты могут приводиться в исполнение с различных машиночитаемых носителей, содержащих различные сохраненные структуры данных. Компоненты могут обмениваться данными посредством локальных и/или удаленных процессов, например, в соответствии с сигналом, имеющим один или более пакетов данных (к примеру, данных из одного компонента, взаимодействующего с другим компонентом в локальной системе, распределенной системе и/или по сети, например по Интернету, с другими системами посредством сигнала).

Кроме того, термин "или" имеет намерение означать включающее "или" вместо исключающего "или". Т.е., если не указано иное или не очевидно из контекста, "X использует A или B" имеет намерением означать любую из естественных включающих перестановок. Т.е. если X использует A; X использует B; или X использует и A, и B, то "X использует A или B" удовлетворяется в любом из вышеуказанных случаев. Помимо этого единственное число при использовании в данной заявке и прилагаемой формуле изобретения, в общем, должно истолковываться так, чтобы означать "один или более", если иное не указано или не очевидно из контекста, направленного на форму единственного числа.

Различные варианты осуществления описываются в данном документе в связи с беспроводным терминалом. "Беспроводной терминал" относится к устройству, предоставляющему возможности передачи речи и/или данных пользователю. Беспроводной терминал может быть подключен к вычислительному устройству, такому как портативный компьютер или настольный компьютер, либо может быть автономным устройством, таким как персональный цифровой помощник (PDA). Беспроводной терминал можно также называть системой, абонентским устройством, абонентской станцией, мобильной станцией, мобильным терминалом, удаленной станцией, точкой доступа, удаленным терминалом, терминалом доступа, пользовательским терминалом, пользовательским агентом, пользовательским устройством или пользовательским оборудованием. Беспроводным терминалом может быть абонентская станция, беспроводное устройство, сотовый телефон, PCS-телефон, беспроводной телефон, телефон с протоколом инициирования сеанса (SIP), станция беспроводного абонентского доступа (WLL), персональный цифровой помощник (PDA), карманное устройство с поддержкой беспроводных соединений или другое обрабатывающее устройство, подключенное к беспроводному модему.

Базовая станция может относиться к устройству в сети доступа, которое обменивается данными по радиоинтерфейсу посредством одного или более секторов с терминалами доступа и с другими базовыми станциями через транзитную связь по сети. Базовая станция может выступать в качестве маршрутизатора между беспроводным терминалом и остальной частью сети доступа, которая может включать в себя IP-сеть, посредством преобразования принимаемых кадров радиоинтерфейса в IP-пакеты. Базовая станция также координирует управление атрибутами для радиоинтерфейса. Помимо этого различные варианты осуществления описываются в данном документе в связи с базовой станцией. Базовая станция может быть использована для обмена данными с мобильным устройством(ами) и также может упоминаться как точка доступа, узел B, усовершенствованный узел B (eNodeB) или с помощью какого-либо другого термина.

На фиг.1 представлена иллюстрация системы 100 беспроводной связи с множественным доступом в соответствии с различными аспектами. В одном примере система 100 беспроводной связи с множественным доступом включает в себя несколько базовых станций 110 и несколько терминалов 120. Дополнительно, одна или более базовых станций 110 могут обмениваться данными с одним или более терминалами 120. В качестве неограничивающего примера базовая станция 110 может быть точкой доступа, узлом B и/или другим соответствующим сетевым объектом. Каждая базовая станция 110 предоставляет покрытие связи для конкретной географической зоны 102а-с. При использовании в данном документе и, в общем, в данной области техники термин "сота" может означать базовую станцию 110 и/или ее зону 102 покрытия в зависимости от контекста, в котором используется этот термин.

Чтобы повысить пропускную способность системы, зона 102a, 102b или 102c покрытия, соответствующая базовой станции 110, может быть секционирована на несколько меньших зон (к примеру, зоны 104a, 104b и 104c). Каждая из меньших зон 104a, 104b и 104c может обслуживаться посредством соответствующей базовой приемопередающей подсистемы (BTS, не показана). При использовании в данном документе и, в общем, в данной области техники термин "сектор" может упоминаться как BTS и/или его зона покрытия в зависимости от контекста, в котором используется термин. В одном примере секторы 104a, 104b, 104c в соте 102a, 102b, 102c могут формироваться посредством групп антенн (не показаны) в базовой станции 110, при этом каждая группа антенн отвечает за обмен данными с терминалами 120 в части соты 102a, 102b или 102c. Например, обслуживающая сота 102a базовой станции 110 может иметь первую группу антенн, соответствующую сектору 104a, вторую группу антенн, соответствующую сектору 104b, и третью группу антенн, соответствующую сектору 104c. Тем не менее, следует принимать во внимание то, что различные аспекты, раскрытые в данном документе, могут использоваться в системе, имеющей секторизованные и/или несекторизованные соты. Дополнительно, следует принимать во внимание то, что все подходящие сети беспроводной связи, имеющие любое число секторизованных и/или несекторизованных сот, находятся в пределах объема прилагаемой формулы изобретения. Для простоты термин "базовая станция" при использовании в данном документе может упоминаться как станция, которая обслуживает сектор, так и как станция, которая обслуживает соту. При использовании в данном документе "обслуживающая" точка доступа - это точка, с которой терминал выполняет передачи трафика (данных) по восходящей линии связи, а "соседняя" (необслуживающая) точка доступа - это точка, с которой терминал может иметь передачи трафика по нисходящей линии связи и/или управляющие передачи как по восходящей, так и по нисходящей линиям связи, но не передачи трафика по восходящей линии связи. Следует принимать во внимание, что, при использовании в данном документе, сектор нисходящей линии связи в сценарии с разъединенной линией - это соседний сектор. Хотя последующее описание, в общем, относится к системе, в которой каждый терминал обменивается данными с одной обслуживающей точкой доступа для простоты, следует принимать во внимание, что терминалы могут обмениваться данными с любым числом обслуживающих точек доступа.

В соответствии с одним аспектом терминалы 120 могут быть рассредоточены по всей системе 100. Каждый терминал 120 может быть стационарным или мобильным. В качестве неограничивающего примера, терминал 120 может быть терминалом доступа (AT), мобильной станцией, пользовательским оборудованием, абонентской станцией и/или другим соответствующим сетевым объектом. Терминалом может быть беспроводное устройство, сотовый телефон, персональный цифровой помощник (PDA), беспроводной модем, переносное устройство и другое подходящее устройство. Дополнительно, терминал 120 может обмениваться данными с любым числом базовых станций 110 либо ни с одной из базовых станций 110 в любой данный момент.

В другом примере система 100 может использовать централизованную архитектуру посредством использования системного контроллера 130, который может быть соединен с одной или более базовых станций 110 и предоставлять координацию и управление для базовых станций 110. В соответствии с альтернативными аспектами системный контроллер 130 может быть одним сетевым объектом или совокупностью сетевых объектов. Дополнительно, система 100 может использовать распределенную архитектуру, чтобы давать возможность базовым станциям 110 обмениваться данными друг с другом по мере необходимости. Транзитный обмен 135 данными по сети может упрощать обмен данными типа точка-точка между базовыми станциями, использующими такую распределенную архитектуру. В одном примере системный контроллер 130 дополнительно может содержать одно или более соединений с несколькими сетями. Эти сети могут включать в себя Интернет, другие сети с коммутацией пакетов и/или сети передачи речи с коммутацией каналов, которые могут предоставлять информацию в и/или из терминалов 120, поддерживающих связь с одной или более базовых станций 110 в системе 100. В другом примере системный контроллер 130 может включать в себя или быть соединен с планировщиком (не показан), который может планировать передачи в и/или из терминалов 120. Альтернативно, планировщик (диспетчер) может постоянно размещаться в каждой отдельной соте 102, каждом секторе 104 или в комбинации вышеозначенного.

В одном примере система 100 может использовать одну или более схем множественного доступа, таких как CDMA, TDMA, FDMA, OFDMA, FDMA с одной несущей (SC-FDMA) и/или других подходящих схем множественного доступа. TDMA использует мультиплексирование с временным разделением (TDM), при котором передачи для различных терминалов ортогонализированы посредством передачи в различные временные интервалы. FDMA использует мультиплексирование с частотным разделением (FDM), при котором передачи для различных терминалов 120 ортогонализированы посредством передачи на различных частотных поднесущих. В одном примере TDMA- и FDMA-системы также могут использовать мультиплексирование с кодовым разделением (CDM), при котором передачи для нескольких терминалов могут быть ортогонализированы с помощью различных ортогональных кодов (к примеру, кодов Уолша), даже если они передаются в одном интервале времени или частотной поднесущей. OFDMA использует мультиплексирование с ортогональным частотным разделением (OFDM), а SC-FDMA использует мультиплексирование с частотным разделением с одной несущей (SC-FDM). OFDM и SC-FDM могут секционировать ширину полосы системы на несколько ортогональных поднесущих (к примеру, тоны, элементы разрешения и т.д.), каждая из которых может модулироваться данными. В общем, символы модуляции отправляются в частотной области при OFDM и во временной области при SC-FDM. Дополнительно и/или альтернативно, ширина полосы системы может быть разделена на одну или более частотных несущих, каждая из которых может содержать одну или более поднесущих. Система 100 также может использовать комбинацию схем множественного доступа, таких как OFDMA и CDMA. Хотя методы управления мощностью, предоставленные в данном документе, в общем, описываются для OFDMA-системы, следует принимать во внимание, что методы, описанные в данном документе, аналогично могут быть применены к любой системе беспроводной связи.

В другом примере базовые станции 110 и терминалы 120 в системе 100 могут обмениваться данными с помощью одного или более каналов передачи данных и сигнализации с использованием одного или более каналов управления. Каналы передачи данных, используемые системой 100, могут быть назначены активным терминалам 120 так, что каждый канал передачи данных используется только одним терминалом в любой данный момент времени. Альтернативно, каналы передачи данных могут быть назначены нескольким терминалам 120, которые могут быть перекрывающимися или ортогонально планироваться в канале передачи данных. Чтобы сэкономить системные ресурсы, каналы управления, используемые посредством системы 100, также могут быть совместно использованы среди нескольких терминалов 120 с помощью, например, мультиплексирования с кодовым разделением. В одном примере каналы передачи данных, ортогонально мультиплексированные только по частоте и времени (к примеру, каналы передачи данных, не мультиплексированные с помощью CDM), могут быть менее подвержены потере в ортогональности, обусловленной характеристиками каналов и недостатками приемного устройства, чем соответствующие каналы управления.

