УСТРОЙСТВО, СИСТЕМА И СПОСОБ ДЛЯ АВТОНОМНОГО УПРАВЛЕНИЯ РЕСУРСАМИ СВЯЗИ ОБРАТНОЙ ЛИНИИ СВЯЗИ В РАСПРЕДЕЛЕННОЙ СИСТЕМЕ СВЯЗИ
DEVICE, SYSTEM AND METHOD OF AUTONOMOUS COMMUNICATION RESOURCE MANAGEMENT IN FEEDBACK LINE OF DISTRIBUTED COMMUNICATION LINE

Область техники, к которой относится изобретение
Это изобретение относится, в общем, к системам связи и, более конкретно, к устройству, системе и способу для управления передачами данных обратной линии связи (восходящей линии связи) в системе связи.
Уровень техники
Многие системы беспроводной связи применяют географически распределенные базовые станции, чтобы предоставлять соты или области связи, где обслуживающая базовая станция предоставляет услугу связи мобильным станциям внутри области, соответствующей обслуживающей базовой станции. В определенных ситуациях сигналы обратной линии связи, передаваемые от каждой мобильной станции к базовой станции, создают помеху другим сигналам обратной линии связи, передаваемым от других мобильных станций. Из-за помехи и ограниченных ресурсов емкость каждой базовой станции ограничена. На емкость обратной линии связи базовой станции оказывают влияние: нагрузка обратной линии связи от мобильных станций, обслуживаемых этой базовой станцией, сопряженная нагрузка обратной линии связи от мобильных станций, обслуживаемых другими базовыми станциями, и другие источники шума. Планирование нагрузки обратной линии связи предоставляет механизм для максимизации эффективного использования ресурсов системы посредством управления передачами мобильных станций. В стандартных системах связи централизованный контроллер оценивает нагрузку обратной линии связи и сопряженную нагрузку обратной линии связи так же, как другие факторы, чтобы определить соответствующее планирование нагрузки. Для большинства информационных приложений однако мобильные станции управляются единичной обслуживающей базовой станцией для уменьшения задержек планирования, хотя передачи обратной линии связи могут оказывать влияние на нагрузку в других базовых станциях.
Стандартные системы, однако, ограничены в нескольких отношениях. Например, обмен информацией с централизованным контроллером имеет значительные задержки. Информация, собранная каждой базовой станцией, передается централизованному контроллеру. Централизованный контроллер обрабатывает эту информацию, определяет оптимальную емкость нагрузки для каждой базовой станции и отправляет эту оптимальную емкость нагрузки к каждой из базовых станций. Каждая базовая станция ограничивает передачи данных мобильных станций, которые она обслуживает, в соответствии с обновленной емкостью нагрузки, предоставленной контроллером. Состояния канала однако часто меняются в течение времени, которое требуется, чтобы передать, обработать и принять оптимальную емкость нагрузки. Соответственно базовая станция может работать на уровне, значительно отличающемся от оптимального уровня, обеспечивая неиспользуемые ресурсы или состояние перегрузки. Состояние перегрузки может возникать, например, где базовая станция, работающая в соответствии с самой последней информацией об оптимальной емкости, которая была предоставлена контроллером, может перегружать другую базовую станцию, которая пытается работать близко к своей максимальной емкости, так как задержки в системе не позволили новым состояниям канала отразиться в информации, переданной базовым станциям. Состояния перегрузки приводят к потерянным данным, повторным передачам сообщений и другим нежелательным последствиям.
Соответственно имеется необходимость в устройстве, системе и способе для эффективного назначения ресурсов обратного канала в системе связи с географически распределенными базовыми станциями.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 - блок-схема системы связи, имеющей географически распределенные базовые станции, в соответствии с иллюстративными вариантами осуществления этого изобретения.
Фиг. 2 - блок-схема части системы связи, где единичная мобильная станция осуществляет связь с базовыми станциями, функционирующими в качестве обслуживающей базовой станции и необслуживающей базовой станции.
Фиг. 3 - блок-схема базовой станции в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления этого изобретения.
Фиг. 4 - блок-схема, показывающая иллюстративное отношение между мобильными станциями и базовыми станциями, в соответствии с иллюстративными вариантами осуществления этого изобретения.
Фиг. 5 - таблица, показывающая иллюстративное отношение между мобильными станциями и базовыми станциями, в соответствии с иллюстративными вариантами осуществления этого изобретения.
Фиг. 6 - графическая иллюстрация иллюстративного распределения нагрузок обратной линии связи и сопряженных нагрузок обратной линии связи, испытываемых в базовой станции, в соответствии с иллюстративными вариантами осуществления этого изобретения.
Фиг. 7 - блок-схема части системы связи в соответствии с первым иллюстративным вариантом осуществления этого изобретения.
Фиг. 8 - блок-схема последовательности операций способа определения ожидаемой сопряженной нагрузки, выполняемого на обслуживающей базовой станции, в соответствии с первым иллюстративным вариантом осуществления этого изобретения.
Фиг. 9 - блок-схема последовательности операций способа определения доступной емкости на необслуживающей базовой станции в соответствии с первым иллюстративным вариантом осуществления этого изобретения.
Фиг. 10 - блок-схема последовательности операций управления ресурсами канала обратной линии связи в системе связи в соответствии с первым иллюстративным вариантом осуществления этого изобретения.
Фиг. 11 - блок-схема части системы связи в соответствии со вторым иллюстративным вариантом осуществления этого изобретения.
Фиг. 12 - блок-схема последовательности операций способа управления каналами обратной линии связи, выполняемого в базовой станции, функционирующей в качестве обслуживающей базовой станции, в соответствии со вторым иллюстративным вариантом осуществления этого изобретения.
Фиг. 13 - блок-схема последовательности операций способа управления ресурсами канала обратной линии связи на базовой станции, функционирующей в качестве необслуживающей базовой станции, в соответствии со вторым иллюстративным вариантом осуществления этого изобретения.
Фиг. 14 - блок-схема последовательности операций способа назначения ресурсов канала обратной линии связи в системе связи, имеющей географически распределенные базовые станции, в соответствии со вторым иллюстративным вариантом осуществления этого изобретения.
Фиг. 15 - блок-схема части системы связи, предоставляющей услуги связи мобильным станциям, с географически распределенными базовыми станциями в соответствии с третьим иллюстративным вариантом осуществления этого изобретения.
Фиг. 16 - блок-схема последовательности операций способа, выполняемого в базовой станции, управления ресурсами обратной линии связи в системе связи, имеющей географически распределенные базовые станции, в соответствии с третьим иллюстративным вариантом осуществления этого изобретения.
Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления
Устройство, система и способ управляют передачей данных обратной линии связи в системе связи с распределенными базовыми станциями. В иллюстративных вариантах осуществления, здесь описываемых, передача данных обратной линии связи управляется распределенным образом базовыми станциями внутри системы связи. Задержки, связанные со стандартными технологиями для управления каналами обратной линии связи, обходятся, так как управление обратной линией связи не зависит от обмена информацией с центральным контроллером. В первом иллюстративном варианте осуществления необслуживающая базовая станция определяет индикатор сопряженной нагрузки на основании параметров сопряженной нагрузки, обнаруженных в необслуживающей базовой станции от мобильной станции, которая идентифицировала другую базовую станцию в качестве обслуживающей базовой станции. Параметры сопряженной нагрузки являются параметрами, которые предоставляют индикацию сопряженной нагрузки, испытываемой на необслуживающей базовой станции, и могут включать в себя параметры, такие как нормализованное и усредненное принятое отношение сигнала к шуму (SNR) и скорость мобильной станции. Индикатор сопряженной нагрузки, базирующийся на параметрах сопряженной нагрузки, передается обслуживающей базовой станции. Обслуживающая базовая станция вычисляет ожидаемую сопряженную нагрузку на необслуживающей базовой станции на основании индикатора сопряженной нагрузки и параметра передачи мобильной станции, таком как запланированная скорость передачи данных. Ожидаемая сопряженная нагрузка передается необслуживающей базовой станции, причем необслуживающая базовая станция вычисляет доступную емкость посредством учета ожидаемой сопряженной нагрузки. Для мобильных станций, обслуживаемых необслуживающей базовой станцией, планирование нагрузки осуществляется в соответствии с вычисленной доступной емкостью.
Во втором иллюстративном варианте осуществления необслуживающая базовая станция вычисляет максимальную допустимую сопряженную нагрузку от мобильных станций, для которых осуществляется планирование некоторой другой обслуживающей базовой станцией. Необслуживающая базовая станция определяет индикатор сопряженной нагрузки на основании параметров сопряженной нагрузки (таких как нормализованное и усредненное отношение сигнала к шуму (SNR) приема) на необслуживающей базовой станции от каждой мобильной станции, которая идентифицировала некоторую другую базовую станцию в качестве обслуживающей базовой станции. Во втором иллюстративном варианте осуществления максимальная допустимая сопряженная нагрузка, связанная с необслуживающей базовой станцией, передается обслуживающей базовой станции каждый период планирования, и измеренные индикаторы сопряженной нагрузки мобильных станций передаются обслуживающей базовой станции на относительно более низкой частоте. Так как рассматриваемая обслуживающая базовая станция также может являться необслуживающей базовой станцией для некоторых других мобильных станций, обслуживающая базовая станция также определяет максимальную допустимую сопряженную нагрузку от мобильных станций, которые обслуживаются другими базовыми станциями. Базовая станция выполняет планирование нагрузки в соответствии с максимальной допустимой сопряженной нагрузкой, зарезервированной для мобильных станций, для которых планирование этой базовой станцией не осуществляется, при этом удовлетворяя ограничениям, налагаемым максимальной допустимой сопряженной нагрузкой, принятой от других базовых станций.
