ВЫХОД ИЗ НЕСООТВЕТСТВИЯ РЕСУРСОВ В СИСТЕМЕ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ
WAY OUT OF RESOURCES DISPARITY IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее раскрытие относится, в основном, к беспроводной связи, и более конкретно, к способам выхода из несоответствия ресурсов в системе беспроводной связи.
Уровень техники
Беспроводная связь проникла почти во все аспекты повседневной работы человека. Для облегчения рабочей/школьной, а также развлекательной деятельности широко развернуты системы беспроводной связи (радиосвязи), которые обеспечивают различные виды содержимого связи, такие как речь, данные, видеоинформация и так далее. Указанными системами могут быть системы множественного доступа, которые выполнены с возможностью поддержки связи для нескольких терминалов посредством совместного использования доступных ресурсов системы. Возможные варианты таких систем множественного доступа включают в себя системы множественного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA), системы множественного доступа с временным разделением каналов (TDMA), системы множественного доступа с частотным разделением каналов (FDMA) и системы множественного доступа с ортогональным частотным разделением сигналов (OFDMA).
Система радиосвязи множественного доступа может одновременно поддерживать связь для нескольких беспроводных терминалов. В такой системе, каждый терминал может осуществлять связь с одним или большим количеством секторов посредством передачи по прямой и обратной линии связи. Прямая линия связи (или нисходящая линия связи) относится к линии связи из секторов в терминалы, и обратная линия связи (или восходящая линия связи) относится к линии связи из терминалов в секторы. Указанные линии связи могут быть установлены посредством систем с одним входом и одним выходом (SISO), со многими входами и одним выходом (MISO), и/или со многими входами и многими выходами (MIMO).
Несколько терминалов могут одновременно осуществлять передачу по обратной линии связи посредством мультиплексирования своих передач, так чтобы они были ортогональны друг другу во временной, частотной и/или кодовой области. При достижении полной ортогональности между передачами передачи каждого терминала не должны создавать помехи для передач из других терминалов в секторе приема. Однако часто не реализуют полной ортогональности между передачами из различных терминалов из-за условий канала, недостатков приемника и других факторов. В результате, терминалы часто приводят к наличию некоторого количества помех для других терминалов, осуществляющих связь с тем же сектором. Кроме того, так как передачи из терминалов, осуществляющих связь с различными секторами, обычно, не ортогональны друг другу, каждый терминал может также приводить к помехам для терминалов, осуществляющих связь с близлежащими секторами. Указанные помехи приводят к снижению эффективности каждого терминала в системе с последующим ухудшением качества обслуживания (QoS). Для поддержания QoS при осуществлении связи должны быть приведены в соответствие уровни помех с ресурсами, назначенными для связи. Соответственно, в технике существует потребность в эффективных способах для уменьшения воздействия помех и для назначения ресурсов, совместимых с рабочими уровнями помех в системе радиосвязи.
Сущность изобретения
Последующее представляет собой упрощенное краткое изложение для обеспечения базового понимания некоторых аспектов раскрытых вариантов осуществления. Это краткое изложение не является расширенным обзором и не предназначено ни для определения ключевых или критических элементов, ни для очерчивания контекста таких вариантов осуществления. Его задача состоит в том, чтобы представить некоторые концепции описанных вариантов осуществления в упрощенном виде, в качестве вводной части к более подробному описанию, которое приведено ниже.
Согласно аспекту, в данном описании раскрыт способ выхода из несоответствия ресурсов связи, который применяют в системе беспроводной связи, способ содержит: прием назначения ресурсов связи; определение существования несоответствия ресурсов между назначением ресурсов и проектируемым уровнем ресурсов связи; и ответа на несоответствие ресурсов связи корректировкой ресурсов.
Согласно другому аспекту, в данном описании раскрыто беспроводное устройство связи, которое содержит: интегральную схему, сконфигурированную для приема планирования ресурсов, для вычисления проектируемого уровня ресурсов и для определения существования несоответствия между спланированными ресурсами и проектируемыми ресурсами и для выхода из несоответствия ресурсов; и память, которая соединена с интегральной схемой и в которой хранятся данные.
Согласно еще одному аспекту, устройство, применяемое в беспроводной связи, которое способствует выходу из несоответствия ресурсов, содержит: средство для установки проекта ресурсов связи, средство для формирования адаптивного ответа на несоответствие назначения ресурсов между проектом ресурсов связи и спланированным ресурсом связи; и средство для передачи адаптивного ответа на несоответствие назначения ресурсов.