Фиг.2 является блок-схемой системы 200, которая способствует межсотовому управлению мощностью при наличии многократного использования дробных частот (FFR). Абонентское устройство 210 работает с многократным использованием дробных частот, причем шаблон многократного использования (или таблица многократного использования) получается в процессе синхронизации или принимается через нисходящую линию связи от обслуживающего узла B. Терминал 210 может принимать сигналы нисходящей линии связи от множества соседних необслуживающих узлов B 230₁-230_N. Каждая из этих базовых станций обслуживает соседний сектор (который также может быть обслуживающей сотой в зависимости от характеристик секторизации). В зависимости от уровня помех в соседних секторах необслуживающие узлы B 230₁-230_N могут передавать в широковещательном режиме соответственно индикатор 246₁-246_N нагрузки. Следует принимать во внимание, что необслуживающие узлы B 230₁-230_N могут передавать индикаторы 246₁-246_N нагрузки в обслуживающий узел B 260 через транзитный обмен 250 данными по сети. В отличие от широковещательной передачи в нисходящей линии связи по радиоинтерфейсу, такая транзитная связь является передачей от узла к узлу по сетевой магистрали поставщика услуг. Передаваемые в широковещательном режиме индикаторы нагрузки (к примеру, 246₁-246_N) обрабатываются в абонентском устройстве 210, и мощность передачи терминала регулируется так, чтобы достигать требуемого уровня помех в необслуживающих секторах. Транзитная связь 250 индикаторов нагрузки (таких, как 246₁-246_N) с обслуживающим узлом B 260 приводит к обработке в упомянутом узле, с вытекающим перенаправлением индикатора 246 нагрузки по радиоинтерфейсу или (повторным) назначением 276 мощности терминалу 210. Повторное назначение 276 мощности явно управляет мощностью, которую абонентское устройство 210 использовало для передачи. Следует отметить, что межузловая транзитная связь также может осуществляться среди необслуживающих базовых станций (230₁-230_N). Следует отметить, что в настоящем описании различия в функциональности между необслуживающими узлами B 230₁-230_N и обслуживающим узлом B 260 представлены в целях пояснения и ясности, и соответствующая функциональность обслуживающих и необслуживающих базовых станций совместно используется среди упомянутых базовых станций. Формирование индикаторов нагрузки и их обработка подробнее поясняются ниже.

В необслуживающем узле B (к примеру, 230_J) компонент 234 формирователя индикаторов нагрузки определяет показатель помех в соседнем секторе, ассоциативно связанном с необслуживающим узлом B. Показатель помех сравнивается с пороговым значением (или допуском) показателя помех I_TH, и индикатор нагрузки (к примеру, индикатор 246_J нагрузки) формируется и передается по радиоинтерфейсу (нисходящей линии связи) или через транзитную сеть (к примеру, 250). В аспекте индикатор нагрузки со значением "истинно" передается в случаях, когда показатель помех выше I_TH, иначе передается индикатор "ложно". Следует отметить, что в системах, которые используют многократное использование дробных частот, различные пороговые значения показателя помех могут быть определены для различных подполос на основе структуры подполос FFR-шаблонов обслуживающих и необслуживающих секторов (см. ниже). Следует принимать во внимание, что несколько факторов могут определять I_TH, и эти факторы типично могут определяться поставщиком услуг: целевая пиковая скорость передачи данных, целевая спектральная эффективность, целевое время задержки, сложность и стоимость базовой станции/точки доступа и т.д. Помехи могут быть измерены в дБ относительно опорного значения I_REF, что может быть определено, к примеру, посредством тепловых помех в системе и других источников систематического шума.

Показатель помех сектора может быть средним отношением помех к тепловому шуму (IoT), отношением сигнала к помехе, отношением сигнала к шуму (SNR) или отношением сигнала к помехам и шуму (SINR). Такое среднее может быть определено по различным частотным ресурсам, к примеру подполосам частот и поднесущим, и ресурсам времени, таким как кадры и суперкадры. Уровень детализации относительно частотно-временных ресурсов измерений помех и вытекающие средние помех могут быть обусловлены посредством (a) внутренних факторов, таких как временное и частотное разрешение приборов/электронного оборудования, используемого для того, чтобы измерять помехи, или (b) внешних факторов, к примеру динамического повторного назначения шаблона многократного использования дробных частот конкретного терминала (к примеру, абонентского устройства 210). Следует принимать во внимание, что FFR-шаблоны для сектора/соты и ассоциативно связанных терминалов, работающих в секторе/соте, могут быть сообщены в необслуживающие соседние базовые станции (к примеру, 230₁-230_N) через транзитную связь по сети. Процессор 238, соединенный с компонентом 234 формирователя индикаторов нагрузки, может проводить часть вычислений, необходимых для того, чтобы устанавливать показатель помех. Запоминающее устройство 242 может сохранять значения показателей помех, алгоритмы, используемые для того, чтобы определять такие значения, и другие рабочие данные/инструкции, релевантные для определения показателя помех и индикатора нагрузки.

Как пояснено выше, UE 210 работает с многократным использованием дробных частот. В таком применении беспроводной связи доступная полоса пропускания системы делится на N частотных "участков", и n из этих участков доступны для терминала 210. Участки типично соответствуют группе подполос (где каждая подполоса содержит набор поднесущих). Как раскрыто в дальнейшем, мобильное устройство 210 может декодировать индикаторы нагрузки от необслуживающих секторов, которые имеют доступные частоты, заключенные в n участков, назначенных мобильному устройству. Такая частотная дискриминация улучшает управление мощностью относительно традиционных способов, поскольку передачи от мобильного устройства (к примеру, UE 210) создают помехи прежде всего для необслуживающих секторов, работающих в тех же подполосах частот, что и подполосы, в которых работает мобильное устройство. Следует отметить, что в идеализированных условиях поднесущие в подполосах являются взаимно ортогональными, и, таким образом, поднесущие различных частот не создают помехи. В типичном сценарии ортогональность среди поднесущих в значительной степени преобладает, и поэтому релевантные индикаторы для управления помехами и управления мощностью передаются в перекрывающихся спектральных областях для обмена данными между терминалами и необслуживающими секторами.

Компонент 214 мониторинга нагрузки/FFR декодирует принимаемые индикаторы нагрузки и определяет, имеют ли место индикаторы "истинно" или "ложно". (Следует принимать во внимание, что любые другие логические состояния, указывающие, что помехи превышают пороговое значение, являются допустимыми индикаторами, к примеру "выше" или "ниже", "высокий" или "низкий" и т.д.) Случаи, в которых принимаемый индикатор нагрузки (к примеру, 246_N), соответствующий необслуживающему сектору с наибольшим SINR прямой линии связи (величиной, которая доступна в терминале 210), есть "истинно", приводят к уменьшению компонентом 218 управления мощностью мощности или спектральной плотности мощности передачи. Когда терминал принимает индикатор нагрузки "ложно", он увеличивает свою мощность или спектральную плотность мощности передачи. Следует отметить, что декодирование двоичного состояния индикатора нагрузки, которое типично сообщается с помощью одного бита в канале управления, требует того, чтобы декодирующий мобильный терминал (к примеру, UE 210) знал шаблон (или внедрение) многократного использования дробных частот для соседних необслуживающих секторов. Такие FFR-шаблоны могут быть (i) получены посредством мобильного терминала во время обнаружения сектора/соты или (ii) переданы в мобильное устройство посредством его обслуживающего узла B (к примеру, 260), когда этот узел принял FFR-шаблоны, используемые соседними необслуживающими секторами через транзитную связь по сети. Следует отметить, что, в общем, FFR-шаблоны необслуживающих ближайших соседей необходимы вследствие слабости сигналов, передаваемых посредством второго ближайшего соседнего, и далее, необслуживающих секторов. Необходимость знания нескольких FFR-шаблонов увеличивает затраты ресурсов на обработку; тем не менее, повышение производительности при управлении мощностью и управлении помехами компенсирует эти затраты ресурсов (см. ниже). Помимо этого такие шаблоны могут быть сохранены в запоминающем устройстве (к примеру, 226) в мобильном устройстве. Следует отметить, что когда индикаторы нагрузки соседних секторов (к примеру, 246₁-246_N) передаются через транзитную связь (к примеру, 250) и обрабатываются в обслуживающей базовой станции (к примеру, 260), мобильный терминал (к примеру, 210) может обходиться без знания запланированных FFR-шаблонов, если мощность передачи терминала должна планироваться посредством обслуживающей базовой станции.

Что касается отклика на индикатор "истинно", снижение мощности может осуществляться в разомкнутом контуре управления, где мощность уменьшается на смещение ΔP(I), которое зависит от значения показателя помех I или может быть заранее определенной константой ΔP(I)=ΔP₀, к примеру 0,25 dBm, и посредством UE не запрошено измерение помех с обратной связью. Альтернативно, контур управления может быть замкнут посредством запрашивания обратной связи о помехах после снижения мощности. Следует принимать во внимание, что предусмотрен компромисс между затратами ресурсов, вводимыми посредством используемого контура управления, и оптимизацией ΔP(I), чтобы обеспечивать эффективное подавление помех ниже I_TH. Управление с замкнутым контуром позволяет достигать оптимальных уровней помех за несколько этапов управления; тем не менее, каждый этап обратной связи, который требует того, чтобы каждый сектор, который выдавал индикатор нагрузки "истинно", измерял помехи после этапа снижения мощности, может увеличивать время задержки на обмен данными до уровней, которые являются неадекватными для приложения, выполняемого посредством терминала 210 (к примеру, проведение онлайновых игр, видеоконференция, передача видео в широковещательном режиме), или которые несовместимы с параметрами QoS, установленными оператором. С другой стороны, открытый контур управления не запрашивает измерения помех, но такое управление может испытывать чрезмерное число этапов снижения мощности для достижения удовлетворительного уровня помех, что также может привести в результате к ухудшению качества связи, связанному с временем задержки.

Что касается увеличения мощности, фиксированные приращения смещения ΔP' могут быть подходящими. Для уменьшения сложности ΔP' может равняться ΔP₀.