В третьем иллюстративном варианте осуществления этого изобретения обслуживающая базовая станция планирует передачи по обратной линии связи мобильных станций в соответствии с оцененной ожидаемой сопряженной нагрузкой вследствие передач обратной линии связи мобильных станций, обслуживаемых другими базовыми станциями. Каждая базовая станция оценивает ожидаемую сопряженную нагрузку от мобильных станций, обслуживаемых другими базовыми станциями. На основании оцененной сопряженной нагрузки и емкости базовой станции базовая станция планирует нагрузку для мобильных станций, обслуживаемых этой базовой станцией. В третьем иллюстративном варианте осуществления базовые станции не принимают явную или прямую информацию сопряженной нагрузки от других базовых станций. Соответственно третий иллюстративный вариант осуществления особенно полезен, где транзитная связь не поддерживает передачу информации сопряженной нагрузки между базовыми станциями. Хотя любая из нескольких технологий может использоваться для вычисления оцененной сопряженной нагрузки, оценки базируются на предыдущих передачах по обратной линии связи мобильных станций в третьем иллюстративном варианте осуществления. Каждая базовая станция измеряет сопряженную нагрузку от мобильных станций, для которых не осуществляется планирование этой базовой станцией, на основании фактических скоростей передачи и измеренном SNR. Предыдущие измерения сопряженной нагрузки направляются к статистической функции, которая оценивает ожидаемую сопряженную нагрузку в течение следующей запланированной передачи. Статистическая функция полагается на корреляцию, которая может, в некоторых обстоятельствах, адаптивно модифицироваться. "Слепое" определение ожидаемой сопряженной нагрузки, внутри определенных пределов, определяет доступную емкость, доступную для базовой станции, для осуществления планирования для мобильных станций, обслуживаемых этой базовой станцией.
Фиг. 1 - блок-схема системы 100 связи, предоставляющей услуги беспроводной связи мобильным станциям 110, 112, 114, использующей географически распределенные базовые станции 102, 104, 106, 108, в соответствии с иллюстративными вариантами осуществления этого изобретения. Фиг. 2 - часть 200 системы 100 связи, где единичная мобильная станция 202 осуществляет связь с базовыми станциями (102-108), функционирующими в качестве обслуживающей базовой станции 204 и необслуживающей базовой станции 206, для мобильной станции 202. В любое конкретное время базовая станция (102-108) может функционировать в качестве обслуживающей базовой станции 204 или необслуживающей базовой станции 206 для конкретной мобильной станции (110-114), или может не выполнять какую-либо функцию напрямую для мобильной станции (110-114). В интересах ясности, четыре базовые станции 102, 104, 106, 108 и три мобильные станции 110, 112, 114 представлены на фиг. 1. Система связи может включать в себя любое количество базовых станций (102-108) и мобильных станций (110-114) так же, как другое оборудование связи. В представленных иллюстративных вариантах осуществления система 100 связи является сотовой системой связи, использующей технологии связи множественного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA) для предоставления услуг передачи речи и данных. Специалисты в данной области техники легко распознают различные другие типы систем 100 связи, подходящие для использования с этим изобретением, посредством применения описаний отсюда в соответствии с известными технологиями.
Каждая базовая станция 102, 104, 106, 108 предоставляет услугу беспроводной связи мобильным станциям (110, 112, 114) в области 116, 118, 120, 122 покрытия или соте. Области 116-120 покрытия перекрываются, так что мобильная станция 110-114 может осуществлять связь с более чем одной базовой станцией 102-108 в любое время. Если мобильная станция 110-114 находится внутри области покрытия базовой станции 102-108, мобильная станция 110-114 идентифицирует базовую станцию 102-108 как активную базовую станцию. Как обсуждается более детально ниже, однако только одна базовая станция (102-108) функционирует в качестве обслуживающей базовой станции 204 для конкретной мобильной станции 202 (110-114) для осуществления передач данных. Обслуживающая базовая станция 204 является базовой станцией, ответственной за планирование последующих передач мобильной станции 202. Фиг. 1 включает в себя иллюстративные области, окружающие каждую базовую станцию 102-108, представляющие обслуживающие области 116, 118, 120, 122, где базовая станция 102-108 наиболее вероятно будет функционировать в качестве обслуживающей базовой станции 204 для мобильных станций 202 (110-114) внутри обслуживающей области 116-122. Каждая мобильная станция 110-114 поддерживает набор активных базовых станций в памяти, где члены этого набора осуществляют связь через линии связи, которые удовлетворяют требуемым критериям. Пример подходящего способа для выбора активных базовых станций (102-108) для мобильной станции 110-114, 202 включает в себя идентификацию базовой станции 102-108 в качестве активной базовой станции (102-108) 204, 206, когда сигнал, передаваемый от базовой станции 102-108, принимается на мобильной станции 110-114 на адекватном уровне. В иллюстративных вариантах осуществления активные базовые станции (102-108) 204, 206 выбираются, базируясь на силах принятых сигналов пилот-сигналов, передаваемых от базовых станций 102-108, 204, 206. В некоторых обстоятельствах могут использоваться другие технологии для выбора активных базовых станций (102-108) 204, 206. Активные базовые станции (102-108) 204, 206 предоставляют услугу связи мобильной станции 110-114, 202, где качество обслуживания и скорость передачи данных могут варьироваться среди базовых станций 102-108 вследствие различных причин.
В иллюстративном варианте осуществления одна из активных базовых станций (102-108) выбирается в качестве обслуживающей базовой станции 204 для передачи данных, иных, нежели речевая информация. Любая из нескольких технологий и критериев может использоваться для выбора обслуживающей базовой станции 204. Обслуживающая базовая станция 204 может выбираться, базируясь на характеристиках прямой линии 210 связи (от базовой станции 102-108 (204) к мобильной станции 110-114 (202)), обратной линии 212 связи (от мобильной станции 110-114 (202) к базовой станции 102-108 (204)) или обеих - обратной и прямой линий 212, 210 связи. Качество каналов 210, 212 прямой и обратной линий связи, например, может определяться с помощью измерения отношения несущей к помехе канала. В иллюстративном варианте осуществления информация, содержащаяся в канале индикатора качества канала обратной линии связи, используется для идентификации обслуживающей базовой станции 204 и идентифицируется каналом R-CQICH. Обслуживающая базовая станция 204 отвечает на передачи данных от мобильных станций 202, которые она обслуживает, посредством выполнения различных задач, таких как назначение скоростей передач данных через предоставление планирования и поддержание принятого SNR пилот-сигнала обратной линии связи выше некоторого порога с помощью отправки команд управления мощностью. В дополнение обслуживающая базовая станция 204 декодирует передачи от мобильной станции 202 и отправляет подтверждения в случае гибридного-ARQ, в то время как необслуживающая базовая станция также может декодировать передачу и отправлять ACK в случае мягкой эстафетной передачи обслуживания. Окруженные области, представляющие области покрытия на фиг. 1, определяют иллюстративные географические обслуживающие области 116-122, где мобильные станции 110-114 внутри области 116-122, вероятно, будут иметь адекватную связь с соответствующей базовой станцией 102-108, чтобы идентифицировать конкретную базовую станцию 102-108 в качестве обслуживающей базовой станции 204. Другие базовые станции (102-108) однако могут действовать в качестве активных базовых станций (102-108) 206 для мобильной станции 110-114, 202. Как показано на фиг. 1, поэтому первая мобильная станция 110 находится внутри первой обслуживающей области 116, предоставленной первой базовой станцией 102, вторая мобильная станция 112 находится внутри второй обслуживающей области 118, предоставленной второй базовой станцией 104, третья мобильная станция 114 находится внутри третьей обслуживающей области 129, предоставленной третьей базовой станцией 106, и четвертая базовая станция 108 предоставляет четвертую обслуживающую область 122.
Фиг. 3 - блок-схема базовой станции 300 в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления этого изобретения. Иллюстративная базовая станция 300 является подходящей для использования в качестве какой-либо из базовых станций 102-108, 204, 206, описанных со ссылкой на фиг. 1 и 2. Базовая станция 300 может включать в себя любую комбинацию аппаратного обеспечения, программного обеспечения и встроенных программ, которые выполняют функции для базовых станций 102-108. Функции и операции блоков, описанных на фиг. 3, могут реализоваться в любом количестве устройств, схем или программных компонентов. Два или более из функциональных блоков могут быть интегрированы в единичное устройство, и функции, описанные как выполняемые в любом единичном устройстве или блоке, могут быть реализованы посредством нескольких устройств. Например, некоторые принимающие процессы могут выполняться процессором 304.
Базовая станция включает в себя радиоприемопередатчик 302, сконфигурированный с возможностью осуществлять связь с мобильными станциями 110-114 в соответствии с протоколами конкретной системы 100 связи. Сигналы радиочастоты обмениваются через антенну 308, которая в некоторых обстоятельствах может включать в себя секторы. Радиоприемопередатчик 302 модулирует, усиливает и передает сигналы через каналы 212 прямой линии связи, и принимает и демодулирует сигналы обратной линии связи, передаваемые мобильными станциями 110-114 через каналы 210 обратной линии связи.
Процессор 304 является любым процессором, микропроцессором, компьютером, микрокомпьютером или комбинацией процессоров, подходящей для выполнения функций управления и вычисления базовой станции 300, здесь описываемой так же, как чтобы способствовать общей функциональности базовой станции 300. Программный код, исполняющийся на процессоре 304, исполняет этапы способов для измерения и обработки сигналов и для выполнения функций управления обратной линией связи иллюстративных вариантов осуществления.
Интерфейс 306 транзитной связи обеспечивает интерфейс для транзитной связи 208 системы 100 связи. Интерфейс 306 транзитной связи включает в себя аппаратное обеспечение и программное обеспечение для обмена сигналами через транзитную связь 208. Процессор 304 передает и принимает информацию к и от контроллеров и других базовых станций 102-108 через интерфейс 306 транзитной связи.
