СПОСОБ ПОДСТРОЙКИ РЕСУРСОВ ПРЯМОГО КАНАЛА ШИРОКОВЕЩАТЕЛЬНОЙ И МНОГОАДРЕСНОЙ ПЕРЕДАЧИ
METHOD FOR TUNING OF RESOURCES OF DIRECT CHANNEL OF BROADCASTING AND MULTIADDRESS TRANSFER

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к области связи, и в частности к способу подстройки ресурсов прямого канала широковещательной и многоадресной передачи.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В системах связи с эволюционированной передачей данных (evolution data only, EVDO) и множественным доступом с кодовым разделением при прямой передаче для обслуживания различных абонентов применяют способ разделения по времени. Для абонентов, находящихся у границы соты или в иных особых областях с низкой мощностью сигнала и пропускной способностью, при обеспечении канала связи для голосовых или видеоданных приходится использовать более низкую скорость передачи, следовательно, занятыми оказываются больше временных слотов прямой передачи (ресурсов канала); напротив, абоненты в условиях с хорошей беспроводной связью могут использовать более высокую скорость передачи данных, занимая при этом меньше временных слотов прямой передачи (ресурсов канала).
Для более оптимального использования временных слотов прямой передачи необходимо, с целью выбора наиболее подходящей скорости передачи, выделять соответствующие ресурсы канала адекватно количеству и распределению терминалов. Однако в реальных условиях применения услуг широковещательной и многоадресной связи расположение и количество абонентов (терминалов) группы, принимающей многоадресный и широковещательной контент, определить невозможно. Следовательно, расположение и количество абонентов (терминалов) в настоящее время обычно не учитывают и устанавливают фиксированную скорость передачи, подходящую для обслуживания всех абонентов в пределах соты. Например, в способе широковещательной и многоадресной услуги (broadcast and multicast service, BCMCS), определенном в протоколе C.S0054-A, нет возможности независимой передачи запроса подстройки ресурсов прямого канала абонентским терминалом. Очевидно, что такой способ непроизводительно расходует значительную часть ресурсов прямого канала.
При использовании широковещательных каналов в системах сотовой связи, помимо систем EVDO CDMA, аналогичная проблема возникает при широковещательной передаче информации неопределенному количеству абонентов (терминалов) в соте.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Техническая задача настоящего изобретения - реализация способа подстройки ресурсов прямого канала широковещательной и многоадресной передачи в сетевых системах связи, например в системе EVDO CDMA, для преодоления упомянутых недостатков существующего уровня техники таким образом, чтобы базовая станция обеспечивала подходящую скорость прямой передачи на основе информации обратной связи от терминала широковещательной и многоадресной группы (далее "терминал"), при этом беспроводные ресурсы обратной передачи, используемые упомянутым механизмом обратной связи, должны находиться под управлением и не должны оказывать неуправляемое воздействие на производительность системы обратной передачи.
Для решения описанной выше технической задачи в настоящем изобретении предложен способ подстройки ресурсов прямого канала в широковещательной и многоадресной системе связи. Способ включает:
передачу терминалом, состоящим в широковещательной и многоадресной группе, запроса подстройки ресурсов прямого канала на базовую станцию, когда от базовой станции требуется подстройка ресурсов прямого канала; и
подстройку базовой станцией ресурсов прямого канала после приема упомянутого запроса подстройки ресурсов прямого канала.
Кроме того, терминал вычисляет случайное число Р, когда от базовой станции требуется подстройка ресурсов прямого канала; при этом терминал передает запрос подстройки ресурсов прямого канала на базовую станцию, только если Р находится в допустимом для передачи запроса интервале значений.
Кроме того, запрос подстройки ресурсов прямого канала разделяют на запрос увеличения ресурсов прямого канала и запрос уменьшения ресурсов прямого канала; и
период передачи запроса подстройки ресурсов прямого канала делят на один или более временных сегментов передачи, предназначенных для передачи запроса увеличения ресурсов прямого канала и на один или более временных сегментов передачи, предназначенных для передачи запроса уменьшения ресурсов прямого канала.
K
Кроме того, параметр R подстройки ресурсов, используемый в запросе подстройки ресурсов прямого канала, передаваемом каждым терминалом упомянутой широковещательной и многоадресной группы в одном и том же временном сегменте k передачи, является одинаковым; и
K
параметр R подстройки ресурсов используют для представления:
идентификатора увеличения ресурсов прямого канала или идентификатора уменьшения ресурсов прямого канала; или
инкремента или декремента подстройки ресурсов прямого канала; или
требуемого значения подстройки ресурсов прямого канала.
Кроме того, после приема запроса подстройки ресурсов прямого канала в одном из упомянутых временных сегментов передачи одного периода передачи базовая станция уведомляет каждый терминал, состоящий в упомянутой широковещательной и многоадресной группе, о том, что запрос подстройки ресурсов прямого канала был принят в этом временном сегменте передачи; и
после уведомления о том, что базовая станция приняла запрос подстройки ресурсов прямого канала, терминал, состоящий в упомянутой широковещательной и многоадресной группе, прекращает передачу запроса подстройки ресурсов прямого канала в данном временном сегменте передачи;
при этом временные сегменты передачи, предназначенные для передачи запроса увеличения ресурсов прямого канала, предшествуют временным сегментам передачи, предназначенным для передачи запроса уменьшения ресурсов прямого канала.