Фиг.3A иллюстрирует блок-схему 300 базовой станции, которая базируется на хранилище 310 политик и компоненте 320 искусственного интеллекта (AI) для того, чтобы определять формирование индикаторов нагрузки. Хранилище 310 политик содержит компоненты политики, которые определяют интервал времени Δt, в котором определяется показатель помех, и величину пороговых значений показателя помех, которые должны быть применены при формировании индикатора нагрузки. Компоненты политики могут определять пороговые значения для каждой подполосы, используемой в FFR-шаблоне, или средние пороговые значения по подполосам (см. ниже). Следует отметить, что компоненты политики могут изменяться за период времени на основе прошлых данных системного отклика на управление помехами; изменения являются адаптивными, к примеру типично осуществляются так, чтобы оптимизировать компоненты политики, чтобы достигать более высокого уровня управления помехами, к примеру уменьшения колебаний целевого значения для определенного показателя помех в секторе, меньшего времени достижения целевого значения (период времени начального регулирования во время управления, необходимый для того, чтобы приводить управляемое количество к величине около искомого значения от начального состояния управления) и т.д. Компоненты политики могут передаваться между различными секторами через транзитную связь 250 по сети. Следует принимать во внимание, что различные соседние базовые станции (к примеру, 230₁-230_N) могут иметь различные компоненты политики для формирования индикатора нагрузки на основе показателя помех; таким образом, не все необслуживающие базовые станции обмениваются данными с индикаторами нагрузки 246₁-246_N одновременно. Дополнительно следует принимать во внимание, что, хотя хранилище 310 политик проиллюстрировано как автономный компонент хранения данных, оно может частично или полностью размещаться в запоминающем устройстве 242.

AI-компонент 320 может собирать статистические данные по показателям помех и логически выводить/планировать уровни помех на основе различных аспектов связи, таких как число пользователей в соте; тип пользователей (к примеру, интенсивно использующие данные пользователи, чувствительные к задержке пользователи, пользователи с увеличенными периодами активности или спорадические пользователи); погода и географические условия; а также сезонные условия, такие как увеличение листвы в области соты весной, дождь летом, сильный снегопад зимой и т.д. Логический вывод/планирование показателей помех может быть основан на многоагентном моделировании или теории игр, а также на других расширенных математических алгоритмах (см. ниже). На основе запланированных показателей помех AI-компонент 320 может изменять компоненты политики для формирования индикаторов нагрузки. Пересмотренные компоненты политики могут запрашивать, чтобы базовая станция (к примеру, необслуживающий узел B J 230_J) определяла показатели помех через конкретные интервалы и в течение конкретных периодов времени (конкретного времени в день, месяц, год) уменьшала эти интервалы времени или увеличивала их, даже приостанавливая измерения на конкретный период времени. Дополнительно, пересмотренные компоненты политики могут изменять величины пороговых значений показателей помех для подполос, в которых сектор работает, приводя к пороговым значениям с временной зависимостью.

При использовании выше и в других частях настоящего описания термин "интеллект" упоминается, как возможность рассуждать или делать выводы о чем-либо, к примеру логически выводить текущее или будущее состояние системы на основе существующей информации о системе. Искусственный интеллект может использоваться для того, чтобы идентифицировать конкретный контекст или действие или формировать распределение вероятностей конкретных состояний системы без человеческого вмешательства. Искусственный интеллект базируется на применении расширенных математических алгоритмов - к примеру деревьев решений, нейронных сетей, регрессионного анализа, кластерного анализа, генетических алгоритмов и усиленного изучения - к набору доступных данных (информации) о системе.

В частности, для осуществления различных автоматизированных аспектов, описанных выше в связи с компонентами политики для формирования индикатора нагрузки, и других автоматизированных аспектов, относящихся к настоящему новшеству, описанному в данном документе, AI-компонент (к примеру, компонент 320) может использовать одну из множества методологий для обучения на основе данных и последующих логических выводов из моделей, составляемых таким образом, к примеру скрытые марковские модели (HMM) и связанные экспериментальные модели зависимостей, более общие вероятностные графические модели, такие как байесовские сети, к примеру, создаваемые посредством структурного поиска с использованием показателя или аппроксимации с помощью байесовских моделей, линейные классификаторы, такие как методы опорных векторов (SVM), нелинейные классификаторы, такие как методы, упоминаемые как методологии "нейронных сетей", методы нечеткой логики и другие подходы, которые выполняют слияние данных и т.д.

Фиг.3B является блок-схемой 350 мобильного терминала с компонентом управления мощностью, который базируется на компоненте искусственного интеллекта, чтобы логически выводить оптимальный алгоритм регулирования/управления мощностью. Как пояснено ранее, алгоритмы управления могут включать в себя разомкнутые и замкнутые контуры управления, которые заключают в себе регулирование мощности, которое может зависеть от величины показателя помех, используемого для того, чтобы определять индикаторы нагрузки, или может быть фиксированным смещением. Дополнительно, регулирования мощности могут быть логически выведены, по меньшей мере, частично на основе конкретных приложений, выполняемых посредством UE 210, и/или данных, передаваемых посредством абонентского устройства 210. В одном аспекте для секторов, в которых терминалы выполняют чувствительные к данным приложения, такие как беспроводное онлайновое банковское обслуживание, регулирование мощности может быть более агрессивным, к примеру большие смещения регулирования мощности, чем в случаях приложений, в которых целостность информации некритична для пользователя (к примеру, просмотр/поиск в Интернете), и сеансы связи могут быть (временно) потеряны/остановлены. В другом аспекте различные зависимости между регулированием мощности и величиной показателя помех и алгоритмы на основе показателей помех могут использоваться в зависимости от диапазона помех, присутствующих в секторе. Такие алгоритмы могут размещаться в хранилище 360 алгоритмов. Следует принимать во внимание, что, хотя в варианте осуществления 350 хранилище алгоритмов - это автономный компонент, постоянно размещающийся в компоненте 218 управления мощностью, хранилище 360 может частично или полностью размещаться в запоминающем устройстве 226 UE.

Компонент 370 искусственного интеллекта может логически выводить регулирование мощности на основе различных упомянутых выше переменных. На основе методик машинного обучения AI-компонент 370 может определять оптимальное смещение мощности, чтобы уменьшать помехи, причиняемые в соседних секторах. Хотя добавление AI-компонента в мобильный терминал 210 может увеличивать сложность, преимущество логического выведения оптимальных регулирований мощности компенсирует затраты, связанные с этой сложностью. В связи с дополнительной сложностью многоядерные процессоры (к примеру, процессор 222) могут использоваться для того, чтобы обрабатывать вычислительную нагрузку при работе AI-компонента и одновременной работе UE. Следует принимать во внимание, что другие альтернативные архитектуры для процессора 222 могут быть использованы для эффективной работы AI-компонента (к примеру, 370). Кроме того, в зависимости от приложения, выполняемого посредством терминала 210, графический процессор дисплея терминала может управлять AI-компонентом, в то время когда графический пользовательский интерфейс в телефоне не используется активно, к примеру, как при только речевой связи или в приложении работы с данными с низкой частотой обновления дисплея и т.д.

Фиг.4 иллюстрирует систему 400, содержащую секторизованные соты беспроводной связи с многократным использованием дробных частот n/N=1/3, в которой терминал выборочно декодирует/реагирует на индикатор нагрузки. Каждая сота 402-408 (обслуживаемая посредством базовых станций BS1-BS4 (420₁-420₄)) секционируется на три сектора 410₁-410₃, причем каждый из этих секторов работает в одном участке частот (подполос), указанном на чертеже с помощью характерного заполнения в каждом из секторов 410₁-410₃. Следует отметить, что, хотя проиллюстрировано только три сектора, возможны более высокие степени секторизации. Сектор 1 410₁ работает в подполосах σ₁-σ₄ частот (430₁-430₄), сектор 2 410₂ - в полосах σ₅-σ₈ частот (430₅-430₈), а сектор 3 - в σ₉-σ₁₂ (430₉-430₁₂). Более точное или грубое разделение подполосы доступной ширины полосы BW возможно. Терминал 440, обслуживаемый посредством базовой станции BS₁ 420₁, может принимать или "прослушивать" индикаторы нагрузки (указаны стрелками) от необслуживающих секторов 1, 2 и 3; тем не менее, поскольку UE 440 не работает ни в одной из полос σ₁-σ₈ частот, используемых посредством секторов 2 и 3, этот терминал не декодирует/реагирует (стрелки с пунктирной линией) на индикаторы нагрузки, инициированные секторами 2 и 3, даже при том, что эти секторы могут быть перегружены, и их ассоциативно связанный FL SINR в UE 440 может быть большим.

Как упомянуто выше, FFR-шаблон 410₁-410₃ и соответствующие частоты могут поддерживаться в течение интервала времени Δτ 450, после чего новый FFR-шаблон может быть определен (к примеру, обновление FFR-шаблона) посредством базовых станций, которые обслуживают каждый сектор. Изменения в изменениях FFR-шаблона могут заключать в себе повторное секционирование доступной полосы пропускания системы в ответ на создание нового сектора(ов); повышение/понижение многократного использования; или переключение на режим большей полосы пропускания, используя новые добавленные подполосы для выполнения посредством конкретного терминала конкретных приложений, к примеру загрузки посредством терминала файлов или потоковой передачи посредством терминала видео. Следует отметить, что как следствие обновления FFR терминал 440 может менять индикаторы нагрузки, которые он декодирует.

Фиг.5A иллюстрирует шаблоны многократного использования дробных частот и определение показателей помех, используемых для управления мощностью. Показываются локализованное FFR и делокализованное FFR. Каждый из этих FFR-шаблонов охватывает интервал времени Δτ 450. В обоих случаях FRR полоса пропускания системы делится на M подполос, и N секторам назначается n=4 подполос, приводя к многократному использованию 4/M. Следует принимать во внимание, что n=4 представлено в целях пояснения и иллюстрации, а не ограничения, и другие варианты для n возможны и находятся в пределах объема настоящего подробного описания. В локализованном FFR подполосы, назначенные сектору, являются смежными и занимают конкретные частотные интервалы, тогда как в делокализованном FFR подполосы перемежаются. Следует принимать во внимание, что каждая подполоса на фиг.5A может включать в себя G поднесущих. Показатели помех {I_σ,s} 510₁-510_M и 520₁-520_M ассоциативно связаны с подполосой частот и соответствующим сектором S, например набор {I_M-7;N-1 510_M-7, I_M-6;N-1 510_M-6, I_M-5;N-1 510_M-5, I_M-4;N-1 510_M-4}, содержащий показатели помех для подполос от M-7 до M-4, которые соответствуют сектору N-1, и набор {I_M;N 520_M, I_K+3;N 520_K+3, I_P+3;N 520_P+3, I_4;N 520₄}. Следует принимать во внимание, что каждый из показателей помех 510₁-510_M и 520₁-520_M может соответствовать среднему по поднесущим, как пояснено выше, это среднее может являться результатом разрешения прибора, который определяет помехи.