Фиг. 4 - блок-схема, и фиг. 5 - таблица 500, показывающие иллюстративное отношение между мобильными станциями 110-114 и базовыми станциями 102-108 в соответствии с иллюстративными вариантами осуществления этого изобретения. Сплошные линии, соединяющие базовые станции 102-108 с мобильными станциями 110-114 на фиг. 4, представляют соединение между мобильными станциями 202 (одной из 110-114) и их соответствующими обслуживающими базовыми станциями 204 (одной из 102-108), и пунктирные линии представляют соединения между мобильными станциями 202 (одной из 110-114) и их необслуживающими активными базовыми станциями 206 (одной из 102-108). Как здесь описывалось, необслуживающая активная базовая станция 206 (102-108) является базовой станцией 300, идентифицированной в наборе активных базовых станций мобильной станции 202, которая не является обслуживающей базовой станцией 204. В иллюстративной ситуации, показанной на фиг. 4 и 5, каждая мобильная станция 110-114 поддерживает некоторый набор активных базовых станций, который включает в себя обслуживающую базовую станцию 204, соответствующую обслуживающей области 116-122, содержащей мобильную станцию 110-114, и все другие базовые станции (102-108), которые являются необслуживающими активными базовыми станциями (102-108). Соответственно для этой иллюстративной ситуации все базовые станции 102-108 поддерживаются в качестве активных базовых станций каждой из мобильных станций 110-114. Мобильная станция, находящаяся на значительном расстоянии от базовой станции, не может поддерживать эту базовую станцию в наборе активных базовых станций, и эта базовая станция не будет идентифицироваться в качестве необслуживающей базовой станции для мобильной станции, даже хотя эта базовая станция может принимать помеху по обратной линии связи от упомянутой мобильной станции. Только те мобильные станции, чья сила сигнала является достаточно сильной и чьи передачи обработаны, рассматриваются базовой станцией. Сосредотачиваясь кратко на единичной мобильной станции 110, первая базовая станция 102 является обслуживающей базовой станцией 204 для первой мобильной станции 110, 202, и вторая базовая станция 104, третья базовая станция 106 и четвертая базовая станции 108 являются необслуживающими базовыми станциями 206 для первой мобильной станции 110, 202. Передачи обратной линии связи каждой из мобильных станций 110-114, поэтому принимаются на каждой из базовых станций 102-108, хотя только одна из базовых станций 102-108 действует в качестве обслуживающей базовой станции 204, и другие базовые станции действуют в качестве необслуживающих (активных) базовых станций 206 для любой конкретной мобильной станции 110-114 в этом примере. Как результат, нагрузки обратной линии связи и сопряженные нагрузки обратной линии связи, испытываемые на базовой станции 102, возникают вследствие нагрузок обратной линии связи мобильной станции 110, обслуживаемой базовой станцией 102, и сопряженных нагрузок, вследствие передачи других мобильных станций 112, 114.
Фиг. 6 - иллюстрация круговой диаграммы 600 нагрузки иллюстративного распределения нагрузок обратной линии связи и сопряженных нагрузок обратной линии связи, испытываемых на базовой станции 102-108, в соответствии с иллюстративными вариантами осуществления этого изобретения. Различные секции 602-608 круговой диаграммы нагрузки представляют комбинированную нагрузку обратной линии связи от мобильных станций 110-114, которая может быть измерена или смоделирована для иллюстративной ситуации. На любой базовой станции 102-108 полная комбинированная нагрузка обратной линии связи может возникать от передач от мобильных станций 110-114, где каждая часть (602-608) полной нагрузки обратной линии связи проистекает от мобильных станций (110-114) из конкретной категории. Части (602-608) нагрузки могут включать в себя часть 602 сопряженной нагрузки при необслуживании, часть 604 нагрузки при обслуживании и неединственности, часть 606 при обслуживании и единственности и часть 608 неучтенной сопряженной нагрузки. Часть 602 сопряженной нагрузки при необслуживании включает в себя сопряженную нагрузку обратной линии связи от всех мобильных станций (110-114), которые содержат базовую станцию (102-108) в их наборе активных базовых станций, но которые обслуживаются базовыми станциями (102-108), другими, нежели базовая станция (102-108). Мобильные станции 110-114, вносящие вклад в часть 602 сопряженной нагрузки при необслуживании, поэтому не идентифицировали базовую станцию (102-108) в качестве обслуживающей базовой станции 204.
Часть 604 нагрузки при обслуживании и неединственности включает в себя комбинированную нагрузку обратной линии связи всех мобильных станций 110-114, которые обслуживаются базовой станцией (102-108), но содержат другие базовые станции (102-108) в их списке активных базовых станций. Мобильные станции 110-114, вносящие вклад в часть 604 нагрузки при обслуживании и неединственности, поэтому идентифицировали базовую станцию (102-108) в качестве обслуживающей базовой станции, но также идентифицировали другие базовые станции (102-108) в качестве необслуживающих активных базовых станций.
Часть 606 нагрузки при обслуживании и единственности включает в себя комбинированную нагрузку обратной линии связи всех мобильных станций, обслуживаемых базовой станцией (102-108), где базовая станция (102, 108) является единственной базовой станцией в наборе активных базовых станций любой из мобильных станций 110-114.
Часть 608 неучтенной нагрузки включает в себя все другие сигналы обратной линии связи и шум, которые вносят вклад в полную нагрузку обратной линии связи, которые не были включены в какую-либо из других частей 602, 604, 606 нагрузки. Пример источника, который может вносить вклад в часть 608 неучтенной нагрузки, включает в себя передачи обратной линии связи от мобильных станций, которые не содержат базовую станцию в их активном наборе, но находятся достаточно близко к базовой станции, чтобы вносить вклад в полную сопряженную нагрузку. Такие мобильные станции находятся слишком далеко, чтобы иметь адекватную линию связи с базовой станцией, чтобы включать эту базовую станцию в набор активных базовых станций, но полная сумма их незначительных вкладов является достаточно большой, чтобы иметь часть в емкости обратной линии связи.
Относительный размер частей 602-608 нагрузки будет изменяться со временем в большинстве ситуаций из-за постоянно изменяющихся состояний каналов. Изменяющиеся состояния каналов могут возникать вследствие нескольких факторов, таких как движение мобильных станций 110-114, движение препятствий или необходимость разгрузить мобильные станции 110-114 и передать мобильные станции между базовыми станциями, вследствие жестко неравномерного распределения мобильных станций 110-114. Когда комбинированная нагрузка всех частей 602-608 превосходит емкость базовой станции 102-108, качество обслуживания (QoS) для мобильных станций страдает, система становится слегка нестабильной, и покрытие конкретной соты уменьшается, приводя к сбросам вызовов. Там, где нагрузка меньше, чем емкость базовой станции 102-108, может происходить неэффективное использование ресурсов, если скорости передачи данных не отрегулированы в соответствии с запросами мобильных станций 110-114. В соответствии с иллюстративными вариантами передачи данных обратной линии связи управляются базовыми станциями 102-108 для эффективного назначения ресурсов обратной линии связи (планирования нагрузки) для мобильных станций 110-114. Ресурсы обратной линии связи включают в себя, например, скорости передачи данных и уровни мощности, которые вносят вклад в нагрузку базовой станции 102-108.
Фиг. 7 - блок-схема части 700 системы 100 связи, предоставляющей услуги связи мобильным станциям 110-114, с географически распределенными базовыми станциями 102-108 в соответствии с первым иллюстративным вариантом осуществления этого изобретения. В большинстве ситуаций система 100 связи включает в себя несколько базовых станций 704, 706, которые стратегически размещаются для предоставления услуг беспроводной связи многочисленным мобильным станциям 702. В зависимости от качества каналов связи между мобильной станцией 702 и базовой станцией (704, 706), мобильная станция 702 может осуществлять связь с более чем одной базовой станцией (704, 706) в любое конкретное время. Как описывалось выше, каждая мобильная станция 702 поддерживает набор активных базовых станций, где линии связи между мобильной станцией 702 и активными базовыми станциями 704, 706 являются адекватными для связи. Из активных базовых станций одна базовая станция действует в качестве обслуживающей базовой станции 704, в то время как другие базовые станции в активном наборе являются необслуживающими базовыми станциями 706. Такие ситуации обычно возникают в течение мягкой эстафетной передачи обслуживания, где единичная базовая станция выполняет функции обслуживающей базовой станции 704, и одна или более других базовых станций являются необслуживающими активными базовыми станциями 706. Там, где условия позволяют, роль обслуживающей базовой станции 704 передается базовой станции, которая ранее функционировала в качестве необслуживающей активной базовой станции 706 (т.е. происходит эстафетная передача обслуживания).
В интересах ясности фиг. 7 включает в себя блоки, представляющие мобильную станцию 702 и две активные базовые станции 704, 706, включающие в себя обслуживающую базовую станцию 704 и необслуживающую базовую станцию 706. Специалисты в данной области техники должны понимать, базируясь на этих описаниях и известных технологиях, что базовая станция 300 может функционировать в качестве обслуживающей базовой станции 704 для многочисленных мобильных станций 702, и что любая мобильная станция 702 может поддерживать любое количество активных базовых станций 704, 706. Описания, здесь описываемые, поэтому могут быть расширены до любого количества мобильных станций 702, обслуживающих базовых станций 704 и необслуживающих базовых станций 706. Как описывается более детально ниже, другие базовые станции 300 могут не иметь линии связи с мобильной станцией 702 достаточного качества, чтобы стать активной базовой станцией, но могут вносить вклад в нагрузку, испытываемую на любой из активных базовых станций 704, 706. Обслуживающая базовая станция 704 может быть первой базовой станцией 102, второй базовой станцией 104 или третьей базовой станцией 106, описанными выше со ссылкой на фиг. 1-4. Обслуживающая базовая станция 704 также может функционировать в качестве необслуживающей базовой станции 706 для другой мобильной станции (не показанной на фиг. 7), и необслуживающая базовая станция 706 может функционировать в качестве обслуживающей базовой станции 704 для других мобильных станций (не показанных на фиг. 7). Соответственно базовая станция 102-108 может одновременно функционировать в качестве обслуживающей базовой станции 704 для некоторых мобильных станций 702 и в качестве необслуживающей базовой станции для других мобильных станций. Функции, здесь описываемые, для каждой из базовых станций 704, 706, поэтому одновременно выполняются другими базовыми станциями в большинстве обстоятельств.
