УСТРОЙСТВО, СИСТЕМА И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ОБМЕНОМ ИНФОРМАЦИЕЙ ПО ОБРАТНОЙ ЛИНИИ СВЯЗИ
DEVICE, SYSTEM AND METHOD OF CONTROL OF INFORMATION EXCHANGE ALONG REVERSE COMMUNICATIONS LINE

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится в основном к системам связи и, в частности, к устройству, системе и способу управления ресурсами обратной линии связи в системе связи.
Уровень техники
Во многих системах беспроводной связи используются территориально распределенные базовые станции для обеспечения поддержки сотов или зон связи, в которых обслуживающая базовая станция предоставляет услуги связи для мобильных станций в границах зоны, соответствующей обслуживающей базовой станции. В определенных ситуациях сигналы обратной линии связи, передаваемые от каждой мобильной станции на базовую станцию, оказывают влияние на другие сигналы обратной линии связи, передаваемые от других мобильных станций. Взаимные помехи и ограниченность ресурсов накладывают ограничение на пропускную способность каждой базовой станции, и поэтому многие системы для улучшения общей эффективности системы связи управляют ресурсами обратной линии связи. Один способ управления ресурсами обратной линии связи заключается в ограничении энергии, передаваемой мобильными станциями. Некоторые обычные системы используют механизм повторной передачи, обеспечивающий возможность точного восстановления и приема информации на базовых станциях. Ограничение уровня мощности передачи относительно низким уровнем мощности позволяет использовать ресурсы обратной линии связи эффективно, а повторная передача обеспечивает возможность точной реконструкции передаваемой информации. Результатом применения схемы повторной передачи является увеличенная пропускная способность системы в течение времени изменения характеристик каналов, так как при использовании надежного канала происходит досрочное завершение повторной передачи. Однако характеристики обычных систем ограничиваются тем, что повторные передачи приводят к увеличению времени запаздывания при передаче в каналах обратной линии связи. Технические приемы управления ресурсами обычных систем позволяют мобильной станции передавать сигнал обратной линии связи при более высоких относительных уровнях мощности, при которых размеры информационного наполнения больше. Однако для относительно небольших информационных наполнений мобильной станции требуется передавать, как правило, более низкие относительные уровни мощности, что приводит приблизительно к тем же самым средним значениям времени запаздывания для всех размеров информационного наполнения.
Изложенное выше позволяет сделать вывод о необходимости создания устройства, системы и способа эффективного управления ресурсами обратной линии связи в системе связи, осуществляемого на основе учета времени запаздывания.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 - блок-схема системы связи в соответствии с типичным примером осуществления изобретения.
Фиг.2 - иллюстрация таблицы, представляющей типичное руководство по передаче по обратной линии связи, в котором уровни мощности передачи обратной линии связи и размеры информационного наполнения представлены буквенно-цифровыми переменными.
Фиг.3 - иллюстрация таблицы, представляющей типичное руководство по передаче по обратной линии связи, созданное с использованием величины приращения, принимаемой от базовой станции.
Фиг.4 - иллюстрация таблицы, представляющей руководство по передаче по обратной линии связи, включающее в себя типичные значения, где размеры информационного наполнения представлены в битах, а уровни мощности передачи представлены отношениями мощности сигнала трафика к пилот-сигналу (отношениями TPR).
Фиг.5 - блок-схема последовательности этапов в способе управления ресурсами обратной линии связи, выполняемого на мобильной станции в соответствии с типичным примером осуществления изобретения.
Фиг.6 - блок-схема последовательности этапов в способе управления ресурсами обратной линии связи, выполняемого на базовой станции в соответствии с типичным примером осуществления изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ПРИМЕРОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
В соответствии с типичным примером осуществления изобретения устройство, система и способ обеспечивают эффективное управление ресурсами обратной линии связи путем предоставления мобильной станции возможности выбора между передачей информационного наполнения при стандартном уровне мощности и передачей меньшего информационного наполнения при увеличенном уровне мощности. В результате, мобильная станция может автономно выбирать уровень качества обслуживания (QoS) для отдельных пакетов на основе требований по задержке отдельных пакетов. На основе информации о передаче по обратной линии связи, принимаемой от базовой станции, мобильная станция получает руководство по передаче по обратной линии связи, определяющее уровни мощности и соответствующие информационные наполнения по меньшей мере для стандартного уровня обслуживания и повышенного уровня обслуживания. Мобильная станция выбирает уровень мощности передачи обратной линии связи из множества уровней мощности, включающих в себя по меньшей мере стандартный уровень мощности передачи обратной линии связи, соответствующий стандартному размеру информационного наполнения, и увеличенный уровень мощности передачи обратной линии связи, соответствующий увеличенному размеру информационного наполнения, причем стандартный размер информационного наполнения превышает увеличенный размер информационного наполнения.
