СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ МОЩНОСТЬЮ ПЕРЕДАЧИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ЗАГРУЗКИ ПОДДИАПАЗОНА
SUBBAND LOAD DEPENDENT TRANSMISSION POWER CONTROL METHOD

Область техники, которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к беспроводной связи и, в частности, к управлению помехами между ячейками в системе беспроводной связи.
Уровень техники
Типовая сеть беспроводной связи (например, в которой используются способы частотного, временного и кодового разделения) включает в себя одну или более базовых станций, которые обеспечивают покрытие зоны, и один или более мобильных (например, беспроводных) терминалов, которые могут передавать и принимать данные внутри зоны покрытия. Типовая базовая станция может одновременно передавать множество потоков данных для служб широковещательной рассылки, многоадресной рассылки и/или одноадресной рассылки, причем поток данных может представлять интерес только для одного мобильного терминала. Мобильный терминал, находящийся внутри зоны покрытия базовой станции, может быть заинтересован в приеме одного, более одного или всех потоков данных, переносимых в смешанном потоке. Аналогично, мобильный терминал может передавать данные в базовую станцию, другие станции или другие мобильные терминалы. Каждый терминал осуществляет связь с одной или более базовыми станциями путем передач по восходящей линии связи и нисходящей линии связи. Термин прямая линия связи (или нисходящая линия связи) обозначает линию связи от базовых станций к терминалам, а термин обратная линия связи (или восходящая линия связи) обозначает линию связи от терминалов к базовым станциям. Эта линия связи может быть установлена системой с одним входом и одним выходом, системой с множеством входов и одним выходом или системой с множеством входов и множеством выходов (Multiple-In-Multiple-Out, MIMO).
Обычные технологии, используемые для передачи информации в сети мобильной связи (например, в сотовой телефонной сети), включают в себя способы, основанные на частотном, временном и кодовом разделении. В целом, при использовании способов, основанных на частотном разделении, вызовы разделяются на основе способа доступа по частоте, где соответствующие вызовы выполняются по отдельной частоте. При использовании способов, основанных на временном разделении, соответствующие вызовы назначаются определенной части времени на определенной частоте. При использовании способов, основанных на кодовом разделении, соответствующие вызовы ассоциируются с уникальными кодами и расширяются по доступным частотам. Соответствующие технологии могут реализовывать множественный доступ одним или более пользователями.
t
При использовании способов, основанных на частотном разделении, полоса разделяется по времени на последовательные временные интервалы или временные слоты. Каждому пользователю канала циклически предоставляется временной интервал для передачи и приема информации. Например, в заданный временной момент пользователю предоставляется доступ к каналу на короткий промежуток времени. Далее, доступ переключается на другого пользователя, которому предоставляет короткий промежуток времени для передачи и приема информации. Цикл "доступа по очереди" продолжается и, в конечном счете, каждому пользователю предоставляется множество временных интервалов передачи и приема.
Согласно способам, основанным на кодовом разделении, данные, как правило, передаются по некоторому количеству частот, доступных на какой-либо момент в некотором диапазоне. В целом, данные оцифровываются и расширяются по доступной полосе частот, причем допускается наложение множества пользователей на канал, и соответствующим пользователям может быть назначена уникальная кодовая последовательность. Пользователи могут передавать в одном и том же широкополосном диапазоне спектра, причем сигнал каждого пользователя расширяется по всей полосе частот посредством соответствующего уникального кода расширения. Эти способы могут обеспечить возможность совместного использования, причем один или более пользователей могут одновременно передавать и принимать. Подобное совместное использование может быть достигнуто путем цифровой модуляции расширенного спектра, где биты потока пользователя кодируются и расширяются по очень широкому каналу псевдослучайным образом. Приемник устроен так, чтобы распознавать соответствующую уникальную кодовую последовательность и обращать рандомизацию, чтобы когерентным образом собрать биты для конкретного пользователя.
В частности, согласно способам частотного разделения спектр, как правило, разделяется на отдельные каналы путем его разбиения на одинаковые интервалы полосы частот, например, частотный диапазон, назначенный для беспроводной сотовой телефонной связи, может быть разделен на 30 каналов, каждый из которых может нести голосовую информацию или цифровые данные (в случае цифровой службы). В заданный момент времени каждый канал может быть назначен только одному пользователю.
Одним из обычно используемых вариантов является способ ортогонального частотного разделения, согласно которому общая полоса частот эффективно разделяется на множество ортогональных поддиапазонов. В данном случае термин "ортогональный" означает, что частоты выбираются так, что перекрестные помехи между подканалами устраняются и нет необходимости в защитных интервалах между несущими. На эти поддиапазоны также ссылаются как на тоны, несущие, поднесущие, бины и частотные каналы. Каждая поднесущая модулируется согласно обычной схеме модуляции (такой как, квадратурная амплитудная модуляция) на низкой символьной скорости. Ортогональное частотное разделение обеспечивает преимущество, заключающееся в способности адаптации к жестким условиям канала (например, затуханию высоких частот в длинном медном проводе, сосредоточенным помехам и частотно-избирательному замиранию из-за многолучевого распространения) без сложных выравнивающих фильтров. Низкая символьная скорость предоставляет возможность использования защитного интервала между символами, что позволяет обрабатывать временное расширение и устранить межсимвольные помехи (Inter-Symbol Interference, ISI).
Ортогональность также обеспечивает высокую спектральную эффективность, почти на уровне Найквиста. Может быть использована почти вся доступная полоса частот. OFDM обычно имеет почти "белый" спектр, что обеспечивает благоприятные свойства с точки зрения электромагнитных помех относительно других пользователей того же канала, и позволяет использовать большую мощность передачи, когда одна ячейка рассматривается в отдельности. Кроме того, без защитных интервалов между несущими структура передатчика и приемника очень упрощается. В этом случае, в отличие от обычной модуляции с частотным разделением, нет необходимости в отдельном фильтре для каждого подканала.
Ортогональность часто используется вместе с повторным использованием частоты, где для передач, имеющих место в расположенных далеко друг от друга ячейках, может использоваться одна и та же часть спектра, и в идеальном случае большое расстояние предотвращает возникновение помех. Передачи между ячейками, расположенными близко друг к другу, осуществляются по разным каналам, чтобы минимизировать вероятность возникновения помех. По большому набору ячеек частотный спектр повторно используется как можно больше путем распределения общих каналов по всему набору, так что один и тот же спектр повторно используют только те ячейки, которые расположены далеко друг от друга. В таком случае, когда вводится гибкое планирование для назначения полосы частот разным пользователям, управление помехами между ячейками становится критическим фактором.
Посредством OFDM помехи внутри ячейки эффективно подавляются. Препятствием к достижению большей эффективности системы становятся помехи между ячейками. В области беспроводной связи необходимы способы для улучшения управления помехами между ячейками, которые, вместе с тем, обеспечивают достаточную надежность при работе с ячейками разного типа (например, синхронными и асинхронными) и поддерживают множество различных пользовательских устройств или конечных узлов (например, как дорогих многофункциональных устройств, так и дешевых устройств с базовым набором функций).
Сущность изобретения
В настоящем разделе приведена упрощенная сводка, предназначенная для разъяснения принципов некоторых аспектов раскрытых вариантов осуществления. Настоящий раздел не является исчерпывающим обзором и в его предназначение не входит ни идентификация ключевых или критических элементов, ни описание объема таких вариантов осуществления. Единственной целью данного раздела является представление некоторых концепций раскрытых вариантов осуществления в упрощенной форме в качестве вступления к более детальному описанию, которое следует ниже.
В одном аспекте способ подавления помех между ячейками обеспечивает высокую степень детализации и повышенную эффективность путем разделения полосы частот на множество поддиапазонов и предоставления индикатора загрузки для каждого поддиапазона. Информация о загрузке на поддиапазон предоставляется в виде двоичных данных индикатора загрузки, причем эта информация предоставляется для обслуживающей ячейки, а также рассылается в соседние ячейки. Пользовательское оборудование (User Equipment, UE) имеет доступ как к данным индикатора загрузки обслуживающей ячейки, так и к данным индикатора загрузки необслуживающей соседней ячейки, причем упомянутые данные содержат информацию по каждому поддиапазону, что обеспечивает уровень детализации, который позволяет более эффективно использовать полосу частот, и при загрузке внутри заданной полосы частот может работать большее количество UE.
В еще одном аспекте раскрыт способ управления и уменьшения помех между ячейками путем управления загрузкой на основе UE. Этот способ надежным образом обрабатывает множество ячеек, которые работают либо синхронно, либо асинхронно, и предоставляет возможность применения способностей отдельного UE при оптимизации помех между ячейками. Когда UE запускается, оно, как правило, получает сообщение от узла доступа обслуживающей ячейки, указывающей режим работы обслуживающей ячейки (например, синхронный или асинхронный). Режим работы может принудить UE к выбору того или иного способа уменьшения помех между ячейками. Настоящий способ позволяет UE выполнять поиск наилучшего способа уменьшения помех между ячейками, который может не зависеть от режима работы обслуживающей ячейки. В одном неограничивающем примере UE может работать в асинхронной ячейке, но оно может иметь возможность прямого доступа к данным загрузки соседней ячейки. В этом случае UE может уменьшить или удержать на том же уровне спектральную плотность мощности передачи в зависимости от двоичной информации загрузки на каждом поддиапазоне соседней ячейки, которая получается более быстро и напрямую, а не ждать получения двоичной информации загрузки на каждом поддиапазоне соседней ячейки, которая может быть доставлена через обратный канал обслуживающей ячейки.
