СПОСОБЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ МОЩНОСТИ И/ИЛИ ВЫБОРА СКОРОСТИ ПЕРЕДАЧИ ДЛЯ ОПЕРАЦИЙ MIMO/SIMO ВОСХОДЯЩЕЙ ЛИНИИ С УЧЕТОМ PAR
METHOD AND DEVICE TO DISTRIBUTE POWER AND/OR SELECT SPEED OF TRANSFER FOR MIMO/SIMO OPERATIONS ON UPPERLINK WITH ACCOUNT OF PAR

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА ДРУГИЕ ЗАЯВКИ
Настоящая заявка испрашивает приоритет предварительной заявки на патент США №60/864,573, озаглавленной «СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ МОЩНОСТИ И ВЫБОРА СКОРОСТИ ПЕРЕДАЧИ ДЛЯ ОПЕРАЦИЙ MIMO/SIMO ВОСХОДЯЩЕЙ ЛИНИИ С УЧЕТОМ PAR», которая была подана 6 ноября 2006 года. Упомянутая заявка в полном объеме включена в настоящий документ путем ссылки.
Область техники, к которой относится изобретение
Нижеследующее описание имеет отношение в общем к беспроводной связи и, в частности, к обеспечению механизма для корректировки мощности.
Уровень техники
Системы беспроводной связи широко применяются для предоставления информационного содержания различных типов, например голоса, данных и так далее. Обычные системы беспроводной связи могут представлять собой системы множественного доступа, способные поддерживать связь для множества терминалов путем совместного использования доступных системных ресурсов (например, диапазона частот, мощности передачи и т.д.). Примеры таких систем множественного доступа могут включать в себя системы множественного доступа с кодовым разделением (CDMA), системы множественного доступа с временным разделением (TDMA), системы множественного доступа с частотным разделением (FDMA), системы технологии LTE (Долгосрочная эволюция) Проекта партнерства по созданию сетей третьего поколения (3GPP), мультиплексирование с ортогональным частотным разделением (OFDM), мультиплексирование с локализованным частотным разделением (LFDM), системы множественного доступа с ортогональным частотным разделением (OFDMA) и т.п.
Система беспроводной связи с множественным доступом может в общем одновременно поддерживать связь для множества беспроводных терминалов. Каждый терминал взаимодействует с одной или более базовыми станциями через передачи по прямой и обратной линиям связи. Прямой линией связи (или нисходящей линией) называется линия связи от базовых станций к терминалам, и обратной линией связи (или восходящей линией) называется линия связи от терминалов к базовым станциям. Эта линия связи может быть установлена через систему с одним входом и одним выходом (SISO), с множеством входов и одним выходом (MISO) или с множеством входов и множеством выходов (MIMO).
T
T
R
S
S
Система MIMO использует множество (N) передающих антенн и множество (Np) приемных антенн для передачи данных. Канал MIMO, сформированный N передающими и Nприемными антеннами, может быть разложен на N независимых каналов, которые также называют пространственными каналами, где  Каждый из N независимых каналов соответствует размерности. Система MIMO может обеспечить улучшенные рабочие характеристики (например, более высокую пропускную способность и/или более высокую надежность), если используются дополнительные размерности, созданные множеством передающих и приемных антенн.
Система MIMO поддерживает системы дуплексной связи с временным разделением (TDD) и дуплексной связи с частотным разделением (FDD). В системе TDD передачи по прямой и обратной линиям связи находятся в одной и той же частотной области, поэтому принцип взаимности дает возможность выполнять оценку канала прямой линии связи на основе канала обратной линии связи.
В системе беспроводной связи узел В (или базовая станция) может передавать данные пользовательскому оборудованию (UE) по нисходящей линии и/или принимать данные от пользовательского оборудования по восходящей линии. Нисходящей линией (или прямой линией связи) называется линия связи от узла В до пользовательского оборудования, и восходящей линией (или обратной линией связи) называется линия связи от пользовательского оборудования до узла В. Узел В также может отправлять пользовательскому оборудованию управляющую информацию (например, назначение системных ресурсов). Аналогичным образом пользовательское оборудование может отправлять узлу В управляющую информацию для поддержки передачи данных по нисходящей линии связи и/или в других целях.
В системах MIMO без обратной связи передатчик не знает условий канала MIMO. Тогда оптимальным распределением мощности является однородное распределение мощности по всем передающим антеннам. При ограниченной обратной связи, например при поддержке скорости для каждого потока, адаптации скорости совместно с обнаружением минимальной среднеквадратической ошибки (MMSE) и последовательном подавлении взаимных помех (SIC, совместно MMSE-SIC), можно показать, что приемник представляет схемы, достигающие максимальной производительности. Это является основой для систем с управлением скоростью для каждой антенны (PARC). Альтернативные схемы MIMO используют перестановку уровней, которая эффективно выравнивает четыре пространственных канала. Поскольку перестановка уровней является унитарным преобразованием, можно легко показать, что эта схема также достигает максимальной производительности. Фактически, она является основой для виртуальной перестановки антенн (VAP). В обеих из этих схем в передатчике используется распределение равной мощности.
Однако для передачи по восходящей линии (UL) системы MIMO распределение равной мощности больше не является выполнимым из-за ограничений по соображениям отношения пиковой и средней мощностей. Передача с одинаковой максимальной мощностью со всех передающих антенн может увести некоторые усилители в их нелинейную область и привести к сильному искажению сигнала.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Нижеследующее описание представляет собой упрощенное раскрытие одного или более вариантов выполнения для обеспечения основного понимания этих вариантов выполнения. Это описание сущности изобретения не является подробным обзором всех рассмотренных вариантов выполнения и не предназначено ни для выявления ключевых или критических элементов всех вариантов выполнения, ни для определения объема любых вариантов выполнения. Его единственная цель состоит в том, чтобы представить некоторые концепции одного или более вариантов выполнения в упрощенной форме в качестве вводной части к более подробному описанию, которое представлено далее.
В соответствии с одним аспектом изобретения способ для системы беспроводной связи включает в себя этапы, на которых принимают значение понижения отношения пиковой и средней мощностей (PAR); и применяют принятое значение понижения отношения PAR для определения значения мощности, например значения распределения мощности (PA). В соответствии с одним аспектом значение понижения отношения PAR по меньшей мере частично основано на типе модуляции. В другом аспекте способ включает в себя этап, на котором определяют скорость для передачи по восходящей линии связи. В другом аспекте значение понижения отношения PAR по меньшей мере частично основано на типе модуляции и является большим для модуляции 64 QAM, чем для модуляции QPSK. Алгоритм распределения мощности для различных схем системы MIMO восходящей линии связи охарактеризован следующим образом. Распределение мощности (РА) без перестановки антенн (например, управление скоростью для каждой антенны; PARC): при распределении мощности для потоков разных антенн можно рассмотреть разные значения понижения отношения PAR для разных схем модуляции. Разные понижения распределения мощности должны применяться для разных модуляций, таких как модуляции QPSK и 16 QAM. Поэтому если разные уровни будут использовать разные порядки модуляции, то распределения мощности будут различными. Распределение мощности с перестановкой антенн (например, виртуальная точка доступа; VAP): если один и тот же порядок модуляции выбран для разных уровней, понижение распределения мощности может быть выбрано в соответствии с фактором понижения для этого порядка модуляции. Если выбран другой порядок модуляции, то понижение распределения мощности может быть выбрано на основе значения понижения отношения PAR из переставленных потоков.
В одном аспекте изобретения алгоритм определения скорости передачи с учетом отношения PAR охарактеризован следующим образом. В одном аспекте рассматривается централизованное определение скорости, которым управляет планировщик узла В. Индекс качества канала (CQI) от одной антенны является управляемым по мощности в качестве опорного сигнала. Условия канала от других антенн могут быть выведены на основе либо широкополосного контрольного (пилотного) сигнала от всех антенн, либо специальной структуры канала запроса. Другими словами, зондирование канала MIMO обеспечивается либо путем периодической передачи широкополосных контрольных сигналов от всех антенн, либо путем передачи канала запроса от различных антенн. Широкополосные контрольные символы могут быть использованы терминалами доступа для формирования информации о качестве канала (CQI) относительно каналов между терминалом доступа и точкой доступа для канала между каждой передающей антенной, которая передает символы, и принимающей антенной, которая принимает эти символы. В варианте выполнения оценка канала может состоять из шума, отношений сигнала к шуму, мощности контрольного сигнала, замирания, задержки, потерь на трассе распространения, затенения, корреляции или любой другой измеряемой характеристики канала беспроводной связи.
Пользовательское оборудование сообщает разность (дельту) спектральной плотности мощности (PSD) относительно опорного сигнала в пределах запаса по мощности, скорректированного с помощью индикатора загрузки, с учетом различий пути от обслуживающего сектора и других секторов. Для совместимости с операциями SIMO можно сообщить обратно разность PSD для антенны, передающей сигнал CQI. Понижение распределения мощности с учетом отношения PAR может быть определено в предположении передачи с модуляцией QPSK. Узел В использует эту сообщенную разность PSD для вычисления скорости передачи данных пользователя, который не испытывает негативного воздействия межпользовательских помех (например, последний декодированный пользователь в операции SIC). Если порядок выбранной модуляции выше, чем модуляция QPSK, должно быть применено дополнительное понижение, и поддерживаемая скорость вычисляется повторно. Узел В может вычислить скорости передачи данных пользователей, которые испытывают негативное воздействие межпользовательских помех, на основе эффективного отношения сигнала к шуму (SNR) после операции SIC. Если порядок модуляции выше, чем QPSK, может быть применено дополнительное понижение, и поддерживаемые скорости вычисляются повторно в соответствии с одним аспектом.
В общем случае некоторые основные идеи включают в себя а) применение различных мощностей передачи и понижений отношения PAR в зависимости по меньшей мере от порядков модуляции для пользователей SIMO, а также MIMO и b) мощности передачи для каждого из потоков MIMO, а также поддерживаемые скорости различных потоков также зависят от различных преобразований MIMO, таких как управление скоростью для каждой антенны, перестановка антенн или другое унитарное преобразование, например виртуальное отображение антенн.
Для выполнения предшествующих и связанных с ними целей один или более вариантов выполнения содержат отличительные признаки, в дальнейшем полностью описанные и, в частности, изложенные в формуле изобретения. Последующее описание и приложенные чертежи подробно излагают некоторые иллюстративные аспекты одного или более вариантов выполнения. Однако эти аспекты показывают только некоторые из различных путей использования принципов различных вариантов выполнения, и подразумевается, что описанные варианты выполнения включают в себя все такие аспекты и их эквиваленты.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 иллюстрирует систему беспроводной связи в соответствии с различными изложенными в настоящем документе аспектами.
Фиг.2 - блок-схема варианта выполнения системы передатчика (также известной как точка доступа) и системы приемника (также известной как терминал доступа) в системе MIMO в соответствии с одним или более аспектами.
Фиг.3 иллюстрирует блок-схему приемопередатчика системы MIMO восходящей линии в соответствии с одним или более аспектами.
Фиг.4 изображает иллюстративный терминал доступа, который может обеспечить обратную связь к сетям связи в соответствии с одним или более аспектами.
Фиг.5 иллюстрирует пример подходящей среды вычислительной системы в соответствии с одним или более аспектами.