0
M-1
0
M-1
0
M-1
Кроме того, один период передачи включает М временных сегментов передачи, предназначенных для передачи запроса увеличения ресурсов прямого канала, L, …, L, при этом соответствующие, допустимые для передачи запроса, интервалы значений обозначены как Q, …, Q соответственно, где М больше или равно 2, длина интервала Q - минимальна, а длина интервала Q - максимальна; и
0
i
если терминал, состоящий в упомянутой широковещательной и многоадресной группе, обнаруживает, что в текущем периоде передачи один из терминалов передает запрос увеличения ресурсов прямого канала во временном сегменте передачи с длиной упомянутого интервала, равной Q, то длину каждого из интервалов Q уменьшают; и
M-1
i
если терминал, состоящий в упомянутой широковещательной и многоадресной группе, обнаруживает, что в текущем периоде передачи один из терминалов передает запрос увеличения ресурсов прямого канала во временном сегменте передачи с длиной интервала, равной Q, то длину каждого из интервалов O увеличивают, при этом 0≤i≤М-1.
i
Кроме того, если какой-либо терминал, состоящий в упомянутой широковещательной и многоадресной группе, не может передать запрос увеличения ресурсов прямого канала в текущем периоде передачи и не обнаруживает, что другие терминалы, состоящие в упомянутой широковещательной и многоадресной группе, передают запрос увеличения ресурсов прямого канала в данном периоде передачи, то длину каждого из интервалов Q увеличивают.
Кроме того, если ни один терминал не передает запрос ресурсов прямого канала в N последовательных временных периодах передачи, то терминал, состоящий в упомянутой широковещательной и многоадресной группе, увеличивает длину допустимого для передачи запроса интервала значений, соответствующего упомянутому временному сегменту передачи, предназначенному для передачи запроса уменьшения ресурсов прямого канала; и
если в текущем периоде передачи один из терминалов передает запрос ресурсов прямого канала, то упомянутый терминал, состоящий в упомянутой широковещательной и многоадресной группе, уменьшает длину допустимого для передачи запроса интервала, соответствующего временному сегменту передачи, предназначенному для передачи запроса уменьшения ресурсов прямого канала.
0
M-1
0
M-1
min
max
Кроме того, полагая, что один временной период передачи включает М временных сегментов передачи, предназначенных для передачи запроса увеличения ресурсов прямого канала, L, …, L, а соответствующие, допустимые для передачи запроса, интервалы значений обозначены как Q, …, Q, соответственно; среди М допустимых для передачи запроса интервалов значений минимальная длина интервала равна P, а максимальная длина интервала равна P;
L
U
min
U
max
P
P
P и P выбирают так, чтобы: <PL≤P<;
L
U
временной сегмент передачи с длиной допустимого для передачи запроса интервала значений, большей или равной P и меньшей или равной P, среди упомянутых М временных сегментов передачи задают в качестве целевого временного сегмента передачи; при этом:
U
i
если один из терминалов передает запрос увеличения ресурсов прямого канала во временном сегменте передачи с длиной интервала, меньшей чем P, то длину каждого из интервалов Q уменьшают; и
U
i
если один из терминалов передает запрос увеличения ресурсов прямого канала во временном сегменте передачи с длиной интервала, большей чем P, то длину каждого из интервалов Q увеличивают, при этом 0≤i≤М-1.
0
M-1
0
M-1
min
max
Кроме того, полагая, что один временной период передачи включает М временных сегментов передачи, предназначенных для передачи запроса увеличения ресурсов прямого канала L, …, L, а соответствующие, допустимые для передачи запроса, интервалы значений обозначены как Q, …, Q, соответственно; среди М допустимых для передачи запроса интервалов значений минимальная длина интервала равна P, а максимальная длина интервала равна P;
L
U
min
U
max
P
P
P и P выбирают так, чтобы: <PL≤P=;
L
U
временной сегмент передачи с длиной допустимого для передачи запроса интервала значений, большей или равной P и меньшей или равной P, среди упомянутых М временных сегментов передачи выбирают в качестве целевого временного сегмента передачи;
L
i
если один из терминалов передает запрос увеличения ресурсов прямого канала во временном сегменте передачи с длиной интервала, меньшей чем P, то длину каждого из интервалов Q уменьшают;
i
если какой-либо терминал, состоящий в упомянутой широковещательной и многоадресной группе, не может передать запрос увеличения ресурсов прямого канала в текущем периоде передачи, и не обнаруживает, что другие терминалы, состоящие в упомянутой широковещательной и многоадресной группе, передают запрос увеличения ресурсов прямого канала в текущем периоде передачи, то длину каждого из интервалов Q увеличивают, при этом 0≤i≤М-1.
