УСТРОЙСТВО РАДИОСВЯЗИ, СИСТЕМА РАДИОСВЯЗИ И СПОСОБ РАДИОСВЯЗИ
RADIO COMMUNICATION DEVICE, RADIO COMMUNICATION SYSTEM AND RADIO COMMUNICATION METHOD

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к системе радиосвязи, устройству радиосвязи и способу радиосвязи, в которых используется схема передачи непрерывного сигнала и, в частности, к устройству радиосвязи, системе радиосвязи и способу радиосвязи, в которых применяются адаптивная схема модуляции и автоматическое управление мощностью передатчика.
Уровень техники
Традиционно, поскольку качество передачи сигнала в системе радиосвязи зависит от состояния канала передачи, обычный уровень приема выше, чем уровень, обеспечивающий самое низкое качество. Поэтому в обычном состоянии применима более высокая многоуровневая схема модуляции, и пропускная способность может быть увеличена. С другой стороны, даже при неблагоприятном состоянии канала передачи кратковременного нарушения сигнала можно избежать с использованием низкой многоуровневой схемы модуляции. Таким образом, изменяя схему модуляции согласно состоянию канала передачи (адаптивная схема модуляции), можно добиться максимальной пропускной способности и обеспечить надежность наименьшей пропускной способности. В качестве примера традиционной техники адаптивной схемы модуляции будем ссылаться на патентный документ 1.
В устройстве радиосвязи, где реализована адаптивная схема модуляции, если состояние канала передачи благоприятно, и можно добиться надежности достаточно высокого уровня приема, как в ясную погоду, применяется многоуровневая схема модуляции, имеющая более высокую эффективность использования частот; с другой стороны, если состояние канала передачи неблагоприятно, и качество сигнала передачи ухудшается, когда многоуровневая схема модуляции используется в дождливую погоду, схема заменяется на схему модуляции, имеющую более высокий коэффициент усиления системы. В результате, независимо от состояния канала передачи, при обеспечении надежности передачи сигнала с более высоким приоритетом, пропускная способность может увеличиваться в обычном состоянии. В настоящее время, для устройства беспроводной связи в качестве инфраструктуры системы мобильной связи, необходимо увеличивать пропускную способность; и в качестве одного из способов реализации адаптивная схема модуляции приобретает все большее значение.
С другой стороны, в традиционной системе радиосвязи, автоматическое управление мощностью передатчика (ATPC) применяется как метод снижения интенсивности помехи от других линий связи путем снижения уровня передачи в обычном состоянии. При использовании ATPC уровень передачи повышается только, когда уровень приема снижается, например, вследствие дождливой погоды. В качестве примера традиционной техники для ATPC будем ссылаться на патентный документ 2.
Патентный документ 1: выложенная патентная заявка Японии № 57-159148.
Патентный документ 2: выложенная патентная заявка Японии № 2005-236709.
Раскрытие изобретения
Задача изобретения
Однако, традиционно, адаптивная схема модуляции применяется к схеме импульсной передачи для передачи прерывистого сигнала. Уровень передачи в операции фиксируется для каждой схемы модуляции для каждого импульса.
Например, в случае, когда традиционная адаптивная схема модуляции, аналогичная описанной в патентном документе 1, применяется к системе радиосвязи для передачи непрерывного сигнала, но не импульсной передачи, если уровень при переустановке на многоуровневую схему модуляции слишком низок, с высокой вероятностью происходит кратковременное нарушение. Напротив, если уровень слишком высок, весьма вероятно, что интенсивность помехи станет слишком высокой. Дальнейшее подробное описание операции приведено со ссылкой на Фиг. 1.
На Фиг. 1 показан пример изменений с течением времени уровня приема и схемы модуляции в системе радиосвязи. Предполагается, что используются две схемы модуляции, т.е. QPSK и 32QAM. На Фиг. 1 ось ординат представляет уровень приема (-R2 дБм - заранее определенное пороговое значение для смены схемы модуляции, -R3 дБм - значение, при котором кратковременное нарушение происходит в 32QAM, и -R4 дБм - значение, при котором кратковременное нарушение происходит в QPSK), и ось абсцисс представляет время.
Согласно Фиг. 1, например, когда ясная погода сменяется дождливой погодой, и начинается легкий дождь, уровень приема снижается, достигая точки (1), которая является пороговым значением смены схем модуляции; схема модуляции меняется с 32QAM, имеющей высокую эффективность использования частот, на QPSK с низким необходимым C/N (т.е. снижение многоуровневой схемы). В то же время уровень передачи повышается на α дБ. Причина в том, что, поскольку 32QAM подвергается сильному влиянию искажения усилителя передатчика, его можно использовать только при снижении уровня передачи; однако QPSK устойчива к искажению, поэтому качество передачи не снижается, даже если мощность усилителя до некоторой степени увеличивается.