В первом иллюстративном варианте осуществления базовая станция 300, функционирующая в качестве необслуживающей базовой станции 706, определяет ожидаемую доступную емкость, базируясь на ожидаемой сопряженной нагрузке 712, принимаемой от другой базовой станции 300, функционирующей в качестве обслуживающей базовой станции 704, где ожидаемая сопряженная нагрузка 712 показывает ожидаемую сопряженную нагрузку на необслуживающей базовой станции 706, вследствие передач 210 обратной линии связи мобильной станции 702, которая обслуживается обслуживающей базовой станцией 704. Обслуживающая базовая станция 704 определяет ожидаемую сопряженную нагрузку 712, используя индикатор 710 сопряженной нагрузки, принятый от необслуживающей базовой станции 706, и параметры, ассоциированные со следующей запланированной скоростью передачи данных. Если имеются многочисленные мобильные станции 702, которые обслуживаются обслуживающей базовой станцией 704 и которые содержат необслуживающую базовую станцию 706 в качестве необслуживающей базовой станции, ожидаемая сопряженная нагрузка 712 может являться суммой ожидаемых сопряженных нагрузок, определенных для каждой из мобильных станций, базируясь на ожидаемой сопряженной нагрузке 712 и запланированных скоростях передачи данных. Необслуживающая базовая станция 706 принимает и обрабатывает передачи 210 обратной линии связи мобильной станции 702 для определения одного или более параметров сопряженной нагрузки, таких как нормализованное и усредненное отношение сигнала к шуму (SNR) приема. Пример другого параметра сопряженной нагрузки - это скорость мобильной станции 702. Базируясь на параметрах сопряженной нагрузки, необслуживающая базовая станция 706 вычисляет индикатор 710 сопряженной нагрузки. Индикатор 710 сопряженной нагрузки передается обслуживающей базовой станции 704. Обслуживающая базовая станция 704 определяет ожидаемую сопряженную нагрузку на необслуживающей базовой станции 706, используя индикатор 710 сопряженной нагрузки и параметр передачи мобильной станции 702. Ожидаемая сопряженная нагрузка является сопряженной нагрузкой обратной линии связи, которая возникнет на необслуживающей базовой станции 706 вследствие ожидаемой будущей передачи обратной линии связи мобильной станции 702. Обслуживающая базовая станция 704 передает величину, представляющую ожидаемую сопряженную нагрузку 712, необслуживающей базовой станции 706. Необслуживающая базовая станция 706 вычисляет ожидаемую доступную емкость на необслуживающей базовой станции 706. Используя ожидаемую доступную емкость, необслуживающая базовая станция 706 управляет передачами обратной линии связи других мобильных станций (не показаны), которые обслуживаются этой необслуживающей базовой станцией 706, посредством соответствующего планирования нагрузки для мобильных станций, которые она обслуживает. Там, где имеются более чем одна мобильная станция 702, необслуживающая базовая станция 706 измеряет и вычисляет индикатор 710 сопряженной нагрузки для каждой мобильной станции 702, которая поддерживает необслуживающую базовую станцию 706 в активном наборе. Индикатор 710 сопряженной нагрузки передается каждой обслуживающей базовой станции 704, ассоциированной с мобильными станциями 702, которые идентифицируют необслуживающую базовую станцию 706 как активную базовую станцию.
В первом иллюстративном варианте осуществления индикатор 710 сопряженной нагрузки является отношением энергии на элементарный сигнал к сумме шума и помехи (Ecp/Nt), где Ecp представляет энергию на элементарный сигнал пилот-сигнала. Если пилот-сигнал обратной линии связи управляется мощностью, среднее ожидаемое (Ecp/Nt) вычисляется посредством усреднения элементарного сигнала (Ecp/Nt) по конкретной продолжительности. Индикатор 710 сопряженной нагрузки может быть средним ожидаемым (Ecp/Nt) или любой функцией среднего ожидаемого (Ecp/Nt).
Хотя в некоторых обстоятельствах могут использоваться другие способы, чтобы передавать индикатор 710 сопряженной нагрузки обслуживающей базовой станции 704, в первом иллюстративном варианте осуществления индикатор 710 сопряженной нагрузки передается через транзитную связь 208. Соответственно используются соответствующая передача сообщений и адресация, чтобы маршрутизировать индикатор 710 сопряженной нагрузки через транзитную связь 208. Интерфейс 306 транзитной связи выполняет любые требуемые трансляции или обработку, чтобы обменивать индикаторы сопряженной нагрузки через транзитную связь. В некоторых обстоятельствах индикатор 710 сопряженной нагрузки может передаваться через прямую линию связи между необслуживающей базовой станцией 706 и обслуживающей базовой станцией 704. Например, в некоторых ситуациях для передачи индикатора 710 сопряженной нагрузки может использоваться радиочастотная или микроволновая линия связи системы точка-точка. Дополнительно в некоторых обстоятельствах индикатор 710 сопряженной нагрузки может передаваться через мобильную станцию 702.
В первом иллюстративном варианте осуществления обслуживающая базовая станция 704 идентифицирует мобильные станции 702, для которых ожидается, что они будут передавать в течение следующего цикла передачи, и генерирует ожидаемую сопряженную нагрузку 712, базируясь на индикаторах 710 сопряженной нагрузки (например, Ecp/Nt), принятых от необслуживающей базовой станции 706, и скорости передачи данных, которая для мобильной станции 702 была авторизована (запланирована) для использования в течение следующей передачи. Параметр передачи, поэтому, по меньшей мере, включает в себя ожидаемую скорость передачи данных мобильной станции 702 в первом иллюстративном варианте осуществления. В дополнение могут использоваться другие параметры передачи для вычисления ожидаемой сопряженной нагрузки на необслуживающей базовой станции 706, такие как вторичные передачи пилот-сигнала или отношение трафика к пилот-сигналу каналов управления. В сценариях, где осуществляется автономная передача по каналам управления и речи, ожидаемая сопряженная нагрузка 712 может учитывать среднюю ожидаемую сопряженную нагрузку, вносимую этими каналами. В первом иллюстративном варианте осуществления ожидаемая сопряженная нагрузка 712 является некоторой функцией от ожидаемого Ecp/Nt, которое будет испытываться необслуживающей базовой станцией 706 в ожидаемой будущей передаче мобильной станции 702, и других параметров передачи, включающих в себя скорость передачи данных запланированной передачи. Обслуживающая базовая станция 704 генерирует ожидаемую сопряженную нагрузку 712, базируясь на индикаторе 710 сопряженной нагрузки, и передает ожидаемую сопряженную нагрузку 712 необслуживающей базовой станции 706. Ожидаемая сопряженная нагрузка 712 базируется на измеренном Ecp/Nt на необслуживающей базовой станции 704, мощности передачи обратной линии связи в каналах управления и речи и скорости передачи данных в канале трафика мобильной станции 702 в первом иллюстративном варианте осуществления. Ожидаемая сопряженная нагрузка 712 однако может представлять другие значения в некоторых обстоятельствах. Например, ожидаемая сопряженная нагрузка 712 может представлять ожидаемое изменение в сопряженной нагрузке, которое будет испытываться на необслуживающей базовой станции, при сравнении с предыдущей передачей.
Там, где обслуживающая базовая станция 704 обслуживает более чем одну мобильную станцию 702, которая включила, по меньшей мере, одну другую необслуживающую базовую станцию 706 в набор активных базовых станций, обслуживающая базовая станция 704 генерирует ожидаемую сопряженную нагрузку 712 для каждой необслуживающей базовой станции 706, которая передала индикатор 710 сопряженной нагрузки обслуживающей базовой станции 704. Соответственно любая конкретная базовая станция 300, функционирующая в качестве необслуживающей базовой станции 706, может принимать ожидаемую сопряженную нагрузку 712 от любого количества базовых станций 300, функционирующих в качестве обслуживающих базовых станций 704.
В первом иллюстративном варианте осуществления ожидаемая сопряженная нагрузка 712 передается через транзитную связь 208 к необслуживающей базовой станции 704. Интерфейс 306 транзитной связи выполняет требуемые обработку и форматирование для передачи ожидаемой сопряженной нагрузки 712 через транзитную связь 208 к базовой станции 300, функционирующей в качестве необслуживающей базовой станции 704. В некоторых ситуациях могут использоваться другие технологии для передачи ожидаемой сопряженной нагрузки 712.
После того, как базовая станция 300 примет ожидаемую сопряженную нагрузку 712 от всех соответствующих обслуживающих базовых станций 704 мобильных станций 702, вносящих вклад в часть 602 сопряженной нагрузки при необслуживании полной нагрузки, необслуживающая базовая станция 706 (300) определяет доступную емкость. Полная сумма всех ожидаемых сопряженных нагрузок 712 - это часть ожидаемой сопряженной нагрузки при необслуживании полной нагрузки на базовой станции 300. Доступная емкость - это разность полной емкости необслуживающей базовой станции 706 (300) и суммы части (402) ожидаемой сопряженной нагрузки при необслуживании и части 408 неучтенной нагрузки. После принятия в рассмотрение нагрузок, возникающих вследствие трафика речевого или основного обратного канала, доступная емкость (CAV) на базовой станции 300 может поэтому быть выражена как:
CAV=CTOT-(LoadEx + LoadUA),
где CTOT - полная емкость соты после принятия в рассмотрение нагрузок, возникающих вследствие трафика речевого и фундаментального обратного канала; LoadEx - это ожидаемая необслуживающая сопряженная нагрузка от мобильных станций, которые обслуживаются другими базовыми станциями и для которых эта базовая станция включена в набор активных базовых станций; и LoadUA - это нагрузка от других источников.
Используя доступную емкость, базовая станция 300, функционирующая в качестве необслуживающей базовой станции 706 для мобильной станции 702, назначает ресурсы обратной линии связи (планирует нагрузку) для мобильных станций (не показаны), которые она обслуживает. В иллюстративном варианте осуществления необслуживающая базовая станция 706 планирует нагрузку для мобильных станций, которые не имеют каких-либо других базовых станций в их наборе активных базовых станций после назначения ресурсов мобильным станциям, поддерживающим другие активные базовые станции.
Фиг. 8 - блок-схема последовательности операций способа определения ожидаемой сопряженной нагрузки, выполняемого на базовой станции 300, функционирующей в качестве обслуживающей базовой станции 704 для, по меньшей мере, одной мобильной станции 702, в соответствии с первым иллюстративным вариантом осуществления этого изобретения. В некоторых обстоятельствах способ, описанный на фиг. 8, выполняется в базовой станции 300, которая также функционирует в качестве необслуживающей базовой станции 706. Способ, описанный со ссылкой на фиг. 8, выполняется там, где, по меньшей мере, одна необслуживающая базовая станция 706 поддерживается в наборе активных базовых станций, по меньшей мере, одной мобильной станции 702, которая обслуживается обслуживающей базовой станцией 704. Технологии, здесь описываемые, могут применяться к любому количеству базовых станций 300 и мобильных станций 110-114. В иллюстративных вариантах осуществления способы выполняются, по меньшей мере, частично посредством программного кода, исполняющегося на процессоре 304 внутри одной или более базовых станций 300. Специалисты в данной области техники легко распознают различные технологии, которым можно следовать для реализации описываемых способов, базируясь на описаниях отсюда в соответствии с известными технологиями.