В одном аспекте способ подавления помех между ячейками обеспечивает высокую степень детализации и повышенную эффективность путем разделения полосы частот на множество поддиапазонов и предоставления метрики загрузки, соответствующей наблюдаемой загрузке на каждом поддиапазоне. Метрика загрузки может быть предоставлена пользовательскому оборудованию (UE), а также разослана соседним ячейкам. Обслуживающая ячейка также может принимать метрики загрузки на каждый поддиапазон от смежных ячеек через обратный канал и предоставлять их множеству UE. UE также может иметь доступ к метрикам загрузки на каждый поддиапазон непосредственно из смежных ячеек.
В еще одном аспекте раскрыт способ, предназначенный для системы связи на основе UE. UE принимает информацию метрики загрузки смежной ячейки по каждому поддиапазону. UE определяет источник информации метрики загрузки. Если эта информация получена непосредственно из смежной ячейки (например, информационный поток через обратный канал недоступен), то UE определяет, загружен ли назначенный поддиапазон, и при положительном результате определения UE может уменьшить спектральную плотность мощности передачи. Если метрика указывает об отсутствии загрузки, то UE сохраняет спектральную плотность мощности передачи назначенного поддиапазона на том же уровне. Если смежная ячейка не является источником информации метрики загрузки, то UE сохраняет спектральную плотность мощности передачи назначенного поддиапазона на том же уровне, как предписывается обслуживающей ячейкой.
В одном аспекте способ, который облегчает подавление помех между ячейками, содержит этапы, на которых: разделяют полосу частот на N поддиапазонов, где N представляет собой целое число, которое больше 2; назначают соответствующие поддиапазоны соответствующим UE; отслеживают назначения поддиапазонов; и рассылают назначения поддиапазонов соседним ячейкам.
В еще одном аспекте машиночитаемый носитель данных хранит в себе машиночитаемые команды для выполнения действий, на которых: разделяют полосу частот на N поддиапазонов, где N представляет собой целое число, которое больше 2; назначают соответствующие поддиапазоны соответствующим UE; отслеживают назначения поддиапазонов; и рассылают назначения поддиапазонов соседним ячейкам.
В еще одном аспекте устройство содержит: носитель данных, содержащий выполняемые компьютером команды для выполнения действий, на которых: разделяют полосу частот на N поддиапазонов, где N представляет собой целое число, которое больше 2; назначают соответствующие поддиапазоны соответствующим UE; отслеживают назначения поддиапазонов; и рассылают назначения поддиапазонов соседним ячейкам. Процессор исполняет выполняемые компьютером команды.
В одном аспекте система, которая облегчает подавление помех между ячейками, содержит: средство для разделения полосы частот на N поддиапазонов, где N представляет собой целое число, которое больше 2; средство для назначения соответствующих поддиапазонов соответствующим UE; средство для отслеживания назначений поддиапазонов; и средство для рассылки назначений поддиапазонов соседним ячейкам.
В еще одном аспекте способ, который облегчает подавление помех между ячейками, содержит этапы, на которых: принимают назначенный поддиапазон; идентифицируют способности UE; если UE удовлетворяет граничному условию по способностям, то в соседних ячейках выполняют поиск конфликтующих данных индикатора загрузки поддиапазона; если существует конфликт, то уменьшают мощность UE; а если конфликт отсутствует, то сохраняют мощность UE на том же уровне.
В еще одном аспекте машиночитаемый носитель данных хранит в себе машиночитаемые команды для выполнения действий, на которых: принимают назначенный поддиапазон; идентифицируют способности UE; если UE удовлетворяет граничному условию по способностям, то в соседних ячейках выполняют поиск конфликтующих данных индикатора загрузки поддиапазона; если существует конфликт, то уменьшают мощность UE; а если конфликт отсутствует, то сохраняют мощность UE на том же уровне.
В еще одном аспекте устройство содержит: носитель данных, содержащий выполняемые компьютером команды для выполнения действий, на которых: принимают назначенный поддиапазон; идентифицируют способности UE; если UE удовлетворяет граничному условию по способностям, то в соседних ячейках выполняют поиск конфликтующих данных индикатора загрузки поддиапазона; если существует конфликт, то уменьшают мощность UE; а если конфликт отсутствует, то сохраняют мощность UE на том же уровне. Процессор исполняет выполняемые компьютером команды.
Для решения вышеизложенных и других связанных задач один или более вариантов осуществления содержат отличительные признаки, которые подробно описаны ниже и конкретно выделены в пунктах формулы изобретения. Следующее описание и прилагаемые чертежи, в которых подробно описаны некоторые иллюстративные аспекты, демонстрируют лишь некоторые из множества различных вариантов, в которых могут быть применены принципы настоящих вариантов осуществления. Другие преимущества и новые отличительные признаки будут очевидны из следующего подробного описания и прилагаемых чертежей, и раскрытые варианты осуществления включают в себя все такие аспекты и их эквиваленты.
В одном аспекте способ, который облегчает подавление помех между ячейками, содержит этапы, на которых: разделяют полосу частот ячейки на множество поддиапазонов и предоставляют в соседние ячейки метрику загрузки, соответствующую наблюдаемой загрузке на каждый поддиапазон. Метрика загрузки также может быть разослана множеству UE.
В еще одном аспекте машиночитаемый носитель данных хранит в себе машиночитаемые команды для выполнения действий, на которых: разделяют полосу частот ячейки на множество поддиапазонов и предоставляют в соседние ячейки метрику загрузки, соответствующую наблюдаемой загрузке на каждый поддиапазон. Машиночитаемый носитель данных также хранит в себя машиночитаемые команды для рассылки метрики загрузки.
В одном аспекте процессор исполняет код, чтобы выполнять действия, на которых: разделяют полосу частот ячейки на множество поддиапазонов и предоставляют в соседние ячейки метрику загрузки, соответствующую наблюдаемой загрузке на каждый поддиапазон. Процессор исполняет код для рассылки метрик загрузки.
В еще одном аспекте устройство содержит: носитель данных, содержащий выполняемые компьютером команды для выполнения действий, на которых: разделяют полосу частот ячейки на множество поддиапазонов и предоставляют в соседние ячейки метрику загрузки, соответствующую наблюдаемой загрузке на каждый поддиапазон. Носитель данных также может содержать выполняемые компьютером команды для рассылки во множество UE метрик загрузки на каждый поддиапазон. Процессор исполняет выполняемые компьютером команды.
В еще одном аспекте система, которая облегчает подавление помех между ячейками, содержит: средство для разделения полосы частот ячейки на множество поддиапазонов и средство для предоставления метрики загрузки, соответствующей загрузке на каждый поддиапазон, в соседние ячейки, а также средство для рассылки метрик загрузки на каждый поддиапазон.
В одном аспекте способ, который облегчает подавление помех между ячейками, содержит этапы, на которых: принимают метрику загрузки на каждый поддиапазон смежной ячейки; определяют, принята ли метрика загрузки на каждый поддиапазон смежной ячейки из обслуживающей ячейки или из смежной ячейки, и определяют, загружен ли назначенный поддиапазон в смежной ячейке. Если метрика загрузки не была предоставлена смежной ячейкой и метрика загрузки указывает, что назначенный поддиапазон действительно загружен, то назначенная спектральная плотность мощности передачи уменьшается. Если назначенный поддиапазон не загружен или если источником метрики загрузки смежной ячейки является обслуживающая ячейка, то назначенная спектральная плотность мощности передачи сохраняется на том же уровне.
В еще одном аспекте машиночитаемый носитель данных хранит в себе машиночитаемые команды для выполнения действий, на которых:
принимают метрику загрузки смежной ячейки по каждому поддиапазону;
определяют, принята ли метрика загрузки по каждому поддиапазону смежной ячейки из обслуживающей ячейки или из смежной ячейки, и определяют, загружен ли назначенный поддиапазон в смежной ячейке;
уменьшают назначенную спектральную плотность мощности передачи, если метрика загрузки была предоставлена смежной ячейкой и метрика загрузки указывает, что назначенный поддиапазон действительно загружен; и
сохраняют назначенную спектральную плотность мощности передачи на том же уровне, если назначенный поддиапазон не загружен или если источником метрики загрузки смежной ячейки является обслуживающая ячейка.
В одном аспекте, процессор исполняет код, чтобы выполнять действия, на которых:
принимают метрику загрузки смежной ячейки по каждому поддиапазону;
определяют, принята ли метрика загрузки смежной ячейки по каждому поддиапазону из обслуживающей ячейки или из смежной ячейки, и определяют, загружен ли назначенный поддиапазон в смежной ячейке;
уменьшают назначенную спектральную плотность мощности передачи, если метрика загрузки была предоставлена смежной ячейкой и метрика загрузки указывает, что назначенный поддиапазон действительно загружен; и
сохраняют назначенную спектральную плотность мощности передачи на том же уровне, если назначенный поддиапазон не загружен, или если источником метрики загрузки смежной ячейки является обслуживающая ячейка.