В одном аспекте показатели помех, ассоциативно связанные с подполосами частот, назначенными сектору S, к примеру сектору N, усредняются, приводя к средним 〈I〉_1;L 415₁-〈I〉_N;L 515_N для локализованного FFR и 〈I〉_1;D 525₁-〈I〉_N;D 525_N для делокализованного FFR. Такое среднее может использоваться для того, чтобы сравниваться с пороговым значением помех I_TH и определять, являются ли показатели помех в секторе выше или ниже порогового значения. Следует принимать во внимание, что среднее показателей помех может быть определено за интервал времени Δτ', который короче, чем Δτ 450. В качестве примера, помехи могут быть протестированы в подполосе частот с заранее определенной частотой, к примеру измерение через каждое конкретное число кадров, например каждый радиокадр или суперкадр (к примеру, в LTE, радиокадр охватывает 10 мс). Частота тестирования может регулироваться согласно различным параметрам, таким как загрузка соты и/или трафик, характеристики канала и т.д.

Среднее показателей помех по подполосам, таким как 515₁-515_N и 525₁-525_N, может быть средним арифметическим, средним геометрическим или средним гармоническим. Каждое из средних подполосы может быть средним взвешенным; например, в среднем арифметическом каждый показатель I_σ;S помех в подполосе частот, ассоциативно связанный с сектором S, умножается на весовой коэффициент w _σ;S , который является скалярным числом, до определения среднего 〈I〉_S;a (a=L,D). Такие средние могут быть вычислены посредством процессора 238. Следует принимать во внимание, что весовые коэффициенты w _σ;S могут давать возможность учитывать систематические факторы, такие как чувствительность приборов, к примеру определение показателя помех в подполосе частот в конкретном частотном диапазоне тестируется с более низкой точностью, чем в других частотных диапазонах, при определении показателя помех. Весовые коэффициенты w _σ;S нормализуются к единице по полосам частот, назначенным сектору S, и могут зависеть от частоты, времени, характеристик канала, загрузки сектора, трафика и т.д. В аспекте весовые коэффициенты могут быть определены/логически выведены посредством AI-компонента (к примеру, компонента 320) на основе прошлых значений весовых коэффициентов и других прошлых или текущих данных, доступных для логического вывода или анализа.

Фиг.5B иллюстрирует пороговое значение I_TH показателя помех и соответствующие логические значения (к примеру, "истина" или "ложь") как функцию от подполос. Каждая подполоса 430₁-430_M частот обладает пороговым значением показателя помех I_TH 560₁-560_M, который влияет на диапазон показателей помех, которые соответствуют индикаторам нагрузки "истина"/"ложь". Пороговые значения подполос могут приводить к средним пороговым значениям 〈I_TH〉 570₁-570_M для наборов подполос, ассоциативно связанных с секторами 1-N. Такие средние могут быть вычислены посредством процессора 238. Следует принимать во внимание, что такое усреднение может быть выполнено для локализованного FFR и делокализованного FFR. Каждое из средних 570₁-570_N подполосы может обуславливать логическое состояние индикатора нагрузки. По мере прохождения времени пороговые значения 560₁-560_M и средние пороговые значения 570₁-570_M могут изменяться так, чтобы отражать новое многократное использование FFR, которое вступает в силу в секторе связи, к примеру, 410₁-410₃. Следует принимать во внимание, что средние 〈I_TH〉 570₁-570_M могут быть средними арифметическими, средними геометрическими или средними гармоническими пороговых значений, ассоциативно связанных с доступными частотными ресурсами (к примеру, 510₁-510_M). Дополнительно, упомянутые средние могут быть средними взвешенными, причем весовые коэффициенты, поступающие в процедуру усреднения, определяются согласно доступным статистическим значениям весовых коэффициентов. Следует отметить, что, поскольку пороговые значения показателей помех I_TH 560₁-560_M имеют временную зависимость согласно политике, которая определяет их величину, средние пороговые значения 570₁-570_M также имеют временную зависимость.

Принимая во внимание примерные системы, показанные и описанные выше, способы управления межсотовой мощностью, которые могут быть реализованы в соответствии с раскрытым объектом изобретения, должны лучше оцениваться со ссылкой на блок-схемы по фиг.6-8. Хотя, в целях упрощения пояснения, способы показаны и описаны как последовательность этапов, необходимо понимать и принимать во внимание, что заявленный объект изобретения не ограничен числом или порядком этапов, поскольку некоторые этапы могут осуществляться в другом порядке и/или параллельно с этапами, отличными от этапов, показанных и описанных в данном документе. Кроме того, не все проиллюстрированные этапы могут использоваться для реализации способов, описанных далее. Следует принимать во внимание, что функциональность, ассоциативно связанная с этапами, может быть реализована посредством программного обеспечения, аппаратных средств, их комбинации или любых других подходящих средств (к примеру, устройства, системы, процесса, компонента и т.д.). Дополнительно, следует принимать во внимание, что способы, раскрываемые далее и на всем протяжении этого описания изобретения, являются сохраняемыми в некотором изделии, чтобы упрощать транспортировку и передачу этих способов в различные устройства. Специалисты в данной области техники должны понимать и принимать во внимание, что способы альтернативно могут быть представлены как последовательность взаимосвязанных состояний или событий, к примеру, на диаграмме состояний.

Фиг.6 представляет блок-схему последовательности операций способа 600 определения индикатора нагрузки в связи с межсотовыми помехами при наличии многократного использования дробных частот. На этапе 610 отслеживается показатель помех. Показатель помех (к примеру, отношение помех к тепловому шуму, отношение сигнала к помехе, отношение сигнала к шуму, отношение сигнала к помехам и шуму и т.д.) ассоциативно связан с помехами, возникающими в наборе секторов. Типично, терминалы, передающие с повышенной мощностью или спектральной плотностью мощности, могут нести ответственность за формируемые помехи. На этапе 620 индикатор нагрузки определяется на основе величины показателя помех относительно порогового значения: если показатель помех превышает пороговое значение, индикатор нагрузки принимает логическое состояние, чтобы отражать такую зависимость, к примеру, "истинно". Аналогично, если показатель помех ниже порогового значения, логическое состояние "ложно" может быть назначено индикатору нагрузки. В аспекте показатель помех может быть определен как функция от частоты, к примеру показатель помех определяется в конкретных подполосах в частотной области (см. фиг.5A). Аналогично, показатели помех могут быть определены как функция от времени, к примеру, кадров, суперкадров. В другом аспекте показатели помех могут быть средними значениями за конкретные наборы частотно-временных ресурсов. Следует принимать во внимание, что вследствие экспериментального разрешения даже точное измерение помех может заключать в себе среднее по нескольким поднесущим и кадрам вместо тестирования одной поднесущей в одном кадре.

На этапе 630 передается индикатор нагрузки. Возможны два маршрута для обмена данными: (i) по радиоинтерфейсу, через широковещательную передачу посредством базовой станции (к примеру, необслуживающего узла B 1 230₁), который определил индикатор нагрузки, и (ii) посредством передачи индикаторов нагрузки через транзитную связь по сети. В аспекте изобретения механизм (i) представляет преимущество того, чтобы не оказывать существенного влияния на время задержки связи между передачей индикатора нагрузки и приемом в необслуживаемом терминале (к примеру, UE 440). Отсутствие значительного времени задержки уменьшает время отклика, касающееся управления мощностью в терминале, необходимое для того, чтобы уменьшать величину показателя помех, ассоциативно связанного с индикатором нагрузки. Механизм (ii) предлагает преимущество того, чтобы быть нечувствительным к характеристикам канала, поскольку связь выполняется по схеме "точка-точка" между базовыми станциями (к примеру, 230₁ и 260) через проводную или оптоволоконную сетевую магистраль, используя такие линии связи, как линии T1/E1 или другие линии связи по протоколу T-carrier/E-carrier и/или Интернет-протоколу с коммутацией пакетов. Нечувствительность к характеристикам канала может обеспечивать то, что индикаторы нагрузки надлежащим образом принимаются и обрабатываются, с последующими регулированиями мощности, необходимыми для того, чтобы снижать помехи. Следует принимать во внимание, тем не менее, что транзитная передача индикаторов нагрузки может приводить к значительному времени задержки. Тем не менее, в зависимости от приложения, выполняемого посредством терминала, задержка в регулировании мощности и управлении/подавлении помех может быть допустима.

Фиг.7 представляет блок-схему последовательности операций способа 700 управления межсотовой мощностью при наличии многократного использования дробных частот. На этапе 710 терминал (к примеру, UE 440) принимает и декодирует индикатор нагрузки (к примеру, индикатор нагрузки 246_J), инициированный от самого мощного необслуживающего сектора, который работает в полосах частот, назначенных терминалу. То необходимое условие, что необслуживающий сектор работает в полосах частот, в которых работает терминал, предоставляет возможность включения многократного использования дробных частот в управление межсотовой мощностью. Такая частотная дискриминация может давать возможность терминалу обрабатывать индикаторы нагрузки секторов, в которых терминал может фактически вызывать значительные помехи. "Самый мощный" необслуживающий сектор соответствует необслуживающей базовой станции, передающей в терминал с наибольшими характеристиками канала, к примеру наибольшим SINR при передаче в нисходящей линии связи (или прямой линии связи). В аспекте, когда SINR прямой линии связи нескольких необслуживающих базовых станций является практически одинаковым или находится в рамках допуска, терминал может декодировать индикатор нагрузки этого множества необслуживающих секторов и определять комбинированный действующий индикатор нагрузки для мощности с учетом SINR прямой линии связи этих необслуживающих секторов (к примеру, находить взвешенное среднее индикаторов нагрузки с SINR прямой линии связи в качестве соответствующего весового коэффициента и затем сравнивать взвешенное среднее с пороговым значением, чтобы формировать действующий индикатор нагрузки) и/или дополнительных характеристик условий связи необслуживающих секторов, таких как число пользователей в сотах, обслуживаемых секторами, передающими индикаторы нагрузки. Следует отметить, что данный действующий индикатор нагрузки занимает место индикатора нагрузки, ассоциативно связанного с самым мощным необслуживающим сектором. Логическое состояние индикатора нагрузки - к примеру, "истинно" в случае, если принимаемый показатель помех превышает пороговое значение, или "ложно" в случае, если указанный показатель находится ниже порогового значения, - проверяется на этапе 720. В случае если индикатор нагрузки - "истинно", на этапе 730 терминал понижает уровень своей спектральной плотности мощности (PSD) передачи, тогда как если индикатор нагрузки - "ложно", на этапе 740 терминал повышает уровень своей PSD передачи. В аспекте такое управление мощностью может быть осуществлено через компонент управления мощностью, такой как компонент 218, в терминале.