На этапе 802 индикатор 710 сопряженной нагрузки принимается от базовой станции 300, функционирующей в качестве необслуживающей базовой станции 706 для, по меньшей мере, одной мобильной станции 702. Индикатор 710 сопряженной нагрузки показывает сопряженную нагрузку, измеренную на необслуживающей базовой станции 706 от мобильной станции 702, обслуживаемой другой базовой станцией 300, функционирующей в качестве обслуживающей базовой станции 704 для мобильной станции 702. Необслуживающая базовая станция 706 включена в набор активных базовых станций, поддерживаемый мобильной станцией 702. В первом иллюстративном варианте осуществления индикатор 710 сопряженной нагрузки представляет ECP/NT, измеренное на необслуживающей базовой станции 706.
На этапе 804 обслуживающая базовая станция 704 определяет ожидаемую сопряженную нагрузку 712 на необслуживающей базовой станции 706 от мобильной станции 702, базируясь на индикаторе 710 сопряженной нагрузки и, по меньшей мере, одном параметре передачи. В первом иллюстративном варианте осуществления обслуживающая базовая станция 704 вычисляет ожидаемую сопряженную нагрузку 712 для мобильных станций 702, для которых ожидается, что они будут передавать при следующей передаче, базируясь на индикаторе 710 сопряженной нагрузки, измеренном на необслуживающей базовой станции 706, запланированной скорости передачи данных мобильной станции для будущей ожидаемой передачи и уровне мощности передачи мобильной станции 702. Ожидаемая сопряженная нагрузка поэтому является ожидаемой нагрузкой для необслуживающей базовой станции 706 вследствие передач обратной линии связи мобильной станции 702, которая содержит, по меньшей мере, обслуживающую базовую станцию 704 и необслуживающую базовую станцию 706 в списке активных базовых станций мобильной станции.
На этапе 806 ожидаемая сопряженная нагрузка 712 передается базовой станции 300, функционирующей в качестве необслуживающей базовой станции 706 для мобильной станции 702. В первом иллюстративном варианте осуществления ожидаемая сопряженная нагрузка 712 представляет ожидаемую нагрузку как функцию запланированной скорости передачи данных и уровня ожидаемого ECP/Nt на необслуживающей базовой станции 706, возникающего вследствие будущих ожидаемых передач мобильной станции 702. Ожидаемая сопряженная нагрузка 712 однако может представлять другие параметры или значения. Например, ожидаемая сопряженная нагрузка 712 может представлять ожидаемое изменение в нагрузке, испытываемой на необслуживающей базовой станции 706 вследствие будущей передачи мобильной станции 702 при сравнении с предыдущей передачей. В первом иллюстративном варианте осуществления индикатор 712 ожидаемой сопряженной нагрузки форматируется, чтобы соответствовать соответствующему протоколу, и передается через транзитную связь 208 системы 100 связи. Индикатор 712 ожидаемой сопряженной нагрузки может передаваться необслуживающей базовой станции 706, используя другие технологии. Например, может использоваться линия связи прямой линии связи между обслуживающей базовой станцией 704 и необслуживающей базовой станцией 706, такая как микроволновая линия связи точка-точка для передачи ожидаемой сопряженной нагрузки.
Фиг. 9 - блок-схема последовательности операций способа определения доступной емкости на базовой станции 300, функционирующей в качестве необслуживающей базовой станции 706, в соответствии с первым иллюстративным вариантом осуществления этого изобретения. В некоторых обстоятельствах способ, описанный на фиг. 9, выполняется на базовой станции 300, которая также функционирует в качестве обслуживающей базовой станции 704 для других мобильных станций 110-114. Способ, описанный со ссылкой на фиг. 9, выполняется там, где набор активных базовых станций, поддерживаемый, по меньшей мере, на одной мобильной станции 702, включает в себя необслуживающую базовую станцию 706 и обслуживающую базовую станцию 704. Технологии, здесь описываемые, могут применяться к любому количеству базовых станций 300 и мобильных станций 110-114.
На этапе 902 ожидаемая сопряженная нагрузка 712 принимается от базовой станции 300, функционирующей в качестве обслуживающей базовой станции 704 мобильной станции 702, которая поддерживает набор активных базовых станций, который включает в себя, по меньшей мере, необслуживающую базовую станцию 706 и обслуживающую базовую станцию 704. Как описывалось выше, ожидаемая сопряженная нагрузка 712 представляет ожидаемую сопряженную нагрузку, которая вероятно будет испытываться на необслуживающей базовой станции 706 вследствие ожидаемой будущей передачи мобильной станции 702.
На этапе 904 базовая станция 300, функционирующая в качестве необслуживающей базовой станции 706, определяет доступную емкость на необслуживающей базовой станции 706, базируясь на ожидаемой сопряженной нагрузке 712. После принятия к рассмотрению речевых и незапланированных данных обратного трафика, необслуживающая базовая станция 706 определяет доступную емкость посредством вычисления разности между полной емкостью и суммой всех нагрузок и ожидаемых сопряженных нагрузок. Остаток показывает доступную емкость необслуживающей базовой станции 706, которая может использоваться для мобильных станций 110-114, которые необслуживающая станция 706 может обслуживать в качестве обслуживающей базовой станции.
На этапе 906 базовая станция 300, функционирующая в качестве необслуживающей базовой станции 706, назначает ресурсы канала 212 обратной линии связи (планирует нагрузку) для мобильных станций 110-114, обслуживаемых базовой станцией 300, функционирующей в качестве необслуживающей базовой станции 706 для мобильной станции 702, в соответствии с доступной емкостью. Необслуживающая базовая станция 706 назначает доступную емкость посредством ограничения уровней мощности и скоростей передачи данных любых мобильных станций 110-114, которые обслуживаются необслуживающей базовой станцией 706.
В иллюстративном варианте осуществления способы, описываемые со ссылкой на фиг. 8 и 9, выполняются внутри нескольких географически распределенных базовых станций 300, где любая из базовых станций 300, в любое время, может функционировать единственно в качестве обслуживающей базовой станции 704, единственно в качестве необслуживающей базовой станции 706 или в качестве как обслуживающей базовой станции 704 для одной или более мобильных станций 110-114, так и необслуживающей базовой станции 706 для одной или более других мобильных станций 110-114. Дополнительно мобильная станция 702 может поддерживать набор активных базовых станций, который включает в себя несколько необслуживающих базовых станций 706 в дополнение к обслуживающей базовой станции 704. Соответственно, чтобы эффективно управлять нагрузками обратной линии связи на различных базовых станциях 300, индикаторы 710 сопряженной нагрузки и ожидаемые сопряженные нагрузки 712 передаются соответствующим базовым станциям 300, и вычисления выполняются, принимая в рассмотрение различные параметры, принимаемые от многочисленных базовых станций 300.
Фиг. 10 - блок-схема последовательности операций способа назначения ресурсов канала обратной линии связи в системе 100 связи, имеющей географически распределенные базовые станции 300, в соответствии с первым иллюстративным вариантом осуществления этого изобретения. Как описывалось выше, функции обслуживающих базовых станций 704 и необслуживающих базовых станций 706 могут выполняться внутри единичной базовой станции 300, которая функционирует в качестве обслуживающей базовой станции 704 для некоторых мобильных станций 110-114 и в качестве необслуживающей активной базовой станции 706 для других мобильных станций 114.
На этапе 1002 базовые станции 300, функционирующие в качестве обслуживающих базовых станций 704, принимают индикаторы 710 сопряженной нагрузки, измеренные на базовых станциях 300, функционирующих в качестве необслуживающих базовых станций 706, где сопряженные нагрузки возникают вследствие передач обратной линии связи от мобильных станций 702, обслуживаемых обслуживающими базовыми станциями 704 и которые поддерживают набор активных базовых станций, который включает в себя одну или более необслуживающих базовых станций 706. Каждая необслуживающая базовая станция 706 генерирует индикатор 710 сопряженной нагрузки, который вместе со скоростью передачи представляет измеренную сопряженную нагрузку на необслуживающей базовой станции 706 от мобильных станций, которые обслуживаются другой базовой станцией 300. Индикаторы 710 сопряженной нагрузки передаются необслуживающими базовыми станциями 706 соответствующей обслуживающей базовой станции 704 через транзитную связь 708.
j
i
j
i
t
ji
i
t
ji
i
ji
i
t
ji
i
j
i
i
i
t
ji
Подходящая система обозначений для характеризации и описания отношений между различными базовыми станциями 300, 704, 706 включает в себя использование нижних индексов для обозначения набора базовых станций. В первом иллюстративном варианте осуществления каждая базовая станция (BS), которая находится в активном наборе мобильных станций (MS), за исключением, где BS  ServingBS_MS, измеряет и передает (Ecp/N) к обслуживающей базовой станции для MS. В первом иллюстративном варианте осуществления (Ecp/N) используется в качестве индикатора сопряженной нагрузки. ServingBS_MS - это набор обслуживающих базовых станций для мобильных станций (i), и (Ecp/Nt)(1+(T/P)(R)+(C/P))/(1+(Ecp/N)(1+(T/P)(R)+(C/P))) - это сопряженная нагрузка, испытываемая на необслуживающих базовых станциях (BS), от мобильных станций (MS), обслуживаемых обслуживающими базовыми станциями. (T/P)(R) - это отношение трафика к пилот-сигналу канала трафика, когда скорость передачи равна R. (C/P) - это полная сумма отношений мощности каналов управления (и основных каналов) к мощности пилот-сигнала. В иллюстративном варианте осуществления величина, представляющая (Ecp/N), передается обслуживающим базовым станциям (BSk).