Кроме того, согласно Фиг. 1, например, когда сила дождя возрастает в дождливую погоду, и уровень приема дополнительно снижается до наименьшего значения в точке (2), поскольку уровень не достигает -R4 дБм, при котором в QPSK происходит кратковременное нарушение, кратковременного нарушения можно избежать. Дело в том, что разность уровней передачи увеличивается в точке (1), а также характеристика приема повышается до -R4 дБм благодаря QPSK с низким необходимым C/N.
Кроме того, после точки (2) на Фиг. 1, когда, например, дождливая погода сменяется ясной погодой (или облачной погодой), уровень приема начинает расти, достигая точки (3) -R1 дБм, схема модуляции немедленно переустанавливается с QPSK на 32QAM (т.е. повышение многоуровневой схемы). В то же время уровень передачи снижается на α дБ. Однако в этом случае, поскольку уровень передачи снижается на разность уровней передачи, т.е. α дБ, и характеристика приема изменяется с -R4 дБм до -R3 дБм, коэффициент усиления системы снижается. Поэтому, когда погода внезапно изменяется, вероятно, что достаточный уровень приема не обеспечивается для 32QAM. Поэтому в момент, когда схема модуляции переустанавливается в точке (3), демодулятор не может быть подключен в 32QAM, и состояние прерывания связи продолжается; это создает проблему возникновения состояния, в котором сигнал, для которого должна обеспечиваться связь, прерывается.
С другой стороны, в системе радиосвязи, к которой применяется только ATPC, хотя интенсивность помехи можно оптимизировать, пропускная способность фиксируется, и пропускная способность определяется схемой демодуляции с учетом ухудшения состояния канала передачи.
Поэтому способ управления уровнем сигнала передачи при переходе между схемами модуляции для системы радиосвязи, которая использует схему передачи непрерывного сигнала, но не схему импульсной передачи, и к которой применяется адаптивная схема модуляции и применяется ATPC, в настоящее время не полностью разработан.
Иллюстративной задачей настоящего изобретения, поставленной с учетом вышеописанной проблемы, является обеспечение устройства радиосвязи, системы радиосвязи и способа радиосвязи, в которых благодаря надлежащему управлению ATPC и адаптивной схемой модуляции, вероятность кратковременного нарушения сигнала, имеющего высокий приоритет, можно снизить, в то же время снижая интенсивность помехи в обычном состоянии.
Средство решения задачи
Иллюстративный аспект настоящего изобретения предусматривает устройство радиосвязи для осуществления радиосвязи с другим устройством радиосвязи путем передачи непрерывных сигналов, включающее в себя средство управления для осуществления управления сменой схемы модуляции для смены схемы модуляции согласно состоянию канала передачи и автоматического управления мощностью передатчика для управления уровнем передачи другого устройства радиосвязи для задания уровня приема сигнала приема, подлежащего приему на собственном устройстве, равным заранее определенному значению, в котором средство управления осуществляет управление в случае, когда замена осуществляется от первой схемы модуляции ко второй схеме модуляции согласно управлению заменой схемы модуляции, для поддержания уровня передачи другого устройства радиосвязи на заранее определенном значении согласно автоматическому управлению мощностью передатчика и осуществляет в случае, когда повторная задача осуществляется от второй схемы модуляции к первой схеме модуляции согласно управлению заменой схемы модуляции, до повторной задачи, по меньшей мере, одного из: управления снижением уровня передачи для ступенчатого снижения на заранее определенное значение уровня передачи, поддерживаемого на заранее определенном значении согласно автоматическому управлению мощностью передатчика; и управления подтверждением уровня приема для подтверждения состояния уровня приема в течение фиксированного периода времени.
Устройство радиосвязи может дополнительно включать в себя средство регистрации уровня приема для регистрации уровня приема, в котором в случае, когда снижение уровня приема регистрируется средством регистрации уровня приема, средство управления может осуществлять управление для увеличения, пока уровень приема не достигнет заранее заданного первого порогового значения, уровня передачи другого устройства радиосвязи до максимального значения уровня выхода автоматического управления мощностью передатчика для поддержания уровня передачи на максимальном значении.
Кроме того, в устройстве радиосвязи в случае, когда, после того, как уровень приема снижается и достигает первого порогового значения, снижение уровня приема снова регистрируется средством регистрации уровня приема, и уровень приема достигает заранее заданного второго порогового значения, средство управления может осуществлять управление для осуществления замены от первой схемы модуляции ко второй схеме модуляции и для одновременного увеличения уровня передачи, управляемого для поддержания на максимальном значении, дополнительно на заранее определенное значение для поддержания уровня передачи на фиксированном значении.