Фиг.8 представляет блок-схему последовательности операций способа 800 для управления межсотовой мощностью через обслуживающую базовую станцию. На этапе 810 набор индикаторов нагрузки, выдаваемых посредством соседних необслуживающих секторов, принимается через транзитную связь по сети. Такой обмен данными дает возможность отдаленному необслуживающему сектору сообщать индикаторы нагрузки даже при плохих характеристиках канала, поскольку обмен данными осуществляется по проводной (к примеру, на витой паре, оптоволокне и т.д.) сетевой магистрали. В аспекте такой обмен данными может выполняться на основе Интернет-протокола (IP) с коммутацией пакетов (как, к примеру, в случае UMB). На этапе 820 принимаемые индикаторы нагрузки обрабатываются/декодируются, определяя то, какие индикаторы исходят из секторов, которые работают в тех же подполосах, что и назначенные терминалу (к примеру, 440), который работает в обслуживающем секторе (к примеру, 410₁), и их логическое состояние. На этапе 830 комбинированный действующий индикатор нагрузки, который учитывает индикаторы нагрузки практически из всех мощных (к примеру, с высоким SINR в FL) необслуживающих секторов, которые работают в тех же частотных интервалах, что и терминал, передается через радиоинтерфейс. Альтернативно, на этапе 840 новая PSD передачи назначается терминалу (например, через планировщик 264). Данное назначение осуществляется способом, аналогичным поясненному выше в связи с функциональностью компонента 218 управления мощностью в терминале 210, и управляет мощностью передачи UE.

Далее проиллюстрирован примерный способ 700 для управления мощностью при наличии FFR через моделирование. Моделируемая система беспроводной связи содержит 19 узлов B в циклической компоновке с сотами с тремя секторами (см. фиг.3). Помехи тестируются каждые 10 мс (что соответствует радиокадру в LTE). Помимо этого 10 терминалов заполняют каждый сектор, со скоростями до 3 км/ч и моделью трафика с полным буфером; каждый терминал планируется согласно пропорциональному равноправному планированию. Ширина полосы системы в 5 МГц делится на 12 подполос σ₁-σ₁₂ частот согласно многократному использованию дробных частот в 2/3; каждая полоса частот включает в себя 25 поднесущих. Фиг.9A показывает таблицу многократного использования, используемую в моделированиях. Заштрихованные сплошным черным (910) и незаштрихованные (920) кружки указывают соответственно ограниченные и доступные подполосы для сектора. Системная ширина полосы BW делится на N=12 участков, и каждому сектору 410₁-410₃ назначается n=8 подполос; четыре из которых назначаются одновременно парам секторов. Следует принимать во внимание, что такое многократное использование может иметь результатом увеличенные помехи в секторе, совместно использующем подполосы, скорость передачи данных может быть увеличена в каждом секторе, поскольку большее число поднесущих используется для связи. Кроме того, другие FFR-шаблоны могут использоваться в моделировании, практически с такими же результатами, как представлены ниже в данном документе. Дополнительно, результаты моделирования, представленные ниже, соответствуют индикаторам нагрузки (к примеру, 246₁-246_N), передаваемым по радиоинтерфейсу; тем не менее, качественно такие же результаты могут ожидаться в случае, если индикаторы нагрузки сообщаются по транзитной сети (к примеру, 250).

Фиг.9B иллюстрирует график 950 показателя помех как функции от времени (адаптация помех), определенной в базовой станции. График 950 сравнивает производительность настоящего способа 700 управления межсотовой мощностью, помечаемого в данном документе как PC-1, который содержит FFR, и традиционного алгоритма управления межсотовой мощностью (PC-2), который не содержит FFR. При использовании традиционной схемы PC-2 терминал (к примеру, UE 440) знает FFR-шаблон, приспособленный в системе беспроводной связи; напротив, настоящий алгоритм PC-1 требует того, чтобы UE знали о базовом внедрении FFR, чтобы выборочно (в частотной области) декодировать соответствующие индикаторы нагрузки, сообщаемые секторами, работающими в подполосах, запланированных для работы терминала. Как пояснено выше, в рамках PC-2 терминал, такой как UE 440, декодирует индикаторы нагрузки, сформированные посредством его соседних необслуживающих секторов, которые могут фактически использовать большей частью отличные полосы частот в сравнении с терминалом, выполняющим декодирование. При моделировании показатель помех соответствует отношению помех к тепловому шуму (IoT), и пороговое значение показателя помех I_TH=(IoT)_TH 960 задано равным 4,41 дБ; следует принимать во внимание, тем не менее, что практически любое другое значение может быть задано как пороговое значение. Кроме того, одно пороговое значение используется при моделировании, даже если 12 подполос доступны для связи. Показатели помех, моделированные в каждом секторе, усредняются по (8) подполосам, которые доступны для сектора, и затем сравниваются с I_TH 960. Следует отметить, что другие показатели помех могут использоваться при моделировании и выдавать практически такие же результаты, как проиллюстрированные на графике 950. А именно, PC-1 приводит к точному управлению IoT в беспроводной системе, с колебаниями, остающимися в пределах 4 дБ вокруг целевого порогового значения (IoT)_TH=4,41 дБ в течение периода, по меньшей мере, в 5000 временных квантов после интервала корректировки τ_min 970 примерно из 800 временных интервалов (например, в LTE, временной интервал охватывает 0,5 мс).

Из графика 950 можно принимать во внимание, что традиционный способ PC-2 управления мощностью не позволяет управлять IoT. После периода корректировки IoT достигает минимума рядом с заданным пороговым значением I_TH=4,41 дБ 960 и постепенно увеличивается, показывая колебания приблизительно 6-7 дБ вокруг среднего значения IoT~8 дБ, что выше целевого I_TH 960. Причина такого отсутствия адекватного управления заключается в том, что в схеме PC-2 нет частотной дискриминации; таким образом, когда индикатор нагрузки декодируется посредством терминала (к примеру, UE 440), этот индикатор не связан с уровнем PSD терминала - уровни PSD определяются посредством отношения между мощностью передачи, запланированной для терминала, и числом и частотой поднесущих, назначенных терминалу. Уровень PSD терминала учитывается в PC-1 через включение FFR-шаблона в обработку индикаторов нагрузки. Следовательно, управление межсотовой мощностью улучшается относительно PC-2.

Фиг.9C отображает график 980 моделированных интегральных функций распределения (CDF) пропускной способности терминала (к примеру, UE 440) для управления мощностью PC-1, раскрытого в данном документе, и традиционного способа PC-2 управления мощностью. Как описано выше в связи с фиг.9A, моделируемая система беспроводной связи содержит 570 UE, равномерно развернутых в 57 секторах. Другие параметры в моделировании являются такими же, как описанные выше. Из графика 980 очевидно, что настоящий алгоритм PC-1 (700, фиг.7) превосходит по характеристикам традиционный алгоритм PC-2. Прямое сравнение уровня среднего IoT 〈IoT〉 в секторе и средней пропускной способности сектора 〈η〉 для PC-1 и PC-2 раскрывает: 〈IoT〉^(PC-1)=4,43 дБ и 〈η〉^(PC-1)=2,75 Мбит/с, тогда как 〈IoT〉^(PC-2)=8,06 дБ и 〈η〉^(PC-2)=2,23 Мбит/с. Настоящий алгоритм управления мощностью (PC-1) имеет результатом значительное уменьшение уровня помех и увеличение пропускной способности сектора по сравнению с традиционным алгоритмом (PC-2).

Обобщая фиг.9A, 9B и 9C, следует отметить, что традиционный алгоритм управления межсотовой мощностью не в состоянии эффективно работать, когда многократное использование дробных частот применяется в восходящей линии связи системы беспроводной связи, такой как LTE. Раскрытая схема управления мощностью приводит к эффективному и точному управлению уровнями показателей помех (проиллюстрированных как IoT) в базовой станции при наличии FFR, и при этом пропускная способность сектора оптимизируется.

Фиг.10 является блок-схемой 1000 варианта осуществления системы 1010 передающего устройства (такой, как базовая станция 260 или любой из BS 230₁-230_N) и системы 1050 приемного устройства (к примеру, терминал 240 доступа) в системе со многими входами и многими выходами (MIMO), которая может предоставлять связь в соте/секторе в среде беспроводной связи в соответствии с одним или более аспектами, изложенными в данном документе; к примеру, управление межсотовой мощностью при наличии FFR может осуществляться так, как описано выше в связи с фиг.7, 8 и 9. В системе 1010 передающего устройства данные трафика для ряда потоков данных могут быть предоставлены из источника 1012 данных в процессор 1014 данных передачи (TX). В варианте осуществления каждый поток данных передается по соответствующей передающей антенне. Процессор 1014 TX-данных форматирует, кодирует и перемежает данные трафика для каждого потока данных на основе конкретной схемы кодирования, выбранной для этого потока данных, чтобы предоставлять кодированные данные. Кодированные данные для каждого потока данных могут быть мультиплексированы с контрольными данными с использованием OFDM-методик. Контрольные данные типично являются известным шаблоном данных, который обрабатывается известным способом и может быть использован в системе приемного устройства для того, чтобы оценивать отклик канала. Мультиплексированные контрольные сигналы и кодированные данные для каждого потока данных далее модулируются (к примеру, преобразуются в символы) на основе конкретной схемы модуляции (к примеру, двоичной фазовой манипуляции (BPSK), квадратурной фазовой манипуляции (QPSK), многофазовой манипуляции (M-PSK) или М-квадратурной амплитудной модуляции (M-QAM)), выбранной для этого потока данных, чтобы предоставить символы модуляции. Скорость передачи данных, кодирование и модуляция для каждого потока данных могут быть определены посредством инструкций, выполняемых посредством процессора 1030, инструкции, а также данные могут быть сохранены в запоминающем устройстве 1032.