Фиг.6 показывает схему иллюстративной сетевой или распределенной среды обработки данных, в которой может использоваться понижение отношения PAR в соответствии с одним или более аспектами.
Фиг.7 иллюстрирует систему беспроводной связи с множеством базовых станций и множеством терминалов, которая может быть использована вместе с одним или более аспектами описанного в настоящем документе понижения отношения PAR.
Фиг.8 - иллюстрация ad hoc/непланируемой/частично планируемой среды беспроводной связи в соответствии с различными аспектами описанного в настоящем документе понижения отношения PAR.
Фиг.9 иллюстрирует способ, включающий в себя прием значения понижения отношения PAR в соответствии с одним или более аспектами.
Фиг.10 иллюстрирует способ 1000, в котором индекс качества канала (CQI) от одной антенны является управляемым по мощности в качестве опорного сигнала в соответствии с одним или более аспектами.
Фиг.11 иллюстрирует способ, в котором узел В источника взаимодействует с мобильным устройством в соответствии с одним или более аспектами.
Фиг.12 иллюстрирует среду, в которой узел В, такой как узел В 1202 источника, взаимодействует с мобильным устройством в соответствии с одним или более аспектами.
Фиг.13 иллюстрирует отношение PAR для мультиплексирования LFDM для модуляции 16 QAM и модуляции QPSK в соответствии с одним или более аспектами.
Фиг.14 иллюстрирует отношение PAR для мультиплексирования LFDM для модуляции 64 QAM и модуляции QPSK в соответствии с одним или более аспектами.
Фиг.15 иллюстрирует отношение PAR для мультиплексирования LFDM для модуляции 64 QAM и модуляции 16 QAM в соответствии с одним или более аспектами.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Ниже будут описаны различные аспекты изобретения со ссылкой на чертежи, на которых аналогичные ссылочные позиции везде используются для обозначения аналогичных элементов. В нижеследующем описании с целью пояснения сформулированы многочисленные конкретные особенности, чтобы обеспечить полное понимание одного или более аспектов изобретения. Однако очевидно, что такой аспект (такие аспекты) изобретения может быть реализован без этих конкретных особенностей. В других случаях известные структуры и устройства показаны в виде блок-схемы, чтобы облегчить описание одного или более аспектов изобретения.
В соответствии с одним аспектом изобретения способ для системы беспроводной связи включает в себя прием значения понижения отношения пиковой и средней мощностей (PAR); и применение принятого значения понижения отношения PAR для определения значения мощности. В соответствии с одним аспектом значения понижения отношения PAR по меньшей мере частично основаны на типе модуляции. В другом аспекте способ включает в себя определение скорости для передачи восходящей линии (UL). В другом аспекте значение понижения отношения PAR по меньшей мере частично основано на типе модуляции и больше для модуляции 64 QAM, чем для модуляции QPSK. Алгоритм распределения мощности для различных схем UL MIMO описывается следующим образом. Распределение мощности без перестановки антенн (например, управление скоростью для каждой антенны; PARC): при распределении мощности для потоков разных антенн можно учесть разные значения понижения отношения PAR для разных схем модуляции. Разные понижения распределения мощности могут применяться для разных модуляций, таких как модуляции QPSK и 16 QAM. Поэтому если разные уровни будут использовать разные порядки модуляции, то распределения мощности будут различными. Распределение мощности с перестановкой антенн (например, виртуальная точка доступа; VAP): если один и тот же порядок модуляции выбран для разных уровней, понижение распределения мощности может быть выбрано в соответствии с фактором понижения для этого порядка модуляции. Если выбраны разные порядки модуляции, то понижение распределения мощности может быть выбрано на основе значения понижения отношения PAR из переставленных потоков.
В одном аспекте изобретения алгоритм определения скорости передачи с учетом отношения PAR описывается следующим образом. В одном аспекте рассматривается централизованное определение скорости, которым управляет планировщик узла В. Индекс качества канала (CQI) от одной антенны является управляемым по мощности в качестве опорного сигнала. Условия канала от других антенн могут быть выведены на основе либо широкополосного контрольного сигнала от всех антенн, либо специальной структуры канала запроса. Другими словами, зондирование канала MIMO достигается либо путем периодической передачи широкополосных контрольных сигналов от всех антенн, либо путем передачи канала запроса от различных антенн. Широкополосные контрольные символы могут быть использованы терминалами доступа для формирования информации о качестве канала (CQI) относительно каналов между терминалом доступа и точкой доступа для канала между каждой передающей антенной, которая передает символы, и приемной антенной, которая принимает эти символы. В варианте выполнения оценка канала может состоять из шума, отношения сигнала и шума, мощности контрольного сигнала, замирания, задержки, потерь на трассе распространения, экранирования, корреляции или любой другой измеряемой характеристики канала беспроводной связи. Пользовательское оборудование сообщает разность спектральной плотности мощности (PSD) относительно опорного сигнала в пределах запаса по мощности, скорректированного с помощью индикатора загрузки, с учетом различий пути от обслуживающего сектора и других секторов. Для совместимости с операциями SIMO можно сообщить обратно разность PSD для антенны, передающей сигнал CQI. Понижение распределения мощности (РА) с учетом значения PAR может быть определено в предположении передачи QPSK. Узел В использует эту сообщенную разность PSD для вычисления скорости передачи данных пользователя, который не испытывает негативного воздействия межпользовательских помех (например, последний декодированный пользователь в операции SIC). Если порядок выбранной модуляции выше, чем QPSK, должно быть применено дополнительное понижение, и поддерживаемая скорость вычисляется повторно. Узел В может вычислить скорости передачи данных пользователей, которые испытывают негативное воздействие межпользовательских помех, на основе эффективного отношения сигнала к шуму (SNR) после операции SIC. Если порядок модуляции выше, чем QPSK, может быть применено дополнительное понижение, и поддерживаемые скорости вычисляются повторно в соответствии с одним аспектом. Под понижением понимается любое количество, меньшее чем полное доступное количество.
Кроме того, ниже описываются различные аспекты изобретения. Должно быть очевидно, что изложенная в настоящем документе идея может быть воплощена в широком разнообразии форм, и что любая раскрытая в настоящем документе конкретная структура и/или функция является просто образцом для представления. На основе изложенной в настоящем документе идеи специалист в области техники должен понять, что раскрытый в настоящем документе аспект может быть реализован независимо от любых других аспектов, и что два или более из этих аспектов могут быть объединены различными способами. Например, устройство может быть реализовано и/или способ применен на практике с использованием любого количества сформулированных в настоящем документе аспектов. Кроме того, устройство может быть реализовано и/или способ применен на практике с использованием другой структуры и/или функциональных возможностей в дополнение к одному или более сформулированных в настоящем документе аспектов или кроме одного или более сформулированных в настоящем документе аспектов. В качестве примера, многие из описанных в настоящем документе способов, систем и устройств рассматриваются в контексте ad hoc (одноранговой произвольной структуры)/непланируемой/частично планируемой среды беспроводной связи, которая обеспечивает повторяющийся канал подтверждения (АСК) в ортогональной системе. Специалисту в данной области техники должно быть понятно, что подобные методы могут относиться к другим средам связи.
Подразумевается, что используемые в этой заявке термины «компонент», «система» и т.п. означают связанный с применением компьютера объект, представляющий собой аппаратное обеспечение, программное обеспечение, исполняемое программное обеспечение, встроенное программное обеспечение, промежуточное программное обеспечение, микрокод и/или любую их комбинацию. Например, компонент может представлять собой, не ограничиваясь, процесс, выполняемый на процессоре, процессор, объект, исполняемую программу, поток выполнения, программу и/или компьютер. Один или более компонентов могут располагаться в процессе и/или потоке выполнения, и компонент может быть размещен на одном компьютере и/или распределен между двумя или более компьютерами. Кроме того, эти компоненты могут исполняться с различных машиночитаемых носителей, хранящих в себе различные структуры данных. Компоненты могут взаимодействовать с помощью локальных и/или удаленных процессов, например, в соответствии с сигналом, имеющим один или более пакетов данных (например, данных от одного компонента, взаимодействующего с другим компонентом в локальной системе, распределенной системе и/или через сеть, такую как Интернет, с другими системами с помощью сигнала). Кроме того, описанные в настоящем документе компоненты систем могут быть переупорядочены и/или дополнены за счет дополнительных компонентов для обеспечения возможности достижения различных аспектов, целей, преимуществ и т.д., описанных в связи с ними, и не ограничены точными конфигурациями, изложенными на заданной фигуре, как будет понятно специалистам в области техники.
Кроме того, различные аспекты изобретения описываются в настоящем документе в связи с абонентской станцией. Абонентская станция может также называться системой, абонентской установкой, мобильной станцией, удаленной станцией, удаленным терминалом, терминалом доступа, терминалом пользователя, агентом пользователя, пользовательским устройством или оборудованием пользователя. Абонентская станция может являться сотовым телефоном, беспроводным телефоном, телефоном, работающим по протоколу инициации сеанса (SIP), станцией местной радиосвязи (WLL), портативным компьютером (PDA), портативным устройством с возможностями беспроводного соединения или другим устройством обработки данных, соединенным с беспроводным модемом или аналогичным механизмом, обеспечивающим возможность беспроводной связи с устройством обработки.
Кроме того, различные описанные в настоящем документе аспекты изобретения или отличительные признаки могут быть реализованы как способ, устройство или продукт с использованием стандартных программных и/или инженерных методов. Подразумевается, что используемый в настоящем документе термин «продукт» охватывает компьютерную программу, доступную с любого машиночитаемого устройства, несущей или носителя. Например, машиночитаемые носители могут включать в себя, не ограничиваясь, магнитные запоминающие устройства (например, жесткий диск, гибкий диск, магнитные ленты и т.д.), оптические диски (например, компакт-диск (CD), цифровой универсальный диск (DVD) и т.д.), смарт-карты и устройства флэш-памяти (например, карта, ключевой накопитель) и т.д. Кроме того, различные описанные в настоящем документе носители данных, могут представлять одно или более устройств и/или другие машиночитаемые носители для хранения информации. Термин «машиночитаемый носитель» может включать в себя, не ограничиваясь, беспроводные каналы и различные другие носители, которые могут сохранять, содержать и/или переносить команду (команды) и/или данные.
Кроме того, слово «иллюстративный» используется в настоящем документе в значении «служащий примером, экземпляром или иллюстрацией». Любой аспект изобретения или конструкция, описанные в настоящем документе как «иллюстративные», не должны обязательно рассматриваться как предпочтительные или имеющие преимущество по сравнению с другими аспектами или конструкциями. Вместо этого использование слова «иллюстративный» подразумевает представление концепции конкретным образом. Подразумевается, что используемый в настоящей заявке термин «или» означает включающее «или», а не исключающее «или». Таким образом, если не определено иначе или не ясно из контекста, подразумевается, что фраза «X использует А или В» обозначает любую из естественных включающих перестановок. Таким образом, если Х использует А; Х использует В; или Х использует и А, и В, то фраза «X использует А или В» удовлетворяет любому из предшествующих случаев. Кроме того, использование в настоящей заявке и приложенной формуле изобретения единственного числа должно рассматриваться в общем для обозначения «один или более», если не определено иначе или не ясно из контекста.