0
M-1
0
M-1
j
Кроме того, если длины интервалов Q, …, Q обозначить как P, …, P соответственно, то P удовлетворяет следующему соотношению:
j+1
j
j
j-1
P/P=P/P=К; К>0, j=1, …, М-2.
i
i
i
i
Кроме того, увеличение длины каждого из интервалов Q означает, что длину каждого из интервалов Q умножают на х1; а уменьшение длины каждого из интервалов Q означает, что длину каждого из интервалов Q делят на х2, где х1>0 и х2>0.
i
При использовании способа подстройки ресурсов прямого канала широковещательной и многоадресной передачи в соответствии с настоящим изобретением становится возможным эффективное управление множеством терминалов, одновременно передающих запрос подстройки скорости прямой передачи (запрос подстройки ресурсов прямого канала), что позволяет избежать значительных помех при обратной передаче. Кроме того, настоящее изобретение, посредством адаптивной подстройки терминалами порога W передачи (другими словами, допустимого для передачи запроса интервала значений), позволяет управлять в допустимом диапазоне множеством терминалов, одновременно передающих запрос подстройки скорости прямой передачи (запрос подстройки ресурсов прямого канала), в группе с большим количеством абонентов, а в группе с меньшим количеством абонентов - обеспечивает абонентам возможность своевременно передавать запрос подстройки скорости прямой передачи (запрос подстройки ресурсов прямого канала), что является эффективным решением задачи выделения соответствующих ресурсов прямого канала, а также позволяет обеспечить наиболее подходящую скорость широковещательной прямой передачи для группы, включающей неопределенное количество абонентов.
Кроме того, в настоящем изобретении, путем передачи запроса подстройки ресурсов прямого канала с одним и тем же параметром подстройки ресурсов в одном временном сегменте, удается избежать проблемы, заключающейся в неспособности базовой станции корректно демодулировать запрос подстройки ресурсов прямого канала каждого терминала, причиной которой являются помехи обратной передачи, возникающие при передаче соответствующих запросов подстройки ресурсов прямого канала множеством терминалов.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 представляет собой блок-схему алгоритма способа подстройки скорости прямой широковещательной передачи между терминалом и базовой станцией в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения; и
i
Фиг.2 представляет собой блок-схему алгоритма способа подстройки скорости прямой широковещательной передачи между терминалом и базовой станцией, а также независимой подстройки величины W терминалом в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.
ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫЕ ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Для реализации настоящего изобретения необходимо переопределить два канала в протоколе радиоинтерфейса EVDO CDMA:
(1) Канал управления скоростью прямой передачи (который называют каналом BDRC): терминалы, состоящие в группе, используют этот канал для передачи на базовую станцию запроса подстройки скорости прямой передачи (включающего запрос на понижение скорости прямой передачи и запрос на повышение скорости прямой передачи); при этом в данном канале в качестве маски длинного кода обратной передачи используют идентификатор группы (group identifier, GID) и смещение пилотного сигнала соты (PN).
(2) Канал подтверждения приема прикладного уровня (который называют каналом BACK): базовая станция использует этот канал для подтверждения приема запроса подстройки скорости прямой передачи от терминала; при этом данный канал задействует указатели канала Mac (Maclndex) для различения групп в одной соте.
В отличие от общего канала управления скоростью передачи данных (data rate control, DRC), определенного в протоколе EVDO, канал BDRC должен гарантировать, что помехи не будут возникать в случае, когда несколько терминалов, принадлежащих одной группе, в одной и той же соте, одновременно передают запрос подстройки скорости прямой передачи, так что базовая станция сможет демодулировать передаваемые упомянутыми терминалами сообщения.
Для соответствия описанным выше требованиям, канал BDRC определяют следующим образом:
1. Каждый период передачи запроса подстройки скорости прямой передачи по каналу BDRC разделяют на множество временных сегментов передачи (которые также могут быть названы суб-периодами) с длиной, равной Duration.
Полагая, что длина периода передачи равна Period, а длина временного сегмента передачи (т.е. максимального отрезка времени, в котором терминал передает запрос подстройки скорости прямой передачи) равна Duration, Period mod Duration=0, т.е. Duration является целочисленным кратным Period, при этом и Period, и Duration являются системными временными интервалами CDMA, единицей которых является временной слот.
2. Если абоненту, состоящему в группе, нужно передать запрос подстройки скорости прямой передачи в определенном периоде передачи, он может выбрать одно из смещений i=0, 1,…, N-1 и передать упомянутый запрос во временном сегменте передачи, соответствующем этому смещению, при этом N=Period/Duration.
i
i
i
i
3. Базовая станция определяет пару параметров (W, R) (i=0, 1,…, N-1) для каждого смещения (т.е. каждого временного сегмента передачи в одном периоде передачи), где W - вероятностный порог, который должен быть превышен, чтобы терминал мог передать запрос подстройки скорости прямой передачи (кратко, "порог передачи"), a R - тип подстройки в запросе подстройки скорости прямой передачи, например повышение или понижение скорости передачи, или шаг повышения или понижения скорости передачи, или же требуемая скорость передачи, при этом их конкретные значения определяет базовая станция.