На этапе 1004 каждая обслуживающая базовая станция 704 идентифицирует мобильные станции 702, обслуживаемые обслуживающей базовой станцией 704 и для которых ожидается, что они будут передавать в течение будущего периода передачи. Для каждой базовой станции (BSk) BSk определяет набор (FSk), который включает в себя мобильные станции, которые обслуживаются станцией BSk и имеют приоритет, превосходящий некоторый минимальный приоритет.
i
i
На этапе 1006 каждая обслуживающая базовая станция 704 определяет ожидаемые сопряженные нагрузки 712 для необслуживающих базовых станций 706 от мобильных станций 702, которые обслуживающая базовая станция 704 обслуживает. Обслуживающая базовая станция 704 определяет сопряженную нагрузку для каждой из мобильных станций 702, для которых ожидается, что они будут передавать (т.е. которые являются членами набора FSk), базируясь на принятых индикаторах 710 сопряженной нагрузки, принятых на обслуживающих базовых станциях 704, и параметрах передачи мобильных станций 702. Соответственно BSk определяет ожидаемые сопряженные нагрузки для всех MS в FSk в других BSj, где эти BS j  ServingBS_MS:
i
ji
i
FCH
i
i
FCH
ji
i
t
ji
где CoupledLoadkj - это полная сопряженная нагрузка, испытываемая на BSj, от MS, обслуживаемой станцией BSk, Sinr(R,E[R]) - это оцененное отношение сигнала к помехе, если MS назначена скорость R в R-SCH, и E[R] - это полная сумма мощности каналов управления (включая сюда основной речевой канал и вторичный канал пилот-сигнала) к мощности канала пилот-сигнала. Sinr(R,(C/P)) связано с (Ecp/N) согласно следующему уравнению:
ji
i
cp
t
ji
i
Sinr(R,(C/P))=(E/N)(1+(T/P)(R)+(C/P)),
i
i
где (T/P)(R) - это отношение мощности трафика к мощности пилот-сигнала, когда скорость передачи в канале трафика, запланированная обслуживающей базовой станцией, равна R.
На этапе 1008 каждая из обслуживающих базовых станций 704 передает ожидаемую сопряженную нагрузку (CoupledLoadkj) необслуживающим базовым станциям 706. Ожидаемые сопряженные нагрузки 712 представляют ожидаемые сопряженные нагрузки, вычисленные обслуживающими базовыми станциями 704. Каждая базовая станция (BSk) передает CoupledLoadkj всем другим базовым станциям. В иллюстративном варианте осуществления ожидаемые сопряженные нагрузки 712 передаются через транзитную связь 208.
На этапе 1110 каждая базовая станция 300, функционирующая в качестве необслуживающей базовой станции 706 для, по меньшей мере, одной мобильной станции 702 и принимающая ожидаемую сопряженную нагрузку 712, определяет доступную емкость необслуживающей базовой станции 706, базируясь на ожидаемой сопряженной нагрузке 712. Так как каждая из необслуживающих базовых станций 706 может являться обслуживающей базовой станцией 704 для других мобильных станций, каждая обслуживающая базовая станция 704 принимает индикатор сопряженной нагрузки от других обслуживающих базовых станций 704, если конкретная обслуживающая базовая станция 704 также является необслуживающей базовой станцией 706. Соответственно каждая необслуживающая базовая станция 706 из BSk, принимающая CoupledLoadjk, определяет доступную емкость на BSk, используя выражение:
где CoupledinLoadk - это сумма сопряженных нагрузок, принятых от других обслуживающих базовых станций 704, и Cavk - это доступная емкость на обслуживающей базовой станции 704, после принятия в рассмотрение всех других вкладов нагрузок от трафика данных речевого и фундаментального обратного канала.
i
На этапе 1012 обслуживающие базовые станции 704, которые также функционируют в качестве необслуживающих базовых станций 706, назначают ресурсы канала обратной линии связи мобильным станциям 110-114 (т.е. планируют нагрузку для мобильных станций) в соответствии с доступной емкостью для обслуживающей базовой станции 704. В первом иллюстративном варианте осуществления поэтому каждая обслуживающая базовая станция 704, которая является также необслуживающей базовой станцией 706, планирует нагрузку для мобильных станций MS, которые обслуживаются обслуживающей базовой станцией 704, которые также поддерживают другие активные базовые станции, согласно следующим уравнениям:
где CoupledoutLoadk - это запланированная нагрузка всех мобильных станций с многочисленными базовыми станциями в активном наборе, но обслуживаемых обслуживающей базовой станцией. CoupledoutLoadkj является такой же как CoupledinLoadkj, которая была передана станцией BSk станции BSj. В соответствии с оставшейся доступной емкостью после планирования для мобильных устройств, обслуживающие базовые станции BSk назначают ресурсы обратного канала мобильным станциям, которые поддерживают единственную обслуживающую базовую станцию в качестве единственной активной базовой станции.
Поэтому в соответствии с первым иллюстративным вариантом осуществления этого изобретения каждая базовая станция 300, которая является членом набора активных базовых станций мобильной станции 702, измеряет и передает сопряженные нагрузки от мобильных станций 702, обслуживаемых другими базовыми станциями 704, к обслуживающим базовым станциям 704 мобильной станции 702. Каждая обслуживающая базовая станция 704 вычисляет ожидаемую сопряженную нагрузку 712 для этих мобильных станций 702, обслуживаемых вычисляющей базовой станцией 704 и поддерживающих другие активные базовые станции. Каждая обслуживающая базовая станция 704 вычисляет доступную емкость, базируясь на ожидаемых сопряженных нагрузках, принятых от других базовых станций 300, которые функционируют в качестве обслуживающих базовых станций 704 для других мобильных станций. Соответственно каждая базовая станция 300 определяет доступную емкость, базируясь на ожидаемых сопряженных нагрузках, вычисленных другими базовыми станциями, которые обслуживают мобильные станции, которые вносят вклад в полную нагрузку на базовой станции 300. Ресурсы эффективно назначаются без использования центрального контроллера, тем самым минимизируя задержки и уменьшая вероятность повторных передач и потерянных данных.
Фиг. 11 - блок-схема части 1100 системы 100 связи в соответствии со вторым иллюстративным вариантом осуществления этого изобретения. В интересах ясности фиг. 11 включает в себя блоки, представляющие две мобильные станции 1102 и две активные базовые станции 1104, 1106, включающие в себя обслуживающую базовую станцию 1104 и необслуживающую активную базовую станцию 1006. Специалисты в данной области техники должны понимать, базируясь на этих описаниях и известных технологиях, что базовая станция может функционировать в качестве обслуживающей базовой станции 1104 для многочисленных мобильных станций 1102, и что любая мобильная станция 1102 может поддерживать любое количество активных базовых станций 1104, 1106. Описания, здесь описываемые, поэтому могут расширяться до любого количества мобильных станций 1102, обслуживающих базовых станций 1104 и необслуживающих базовых станций 1006. Обслуживающая базовая станция 1104 может быть первой базовой станцией 102, второй базовой станцией 104 или третьей базовой станцией 106, описанными выше со ссылкой на фиг. 1-4. Обслуживающая базовая станция 1104 также может функционировать в качестве активной необслуживающей базовой станции 1106 для другой мобильной станции (не показанной на фиг. 11), и необслуживающая базовая станция 1106 может функционировать в качестве обслуживающей базовой станции для других мобильных станций (не показанных на фиг. 11). Соответственно базовая станция может одновременно функционировать в качестве обслуживающей базовой станции 1104 для некоторых мобильных станций и в качестве необслуживающей активной базовой станции 1106 для других мобильных станций 1102. Функции, здесь описываемые, для каждой из базовых станций 1104, 1106 поэтому одновременно выполняются другими базовыми станциями 1104, 1106 в большинстве обстоятельств.
Во втором иллюстративном варианте осуществления базовая станция 300, функционирующая в качестве необслуживающей базовой станции 1106, определяет максимальную допустимую сопряженную нагрузку для мобильных станций 1102, обслуживаемых другой базовой станцией, функционирующей в качестве обслуживающей базовой станции 1104. Базируясь на полной емкости необслуживающей базовой станции 1106 и нагрузке от других мобильных станций (не показаны), обслуживаемых необслуживающей базовой станцией 1106, необслуживающая базовая станция 1106 определяет максимальную допустимую сопряженную нагрузку от мобильной станции 1102, не обслуживаемой необслуживающей базовой станцией 1106. Во втором иллюстративном варианте осуществления необслуживающая базовая станция 1106 резервирует емкость для мобильных станций, которые имеют некоторую другую базовую станцию 1104 в качестве обслуживающей базовой станции. Необслуживающая базовая станция 1106 определяет максимальную допустимую сопряженную нагрузку, которую мобильные станции 1102, обслуживаемые базовой станцией 1104, могут вносить в полную нагрузку на необслуживающей базовой станции 1106. Необслуживающая базовая станция 1106 затем передает полную сумму максимальных допустимых сопряженных нагрузок 1112 для всех мобильных станций 1102, обслуживаемых обслуживающей базовой станцией 1104, которые поддерживают необслуживающую базовую станцию 1106 в их наборе активных базовых станций. Необслуживающая базовая станция 1106 определяет индикатор сопряженной нагрузки для каждой мобильной станции 1102. Индикаторы 1110 сопряженных нагрузок представляют измеренную оценку качества трафика на необслуживающих базовых станциях вследствие передач обратных линий связи мобильных станций 1102. В системах CDMA с управляемым мощностью каналом пилот-сигнала, усредненное по большой длительности и ожидаемое SNR пилот-сигнала является подходящим индикатором сопряженной нагрузки. Обслуживающая базовая станция 1104 назначает ресурсы обратной линии связи мобильным станциям 1102 в соответствии с максимальной допустимой сопряженной нагрузкой. Во втором иллюстративном варианте осуществления обслуживающая базовая станция 1104 назначает ресурсы обратной линии связи в соответствии с двумя наборами ограничений. Первый набор ограничений накладывается емкостью обслуживающей базовой станции 1104 и требует, чтобы скорость передачи данных, назначенная мобильным станциям 1102, создавала нагрузку на обслуживающей базовой станции 1104, которая меньше, чем доступная емкость на обслуживающей базовой станции 1104. Второй набор ограничений накладывается максимальной допустимой сопряженной нагрузкой 1112, сообщенной необслуживающими базовыми станциями 1104. Скорость, назначенная обслуживающей базовой станцией 1104 всем мобильным станциям 1102 с необслуживающей базовой станцией 1106 в их активном наборе, должна создавать нагрузку на необслуживающей базовой станции 1106, которая меньше, чем максимальная допустимая сопряженная нагрузка. Индикаторы 1110 сопряженной нагрузки и назначенная скорость передачи данных определяют ожидаемую нагрузку, вносимую мобильной станцией 1102, на необслуживающей базовой станции 1104.
Фиг. 12 - блок-схема последовательности операций способа управления каналами обратной линии связи, выполняемого в базовой станции 300, функционирующей в качестве обслуживающей базовой станции, в соответствии со вторым иллюстративным вариантом осуществления этого изобретения. В некоторых обстоятельствах способ, описанный на фиг. 12, выполняется на базовой станции 300, которая также функционирует в качестве необслуживающей базовой станции 1106. Способ, описанный со ссылкой на фиг. 12, выполняется там, где, по меньшей мере, одна необслуживающая базовая станция 1106 поддерживается в наборе активных базовых станций, по меньшей мере, одной мобильной станции 1102, которая обслуживается обслуживающей базовой станцией 1104. Технологии, здесь описываемые, могут применяться к любому количеству базовых станций 300 и мобильных станций 1102.