Используемый в настоящем документе термин «делать выводы» или «вывод» относится в общем случае к процессу рассуждения или выведения состояний системы, среды и/или пользователя из множества наблюдений, зафиксированных через события и/или данные. Вывод может использоваться, например, для выявления конкретного контекста или действия или может формировать распределение вероятности по состояниям. Вывод может являться вероятностным - то есть представлять собой вычисление распределения вероятности по интересующим состояниям на основе рассмотрения данных и событий. Термин «вывод» также может означать методы, используемые для составления высокоуровневых событий из множества событий и/или данных. Такой вывод дает в результате построение новых событий или действий из набора наблюдаемых событий и/или сохраненных данных о событиях, коррелированны ли события вблизи по времени и исходят ли события и данные от одного или нескольких источников событий и данных.
Описанные в настоящем документе методы подкрепления передачи могут использоваться для различных систем беспроводной связи, таких как системы CDMA, TDMA, FDMA, OFDMA и системы мультиплексирования с частотным разделением с одной несущей (SC-FDMA). Термины «системы» и «сети» часто используются взаимозаменяемо. Система CDMA может реализовать беспроводную технологию, такую как универсальный наземный беспроводной доступ (UTRA), cdma2000 и т.д. Технология UTRA включает в себя широкополосный доступ CDMA (W-CDMA) и передачу с низкой скоростью элементарных сигналов (LCR). Технология cdma2000 охватывает стандарты IS-2000, IS-95 и IS-856. Система TDMA может реализовать беспроводную технологию, такую как глобальная система мобильной связи (GSM). Система OFDMA может реализовать беспроводную технологию, такую как технология Evolved UTRA (E-UTRA), стандарты IEEE 802.11, IEEE 802.16, IEEE 802.20, технология Flash-OFDM и т.д. Эти различные беспроводные технологии и стандарты известны в данной области техники.
Технологии UTRA, E-UTRA и GSM являются частью универсальной системы мобильной связи (UMTS). Технология LTE представляет собой предстоящий выпуск технологии UMTS, который использует технологию E-UTRA. Технологии UTRA, E-UTRA, GSM, UMTS и LTE описаны в документах организации, называемой «Проект партнерства по созданию сетей третьего поколения» (3GPP). Технология cdma2000 описана в документах организации, называемой «Проект-2 партнерства по созданию сетей третьего поколения» (3GPP2). Для ясности ниже описаны некоторые аспекты методов передачи по восходящей линии связи в технологии LTE, и далее в большой части описания используется терминология проекта 3GPP.
Технология LTE использует мультиплексирование с ортогональным частотным разделением (OFDM) в нисходящей линии и мультиплексирование с частотным разделением с одной несущей (SC_FDM) в восходящей линии. Мультиплексирование OFDM и SC-FDM делят диапазон частот системы на множество (N) ортогональных поднесущих, которые также обычно называются тонами, элементами разрешения и т.д. Каждая поднесущая может быть модулирована данными. В общем случае символы модуляции передаются в частотной области с мультиплексированием OFDM и во временной области с мультиплексированием SC-FDM. Для технологии LTE промежуток между смежными поднесущими может быть фиксированным, и общее количество поднесущих (N) может зависеть от диапазона частот системы. В одной структуре N=512 для диапазона частот системы 5 МГц, N=1024 для диапазона частот системы 10 МГц и N=2048 для диапазона частот системы 20 МГц. В общем случае N может представлять собой любое целочисленное значение.
Система может поддерживать режим дуплексной связи с частотным разделением (FDD) и/или режим дуплексной связи с временным разделением (TDD). В режиме FDD для передач по нисходящей линии и восходящей линии могут использоваться отдельные частотные каналы, и передачи по нисходящей линии и восходящей линии могут отправляться одновременно на своих отдельных частотных каналах. В режиме TDD и для нисходящей линии и для восходящей линии может использоваться общий частотный канал, передачи по нисходящей линии могут отправляться в некоторые периоды времени, и передачи по восходящей линии могут отправляться в другие периоды времени. Схема передачи по нисходящей линии технологии LTE делится на кадры беспроводной передачи (например, кадров длительностью 10 мс). Каждый кадр содержит шаблон, созданный из частоты (например, поднесущая) и времени (например, символы OFDM). Кадры беспроводной передачи длительностью 10 мс делятся на множество смежных субкадров длительностью 0,5 мс (также имеющих названия «субкадры» или «временные слоты», которые взаимозаменяемо используются в дальнейшем). Каждый субкадр содержит множество ресурсных блоков, причем каждый ресурсный блок составлен из одной или более поднесущих и одного или более символов OFDM. Один или более ресурсных блоков могут использоваться для передачи данных, управляющей информации, контрольного сигнала или любой их комбинации.
Одночастотная сеть связи групповой передачи/широковещательной передачи (MBSFN) представляет собой сеть вещания, в которой множество передатчиков одновременно передают один и тот же сигнал по одному и тому же частотному каналу. Сети аналогового радиовещания с частотной модуляцией (FM) и амплитудной модуляцией (AM), а также сети цифрового вещания могут работать таким образом. Аналоговая телевизионная передача оказалась более трудной, поскольку сеть MBSFN приводит к двоению изображения из-за эха одного и того же сигнала.
Упрощенная форма сети MBSFN может быть обеспечена с помощью повторителя канала с малой мощностью, усилителя или транслятора вещания, который используется в качестве передатчика для перекрывания мертвых зон. Целью сетей SFN является эффективное использование диапазона радиочастот, делающее возможным большее количество радио- и телевизионных программ по сравнению с обычной передачей по сети с множеством частот (MFN). Сеть MBSFN также может увеличить зону охвата и уменьшить вероятность перебоев связи по сравнению с сетью MFN, так как полная мощность принятого сигнала может увеличиться в позициях на полпути между передатчиками.
Схемы сети MBSFN представляют собой нечто похожее на то, что в беспроводной связи, не предназначенной для вещания, например в сетях сотовой связи и беспроводных компьютерных сетях, называется макроразнесением передатчиков, мягкой передачей обслуживания CDMA и динамическими одночастотными сетями (DSFN). Передача в сети MBSFN может рассматриваться как неблагоприятная форма многолучевого распространения. Радиоприемник принимает множество отраженных копий одного и того же сигнала, и конструктивная или деструктивная интерференция этих отраженных сигналов (также известная как собственные помехи) может привести к замиранию. Это особенно проблематично в широкополосной связи и при высокоскоростной передаче цифровых данных, поскольку замирание в этом случае является частотно-избирательным (в противоположность неглубокому замиранию) и поскольку разброс отраженных сигналов по времени может привести к межсимвольным помехам (ISI). Замираний и межсимвольных помех (ISI) можно избежать с помощью схем разнесения и фильтров выравнивания.
При широкополосном цифровом вещании подавление собственных помех обеспечивается с помощью OFDM или способа модуляции COFDM. OFDM использует большое количество медленных модуляторов низкой ширины полосы вместо одного быстрого широкополосного модулятора. Каждый модулятор имеет свой собственный частотный подканал и поднесущую частоту. Поскольку каждый модулятор является очень медленным, можно вставить защитный интервал между символами и тем самым устранить межсимвольные помехи (ISI). Хотя замирание является частотно-избирательным во всем частотном канале, его можно рассматривать как неглубокое в пределах узкополосного подканала. Таким образом, можно избежать использования усовершенствованных фильтров выравнивания. Код с упреждающей коррекцией ошибок (FEC) может противодействовать тому, что некоторая часть поднесущих подвергается слишком большому замиранию, чтобы быть правильно демодулированными.
На фиг.1 показана система беспроводной связи множественного доступа в соответствии с одним вариантом выполнения. Точка 100 доступа (АР) включает в себя несколько групп антенн: одну, включающую в себя антенны 104 и 106, другую, включающую в себя антенны 108 и 110, и дополнительную, включающую в себя антенны 112 и 114. На фиг.1 для каждой группы показаны только две антенны, однако для каждой группы антенн может быть использовано больше или меньше антенн. Терминал 116 доступа 116 (AT) взаимодействует с антеннами 112 и 114, причем антенны 112 и 114 передают информацию терминалу 116 доступа по прямой линии 120 связи и принимают информацию от терминала 116 доступа по обратной линии 118 связи. Терминал 122 доступа взаимодействует с антеннами 106 и 108, причем антенны 106 и 108 передают информацию терминалу 122 доступа по прямой линии 126 связи и принимают информацию от терминала 122 доступа по обратной линии 124 связи. Терминалы 116 и 122 доступа могут представлять собой пользовательское оборудование (UE). В системе FDD линии 118, 120, 124 и 126 связи могут использовать разные частоты для связи. Например, прямая линия 120 связи может использовать частоту, отличающуюся от частоты, используемой обратной линией 118 связи.
Каждая группа антенн и/или область, в которой они выполнены с возможностью взаимодействовать, часто называется сектором точки доступа. В варианте выполнения группы антенн могут быть выполнены с возможностью взаимодействовать с терминалами доступа в секторе областей, покрываемых точкой 100 доступа.
При взаимодействии по прямым линиям 120 и 126 связи передающие антенны точки 100 доступа могут использовать формирование диаграммы направленности для улучшения отношения сигнала к шуму прямых линий связи для различных терминалов 116 и 122 доступа. Кроме того, точка доступа, использующая формирование диаграммы направленности для осуществления передачи терминалам доступа, беспорядочно рассеянным по ее зоне охвата, вызывает меньше взаимных помех для терминалов доступа в соседних сотах, чем точка доступа, осуществляющая передачу всем своим терминалам доступа через единственную антенну.
Точка доступа может являться стационарной станцией, используемой для взаимодействия с терминалами, и также может называться точкой доступа, узлом В и/или другим термином. Терминал доступа также может называться мобильным терминалом, пользовательским оборудованием (UE), устройством беспроводной связи, терминалом, терминалом доступа и/или другим термином.
Фиг.2 является блок-схемой варианта выполнения системы 210 передатчика (также известной как точка доступа) и системы 250 приемника (также известной как терминал доступа) в системе 200 MIMO. В системе 210 передатчика информационные данные для нескольких потоков данных выдаются из источника 212 данных процессору 214 данных передачи.
В варианте выполнения каждый поток данных передается через соответствующую передающую антенну. Процессор 214 данных передачи форматирует, кодирует и подвергает чередованию информационные данные для каждого потока данных на основе конкретной схемы кодирования, выбранной для этого потока данных, чтобы выдать закодированные данные.
Кодированные данные для каждого потока данных могут быть мультиплексированы с контрольными данными с использованием метода мультиплексирования OFDM. Контрольные данные обычно представляют собой известный шаблон данных, который обрабатывается известным образом, и могут использоваться в системе приемника для оценки характеристики канала. Мультиплексированные контрольные и кодированные данные для каждого потока данных затем модулируются (то есть преобразовываются в символы) на основе конкретной схемы модуляции (например, двоичной фазовой модуляции (BPSK), квадратурной фазовой модуляции (QPSK), М-уровневой фазовой модуляции (M-PSK) или М-уровневой квадратурной амплитудной манипуляции (M-QAM)), выбранной для каждого потока данных, чтобы выдать символы модуляции. Скорость передачи данных, кодирование и модуляция для каждого потока данных могут быть определены с помощью команд, выполняемых процессором 230.