i
i
Для гарантии того, что базовая станция будет способна корректно выполнить демодуляцию (т.е. будет способна однозначно определить R по i) в случае, когда множество терминалов одновременно передают на базовую станцию запрос подстройки скорости прямой передачи, параметры R для каждого смещения i, передаваемые всеми терминалами в группе, полностью идентичны.
i
Упомянутые выше параметры задаются базовой станцией и сообщаются терминалам, при этом W может независимо и динамически подстраиваться терминалами, так что количество терминалов группы, одновременно передающих запрос подстройки скорости прямой передачи, удерживается в заданном диапазоне. Конкретный способ подобной подстройки будет описан ниже.
i
4. Перед передачей запроса подстройки скорости прямой передачи со смещением i терминалу необходимо вычислить случайное число Р. При этом терминал может передать запрос подстройки скорости прямой передачи со смещением i, только если Р меньше или равно W, в противном случае терминал должен ждать следующего смещения или следующего периода передачи.
Р, которое может быть ограничено интервалом между 0 и 1, может быть вычислено с применением алгоритма получения случайных чисел.
5. После приема базовой станцией запроса подстройки скорости прямой передачи, преданного терминалом со смещением i, она использует канал BACK для подтверждения приема запроса от терминала, т.е. она уведомляет все терминалы группы о том, что приняла запрос со смещением i в текущем периоде передачи. После приема всеми терминалами в группе индикации подтверждения приема в канале BACK они не могут передавать запрос подстройки скорости прямой передачи того же типа, что был передан со смещением i, при этом текущая передача подобных запросов немедленно прекращается.
Например, тип запроса подстройки скорости прямой передачи - повышение или понижение; при этом запрос подстройки скорости прямой передачи, соответствующий смещению i - это запрос понижения скорости. Если какой-либо терминал передает запрос подстройки скорости прямой передачи со смещением i, то остальные терминалы уже не могут передать запрос подстройки скорости передачи типа "понижение" в этом периоде передачи.
Следует отметить, что задержка между передачей запроса терминалом и подтверждением его приема базовой станцией не превышает одного временного слота. После обнаружения терминалом индикации подтверждения приема в канале BACK в первом временном слоте со смещением i-1, ему известно, что один из терминалов передал запрос со смещением i.
Базовая станция может использовать разную индикацию для отдельного подтверждения приема запросов, принятых при разных смещениях.
В протоколе EVDO ресурсы прямых и обратных каналов, используемых для одноадресной передачи, включают прямой канал трафика, прямой пилотный канал, обратный канал активности (reverse activity, RA), канал запрета управления скоростью (rate control lock, DRCLock), обратный канал управления мощностью (power control, PRC), канал автоматических запросов повторной передачи (automatic repeat request, ARQ), обратный пилотный канал, обратный канал индикации скорости передачи (reverse rate indicator, RRI), канал управления скоростью передачи данных (data rate control, DRC), канал управления источниками данных (data source control, DSC), канал подтверждения приема (АСК) и обратный канал передачи данных. Некоторые из этих каналов могут быть выбраны в качестве выполняющих функции каналов BDRC и BACK.
Например, обратный пилотный канал и канал DRC могут формировать канал BDRC, а канал DRCLock может быть использован в качестве канала BACK. После определения базовой станцией значения канала DRC на основе обратного пилотного канала она устанавливает канал DRCLock в 1 для индикации подтверждения приема запроса подстройки скорости прямой передачи.
В дополнение, если обратный пилотный канал и канал DRC не используют одновременно в качестве канала BDRC, то в качестве канала BDRC может быть использован только обратный пилотный канал. После того как обратный пилотный канал заблокирован (что является индикацией текущей передачи запроса подстройки скорости прямой передачи одним из терминалов), базовая станция использует канал BACK для подтверждения приема передаваемого терминалом запроса подстройки скорости прямой передачи, или использует в качестве канала BDRC комбинацию прямого пилотного канала с другими обратными каналами уровня Мас, или же каналы данных.
Кроме того, базовая станция может использовать в качестве канала BACK для подтверждения приема запроса от терминала канал RPC, канал ARQ и другие прямые каналы уровня Mac, или их комбинации.
Далее настоящее изобретение будет описано более подробно в сочетании с прилагаемыми чертежами и вариантами его осуществления.
Фиг.1 представляет собой блок-схему алгоритма способа подстройки скорости прямой широковещательной передачи между терминалом и базовой станцией в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения. В данном варианте осуществления настоящего изобретения оно описано на примере широковещательного канала с изменяемой скоростью прямой передачи применительно к стандарту CMDA200 EVDO RevA (версия А). Способ включает следующие шаги:
Шаг 101: базовая станция устанавливает канал широковещательной прямой передачи и осуществляет широковещательную передачу информации о ресурсах канала широковещательной прямой передачи (например, соответствующего указателя Macindex) для терминалов посредством сообщения прямого канала управления; терминал, после приема упомянутого сообщения канала управления, прослушивает прямой канал трафика, на который указывает упомянутый Macindex прямой передачи.