В еще одном аспекте устройство содержит: носитель данных, содержащий выполняемые компьютером команды для выполнения действий, на которых:
принимают метрику загрузки смежной ячейки по каждому поддиапазону;
определяют, принята ли метрика загрузки смежной ячейки по каждому поддиапазону из обслуживающей ячейки или из смежной ячейки, и определяют, загружен ли назначенный поддиапазон в смежной ячейке;
уменьшают назначенную спектральную плотность мощности передачи, если метрика загрузки была предоставлена смежной ячейкой и метрика загрузки указывает, что назначенный поддиапазон действительно загружен; и
сохраняют назначенную спектральную плотность мощности передачи на том же уровне, если назначенный поддиапазон не загружен или если источником метрики загрузки смежной ячейки является обслуживающая ячейка. Процессор исполняет выполняемые компьютером команды.
В еще одном аспекте система связи на основе UE содержит: средство для приема метрики загрузки смежной ячейки по каждому поддиапазону;
определяют, принята ли метрика загрузки по каждому поддиапазону смежной ячейки из обслуживающей ячейки или из смежной ячейки, и определяют, загружен ли назначенный поддиапазон в смежной ячейке;
средство для уменьшения назначенной спектральной плотности мощности передачи, если метрика загрузки была предоставлена смежной ячейкой и метрика загрузки указывает, что назначенный поддиапазон действительно загружен; и
средство для сохранения назначенной спектральной плотности мощности передачи на том же уровне, если назначенный поддиапазон не загружен или источником метрики загрузки смежной ячейки является обслуживающая ячейка.
Для решения вышеизложенных и других связанных задач один или более вариантов осуществления содержат отличительные признаки, которые подробно описаны ниже и конкретно выделены в пунктах формулы изобретения. Следующее описание и прилагаемые чертежи, в которых подробно описаны некоторые иллюстративные аспекты, демонстрируют лишь некоторые из множества различных вариантов, в которых могут быть применены принципы настоящих вариантов осуществления. Другие преимущества и новые отличительные признаки будут очевидны из следующего подробного описания и прилагаемых чертежей, и раскрытые варианты осуществления включают в себя все такие аспекты и их эквиваленты.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - иллюстрация системы беспроводной связи согласно различным аспектам, описанным в настоящем документе;
Фиг.2 - иллюстрация примера двоичных индикаторов загрузки поддиапазона и двоичных индикаторов загрузки полосы частот;
Фиг.3 - иллюстрация примера системы связи (например, сети сотовой связи), реализованной согласно различным аспектам настоящего изобретения;
Фиг.4 - иллюстрация примера конечного узла (например, мобильного узла), связанного с различными аспектами настоящего изобретения;
Фиг.5 - иллюстрация примера узла доступа, реализованного согласно различным аспектам, описанным в настоящем документе;
Фиг.6 - иллюстрация примера системы с множеством ячеек, где показана одна ячейка и ее соседи;
Фиг.7 - иллюстрация одного аспекта помех между ячейками, которые управляются согласно настоящей заявке;
Фиг.8 - схема последовательности операций, иллюстрирующая один аспект, относящийся к подавлению помех между ячейками;
Фиг.9 - схема последовательности операций, иллюстрирующая один аспект, относящийся к подавлению помех между ячейками;
Фиг.10 - пример логической блок-схемы для подавления помех между ячейками на основе UE в синхронных и асинхронных ортогональных системах согласно различным аспектам настоящего изобретения;
Фиг.11 - пример логической блок-схемы для подавления помех между ячейками на основе UE в синхронных ортогональных системах;
Фиг.12 - пример логической блок-схемы для подавления помех между ячейками на основе UE в асинхронных ортогональных системах;
Фиг.13 - системная схема, иллюстрирующая систему, которая облегчает подавление помех между ячейками;
Фиг.14 - схема последовательности операций, иллюстрирующая один аспект, относящийся к подавлению помех между ячейками;
Фиг.15 - пример логической блок-схемы для системы связи на основе UE согласно различным аспектам настоящего изобретения;
Фиг.16 - системная схема, иллюстрирующая систему, которая облегчает подавление помех между ячейками;
Фиг.17 - системная схема, иллюстрирующая систему связи на основе UE согласно различным аспектам настоящего изобретения.
Подробное описание
Ниже описана сущность настоящего изобретения со ссылкой на чертежи, в которых одинаковые ссылочные номера обозначают одинаковые элементы. В нижеизложенном описании в целях разъяснения приведены различные конкретные детали, чтобы обеспечить полное понимание сущности изобретения. Тем не менее, следует понимать, что сущность настоящего изобретения может быть реализована без этих конкретных деталей. В других случаях, широко известные структуры и устройства показаны в форме блоков структурной схемы, чтобы облегчить описание сущности настоящего изобретения.
Ниже описаны различные варианты осуществления настоящего изобретения со ссылкой на чертежи, в которых одинаковые ссылочные номера обозначают одинаковые элементы. В нижеизложенном описании в целях разъяснения приведены различные конкретные детали, чтобы обеспечить полное понимание одного или более аспектов. Тем не менее, следует понимать, что подобный(ые) вариант(ы) осуществления могут быть реализованы без этих конкретных деталей. В других случаях, широко известные структуры и устройства показаны в форме блоков структурной схемы, чтобы облегчить описание одного или более вариантов осуществления. В использованном здесь значении термины "компонент", "модуль", "система" и т.п. предназначены для описания связанного с компьютером объекта - аппаратного обеспечения, программно-аппаратного обеспечения, комбинации аппаратного и программного обеспечения или программного обеспечения. Например, компонент может представлять собой, но не ограничивается перечисленным, выполняемый процессором процесс, процессор, интегральную схему, объект, выполняемый файл, поток выполнения, программу и/или компьютер. В качестве иллюстрации, компонентом может быть как приложение, выполняемое на вычислительном устройстве, так и само вычислительное устройство. Один или более компонентов могут быть вовлечены в процесс и/или поток выполнения, и компонент может быть локализован на одном компьютере и/или распределен между двумя или более компьютерами. В добавление, эти компоненты могут выполняться с различных машиночитаемых носителей, содержащих различные структуры данных. Эти компоненты могут осуществлять связь посредством локальных и/или удаленных процессов, как, например, в случае сигнала с одним или более пакетами данных (например, данные с одного компонента, взаимодействующего с другим компонентом в локальной системе, распределенной системе и/или посредством сигнала через сеть, такую как сеть Интернет).
Различные варианты осуществления представлены в настоящем документе в терминах систем, которые могут включать в себя некоторое количество устройств, компонентов, модулей и т.п. Следует понимать, что эти различные системы могут включать в себя дополнительные устройства, компоненты, модули и т.п., и/или могут не содержать все устройства, компоненты, модули и т.п., описанные в привязке к данным фигурам. Также может быть применена комбинация этих подходов.
Термин "пример" в использованном здесь значении обозначает "служащий в качестве примера, образца или иллюстрации". Ни один из описанных "примеров" осуществления не может рассматриваться как предпочтительный или выгодный относительно других вариантов осуществления. Термин "слушать" в использованном здесь значении означает, что принимающее устройство (точка доступа или терминал доступа) принимает по заданному каналу данные и обрабатывает их.
Различные аспекты могут включать в себя схемы и/или способы логического вывода в привязке к передаче ресурсов связи. В использованном здесь значении, термин "логический вывод" обозначает логическую обработку или процесс умозаключений о состояниях системы, окружения и/или пользователя на основании наблюдений в виде захваченных событий и/или данных. Логический вывод может быть применен для идентификации особого контекста или действия, или может быть использован для генерации распределения вероятностей для состояний, например. Логический вывод может быть вероятностным, то есть он может соответствовать вычислению распределения вероятностей, представляющих интерес состояний на основании данных и событий, или теоретического решения, построенного на вероятностных логических выводах, с учетом действий с наивысшей ожидаемой полезностью, в контексте неопределенности в целях и намерениях пользователя. Логический вывод также может относиться к способам, применяемым для составления событий высшего уровня из ряда событий и/или данных. Результатом подобного логического вывода является построение новых событий или действий из ряда наблюдаемых событий и/или сохраненных данных событий, независимо от того, коррелируются ли эти события в малом временном интервале, и от того, исходят ли эти события или данные из одного или нескольких источников событий и данных.
Сверх того, различные аспекты описаны в настоящем документе в связи с абонентской станцией. Абонентская станция также может называться системой, абонентским блоком, мобильной станцией, удаленной станцией, точкой доступа, удаленным терминалом, терминалом доступа, пользовательским терминалом, агентом пользователя, пользовательским устройством, мобильным устройством, портативным устройством связи или пользовательским оборудованием. Абонентская станция может представлять собой сотовый телефон, беспроводный телефон, телефон протокола инициации сеанса связи (Session Initiation Protocol, SIP), станцию беспроводной местной линии (Wireless Local Loop, WLL), персональный цифровой секретарь (Personal Digital Assistant, PDA), карманное устройство с возможностью беспроводного соединения или другое устройство обработки, соединенное с беспроводным модемом.