В типичном примере осуществления передача сигналов обратной линии связи осуществляется в соответствии с протоколом гибридного автоматического запроса на повторную передачу (HARQ). Для эффективного использования ресурсов обратной линии связи уровни мощности передачи обратной линии связи поддерживаются на уровнях, требующих многократных повторных передач для успешной доставки информационного наполнения большинства сигналов обратной линии связи. Результатом применения схемы повторной передачи является увеличенная пропускная способность системы в течение времени изменения характеристик каналов, так как при использовании надежного канала происходит досрочное завершение повторной передачи. Информационные наполнения, пересылаемые с помощью сигналов обратной линии связи, передаваемых при относительно более высоких уровнях мощности передачи, подвергаются меньшему числу повторных передач и в результате приобретают в среднем более низкое время запаздывания, чем информационные наполнения, передаваемые при более низких уровнях мощности передачи. Выбор конкретного уровня мощности для передачи информационного наполнения оказывает влияние на число требуемых повторных передач для достижения нужного коэффициента ошибок кадров и, таким образом, обеспечивает механизм для достижения компромисса между временем запаздывания пакета и пропускной способностью системы. В распределенной системе, использующей передачи по обратной линии связи (или по восходящей линии связи), централизованному модулю регламентирования на базовой станции не обязательно должны быть известны требования по времени запаздывания будущих пакетов обратной линии связи, которые будут передаваться с мобильной станции. На основе доступных ресурсов обратной линии связи и общих требований мобильной станции по передаче по обратной линии связи базовая станция назначает разрешенные уровни мощности передачи. В соответствии с разрешенными пределами мобильная станция осуществляет выбор между передачей меньшего информационного наполнения при более низком времени запаздывания и передачей большего информационного наполнения при более высоком времени запаздывания. Следовательно, мобильная станции автономно выбирает допустимую комбинацию размера информационного наполнения и уровня мощности передачи обратной линии связи на основе предпочтительного уровня QoS пакета или уровня QoS обслуживания, установленного между мобильной станцией и базовой станцией. В типичном примере осуществления описание и определение уровней мощности передачи обратной линии связи, а также управление этими уровнями осуществляется с точки зрения отношений мощности сигнала трафика к мощности пилот-сигнала (отношений TPR), когда механизм контроля мощности поддерживает мощность пилот-сигнала в приемнике на требуемом уровне для достаточной оценки канала. Поэтому отношения TPR обеспечивают коэффициент пересчета для определения фактической мощности передачи канала трафика. Специалистам в данной области техники должно быть очевидно, что в некоторых случаях для определения и описания уровней мощности передачи могут быть использованы различные другие методики. Кроме этого, в некоторых случаях может быть обеспечено более двух этих уровней обслуживания.
В типичном примере осуществления индикатор QoS, передаваемый с мобильной станции на базовую станцию через соответствующий канал управления, обозначает выбранный уровень QoS передаваемого пакета. На основе индикатора QoS базовая станция определяет отношение TPR, используемое мобильной станцией, позволяющее улучшить эффективность приема.
Рассмотрение одного или более описываемых в данном изобретении типичных примеров осуществления ведется в условиях цифровой беспроводной системы передачи данных. Использование изобретения в этих условиях является предпочтительным, однако различные примеры осуществления изобретения могут быть включены в различные среды или конфигурации. В общем случае описываемые системы могут быть созданы с использованием управляемых программным обеспечением процессоров, интегральных схем или дискретной логики. Данные, инструкции, команды, информация, сигналы, символы и микросхемы, ссылками на которые могут быть снабжены все приложения, в предпочтительном варианте изобретения представлены напряжениями, токами, электромагнитными волнами, магнитными полями или частицами, оптическими полями или частицами, или их комбинацией. Кроме того, блоки, показанные на каждой блок-схеме, могут представлять аппаратные средства или этапы способа или функции.
В частности, различные примеры осуществления изобретения могут быть включены в систему беспроводной связи, работающую в соответствии с методикой многостанционного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA), которая была предложена и описана в различных стандартах, изданных Ассоциацией телекоммуникационной индустрии (TIA) и другими организациями по стандартизации. Такие стандарты включают в себя стандарт TIA/EIA-95, стандарт TIA/EIA-IS-2000, стандарт IMT-2000, стандарт UMTS и стандарт WCDMA, которые все включены в данное изобретение путем ссылки. Система для передачи данных также подробно описана в спецификации "TIA/EIA/IS-856 cdma2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification", включенной в данное изобретение путем ссылки. Копия стандартов может быть получена в результате обращения ко Всемирной паутине или письменного запроса по адресу TIA, Standards and Technology Department, 2500 Wilson Boulevard, Arlington, VA 22201, United States of America. Стандарт, в целом идентифицируемый как стандарт UMTS, включенный в данное изобретение путем ссылки, может быть получен в соответствующем офисе по адресу 3GPP Support Office, 650 Route des Lucioles-Sophia Antipolis, Valbonne-France.
Кроме того, один или более примеров осуществления изобретения также могут быть использованы применительно к системам с множественным доступом на основе ортогонального частотного мультиплексирования (OFDMA). Эффективность системы OFDMA в обратной линии связи ограничена взаимными помехами, принимаемыми от мобильных телефонов в соседних ячейках, и базовая станция или централизованный модуль должны гарантировать отсутствие передач мобильных станций при уровне мощности, превышающем требуемый. Базовая станция назначает частотные тоны, также называемые поднесущими, и стандартный формат информационного наполнения, передаваемый при заданном отношении TPR по обратной линии связи. Отношение TPR в условиях OFDMA соответствует отношению мощности тона данных к мощности тона пилот-сигнала. В типичном примере осуществления мобильная станция может передать стандартный формат информационного наполнения, соответствующий назначенному отношению TPR, или выбрать для передачи увеличенный формат информационного наполнения при более низкой скорости кодирования и/или более низкой степени модуляции, но при заданном отношении TPR на назначенных поднесущих. Увеличенный формат информационного наполнения, соответствующий стандартному формату информационного наполнения, задается обеими базовыми станциями и мобильной станцией во взаимно однозначном соответствии. Мобильная станция может передавать индикатор QoS, если канал управления соответствует передаче пакета по обратной линии связи. В случае полностью регламентированной системы OFDMA стандарта 802.16, изданного Институтом инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE), мобильной станции не назначается канал управления трафиком в обратной линии связи. В таких случаях базовая станция может выполнять слепое детектирование при попытке декодировать как стандартный, так увеличенный форматы информационного наполнения, передаваемые при заданном отношении TPR. Контроль с использованием циклического избыточного кода позволяет приемнику базовой станции определить корректность декодированного информационного наполнения.