Шаг 102: Терминал обнаруживает, что в прямом канале обслуживания коэффициент ошибок в пакетах (packet error rate, PER) прямой передачи - высок, а отношение несущая/помехи (carrier to interference, C/I) - мало, и ему необходимо уменьшить скорость прямой передачи.
Шаг 103: терминал вычисляет случайное число Р.
i
i
i+1
Шаг 104: терминал определяет смещение i для передачи запроса подстройки скорости прямой передачи и сравнивает Р с W. Если Р меньше или равно W, то терминал начинает передачу запроса подстройки скорости прямой передачи по каналу BDRC; в противном случае, он повторно вычисляет Р при следующем смещении (смещение i+1) (очевидно, он может также продолжать использовать текущее значение Р). Если Р меньше или равно W, терминал начинает передачу запроса подстройки скорости прямой передачи (максимальная длина интервала времени передачи равна Duration).
Шаг 105: после приема базовой станцией запроса подстройки скорости прямой передачи, переданного терминалом, она подстраивает скорость прямой передачи и использует канал BACK для подтверждения приема запроса подстройки скорости прямой передачи терминала, а также инструктирует терминал, чтобы он не передавал повторно запрос подстройки скорости прямой передачи в текущем периоде передачи, при этом терминал, в данный момент передающий запрос подстройки скорости прямой передачи, прекращает эту передачу.
Шаг 106: терминал обнаруживает, что канал BACK находится в состоянии подтверждения приема, что подтверждает прием его запроса подстройки скорости прямой передачи, и, следовательно, прекращает передачу запроса подстройки скорости прямой передачи.
i
i
Очевидно, что поскольку в настоящем изобретении задают порог Wпередачи, а терминал может передать запрос подстройки скорости прямой передачи на базовую станцию только тогда, когда случайно сформированное им значение Р меньше или равно W, вероятность того, что терминалу может быть разрешена передача упомянутого запроса на базовую станцию строго определена, что устраняет проблему огромных непроизводительных потерь ресурсов, вызванную одновременной передачей подобных запросов на базовую станцию большим количеством терминалов, что может привести даже к отказу базовой станции.
i
Поскольку количество абонентов (терминалов) в группе неизвестно, и неизвестна также мощность сигнала прямой передачи каждого терминала, для адаптации к сетевому окружению широковещательной и многоадресной передачи с упомянутыми неопределенными параметрами требуется динамическая подстройка W каждого терминала для достижения следующих целей.
- Возможность управления количеством терминалов, фактически передающих запрос подстройки скорости прямой передачи, когда подстройка скорости прямой передачи необходима большему количеству терминалов.
- Способность базовой станции своевременно удовлетворять запросы подстройки скорости прямой передачи каждого терминала, когда подстройка скорости прямой передачи необходима меньшему количеству терминалов (т.е. гарантировать, что терминалы будут способны своевременно передать запрос подстройки скорости прямой передачи).
i
i
i
Для достижения указанного выше, при задании базовой станцией параметров (W, R), соответствующих каждому временному сегменту передачи (смещению) и независимой подстройке W терминалом, используют в основном следующие способы подстройки порога передачи.
i
(1) В канале BDRC выделяют один или более временных сегментов передачи (смещений) для передачи запроса на понижение скорости прямой передачи. Если для передачи запроса на понижение скорости прямой передачи выделено более одного временного сегмента (смещения), то каждый временной сегмент (смещение) имеет отличающееся начальное значение W, т.е. каждый временной сегмент передачи (смещение) имеет отличающееся значение вероятности передачи, при этом значения вероятности передачи упорядочены от меньшего к большему (т.е. пороги передачи - от меньшего к большему).
i
i
(2) Если в периоде передачи с малым W (т.е. с малой вероятностью передачи) один из терминалов успешно передает запрос на понижение скорости прямой передачи (это указывает на то, что, вероятно, в данный момент большему количеству терминалов необходимо понизить скорость прямой передачи), то этот терминал, вместе с остальными, может уменьшить W, соответствующий этому временному сегменту передачи (смещению) для передачи запроса на понижение скорости прямой передачи, т.е. уменьшить процент успешных передач запросов на понижение скорости прямой передачи в последующем периоде передачи, чтобы исключить одновременную передачу запроса подстройки скорости прямой передачи слишком большим количеством терминалов.
i
i
(3) Если во временном сегменте передачи с большим W (т.е. с большой вероятностью передачи) один из терминалов успешно передает запрос на понижение скорости прямой передачи (это указывает на то, что, в данный момент меньшему количеству терминалов необходимо понизить скорость прямой передачи), то этот терминал и остальные терминалы могут увеличить W, соответствующий этому временному сегменту передачи (смещению) для передачи запроса на понижение скорости прямой передачи, т.е. увеличить процент успешных передач запросов на понижение скорости прямой передачи в последующем периоде передачи, чтобы исключить ситуацию, когда терминалы, которым необходимо понизить скорость прямой передачи, неспособны успешно передать соответствующий запрос в течение долгого времени.