Более того, различные описанные здесь аспекты или отличительные признаки могут быть реализованы как способ, устройство или изделие, используя стандартные методы программирования и/или техники. В использованном здесь значении термин "изделие" предназначен для обозначения компьютерной программы, доступной с любого машиночитаемого устройства, носителя или среды. Например, машиночитаемые носители могут включать в себя, но не ограничиваются перечисленным, магнитные устройства хранения (например, жесткий диск, дискеты, магнитные ленты и т.п.), оптические диски (например, компакт-диски (Compact Disk, CD), цифровые универсальные диски (Digital Versatile Disk, DVD), смарт-карты и устройства флэш-памяти (например, карты, "флэшки", ключи и т.п.). В добавление, различные носители данных могут представлять собой одно или более устройств и/или других машиночитаемых носителей для хранения информации. Термин "машиночитаемый носитель" может включать в себя, но не ограничивается перечисленным, беспроводные каналы и различные другие среды, способные хранить, содержать и/или переносить команды и/или данные.
На Фиг.1 проиллюстрирована система 100 беспроводной связи согласно различным вариантам осуществления. Система 100 может содержать базовую станцию 102, которая принимает, передает, повторяет и т.п. сигналы беспроводной связи в беспроводной терминал 104. Сверх того, предполагается, что система 100 может включать в себя множество базовых станций, схожих с базовой станцией 102, и/или множество беспроводных терминалов, схожих с беспроводным терминалом 104. Базовая станция 102 может содержать цепь передатчика и цепь приемника, каждая из которых в свою очередь содержит множество компонентов, связанных с передачей и приемом сигнала (например, процессоры, модуляторы, мультиплексоры, демодуляторы, демультиплексоры, антенны и т.п.), что должно быть очевидно для специалистов в данной области техники. Базовая станция 102 может быть стационарной и/или мобильной. Беспроводный терминал 104 может представлять собой, например, сотовый телефон, смартфон, ноутбук, карманное устройство связи, карманное вычислительное устройство, спутниковое радио, систему глобального позиционирования, PDA и/или любое другое подходящее устройство для связи через систему 100 беспроводной связи. Беспроводной терминал 104 также может быть стационарным или мобильным.
В заданный момент времени беспроводный терминал 104 может осуществлять связь с базовой станцией 102 (и/или другой базовой станцией (станциями)) по нисходящей линии связи и/или восходящей линии связи. Нисходящая линия связи обозначает линию связи от базовой станции 102 к беспроводному терминалу 104, а восходящая линия связи обозначает линию связи от беспроводного терминала 104 к базовой станции 102. Базовая станция 102, сверх того, может осуществлять связь с другой базовой станцией (станциями) и/или любыми другими устройствами (например, серверами, которые не показаны), которые могут выполнять такие функции, как, например, аутентификация и авторизация беспроводного терминала 104, учет, биллинг и т.п.
Базовая станция 102, сверх того, может включать в себя контроллер 106 мощности и верификатор 108 беспроводного терминала. Контроллер 106 мощности может измерять уровень мощности, связанный с беспроводным терминалом 104 (и/или любыми другими беспроводными терминалами). Сверх того, контроллер 105 мощности может передавать команды мощности в беспроводной терминал 104 для облегчения регулирования уровня мощности. Например, контроллер 106 мощности может передать команду мощности в одном или более блоках передачи, связанных с первой подгруппой блоков передачи. Эти команды мощности, например, могут содержать указание повысить уровень мощности, снизить уровень мощности, сохранить уровень мощности на том же уровне и т.п. При получении команд мощности для увеличения или уменьшения мощности, беспроводной терминал 104 может изменить связанный уровень мощности на фиксированную (например, предустановленную) и/или переменную величину. Предустановленные величины могут иметь переменный размер, основанный на определенных факторах (например, факторах повторного использования частоты, состояниях канала в различных мобильных станциях и т.п.). Сверх того, верификатор 108 может передавать информацию как функцию от идентификатора терминала, связанного с беспроводным терминалом (например, беспроводным терминалом 104) в одном или более блоках передачи, связанных со второй подгруппой блоков передачи. Более того, один или более идентификаторов включения могут быть назначены каждому беспроводному терминалу, когда имеет место состояние включения сессии, причем идентификаторы включения могут быть связаны с первой подгруппой и второй подгруппой блоков передачи. Блоки передачи могут быть в различных форматах (например, во временной области, частотной области, гибриде временной и частотной областей).
Контроллер 106 мощности может передавать команды мощности через канал управления мощностью нисходящей линии связи (Downlink Power Control Channel, DLPCCH). Согласно одному примеру ресурсы могут быть назначены беспроводному терминалу 104 базовой станцией 102, когда беспроводной терминал 104 выполняет доступ в состоянии включения сессии. Подобные ресурсы могут включать в себя конкретные сегменты DLPCCH, один или более идентификаторов включения и т.п. DLPCCH может быть использован точкой присоединения сектора базовой станции (например, используя контроллер 106 мощности), чтобы передавать сообщения управления мощностью нисходящей линии связи для управления мощностью передачи беспроводного терминала 104.
Верификатор 108 беспроводного терминала может передавать информацию, связанную с беспроводным терминалом (например, беспроводным терминалом 104), которому соответствует команда мощности, вместе с командами мощности, передаваемыми контроллером 106 мощности. Например, верификатор 108 беспроводного терминала может передавать информацию как функцию от идентификатора терминала (например, маски скремблирования), связанного с этим беспроводным терминалом (например, беспроводным терминалом 104). Верификатор 108 беспроводного терминала может передавать подобную информацию через DLPCCH. Согласно иллюстрации связанная с беспроводным терминалом 104 информация может быть передана через DLPCCH посредством ряда передач команд мощности от контроллера 106 мощности.
Беспроводной терминал 104 может, сверх того, содержать компаратор 110 информации верификации, который оценивает принятую информацию, связанную с беспроводным терминалом 104. Компаратор 110 информации верификации может анализировать принятую информацию, чтобы определять, использует ли беспроводной терминал 104 ресурсы, назначенные базовой станцией 102. Таким образом, компаратор 110 информации верификации может оценивать информацию, включенную в состав Q-компонента символов, передаваемых через DLPCCH. Например, базовая станция 102 могла назначить идентификатор (идентификаторы) (например, идентификатор включения сессии) беспроводному терминалу 104, и компаратор информации верификации может проанализировать, использует ли беспроводной терминал 104 подходящие ресурсы, связанные с назначенным идентификатором (идентификаторами). Согласно другим примерам, компаратор 110 информации верификации может определять, использует ли беспроводной терминал 104 сегменты DLPCCH, назначенные базовой станцией 102, и/или применила ли повторно базовая станция 102 ресурсы (например, идентификатор включения сессии), ранее назначенные беспроводному терминалу 104.
Следует понимать, что базовая станция 102 или беспроводной терминал 110 в соответствующем состоянии может служить как Пользовательское Оборудование (User Equipment, UE). Для передач по восходящей линии связи желательно управлять загрузкой обратной линии. Обычно, для частотно-временных диапазонов используется одно управление. Тем не менее, это может привести к относительно негибкой структуре. Путем разделения полосы передачи на несколько поддиапазонов достигается повышение гибкости, в результате чего обеспечивается большая детализация при управлении благодаря разным пороговым значениям управления для соответствующих поддиапазонов, а также возможности независимого управления по каждому поддиапазону. Увеличение гибкости управления позволяет использовать поддиапазоны для различных целей и более эффективно использовать ресурсы обратной восходящей линии связи по сравнению с обычными схемами. В попытке оптимизации системой производительности рыночные силы заставили применять простые протоколы связи. Описанные здесь аспекты противоречат общепринятым взглядам и рыночным силам из-за увеличения объема служебной обработки в силу применения множества поддиапазонов и их управления. Тем не менее, принятие подобной нагрузки обработки облегчает оптимизацию общей системой производительности благодаря гибкости, обеспечиваемой более высокой степенью детализации управления и увеличением применения системных ресурсов. Например, в обычных системах с одним управлением каждый пользователь внутри заданной ячейки может увеличить мощность, что может вызвать помехи в соседних ячейках. В ответ UE в соседних ячейках, вероятно, повысят свою мощность передачи, чтобы преодолеть помехи, что в свою очередь вызывает помехи в другой ячейке. Следовательно, подобная тенденция к повышению мощности образует составные помехи.
В частности, управление помехами в ортогональных системах облегчается путем идентификации и подавления помех, вызываемых соседними ячейками. Полоса частот разделяется на множество поддиапазонов и для каждого поддиапазона предоставляется индикатор загрузки. Как упоминалось выше, в результате этого подавляются помехи между ячейками, улучшается детальность управления и более эффективно используются системные ресурсы. Информация о загрузке на каждый поддиапазон предоставляется в виде двоичных данных индикатора загрузки, причем эта информация предоставляется для обслуживающей ячейки, а также рассылается в соседние ячейки. Пользовательское Оборудование (User Equipment, UE) имеет доступ как к данным индикатора загрузки обслуживающей ячейки, так и к данным индикатора загрузки соседней ячейки, причем упомянутые данные содержат информацию по каждому поддиапазону, что обеспечивает уровень детализации, который позволяет более эффективно использовать полосу частот, и при загрузке в заданной полосе частот может работать большее количество UE.