На фиг.1 представлена блок-схема системы 100 связи в соответствии с типичным примером осуществления изобретения. Система 100 связи выполнена с возможностью работы в соответствии с любыми стандартами систем беспроводной связи и может быть предназначена в типичном примере осуществления для передачи голоса, данных или и голоса и данных. Типичная система 100 связи включает в свой состав базовые станции 102-104, которые обеспечивают через линии 106-116 связи обмен данными и управляющей информацией между рядом мобильных станций 118-122 и проводной сетью 126, включая коммутируемую телефонную сеть общего пользования и сеть передачи данных. Как описывается ниже более подробно, мобильные станции 118-122 и базовые станции 102, 104 могут включать в себя любое число компонентов, содействующих работе в системе 100 связи.
В некоторых ситуациях базовая станция 102 может участвовать в обмене информацией с другими базовыми станциями 104. Базовые станции 102-104 и различные узлы управления (не показанные) управляют различными рабочими характеристиками системы 100 связи и организацией ретранслятора 124 между проводной сетью 126 и базовыми станциями 102, 104. Ретранслятор 124 включает в свой состав оборудование и инфраструктуру, содействующие обмену данными и другой информацией между проводной сетью 126 и базовыми станциями 102, 104. В типичном примере осуществления ретранслятор содержит по меньшей мере контроллер 128 базовых станций (BSC).
Каждая из базовых станций 102, 104 взаимодействует с мобильными станциями 118-122, которые находятся внутри зоны охвата конкретной базовой станции, посредством сигналов 106-108 прямой линии связи и сигналов 110-116 обратной линии связи. Сигналы прямой линии связи, предназначаемые для мобильных станций 118-120, могут суммироваться и формировать сигнал 106 прямой линии связи. В типичной ситуации, иллюстрированной на фиг.1, одна базовая станция 102 обменивается информацией с мобильными станциями 118-122 с помощью одного сигнала 106 прямой линии связи, а другая базовая станция 104 использует другой сигнал 108 прямой линии связи, чтобы взаимодействовать с мобильной станцией 122. Прямая линия связи может иметь ряд различных каналов прямой линии связи типа каналов управления. Канал управления может совместно использоваться мобильными станциями 118-122 для приема управляющей информации. Мобильные станции 118-122 обмениваются информацией с базовыми станциями 102-104 с использованием соответствующих сигналов 110, 112, 114 обратной линии связи, передаваемых с мобильных станций 118-122 на базовые станции 102-104. Сигнал 114 обратной линии связи, предназначаемый для одной базовой станции 104, может быть принят и декодирован на другой базовой станции 102. Так как мобильные станции 118-122 могут перемещаться из одного пункта в другой, и так как условия работы каналов могут изменяться, мобильные станции 118-122 поддерживают активный набор базовых станций, которые могут быть использованы для связи в соответствии с известными методиками.
Мобильная станция 118 может включать в свой состав любую комбинацию аппаратного, программного и аппаратно-программного обеспечения, выполняющего, как описывается в данном изобретении, функции мобильных станций 118-122 и в типичном примере осуществления содержит приемопередатчик 136, контроллер 138 и память 140. Функции и операции блоков мобильной станции, представленных на фиг.1, могут быть реализованы на любом числе устройств, схем или программных средств. Два или более функциональных блоков могут быть интегрированы в одном устройстве, и функции, описываемые как выполняемые в любом одном устройстве или блоке, могут быть реализованы на нескольких устройствах. Например, некоторые процессы приема или передачи могут выполняться контроллером 138.
Мобильная станция 118 включает в свой состав радиоприемопередатчик 136, сконфигурированный с возможностью обмена информацией с базовыми станциями 102-104 в соответствии с протоколами конкретной системы 100 связи. Приемопередатчик 136 включает в свой состав в типичном примере осуществления передатчик и приемник. Обмен радиочастотными сигналами осуществляется посредством одной или более антенн 142. Радиоприемопередатчик 138 модулирует, усиливает и передает сигналы обратной линии связи через обратную линию связи, а принимает и демодулирует сигналы 106 прямой линии связи, передаваемые базовой станцией 102, через прямую линию связи.
Контроллер 138 представляет собой любой процессор, микропроцессор, компьютер, микрокомпьютер или комбинацию процессоров, приемлемую для выполнения функций управления и вычисления мобильной станции 118, описываемой в данном изобретении, и содействующую общему функциональному назначению мобильной станции 118. Код программного обеспечения, работающий на контроллере 138, реализует в типичных примерах осуществления этапы способа обработки сигналов и выполнения функций управления обратной линией связи.
Память 140 представляет собой любую приемлемую память для хранения величин, параметров, кода программного обеспечения и другой информации в соответствии с известными методиками. Память 140 может быть реализована, например, в виде интегральной схемы (IC).
Базовая станция 102 может включать в свой состав любую комбинацию аппаратного, программного и аппаратно-программного обеспечения, выполняющего функции базовых станций 102-104. Функции и операции блоков, представленных на фиг.1, могут быть реализованы на любом числе устройств, схем или программных средств. Два или более функциональных блоков могут быть интегрированы в одном устройстве и функции, описываемые как выполняемые в любом одном устройстве или блоке, могут быть реализованы на нескольких устройствах. Например, некоторые процессы приема или передачи могут выполняться контроллером 132.
Базовая станция включает в свой состав радиоприемопередатчик 130, сконфигурированный для обмена информацией с мобильными станциями 118-122 в соответствии с протоколами конкретной системы 100 связи. Приемопередатчик 130 включает в свой состав приемник и передатчик. Обмен радиочастотными сигналами осуществляется посредством антенны 144, которая в некоторых случаях может включать в себя сектора. Радиоприемопередатчик 130 модулирует, усиливает и передает сигналы через прямую линию связи, а принимает и демодулирует сигналы обратной линии связи, передаваемые мобильными станциями 118-120, через обратную линию связи.