Согласно еще одному аспекту, носитель информации, считываемый компьютером, содержит: код для предписывания компьютеру вычислить оценку без обратной связи ресурсов, требуемых для осуществления беспроводной связи, подчиненной одному или большему количеству ограничений связи; код для предписывания компьютеру принять назначение ресурсов; код для предписывания компьютеру сравнить оценку ресурсов, требуемых для осуществления беспроводной связи, подчиненной одному или более ограничениям связи, с назначенными ресурсами, и определения, существует ли несоответствие требуемых и назначенных ресурсов, и код для предписывания компьютеру ответить на несоответствие ресурсов посредством передачи одного или большего количества скорректированных ресурсов из группы назначенных ресурсов.
Согласно аспекту, устройство, функционирующее в беспроводной среде, содержит: средство для планирования одного или большего количества ресурсов связи; средство для корректировки спланированных ресурсов связи в ответ на принятую связь, которая передает информацию относительно альтернативной совокупности ресурсов связи; и средство для повторного планирования совокупности альтернативных ресурсов связи.
Согласно другому аспекту, в системе беспроводной связи, устройство содержит: интегральную схему, сконфигурированную с возможностью назначения совокупности временных-частотных ресурсов, приема совокупности скорректированных ресурсов и осуществления связи с применением скорректированного ресурса; и память, соединенную с интегральной схемой, в которой хранятся данные и алгоритмы.
Согласно еще одному аспекту, способ, используемый в системе беспроводной связи, содержит: планирование первой совокупности ресурсов связи; прием второй совокупности ресурсов связи в ответ на первую совокупность спланированных ресурсов связи; и определение, осуществить ли повторное планирование первой совокупности (ресурсов) связи в соответствии с принятой второй совокупностью ресурсов.
Носитель информации, считываемый компьютером, содержит: код для предписывания компьютеру назначить первую совокупность ресурсов для осуществления беспроводной связи; код для предписывания компьютеру повторно назначить первую совокупность ресурсов в ответ на принятую связь, передающую информацию, что первая совокупность ресурсов связи не соответствует совокупности проектируемых ресурсов.
Один или большее количество вариантов осуществления содержат признаки, полностью описанные далее и, в частности, указанные в формуле изобретения, для выполнения описанных выше и связанных с ними задач. Последующее описание и приложенные чертежи подробно поясняют определенные пояснительные аспекты и являются показательными для нескольких различных вариантов, в которых применяют принципы вариантов осуществления. Из последующего подробного описания при рассмотрении его совместно с чертежами станут очевидны другие преимущества и новые признаки, и раскрытые варианты осуществления предназначены для включения в себя всех таких аспектов и их эквивалентов.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 иллюстрирует систему радиосвязи множественного доступа, согласно изложенным в данном описании различным аспектам.
Фиг.2 иллюстрирует блочную диаграмму возможной системы, которая способствует выходу из несоответствия назначения ресурсов.
Фиг.3A и фиг.3B - диаграммы, которые иллюстрируют, соответственно, несоответствие ресурсов и возможный вариант ответа на несоответствие, согласно аспекту рассматриваемого раскрытия.
Фиг.4A, фиг.4B и фиг.4C - возможные адаптивные ответы на несоответствие, согласно аспекту рассматриваемого раскрытия.
Фиг.5 - блочная диаграмма возможной системы, которая обрабатывает ответ с выходом из несоответствия, содержащий форматы пакетов данных, адаптированные к ресурсу, согласно представленному в данном описании аспекту.
Фиг.6 иллюстрирует возможный вариант осуществления компонента ответа на несоответствие, который определяет выход из несоответствия ресурсов, согласно аспекту рассматриваемого раскрытия.
Фиг.7 представляет блок-схему способа формирования проекта ресурсов связи и манипулирования им в системе радиосвязи, согласно аспектам рассматриваемого описания.
Фиг.8 - блок-схема способа ответа на несоответствие связи в системе радиосвязи.
Фиг.9 - блок-схема способа планирования/повторного планирования ресурсов связи в системе радиосвязи, согласно аспекту рассматриваемого описания.
Фиг.10 - блочная диаграмма возможных передатчика и приемника со многими входами и многими выходами (MIMO), в которых может быть применен выход из несоответствия назначения, согласно аспектам, раскрытым в рассматриваемом описании.