Кроме того, в устройстве радиосвязи в случае, когда после замены от первой схемы модуляции ко второй схеме модуляции рост уровня приема регистрируется средством регистрации уровня приема, и уровень приема достигает первого порогового значения, средство управления может осуществлять, по меньшей мере, одно из управления снижением уровня передачи и управления подтверждением уровня приема.
Кроме того, в устройстве радиосвязи управление снижением уровня передачи может снижать уровень передачи, управляемый для поддержания на максимальном значении средством управления, ступенчато на заранее определенное значение до заранее определенного уровня выхода, и средство управления повторно задает, после снижения уровня передачи до заранее определенного уровня выхода, путем управления снижением уровня передачи, вторую схему модуляции вместо первой схемы модуляции, посредством управления заменой схемы модуляции.
Кроме того, в устройстве радиосвязи управление подтверждением уровня приема может подтверждать в течение фиксированного периода времени, что уровень приема, зарегистрированный средством регистрации уровня приема, превышает первое пороговое значение, и средство управления повторно задает, после подтверждения посредством управления подтверждением уровня приема, что уровень приема, зарегистрированный средством регистрации уровня приема, превышает первое пороговое значение в течение фиксированного периода времени, вторую схему модуляции вместо первой схемы модуляции посредством управления заменой схемы модуляции.
Кроме того, в устройстве радиосвязи средство управления может повторно задавать, после осуществления, по меньшей мере, одного из управления снижением уровня передачи и управления подтверждением уровня приема, вторую схему модуляции вместо первой схемы модуляции, посредством управления заменой схемы модуляции, и одновременно может управлять, посредством автоматического управления мощностью передатчика, уровнем передачи другого устройства радиосвязи для задания уровня приема сигнала приема, подлежащего приему на собственном устройстве, равным заранее определенному значению.
Устройство радиосвязи дополнительно может включать в себя средство цифровой перекрестной коммутации, способное устанавливать сигнал, имеющий высокий приоритет.
Кроме того, в устройстве радиосвязи средство управления может осуществлять управление заменой схемы модуляции и управление заменой частоты модуляции для изменения частоты модуляции.
Иллюстративный аспект настоящего изобретения предусматривает систему радиосвязи, в которой радиосвязь осуществляется между станцией восходящей линии связи и станцией нисходящей линии связи посредством передачи непрерывных сигналов, в которой станция восходящей линии связи включает в себя средство замены схемы модуляции для смены схемы модуляции согласно состоянию канала передачи, средство запроса автоматического управления мощностью передатчика для запрашивания у станции нисходящей линии связи управления уровнем передачи станции нисходящей линии связи для задания уровня приема сигнала приема, подлежащего приему собственной станцией, равным заранее определенному значению, и средство подтверждения уровня приема для подтверждения уровня приема в течение фиксированного периода времени; станция нисходящей линии связи включает в себя второе средство управления для управления уровнем передачи сигнала передачи, подлежащего передаче с собственной станции, на основании запроса от средства запроса автоматического управления мощностью передатчика; станция восходящей линии связи запрашивает в случае, когда замена осуществляется от первой схемы модуляции ко второй схеме модуляции с помощью средства замены схемы модуляции, станцию нисходящей линии связи осуществлять управление для поддержания уровня передачи станции нисходящей линии связи на заранее определенном значении с помощью средства запроса автоматического управления мощностью передатчика и осуществляет в случае, когда повторная задача осуществляется от второй схемы модуляции к первой схеме модуляции с помощью средства замены схемы модуляции, до повторной задачи, по меньшей мере, одну из: операции для запрашивания станции нисходящей линии связи осуществлять управление для ступенчатого снижения на заранее определенное значение уровня передачи, управляемого для поддержания на заранее определенном значении с помощью средства запроса автоматического управления мощностью передатчика; и операции для подтверждения состояния уровня приема в течение фиксированного периода времени средством подтверждения уровня приема; и станция нисходящей линии связи управляет, на основании запроса от средства запроса автоматического управления мощностью передатчика, уровнем передачи сигнала передачи, подлежащего передаче с собственной станции, средством автоматического управления мощностью передатчика.
Кроме того, в системе радиосвязи станция восходящей линии связи может включать в себя средство регистрации уровня приема для регистрации уровня приема, в котором в случае, когда снижение уровня приема регистрируется средством регистрации уровня приема, средство запроса автоматического управления мощностью передатчика может запрашивать станцию нисходящей линии связи осуществлять управление для увеличения, пока уровень приема не достигнет заранее заданного первого порогового значения, уровня передачи станции нисходящей линии связи до максимального значения уровня выхода автоматического управления мощностью передатчика для поддержания уровня передачи на максимальном значении.