Контроллер 132 представляет собой любой процессор, микропроцессор, компьютер, микрокомпьютер или комбинацию процессоров, приемлемую для выполнения функций управления и вычисления базовой станции 102, описываемой в данном изобретении, и содействующую общему функциональному назначению базовой станции 102. Код программного обеспечения, работающий на контроллере 132, реализует в типичных примерах осуществления этапы способа обработки сигналов и выполнения функций управления обратной линией связи.
Память 134 представляет собой любую приемлемую память для хранения величин, параметров, кода программного обеспечения и другой информации в соответствии с известными методиками. Память 134 может быть реализована, например, в виде интегральной схемы (IC).
Базовые станции 102-104 передают управляющие команды посредством сигналов 106, 108 прямой линии связи на мобильные станции 118-122. Управляющие команды могут включать в себя любое число параметров, величин, битов или другую информацию в соответствии с конкретным стандартом связи, используемым в системе 100 связи. В типичном примере осуществления управляющие команды включают в себя параметры управления обратной линией связи, обеспечивающие мобильную станцию 118 информацией, достаточной для определения разрешенного уровня мощности обратной линии связи (разрешенного отношения TPR). Примеры параметров управления обратной линией связи включают в себя команды регулирования скорости передачи и сообщения о назначении информационного наполнения. Разрешенный уровень мощности обратной линии связи (разрешенное отношение TPR) представляет собой максимальную мощность обратной линии связи, допускаемую базовой станцией 102, и обеспечивает базовую станцию 102 механизмом для регулирования влияния помех от передач обратной линии связи на другие передачи обратной линии связи с других мобильных станций 120, 122. В дополнение к разрешенному уровню мощности обратной линии связи типа разрешенного отношения мощности сигнала трафика к мощности пилот-сигнала (разрешенного отношения TPR) базовая станция 102 доставляет другую информацию о передаче по обратной линии связи типа параметров передачи обратной линии связи, которые включают в себя информацию, позволяющую мобильной станции 118 поддерживать руководство по передаче по обратной линии связи. Для доставки параметров передачи обратной линии связи могут быть использованы любые из нескольких методик. Например, на мобильную станцию 118 могут передаваться представления параметров передачи обратной линии связи. Примеры систем связи с возможностью поддержки такого механизма включают в себя полностью регламентированные системы связи CDMA и OFDMA. В некоторых случаях, например в системах CDMA с регулированием скорости передачи, может передаваться только ограниченная информация типа индикаторов изменений параметров передачи обратной линии связи. Кроме того, индикаторы передачи обратной линии связи, принимаемые на мобильной станции 118, могут идентифицировать набор параметров, которые хранятся в памяти 140.
Несмотря на то, что руководство по передаче по обратной линии связи может поддерживаться с использованием любых из нескольких методик, в типичном примере осуществления мобильная станция 118 поддерживает в памяти 140 величины, связывающие отношения мощности сигнала трафика к мощности пилот-сигнала (с отношениями TPR) с информационными наполнениями обратной линии связи. Как описывается ниже более подробно со ссылками на фиг.2-4, руководство по передаче по обратной линии связи связывает уровни мощности типа значений отношения TPR по меньшей мере для двух уровней качества обслуживания (QoS). В типичном примере осуществления множество стандартных значений отношения TPR соответствует размерам информационного наполнения для стандартных передач и множество увеличенных значений отношения TPR соответствует размерам информационного наполнения для передач при увеличенном уровне мощности. Увеличенные значения отношения TPR, как правило, превышают стандартные значения отношения TPR для соответствующих размеров информационного наполнения. На основе размера информационного наполнения сигнала обратной линии связи и разрешенного отношения TPR мобильная станция 118 выбирает для передачи сигнала обратной линии связи или стандартное отношение TPR или увеличенное отношение TPR. Несмотря на возможность использования различных критериев для выбора отношения TPR мобильная станция 118 выбирает отношение TPR в соответствии с наиболее совместимой комбинацией времени запаздывания и размера информационного наполнения. Например, мобильная станция 118 может выбрать стандартное отношение TPR, когда конкретное информационное наполнение представляет собой относительно большой файл FTP (протокола передачи файлов) и допускается более высокое время запаздывания. С другой стороны, мобильная станция 118 может выбрать увеличенное отношение TPR, когда информационное наполнение представляет собой короткий пакет и когда предпочтительным является низкое время запаздывания. Предпочтение низкому времени запаздывания часто отдается в приложениях реального времени типа видеоприложений.
При выборе уровня мощности передачи обратной линии связи мобильная станция 118 идентифицирует самый высокий стандартный уровень мощности и самый высокий увеличенный уровень мощности, которые удовлетворяют требованиям по разрешенному уровню мощности передачи обратной линии связи (AUTH_PWR), и оценивает соответствующие размеры информационного наполнения с учетом текущих предпочтений размера информационного наполнения и времени запаздывания. В типичном примере осуществления самое высокое стандартное отношение TPR и самый высокое увеличенное отношение TPR соответствуют отношениям TPR, которые связаны с информационным наполнением и используются мобильной станцией 118 для требуемого качества обслуживания при передаче информационного наполнения. Следовательно, самый высокий стандартный уровень мощности идентифицируется как стандартный уровень мощности (стандартное отношение TPR), соответствующий формату информационного наполнения, который не превышает разрешенный уровень мощности. Самый высокий увеличенный уровень мощности идентифицируется как увеличенный уровень мощности (увеличенное отношение TPR), соответствующий формату информационного наполнения, и этот уровень не превышает суммы стандартного уровня мощности (стандартного отношения TPR) и коэффициента запаса (q). Коэффициент запаса обеспечивает запас регулирования по отношению к самому высокому стандартному отношению TPR, в пределах которого мобильной станции 118 разрешено передавать сигнал обратной линии связи в режиме увеличенного уровня мощности. Поэтому запас регулирования обеспечивает механизм для уменьшения эффектов квантования, когда системой связи 100 определяется ограниченное число форматов информационного наполнения. Выбор увеличенного отношения TPR после определения стандартного отношения TPR позволяет системе 100 поддерживать контрольную точку для обновления разрешенного отношения TPR. Поэтому в системах связи, использующих процесс определения скорости передачи, сохраняется алгоритм для выбора стандартного информационного наполнения, и мобильная станция 118 может передавать информационное наполнение при увеличенном уровне мощности после идентификации стандартного информационного наполнения процессом определения скорости передачи. При некоторых обстоятельствах самый высокий увеличенный уровень мощности непосредственно идентифицируется как увеличенный уровень мощности, соответствующий информационному наполнению, который является более низким, чем максимальный разрешенный уровень мощности.