На этапе 1202 базовая станция 300, функционирующая в качестве обслуживающей базовой станции 1104, принимает максимальную допустимую сопряженную нагрузку 1112, представляющую максимальную допустимую сопряженную нагрузку на другой базовой станции 300, служащей в качестве необслуживающей базовой станции 1106 для мобильной станции 1102. Максимальная допустимая сопряженная нагрузка 1112 определяется необслуживающей базовой станцией 1106, базируясь на приоритете и запросах скорости обслуживания мобильных станций, обслуживаемых необслуживающей базовой станцией 1106.
На этапе 1204 индикатор 1110 сопряженной нагрузки принимается на обслуживающей базовой станции 1104. В иллюстративном варианте осуществления индикатор 1110 сопряженной нагрузки базируется на параметрах сопряженной нагрузки, измеренных на необслуживающей базовой станции 1106, и представляет качество канала трафика, измеренное на необслуживающей базовой станции 1106 вследствие передач 210 обратной линии связи мобильной станции 1102, обслуживаемой обслуживающей базовой станцией 1104.
На этапе 1206 обслуживающая базовая станция 1104 управляет передачами обратной линии связи мобильной станции 1102 в соответствии с максимальной допустимой сопряженной нагрузкой 1112. В иллюстративном варианте осуществления обслуживающая базовая станция 1104 вычисляет ожидаемые сопряженные нагрузки всех мобильных станций 1102, поддерживающих необслуживающую базовую станцию 1106 в их наборе активных базовых станций. Используя индикатор 1110 сопряженной нагрузки для каждой мобильной станции 1102 и параметр передачи мобильной станции каждой мобильной станции 1102, обслуживающая базовая станция 1104 вычисляет ожидаемую сопряженную нагрузку для мобильной станции 1102. Обслуживающая базовая станция 1104 планирует скорости передачи данных для мобильных станций 1102 таким образом, чтобы полная ожидаемая сопряженная нагрузка на необслуживающей базовой станции 1106 не превосходила максимальной допустимой сопряженной нагрузки 1112 в течение будущей передачи. Соответственно обслуживающая базовая станция 1104 назначает ресурсы мобильным станциям 1102, соответствуя пределам, предоставляемым необслуживающими базовыми станциями 1106, тем самым минимизируя вероятность состояния перегрузки на необслуживающих базовых станциях 1106.
Фиг. 13 - блок-схема последовательности операций способа управления ресурсами канала обратной линии связи на базовой станции 300, функционирующей в качестве необслуживающей базовой станции 1106, в соответствии со вторым иллюстративным вариантом осуществления этого изобретения.
На этапе 1302 базовая станция 300, функционирующая в качестве необслуживающей базовой станции 1106 для мобильной станции 1102, передает другой базовой станции 300, функционирующей в качестве обслуживающей базовой станции 1104 для мобильной станции 1102, индикатор 1110 сопряженной нагрузки, базирующийся на параметрах сопряженной нагрузки, измеренных на необслуживающей базовой станции 1106 вследствие передач обратной линии связи мобильной станции 1102.
На этапе 1304 необслуживающая базовая станция 1106 определяет максимальную допустимую сопряженную нагрузку. Запросы скорости различных мобильных станций размещаются в убывающем порядке их приоритетов. После того, как мобильным станциям с более высокими приоритетами будет назначена емкость, мобильным станциям 1102 назначается емкость таким образом, что некоторая часть максимальной допустимой сопряженной нагрузки равна емкости, отложенной для мобильных станций 1102.
На этапе 1306 максимальная допустимая сопряженная нагрузка 1112, представляющая максимальную допустимую нагрузку, передается базовой станции 300, функционирующей в качестве обслуживающей базовой станции. Во втором иллюстративном варианте осуществления максимальная допустимая сопряженная нагрузка 1112 передается через транзитную связь 208 к обслуживающей базовой станции 1104.
Фиг. 14 - блок-схема последовательности операций способа назначения ресурсов канала обратной линии связи в системе 100 связи, имеющей географически распределенные базовые станции, в соответствии со вторым иллюстративным вариантом осуществления этого изобретения. Как описывалось выше, функции обслуживающих базовых станций 1104 и необслуживающих базовых станций 1106 могут выполняться внутри единичной базовой станции 300, которая функционирует в качестве обслуживающей базовой станции 1104 для некоторых мобильных станций 110-114 и в качестве необслуживающей активной базовой станции 1106 для других мобильных станций 114.
На этапе 1402 все базовые станции, которые поддерживаются в активном списке мобильной станции 1102, которая обслуживается другой базовой станцией, передают индикатор 1110 сопряженной нагрузки другим базовым станциям 1104, которые обслуживают мобильные станции 1102. Индикаторы 1110 сопряженной нагрузки базируются на параметрах сопряженной нагрузки, измеренных на базовой станции 1106. Во втором иллюстративном варианте осуществления базовая станция 1106 измеряет и передает величины Ecp/Nt, возникающие от передач обратной линии связи мобильных станций 1102, обслуживаемых другими базовыми станциями 1104 и которые поддерживают базовую станцию 1106 в наборе активных базовых станций.
j
i
j
i
t
ji
t
ji
i
t
ji
i
t
ji
i
i
i
t
ji
Подходящая система обозначений для характеризации и описания отношений между различными базовыми станциями 300, 1104, 1106 включает в себя использование нижних индексов для обозначения набора базовых станций. Во втором иллюстративном варианте осуществления каждая базовая станция (BS), которая находится в активном наборе мобильных станций (MS), за исключением, где BS ServingBS_MS, измеряет и передает (Ecp/N) обслуживающей базовой станции для MSi. Во втором иллюстративном варианте осуществления (Ecp/N) используется как индикатор 1110 сопряженной нагрузки. ServingBS_MS - это набор обслуживающих базовых станций для мобильных станций (i), и (Ecp/N)(1+(T/P)(R)+(C/P))/(1+(Ecp/N)(1+(T/P)(R)+(C/P))) - это сопряженная нагрузка, испытываемая на необслуживающих базовых станциях (BSj), от мобильных станций (MS), обслуживаемых обслуживающими базовыми станциями. (T/P)(Ri) указывает на отношение трафика к пилот-сигналу канала трафика, когда скорость передачи равна R. (C/P) указывает на полную сумму отношения мощности каналов управления (и основного канала) к мощности пилот-сигнала. В иллюстративном варианте осуществления значение, представляющее (Ecp/N), передается обслуживающим базовым станциям (BSk).
На этапе 1404 базовые станции 300, функционирующие в качестве обслуживающих базовых станций 1104, принимают индикаторы сопряженной нагрузки от базовых станций 1106, поддерживаемых в наборе активных базовых станций мобильными станциями, обслуживаемыми базовыми станциями 1104.
На этапе 1406 базовые станции определяют максимальную допустимую сопряженную нагрузку 1112 от мобильных станций, обслуживаемых другими базовыми станциями, базируясь на запросах и приоритетах мобильных станций, обслуживаемых базовыми станциями. Функция планировщика в каждой базовой станции j, функционирующей в качестве необслуживающей базовой станции, резервирует емкость 1112 максимальной допустимой сопряженной нагрузки (MaxTolerableCoupledLoad jk) для мобильных станций, обслуживаемых другими базовыми станциями.
На этапе 1408 базовые станции передают максимальную допустимую сопряженную нагрузку другим базовым станциям. Соответственно каждая базовая станция, функционирующая в качестве необслуживающей базовой станции, передает емкость 1112 максимальной допустимой сопряженной нагрузки (MaxTolerableCoupledLoad jk) обслуживающим базовым станциям k.
На этапе 1410 базовые станции, функционирующие в качестве обслуживающих базовых станций, принимают максимальные допустимые сопряженные нагрузки 1102 от необслуживающих базовых станций 1106, поддерживаемых в наборе активных базовых станций мобильных станций 1102, обслуживаемых базовыми станциями.
На этапе 1412 базовые станции вычисляют доступную емкость на базовой станции для мобильных станций, обслуживаемых базовыми станциями, функционирующими в качестве необслуживающей базовой станции 1106 для некоторых мобильных станций и в качестве обслуживающей базовой станции 1104 для других мобильных станций. После резервирования емкости для всех мобильных станций 1102, обслуживаемых другими базовыми станциями, базовые станции, функционирующие в качестве необслуживающих базовых станций j, вычисляют их доступную емкость согласно следующему уравнению:
j
где Cav - это доступная емкость на необслуживающей базовой станции j для планирования для мобильных станций, для которых базовая станция j является обслуживающей базовой станцией. Коэффициент f представляет, насколько консервативной является базовая станция j в резервировании емкости для мобильных станций, для которых она не ответственна за планирование, f=0 представляет случай, где базовая станция j не резервирует какую-либо емкость для мобильных станций, для которых она не осуществляет планирование, в то время как f=1 представляет случай, где базовая станция j является наиболее консервативной.
На этапе 1414 базовые станции управляют передачами обратной линии связи посредством назначения ресурсов обратных линий связи в соответствии с максимальными допустимыми сопряженными нагрузками 1112, принятыми от других базовых станций. Во втором иллюстративном варианте осуществления базовые станции k назначают ресурсы обратной линии связи посредством назначения скоростей передачи данных всем мобильным станциям i, обслуживаемым базовыми станциями k, в соответствии со следующими критериями:
где CoupledLoad и Sinr таковы, как определены выше со ссылкой на первый иллюстративный вариант осуществления.
Соответственно каждая базовая станция определяет сопряженные нагрузки на базовой станции от мобильных станций, обслуживаемых другими базовыми станциями, резервирует емкость для этих мобильных станций, передает максимальные допустимые сопряженные нагрузки всем обслуживающим базовым станциям, обслуживающим эти мобильные станции, и назначает ресурсы обратной линии связи, базируясь на доступной емкости для мобильных станций, которые эта базовая станция обслуживает, и максимальных допустимых сопряженных нагрузках, принятых от необслуживающих базовых станций мобильных станций, обслуживаемых этой базовой станцией.