Кроме того, в системе радиосвязи станция восходящей линии связи может запрашивать в случае, когда, после того, как уровень приема снижается и достигает первого порогового значения, снижение уровня приема снова регистрируется средством регистрации уровня приема, и уровень приема достигает заранее заданного второго порогового значения, станцию нисходящей линии связи осуществлять управление, с помощью средства запроса автоматического управления мощностью передатчика, для осуществления замены от первой схемы модуляции ко второй схеме модуляции и для одновременного увеличения уровня передачи, управляемого для поддержания на максимальном значении, дополнительно на заранее определенное значение для поддержания уровня передачи на фиксированном значении.
Кроме того, в системе радиосвязи станция восходящей линии связи может осуществлять в случае, когда после замены от первой схемы модуляции ко второй схеме модуляции с помощью средства замены схемы модуляции, рост уровня приема регистрируется средством регистрации уровня приема, и уровень приема достигает первого порогового значения, по меньшей мере, одну из: операции для запрашивания станции нисходящей линии связи осуществлять управление для ступенчатого снижения на заранее определенное значение уровня передачи, управляемого для поддержания на заранее определенном значении с помощью средства запроса автоматического управления мощностью передатчика; и операции для подтверждения состояния уровня приема в течение фиксированного периода времени с помощью средства подтверждения уровня приема.
Кроме того, в системе радиосвязи станция восходящей линии связи может запрашивать станцию нисходящей линии связи повторно задавать, после осуществления, по меньшей мере, одной из: операции для запрашивания станции нисходящей линии связи осуществлять управление для ступенчатого снижения на заранее определенное значение уровня передачи, управляемого для поддержания на заранее определенном значении с помощью средства запроса автоматического управления мощностью передатчика; и операции для подтверждения состояния уровня приема в течение фиксированного периода времени с помощью средства подтверждения уровня приема, вторую схему модуляции вместо первой схемы модуляции с помощью средства замены схемы модуляции и одновременно управлять средством запроса автоматического управления мощностью передатчика, уровнем передачи сигнала передачи со станции нисходящей линии связи для задания уровня приема сигнала приема, подлежащего приему собственной станцией, равным заранее определенному значению, и станция нисходящей линии связи может управлять, на основании запроса от средства запроса автоматического управления мощностью передатчика, уровнем передачи сигнала передачи, подлежащего передаче с собственной станции, с помощью средства автоматического управления мощностью передатчика.
Иллюстративный аспект настоящего изобретения предусматривает способ радиосвязи устройства радиосвязи для осуществления радиосвязи с другим устройством радиосвязи путем передачи непрерывных сигналов, в котором устройство радиосвязи включает в себя функцию для осуществления управления заменой схемы модуляции для смены схемы модуляции согласно состоянию канала передачи и автоматического управления мощностью передатчика для управления уровнем передачи другого устройства радиосвязи для задания уровня приема сигнала приема, подлежащего приему на собственном устройстве, равным заранее определенному значению, осуществляет управление в случае, когда замена осуществляется от первой схемы модуляции ко второй схеме модуляции согласно управлению заменой схемы модуляции, для поддержания уровня передачи другого устройства радиосвязи на заранее определенном значении согласно автоматическому управлению мощностью передатчика и осуществляет в случае, когда повторная задача осуществляется от второй схемы модуляции к первой схеме модуляции согласно управлению заменой схемы модуляции, до повторной задачи, по меньшей мере, одного из: управления снижением уровня передачи для ступенчатого снижения на заранее определенное значение уровня передачи, поддерживаемого на заранее определенном значении; и управления подтверждением уровня приема для подтверждения состояния уровня приема, подлежащего приему на собственном устройстве в течение фиксированного периода времени.
Кроме того, согласно способу радиосвязи устройство радиосвязи может включать в себя функцию для регистрации уровня приема и в случае, когда снижение уровня приема регистрируется, управления для увеличения, пока уровень приема не достигнет заранее заданного первого порогового значения, уровня передачи другого устройства радиосвязи до максимального значения уровня выхода автоматического управления мощностью передатчика для поддержания уровня передачи на максимальном значении.
Способ радиосвязи может дополнительно включать в себя в случае, когда, после того, как уровень приема снижается и достигает первого порогового значения, снижение уровня приема снова регистрируется, и уровень приема достигает заранее заданного второго порогового значения, этап, на котором осуществляют управление для осуществления замены от первой схемы модуляции ко второй схеме модуляции и для одновременного увеличения уровня передачи, управляемого для поддержания на максимальном значении, дополнительно на заранее определенное значение для поддержания уровня передачи на фиксированном значении.