T
T
Затем символы модуляции для всех потоков данных выдаются процессору 220 передачи, который может дополнительно обработать символы модуляции (например, для мультиплексирования OFDM). Процессор 220 передачи MIMO затем выдает N потоков символов модуляции N передатчикам 222a-222t. В некоторых вариантах выполнения процессор 220 передачи MIMO применяет весовые коэффициенты формирования диаграммы направленности к символам потоков данных и к антенне, с которой передается символ.
T
T
Каждый передатчик 222 принимает и обрабатывает соответствующий поток символов, чтобы выдать один или более аналоговых сигналов, и дополнительно обрабатывает (например, усиливает, фильтрует и преобразовывает с повышением частоты) аналоговые сигналы, чтобы выдать модулированный сигнал, подходящий для передачи по каналу MIMO. Затем N модулированных сигналов от передатчиков 222a-222t передаются с N антенн 224a-224t соответственно.
R
В системе 250 приемника переданные модулированные сигналы принимаются N антеннами 252а-252r, и принятый сигнал от каждой антенны 252 выдается соответствующим приемникам 254а-254r. Каждый приемник 254 обрабатывает (например, фильтрует, усиливает и преобразовывает с понижением частоты) соответствующий принятый сигнал, преобразовывает обработанный сигнал в цифровую форму для выдачи отсчетов и затем обрабатывает отсчеты, чтобы выдать соответствующий «принятый» поток символов.
T
T
T
Процессор 260 приема данных затем принимает и обрабатывает N принятых потоков символов от N приемников 254 на основе метода обработки конкретного приемника, чтобы выдать N «детектированных» потоков символов. Процессор 260 данных приема затем демодулирует, подвергает обратному чередованию и декодирует каждый детектированный поток символов, чтобы восстановить информационные данные для потока данных. Обработка процессором 260 данных приема является комплементарной по отношению к обработке, выполненной процессором 220 передачи MIMO и процессором 214 данных передачи в системе 210 передатчика. Процессор 270 периодически определяет, какую матрицу предварительного кодирования следует использовать. Процессор 270 формирует сообщение обратной линии связи, содержащее часть с индексом матрицы и часть со значением ранга.
Сообщение обратной линии связи может содержать различные типы информации относительно линии связи и/или принятого потока данных. Сообщение обратной линии связи затем обрабатывается процессором 238 данных передачи, который также принимает информационные данные для нескольких потоков данных из источника 236 данных, модулированные модулятором 280, обработанные передатчиками 254а-254r и переданные обратно системе 210 передатчика.
В системе 210 передатчика модулированные сигналы от системы 250 приемника принимаются антеннами 224, обрабатываются приемниками 222, демодулируются демодулятором 240 и обрабатываются процессором 242 данных приема для извлечения сообщения обратной линии связи, переданного системой 250 приемника. Затем процессор 230 определяет, какую матрицу предварительного кодирования следует использовать для определения весовых коэффициентов формирования диаграммы направленности, и затем обрабатывает извлеченное сообщение.
В одном аспекте логические каналы классифицируются на каналы управления и каналы трафика. Логические каналы управления содержат широковещательный канал управления (ВССН), который является каналом нисходящей линии для управляющей информации системы вещания. Канал управления поисковым вызовом (РССН) является каналом нисходящей линии, который передает информацию поискового вызова. Канал управления групповой передачи (МССН) является каналом нисходящей линии от одной точки к множеству точек, используемым для передачи информации планирования и управления службы широковещательной и групповой передачи мультимедиа (MBMS) для одного или нескольких каналов МТСН. Обычно после установления соединения управления радиоресурсами (RRC) этот канал используется только пользовательским оборудованием, которые принимают службу MBMS. Выделенный канал управления (DCCH) является двухточечным двунаправленным каналом, который передает заранее определенную управляющую информацию и используется пользовательским оборудованием, имеющим соединение RRC. В одном аспекте изобретения логические каналы трафика содержат выделенный канал трафика (DTCH), который является двухточечным двунаправленным каналом, выделенным для одного пользовательского оборудования, для передачи пользовательской информации. Кроме того, канал трафика групповой передачи (МТСН) является каналом нисходящей линии из одной точки к множеству точек для передачи данных трафика.
В одном аспекте изобретения транспортные каналы классифицируются на нисходящую линию (DL) и восходящую линию (UL). Транспортные каналы нисходящей линии содержат широковещательный канал (ВСН), совместно используемый канал данных нисходящей линии (DL-SDCH) и канал поискового вызова (РСН), предназначенный для поддержки экономии мощности UE (цикл DRX указывается сетью для UE), передаваемый по всей соте и отображаемый на ресурсы физического уровня PHY, которые могут использоваться для других каналов управления/трафика. Транспортные каналы восходящей линии содержат канал произвольного доступа (RACH), канал запроса (REQCH), совместно используемый канал данных восходящей линии (UL-SDCH) и множество каналов физического уровня PHY. Каналы физического уровня PHY содержат набор каналов нисходящей линии и каналов восходящей линии.
Каналы физического уровня PHY нисходящей линии содержат:
Общий канал контрольных сигналов (CPICH)
Канал синхронизации (SCH)
Общий канал управления (СССН)
Совместно используемый канал управления нисходящей линии (SDCCH)
Канал управления групповой передачи (МССН)
Совместно используемый канал назначения восходящей линии (SUACH)
Канал подтверждения (АСКСН)
Совместно используемый физический канал данных нисходящей линии (DL-PSDCH)
Канал управления мощностью восходящей линии (UPCCH)
Канал индикатора поискового вызова (PICH)
Канал индикатора нагрузки (LICH).
Каналы физического уровня PHY восходящей линии содержат:
Физический канал произвольного доступа (PRACH)
Канал индикатора качества канала (CQICH)
Канал подтверждения (АСКСН)
Канал индикатора подмножества антенн (ASICH)
Совместно используемый канал запроса (SREQCH)
Физический совместно используемый канал данных восходящей линии (UL-PSDCH)
Широкополосный канал контрольных сигналов (BPICH).
В одном аспекте изобретения обеспечивается структура канала, которая сохраняет низкие значения отношения пиковой и средней мощностей (PAR) сигнала, и в любой момент времени канал является непрерывным или однородно разделенным по частоте, что является желательным свойством формы сигнала с одной несущей.
Фиг.3 иллюстрирует блок-схему 300 приемопередатчика MIMO восходящей линии связи и показывает множество блоков 302 М-точечного дискретного преобразования Фурье (DFT), в которых выполняются дискретные быстрые преобразования Фурье (FFT), и множество блоков 304 отображения поднесущей, в которых происходит отображение поднесущей. В блоке 306 иллюстрируется обработка передатчика MIMO. Множество блоков 308 N-точечного обратного дискретного преобразования Фурье (IFFT) предназначены для выполнения обратного быстрого преобразования Фурье. Два набора узлов 310 и 312 расположены между блоками 308 N-точечного обратного быстрого преобразования Фурье (IFFT) и множеством блоков 314 N-точечного быстрого преобразования Фурье (FFT), в которых осуществляется быстрое преобразование Фурье (FFT). В блоке 316 иллюстрируется обработка передатчика MIMO, а во множестве блоков 318 М-точечного обратного дискретного преобразования Фурье (IDFT) выполняется обратное дискретное преобразование Фурье.
Для мультиплексирования SC-FDM переданные сигналы 30 формируются во временной области и преобразовываются в частотную область посредством М-точечного дискретного преобразования Фурье (DFT). Для мультиплексирования OFDM блоки 302 опускаются. Чтобы сосредоточиться на воздействии операций MIMO, можно рассмотреть только мультиплексирование LFDM для SC-FDM, которое наиболее релевантно для передач данных восходящей линии. Моделирование легко может быть расширено, чтобы включать в себя демодуляцию с обратным быстрым преобразованием Фурье (IFDM), если такая потребность возникает. Для операций MIMO можно рассмотреть различные типы шаблонов перестановки как для мультиплексирования OFDM, так и для мультиплексирования LFDM: 1) передача MIMO без перестановки антенн; 2) передача MIMO с перестановкой на уровне символов: переданные потоки переставляются на основе символов во время каждого интервала времени передачи (TTI). Под перестановкой на уровне символов подразумевается, что переданные потоки переставляются для каждого из шести символов LFDM в пределах временного слота длительностью 0,5 мс передачи восходящей линии E-UTRA. Для простоты представлены результаты моделирования только для MIMO 2×2. Однако расширение до 4×4 является тривиальным. Для передач MIMO можно рассмотреть два потока с одним и тем же или с разными порядками модуляции. На основе текущей спецификации LTE E-UTRA в качестве порядка модуляции восходящей линии выбраны квадратурная фазовая модуляция (QPSK) и 16-уровневая квадратурная амплитудная манипуляция (16 QAM). Так для случая двух передающих антенн весьма вероятной будет модуляция 16 QAM в качестве порядка модуляции для одного потока и модуляция QPSK для другого. Или в некоторых случаях модуляция 16 QAM выбирается для обоих потоков. Если расширить текущую схему модуляции и кодирования (MCS) для включения 64 QAM, то можно также получить комбинации 64 QAM с QPSK и 16 QAM. В этой заявке можно рассмотреть следующие три случая со смешанными порядками модуляции.
Таблица 1. Порядок модуляции для моделирования 2×2 MIMO UL PAR
Первый поток
Второй поток
Случай 1
16 QAM
QPSK
Случай 2
64 QAM
QPSK
Случай 3
64 QAM
16 QAM
fft
dft
guard
dft
Рассматриваемый размер быстрого преобразования Фурье (FFT) N=512 и рассматриваемый размер дискретного преобразования Фурье (DFT) N=100 тонов. В общей сложности N=212 защитных тонов вставляется симметрично с обеих сторон от 300 тонов данных. Наконец, тоны локализованых частот отображаются на местоположения первых N тонов данных. Обычно понижения PAR таковы, что 64 QAM>16 QAM>QPSK.
Фиг.4 изображает иллюстративный терминал 400 доступа, который может обеспечить обратную связь к сетям связи в соответствии с одним или более аспектами описанного здесь понижения PAR и/или понижения распределения мощности. Терминал 400 доступа содержит приемник 402 (например, антенну), который принимает сигнал и выполняет обычные действия (например, фильтрует, усиливает, преобразовывает с понижением частоты и т.д.) над принятым сигналом. В частности, приемник 402 также может принимать службы, определяющие расписание обслуживания, размещенные в одном или более блоках периода распределения передачи, расписание коррелирует блок ресурсов нисходящей линии связи с блоком ресурсов восходящей линии связи для предоставления информации обратной связи, как описано здесь, и т.п. Приемник 402 может содержать демодулятор 404, который может демодулировать принятые символы и выдавать их процессору 406 для оценки. Процессор 406 может являться процессором, специально предназначенным для анализа информации, принятой приемником 402 и/или формирования информации для передачи передатчиком 416. Кроме того, процессор 406 может являться процессором, который управляет одним или более компонентами терминала 400 доступа, и/или процессором, который анализирует информацию, принятую приемником 402, формирует информацию для передачи передатчиком 416 и управляет одним или более компонентами терминала 400 доступа. Кроме того, процессор 406 может выполнить команды для интерпретации корреляции ресурсов восходящей линии и нисходящей линии, принятых приемником 402, выявления непринятого блока нисходящей линии или формирования сообщения обратной связи, такого как массив битов, подходящий для оповещения о таком непринятом блоке или блоках, или для анализа хеш-функции, чтобы определить соответствующий ресурс восходящей линии из множества ресурсов восходящей линии, как описано здесь.