Символы модуляции для всех потоков данных затем предоставляются в TX MIMO-процессор 1020, который может дополнительно обрабатывать символы модуляции (к примеру, OFDM). TX MIMO-процессор 1020 далее предоставляет N_T потоков символов модуляции в N_T приемопередающих устройств (TMTR/RCVP) 1022_A-1022_T. В конкретном варианте осуществления TX MIMO-процессор 1020 применяет весовые коэффициенты формирования лучей к символам потоков данных и к антенне, из которой передается символ. Каждое приемопередающее устройство 1022 принимает и обрабатывает соответствующий поток символов, чтобы предоставлять один или более аналоговых сигналов, и дополнительно приводит к требуемым параметрам (к примеру, усиливает, фильтрует и преобразует с повышением частоты) аналоговые сигналы, чтобы предоставлять модулированный сигнал, подходящий для передачи по MIMO-каналу. N_T модулированных сигналов из приемопередающих устройств 1022_A-1022_T затем передаются из N_T антенн 1024₁-1024_T соответственно. В системе 1050 приемного устройства передаваемые модулированные сигналы принимаются посредством N_R антенн 1052₁-1052_R, и принимаемый сигнал из каждой антенны 1052 предоставляется в соответствующее приемопередающее устройство (RCVR/TMTR) 1054_A-1054_R. Каждое приемопередающее устройство 1054₁-1054_R приводит к требуемым параметрам (к примеру, фильтрует, усиливает и преобразует с понижением частоты) соответствующий принимаемый сигнал, оцифровывает приведенный к требуемым параметрам сигнал, чтобы предоставлять выборки, и дополнительно обрабатывает выборки, чтобы предоставлять соответствующий "принимаемый" поток символов.

Процессор 1060 RX-данных далее принимает и обрабатывает N_R принимаемых потоков символов от N_R приемопередающих устройств 1054₁-1054_R на основе конкретного метода обработки приемного устройства, чтобы предоставлять N_T "обнаруженных" потоков символов. Процессор 1060 RX-данных после этого демодулирует, обратно перемежает и декодирует каждый обнаруженный поток символов, чтобы восстанавливать данные трафика для потока данных. Обработка посредством процессора 1060 RX-данных комплементарна обработке, выполняемой посредством TX MIMO-процессора 1020 и процессора 1014 TX-данных в системе 1010 передающего устройства. Процессор 1070 периодически определяет, какую матрицу предварительного кодирования использовать, и эта матрица может быть сохранена в запоминающем устройстве 1072. Процессор 1070 формулирует сообщение обратной линии связи, содержащее часть индекса матрицы и часть значения ранга. Запоминающее устройство 1072 может сохранять инструкции, которые, когда выполняются посредством процессора 1070, имеют результатом формулировку сообщения обратной линии связи. Сообщение обратной линии связи может содержать различные типы информации, относящейся к линии связи и/или принимаемому потоку данных или к комбинации означенного. В качестве примера, такая информация может содержать скорректированный ресурс связи, смещение для регулирования запланированного ресурса и информацию для декодирования формата пакета данных. Сообщение обратной линии связи затем обрабатывается посредством процессора 1038 TX-данных, который также принимает данные трафика для ряда потоков данных из источника 1036 данных, модулируется посредством модулятора 1080, приводится к требуемым параметрам посредством приемопередающего устройства 1054_A-1054_R и передается обратно в систему 1010 передающего устройства.

В системе 1010 передающего устройства модулированные сигналы из системы 1050 приемного устройства принимаются посредством антенн 1024₁-1024_T, приводятся к требуемым параметрам посредством приемопередающих устройств 1022_A-1022_T, демодулируются посредством демодулятора 1040 и обрабатываются посредством процессора 1042 RX-данных, чтобы извлекать сообщение обратной линии связи, передаваемое посредством системы 1050 приемного устройства. Процессор 1030 затем определяет то, какую матрицу предварительного кодирования использовать для определения весовых коэффициентов формирования диаграммы направленности, и обрабатывает извлеченное сообщение.

Режим работы однопользовательской (SU) MIMO соответствует случаю, в котором одна система 1050 приемного устройства обменивается данными с системой 1010 передающего устройства, как проиллюстрировано на фиг.10, и согласно операции, описанной выше. Следует принимать во внимание, что в настоящем режиме работы межсотовая мощность может быть осуществлена так, как описано выше. В SU-MIMO-системе N_T передающих устройств 1024₁-1024_T (также известных как TX-антенны) и N_R приемных устройств 1052₁-1052_R (также известных как RX-антенны) формируют матричный канал (к примеру, релеевский канал или гауссов канал) для беспроводной связи. SU-MIMO-канал описывается посредством матрицы N_R×N_T случайных комплексных чисел. Ранг канала равняется алгебраическому рангу канала N_R×N_T. В пространственно-временном или пространственно-частотном кодировании ранг равняется числу потоков данных, или уровней, которые отправляются по каналу. Следует принимать во внимание, что ранг равен самое большее min{N_T, N_R}. MIMO-канал, сформированный посредством N_T передающих и N_R приемных антенн, может быть разложен на N_V независимых каналов, которые также упоминаются как пространственные каналы, где N_V≤min{N_T, N_R}. Каждый из N_V независимых каналов соответствует размерности.

В одном аспекте передаваемые/принятые символы при OFDM, в тоне ω, могут моделироваться посредством следующего:

y(ω)=H(ω)c(ω)+n(ω). (1)

Здесь, y(ω) - принимаемый поток данных, являющийся вектором N_R×1, H(ω) - матрица N_R×N_T отклика канала в тоне ω (к примеру, преобразование Фурье матрицы h отклика канала с временной зависимостью), c(ω) - вектор выходных символов N_T×1, n(ω) - вектор шума N_R×1 (к примеру, аддитивного белого гауссова шума). Предварительное кодирование может преобразовывать вектор уровня N_V×1 в выходной вектор предварительного кодирования N_T×1. N_V - фактическое число потоков данных (уровней), передаваемых посредством передающего устройства 1010, и N_V может планироваться на усмотрение передающего устройства (к примеру, точки 250 доступа), по меньшей мере, частично на основе характеристик канала и ранга, сообщаемого посредством терминала. Следует принимать во внимание, что c(ω) - это результат, по меньшей мере, одной схемы мультиплексирования и, по меньшей мере, одной схемы предварительного кодирования (или формирования диаграммы направленности), примененной передающим устройством. Дополнительно, c(ω) подвергается свертке с помощью матрицы коэффициентов усиления по мощности, которая определяет величину мощности, которую передающее устройство 1010 выделяет, чтобы передавать каждый поток данных N_V. Следует принимать во внимание, что такая матрица коэффициентов усиления по мощности может быть ресурсом, который назначается терминалу 240 доступа, и она может управляться через регулирование смещений мощности, как описано в данном документе. Ввиду взаимности FL/RL для беспроводного канала следует принимать во внимание, что передача от приемного MIMO-устройства 1050 также может моделироваться в виде уравнения (1), включающего в себя практически те же элементы. Помимо этого приемное устройство 1050 также может применять схемы предварительного кодирования до передачи данных в обратной линии связи.

В системе 1000 (фиг.10), когда N_T=N_R=1, система уменьшается до системы с одним входом и одним выходом (SISO), которая может предоставлять возможности связи секторов в среде беспроводной связи в соответствии с одним или более аспектами, изложенными в данном документе. Альтернативно, режим работы с одним входом и многими выходами (SIMO) соответствует N_T>1 и N_R=1. Кроме того, когда несколько приемных устройств обмениваются данными с системой 1010 передающего устройства, устанавливается режим работы многопользовательского (MU) MIMO. Межсотовое управление мощностью при наличии FFR согласно аспектам, описанным в данном документе, может использоваться в каждом из вышеупомянутых режимов работы.

Фиг.11 является блок-схемой системы 1100, которая отслеживает индикаторы нагрузки и осуществляет управление мощностью, ассоциативно связанное с показателями межсотовых помех, в соответствии с различными аспектами, описанными в данном документе. В одном примере система 1100 включает в себя терминал 1102 доступа. Как проиллюстрировано, терминал 1102 доступа может принимать сигнал(ы) от одной или более точек 1104 доступа и передавать в одну или более точек 1104 доступа через антенну 1108. Дополнительно, терминал 1102 доступа может содержать приемное устройство 1110 или практически любое другое электронное устройство, которое принимает информацию от антенны 1108. В одном примере приемное устройство 1110 может быть функционально ассоциативно связано с демодулятором (Demod) 1112, который демодулирует принимаемую информацию. Демодулированные символы затем могут быть проанализированы посредством процессора 1114. Процессор 1114 может быть соединен с запоминающим устройством 1116, которое может хранить данные и/или программные коды, связанные с терминалом 1102 доступа. Дополнительно, терминал 1002 доступа может использовать процессор 1114 для того, чтобы выполнять способ 700 и/или другие соответствующие способы. Терминал 1002 доступа также может включать в себя модулятор 1118, который может мультиплексировать сигнал для передачи посредством передающего устройства 1120 через антенну 1108 в одну или более точек 1104 доступа.

Фиг.12 является блок-схемой примерной системы 1200, которая способствует формированию индикаторов нагрузки, сообщению индикаторов нагрузки, а также планированию уровней мощности в терминалы и других ресурсов обратной линии связи в системе беспроводной связи в соответствии с различными аспектами, описанными в данном документе. В одном примере система 1200 включает в себя базовую станцию или точку 1202 доступа. Как иллюстрировано, точка 1202 доступа может принимать сигнал(ы) от одного или более терминалов 1204 доступа через приемную (Rx) антенну 1206 и передавать в один или более терминалов 1204 доступа через передающую (Tx) антенну 1208.

Дополнительно, точка 1202 доступа может содержать приемное устройство 1210, которое принимает информацию от приемной антенны 1206. В одном примере приемное устройство 1210 может быть функционально ассоциативно связано с демодулятором (Demod) 1212 или практически любым другим электронным устройством, которое демодулирует принимаемую информацию. Демодулированные символы затем могут быть проанализированы посредством процессора 1214. Процессор 1214 может быть соединен с запоминающим устройством 1216, которое может хранить информацию, связанную с кластерами кода, назначения терминалов доступа, таблицы поиска, связанные с ними, уникальные последовательности скремблирования и/или другие надлежащие типы информации. Точка 1102 доступа также может включать в себя модулятор 1218, который может мультиплексировать сигнал для передачи посредством передающего устройства 1220 через передающую антенну 1208 в один или более терминалов 1204 доступа.

Далее описываются системы, которые могут предоставлять аспекты раскрытого объекта изобретения, в связи с фиг.13 и 14. Эти системы могут включать в себя функциональные блоки, которые могут быть функциональными блоками, которые представляют функции, реализованные посредством процессора или электронной машины, программного обеспечения или комбинации вышеозначенного (к примеру, микропрограммного обеспечения).