Управление загрузкой на основе UE может быть реализовано по множеству ячеек, которые работают либо синхронно, либо асинхронно. Это позволяет применять в качестве фактора индивидуальные способности UE при оптимизации уменьшения помех между ячейками. Когда UE запускается, оно, как правило, получает сообщение от узла доступа обслуживающей ячейки, указывающее режим работы обслуживающей ячейки (например, синхронный или асинхронный). Режим работы может принудить UE к выбору того или иного способа уменьшения помех между ячейками. Настоящий способ позволяет UE выполнять поиск наилучшего способа уменьшения помех между ячейками, который может не зависеть от режима работы обслуживающей ячейки. В одном неограничивающем примере, UE может работать в асинхронной ячейке, но оно может иметь возможность прямого доступа к данным загрузки соседней ячейки. В этом случае, UE может уменьшить или удержать на том же уровне спектральную плотность мощности передачи в зависимости от двоичной информации загрузки на каждом поддиапазоне соседней ячейки, которая получается более быстро и напрямую, а не ждать получения двоичной информации загрузки на каждом поддиапазоне соседней ячейки, которая может быть доставлена через обратный канал обслуживающей ячейки.
В ортогональных сотовых системах помехи между ячейками необходимо подавлять, чтобы обеспечить должное качество обслуживания (Quality of Service, QoS) на границах ячейки. В разных системах используются разные способы, но, по сути, есть два направления. В решении на основе сети, каждая ячейка управляет спектральной плотностью мощности передачи каждого UE на основании измерений отношения сигнала к шуму (Signal to Noise Ratio, SNR) соседней ячейки. Это похоже на схему, которая применяется в общей службе пакетной радиопередачи (General Packet Radio Service, GPRS). В решении на основе UE, каждое UE управляет своей спектральной плотностью мощности передачи на основании SNR соседней ячейки. Сверх того, в решении на основе UE присутствует два аспекта. В аспекте на основе соседней ячейки, каждое UE выполняет мониторинг индикатора загрузки восходящей линии связи, передаваемого подгруппой детектированных им соседних ячеек. Это похоже на схему, применяемую в высокоскоростном пакетном доступе по восходящей линии связи (High-Speed Uplink Packet Access, HSUPA), LTE и DOrC. В аспекте обслуживающей ячейки, обслуживающая ячейка рассылает загрузку восходящей линии связи географических соседних ячеек. Описанные здесь аспекты применяют схему управления загрузкой восходящей линии связи на основе UE, которая сочетает два вышеупомянутых решения.
В подходе на основе UE, для каждого решения существуют достоинства и недостатки. В аспекте на основе соседней ячейки, UE может быстро детектировать загрузку соседней ячейки. Тем не менее, в асинхронных системах UE требуется сохранять множество временных моментов быстрого преобразования Фурье (Fast Fourier Transform, FFT) - по одному для каждой детектированной соседней ячейки. Это может быть недостатком. В аспекте на основе обслуживающей ячейки, UE не требуется сохранять какие-либо временные моменты соседней ячейки. Это преимущество. Тем не менее, информация загрузки должна быть передана через обратный канал (недостаток).
Результатом применения гибридного подхода (например, сочетания различных элементов) является повышение производительности. Для сочетания, каждая ячейка рассылает оба параметра: помехи между ячейками для восходящей линии связи, наблюдаемые в приемнике. Для каждого поддиапазона применяется двоичный индикатор загрузки, который указывает, загружена ли соответствующая ячейка на конкретном поддиапазоне или нет. Поддиапазон меньше или равен общей полосе частот системы (например, система 20 МГц с 20 поддиапазонами шириной 900 кГц и эффективной полосой частот шириной 18 МГц). Передача выполняется по основному каналу широковещания (Primary Broadcast Channel, BCH). Что касается загрузки соседней ячейки, то рассматривается загрузка географически близкорасположенных ячеек, и загрузка указывается по каждому поддиапазону.
Что касается поведения UE, то UE уменьшает спектральную плотность мощности передачи в зависимости от детектированной загрузки соседней ячейки. Детектирование основано на любом из двух подходов: (1) декодированном индикаторе загрузки, переданном из соседней ячейки; и (2) декодированной информации загрузки соседней ячейки, переданной из обслуживающей ячейки. В синхронных системах, UE полагается на индикаторы загрузки, передаваемые из соседних ячеек. В асинхронных системах, UE полагается на информацию загрузки соседней ячейки, передаваемую из обслуживающей ячейки.
В альтернативном аспекте, можно предположить возможность зависимости поведения в асинхронных системах от способностей UE (например, способности сохранять множество временных моментов приема, способностей полосы частот (10 МГц по сравнению с 20 МГц) и способностей в части пиковой скорости передачи данных). UE известно, является ли система асинхронной или нет, и эта информация передается как часть системных параметров по ВСН.
Фиг.3 представляет собой иллюстрацию одного аспекта настоящего изобретения. Как показано, заданная полоса частот содержит некоторое количество поддиапазонов 201 (например, поддиапазоны 1-N). Так, каждый поддиапазон предоставляет двоичный индикатор 202 загрузки, указывающий, используется (204) ли данный поддиапазон или он доступен 205 для использования в конкретной ячейке. Большая детализация выражается, если сравнивать с двоичным индикатором 2 03 загрузки полосы частот, причем поддиапазоны 3-N фактически доступны, а поддиапазоны 1 и 2 используются.
В еще одном аспекте, определение того, загружен ли поддиапазон, основано на превышении предопределенной пороговой величины фактором загрузки для данного диапазона.
Предыдущее описание сконцентрировано на разделении полосы частот на поддиапазоны для заданной ячейки. Следует понимать, что раскрытые аспекты не ограничиваются этим примером и включают в себя другие приложения, такие как разделение ячейки на секторы с последующим разделением диапазонов секторов на поддиапазоны.
На Фиг.3 проиллюстрирован пример системы 300 связи (например, сети сотовой связи) согласно различным аспектам, которая содержит множество узлов, взаимосвязанных друг с другом посредством линий 305, 307, 308, 311, 341, 341', 341", 341A, 345, 345', 345", 345S, 347, 347', 347" и 347S. Узлы в примере системы 300 связи могут обмениваться информацией, используя сигналы (например, сообщения) на основе протоколов связи (например, протокола IP). Линии связи в системе 300 могут быть реализованы посредством, например, проводов, волоконно-оптических кабелей и/или беспроводным образом. Пример системы 300 связи включает в себя множество конечных узлов 344, 346, 344', 346', 344", 346", которые выполняют доступ к системе 300 связи через множество узлов 340, 340', 340" доступа. Конечные узлы 344, 346, 344', 346', 344", 346" могут представлять собой устройства или терминалы беспроводной связи, а узлы 340, 340', 340" доступа могут представлять собой, например, беспроводные маршрутизаторы или базовые станции. Пример системы 300 связи также включает в себя некоторое количество других узлов 304, 306, 309, 310 и 312, используемых для обеспечения взаимосвязи или для предоставления особых служб или функций (например, обратный канал для данных двоичного индикатора загрузки поддиапазона обслуживающей и необслуживающей ячейки). В частности, пример системы 300 связи включает в себя сервер 304, используемый для поддержки передачи и сохранения состояний, относящихся к конечным узлам. Узел 304 сервера может представлять собой AAA-сервер, Сервер Передачи Контекста или сервер, включающий в себя как функции AAA-сервера, так и функции сервера Передачи Контекста.
Пример системы 300 связи иллюстрирует сеть 302, которая включает в себя Сервер 304, узел 306 и узел 309 Домашнего Агента, которые соединены с промежуточным узлом 310 сети через соответствующие линии 305, 307 и 308, соответственно. Промежуточный узел 310 сети в сети 302 также обеспечивает через линию 311 взаимосвязь с узлами сети, которые расположены вне сети 302. Сетевая линия 311 соединена с другим промежуточным узлом 312, который обеспечивает соединение с множеством узлов 340, 340', 340" доступа, через линии 341, 341', 341", соответственно.
Каждый узел 340, 340', 340" доступа предоставляет соединение с множеством (N) конечных узлов (344, 346), (344', 346'), (344", 346"), соответственно, через соответствующие линии (345, 347), (345', 347'), (345", 347") доступа, соответственно. В синхронных системах также могут быть доступны линии доступа, такие как 345S и 347S. В синхронных и асинхронных системах конечные узлы могут иметь способность установления линий доступа к точкам доступа, находящимся вне их собственной ячейки, как показано линией 341А. В данном примере каждый узел 340, 340′, 340′′ доступа использует беспроводную технологию (например, беспроводные линии связи) для предоставления доступа. Зона радиопокрытия (например, ячейки 348, 348′ и 348′′) каждого узла 340, 340′, 340′′ доступа, соответственно, представляет собой окружность вокруг соответствующего узла доступа.
Пример системы 300 связи представлен как основание для описания различных аспектов. Сверх того, предполагается, что в объем сущности изобретения входят различные другие сетевые топологии, где количество и тип узлов сети, количество и тип узлов доступа, количество и тип конечных узлов, количество и тип Серверов и других Агентов, количество и тип линий, и взаимосвязь между узлами могут отличаться от таковых для примера системы 300 связи, показанной на Фиг.3. В добавление, функциональные объекты, показанные в примере системы 100 связи, могут быть опущены или скомбинированы. Кроме того, местоположение или размещение функциональных объектов в сети может варьировать.