Терминал 400 доступа может дополнительно содержать память 408, которая операционно связана с процессором 406 и может хранить данные, которые должны быть переданы, приняты и т.п. Память 408 может хранить информацию, относящуюся к планированию ресурсов нисходящей линии, протоколы для оценки предшествующего, протоколы для выявления непринятых частей передачи, для определения нераспознаваемой передачи, для передачи сообщения обратной связи точке доступа и т.п.
Следует понимать, что описанное здесь хранилище данных (например, память 408) может представлять собой либо энергозависимую памятью, либо энергонезависимую памятью, либо может включать в себя как энергозависимую, так и энергонезависимую память. Для иллюстрации, но не ограничения, энергонезависимая память может включать в себя постоянное запоминающее устройство (ROM), программируемое постоянное запоминающее устройство (PROM), электрически программируемое постоянное запоминающее устройство (EPROM), электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (EEPROM) или флэш-память. Энергозависимая память может включать в себя оперативное запоминающее устройство (RAM), которое действует как внешняя кэш-память. Для иллюстрации, но не ограничения, оперативное запоминающее устройство является доступным во многих формах, таких как синхронное оперативное запоминающее устройство (SRAM), динамическое оперативное запоминающее устройство (DRAM), синхронное динамическое оперативное запоминающее устройство (SDRAM), синхронное динамическое оперативное запоминающее устройство с удвоенной скоростью передачи данных (DDR SDRAM), усовершенствованное синхронное динамическое оперативное запоминающее устройство (ESDRAM), динамическое оперативное запоминающее устройство Synchlink (SLDRAM) и оперативное запоминающее устройство Rambus (DRRAM). Подразумевается, что память 408 из описываемых систем и способов содержит, не ограничиваясь, эти и любые другие подходящие типы памяти.
Приемник 402 дополнительно операционно связан с мультиплексной антенной 410, которая может принимать запланированную корреляцию между одним или более дополнительными блоками ресурсов передачи нисходящей линии и блоком ресурсов передачи восходящей линии. Может быть обеспечен мультиплексный процессор 406. Кроме того, вычислительный процессор 412 может принимать функцию вероятности обратной связи, причем функция ограничивает вероятность, что сообщение обратной связи предоставлено терминалом 400 доступа, как описано здесь, если блок ресурсов передачи нисходящей линии или относящиеся к нему данные не приняты.
Терминал 400 доступа также содержит модулятор 414 и передатчик 416, который передает сигнал, например, базовой станции, точке доступа, другому терминалу доступа, удаленному агенту и т.д. Хотя генератор 420 сигналов изображен как отдельный от процессора 406, следует понимать, что генератор 410 сигналов и вычислитель 412 индикатора могут являться частью процессора 406 или множества процессоров (не показаны).
Хотя для простоты объяснения способы показаны и описаны в форме последовательности действий, следует понимать, что способы не ограничиваются определенным порядком действий, поскольку некоторые действия могут в соответствии с заявленным объектом происходить в других порядках и/или одновременно с другими действиями в отличие от показанного и описанного в настоящем документе. Например, специалистам в данной области техники должно быть понятно, что способ в качестве альтернативы может быть представлен в форме последовательности взаимосвязанных состояний или событий, как в диаграмме состояний. Кроме того, не все проиллюстрированные действия могут требоваться для реализации способа в соответствии с заявленным объектом.
В системе с множественным доступом (например, в системах FDMA, OFDMA, CDMA, TDMA и т.д.) множество терминалов может одновременно осуществлять передачу по восходящей линии связи. Для такой системы контрольные поддиапазоны могут совместно использоваться разными терминалами. Методы оценки канала могут использоваться в тех случаях, когда контрольные поддиапазоны для каждого терминала охватывают весь рабочий диапазон (возможно, за исключением краев диапазона). Такая структура контрольного поддиапазона будет желательна для получения частотного разнесения для каждого терминала. Описанные здесь методы могут быть реализованы различными средствами. Например, эти методы могут быть реализованы в аппаратном оборудовании, программном обеспечении или их комбинации. В аппаратной реализации, которая может являться цифровой, аналоговой или как цифровой, так и аналоговой, процессоры, используемые для оценки канала, могут быть осуществлены в одной или более специализированных интегральных схемах (ASIC), процессорах цифровых сигналов (DSP), устройствах обработки цифровых сигналов (DSPD), программируемых логических устройствах (PLD), программируемых вентильных матрицах (FPGA), процессорах, контроллерах, микроконтроллерах, микропроцессорах, других электронных элементах, выполненных с возможностью выполнять описанные здесь функции, или их комбинации. С помощью программного обеспечения реализация может быть выполнена через модули (например, процедуры, функции и так далее), которые выполняют описанные здесь функции. Программные коды могут храниться в блоке памяти и исполняться процессорами.
Следует понимать, что описанные здесь варианты выполнения могут быть реализованы с помощью аппаратного обеспечения, программного обеспечения, встроенного программного обеспечения, связующего программного обеспечения, микрокода или любой их комбинации. Для аппаратной реализации процессоры могут быть реализованы в одной или более специализированных интегральных схемах (ASIC), процессорах цифровых сигналов (DSP), устройствах обработки цифровых сигналов (DSPD), программируемых логических устройствах (PLD), программируемых вентильных матрицах (FPGA), процессорах, контроллерах, микроконтроллерах, микропроцессорах, других электронных элементах, выполненных с возможностью выполнять описанные здесь функции, или их комбинации.
Фиг.5 иллюстрирует пример подходящей среды 500а вычислительной системы, в которой может быть реализовано изобретение, хотя, как пояснено выше, среда 500а вычислительной системы является только одним примером подходящей вычислительной среды и не предназначена для ограничения объема использования или функциональности изобретения. Также вычислительная среда 500а не должна интерпретироваться как имеющая какие-либо зависимости или требования по отношению к какому-либо одному или комбинации компонентов, показанных в иллюстративной операционной среде 500а.
Согласно фиг.5, иллюстративное удаленное устройство для реализации по меньшей мере одного обобщенного не ограничивающего варианта выполнения включает в себя вычислительное устройство общего назначения в виде компьютера 510а. Компоненты компьютера 510а могут включать в себя, не ограничиваясь, процессор 520а, системную память 530а и системную шину 525а, которая соединяет различные элементы системы, в том числе системную память, с процессором 520а. Системная шина 525а может представлять собой любую шину из множества типов структур шин, в том числе шину памяти или контроллер памяти, периферийную шину и локальную шину, использующую любую из множества шинных архитектур.
Компьютер 510а обычно содержит разные машиночитаемые носители, которые могут хранить основанные на модуляции распределения мощности и значения понижения отношения PAR. Машиночитаемые носители могут представлять собой любые имеющиеся носители, к которым можно получить доступ с помощью компьютера 510а. В качестве примера, но не ограничения, машиночитаемые носители могут содержать компьютерные носители данных и среду передачи данных. Компьютерные носители данных включают в себя энергозависимые и энергонезависимые, сменные и несменные носители, реализованные любым способом или по любой технологии для хранения информации, такой как машиночитаемые команды, структуры данных, программные модули или другие данные. Компьютерные носители данных включают в себя, не ограничиваясь, оперативное запоминающее устройство (RAM), постоянное запоминающее устройство (ROM), электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (EEPROM), флэш-память или другую технологию памяти, компакт-диск, предназначенный только для чтения (CD-ROM), цифровые универсальные диски (DVD) или другую память на оптическом диске, магнитные кассеты, магнитную ленту, память на магнитном диске или другие магнитные запоминающие устройства или любой другой носитель, который может быть использован для хранения желаемой информации, и к которому можно получить доступ с помощью компьютера 510а. Среда передачи данных обычно воплощает машиночитаемые команды, структуры данных, программные модули или другие данные в модулированном сигнале данных, например в несущей или другом транспортном механизме, и включает в себя любые среды передачи информации.
Системная память 530а включает в себя компьютерные носители данных в виде энергозависимой и/или энергонезависимой памяти, такой как постоянное запоминающее устройство (ROM) и оперативное запоминающее устройство (RAM). Базовая система ввода-вывода (BIOS), содержащая базовые подпрограммы, которые помогают перемещать информацию между элементами в компьютере 510а, например, во время запуска, может храниться в памяти 530а. Память 530а обычно содержит данные и/или программные модули, которые являются моментально доступными для процессора 520а и/или которые в данный момент обрабатываются процессором 520а. В качестве примера, но не ограничения, память 530а также может включать в себя операционную систему, прикладные программы, другие программные модули и программные данные.
Компьютер 510а также может включать в себя другие сменные/несменные, энергозависимые/энергонезависимые компьютерные носители данных. Например, компьютер 510а может включать в себя накопитель на жестких дисках, который считывает или записывает на несменный энергонезависимый магнитный носитель, магнитный дисковод, который считывает или записывает на сменный энергонезависимый магнитный диск, и оптический дисковод, который считывает или записывает на сменный энергонезависимый оптический диск, такой как постоянное запоминающее устройство на компакт-диске (CD ROM) или другой оптический носитель. Другие сменные/несменные, энергозависимые/энергонезависимые компьютерные носители данных, которые могут использоваться в иллюстративной среде, включают в себя, не ограничиваясь, кассеты с магнитной лентой, карты флэш-памяти, цифровые универсальные диски, цифровую видеоленту, полупроводниковое ОЗУ, полупроводниковое ПЗУ и т.п. Накопитель на жестких дисках обычно соединен с системной шиной 525а через интерфейс несменной памяти, и магнитный дисковод или оптический дисковод обычно соединяются с системной шиной 525а посредством интерфейса сменной памяти.
Пользователь может вводить команды и информацию в компьютер 510а через устройства ввода, такие как клавиатура и указательное устройство, обычно называемое мышью, шаровым манипулятором или сенсорной площадкой. Другие устройства ввода могут включать в себя микрофон, джойстик, игровой планшет, спутниковую антенну, сканер и т.п. Эти и другие устройства ввода часто соединены с процессором 520а через пользовательский ввод 540а и соответствующие интерфейсы, которые соединяются с системной шиной 525а, но могут быть соединены посредством другого интерфейса и структур шины, таких как параллельный порт, игровой порт или универсальная последовательная шина (USE). Графическая подсистема также может быть соединена с системной шиной 525а. Монитор или устройство отображения другого типа также соединяется с системной шиной 525а через интерфейс, такой как интерфейс 550а вывода, который может в свою очередь общаться с видеопамятью. В дополнение к монитору компьютеры также могут включать в себя другие периферийные устройства вывода, такие как динамики и принтер, которые могут быть подключены через интерфейс 550а вывода.
Компьютерная система 510а может работать в сетевой или распределенной среде с использованием логических соединений с одним или более удаленными компьютерами, такими как удаленный компьютер 570а, который в свою очередь может иметь возможности работы с мультимедиа, отличающиеся от устройства 510а. Удаленный компьютер 570а может являться персональным компьютером, сервером, маршрутизатором, сетевым ПК, одноранговым устройством или другим общим сетевым узлом или любым другим удаленным устройством потребления или передачи мультимедиа и может включать в себя многие или все элементы, описанные выше относительно компьютера 570а. Логические соединения, изображенные на фиг.5, включают в себя сеть 580а, например локальную сеть (LAN) и глобальную сеть (WAN), но могут также включать в себя другие сети/шины. Такие сетевые среды являются обычным явлением в офисах, компьютерных сетях масштаба предприятия, интрасетях и Интернете.