Фиг.11 - блочная диаграмма возможной многопользовательской конфигурации MIMO, где может быть осуществлена связь, согласно одному или большему количеству аспектов рассматриваемого раскрытия.
Фиг.12 - блочная диаграмма возможной системы, которая координирует ресурсы обратной линии связи и выход из несоответствия ресурсов в системе радиосвязи.
Фиг.13 - блочная диаграмма системы, которая координирует ресурс обратной линии связи и выход из несоответствия назначения в системе радиосвязи, согласно различным аспектам.
Фиг.14 - блочная диаграмма возможной системы, которая обеспечивает возможность выхода из несоответствия назначения ресурсов в системе радиосвязи, согласно аспекту этого раскрытия.
Фиг.15 - блочная диаграмма возможной системы, которая обеспечивает возможность планирования/повторного планирования ресурсов в системе радиосвязи, согласно аспекту рассматриваемого изобретения.
Осуществление изобретения
Теперь будут описаны различные варианты осуществления, согласно чертежам, в которых используют сквозную нумерацию. В последующем описании в пояснительных целях изложены многочисленные конкретные подробности для обеспечения полного понимания одного или большего количества вариантов осуществления. Однако, очевидно, что такой вариант(ы) осуществления может быть осуществлен на практике без указанных конкретных подробностей. В других случаях, для облегчения описания одного или большего количества вариантов осуществления, известные структуры и устройства изображены в виде блочной диаграммы.
Дополнительно термин "или" предназначен для обозначения скорее включающего "или", чем исключающего "или". То есть, если, не определено иначе, или отстраняясь от контекста, "X применяет А или B" означает любую из перестановок естественного включения. То есть, если X применяет A; X применяет B; или X применяет и А и B, то "X применяет А или B" удовлетворяет любому из случаев, приведенных выше. Дополнительно в этой заявке и приложенной формуле изобретения единственное число используют так, что оно подразумевает "один или большее количество", если не определено иначе или из контекста не очевидно, что имеют в виду единственное число.
В этой заявке термины "компонент", "модуль", "система" и т.п. используют для определения объекта, относящегося к компьютеру, или аппаратных средств, программируемого оборудования, комбинации аппаратных средств и программного обеспечения, программного обеспечения или программного обеспечения при выполнении. Например, компонентом может быть процесс, выполняющийся на процессоре, процессор, объект, выполнимая программа, поток выполнения, программа и/или компьютер и т.д. Для иллюстрации, компонентом может быть и прикладная программа, выполняющаяся на вычислительном устройстве, и вычислительное устройство. Один или большее количество компонентов могут быть размещены постоянно внутри процесса и/или потока выполнения, и компонент может быть размещен на одном компьютере и/или распределен между двумя или большим количеством компьютеров. Дополнительно указанные компоненты могут выполняться с различных носителей информации, считываемых компьютером, содержащих различные сохраненные на них структуры данных. Компоненты могут осуществлять связь посредством локальных и/или удаленных процессов, например, в соответствии с сигналом, содержащим один или большее количество пакетов данных (например, данные из одного компонента, взаимодействующего с другим компонентом в локальной системе, распределенной системе, и/или через сеть, такую как Интернет, с другими системами посредством сигнала).
Дополнительно в данном описании описаны различные варианты осуществления, относящиеся к мобильному устройству. Мобильное устройство может быть названо также абонентским блоком, системой, абонентской станцией, мобильной станцией, мобильным устройством, удаленной станцией, удаленным терминалом, терминалом доступа, пользовательским терминалом, терминалом, беспроводным устройством связи, пользовательским агентом, пользовательским устройством или пользовательским оборудованием (UE). Мобильным устройством может быть сотовый телефон, переносной телефон, телефон с Протоколом Инициации Сеанса (SIP), станция абонентской линии беспроводной связи (WLL), персональный цифровой ассистент (PDA), карманное устройство, имеющее возможности беспроводного подключения, вычислительное устройство или другое устройство обработки, подсоединенное к беспроводному модему. Дополнительно в данном описании описаны различные варианты осуществления, относящиеся к базовой станции. Базовая станция может быть использована для осуществления связи с мобильным устройством(ами) и может быть определена также, как точка доступа, Узел B, усовершенствованный Узел B (eNodeB) или с использованием некоторой другой терминологии.