Фиг. 15 - блок-схема части 1500 системы 100 связи, предоставляющей услуги связи мобильным станциям 110-114, с географически распределенными базовыми станциями 102-108 в соответствии с третьим иллюстративным вариантом осуществления этого изобретения. В большинстве ситуаций система 100 связи включает в себя несколько базовых станций 1504, 1506, которые стратегически расположены, чтобы предоставлять услуги беспроводной связи многочисленным мобильным станциям 1502. В зависимости от качества каналов связи между мобильной станцией 1502 и базовой станцией (1504, 1506), мобильная станция 1502 может осуществлять связь с более чем одной базовой станцией (1504, 1506) в любое конкретное время. Как описывалось выше, каждая мобильная станция 1502 поддерживает набор активных базовых станций, где линии связи между мобильной станцией 1502 и активными базовыми станциями 1504, 1506 являются адекватными для связи. Из активных базовых станций одна базовая станция действует в качестве обслуживающей базовой станции 1504, в то время как другие базовые станции в активном наборе являются необслуживающими базовыми станциями 1506. Такие ситуации обычно происходят в течение мягкой передачи обслуживания, где единичная базовая станция выполняет функции обслуживающей базовой станции 1504, и одна или более других базовых станций являются необслуживающими активными базовыми станциями 1506. Там, где условия позволяют, роль обслуживающей базовой станции 1504 передается базовой станции, которая ранее функционировала в качестве необслуживающей активной базовой станции 1506 (т.е. происходит передача обслуживания).
В интересах ясности фиг. 15 включает в себя блоки, представляющие мобильную станцию 1502 и две активные базовые станции 1504, 1506, включающие в себя обслуживающую базовую станцию 1504 и необслуживающую базовую станцию 1506. Специалисты в данной области техники должны понимать, базируясь на этих описаниях и известных технологиях, что базовая станция 300 может функционировать в качестве обслуживающей базовой станции 1504 для многочисленных мобильных станций 1502, и что любая мобильная станция 1502 может поддерживать любое количество активных базовых станций 1504, 1506. Приведенная здесь мобильная станция 1502 может поддерживать любое количество активных, описания могут быть расширены на любое количество мобильных станций 1502, обслуживающих базовых станций 1504 и необслуживающих базовых станций 1506. Как описывается более детально ниже, другие базовые станции 300 могут не иметь линии связи с мобильной станцией 1502 достаточного качества, чтобы стать активной базовой станцией, но могут вносить вклад в нагрузку, испытываемую на любой из активных базовых станций 1504, 1506. Обслуживающая базовая станция 1504 может быть первой базовой станцией 102, второй базовой станцией 104 или третьей базовой станцией 106, описанными выше со ссылкой на фиг. 1-4. Обслуживающая базовая станция 1504 также может функционировать в качестве необслуживающей базовой станции 1506 для другой мобильной станции (не показана на фиг. 15), и необслуживающая базовая станция 1506 может функционировать в качестве обслуживающей базовой станции 1504 для других мобильных станций (не показаны на фиг. 15). Соответственно базовая станция 102-108 может одновременно функционировать в качестве обслуживающей базовой станции 1504 для некоторых мобильных станций 1502 и в качестве необслуживающей базовой станции для других мобильных станций. Функции, здесь описываемые, для каждой из базовых станций 1504, 1506 поэтому одновременно выполняются другими базовыми станциями в большинстве обстоятельств.
В третьем иллюстративном варианте осуществления базовая станция 300, функционирующая в качестве необслуживающей базовой станции 1506, оценивает ожидаемую сопряженную нагрузку 1508 от мобильных станций 1502, обслуживаемых другими базовыми станциями 1504, и назначает ресурсы обратной линии связи в соответствии с ожидаемой сопряженной нагрузкой 1508. Соответственно никакое прямое или явное сообщение не посылается через транзитную связь 208 между обслуживающей базовой станцией 1504 и необслуживающей базовой станцией 1506 в третьем иллюстративном варианте осуществления этого изобретения. Обслуживающая базовая станция 1504 осуществляет планирование для всех мобильных станций 1502, которые она обслуживает, базируясь на канальном качестве канала трафика, принятого на обслуживающей базовой станции 1504.
Необслуживающая базовая станция 1506 осуществляет планирование для мобильных станций (не показаны), обслуживаемых необслуживающей базовой станцией 1506, после осуществления оценки ожидаемой сопряженной нагрузки 1508, вносимой всеми мобильными станциями 1502, для которых она не осуществляет планирование (т.е. обслуживание), но которые передают сигналы 210 обратной линии связи, которые принимаются и обрабатываются необслуживающей базовой станцией 1506. В некоторых обстоятельствах оценки ожидаемых сопряженных нагрузок 1508 необслуживающими базовыми станциями 1506 базируются на измерениях, сделанных из предыдущих передач мобильных станций 1502 в мягкой передаче обслуживания с необслуживающей базовой станцией 1506. Оценка включает в себя полные ожидаемые сопряженные нагрузки от всех мобильных станций 1502, для которых 1506 является необслуживающей базовой станцией 1506 и которые обслуживаются любой другой базовой станцией.
Фиг. 16 - блок-схема последовательности операций способа, выполняемого на базовой станции 300, для управления ресурсами обратной линии связи в системе 100 связи, имеющей географически распределенные базовые станции, в соответствии с третьим иллюстративным вариантом осуществления этого изобретения.
t
ji
i
j
j
t
ji
i
На этапе 1602 необслуживающая базовая станция 1506 измеряет, по меньшей мере, один параметр сопряженной нагрузки вследствие передач 210 по обратной линии связи мобильных станций 1502, обслуживаемых другими базовыми станциями 1504. В третьем иллюстративном варианте осуществления в течение каждого интервала передачи необслуживающая базовая станция j измеряет принятое SNR ((Ecp/N)) пилот-сигнала и скорость передачи в управляющих и речевых каналах, вносимые всеми MS, которые имеют BS в активном наборе, но для которых планирование станцией BS не осуществляется. Базируясь на (Ecp/N) и скорости R передачи, полная сопряженная нагрузка (TotCoupledLoadj) в течение текущей передачи (индексированной с помощью n) вычисляется согласно следующему уравнению:
ji
i
cp
t
ji
i
где Sinr(R,(C/P))=(E/N)(1+(T/P)(R)+(C/P)).
На этапе 1604 базовая станция 1506 оценивает ожидаемую сопряженную нагрузку для будущей передачи, базируясь на измеренной полной сопряженной нагрузке, по меньшей мере, одной предыдущей передачи. Любая из нескольких технологий может использоваться для оценивания ожидаемой сопряженной нагрузки для будущей передачи (TotCoupledLoadj[n+1]), и конкретная технология зависит от типа системы 100 связи, структуры передачи обратных линий связи 210, 212 и других факторов. Одна подходящая технология включает в себя использование измеренной TotCoupledLoadj[n] в качестве ожидаемого значения для TotCoupledLoadj[n+1]. Другая технология включает в себя вычисление фильтрованной усредненной величины (Exp_TotCoupledLoadj) для оценки TotCoupledLoadj[n+1], как определяется следующим уравнением:
i
i
i
где α - это коэффициенты фильтра, и L - это длина фильтрации. Схемы обработки сигналов могут применяться для оценки коэффициентов α. Дополнительно коэффициент α может адаптивно изменяться, чтобы минимизировать среднеквадратическую ошибку между оцененной TotCoupledLoadj[n+1] и фактической измеренной TotCoupledLoadj[n+1] в момент времени n+1.
Следовательно, определяется полная сопряженная нагрузка вследствие передач 210 по обратной линии связи мобильных станций, обслуживаемых другими базовыми станциями для, по меньшей мере, одной предыдущей передачи. Оцененная ожидаемая сопряженная нагрузка базируется на предыдущих полных сопряженных нагрузках и может быть установлена равной одной из предыдущих сопряженных нагрузок или может быть определена с помощью обработки множества сопряженных нагрузок для периодов предыдущих передач. В некоторых обстоятельствах могут использоваться другие технологии для определения оцененной ожидаемой сопряженной нагрузки, базирующейся на предыдущих сопряженных нагрузках.
В системах с гибридным-ARQ на передачах обратной линии связи передача пакета выполняется с помощью многочисленных передач, пока пакет будет принят последовательно. Если задержка между первой и соответствующими передачами остается фиксированной, линия передачи пакета и его последующие повторные передачи указываются как экземпляр ARQ. Вследствие повторных передач может существовать сильная корреляция между сопряженной нагрузкой в течение последующих экземпляров ARQ. Чтобы воспользоваться преимуществом этой корреляции, TotCoupledLoad может оцениваться из предыдущих передач в течение того же экземпляра ARQ.
На этапе 1606 базовая станция управляет передачами 210 обратной линии связи мобильных станций, обслуживаемых базовой станцией, в соответствии с оцененной ожидаемой сопряженной нагрузкой 1508. В третьем иллюстративном варианте осуществления необслуживающая базовая станция j, после определения оцененной ожидаемой сопряженной нагрузки Est_TotCoupledLoadj[n+1], обновляет доступную емкость для осуществления планирования для мобильных станций, которые имеют базовую станцию j в качестве обслуживающей базовой станции, согласно следующему уравнению:
j
j
j
Cav=Cav-Est_TotCoupledLoad.
Базовые станции j назначают ресурсы обратной линии связи таким образом, что полная доступная емкость не превышается в третьем иллюстративном варианте осуществления. Соответственно базовые станции, функционирующие в качестве необслуживающих базовых станций 1506, в третьем иллюстративном варианте осуществления, оценивают ожидаемую сопряженную нагрузку от всех мобильных станций 1502, обслуживаемых другими базовыми станциями 1504, и назначают ресурсы обратной линии связи мобильным станциям, обслуживаемым необслуживающей базовой станцией 1506, базируясь на оставшейся полной емкости на базовой станции после принятия в рассмотрение полной ожидаемой сопряженной нагрузки.
Ясно, что другие варианты осуществления и модификации этого изобретения будут легко совершаться для специалистов в данной области техники ввиду этих описаний. Вышеизложенное описание является иллюстративным и неограничительным. Это изобретение должно быть ограничено только последующей формулой изобретения, которая включает в себя все такие варианты осуществления и модификации, когда рассматривается в связи с вышеизложенным описанием и сопровождающими чертежами. Объем этого изобретения должен поэтому определяться, ссылаясь не на вышеизложенное описание, а вместо этого должен определяться, ссылаясь на прилагаемую формулу изобретения вместе с ее полным объемом эквивалентов.