Поток обмена управления часто передается на скоростях, которые независимы от канала. Пользователи, находящиеся в приграничных участках ячейки, обычно испытывают сильные ухудшения канала и их мощность ограничивается. В добавление к ограничениям мощности, также может увеличиться частота ошибок, и усовершенствованные механизмы управления ошибками, такие как Н-ARQ, могут быть неприменимы к потоку обмена управления, а также данных. Рабочий уровень помех, превышающих тепловой шум (IoT), как правило, ограничивается потоком обмена управления от пользователей, находящихся в приграничных участках ячейки. Эти факторы часто приводят к низкому уровню рабочей точки IoT, например, примерно 5 дБ. Таким образом, метрика загрузки восходящей линии связи (например, рабочий уровень IoT), как правило, ограничивается потоком обмена управления от пользователей, находящихся в приграничных участках ячейки.
Тем не менее, ограничение мощности пользователей с хорошими состояниями канала менее вероятно, и они способны поддерживать гораздо более высокий уровень функциональной совместимости. Негибкий и низкий рабочий уровень функциональной совместимости на крае ячейки, таким образом, делает неэффективным управление загрузкой восходящей линии связи для потока обмена данных.
В настоящем документе описан механизм управления загрузкой, в котором для поддиапазонов применяются отдельные требования к рабочему уровню загрузки восходящей линии связи, а не одинаковый рабочий уровень по всей доступной полосе частот, причем упомянутый способ достаточно надежен в части обслуживания различных типов ячеек (например, синхронных или асинхронных), а также в части способностей конечного узла (например, способности производить канал 341А). Путем внедрения и соответствующего управления информацией загрузки восходящей линии связи, зависящей от поддиапазонов, может быть достигнута большая пропускная способность для отдельных пользователей и большая пропускная способность для сектора.
Конфигурация поддиапазонов может динамически меняться в течение времени и адаптироваться к состояниям системы, и она может различаться для разных секторов (не показаны).
Фиг.4 представляет собой иллюстрацию примера конечного узла 400 (например, мобильного узла, беспроводного терминала), связанного с различными аспектами настоящего изобретения. Конечный узел 400 может представлять собой устройство, которое может быть использовано в качестве любого из конечных узлов, показанных на Фиг.3 (например, 344, 346, 344′, 346′, 344′′, 346′′). Как показано, конечный узел 400 включает в себя процессор 404, интерфейс 430 беспроводной связи, интерфейс 440 ввода/вывода пользователя и память 410, которые соединены друг с другом через шину 406. Соответственно, различные компоненты конечного узла 400 могут обмениваться информацией, сигналами и данными через шину 406. Компоненты 404, 406, 410, 430, 440 конечного узла 400 могут быть расположены внутри корпуса 402′.
Интерфейс 430 беспроводной связи предоставляет механизм, посредством которого внутренние компоненты конечного узла. 400 могут передавать и принимать сигналы в/от внешних устройств и узлов сети (например, узлов доступа). Интерфейс 430 беспроводной связи включает в себя, например, модуль 432 приемника с соответствующей приемной антенной 436 и модуль передатчика 434 с соответствующей передающей антенной 438, используемые для соединения конечного узла 400 с другими узлами сети (например, через каналы беспроводной связи).
Конечный узел 400 также включает в себя устройство 442 пользовательского ввода (например, клавиатуру) и устройство 444 пользовательского вывода (например, дисплей), которые соединены через шину 406 с интерфейсом 440 пользовательского ввода/вывода. Таким образом, устройство 442 пользовательского ввода и устройство 444 пользовательского вывода могут обмениваться информацией, сигналами и данными с другими компонентами конечного узла 400 через интерфейс 400 пользовательского ввода/вывода и шину 406. Интерфейс 440 пользовательского ввода/вывода и связанные устройства (например, устройство 442 пользовательского ввода, устройство 444 пользовательского вывода) предоставляют механизм, посредством которого пользователь может оперировать конечным узлом 400 для выполнения различных задач. В частности, устройство 442 пользовательского ввода и устройство 444 пользовательского вывода предоставляют функциональную возможность, которая позволяет пользователю управлять конечным узлом 400 и приложениями (например, модулями, программами, рутинными процедурами, функциями и т.п.), которые выполняются в памяти 410 конечного узла 400.
Процессор 404 может находиться под управлением различных модулей (например, рутинных процедур), входящих в память 410, и он может управлять работой конечного узла 400, чтобы выполнять различную сигнализацию и обработку, как описано в настоящем документе. Модули в памяти 410 выполняются при запуске или вызываются другими модулями. При выполнении модули могут обмениваться данными, информацией и сигналами. При выполнении модули также могут совместно использовать данные и информацию. Память 410 конечного узла 400 может включать в себя модуль 412 сигнализации/управления и данные 414 сигнализации/управления.
.
Модуль 412 сигнализации/управления управляет обработкой, относящейся к приему и передаче сигналов (например, сообщений) для управления хранением, извлечением и обработкой информации состояния. Данные 414 сигнализации/управления включают в себя информацию состояния, такую как, например, параметры, статус и/или другая информация, относящаяся к работе конечного узла. В частности, данные 414 сигнализации/управления могут включать в себя информацию 416 конфигурации (например, информацию идентификации конечного узла) и операционную информацию 418 (например, информацию о текущем состоянии обработки, статусе незавершенных ответов и т.п.)Модуль 412 сигнализации/управления может выполнять доступ и/или модифицировать данные 414 сигнализации/управления (например, обновлять информацию 416 конфигурации и/или операционную информацию 418).
Память 410 конечного узла 400 также может включать в себя модуль 446 компаратора, модуль 448 регулятора мощности и/или модуль 450 обработчика ошибок. Несмотря на то, что это не показано, следует понимать, что модуль 446 компаратора, модуль 448 регулятора мощности и/или модуль 450 обработчика ошибок могут сохранять и/или извлекать связанные с ними данные, которые могут храниться в памяти 410. Модуль 446 компаратора может оценивать принятую информацию, связанную с конечным узлом 400, и выполнять сравнение с ожидаемой информацией.
Фиг.5 представляет собой иллюстрацию примера узла 500 доступа, реализованного согласно различным аспектам, описанным в настоящем документе. В данном примере узел 500 доступа может представлять собой устройство, используемое в качестве любого из узлов доступа, показанных на Фиг.3 (например, 340, 340' и 340"). Узел 500 доступа может включать в себя процессор 504, память 510, сетевой/межсетевой интерфейс 520 и интерфейс 530 беспроводной связи, которые соединены друг с другом посредством шины 506. Соответственно, различные компоненты узла 500 доступа могут обмениваться информацией, сигналами и данными через шину 506. Компоненты 504, 506, 510, 520, 530 узла 500 доступа могут быть расположены внутри корпуса 502.
Сетевой/межсетевой интерфейс 520 предоставляет механизм, посредством которого внутренние компоненты узла 500 доступа могут передавать и принимать сигналы в/от внешних устройств и узлов сети. Сетевой/межсетевой интерфейс 520 включает в себя модуль 522 приемника и модуль 524 передатчика, используемые для соединения узла 500 доступа к другим узлам сети (например, через медные провода или волоконно-оптические линии). Интерфейс 530 беспроводной связи также предоставляет механизм, посредством которого внутренние компоненты узла 500 доступа могут передавать и принимать сигналы в/от внешних устройств и узлов сети (например, конечных узлов). Интерфейс 530 беспроводной связи включает в себя, например, модуль 532 приемника с соответствующей приемной антенной 536 и модуль передатчика 534 с соответствующей передающей антенной 538. Интерфейс 530 беспроводной связи может быть использован для соединения узла 500 доступа с другими узлами сети (например, через каналы беспроводной связи)
Процессор 504 может находиться под управлением различных модулей (например, рутинных процедур), входящих в память 510, и он может управлять работой узла 500 доступа, чтобы выполнять различную сигнализацию и обработку. Модули в памяти 510 могут выполняться при запуске или могут вызываться другими модулями, которые могут присутствовать в памяти 510. При выполнении модули могут обмениваться данными, информацией и сигналами. При выполнении модули также могут совместно использовать данные и информацию. Например, память 510 узла 500 доступа может включать в себя модуль 512 Управления Состоянием и модуль 514 Сигнализации/Управления. Память 510 также включает в себя данные 513 Управления Состоянием и данные 515 Сигнализации/Управления, соответствующие вышеупомянутым модулям.
Модуль 512 Управления Состоянием управляет обработкой принятых сигналов от конечных узлов или других узлов сети, относящихся к сохранению и извлечению состояния. Данные 513 Управления Состоянием включают в себя, например, информацию, относящуюся к конечному узлу, такую как состояние или часть состояния, или местоположение текущего состояния конечного узла, если оно хранится в другом узле сети. Модуль 512 Управления Состоянием может выполнять доступ и/или модифицировать данные 513 Управления Состоянием.
Модуль 514 сигнализации/управления управляет обработкой сигналов, передаваемых в/от конечных узлов через интерфейс 530 беспроводной связи или в/от узлов сети через сетевой/межсетевой интерфейс 520 для других операций, таких как базовая беспроводная функция, управление сетью и т.п. Данные 515 Сигнализации/Управления включают в себя, например, связанные с конечным узлом данные, относящиеся к назначению беспроводного канала для базовой работы, и другие связанные с сетью данные, такие как адрес серверов поддержки/управления, информация конфигурации для базовой сетевой связи. Модуль 514 Сигнализации/Управления может выполнять доступ к данным 515 Сигнализации/Управления и/или модифицировать их.