Способ радиосвязи может дополнительно включать в себя в случае, когда после замены от первой схемы модуляции ко второй схеме модуляции рост уровня приема регистрируется, и уровень приема достигает первого порогового значения, этап, на котором осуществляют, по меньшей мере, одно из управления снижением уровня передачи и управления подтверждением уровня приема.
Способ радиосвязи может дополнительно включать в себя, после осуществления, по меньшей мере, одного из управления снижением уровня передачи и управления подтверждением уровня приема, этап, на котором повторно задают вторую схему модуляции вместо первой схемы модуляции посредством управления заменой схемы модуляции, и одновременно управляют посредством автоматического управления мощностью передатчика уровнем передачи другого устройства радиосвязи для задания уровня приема сигнала приема, подлежащего приему на собственном устройстве, равным заранее определенному значению.
Преимущества изобретения
Согласно настоящему изобретению, благодаря надлежащему управлению ATPC и адаптивной схемой модуляции, обеспечивается достаточный уровень приема при повторном задании схемы модуляции; это позволяет реализовать устройство радиосвязи, систему радиосвязи и способ радиосвязи, способные к снижению вероятности прерывания сигнала вследствие повторного задания.
Осуществление изобретения
Ниже, со ссылкой на прилагаемые чертежи, будет дано подробное описание предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения.
Иллюстративный вариант осуществления 1
Ниже приведено описание системы радиосвязи согласно иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения.
Система радиосвязи согласно иллюстративному варианту осуществления представляет собой систему радиосвязи для передачи сигнала в виде непрерывной формы волны, отличающуюся тем, что система использует адаптивную схему модуляции для изменения схемы модуляции согласно состоянию канала передачи; и в системе, благодаря осуществлению ATPC, если состояние канала передачи ухудшается, быстро осуществляется переход к схеме модуляции с высоким коэффициентом усиления системы во избежание кратковременного нарушения сигнала высокого приоритета; и если канал передачи восстанавливается, применяется высоконадежный алгоритм для перехода к схеме модуляции с более высокой пропускной способностью для снижения вероятности кратковременного нарушения, связанного с переустановкой схемы модуляции.
Система радиосвязи согласно иллюстративному варианту осуществления включает в себя, согласно Фиг. 2, станцию восходящей линии связи (устройство радиосвязи) 1 и станцию нисходящей линии связи (устройство радиосвязи) 2. Станция восходящей линии связи (устройство радиосвязи) 1 и станция нисходящей линии связи (устройство радиосвязи) 2 представляют собой устройства, к которым применяются передача непрерывного сигнала, адаптивная схема модуляции и ATPC. Станция восходящей линии связи 1 включает в себя MOD1 в качестве средства модуляции, TX1 в качестве средства передачи, MOD CONT1 в качестве средства управления для управления адаптивной схемой модуляции и ATPC, RSL MОN1 в качестве средства регистрации уровня приема для отслеживания уровня приема для регистрации заранее определенного уровня приема, DEM1 в качестве средства демодуляции и RX1 в качестве средства приема. Аналогично станция нисходящей линии связи 2 включает в себя MOD2, TX2, MOD CONT2, RSL MОN2, DEM2 и RX2.
Станция восходящей линии связи 1 модулирует введенный цифровой сигнал с использованием схемы модуляции, обозначенной MOD1, и передает модулированный сигнал через TX1 на станцию нисходящей линии связи 2. Кроме того, станция нисходящей линии связи 2 модулирует введенный цифровой сигнал с использованием схемы модуляции, обозначенной MOD2, и передает модулированный сигнал через TX2 на станцию восходящей линии связи 1. MOD1 и MOD2 соответствуют совокупности схем модуляции, и, если частота модуляции фиксируется, пропускная способность тем больше, чем более высокая многоуровневая схема модуляции используется.
Согласно Фиг. 2 и 3 ниже приведено описание основной операции обработки (управления заменой схемы модуляции и ATPC) системы радиосвязи согласно иллюстративному варианту осуществления. В этой связи описанная ниже операция применяется в дальнейшем к описанию Фиг. 3.
Как показано на Фиг. 3, RSL MON1 станции восходящей линии связи 1, показанной на Фиг. 2, отслеживает уровень приема (этап S1) для определения, что отслеживаемый уровень приема меньше (или больше) порогового значения для осуществления управления заменой схемы модуляции вследствие изменения погоды и пр. (этап S2). RSL MON1 включает в себя функцию автоматической регулировки усиления (АРУ) и может отслеживать уровень приема с использованием своего контрольного значения. Кроме того, для порогового значения замены схемы модуляции для каждой схемы модуляции задается заранее определенное значение.