Фиг.2 - иллюстрация таблицы, представляющей типичное руководство 200 по передаче по обратной линии связи, в котором уровни мощности передачи обратной линии связи и размеры информационного наполнения представлены буквенно-цифровыми переменными. Руководства 200 по передаче по обратной линии связи определяют отношения между допустимыми уровнями (204, 208) мощности передачи и множеством размеров 202, 206 информационного наполнения по меньшей мере для двух классов QoS (качества обслуживания). Как рассматривается ниже, в типичном примере осуществления руководство 200 по передаче по обратной линии связи определяет уровни (204, 208) мощности передачи в виде отношений уровня мощности сигнала трафика к уровню мощности пилот-сигнала (отношений TPR) для стандартного уровня обслуживания и для повышенного уровня обслуживания для нескольких уровней 204, 208 мощности передачи обратной линии связи. "Информационное наполнение" относится к определенному числу битов информации, подвергнутой кодированию и модуляции в соответствии с некоторым известным форматом и передаче по каналу трафика, такому как канал передачи пакетированных данных (PDCH). Информационное наполнение может быть определено любой комбинацией параметров, обозначающей число битов в информационном наполнении, скорость передачи кода, степень модуляции или CRC (циклический избыточный код). Однако любое число уровней 204, 208 мощности передачи и размеров 202, 206 информационного наполнения может быть определено в любом из нескольких форматов и отношений и любой из нескольких единиц в зависимости от реализации конкретной системы 100 связи. Таблица на фиг.2 включает в себя набор стандартных размеров 202 информационного наполнения и набор увеличенных размеров 206 информационного наполнения. В типичном примере осуществления единичный набор размеров информационного наполнения ставится в соответствие набору стандартных уровней 204 мощности и набору увеличенных уровней 208 мощности, так что каждый размер информационного наполнения соответствует стандартному уровню мощности и увеличенному уровню мощности. В типичном примере осуществления значение каждого стандартного уровня мощности меньше соответствующего значения увеличенного уровня мощности для одного и того же размера информационного наполнения. Несмотря на то, что типичные руководства 200 по передаче по обратной линии связи иллюстрированы как таблицы, руководства 200 могут быть реализованы и исполнены любым из нескольких путей и соотношения между различными значениями могут поддерживаться в памяти необязательно как матрица.
Как описывается выше, мобильная станция 118 поддерживает разрешенный уровень мощности передачи обратной линии связи (AUTH_PWR), который может быть подвергнут передаче, модифицированию, обновлению или иным действиям, определяемым базовой станцией 102. Мобильной станции 118 разрешается передача сигнала обратной линии связи на любом уровне мощности, не превышающем разрешенный уровень мощности передачи обратной линии связи, и это удовлетворяет требованиям, определяемым руководством по передаче по обратной линии 200 связи для размера 202, 206 информационного наполнения и мощности 204, 208 передачи обратной линии связи. В системах с ортогональными передачами по обратной линии связи сигнал обратной линии связи использует назначенное кодовое пространство как скорость передачи данных, соответствующую поднесущим, назначенным мобильной станции в системе OFDMA.
Специалистам в данной области техники должна быть очевидна возможность приложения различных приемлемых методик для доставки информации о передаче по обратной линии связи на мобильные станции 118 на основе известных методик применительно к идеям данного изобретения. Как указано выше, базовая станция 102 передает через прямую линию связи управляющую информацию, включающую в себя информацию о передаче по обратной линии связи, используемую для обеспечения поддержки руководств 200 по передаче по обратной линии связи. Любая комбинация индикаторов, индикаторов настройки и передаваемых величин, также как и величин, хранимых на мобильной станции 118, может быть использована для генерации руководства 200 по передаче по обратной линии связи. Например, передача величин, представляющих параметры передачи обратной линии связи, может осуществляться непосредственно с базовой станции 102 на мобильную станцию 118 при каждом изменении или каждой генерации руководства 200. В некоторых случаях может осуществляться передача только изменяемых величин. В других ситуациях информация, передаваемая с базовой станции 102, может включать в себя только величины разности установления соотношения между увеличенным уровнем мощности и стандартным уровнем мощности для одного и того же размера информационного наполнения. В типичном примере осуществления единичные наборы размеров 202, 206 информационного наполнения являются статическими и не регулируются информацией, передаваемой базовой станцией. Кроме того, руководства 200 по передаче по обратной линии связи определяются значениями по умолчанию до применения параметров передачи обратной линии связи, принимаемых от базовой станции.