Согласно чертежам, фиг.1 - иллюстрация системы 100 радиосвязи множественного доступа, согласно различным аспектам. В одном возможном варианте система 100 радиосвязи множественного доступа содержит несколько базовых станций 110 и несколько терминалов 120. Дополнительно одна или большее количество базовых станций 110 может осуществлять связь с одним или большим количеством терминалов 120. Исключительно в виде возможного варианта, базовой станцией 110 может быть точка доступа, Узел B и/или другой соответствующий объект сети. Каждая базовая станция 110 обеспечивает зону охвата связью для определенной географической области 102a-c. Здесь и, в основном, в технике, термин "ячейка" могут использовать для определения базовой станции 110 и/или ее зоны 102a-c обслуживания, в зависимости от контекста, в котором используют термин.
Для улучшения пропускной способности системы зона 102a, 102b или 102c обслуживания соответствующая базовой станции 110 может быть разделена на несколько меньших зон (например, зоны 104a, 104b и 104c). Каждая из меньших зон 104a, 104b и 104c может обслуживаться соответствующей базовой приемо-передающей подсистемой (BTS, не изображена). Здесь и, в основном, в технике, термин "сектор" могут использовать для определения BTS и/или ее зоны обслуживания, в зависимости от контекста, в котором используют термин. В одном возможном варианте секторы 104a, 104b, 104c в ячейке 102a, 102b, 102c могут быть сформированы группами антенн (не изображены) в базовой станции 110, где каждая группа антенн отвечает за осуществление связи с терминалами 120 на участке ячейки 102a, 102b или 102c. Например, базовая станция 110, обслуживающая ячейку 102a, может содержать первую группу антенн, соответствующую сектору 104a, вторую группу антенн, соответствующую сектору 104b, и третью группу антенн, соответствующую сектору 104c. Однако должно быть понятно, что раскрытые в данном описании различные аспекты могут быть использованы в системе, имеющей ячейки с секторами и/или без секторов. Дополнительно должно быть понятно, что все соответствующие сети радиосвязи, содержащие любое количество ячеек с секторами и/или без секторов, предназначены для охвата приложенной формулой изобретения. Для простоты, используемый в данном описании термин "базовая станция" может относиться к станции, которая обслуживает сектор, а также станции, которая обслуживает ячейку. Дополнительно, как используют в данном описании, "обслуживающей" точкой доступа является точка доступа, с которой терминал осуществляет передачи (данных) трафика RL, и "соседней" (не обслуживающей) точкой доступа является точка доступа, с которой терминал может осуществлять передачи информации управления FL и RL или передачи трафика FL, но не передачи трафика RL. Должно быть понятно, что как используют в данном описании, сектор FL в сценарии несоединенной линии связи является соседним сектором. Хотя для простоты последующее описание, в основном, относится к системе, в которой каждый терминал осуществляет связь с одной обслуживающей точкой доступа, должно быть понятно, что терминалы могут осуществлять связь с любым количеством обслуживающих точек доступа.
Согласно одному аспекту, терминалы 120 могут быть распределены по системе 100. Каждый терминал 120 может быть стационарным или мобильным. Исключительно в виде возможного варианта, терминалом 120 может быть терминал доступа (AT), мобильная станция, пользовательское оборудование, абонентская станция и/или другой соответствующий объект сети. Терминалом 120 может быть беспроводное устройство, сотовый телефон, персональный цифровой ассистент (PDA), беспроводной модем, карманное устройство или другое соответствующее устройство. Дополнительно в любой заданный момент времени терминал 120 может осуществлять связь с любым количеством базовых станций 110 или не осуществлять связь с базовой станцией 110.
В другом возможном варианте система 100 может использовать централизованную архитектуру посредством использования системного контроллера 130, который может быть соединен с одной или большим количеством базовых станций 110 и обеспечивать координацию и управление для базовых станций 110. Согласно альтернативным аспектам, системный контроллер 130 может быть отдельным объектом сети или совокупностью объектов сети. Дополнительно, если потребуется, система 100 может использовать распределенную архитектуру для обеспечения возможности осуществления базовыми станциями 110 связи друг с другом. В одном возможном варианте, системный контроллер 130 может дополнительно содержать одно или большее количество соединений с несколькими сетями. Указанные сети могут включать в себя Интернет, другие сети на основе пакетов и/или сети для передачи речи с коммутацией каналов, которые могут обеспечивать информацию в терминалы 120 и/или из терминалов 120, осуществляющих связь с одной или большим количеством базовых станций 110 в системе 100. В другом возможном варианте системный контроллер 130 может содержать планировщик или быть соединенным с планировщиком (не изображен), который может планировать передачи в терминалы 120 и/или из терминалов 120. В виде варианта, планировщик может быть размещен постоянно в каждой отдельной ячейке 102, в каждом секторе 104, или может иметь место комбинация этих вариантов.