Затем, если уровень приема достигает заранее определенного порогового значения замены схемы модуляции (ДА на этапе S2), RSL MON1 передает зарегистрированную информацию (1), указывающую, что уровень приема достигает заранее определенного порогового значения замены схемы модуляции, на MOD CONT1 (этап S3). На этапе S2, если уровень приема не достигает заранее определенного порогового значения замены схемы модуляции (НЕТ на этапе S2), RSL MON1 продолжает отслеживать уровень приема (этап S1).
MOD CONT1, приняв зарегистрированную информацию (1) от RSL MON1, передает на MOD1 с использованием free throttle на радиокадре информацию запроса (2), запрашивающую у схемы модуляции, изменить (сменить текущую схему модуляции на другую схему модуляции) и указание уровня передачи (для задания уровня передачи равным заранее определенному значению для повышения или для снижения уровня; этап S4). MOD1 задает содержание информации запроса (2) как часть сигнала модуляции (3) для передачи результирующего сигнала через TX1 на станцию нисходящей линии связи 2 (этап S5).
В этой связи зарегистрированная информация (1) включает в себя информацию уровня приема, указывающую уровень приема, зарегистрированный RSL MON1; MOD CONT1 указывает уровень передачи на основании информации уровня приема для осуществления ATPC для управления уровнем передачи. Согласно ATPC уровень передачи снижается, если достаточно высокий уровень приема позволяет снизить интенсивность помехи на других линиях связи. Если уровень приема снижается, уровень передачи повышается для поддержания качества передачи.
Станция нисходящей линии связи 2 принимает сигнал модуляции (3) через RX2 от станции восходящей линии связи 1 (этап S6), извлекает содержание информации запроса (2) из сигнала модуляции (3) посредством DEM2 и задает извлеченную информацию запроса как часть сигнала демодуляции (4) для передачи результирующего сигнала на MOD CONT2 (этап S7).
На основании сигнала демодуляции (4), принятого от DEM2, MOD CONT2 передает сигнал управления (5) на MOD2 и TX2 (этап S8) для управления MOD2 и TX2 согласно запросу от станции восходящей линии связи 1 (этап S9). После управления MOD2 задает, как часть сигнала модуляции (6), информацию ответа, указывающую, что управление выполнено в соответствии с запросом, содержащимся в информации запроса (2), и затем передает результирующий сигнал через TX2 на станцию восходящей линии связи 1 (этап S10).
Станция восходящей линии связи 1 принимает сигнал модуляции (6) через RX1 от TX2 станции нисходящей линии связи 2 (этап S11), извлекает информацию ответа из сигнала модуляции (6) посредством DEM1 и задает извлеченную информацию ответа как часть сигнала демодуляции (7) для передачи результирующего сигнала на MOD CONT1 (этап S12).
MOD CONT1, приняв сигнал демодуляции (7) от DEM1, передает сигнал управления (8) на MOD1 и TX1 собственной станции (этап S13) для управления MOD1 и TX1, которое аналогично управлению на станции нисходящей линии связи 2 (этап S14). После этого повторно выполняются этапы S1-S14.
На Фиг. 4 показан пример изменений с течением времени уровня передачи, уровня приема и схемы модуляции в системе радиосвязи согласно иллюстративному варианту осуществления. Предположим, что система радиосвязи согласно иллюстративному варианту осуществления использует две схемы модуляции, как на Фиг. 1, т.е. 32QAM (первая схема модуляции) и QPSK (вторая схема модуляции). В этой связи, на Фиг. 4, ось ординат представляет уровень приема в верхней части и уровень передачи в нижней части, и ось абсцисс представляет время. Ниже, со ссылкой на Фиг. 4, приведено описание способа радиосвязи в системе радиосвязи согласно иллюстративному варианту осуществления.
В системе радиосвязи согласно иллюстративному варианту осуществления, для поддержания фиксированной полосы, две схемы модуляции используют одну и ту же частоту модуляции. Если предположить, что скорость передачи в QPSK равна единице, то в 32QAM она будет равна 2,5. Таким образом, пропускная способность изменяется при смене схемы модуляции.
Кроме того, в системе радиосвязи согласно иллюстративному варианту осуществления, представленному на Фиг. 4, входной сигнал устройства радиосвязи включает в себя совокупность сигналов, имеющих пропускную способность меньшую, чем пропускная способность устройства; эти сигналы мультиплексируются в устройстве для совместной модуляции. Среди входных сигналов устройства те, которые имеют высокий приоритет, должны передаваться, даже если схема модуляции установлена на QPSK. Сигналы, которые передаются только в 32QAM, имеют низкий приоритет.