Память 510 может, сверх того, включать в себя модуль 540 назначения уникального идентификатора (Identification, ID), модуль 542 назначения идентификатора включения, модуль 54 4 контроллера мощности или модуль 546 верификатора беспроводного терминала. Следует понимать, что модуль 540 назначения уникального идентификатора, модуль 542 назначение идентификатора включения, модуль 544 контроллера мощности или модуль 54 6 верификатора беспроводного терминала могут сохранять и/или извлекать соответствующие данные, хранимые в памяти 510. Сверх того, модуль 540 назначения уникального идентификатора может назначать идентификатор терминала (например, маску скремблирования) беспроводному терминалу. Модуль 542 назначения идентификатора включения может назначать идентификатор включения беспроводному терминалу, когда беспроводной терминал находится в состоянии включения сессии. Модуль 544 управления мощностью может передавать в беспроводной терминал информацию управления мощностью передачи. Модуль 54 6 верификатора беспроводного терминала может предоставлять возможность включения информации, связанной с беспроводным терминалом, в блок передачи.
Фиг.6 представляет собой иллюстрацию примера аспекта соседних ячеек в сети 600 с множеством ячеек. Как показано, ячейка 652 имеет соседние ячейки 650, 651, 653, 654, 655 и 656. Эти соседние ячейки являются смежными относительно ячейки 652. Эти области обслуживания аналогичны проиллюстрированным на Фиг.3 (например, 348, 348′ и 348′′). Равным образом, ячейка может быть представлена посредством узла 642 доступа и его соседей 640, 641, 643, 644, 645 и 646. Это аналогично иллюстрации с Фиг.3 (например, 340, 340′, 340′′). Для устройства или UE 660, находящегося внутри области 650 обслуживания, UE обслуживается ячейкой 650, если ячейка 650 является основным поставщиком ресурсов для этого UE. Согласно одному аспекту настоящего изобретения, каждая ячейка рассылает (например, по каналу ВСН) двоичные данные индикатора загрузки поддиапазона для поддиапазонов 1-N (биты 1-N двоичных данных для частотного поддиапазона, используемого в этой ячейке). В добавление к своим собственным данным загрузки, через обратный канал ячейка также передает двоичные данные индикатора загрузки для поддиапазонов соседней ячейки. Как минимум, узел 642 доступа предоставляет данные загрузки для конечных узлов 662 и 672, а также информацию о поддиапазонах, которые используются всеми соседними ячейками, включая конечные узлы 660, 670, 671 и 661.
Следует отметить, что настоящее изобретение не ограничивается этой моделью, и оно охватывает все возможные перестановки, как определено в формуле изобретения. Если ячейки разбиваются на сектора, как в сценарии повторного использования частоты, то будет передана метрика загрузки смежного сектора по поддиапазонам (не показано).
Фиг.7 представляет собой иллюстрацию одного аспекта 700 подавления помех между ячейками. В ячейке 750, конечные узлы 770 и 760 используют поддиапазоны 1 и 2, как указано индикатором 710 загрузки поддиапазона. Для одного и того же частотного диапазона, также используемого в ячейке 751, индикатор 720 загрузки поддиапазона показывает, какой поддиапазон используется конечным узлом 771. Как показано, конечный узел 761 использует совершенно другой частотный диапазон. Это позволяет поддерживать спектральную плотность мощности конечных узлов 771, 760 и 770 на том же уровне, поскольку повышенная детализация позволяет более эффективно и плотно использовать частотные поддиапазоны в заданной частоте, используемой в разных ячейках. Индикаторы загрузки поддиапазона показывают, что даже несмотря на то, что все узлы действуют в одном частотном диапазоне, помехи отсутствуют, что позволяет более эффективно использовать ресурсы.
Ниже описаны методологии, которые могут быть реализованы согласно раскрытой сущности изобретения. Несмотря на то, что для целей простоты упомянутые методологии показаны и описаны как последовательности блоков, следует понимать, что сущность настоящего изобретения не ограничивается количеством или порядком блоков, так как некоторые блоки могут следовать в других порядках и/или выполняться одновременно с другими блоками. Более того, для реализации соответствующих методологий могут потребоваться не все проиллюстрированные блоки. Следует понимать, что функция, связанная с различными блоками, может быть реализована посредством программного обеспечения, аппаратного обеспечения, их комбинации или любого другого подходящего средства (например, устройства, системы, процесса, компонента). Кроме того, следует понимать, что некоторые раскрытые в настоящем описании методологии могут храниться на изделии, для облегчения транспортировки и переноса подобных методологий в различные устройства. Специалистам в данной области техники будет очевидно, что альтернативно методологии могут быть представлены как последовательность взаимосвязанных состояний или событий, как например, в диаграмме состояний.
Фиг.8 представляет собой высокоуровневую методологию согласно различным аспектам настоящего изобретения. В блоке 804, полоса частот ячейки разделяется на N поддиапазонов (где N является целым числом, которое больше 2). В блоке 806, соответствующие поддиапазоны назначаются соответствующим UE. Следует понимать, что при выполнении назначения поддиапазонов могут использоваться различные протоколы назначения. Например, соответствующие поддиапазоны могут быть предназначены для конкретных целей (например, типа данных, уровня мощности, расстояния, подавления помех, балансирования загрузки и т.п.), и назначение поддиапазовов множеству UE может быть реализовано как функция от соответствия этим целям. В еще одном примере, в связи с назначениями может быть применена оптимизационная схема. Аналогично, может быть использована внешняя информация (например, факторы окружающей среды, предпочтения, QoS, пользовательские предпочтения, оценка пользователя, история). В еще одном примере, назначение может выполняться как функция от балансирования загрузки по ячейке или множеству ячеек.
Вариант осуществления настоящей методологии может применять способы искусственного интеллекта, чтобы облегчить автоматическое выполнение различных аспектов (например, передачу ресурсов связи, анализ ресурсов, внешнюю информацию, состояние пользователя/UE, предпочтения, назначения поддиапазона, настройку уровня мощности). Более того, могут быть применены схемы, основанные на логических выводах, чтобы облегчить выведение намеченных действий, которые должны быть выполнены в заданный момент и в заданном состоянии. Основанные на искусственном интеллекте аспекты настоящего изобретения могут быть реализованы посредством любого подходящего способа машинного осмысления и/или статистических способов, и/или вероятностных способов. Например, предполагается использование экспертных систем, нечеткой логики, поддерживающих векторных машин (Support Vector Machine, SVM), скрытых Марковских моделей (Hidden Markov Model, HMM), "жадных" алгоритмов поиска, систем на основе продукционных правил, байесовских моделей (например, байесовских сетей), нейронных сетей, других нелинейных способов обучения, синтеза данных, аналитических систем на основе утилит, систем, в которых применяются байесовские модели, и т.п.
В блоке 808 назначения поддиапазонов отслеживаются. В блоке 810 назначения поддиапазонов рассылаются соседним ячейкам (например, для уведомления базовых станций или UE в подобных соседних ячейках о назначениях поддиапазонов). В блоке 812 выполняется мониторинг назначений поддиапазонов соседней ячейки. В блоке 814 (как функция подобного мониторинга), если определяется, что существует конфликт относительно назначений поддиапазона, то в блоке 816 управляющая информация передается в конкретные UE, чтобы уменьшить мощность в связи с подавлением помех между ячейками из-за конфликта, например. Если конфликт отсутствует, то в блоке 818 UE сохраняет мощность на том же уровне.
Очевидно, что путем разделения полосы частот на соответствующие поддиапазоны может быть достигнута более детальная настройка уровня мощности UE по сравнению с обычными схемами. В результате облегчается эффективное использование общих системных ресурсов, а также подавление помех между ячейками.
Фиг.9 представляет собой высокоуровневую методологию согласно различным аспектам настоящего изобретения. В блоке 904 пользовательское оборудование принимает назначение (назначения) поддиапазонов. В блоке 906 выполняется определение или идентификация соответствующих способностей/функциональных возможностей UE. Если UE не обладает определенными способностями/функциональными возможностями, то в блоке 908 UE просто слушает команды от базовой станции в связи с назначениями поддиапазона. Тем не менее, если UE обладает определенными способностями или функциональными возможностями в связи с описанными здесь аспектами, то в блоке 910 UE выполняет в соседних ячейках поиск данных индикатора загрузки конфликтующего поддиапазона. В блоке 912 на основании данных индикатора загрузки соответствующего поддиапазона выполняется определение, существует ли конфликт. Если конфликт существует, то UE уменьшает уровень мощности в блоке 916, чтобы подавить помехи, которые оно может вызывать. Если определяется, что конфликт отсутствует, то в блоке 914 UE сохраняет мощность передачи на том же уровне.
Фиг.10 иллюстрирует пример логики для способа управления согласно различным аспектам. Способ 1000 управления предназначен для системы подавления помех между ячейками на основе UE, которая надежно взаимодействует как с синхронными, так и с асинхронными ортогональными системами. В блоке 1004, для каждого UE в заданной обслуживающей ячейке, UE принимает сообщение Типа обслуживающей ячейки, указывающее, работает ли обслуживающая ячейка в синхронном режиме, или асинхронном режиме. В блоке 1006, UE определяет или получает информацию о том, является ли обслуживающая ячейка синхронной или асинхронной. Если ячейка является синхронной, то процесс переходит к блоку 1018, на котором UE выполняет в обслуживающей ячейке или соседних ячейках поиск двоичных данных загрузки поддиапазона. Если в блоке 1006 определяется, что ячейка является асинхронной, то процесс переходит к блоку 1012, в котором оцениваются способности UE. Если определяется, что UE имеет усовершенствованные способности, то процесс переходит к блоку 1018. Если определяется, что UE имеет базовые способности, то процесс переходит к блоку 1016, в котором UE выполняет в обслуживающей ячейке поиск переданных по обратному каналу двоичных данных загрузки поддиапазона. Блок 1018 представляет различные преимущества (например, более быстрое детектирование соседней ячейки; то, что данные загрузки получаются напрямую из соседней ячейки). Тем не менее, даже для UE с меньшими способностями блок 1016 предоставляет новые двоичные данные загрузки поддиапазона, передаваемые из обслуживающей ячейки UE и принимаемые через обратный канал. В любом случае, получают двоичные данные загрузки по поддиапазонам и, далее, в блоке 1020 выполняется сравнение.