Одна из типичных методик для создания руководства 200 по передаче по обратной линии связи включает в себя создание набора размеров информационного наполнения и стандартных уровней мощности в соответствии с известными методиками и получение набора увеличенных уровней 208 мощности передачи из параметров обратной линии связи, принимаемых от базовой станции 102. Фиг.3 - иллюстрация таблицы, представляющей типичное руководство 200 по передаче по обратной линии связи, созданное с использованием величины D приращения, принимаемой от базовой станции 102. Величина D приращения обозначает разность между стандартным уровнем 204 мощности передачи и увеличенным уровнем 208 мощности передачи для соответствующего размера 302 информационного наполнения. Рассмотрение переменных, например, в третьей строке таблицы на фиг.3 показывает, что уровень S3 мощности соответствует размеру P3 информационного наполнения. Увеличенный уровень 208 мощности для размера P3 информационного наполнения равен сумме S3 и D (S3+D). В дополнение к параметрам обратной линии связи, требуемым для создания руководства 200, базовая станция 102 передает другую информацию о передаче по обратной линии связи, позволяющую мобильной станции 118 определить приемлемый уровень мощности передачи для сигнала обратной линии связи. Пример дополнительной информации об обратной линии связи включает в себя запас (q) регулирования мощности, обозначающий запас регулирования по отношению к самому высокому стандартному уровню мощности ниже разрешенного уровня мощности, в пределах которого мобильная станция 118 может осуществлять передачу в режиме увеличенного уровня мощности. В некоторых случаях значения q и D изменяются при различных размерах информационного наполнения, однако в типичном примере осуществления q и D являются постоянными.
Другие способы генерации увеличенных уровней 208 мощности могут включать в себя другие параметры, которые обеспечивают приемлемые соотношения между размерами информационного наполнения и уровнями 204, 208 мощности. В некоторых ситуациях, например, параметры обратной линии связи могут включать в себя величину R уменьшения информационного наполнения, обозначающую уменьшение размера информационного наполнения со стандартного размера информационного наполнения до увеличенного размера информационного наполнения, соответствующего конкретному уровню мощности.
Для создания и поддерживания руководства 200 по передаче по обратной линии связи может быть использована любая из нескольких методик. Непосредственно ниже рассматриваются две типичные методики. В первой типичной методике мобильная станция 118 поддерживает переменную AUTH_PWR, которая представляет уровень мощности передачи обратной линии связи, разрешенный базовой станцией 102. Базовая станция 102 может устанавливать и изменять AUTH_PWR при помощи любой комбинации разрешающего сообщения и сообщения о регулировании скорости передачи. На основе AUTH_PWR мобильная станция 118 определяет формат информационного наполнения, который является разрешенным для стандартного режима, с использованием руководства 200. Приемлемый способ для определения формата информационного наполнения включает в себя этап определения самого большого информационного наполнения, которое соответствует стандартному уровню мощности, не превышающего AUTH_PWR. Когда, например, AUTH_PWR больше чем S3, но меньше чем S4 (S3<AUTH_PWR<S4), мобильная станция 118 идентифицирует P3 как самый большой допустимый стандартный размер информационного наполнения.
Непосредственно ниже приводятся два примера для выбора увеличенного размера информационного наполнения. В первом примере мобильная станция 118 вычисляет увеличенный уровень мощности и соответствующий размер информационного наполнения на основе стандартного уровня S3 мощности, соответствующего размеру P3 информационного наполнения, параметру D увеличения и запасу q регулирования. Приемлемый способ для определения формата увеличенного информационного наполнения включает в себя этап определения самого большого информационного наполнения, которое соответствует увеличенному уровню мощности, не превышающему S3+q. Когда, например, S3+q больше, чем увеличенный уровень мощности S2+D, но меньше, чем S3+D (S2+D<S3+q<S3+D), мобильная станция идентифицирует P2 как самый большой допустимый увеличенный размер информационного наполнения.
Во второй методике формат самого высокого увеличенного информационного наполнения определяется непосредственно из AUTH_PWR. Если S2+D<AUTHPWR<S3+D, то P2 выбирается как самый большой допустимый увеличенный размер информационного наполнения. Мобильная станция 118 выбирает увеличенный уровень мощности или стандартный уровень мощности на основе требований по времени запаздывания и информационного наполнения сигнала обратной линии связи. Первая методика является предпочтительной по отношению ко второму примеру осуществления в сценариях, когда мобильная станция выбирает передачу в режиме увеличенного уровня мощности, но передает размер P1 информационного наполнения, не достигающий максимально допустимого увеличенного размера P2 информационного наполнения, из-за других ограничений типа ограничений по мощности и данным. В первой методике имеется взаимно однозначное соответствие между выбираемым форматом стандартного информационного наполнения и форматом увеличенного информационного наполнения. Если мобильная станция 118 выбирает передачу при P1 вместо P2 в случае увеличенного уровня мощности, то базовая станция 102 может получить формат соответствующего стандартного информационного наполнения и обновить AUTH_PWR на основе стандартного уровня мощности информационного наполнения. Во второй методике один и тот же формат P3 стандартного информационного наполнения может быть выбран для различных значений AUTH_PWR, однако могут быть выбраны различные форматы (например P2 и P3) увеличенного информационного наполнения. Переменная AUTH_PWR, используемая мобильной станцией 118, может быть неизвестной для базовой станции 102. В такой ситуации передача как P2, так и P3 в режиме увеличенного уровня мощности будет приводить к еще большей неоднозначности в определении AUTH_PWR мобильной станции 118 на базовой станции 102.
Во второй методике мобильная станция 118 создает руководство 200 по передаче и определяет самый большой размер информационного наполнения, соответствующий самому большому стандартному уровню мощности, не превышающему AUTH_PWR, и самый большой размер информационного наполнения, соответствующий самому большому увеличенному уровню мощности, не превышающему AUTH_PWR. На основе требований по времени запаздывания и информационного наполнения сигнала обратной линии связи мобильная станция 118 осуществляет выбор между самым большим увеличенным уровнем мощности и самым большим стандартным уровнем мощности. Во второй методике для определения самого большого увеличенного уровня мощности к AUTH_PWR может быть добавлен коэффициент q запаса (т.е. самый большой увеличенный уровень мощности<AUTH_PWR+q).