Фиг.13 иллюстрирует блок-схему примерной системы, которая обеспечивает формирование индикаторов нагрузки в беспроводной связи в соответствии с аспектами настоящего раскрытия изобретения. Система 1300 может постоянно размещаться, по меньшей мере, частично в беспроводной базовой станции (к примеру, в точке 230₁-230_N или 260 доступа). Система 1300 включает в себя логическое группирование 1310 электронных компонентов, которые могут действовать совместно. В аспекте логическое группирование 1310 включает в себя электронный компонент 1315 для определения показателя помех, ассоциативно связанного с помехами, возникающими в секторе беспроводной связи; электронный компонент 1325 для формирования индикатора нагрузки, ассоциативно связанного с показателем помех в частотно-временном ресурсе; электронный компонент 1335 для приема набора индикаторов нагрузки и электронный компонент 1345 для планирования назначения плотности мощности. Помимо этого система 1300 может включать в себя электронный компонент 1355, непосредственно соединенный с электронным компонентом 1315, для использования политики, которая устанавливает интервал времени для того, чтобы тестировать помехи в секторе, и электронный компонент 1365, непосредственно соединенный с компонентом 1325, для использования политики, которая устанавливает набор пороговых значений для показателей помех по частотным ресурсам.

Система 1300 также может включать в себя запоминающее устройство 1370, которое сохраняет инструкции для выполнения функций, ассоциативно связанных с электрическими компонентами 1315, 1325, 1335, 1345, 1355 и 1365, а также измеренные и/или вычисленные данные, которые могут быть сформированы во время выполнения этих функций. Хотя они показаны как являющиеся внешними к запоминающему устройству 1370, следует понимать, что один или более электронных компонентов 1315, 1325 и 1335, 1345, 1355 и 1365 могут существовать в рамках запоминающего устройства 1370.

Фиг.14 иллюстрирует блок-схему примерной системы, которая обеспечивает прием и декодирование индикаторов нагрузки, а также регулирование мощности передачи в соответствии с аспектами настоящего раскрытия изобретения. Система 1400 может постоянно размещаться, по меньшей мере, частично в беспроводной базовой станции (к примеру, в терминале 210 доступа). Система 1400 включает в себя логическое группирование 1410 электронных компонентов, которые могут действовать совместно. В аспекте логическое группирование 1410 включает в себя электронный компонент 1415 для приема индикатора нагрузки, ассоциативно связанного с величиной показателя помех, при этом индикатор нагрузки инициируется в необслуживающем секторе; электронный компонент 1425 для декодирования индикатора нагрузки, соответствующего необслуживающему сектору с самым высоким отношением сигнала к помехам и шуму, который работает при многократном использовании дробных частот, назначенном терминалу доступа; и электронный компонент 1435 для регулирования спектральной плотности мощности передачи мобильного терминала согласно состоянию декодированного индикатора нагрузки.

Система 1400 также может включать в себя запоминающее устройство 1440, которое сохраняет инструкции для выполнения функций, ассоциативно связанных с электронными компонентами 1415, 1425 и 1435, а также измеренные и/или вычисленные данные, которые могут быть сформированы во время выполнения этих функций. Хотя они показаны внешними по отношению к запоминающему устройству 1440, понятно, что один или более из электронных компонентов 1415, 1425 и 1435 могут существовать в запоминающем устройстве 1440.

При реализации в программном обеспечении описанные в данном документе методы могут быть реализованы с помощью модулей (например, процедур, функций и т.п.), которые выполняют описанные в данном документе функции. Программные коды могут быть сохранены в запоминающем устройстве и приведены в исполнение посредством процессоров. Запоминающее устройство может быть реализовано в процессоре или внешне по отношению к процессору, причем во втором случае оно может быть функционально подсоединено к процессору с помощью различных средств, известных в данной области техники.

Различные аспекты или признаки, описанные в данном документе, могут быть реализованы как способ, устройство или изделие с помощью стандартных методик программирования и/или разработки. Термин "изделие" при использовании в данном документе имеет намерением содержать в себе вычислительную программу, доступную из любого машиночитаемого устройства, носителя или среды. Например, машиночитаемые носители могут включать в себя, но не только, магнитные устройства хранения (к примеру, жесткий диск, гибкий диск, магнитную ленту и т.д.), оптические диски (к примеру, компакт-диск (CD), универсальный цифровой диск (DVD) и т.д.), смарт-карты и устройства флэш-памяти (к примеру, EPROM, карточка, карта, флэш-диск и т.д.). Дополнительно, различные носители хранения, описанные в данном документе, могут представлять одно или более устройств и/или других машиночитаемых носителей для хранения информации. Термин "машиночитаемый носитель" может включать в себя, без ограничений, беспроводные каналы и различные другие носители, допускающие хранение, размещение и/или перенос команд(ы) и/или данных.

При использовании в данном документе термин "процессор" может упоминаться как классическая архитектура или квантовый компьютер. Классическая архитектура содержит, но не только, одноядерные процессоры; одноядерные процессоры с программной поддержкой многопоточного выполнения; многоядерные процессоры; многоядерные процессоры с программной поддержкой многопоточного выполнения; многоядерные процессоры с аппаратной технологией многопоточного выполнения; параллельные платформы; и параллельные платформы с распределенным совместно используемым запоминающим устройством. Дополнительно, процессор может упоминаться как интегральная схема, специализированная интегральная схема (ASIC), процессор цифровых сигналов (DSP), программируемая пользователем вентильная матрица (FPGA), контроллер с программируемой логикой (PLC), сложное устройство с программируемой логикой (CPLD), дискретный логический вентиль или транзисторная логика, дискретные аппаратные компоненты или любая комбинация вышеозначенного, предназначенная для того, чтобы выполнять функции, описанные в данном документе. Архитектура квантовых компьютеров может быть основана на квантовых битах, осуществленных в стробированных или самоассемблированных квантовых точках, ядерных магнитных резонансных платформах, сверхпроводящих джозефсоновских переходах и т.д. Процессоры могут использовать архитектуры в наномасштабе, такие как, но не только, молекулярные и основанные на квантовых точках транзисторы, коммутаторы и логические вентили, чтобы оптимизировать использование пространства или повышать производительность абонентского устройства. 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.

Кроме того, в настоящем подробном описании термин "запоминающее устройство" упоминается как хранилища данных, хранилища алгоритмов и другие информационные хранилища, такие как, но не только, хранилище изображений, хранилище цифровой музыки и видео, карты и базы данных. Следует принимать во внимание, что компоненты запоминающего устройства, описанные в данном документе, могут быть энергозависимым запоминающим устройством или энергонезависимым запоминающим устройством либо могут включать в себя и энергозависимое, и энергонезависимое запоминающее устройство. В качестве иллюстрации, но не ограничения, энергонезависимое запоминающее устройство может включать в себя постоянное запоминающее устройство (ROM), программируемое ROM (PROM), электрически программируемое ROM (EPROM), электрически стираемое ROM (EEPROM) или флэш-память. Энергозависимое запоминающее устройство может включать в себя оперативное запоминающее устройство (RAM), которое выступает в качестве внешнего кэша. В качестве иллюстрации, но не ограничения, RAM доступно во многих формах, например синхронное RAM (SRAM), динамическое RAM (DRAM), синхронное DRAM (SDRAM), SDRAM с двойной скоростью передачи данных (DDR SDRAM), улучшенное SDRAM (ESDRAM), Synchlink DRAM (SLDRAM) и direct Rambus RAM (DRRAM). Дополнительно, раскрытые компоненты запоминающего устройства систем и/или способов из данного документа имеют намерение содержать, без ограничения, эти и любые другие подходящие типы запоминающих устройств.

То, что описано выше, включает в себя примеры одного или более вариантов осуществления. Конечно, невозможно описать каждое вероятное сочетание компонентов или способов в целях описания вышеозначенных вариантов осуществления, но специалисты в данной области техники могут признавать, что многие дополнительные сочетания и перестановки различных вариантов осуществления допустимы. Следовательно, описанные варианты осуществления предназначены охватывать все подобные преобразования, модификации и разновидности, которые попадают под сущность и объем прилагаемой формулы изобретения. Более того, в пределах того, как термин "включает в себя" используется либо в подробном описании, либо в формуле изобретения, этот термин должен быть интерпретирован включающим способом, аналогичным термину "содержит", как "содержит" интерпретируется, когда используется в качестве переходного слова в формуле изобретения.

1. Способ для формирования индикатора нагрузки в системе беспроводной связи, при этом способ содержит этапы, на которых:
- отслеживают показатель помех, ассоциативно связанный с помехами, возникающими в секторе беспроводной связи;
- определяют индикатор нагрузки согласно тому, превышает ли показатель помех пороговое значение; и
- сообщают индикатор нагрузки, по меньшей мере, одному из абонентского устройства (UE) или Узла В.

2. Способ по п.1, в котором показатель помех представляет собой, по меньшей мере, одно из отношения помехи к шуму, отношения сигнала к шуму, отношения сигнала к помехе и отношения сигнала к помехам и шуму.

3. Способ по п.2, в котором показатель помех определяется для частотного ресурса, при этом частотный ресурс включает в себя подполосу частот.

4. Способ по п.2, в котором показатель помех определяется для ресурса времени, при этом ресурс времени представляет собой, по меньшей мере, одно из кадра или суперкадра.

5. Способ по п.3, в котором показатель помех представляет собой среднее по частотно-временным ресурсам.

6. Способ по п.5, в котором среднее представляет собой взвешенное арифметическое среднее, при этом весовые коэффициенты определяются, по меньшей мере, на основе прошлых значений или конкретных значений частотно-временного ресурса, по которому берется среднее.

7. Способ по п.5, в котором среднее представляет собой взвешенное гармоническое среднее, при этом весовые коэффициенты определяются, по меньшей мере, на основе прошлых значений весовых коэффициентов или конкретных значений частотно-временного ресурса, по которому берется среднее.

8. Способ по п.5, в котором среднее представляет собой геометрическое среднее.

9. Способ по п.1, в котором пороговое значение определяется для различных частотно-временных ресурсов.

10. Способ по п.7, в котором пороговое значение представляет собой среднее по частотно-временным ресурсам.

11. Способ по п.1, в котором определение индикатора нагрузки согласно тому, превышает ли показатель помех пороговое значение, включает использование политики, которая определяет пороговые значения по частотно-временным ресурсам.

12. Способ по п.11, в котором политика является конкретной для сектора.

13. Способ по п.11, в котором политика определяет интервал времени, в котором отслеживается показатель помех.

14. Способ по п.11, в котором политика логически выводится из прошлых данных отклика сектора беспроводной связи на управление помехами.

15. Способ по п.11, в котором политика является адаптивной и имеет временную зависимость.

16. Способ по п.11, в котором политика может быть передана из первого сектора в несколько различных секторов через транзитную связь по сети.