i
(4) Если какой-либо терминал не может передать запрос на понижение скорости прямой передачи, и при этом ни один другой терминал не передает запросов на понижение скорости прямой передачи во всех временных сегментах передачи (смещениях) всего периода передачи (это указывает на то, что, вероятно, в данный момент меньшему количеству терминалов необходимо понизить скорость прямой передачи), то этот терминал может увеличить W, соответствующий этому временному сегменту передачи (смещению) для передачи запроса на понижение скорости прямой передачи, т.е. увеличить процент успешных передач запросов на понижение скорости прямой передачи в последующем периоде передачи, чтобы исключить ситуацию, когда терминалы, которым необходимо понизить скорость прямой передачи, неспособны успешно передать соответствующий запрос в течение долгого времени.
i
(5) Если ни один терминал не передает запрос на повышение или на понижение скорости прямой передачи в течение N последовательных периодов передачи (N больше 1), то любой терминал (или только тот терминал, которому необходимо передать запрос на повышение скорости прямой передачи, или только тот терминал, который запрашивал понижение скорости в нескольких предыдущих периодах передачи и которому теперь необходимо запросить повышение скорости вследствие улучшения условий беспроводной связи) увеличивает W, соответствующий этому временному сегменту передачи (смещению) для передачи запроса на повышение скорости прямой передачи.
i
(6) Если один из терминалов успешно передает запрос на повышение или на понижение скорости прямой передачи, то любой терминал может уменьшить W, соответствующий этому временному сегменту передачи (смещению) для передачи запроса на повышение скорости прямой передачи.
i
i+1
i
i
i-1
i
(7) Значения W, соответствующие временным сегментам передачи (смещениям) для передачи запроса на повышение или на понижение скорости прямой передачи, последовательно пропорциональны, т.е. W/W=W/W=К, К>1. При этом, когда подстраивают W, его умножают или делят на x (а не добавляют или вычитают x) для сохранения упомянутой пропорции.
i+1
i
При условии, что W/W=К, если запрос подстройки скорости прямой передачи имеет место при смещении j+1, и при этом при смещении j ни один из терминалов не передает запроса подстройки скорости прямой передачи, то математическое ожидание количества терминалов, одновременно передающих запрос подстройки скорости прямой передачи со смещением j+1, будет равно К. Посредством этого отношения можно эффективно управлять количеством терминалов, одновременно передающих запрос подстройки скорости прямой передачи при данном смещении.
Кроме того, способы 2, 3 и 4 подстройки порога передачи могут быть заменены следующим.
0
M-1
min
max
(8) Допустим, что один период передачи содержит М временных сегментов (смещений) для передачи запроса на понижение скорости прямой передачи: L, …, L, при этом соответствующий минимальный порог передачи равен W, а максимальный порог передачи равен W.
L
U
min
L
U
max
W И W выбирают так, чтобы W<W≤W<W.
L
U
Один из упомянутых М временных сегментов передачи с порогом передачи, большим или равным W или большим или равным W, задают в качестве целевого временного сегмента передачи.
min
i
Если один из терминалов успешно передает запрос на понижение скорости прямой передачи во временном сегменте передачи с порогом передачи, меньшим W, то любой терминал может уменьшить W, соответствующее этому временному сегменту (смещению) для передачи запроса на повышение скорости прямой передачи.
U
max
max
i
U
max
В случае W<W, если один из терминалов успешно передает запрос на понижение скорости прямой передачи во временном сегменте передачи с порогом передачи, большим чем W, то любой терминал может увеличить W, соответствующее этому временному сегменту (смещению) для передачи запроса на повышение скорости прямой передачи; в случае W=W, способ обработки аналогичен способу (4).
i
Если один из терминалов успешно передает запрос на понижение скорости прямой передачи в целевом временном сегменте передачи, то W, соответствующий временному сегменту (смещению) для передачи запроса на повышение скорости прямой передачи, остается неизменным.
i
Далее, с помощью одного из вариантов осуществления настоящего изобретения, описан способ динамической подстройки порога W передачи.
i
i
i
Допустим, что в группе с выделенными номерами 100 абонентов с некоторой вероятностью все терминалы группы распределены в пределах одной соты, при этом несколько абонентов могут находиться в других сотах. В конфигурации параметров Period, Duration и (W, R,) должны быть учтены различные экстремальные ситуации: в области, где сосредоточено больше абонентов, следует избегать случаев, когда слишком большое количество абонентов передает запрос управления скоростью передачи; а в области, где сосредоточено меньше абонентов, необходимо гарантировать абонентам возможность осуществлять подстройку скорости. Вместе с тем, при изменении количества абонентов порог W может быть адаптивно подстроен к значению, адаптированному к распределению абонентов.