При использовании в среде локальной сети компьютер 510а соединен с локальной сетью 580а через сетевой интерфейс или адаптер. При использовании в среде глобальной сети компьютер 510а обычно включает в себя компонент связи, например модем или другие средства для установления связи по глобальной сети, такой как Интернет. Компонент связи, например модем, который может являться внутренним или внешним, может быть соединен с системной шиной 525а через интерфейс пользовательского ввода или ввод 540а или другой соответствующий механизм. В сетевой среде программные модули, изображенные относительно компьютера 510а, или их части могут храниться в удаленном запоминающем устройстве. Следует понимать, что показанные сетевые соединения являются иллюстративными, и могут быть использованы другие средства установления линии связи между компьютерами.
Фиг.6 обеспечивает схему иллюстративной сетевой или распределенной вычислительной среды, в которой может быть реализовано понижение PAR и/или понижение РА. Распределенная вычислительная среда содержит вычислительные объекты 610а, 610b и т.д. и вычислительные объекты или устройства 620а, 620b, 620 с, 620d, 620е и т.д. Эти объекты могут содержать программы, методы, хранилища данных, программируемую логическую схему и т.д. Объекты могут содержать одинаковые или различные устройства, такие как карманные компьютеры (PDA), аудио/видео устройства, МР3-плейеры, персональные компьютеры и т.д. Каждый объект может взаимодействовать с другим объектом через сеть 640 связи. Эта сеть сама может содержать другие вычислительные объекты и вычислительные устройства, которые обеспечивают обслуживание системе, показанной на фиг.6, и сама может представлять собой множество взаимосвязанных сетей. В соответствии с одним аспектом по меньшей мере одного обобщенного не ограничивающего варианта выполнения каждый объект 610а, 610b и т.д. или 620а, 620b, 620 с, 620d, 620e и т.д. может содержать прикладную программу, которая может использовать прикладной программный интерфейс (API), или другой объект, программное обеспечение, встроенное программное обеспечение и/или аппаратное оборудование, подходящее для использования с конфигурацией в соответствии по меньшей мере с одним обобщенным не ограничивающим вариантом выполнения.
Также следует понимать, что такой объект, как объект 620 с, может быть размещен на другом вычислительном устройстве 610а, 610b и т.д. или 620а, 620b, 620 с, 620d, 620e и т.д. Таким образом, хотя изображенная физическая среда может показывать соединенные устройства как компьютеры, такое изображение является лишь иллюстративным, и физическая среда в качестве альтернативы быть изображена или описана как содержащая различные цифровые устройства, такие как карманные компьютеры (PDA), телевизоры, МР3-плейеры и т.д., каждое из которых может использовать множество проводных и беспроводных служб, программных объектов, таких как интерфейсы, СОМ-объекты и т.п.
Имеется множество систем, компонентов и сетевых конфигураций, которые поддерживают распределенные вычислительные среды. Например, вычислительные системы могут быть соединены вместе проводными или беспроводными системами, локальными сетями или глобально распределенными сетями. В настоящее время многие из сетей соединены с Интернетом, который обеспечивает инфраструктуру для глобально распределенных вычислений и охватывает много различных сетей. Любая из инфраструктур может использоваться для иллюстративных взаимодействий, присущих алгоритмам оптимизации и процессам в соответствии с настоящим новшеством.
В домашних сетевых средах имеется по меньшей мере четыре качественно различных сетевых транспортных носителя, каждый из которых может поддерживать уникальный протокол: линия питания, данные (и беспроводные, и проводные), голос (например, телефон) и средства развлечения. Большинство домашних управляющих устройств, такие как выключатели света и приборы, могут использовать линии питания для обеспечения связи. Службы передачи данных могут входить в дом как широкополосная сеть (например, либо DSL, либо кабельный модем) и доступны в пределах дома с использованием либо беспроводных (например, сеть HomeRF или стандарт 802.11A/B/G), либо проводных (например, сеть Ноте PNA, кабель категории 5, сеть Ethernet и даже линия питания) средств связи. Речевые данные могут входить в дом либо по проводам (например, кабель категории 3), либо беспроводным образом (например, сотовые телефоны) и могут распределяться по дому с использованием кабеля категории 3. Средства развлечения или другие графические данные могут входить в дом либо через спутниковую антенну, либо через кабель и обычно распределяются в доме с использованием коаксиального кабеля. Интерфейсы IEEE 1394 и DVI также представляют собой цифровые соединительные устройства для кластеров мультимедийных устройств. Все эти сетевые среды и другие, которые могут появиться или уже появились в качестве стандартов протокола, могут быть взаимосвязаны для формирования сети, такую как сеть интранет, которая может быть соединена с внешним миром глобальной сетью, такой как Интернет. Короче говоря, множество качественно различных источников существует для хранения и передачи данных, и, следовательно, любое из вычислительных устройств настоящего новшества может совместно использовать и передавать данные любым существующим образом, и ни один из описанных здесь в вариантах выполнения способов не подразумевается как ограничивающий.
Интернетом обычно называют набор сетей и межсетевых шлюзов, которые используют семейство протоколов на основе протокола управления передачей/межсетевого протокола (TCP/IP), которые известны в области компьютерных сетей. Интернет может быть описан как система географически распределенных удаленных компьютерных сетей, связанных с помощью компьютеров, выполняющих сетевые протоколы, которые позволяют пользователям взаимодействовать и обмениваться информацией по сети (сетям). Благодаря такому широкому обмену информацией удаленные сети, такие как Интернет, к настоящему времени в общем случае развились в открытую систему, с помощью которой разработчики практически без ограничения могут проектировать приложения для выполнения специализированных операций или служб.
Таким образом, сетевая инфраструктура допускает множество топологий сети, таких как клиент-сервер, одноранговая или гибридная архитектура. «Клиент» представляет собой член класса или группы, которая использует службы другого класса или группы, к которой он не относится. Таким образом, в вычислительных системах клиент - это процесс, то есть, приближенно говоря, набор команд или задач, который запрашивает службу, обеспечиваемую другой программой. Клиентский процесс использует запрашиваемую службу без необходимости «знать» какие-либо подробности работы другой программы или непосредственно службы. В архитектуре клиент-сервер, в частности в сетевой системе, клиентом обычно является компьютер, который выполняет доступ к совместно используемым ресурсам сети, предоставляемым другим компьютером, например сервером. На фиг.6, например, компьютеры 620а, 620b, 620с, 620d, 620e могут рассматриваться как клиенты, и компьютеры 610а, 610b и т.д. могут рассматриваться как серверы, причем серверы 610а, 610b и т.д. поддерживают данные, которые затем копируются на клиентские компьютеры 620а, 620b, 620с, 620d, 620e и т.д., хотя любой компьютер может считаться клиентом, сервером или и тем, и другим в зависимости от обстоятельств. Любое из этих вычислительных устройств может обрабатывать данные или запрашивать службы или задачи, которые могут подразумевать алгоритмы оптимизации и процессы в соответствии по меньшей мере с одним обобщенным не ограничивающим вариантом выполнения.
Сервер обычно представляет собой удаленную компьютерную систему, доступную по удаленной или локальной сети, такой как Интернет или инфраструктуры беспроводной сети. Клиентский процесс может являться активным в первой компьютерной системе, и серверный процесс может являться активным во второй компьютерной системе, взаимодействующими друг с другом через средство связи, тем самым обеспечивая распределенные функциональные возможности и давая возможность множеству клиентов использовать в своих интересах информационные возможности сервера. Любые программные объекты, используемые в соответствии с алгоритмами оптимизации и процессами по меньшей мере одного обобщенного не ограничивающего варианта выполнения, могут быть распределены по множеству вычислительных устройств или объектов.
Клиент(ы) и сервер(ы) взаимодействуют друг с другом с использованием функциональных возможностей, предоставленных уровнем (уровнями) протокола. Например, протокол для пересылки гипертекста (HTTP) является общим протоколом, который используется вместе со Всемирной сетью (WWW), или «Сетью». Как правило, сетевой адрес компьютера, такой как IP-адрес или другая ссылка, такая как универсальный указатель ресурса (URL), может использоваться для идентификации серверного или клиентского компьютера друг для друга. Сетевой адрес может называться адресом URL. Связь может быть обеспечена через средство связи, например клиент(ы) и сервер(ы) могут быть соединены друг с другом через соединение по протоколу TCP/IP для связи с высокой информационной емкостью.
Таким образом, фиг.6 показывает иллюстративную сетевую или распределенную среду с сервером (серверами), взаимодействующим с клиентским компьютером (компьютерами) через сеть/шину, в которой может использоваться описанное здесь понижение PAR. Более конкретно, множество серверов 610а, 610b и т.д. взаимосвязаны через сеть/шину 640 связи, которая может представлять собой локальную сеть (LAN), глобальную сеть (WAN), интранет, сеть системы GSM, Интернет и т.д., с несколькими клиентскими или удаленными вычислительными устройствами 620а, 620b, 620с, 620d, 620е и т.д., такими как переносной компьютер, карманный компьютер, маломощный клиент, сетевой бытовой прибор или другое устройство, такое как видеомагнитофон, телевизор, печь, устройство освещения, нагреватель и т.п., в соответствии с настоящим новшеством. Таким образом, подразумевается, что настоящее изобретение может относиться к любому вычислительному устройству, для которого желательно передавать данные по сети.
В сетевой среде, в которой сеть/шина 640 связи представляет собой Интернет, например, серверы 610а, 610b и т.д. могут являться веб-серверами, с которыми клиенты 620а, 620b, 620с, 620d, 620е и т.д. взаимодействуют через любой из множества известных протоколов, таких как протокол HTTP. Серверы 610а, 610b и т.д. могут также служить в качестве клиентов 620а, 620b, 620с, 620d, 620e и т.д., что может являться характеристикой распределенной вычислительной среды.
Как было упомянуто, связь может являться проводной или беспроводной или представлять собой комбинацию проводной и беспроводной связи по необходимости. Клиентские устройства 620а, 620b, 620с, 620d, 620e и т.д. могут взаимодействовать или не взаимодействовать через сеть/шину 640 связи и могут иметь относящиеся к ним независимые взаимодействия. Например, в случае телевизора или видеомагнитофона может иметься или не иметься сетевой аспект их управления. Каждый клиентский компьютер 620а, 620b, 620с, 620d, 620e и т.д. и серверный компьютер 610а, 610b и т.д. может быть оснащен различными модулями или объектами 635а, 635b, 635с и т.д. прикладных программ и соединениями или доступом к запоминающим элементам или объектам различных типов, через которые могут быть сохранены файлы или потоки данных или на которые может быть загружена, передана или перемещена часть (части) файлов или потоков данных. Любой из компьютеров 610а, 610b, 620а, 620b, 620с, 620d, 620e и т.д. может быть ответственным за поддержку и обновление базы 630 данных или другого запоминающего элемента, такого как база данных или память 630 для хранения данных, обработанных или сохраненных в соответствии по меньшей мере с одним обобщенным не ограничивающим вариантом выполнения. Таким образом, настоящее изобретение может быть использовано в компьютерной сетевой среде, имеющей клиентские компьютеры 620а, 620b, 620с, 620d, 620e и т.д., которые могут получить доступ и взаимодействовать с компьютерной сетью/шиной 640, и серверные компьютеры 610а, 610b и т.д., которые могут взаимодействовать с клиентскими компьютерами 620а, 620b, 620с, 620d, 620e и т.д. и другими подобными устройствами и базой 630 данных.