Сначала, как показано на Фиг. 4, в случае, когда начинается слабый дождь при ясной погоде, и погода меняется на дождливую погоду, уровень приема начинает снижаться. Уровень приема немного снижается при слабом дожде, и значительно снижается при усилении дождя. В течение периода (A), когда уровень приема достигает -R1 дБм, что является пороговым значением для ATPC (пороговое значение ATPC; первое пороговое значение), операция ATPC осуществляется для повышения уровня передачи. В результате поддерживается фиксированный уровень приема на -R1 дБм. В этой связи предполагается, что пороговое значение ATPC задано равным заранее определенному значению.
Затем, в точке (1), когда уровень передачи увеличивается до +T1 дБм, которое представляет собой максимальное значение уровня выхода ATPC (ATPC max), уровень передачи поддерживается равным фиксированному значению +T1 дБм в течение периода (B).
Однако, поскольку схема модуляции между периодами (A) и (B) является 32QAM, даже когда уровень передачи достигает максимума благодаря операции ATPC, уровень приема снижается в течение периода (B), и кратковременное нарушение имеет место, если уровень приема достигает -R3 дБм. Поэтому, в течение периода (B), если уровень приема снижается до заранее определенного порогового значения замены схемы модуляции -R2 дБм и частота битовой ошибки (BER) схемы 32QAM с большой степенью вероятности увеличивается, схема модуляции немедленно меняется на QPSK в точке (2). В этом случае, поскольку QPSK в меньшей степени, чем 32QAM подвержена увеличению BER вследствие нелинейных искажений, уровень передачи можно повысить. Предполагая, что разность уровней равна α дБ, уровень передачи и уровень приема дискретно изменяются в точке (2). Эта α дБ соответствует максимальной разности уровней передачи, ограниченной правилом спектральной маски передачи для каждой из 32QAM и QPSK. В этой связи предположим, что допустимо, чтобы сигнал приема один раз вышел из синхронизма при смене схемы модуляции и при увеличении разности уровней передачи α дБ. Будучи разорванной, связь в QPSK восстанавливается за очень короткий период времени. В связи с этим при переходе к QPSK, ATPC сменяется ручной регулировкой мощности передатчика (MTPC).
При осуществлении управления, как описано выше, например, даже если сила дождя увеличивается в течение периода (C) после точки (2), и уровень приема дополнительно снижается до минимального значения в точке (3), поскольку уровень не достигает -R4 дБм, при котором в QPSK происходит кратковременное нарушение, кратковременного нарушения можно избежать. В этой связи, в течение периода (C) для передачи в QPSK, операция ATPC останавливается, и уровень передачи фиксируется на +T1 + α дБм.
После точки (3), когда погода снова меняется, например, с дождливой погоды к ясной погоде (облачной погоде), и уровень приема начинает расти, достигая порогового значения ATPC -R1 дБм в точке (4), управление снижением уровня передачи осуществляется в течение периода (D). Управление снижением уровня передачи действует следующим образом. Когда RSL MON устройства радиосвязи обнаруживает, что уровень приема достигает -R1 дБм, MOD CONT осуществляет управление для снижения уровня передачи на δ дБ. Когда RSL MON обнаруживает, что снова уровень приема возрастает, достигая -R1 дБм, MOD CONT снова осуществляет управление для снижения уровня передачи на δ дБ. Эта операция повторно осуществляется, пока уровень передачи не достигнет ε дБ, что соответствует разности коэффициентов усиления системы между QPSK и 32QAM. Поэтому, в течение периода (D) на Фиг. 3, ступенчато снижая уровень передачи, можно заранее подтвердить коэффициент усиления в QPSK, эквивалентный коэффициенту усиления системы 32QAM путем управления снижением уровня передачи до управления заменой схемы модуляции на 32QAM; это позволяет избегать кратковременного нарушения при снижении уровня, описанном со ссылкой на Фиг. 1.
Естественно, если уровень приема снижается до второго порогового значения (-R2 дБм) в ходе управления снижением уровня передачи, система осуществляет операцию по повышению уровня передачи для сохранения качества.
В точке (5), когда уровень передачи снижается до ε дБ (ε=α+(R4-R3), α<ε), управление снижением уровня передачи останавливается в точке (6), и управление подтверждением уровня приема начинается в течение периода (E). Управление подтверждением уровня приема это операция по отслеживанию изменения погоды дополнительно в течение фиксированного периода времени, когда уровень передачи преднамеренно и ступенчато снижается в QPSK до наименьшего значения (ε дБ на Фиг. 4) прежде, чем схема переустановится в 32QAM с более низким коэффициентом усиления системы. Управление подтверждением уровня приема осуществляется под управлением MOD CONT устройства радиосвязи. MOD CONT подтверждает в течение фиксированного периода времени, на основании зарегистрированной информации от RSL MON, что уровень приема возрастает свыше заранее определенного значения, и резервирует передачу информации запроса, включающей в себя запрос на переход к 32QAM.