В этой точке большая детализация, как показано на Фиг.7, обеспечивает для UE основу для выбора этапа 1022 или этапа 1024 с большим пространством для большего количества UE, работающих в разных поддиапазонах заданной полосы частот.
Это можно противопоставить Фиг.11 и 12, в которых проиллюстрированы менее надежные обычные альтернативы. На Фиг.11 после запуска 1102, UE принимает сообщение 1104 Типа обслуживающей ячейки, и тип обслуживающей ячейки определяет следующий этап 1118 UE. Здесь данные всей полосы частот соседних ячеек сравниваются с данными загрузки из обслуживающей ячейки 1120. Для UE диктуется менее эффективное направление (например, UE, использующее разные поддиапазоны, которые не создают помех в совпадающих диапазонах, указываются как вызывающие помехи, тогда как в действительности они не создают помехи), и выполняется этап 1122 или 1124.
На Фиг.12, при запуске в блоке 1202, UE принимает сообщение 1204 Типа обслуживающей ячейки, которое определяет этап 1216. Здесь, через более медленный обратный канал получают предоставляемую обслуживающей ячейкой всю полосу частот и сравнивают ее с полосой частот UE в обслуживающей ячейке 1220. Для UE диктуется менее эффективное направление (например, UE, использующее разные поддиапазоны, которые не создают помех в совпадающих диапазонах, указываются как вызывающие помехи, тогда как в действительности они не создают помехи), и выполняется этап 1222 или 1224. Способности UE игнорируются. Системы с Фиг.11 и 12 в меньшей степени основаны на UE, поскольку направление определяется системой Обслуживающей Ячейки.
Фиг.13 иллюстрирует систему 1300, которая облегчает подавление помех между ячейками. Компонент 1302 разделяет полосу частот ячейки на N поддиапазонов (где N является целым числом, которое больше 2). Компонент 1304 назначает соответствующие поддиапазоны соответствующим UE. Следует понимать, что при выполнении назначения поддиапазонов могут использоваться различные протоколы назначения. Например, соответствующие поддиапазоны могут быть предназначены для конкретных целей (например, типа данных, уровня мощности, расстояния, подавления помех, балансирования загрузки и т.п.), и назначение поддиапазовов множеству UE может быть реализовано как функция от соответствия этим целям. В еще одном примере, в связи с назначениями может быть применена оптимизационная схема (например, с применением искусственного интеллекта). Аналогично, может быть использована внешняя информация (например, факторы окружающей среды, предпочтения, QoS, пользовательские предпочтения, оценка пользователя, история). В еще одном примере, назначение может выполняться как функция от балансирования загрузки по ячейке или множеству ячеек.
Компонент 1306 отслеживает назначения поддиапазонов, а компонент 1308 рассылает назначения поддиапазонов соседним ячейкам (например, для уведомления базовых станций или UE в подобных соседних ячейках о назначениях поддиапазонов). Компонент 1310 выполняет мониторинг назначений поддиапазонов соседней ячейки. Компонент 1312 (как функция подобного мониторинга) определяет, существует ли конфликт, и если определяется, что существует конфликт относительно назначений поддиапазона, то компонент 1314 передает управляющую информацию в конкретные UE, чтобы уменьшить мощность в связи с подавлением помех между ячейками из-за конфликта, например. Если конфликт отсутствует, то компонент 1316 передает управляющую информацию в UE, чтобы сохранить мощность на том же уровне. 1318 служит в качестве склада данных.
Фиг.14 представляет собой высокоуровневую методологию согласно различным аспектам настоящего изобретения. В блоке 1404 полоса частот ячейки разделяется на множество поддиапазонов. В блоке 1406 метрика загрузки, соответствующая наблюдаемой загрузке на поддиапазонах, предоставляется в смежные ячейки. В блоке 1408 метрики загрузки поддидпазонов рассылаются в обслуживаемые UE. В блоке 1410 обслуживающая ячейка принимает метрики загрузки поддиапазонов от смежных ячеек. Посредством этой информации в блоке 1412 обслуживающая ячейка может определить, загружен ли назначенный поддиапазон для обслуживаемого UE в смежной ячейке. Если определяется, что для назначенного поддиапазона существует загруженная смежная ячейка, то в блоке 1414 управляющая информация передается в конкретные UE, чтобы уменьшить спектральную плотность мощности для конфликтующего UE. Если конфликт отсутствует, то в блоке 1416 UE сохраняют спектральную плотность мощности на том же уровне.
Фиг.15 представляет собой высокоуровневую методологию согласно различным аспектам настоящего изобретения. В блоке 1504 пользовательское оборудование принимает метрики загрузки смежной ячейки по каждому поддиапазону. В блоке 1506 выполняется определение источника информации метрики загрузки. Если информация метрики загрузки принимается из обслуживающей ячейки 1508, то в блоке 1514 UE сохраняет назначенную спектральную плотность мощности передачи на том же уровне. Если источником метрики загрузки является непосредственно смежная ячейка 1510, то в блоке 1512 оценивается эта метрика загрузки и выполняется определение, загружен ли назначенный поддиапазон. Определение того, загружен ли поддиапазон, может быть основано на превышении предопределенной пороговой величины фактором загрузки для данного диапазона. Если назначенный поддиапазон не загружен, то в блоке 1514 спектральная плотность мощности передачи сохраняется на том же уровне. Если метрика загрузки указывает о загрузке назначенного поддиапазона в смежной ячейке, то в блоке 1516 UE уменьшает свою назначенную спектральную плотность мощности передачи.
Фиг.16 иллюстрирует систему 1600, которая облегчает подавление помех между ячейками. Компонент 1602 разделяет полосу частот на множество поддиапазонов. Компонент 1604 предоставляет метрику загрузки, соответствующую наблюдаемой загрузке по поддиапазонам. Компонент 1606 рассылает метрики загрузки поддиапазона в соседние ячейки, а компонент 1608 рассылает метрики загрузки поддиапазона в обслуживаемые UE. Компонент 1610 принимает метрики загрузки поддиапазона из смежных ячеек. Компонент 1612 определяет, загружен ли назначенный поддиапазон для обслуживаемого UE в смежной ячейке. 1614 представляет собой компонент для уменьшения спектральной плотности мощности для UE, когда назначенный поддиапазон для обслуживаемого UE загружен в смежной ячейке, а 1616 представляет собой компонент для сохранения спектральной плотности мощности UE, который используется когда назначенный поддиапазон для обслуживаемого UE не загружен в смежной ячейке. 1618 служит в качестве источника данных.
Фиг.17 иллюстрирует систему 1170 связи на основе UE. 1702 представляет собой компонент для приема информации метрики загрузки поддиапазона из смежных ячеек. 1704 представляет собой компонент для определения источника метрик загрузки поддиапазона смежных ячеек (например, непосредственно из смежной ячейки, из обслуживающей ячейки через обратный канал). 1706 представляет собой компонент для определения состояния загрузки метрик загрузки поддиапазона. Компонент 1708 предназначен для приема назначенной спектральной мощности передачи для UE, для которого было определено, что назначенный поддиапазон в смежной ячейке загружен. Компонент 1710 сохраняет назначенную спектральную плотность мощности передачи на том же уровне. 1712 служит в качестве источника данных.
Очевидно, что путем разделения полосы частот на соответствующие поддиапазоны может быть достигнута более детальная настройка уровня мощности UE, по сравнению с обычными схемами. В результате облегчается эффективное использование общих системных ресурсов, а также подавление помех между ячейками.
В случае программной реализации, описанные здесь способы могут быть реализованы посредством модулей (например, процедур, функций и т.п.), которые выполняют описанные здесь функции. Программные коды могут храниться в блоках памяти, и они могут выполняться процессорами. Блок памяти может быть реализован в самом процессоре или вне процессора. В последнем случае он может быть соединен с процессором различными средствами, известными в технике.
Выше были описаны примеры одного или более вариантов осуществления. Само собой разумеется, что невозможно описать все возможные комбинации компонентов или методологий для целей описания вышеупомянутых вариантов осуществления, однако специалистам в данной области техники будет очевидно, что возможно реализовать множество дополнительных комбинаций и перестановок различных вариантов осуществления. Соответственно, предполагается, что описанные варианты осуществления охватывают все подобные изменения, модификации и вариации, которых входят в рамки сущности и объема прилагаемой формулы изобретения. Сверх того, значение термина "включает в себя", использованного в описании или формуле изобретения, следует понимать во "включающем" смысле, аналогично термину "содержащий", использованному в пунктах формулы изобретения как переходное слово.