i
i
i
Period выбран равным 32 временным слотам, a Duration - 8 временным слотам, при этом в одном периоде передачи содержатся 4 временных сегмента передачи (смещения), из которых первые 3 временных сегмента передачи (смещения) используют для передачи запроса на понижение скорости прямой передачи, а последний 1 временной сегмент передачи используют для передачи запроса на повышение скорости прямой передачи. Значения W, соответствующие 3 временным сегментам (смещениям) для передачи запроса на понижение скорости прямой передачи, последовательно увеличиваются и кратны друг другу. Параметры (W, R), соответствующие каждому временному сегменту передачи, определены следующим образом:
Таблица 1
Смещение i
Начальное значение W<sub>i</sub>(%)
Определение R<sub>i</sub>
0
0.04
Подстройка в меньшую сторону
1
0.16
Подстройка в меньшую сторону
2
0.64
Подстройка в меньшую сторону
3
0.04
Подстройка в большую сторону
i
Целью каждого терминала при подстройке W, является передача запроса на понижение скорости прямой передачи при смещении 1 следующего периода передачи, т.е. чтобы количество терминалов, одновременно передающих запрос подстройки скорости прямой передачи, не увеличивалось и не уменьшалось.
i
i
Если какой-либо терминал обнаруживает, что ни один терминал не передает запрос на понижение скорости прямой передачи во всем периоде передачи или что определенный терминал не может успешно передать запрос на понижение скорости прямой передачи при смещении 2, когда ему необходимо понизить скорость прямой передачи, то пороги W, передачи, соответствующие всем смещениям для понижения скорости прямой передачи (смещение 0, 1 и 2), умножают на 4, при этом они становятся равны 0.16, 0.64 и 2.56, соответственно. Если по каналу BACK обнаруживают, что один из терминалов передает запрос на понижение скорости прямой передачи при смещении 0, то пороги W, передачи, соответствующие всем смещениям для понижения скорости прямой передачи (смещение 0, 1 и 2), делят на 4, при этом они становятся равны 0.01%, 0.04% и 0.16%. соответственно.
0
1
2
i
При использовании описанного выше способа подстройки в области с меньшим количеством абонентов, когда скорость прямой передачи необходимо понизить, поскольку W и W - меньше, есть вероятность того, что ни один терминал не сформирует случайное число, превосходящее соответствующий порог передачи при смещении 0 и 1, но при смещении 2, даже если лишь один терминал готов передать запрос на понижение скорости прямой передачи, существует вероятность 64%, что запрос на понижение скорости прямой передачи будет передан успешно, даже если он не был передан успешно в текущем периоде передачи. Поскольку W следующего периода передачи больше 1, запрос будет гарантированно успешно передан. Для области с большим количеством абонентов, если один из абонентов передает запрос на понижение скорости прямой передачи при смещении 0, то ни один из абонентов не будет передавать запрос подстройки скорости прямой передачи при смещении 1 и 2, а порог W передачи, соответствующий каждому смещению для понижения скорости прямой передачи (смещение 0, 1 и 2), в следующем периоде передачи, делят на 4, так что запрос на понижение скорости прямой передачи может быть передан в смещении 1 по мере возможности (т.е. количество абонентов, передающих запрос на понижение скорости прямой передачи, сохраняется в приемлемом диапазоне).
3
Смещение 3 используют для передачи терминалом на базовую станцию запроса на повышение скорости прямой передачи. Если состояние подтверждения приема не установлено в канале BACK базовой станции при смещении 0, 1 и 2, это указывает на то, что ни один из абонентов группы не передает запрос на понижение скорости прямой передачи. Следовательно, если условия беспроводной связи последнего терминала или набора терминалов, успешно передавших запрос на понижение скорости прямой передачи, улучшились, можно запросить увеличение скорости передачи при смещении 3; или, если ни один из терминалов ни разу не передал запроса на повышение или понижение скорости прямой передачи на протяжении определенного количества периодов передачи, любой терминал, находящийся в лучших условиях беспроводной связи, может вычислить случайное число Р. Если Р меньше или равно W, то запрос на повышение скорости передачи может быть передан.
i
Фиг.2 представляет собой блок-схему алгоритма способа подстройки скорости прямой широковещательной передачи между терминалом и базовой станцией, а также независимой подстройки порога W терминалом в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения, включающим следующие шаги:
Шаг 201:
Базовая станция устанавливает прямой широковещательный канал и осуществляет широковещательную передачу информации о ресурсах прямого широковещательного канала, например соответствующего указателя Macindex, для терминалов посредством сообщения прямого канала управления; терминал прослушивает прямой канал обслуживания, на который указывает упомянутый указатель Macindex прямой передачи, после приема упомянутого сообщения канала управления.
Шаг 202: терминал обнаруживает, что в прямом канале обслуживания коэффициент ошибок в пакетах (PER) прямой передачи - высок, а отношение несущая/помехи (C/I) - мало, и ему необходимо уменьшить мощность прямой передачи.
Шаг 203: терминал вычисляет случайное число Р.
0
0
i
i
Шаг 204: терминал сравнивает Р с W и начинает передачу запроса подстройки скорости прямой передачи, если Р меньше или равно W; в противном случае терминал заново вычисляет Р при следующем смещении (смещении 1) (очевидно, что он может продолжать использовать текущее значение Р) и сравнивает Р с W, соответствующим следующему смещению, и начинает передавать запрос подстройки скорости прямой передачи, если Р меньше или равно W.