После этого в течение времени подтверждения периода (E), после подтверждения, что уровень приема не снижается ниже, чем -R2 дБм, система восстанавливает схему модуляции от QPSK к 32QAM и перезапускает демодуляцию в 32QAM и операцию ATPC в течение периода (F).
Посредством вышеописанной процедуры система радиосвязи согласно иллюстративному варианту осуществления задает в качестве схемы QPSK как можно быстрее, когда уровень приема снижается, и может осуществлять операцию по обеспечению максимально высокого уровня приема, даже если схема переустанавливается на 32QAM, когда уровень приема возрастает.
В этой связи, хотя в иллюстративном варианте осуществления было приведено описание перехода между QPSK и 32QAM, комбинация схем модуляции не ограничивается этой комбинацией. Совокупность схем модуляции можно использовать для замены, что также позволяет задавать пороговое значение замены для каждой схемы модуляции для осуществления замены в несколько этапов.
Кроме того, хотя в описании согласно иллюстративному варианту осуществления частота модуляции фиксирована, можно использовать конфигурацию, в которой частота модуляции снижается по сравнению с частотой модуляции в обычном состоянии для уменьшения полосы. Причина в преимуществе, достигаемом за счет повышения коэффициента усиления системы также благодаря смене схемы модуляции и частоты модуляции.
Дополнительно иллюстративный вариант осуществления предусматривает объединение операций управления, показанных на Фиг. 4, а именно после осуществления управления снижением уровня передачи в течение периода (D), управление подтверждением уровня приема осуществляется в течение периода (E); однако можно использовать конфигурацию, в которой осуществляется только управление снижением уровня передачи, или конфигурацию, в которой осуществляется только управление подтверждением уровня приема. Кроме того, даже когда процедура управления уровнем передачи упрощается за счет задания конечной точки (5) управления снижением уровня передачи до максимального значения ATPC, т.е. +T1 дБм, достигается усовершенствование по сравнению с традиционным примером.
Кроме того, согласно Фиг. 4, пороговое значение замены схемы модуляции -R2 дБм можно задавать равным значению с запасом по смещению с учетом величины изменения уровня приема в течение периода времени, необходимого для управления заменой схемы модуляции для значения возникновения кратковременного нарушения -R3 дБм в 32QAM.
Как и раньше, согласно иллюстративному варианту осуществления, поскольку предусмотрено средство для предварительного подтверждения при повторном задании схемы модуляции, что достаточный уровень приема обеспечен до повторного задания, можно снизить вероятность прерывания сигнала вследствие повторного задания.
Кроме того, согласно иллюстративному варианту осуществления, поскольку предусмотрено ATPC, можно снизить интенсивность помехи на других устройствах в обычном состоянии.
Иллюстративный вариант осуществления 2
Система радиосвязи согласно иллюстративному варианту осуществления включает в себя, помимо вышеописанной конфигурации иллюстративного варианта осуществления 1, функцию цифровой перекрестной коммутации (DXC), например, на станции восходящей линии связи 1, как показано на Фиг. 5. DXC 3 произвольно изменяет настройки для сигналов с более высоким приоритетом и для других сигналов; сигналы с более высоким приоритетом можно изменять посредством DXC 3.
Поэтому, согласно иллюстративному варианту осуществления, поскольку предусмотрена DXC 3, даже если линия связи добавляется после начала работы устройства, сигнал, имеющий более высокий приоритет, можно произвольно устанавливать по необходимости.
Выше было приведено описание иллюстративных вариантов осуществления настоящего изобретения; однако настоящее изобретение не ограничивает иллюстративными вариантами осуществления, но допускают различные изменения, не отклоняющиеся от сути настоящего изобретения.
Промышленное применение
Настоящее изобретение применимо к технике для системы радиосвязи, осуществляющей передачу непрерывного сигнала с использованием адаптивной схемы модуляции и ATPC.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 - график, демонстрирующий пример операции в системе радиосвязи, отвечающей уровню техники.
Фиг. 2 - блок-схема, демонстрирующая структуру системы радиосвязи согласно иллюстративному варианту осуществления 1 настоящего изобретения.
Фиг. 3 - логическая блок-схема, демонстрирующая основную операцию системы радиосвязи согласно иллюстративному варианту осуществления 1 настоящего изобретения.
Фиг. 4 - график, демонстрирующий пример операции в системе радиосвязи согласно иллюстративному варианту осуществления 1 настоящего изобретения.
Фиг. 5 - блок-схема, демонстрирующая структуру системы радиосвязи согласно иллюстративному варианту осуществления 2 настоящего изобретения.
Перечень условных обозначений
1 Станция восходящей линии связи (устройство радиосвязи)
2 Станция нисходящей линии связи (устройство радиосвязи)
3 DXC (Средство цифровой перекрестной коммутации)