На фиг.7 показана система 700 беспроводной связи с множеством базовых станций 710 и множеством терминалов 720, которая может быть использована вместе с одним или более аспектами описанного здесь понижения PAR. Базовая станция в общем случае является стационарной станцией, которая взаимодействует с терминалами и может также называться точкой доступа, узлом В или какими-либо другими терминами. Каждая базовая станция 710 обеспечивает покрытие связи для конкретной географической области, показанной как три географических области, обозначенные 702а, 702b и 702с. Термин «сота» может относиться к базовой станции и/или ее зоне охвата в зависимости от контекста, в котором используется термин. Для улучшения пропускной способности системы зона охвата базовой станции может быть разделена на множество меньших областей (например, на три меньшие области для соты 702а на фиг.7) 704а, 704b и 704с. Каждая меньшая область может обслуживаться соответствующей базовой приемопередающей станцией (BTS). Термин «сектор» может относиться к базовой приемопередающей станции (BTS) и/или ее зоне охвата в зависимости от контекста, в котором используется термин. Для разделенной на секторы соты станции BTS для всех секторов этой соты обычно совмещаются в пределах базовой станции для соты. Описанные здесь методы передачи могут использоваться для системы с разделенными на секторы сотами, а также для системы с не разделенными на секторы сотами. Для простоты в последующем описании термин «базовая станция» используется в общем для стационарной станции, которая обслуживает сектор, а также для стационарной станции, которая обслуживает соту.
Терминалы 720 обычно рассредоточены по системе, и каждый терминал может являться стационарным или мобильным. Терминал также может называться мобильной станцией, пользовательским оборудованием, пользовательским устройством или каким-либо другим термином. Терминал может являться беспроводным устройством, сотовым телефоном, карманным компьютером (PDA), беспроводной модемной картой и так далее. Каждый терминал 720 может не взаимодействовать с базовой станцией или взаимодействовать с одной базовой станцией или множеством базовых станций по нисходящей линии связи и восходящей линии связи в любой заданный момент. Нисходящей линией (или прямой линией связи) называется линия связи от базовых станций к терминалам, и восходящей линией (или обратной линией связи) называется линия связи от терминалов к базовым станциям.
В централизованной архитектуре системный контроллер 730 соединяется с базовыми станциями 710 и обеспечивает координацию и управление для базовых станций 710. В распределенной архитектуре базовые станции 710 могут взаимодействовать друг с другом при необходимости. Передача данных по прямой линии связи происходит с одной точки доступа на один терминал доступа с максимальной или близкой к максимальной скоростью передачи данных, которая может поддерживаться с помощью прямой линии связи и/или системы связи. Дополнительные каналы прямой линии связи (например, канал управления) могут передаваться с множества точек доступа на один терминал доступа. Передача данных по обратной линии связи может происходить с одного терминала доступа на одну или более точек доступа.
Фиг.8 является иллюстрацией ad hoc/непланируемой/частично планируемой среды 800 беспроводной связи в соответствии с различными аспектами описанного здесь понижения PAR. Система 800 может содержать одну или более базовых станций 802 в одном или более секторах, которые принимают, передают, повторяют и т.д. сигналы беспроводной связи друг другу и/или одному или более мобильным устройствам 804. Как показано, каждая базовая станция 802 может обеспечить покрытие связи для конкретной географической области, показанной как четыре географических области, обозначенные 806а, 806b, 806с и 806d. Каждая базовая станция 802 может содержать цепь передатчика и цепь приемника, каждая из которых может в свою очередь содержать множество компонентов, относящихся к передаче и приему сигналов (например, процессоры, модуляторы, мультиплексоры, демодуляторы, демультиплексоры, антенны и т.д.), как будет понятно специалистам в данной области техники. Мобильные устройства 804 могут представлять собой, например, сотовые телефоны, смартфоны, переносные компьютеры, карманные устройства связи, карманные вычислительные устройства, спутниковые радиоприемники, системы глобального определения местоположения, карманные компьютеры (PDA) и/или любые другие подходящие устройства для взаимодействия по беспроводной сети 800. Система 800 может использоваться вместе с различными аспектами, описанными здесь для успешной реализации понижения PAR в одном иллюстративном не ограничивающем варианте выполнения.
Фиг.9 иллюстрирует способ 900, включающий в себя прием значения понижения PAR на этапе 902. На этапе 904 принятое значение понижения PAR применяется для определения значения мощности, например распределения мощности. На этапе 906 значение понижения PAR по меньшей мере частично основано на типе модуляции. На этапе 908 определяется скорость для передачи по восходящей линии связи. На этапе 910 PAR по меньшей мере частично основано на типе модуляции, в частности, более для QAM, чем для QPSK.
Если варианты выполнения реализованы в программном обеспечении, встроенном программном обеспечении, связующем программном обеспечении или микрокоде, программном коде или кодовых сегментах, они могут быть сохранены на машиночитаемом носителе, таком как компонент хранения. Кодовый сегмент может представлять собой процедуру, функцию, программу, подпрограмму, модуль, пакет программ, класс или любую комбинацию команд, структур данных или программных операторов. Кодовый сегмент может быть соединен с другим кодовым сегментом или аппаратной схемой путем передачи и/или приема информации, данных, аргументов, параметров или содержимого памяти. Информация, аргументы, параметры, данные и т.д. могут быть отправлены или переданы с использованием любых подходящих средств, в том числе совместного использования памяти, передачи сообщений, передачи маркера, передачи по сети и т.д.
В случае программной реализации описанные здесь методы могут быть реализованы с помощью модулей (например, процедур, функций и так далее), которые выполняют описанные здесь функции. Программные коды могут быть сохранены в блоках памяти и исполняться с помощью процессоров. Блок памяти может быть реализован в пределах процессора или являться внешним по отношению к процессору, и в этом случае он может быть соединен с возможностью взаимодействия с процессором через различные средства, известные в области техники.
Мобильное устройство может выполнять широковещание с использованием фемтосоты или «суперсоты». Фемтосота первоначально называлась базовой станцией точки доступа и представляет собой масштабируемое, многоканальное устройство двусторонней связи, расширяющее обычную базовую станцию путем слияния всех главных компонентов инфраструктуры передачи данных. Обычным примером является базовая станция точки доступа системы UMTS, содержащая узел В, контроллер беспроводной сети (RNC) и узел GSN только с Ethernet или широкополосным соединением (реже, ATM/TDM) с Интернетом или интранетом. Приложение VoIP позволяет такому блоку обеспечивать службы передачи голоса и данных таким же образом, как обычная базовая станция, но с простотой развертывания точки доступа Wi-Fi. Другие примеры включают в себя решения с использованием технологий CDMA-2000 и WiMAX.
Основное преимущество базовой станции точки доступа состоит в простоте масштабируемого развертывания с крайне низкой стоимостью. Исследования показали, что базовые станции точки доступа могут быть выполнены с возможностью масштабирования от простого охвата точки до широкого развертывания путем переоборудования таких блоков в полномасштабные базовые станции. Заявленные привлекательные достоинства для оператора сотовой связи заключаются в том, что эти устройства могут увеличить как пропускную способность, так и охват при сокращении и капиталовложений (САРЕХ), и эксплуатационных расходов (ОРЕХ).
Базовые станции точки доступа представляют собой автономные блоки, которые обычно развертываются в активных точках, в зданиях и даже в домашних условиях. Вариации включают в себя присоединение маршрутизатора Wi-Fi, чтобы дать возможность активной точке Wi-Fi работать как обратное соединение для сотовой активной точки или наоборот. Фемтосоты являются альтернативным способом предоставления преимуществ конвергенции фиксированной и мобильной связи (FMC). Различие состоит в том, что большинство архитектур технологии FMC требует нового телефонного аппарата (с двойным режимом), в то время как развертывание на основе фемтосоты будет работать с существующими телефонными аппаратами. В результате базовые станции точки доступа должны работать с телефонными аппаратами, которые совместимы с существующими технологиями RAN. Повторное использование существующих технологий RAN (и потенциально повторное использование существующих частотных каналов) может создать проблемы, так как дополнительные передатчики фемтосот представляют собой большое количество источников помех, потенциально приводящих к существенным затруднениям в работе для существующих применений. Это представляет собой одну из самых больших проблемных областей, которые фемтосоты должны преодолеть, если они должны иметь успех.
Базовые станции точки доступа обычно полагаются на Интернет для обеспечения связи, что может потенциально уменьшить стоимость развертывания, но вносит риски безопасности, которые обычно не существуют в обычных системах сотовой связи. «Суперсота» представляет собой очень большую соту, которая покрывает область в масштабах страны или больше.
Фиг.10 иллюстрирует способ 1000, в котором индекс качества канала (CQI) от одной антенны является контролируемым по мощности в качестве опорного сигнала на этапе 1002. На этапе 1004 выводится по меньшей мере одно условие канала. На этапе 1006 выводится по меньшей мере одно условие канала по меньшей мере частично на основе множества широкополосных контрольных сигналов. На этапе 1008 выводится по меньшей мере одно условие канала по меньшей мере частично на основе канала запроса. Решения относительно того, на основе чего и как производить вывод, могут быть приняты через использование уровня искусственного интеллекта (AI). Кроме того, в других вариантах выполнения с уровнем безопасности или без него соты могут динамически изменять выводы по меньшей мере частично на основе решений с помощью искусственного интеллекта. Датчик может обеспечить обратную связь для помощи в таком решении. Например, датчик может определять условия сети в заданное время и изменять количество и/или местоположения помех.
Фиг.11 иллюстрирует способ 1100, в котором исходный узел В находится во взаимодействии с мобильным устройством 1104. В одном иллюстративном обобщенном не ограничивающем варианте выполнения способ 1000 включает в себя использование уровня 1006 безопасности. В блоке 1108 по меньшей мере один элемент множества, состоящего из распределения мощности (РА), отношения пиковой и средней мощности (PAR) и спектральной плотности мощности (PSD), динамически изменяется или корректируется, как описано здесь.
Поскольку по меньшей мере часть взаимодействия между устройством 1104 и узлом В является беспроводным, в одном иллюстративном, обобщенном не ограничивающем варианте выполнения обеспечивается уровень безопасности 1106. Уровень 1106 безопасности может использоваться для криптографической защиты (например, шифрования) данных, а также для цифровой подписи данных для увеличения безопасности и предотвращения нежелательного, неумышленного или злонамеренного раскрытия. На практике компонент или уровень 1106 безопасности может передавать данные между узлом В 1102 и мобильным устройством 1104. В одном иллюстративном не ограничивающем варианте выполнения обеспечивается датчик 1110.
Компонент шифрования может использоваться для криптографической защиты данных во время передачи, а также при хранении. Компонент шифрования использует алгоритм шифрования для кодирования данных в целях безопасности. Алгоритм по существу представляет собой формулу, которая используется для преобразования данных в секретный код. Каждый алгоритм использует строку битов, известную как «ключ», для выполнения вычислений. Чем больше ключ (например, чем больше битов в ключе), тем большее количество потенциальных шаблонов может быть создано, и тем самым более сложно сломать код и расшифровать содержание данных.