17. Способ по п.1, в котором индикатор нагрузки представляет логическое двоичное состояние.

18. Способ по п.1, в котором сообщение индикатора нагрузки включает в себя этап, на котором передают в широковещательном режиме индикатор нагрузки по радиоинтерфейсу.

19. Способ по п.1, в котором сообщение индикатора нагрузки включает в себя этап, на котором передают индикатор нагрузки по сети транзитной связи.

20. Способ по п.1, дополнительно содержащий этап, на котором обрабатывают набор индикаторов нагрузки, принимаемых через транзитную связь по сети.

21. Способ по п.20, в котором обработка набора индикаторов нагрузки включает в себя этап, на котором определяют набор частотных ресурсов, ассоциативно связанных с индикаторами нагрузки.

22. Способ по п.1, дополнительно содержащий этап, на котором планируют назначение мощности передачи на основе принимаемых индикаторов нагрузки.

23. Устройство беспроводной связи, содержащее:
- средство для определения показателя помех, ассоциативно связанного с помехами, возникающими в секторе беспроводной связи;
- средство для формирования индикатора нагрузки, ассоциативно связанного с показателем помех в частотно-временном ресурсе;
- средство для приема набора индикаторов нагрузки, сообщенного, по меньшей мере, одному из абонентского устройства (UE) или Узла В; и
- средство для планирования назначения плотности мощности на основе индикатора нагрузки.

24. Устройство по п.23, в котором средство для определения показателя помех включает в себя средство для использования политики, которая устанавливает интервал времени, чтобы тестировать помехи в секторе.

25. Устройство по п.23, в котором средство для формирования индикатора нагрузки включает в себя средство для использования политики, которая устанавливает набор пороговых значений для показателей помех по частотным ресурсам.

26. Устройство беспроводной связи, содержащее:
- процессор, выполненный с возможностью отслеживать помехи, возникающие в наборе секторов, чтобы передавать в широковещательном режиме индикатор нагрузки, сообщаемый, по меньшей мере, одному из абонентского устройства (UE) или Узла В, когда показатель помех, ассоциативно связанный с отслеживаемыми помехами, превышает пороговое значение, сообщать индикатор нагрузки через транзитную связь по сети и назначать мощность передачи, по меньшей мере, частично на основе логического состояния принимаемого индикатора нагрузки; и
- запоминающее устройство, соединенное с процессором.

27. Устройство беспроводной связи по п.26, в котором показатель помех представляет собой, по меньшей мере, одно из отношения помехи к шуму, отношения сигнала к шуму, отношения сигнала к помехе и отношения сигнала к помехам и шуму.

28. Устройство беспроводной связи по п.26, в котором процессор дополнительно выполнен с возможностью использовать политику, которая устанавливает пороговые значения показателя помех для различных частотных ресурсов.

29. Устройство беспроводной связи по п.28, в котором политика сохраняется в хранилище политик, которое постоянно размещается в запоминающем устройстве, соединенном с процессором.

30. Устройство беспроводной связи по п.28, в котором отслеживание помехи, возникающей в наборе секторов, включает в себя измерение помехи в интервалах времени, определенных согласно политике.

31. Устройство беспроводной связи по п.26, в котором процессор дополнительно выполнен с возможностью вычислять среднее арифметическое показателя помех по частотным ресурсам.

32. Устройство беспроводной связи по п.26, в котором процессор дополнительно выполнен с возможностью вычислять среднее геометрическое показателя помех по частотным ресурсам.

33. Устройство беспроводной связи по п.26, в котором процессор дополнительно выполнен с возможностью вычислять среднее гармоническое показателя помех по частотным ресурсам.

34. Устройство беспроводной связи по п.28, в котором процессор дополнительно выполнен с возможностью сообщать политику нескольким различным секторам через транзитную связь по сети.

35. Устройство беспроводной связи по п.28, в котором политика включает в себя пороговые значения показателя помех с временной зависимостью.

36. Устройство беспроводной связи по п.28, в котором политика логически выводится из прошлых данных отклика системы беспроводной связи на управление помехами.

37. Машиночитаемый носитель, содержащий исполняемые компьютером коды, сохраненные на нем, причем коды содержат:
- код для побуждения компьютера отслеживать показатель помех, ассоциативно связанный с помехами, возникающими в секторе беспроводной связи;
- код для побуждения компьютера определять индикатор нагрузки, сообщаемый, по меньшей мере, одному из абонентского устройства (UE) или Узла В, согласно тому, превышает ли показатель помех пороговое значение; и
- код для побуждения компьютера сообщать индикатор нагрузки.

38. Способ, который способствует управлению мощностью в системе беспроводной связи, при этом способ содержит этапы, на которых:
- принимают индикатор нагрузки, возникший в наборе обслуживающих и необслуживающих секторов и сообщенный, по меньшей мере, одному из абонентского устройства (UE) или Узла В;
- декодируют индикатор нагрузки, соответствующий необслуживающему сектору с самым высоким отношением сигнала к помехам и шуму, который работает в полосах частот, назначенных мобильному терминалу; и
- регулируют мощность передачи мобильного терминала согласно состоянию декодированного индикатора нагрузки.

39. Способ по п.38, в котором полосы частот, назначенные мобильному терминалу, предписываются принимаемым шаблоном многократного использования дробных частот.

40. Способ по п.38, в котором состояние декодированного индикатора нагрузки является истинным, когда упомянутый индикатор отражает то, что показатель помех превышает пороговое значение, и ложным в противном случае.

41. Способ по п.40, в котором пороговое значение представляет собой среднее набора пороговых значений, ассоциативно связанных с полосами частот, назначенными мобильному терминалу.

42. Способ по п.41, в котором среднее набора пороговых значений представляет собой, по меньшей мере, одно из среднего арифметического, среднего гармонического или среднего геометрического.

43. Способ по п.41, в котором набор пороговых значений, ассоциативно связанных с полосами частот, назначенными мобильному терминалу, имеет временную зависимость.

44. Способ по п.41, в котором набор пороговых значений, ассоциативно связанных с полосами частот, назначенными мобильному терминалу, устанавливается через политику.

45. Способ по п.44, в котором политика определяется необслуживающим сектором и является конкретной для сектора.

46. Способ по п.40, в котором регулирование мощности передачи терминала согласно состоянию декодированного индикатора нагрузки включает в себя этап, на котором снижают мощность передачи, когда состояние является истинным.

47. Способ по п.40, в котором регулирование мощности передачи терминала согласно состоянию декодированного индикатора нагрузки включает в себя этап, на котором повышают мощность передачи, когда состояние является ложным.

48. Способ по п.46, в котором понижение мощности передачи содержит этап, на котором снижают текущую мощность передачи на заранее определенное значение смещения ΔР₀.

49. Способ по п.46, в котором понижение мощности передачи содержит этап, на котором снижают текущую мощность передачи на смещение регулирования мощности ΔР(1), которое зависит, по меньшей мере, от значения показателя помех I, ассоциативно связанного с декодированным индикатором нагрузки.

50. Способ по п.49, в котором ΔР(1) логически выводится, по меньшей мере, на основе конкретных приложений, выполняемых посредством терминала, при этом приложения включают в себя, по меньшей мере, одно из беспроводного онлайнового банковского обслуживания или просмотра или поиска в Интернете.

51. Способ по п.50, в котором ΔР(1) логически выводится, по меньшей мере, на основе конкретных данных, передаваемых терминалом.

52. Способ по п.38, в котором регулирование мощности передачи терминала согласно состоянию декодированного индикатора нагрузки включает в себя этап, на котором используют замкнутый контур управления.

53. Устройство беспроводной связи, содержащее:
- процессор, выполненный с возможностью принимать индикатор нагрузки, возникающий в наборе секторов, причем индикатор нагрузки сообщен, по меньшей мере, одному из абонентского устройства (UE) или Узла В, декодировать индикатор нагрузки, соответствующий необслуживающему сектору с самым высоким отношением сигнала к помехам и шуму, который совместно использует шаблон многократного использования дробных частот вместе с мобильным терминалом, и уменьшать мощность передачи мобильного терминала, когда значение декодированного индикатора нагрузки указывает, что показатель помех в необслуживающем секторе превысил пороговое значение; и
- запоминающее устройство, соединенное с процессором.

54. Устройство беспроводной связи по п.53, в котором процессор дополнительно выполнен с возможностью повышать мощность передачи мобильного терминала, когда значение декодированного индикатора нагрузки указывает, что показатель помех в необслуживающем секторе не превышает пороговое значение.

55. Устройство беспроводной связи по п.53, в котором уменьшение мощности мобильного терминала содержит понижение текущей мощности передачи на значение смещения ДР(1), которое зависит от величины показателя помех в необслуживающем секторе.

56. Устройство беспроводной связи по п.54, в котором повышение мощности передачи мобильного терминала содержит увеличение текущей мощности передачи на заранее определенное значение смещения ΔР₀.

57. Устройство беспроводной связи по п.53, в котором процессор дополнительно выполнен с возможностью принимать индикатор нагрузки от необслуживающего сектора, который работает в полосах частот, назначенных мобильному терминалу.

58. Устройство беспроводной связи по п.53, в котором процессор дополнительно выполнен с возможностью принимать назначение мощности передачи от обслуживающего сектора, чтобы регулировать мощность передачи в соответствии с состоянием индикатора нагрузки.

59. Устройство беспроводной связи, содержащее:
- средство приема индикатора нагрузки, сообщенного, по меньшей мере, одному из абонентского устройства (UE) или Узла В, ассоциативно связанного с величиной показателя помех, при этом индикатор нагрузки возникает в необслуживающем секторе;
- средство декодирования индикатора нагрузки, соответствующего необслуживающему сектору с самым высоким отношением сигнала к помехам и шуму, который работает при многократном использовании дробных частот, назначенном терминалу доступа; и
- средство регулирования спектральной плотности мощности передачи мобильного терминала согласно состоянию декодированного индикатора нагрузки.

60. Машиночитаемый носитель, содержащий исполняемые компьютером коды, сохраненные на нем, причем коды содержат:
- код для побуждения компьютера декодировать индикатор нагрузки, сообщенный, по меньшей мере, одному из абонентского устройства (UE) или Узла В, соответствующий не обслуживающему сектору с самым высоким отношением сигнала к помехам и шуму, который работает в полосах частот, назначенных мобильному терминалу, при этом полосы частот ассоциативно связаны с шаблоном многократного использования дробных частот; и
- код для побуждения компьютера регулировать мощность передачи мобильного терминала согласно значению декодированного индикатора нагрузки.