Фиг.4 - иллюстрация таблицы, представляющей руководство 200, включающее в себя типичные значения, в которой размеры 302 информационного наполнения представлены в битах информации, а уровни 204, 208 мощности передачи - в отношениях уровня мощности сигнала трафика к уровню мощности пилот-сигнала (отношениях TPR). Два примера, рассматриваемые со ссылками на фиг.4, иллюстрируют две типичные методики использования руководства по передаче по обратной линии связи для определения приемлемой комбинации уровня мощности и размера информационного наполнения для сигнала обратной линии связи.
В примере первой методики AUTH_PWR равен 12,2 дБ, D-2 дБ, а q-0,5 дБ. Следовательно, информационное наполнение, соответствующее самому большому стандартному отношению TPR, составляет 1560 битов, так как соответствующее стандартное отношение TPR 10,1 дБ меньше, чем разрешенное отношение TPR 12,2 дБ, но больше, чем следующее самое высокое стандартное отношение TPR 12,6. Добавление 0,5 дБ к самому высокому стандартному отношению TPR дает 10,6. Следовательно, самое большое увеличенное отношение TPR составляет 9,3 дБ, что является суммой 7,3 дБ и 2,0 дБ. Мобильная станция 118 осуществляет выбор между передачей информационного наполнения 792 бита при 9,3 дБ в режиме увеличенного уровня мощности и передачей информационного наполнения 1560 битов при 10,1 дБ.
В примере второй методики AUTH_PWR равен 12,2 дБ, D-2 дБ, а q не используется. После того, как мобильная станция 118 генерирует или иначе создает руководство 200 по передаче по обратной линии связи с использованием параметров, определяются информационные наполнения, соответствующие самому большому стандартному отношению TPR и самому большому увеличенному отношению TPR. Так как 10,1 дБ (отношение, соответствующее 1560 битам)<12,2дБ<12,6 дБ (отношения, соответствующего 3096 битам), то самое большое стандартное отношение TPR составляет 10,1 и имеет соответствующий размер информационного наполнения 1560. Самое большое увеличенное отношение TPR составляет 10,1 дБ, так как 12,1 дБ (отношение, соответствующее 1560 битам)<12,2дБ<14,6 дБ (отношения, соответствующего 3096 битам). Следовательно, размер информационного наполнения для режима увеличенного уровня мощности составляет 1560 битов. Мобильная станция 118 осуществляет выбор между передачей информационного наполнения 1560 битов при 12,2 дБ в режиме увеличенного уровня мощности и передачей информационного наполнения 1560 битов при 10,1 дБ.
Для эффективного управления ресурсами обратной линии связи базовые станции 102 используют в типичном примере осуществления алгоритмы регулирования скорости передачи и сигнализацию. Регулирование скорости передачи может выполняться путем передачи разрешающих сообщений, индикаторов регулирования скорости передачи (индикаторов RCI) или любой комбинации этих сообщений и индикаторов. Ниже приводится пример приемлемой методики для регулирования скорости передачи, описываемый более подробно в родственной заявке на патент под названием "METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING REVERSE LINK DATA RATE OF A MOBILE STATION IN A COMMUNICATION SYSTEM WITH REVERSE LINK COMMON RATE CONTROL" ("СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ ПО ОБРАТНОЙ ЛИНИИ СВЯЗИ МОБИЛЬНОЙ СТАНЦИИ В СИСТЕМЕ СВЯЗИ С ОБЩИМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ СКОРОСТИ ПЕРЕДАЧИ ПО ОБРАТНОЙ ЛИНИИ СВЯЗИ"), поданной 25 мая 2004 г. На мобильную станцию 118 передается разрешающее сообщение, свидетельствующее о том, что разрешенное отношение TPR и индикатор RCI обеспечивают информацию для настройки отношения TPR. Индикаторы RCI включают в себя индикаторы RATE_DOWN, RATE_HOLD и RATE_UP. Для облегчения регулирования скорости в типичном примере осуществления с мобильной станции 118 на базовую станцию 102 передается индикатор обслуживания (индикатор QoS), обозначающий тип обслуживания, используемого для передачи информационного наполнения. Приемлемый механизм для передачи индикатора QoS в системе связи, работающей в соответствии с пересмотренными версиями стандарта CDMA под названием CDMA Revision D, включает в себя передачу однобитового индикатора в обратном канале управления пакетированными данными (в канале R-PDCCH). Как известно, канал R-PDCCH доставляет информацию, соответствующую формату пакетов в обратном канале пакетированных данных (в канале R-PDCH). Однобитовый индикатор обозначает доставку передаваемого сигнала 110 обратной линия связи со стандартным уровнем обслуживания (со стандартным QoS) или с повышенным уровнем обслуживания (с повышенным QoS).
На фиг.5 представлена блок-схема последовательности этапов в способе управления ресурсами обратной линии связи, выполняемого на мобильной станции 118, в соответствии с типичным примером осуществления изобретения. Способ может быть реализован с использованием как только аппаратного, программного или аппаратно-программного обеспечения, так и их комбинации. Типичный способ, описываемый со ссылками на фиг.5, реализуется на мобильной станции 118, имеющей функциональные блоки, включающие в свой состав по меньшей мере контроллер 138 и память 134. Как указано выше, функциональные блоки, идентифицированные на мобильной станции 118, могут быть реализованы с использованием любой комбинации компонентов, процессоров и кода программного обеспечения и могут быть выполнены как в виде одного устройства, так и в распределенном среди нескольких компонентов или устройств виде.