Большинство алгоритмов шифрования использует способ блочного шифра, который кодирует фиксированные блоки входной информации, которые обычно имеют длину 64 до 128 битов. Компонент расшифровки может использоваться для преобразования зашифрованных данных обратно в их первоначальный вид. В одном аспекте открытый ключ может использоваться для шифрования данных при передаче в запоминающее устройство. После извлечения данные могут быть расшифрованы с использованием секретного ключа, который соответствует открытому ключу, использованному для шифрования.
Компонент подписи может использоваться для цифровой подписи данных и документов при передаче и/или при извлечении из устройства 1104. Следует понимать, что цифровая подпись или сертификат гарантируют, что файл не был изменен, подобно тому, если бы он передавался в электронным образом опечатанном конверте. «Подпись» представляет собой зашифрованную выборку (например, одностороннюю хеш-функцию), используемую для подтверждения подлинности данных. После доступа к данным получатель может расшифровать выборку, а также повторно вычислить выборку из принятого файла или данных. Если выборки совпадают, то это доказывает, что файл не был поврежден или подделан. На практике цифровые сертификаты, выпущенные центром сертификации, чаще всего используются для гарантии подлинности цифровой подписи.
Кроме того, уровень 1106 безопасности может использовать контекстную осведомленность (например, компонент контекстной осведомленности) для увеличения безопасности. Например, компонент контекстной осведомленности может использоваться для отслеживания и обнаружения критериев, относящихся к данным, переданным устройству 1104 или запрашиваемым у него. На практике эти контекстные факторы могут использоваться для фильтрования нежелательных сообщений (спама), извлечения управления (например, доступа к очень уязвимым данным из сети общего пользования) и т.п. Следует понимать, что в аспектах изобретения компонент контекстной осведомленности может использовать логическую схему, которая регулирует передачу и/или извлечение данных в соответствии с внешними критериями и факторами. Использование контекстной осведомленности может выполняться вместе с уровнем искусственного интеллекта (AI).
Уровень или компонент искусственного интеллекта может использоваться для обеспечения возможности делать выводы и/или определять, когда, где и как динамически изменить степень безопасности и/или величину изменения значения мощности. Такой вывод дает в результате построение новых событий или действий из набора наблюдаемых событий и/или сохраненных данных о событиях, коррелируются ли события в близости по времени, и исходят ли события и данные из одного или нескольких источников событий и данных.
Компонент искусственного интеллекта также может использовать любое множество подходящих основанных на искусственном интеллекте схем вместе с обеспечением возможности различных аспектов описанного здесь новшества. Классификация может использовать вероятностный и/или основанный на статистике анализ (например, разложение на утилиты анализа и стоимость) для прогнозирования или вывода действия, которое желательно для пользователя выполнить автоматически. Уровень искусственного интеллекта может использоваться вместе с уровнем безопасности для вывода изменений в передаваемых данных и выдачи рекомендаций уровню безопасности относительно того, какую степень безопасности следует применить.
Например, может использоваться классификатор по методу опорных векторов (SVM). Могут использоваться другие подходы к классификации, включающие в себя байесовские сети, деревья принятия решений и вероятностные модели классификации, обеспечивающие различные шаблоны независимости. Используемое здесь понятие классификации также включает в себя статистическую регрессию, которая используется для разработки модели приоритета.
Кроме того, датчик 1110 может использоваться вместе с уровнем 1106 безопасности. Также могут использоваться факторы опознавания личности для увеличения безопасности с применением датчика 1110. Например, биометрические данные (например, отпечатки пальцев, изображение сетчатки глаза, распознавание лица, последовательности ДНК, анализ почерка, распознавание речи) могут использоваться для улучшения аутентификации для управления доступом в хранилища данных. Следует понимать, что при подтверждении личности пользователя варианты выполнения могут использовать проверку по множеству факторов.
Датчик 1110 также может использоваться для предоставления уровню 1106 безопасности обобщенных данных измерений, не относящихся к личности человека, таких как данные о состоянии электромагнитного поля или предсказанные метеорологические данные и т.д. Например, любое мыслимое условие может быть считано с датчика, и уровни безопасности могут быть скорректированы или определены в зависимости от считанного условия.
Фиг.12 иллюстрирует среду 1200, в которой узел В, такой как узел В 1202 источника, взаимодействует с мобильным устройством 1204. В одном иллюстративном обобщенном не ограничивающем варианте выполнения способ 1200 включает в себя использование оптимизатора 1206. Оптимизатор 1206 обеспечен для оптимизации взаимодействия между узлом В 1202 и устройством 1204. Оптимизатор 1206 оптимизирует или улучшает взаимодействие между узлом В 1202 и устройством 1204 путем приема информации безопасности от уровня 1208 безопасности. Например, когда уровень 1208 безопасности сообщает оптимизатору 1206, что они оба находятся в безопасной среде, оптимизатор 1206 сопоставляет эту информацию с другой информацией и может проинструктировать уровень 1208 безопасности выполнять все передачи без применения схем безопасности для достижения максимальной скорости. Кроме того, уровень или компонент 1210 обратной связи может обеспечить обратную связь относительно пропущенных пакетов данных или другой информации для обеспечения обратной связи оптимизатору 1206. Эта обратная связь пропущенных пакетов может быть сопоставлена с желательной степенью безопасности, чтобы при желании сделать возможной менее безопасную, но более высокоскоростную передачу данных. Кроме того, оптимизатор 1206 может вести учет помех и различных схем понижения отношения PAR и адаптивно выбирать наилучшую схему при текущих условиях.
Как было упомянуто, изобретение относится к любому устройству, в котором может быть желательно передавать данные, например, к мобильному устройству. Таким образом, следует понимать что портативные, переносные и другие вычислительные устройства и вычислительные объекты всех видов подразумеваются для использования в связи с настоящим изобретением, то есть везде, где устройство может передавать данные или иным образом принимать, обрабатывать или хранить данные. В соответствии с этим описанный ранее на фиг.11 удаленный компьютер общего применения представляет собой всего лишь один пример, и настоящее изобретение может быть осуществлено с любым клиентом, имеющим функциональную совместимость и взаимодействие с помощью сети/шины. Таким образом, настоящее изобретение может быть реализовано в среде сетевого обслуживания, в которую включено очень немного или минимальное количество клиентских ресурсов, например сетевая среда, в которой клиентское устройство служит лишь в качестве интерфейса с сетью/шиной, например объект, помещенный в бытовой прибор.
Хотя не требуется, по меньшей мере один обобщенный не ограничивающий вариант выполнения может быть частично реализован через операционную систему для использования разработчиком служб для устройства или объекта и/или быть включенным в прикладную программу, которая работает вместе с компонентом (компонентами) по меньшей мере одного обобщенного не ограничивающего варианта выполнения. Программное обеспечение может быть описано в общем контексте исполняемых компьютером команд, таких как программные модули, исполняемые одним или более компьютерами, такими как клиентские рабочие станции, серверы или другие устройства. Специалисты в области техники поймут, что изобретение может быть применено на практике вместе с другими конфигурациями компьютерных систем и протоколами.
Фиг.13, 14 и 15 представляют результаты моделирования PAR для LFDM и OFDM с порядками модуляции, определенными в таблице 1, соответственно на графиках 1300, 1400 и 1500. Эти результаты показывают разность PAR приблизительно 1 дБ между 64 QAM и QPSK или между 16 QAM и QPSK в точке, где PAR составляет 99,9% для SC-FDM. Разность PAR между 64 QAM и 16 QAM является довольно малой. Для локализованного OFDM разность PAR является малой для всех модуляций. При сравнении LFDM с OFDM имеется значимое сокращение PAR. Разность составляет приблизительно 2,5 дБ для QPSK и 1,8 дБ для 16 QAM и 64 QAM. Фиг.13 иллюстрирует PAR для LFDM для 16 QAM и QPSK, фиг.14 иллюстрирует PAR для LFDM для 64 QAM и QPSK, и фиг.15 иллюстрирует PAR для LFDM для 64 QAM и 16 QAM. Для передач MIMO с управлением PARC разность PAR между разными потоками может составлять более 1 дБ. Для передачи MIMO с перестановкой антенн, такой как VAP, PAR находится между PAR двух модуляций со смещением к PAR для модуляции более высокого порядка. Причем модуляция более высокого порядка представляет собой тип цифровой модуляции обычно с порядком 4 или выше. Примерами являются QPSK, m-QAM и т.д.
Из приведенных выше описаний, когда UE сообщает узлу В в качестве обратной связи разность PSD для планирования некоторой скорости передачи, должно быть понятно и от UE, и от узла В, что учитывается некоторое понижение PAR. Это применимо не только для операций MIMO, но также и для операций SIMO или SISO. Например, если UE сообщает разность PSD, предполагающую понижение PAR при передаче QPSK, узел В должен знать точное предполагаемое понижение. Если узел В планирует схему модуляции и кодирования (MCS) с 16 QAM без корректировки понижения PAR, запланированная скорость будут выше той, которую UE может фактически поддержать. Это приведет к ненужной повторной передаче пакетов и потерям в пропускной способности.
Для правильного управления работой системы в спецификациях стандартов должно быть явным образом определено, какое понижение PAR предполагается, когда разность PSD сообщается узлу В в качестве обратной связи от UE и для операций MIMO, и для операций SIMO. Одно такое определение может быть таким, что UE должно сообщить в качестве обратной связи разность PSD, предполагая понижение PAR QPSK, или предполагая понижение PAR 16 QAM. Планировщик выбирает MCS на основе разности PSD. Если порядок модуляции отличается от предполагаемого порядка модуляции, должна быть принята во внимание разность PAR, и вместо этого может быть выбрана другая MCS. Разность PAR для различных модуляций для операций SIMO и MIMO определена выше.
Здесь описано воздействие значения понижения PAR в различных схемах MIMO, когда LFDM используется для передач восходящей линии. Имеется значительное различие PAR для разных порядков модуляции, когда к уровням MIMO не применяется перестановка, такая как PARC. Если применяется перестановка уровней на уровне символов, такая как избирательная перестановка виртуальных антенн (S-VAP), PAR каждого уровня является близким к среднему значению PAR уровней до перестановки.
Кроме того, в аспекте изобретения и для операций SIMO, и для операций MIMO в стандарте следует определить, какой тип понижения PAR предполагается, когда UE сообщает обратно разность PSD. На основе этой информации узел В сможет соответствующим образом применить разностное понижение PAR и выбрать правильную скорость для передачи восходящей линии.
Приведенное выше описание содержит примеры одного или более аспектов изобретения. Безусловно, невозможно описать каждую мыслимую комбинацию компонентов или методов в целях описания вышеупомянутых аспектов изобретения, но специалисту в данной области техники должно быть понятно, что возможно выполнение множества дополнительных комбинаций и модификаций различных аспектов изобретения. В соответствии с этим подразумевается, что описанные аспекты изобретения охватывают все такие изменения, модификации и разновидности, которые находятся в пределах сущности и объема приложенной формулы изобретения. Кроме того, в тех случаях, когда термин «включает в себя» используется либо в подробном описании, либо в формуле изобретения, такой термин подразумевается включающим подобно тому, как интерпретируется термин «содержащий», используемый в качестве переходного слова в формуле изобретения.