Шаг 205: после приема базовой станцией запроса подстройки скорости прямой передачи, переданного терминалом, она подстраивает скорость прямой передачи и использует канал BACK для подтверждения приема запроса подстройки скорости прямой передачи от терминала, и инструктирует терминал, что ему не следует передавать повторно запрос подстройки скорости прямой передачи в текущем периоде передачи, при этом терминал, в данный момент передающий запрос подстройки скорости прямой передачи, прекращает эту передачу.
Шаг 206: терминал обнаруживает, что канал BACK находится в состоянии подтверждения приема, подтверждающем прием его запроса подстройки скорости прямой передачи, и следовательно, прекращает передачу запроса подстройки скорости прямой передачи.
i
Шаг 207: если остальные терминалы группы в данной соте обнаруживают, что запрос подстройки скорости прямой передачи выполнен при смещении 0, то пороги W, соответствующие смещению (временному сегменту передачи) для передачи запроса подстройки скорости прямой передачи, уменьшают.
В соответствии с основной идеей настоящего изобретения, в описанные выше варианты осуществления может быть внесено множество изменений. Их примеры описаны ниже.
(1) В описанном выше варианте осуществления изобретения один период передачи разделен на несколько временных сегментов передачи длительностью Duration. На самом деле в одном периоде передачи может быть задан один временной сегмент, а параметр R подстройки ресурсов, соответствующий этому временному сегменту передачи, может обозначать требуемое значение подстройки скорости передачи или значение инкремента при увеличении скорости передачи и декремента при уменьшении скорости передачи.
Например:
R=-2 означает, что скорость прямой передачи понижают на две единицы;
R=2 означает, что скорость прямой передачи повышают на две единицы;
R=-11 означает, что скорость прямой передачи устанавливают равной -11; и
R=11 означает, что скорость прямой передачи устанавливают равной 11.
Очевидно, что в одном периоде передачи могут быть заданы также два временных сегмента передачи, один - для повышения скорости прямой передачи, и другой - для понижения скорости прямой передачи. Аналогично, R может представлять собой требуемое значение подстройки скорости или значение инкремента и декремента подстройки скорости.
(2) В описанном выше варианте осуществления способ настоящего изобретения описан с привлечением в качестве примера подстройки скорости прямой передачи, при этом он также применим для подстройки мощности прямого канала. Действительно, и подстройка скорости, и подстройка мощности для базовой станции представляют собой подстройку ресурсов канала.
То есть, запрос на понижение скорости прямой передачи и запрос на понижение мощности, передаваемые терминалом, эквивалентны передаче запроса уменьшения ресурсов канала; а запрос на повышение скорости прямой передачи и запрос на повышение мощности, передаваемые терминалом, эквивалентны передаче запроса увеличения ресурсов канала.
i
i
(3) В описанном выше варианте осуществления изобретения терминал может получить разрешение на передачу запроса подстройки скорости прямой передачи, только если вычисленное случайное число Р меньше или равно порогу передачи. В других вариантах осуществления настоящего изобретения может быть задан порог W передачи. Если Р больше или равно этого порога, то терминалу позволено передать запрос подстройки скорости прямой передачи. Например, W в таблице 1 устанавливают равными 0.96, 0.84, 0.36 и 0.96, соответственно.
Два описанных выше случая могут быть обобщены следующим образом: если Р находится в заранее заданном, подходящем для передачи, интервале значений, терминалу позволено передать запрос подстройки скорости прямой передачи.
0
0
0
Например, в описанном выше варианте осуществления изобретения, если Р - случайное число, большее или равное 0 и меньшее или равное 1, установка W равным 0.04 эквивалентно включению в интервал, подходящий для передачи запроса, значений, больших или равных 0 и меньших или равных 0.04, т.е. [0, 0.04], увеличение W эквивалентно расширению интервала значений, подходящих для передачи запроса в диапазоне значений Р; а уменьшение W эквивалентно сужению интервала значений, подходящих для передачи запроса.
Кроме того, интервал значений, подходящих для передачи запроса, может состоять из множества дискретных значений в диапазоне значений Р.
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ
i
При использовании способа подстройки скорости канала широковещательной и многоадресной передачи в соответствии с настоящим изобретением традиционный способ задания фиксированной скорости прямого канала широковещательной и многоадресной передачи может быть модифицирован, и скорость прямой широковещательной передачи может подстраиваться абонентами (терминалами) соты на основе уровня радиосигнала, при этом возможно эффективное управление множеством терминалов, одновременно передающих запрос подстройки скорости прямой передачи, что позволяет устранить значительные помехи при обратной передаче. Кроме того, настоящее изобретение, посредством адаптивной подстройки терминалами порога W передачи, позволяет осуществлять, в допустимом диапазоне, управление множеством терминалов, одновременно передающих запрос подстройки скорости прямой передачи, в группе с большим количеством абонентов, а в группе с меньшим количеством абонентов обеспечивает абонентам возможность своевременно передавать запрос подстройки скорости прямой передачи, что эффективно решает задачу выделения соответствующих ресурсов прямого канала, а также обеспечивает наиболее подходящую скорость широковещательной прямой передачи для группы, включающей неопределенное количество пользователей.