На этапе 502 на мобильной станции 118 устанавливается разрешенный уровень мощности обратной линии связи (AUTH_PWR). В типичном примере осуществления базовая станция 102 передает комбинацию разрешающего сообщения и сообщения о регулировании скорости передачи, чтобы поддержать разрешенное значение уровня мощности передачи обратной линии связи (AUTH_PWR). В соответствии со способом регулирования скорости передачи базовая станция 102 может периодически корректировать AUTH_PWR путем передачи индикаторов RCI на мобильную станцию 118.
На этапе 504 осуществляется прием информации о передаче по обратной линии связи от базовой станции 102. Информация о передаче по обратной линии связи включает в себя информацию, величины, параметры или другие индикаторы, используемые для создания руководства 200 по передаче по обратной линии связи на мобильной станции 118. В типичном примере осуществления информация об обратной линии передачи включает в себя по меньшей мере информацию для установления стандартных значений отношения TPR в соответствии с известными методиками, а также информацию, обеспечивающую возможность определения увеличенных значений отношения TPR. Примеры используемых параметров обратной линии связи включают в себя величину D приращения, коэффициент q запаса, максимальное число подпакетов для стандартной передачи, максимальное число подпакетов для увеличенного размера передачи для передачи в режиме увеличенного уровня мощности и разрешенное отношение TPR. В некоторых случаях может осуществляться передача других параметров, типа величины R уменьшения информационного наполнения, которая обозначает уменьшение числа размеров информационного наполнения, требуемых для передачи при увеличенном уровне мощности.
На этапе 506 на основе по меньшей мере части информации об обратной линии передачи создается руководство 200 по передаче по обратной линии связи. В типичном примере осуществления стандартные размеры информационного наполнения сохраняются в памяти и ставятся в соответствие стандартным значениям уровня мощности и увеличенным значениям уровня мощности передачи, генерируемым на основе принимаемой информации о передаче по обратной линии связи. Приемлемые способы создания руководств 200 включают в себя две типичные методики, описанные выше со ссылками на фиг.3 и фиг.4. В некоторых ситуациях могут быть использованы другие способ и методики.
На этапе 508 мобильная станция выбирает уровень мощности передачи обратной линии связи из множества уровней мощности, включающих в себя по меньшей мере максимальный стандартный уровень мощности передачи и максимальный увеличенный уровень мощности передачи, согласующийся с разрешенным уровнем мощности передачи обратной линии связи. В типичном примере осуществления мобильная станция 118 определяет требование по времени запаздывания передаваемого пакета и оценивает значения уровня мощности для стандартного режима и режима увеличенного уровня мощности, а также соответствующие им размеры информационного наполнения. На основе требуемого QoS конкретного пакета мобильная станция 118 осуществляет выбор между комбинациями информационного наполнения и уровня мощности для стандартного режима и режима увеличенного уровня мощности.
На фиг.6 представлена блок-схема последовательности этапов в способе управления ресурсами обратной линии связи, выполняемого на базовой станции 102, в соответствии с типичным примером осуществления изобретения. Способ может быть реализован с использованием как только аппаратного, программного или аппаратно-программного обеспечения, так и их комбинации. Типичный способ, описываемый со ссылками на фиг. 6, реализуется на базовой станции 102, имеющей функциональные блоки, включающие в свой состав по меньшей мере контроллер 130 и память 134. Как указано выше, функциональные блоки, идентифицированные на базовой станции 102, могут быть реализованы с использованием любой комбинации компонентов, процессоров и кода программного обеспечения и могут быть выполнены как в виде одного устройства, так и в распределенном среди нескольких компонентов или устройств виде.
На этапе 602 базовая станция доставляет разрешенный уровень мощности передачи обратной линии связи на мобильную станцию 118. Базовая станция может передавать любое число разрешающих сообщений и индикаторов регулирования скорости (индикаторов RCI) для обеспечения поддержки приемлемого значения AUTH_PWR как поддерживаемого мобильной станцией 118.
На этапе 604 базовая станция доставляет информацию о передаче по обратной линии связи, которая позволяет создать руководство 200 по передаче по обратной линии связи на мобильной станции 118. Руководства 200 по передаче по обратной линии связи обеспечивают мобильной станции 118 возможность выбора уровня мощности передачи обратной линии связи без инициирования запроса на дополнительное разрешение от базовой станции 102. Как указано выше, мобильная станция осуществляет выбор между увеличенным уровнем мощности и стандартным уровнем мощности.
Поэтому в типичном примере осуществления мобильная станция 118 может осуществлять выбор между передачей информационного наполнения при стандартном уровне мощности и передачей меньшего информационного наполнения при увеличенном уровне мощности. Базовая станция 102 создает руководства по передаче по обратной линии связи путем доставки информации об обратной линии связи на мобильную станцию 118. Используя руководства 200, разрешенный уровень мощности обратная линии связи и требования по QoS пакетов обратной линии связи, мобильная станция 118 выбирает приемлемую комбинацию уровня мощности и размера информационного наполнения для пакетов обратной линии связи без инициирования запроса на разрешение от базовой станции 102. Следовательно, обеспечивается управление уровнями мощности обратной линии связи и информационными наполнениями для эффективного размещения ресурсов обратной линии связи.
Предложенные идеи делают для специалистов в данной области техники очевидными другие примеры осуществления и модификации этого изобретения. Приведенное выше описание носит иллюстративный, а не ограничительный характер. Ограничением изобретения является исключительно следующая ниже формула изобретения, которая включает в себя все такие примеры осуществления и модификации изобретения, рассматриваемые в соответствии с приведенным описанием и прилагаемыми чертежами. Поэтому объем изобретения определяется со ссылками не на приведенное выше описание, а на прилагаемую ниже формулу изобретения с полным набором эквивалентов.