В возможном варианте система 100 может использовать одну или большее количество схем множественного доступа, таких как CDMA, TDMA, FDMA, OFDMA, FDMA (SC-FDMA) с одной несущей, и/или другие соответствующие схемы множественного доступа. При TDMA используют мультиплексирование с временным разделением (TDM), при этом передачи для различных терминалов 120 ортогонализуют посредством передачи в различных интервалах времени. При FDMA используют мультиплексирование с частотным разделением (FDM), при этом передачи для различных терминалов 120 ортогонализуют посредством передачи на различных поднесущих частотах. В одном возможном варианте системы TDMA и FDMA могут использовать также мультиплексирование с кодовым разделением (CDM), при этом передачи для нескольких терминалов могут быть ортогонализированы с использованием различных ортогональных кодов (например, кодов Уолша) даже при передаче в одном интервале времени или на одной поднесущей частоте. При OFDMA используют мультиплексирование с ортогональным частотным разделением (OFDM), и при SC-FDMA используют мультиплексирование с частотным разделением с одной несущей (SC-FDM). При OFDM и SC-FDM ширина полосы частот системы может быть разделена на несколько ортогональных поднесущих (например, тонов, элементов сигнала, …), каждый из которых может быть модулирован данными. Обычно, при OFDM символы модуляции передают в частотной области и при SC-FDM во временной области. Дополнительно и/или в виде варианта ширина полосы частот системы может быть разделена на одну или большее количество несущих частот, каждая из которых может содержать одну или большее количество поднесущих. Система 100 может использовать также комбинацию схем множественного доступа, например, OFDMA и CDMA. Хотя предложенные в данном описании способы управления мощностью, в основном, описаны для системы OFDMA, должно быть понятно, что описанные здесь способы, могут быть применены подобным образом в любой системе радиосвязи.
В другом возможном варианте базовые станции 110 и терминалы 120 в системе 100 могут передавать данные с использованием одного или большего количества каналов передачи данных и сигнализацию с использованием одного или большего количества каналов управления. Каналы передачи данных, используемые системой 100, могут быть назначены активным терминалам 120, так чтобы каждый канал передачи данных использовался только одним терминалом в любой заданный момент времени. В виде варианта, каналы передачи данных могут быть назначены нескольким терминалам 120, которые могут быть спланированы ортогонально или с наложением на канале передачи данных. Для сбережения ресурсов системы используемые системой 100 каналы управления также могут использоваться совместно несколькими терминалами 120, например, с применением мультиплексирования с кодовым разделением. В одном возможном варианте каналы передачи данных, мультиплексированные ортогонально только по частоте и времени (например, каналы передачи данных не мультиплексируют с использованием CDM), могут быть менее восприимчивы к потере ортогональности из-за условий канала и недостатков приемника, чем соответствующие каналы управления.
Согласно аспекту, в системе 100 может быть применено централизованное планирование посредством одного или большего количества планировщиков, реализованных, например, в системном контроллере 130 и/или в каждой базовой станции 110. В системе, использующей централизованное планирование, планировщик(и) может основываться на обратной связи из терминалов 120 для принятия соответствующих решений планирования. В одном возможном варианте эта обратная связь может включать в себя дельта-смещение, добавляемое в информацию OSI для обратной связи, для обеспечения возможности оценки планировщиком поддерживаемой пиковой скорости обратной линии связи для терминала 120, из которого принимают такую обратную связь, и для соответствующего выделения ширины полосы частот системы.
Согласно другому аспекту, для обеспечения минимальной стабильности системы и параметров качества обслуживания (QoS) для системы, системой 100 может быть использован описанный далее выход из несоответствия назначения ресурсов. В виде возможного варианта, вероятность ошибки при декодировании сообщений подтверждения приема обратной линии связи (RL) дает в результате минимальный уровень ошибки для всех передач прямой линии связи; такая вероятность может быть использована для установки требования на проектируемые ресурсы для планирования назначения, выдаваемого базовой станцией в обслуживающем секторе 104. При применении определенных ответов для выхода из несоответствия система 100 может способствовать передаче с эффективной мощностью управления трафика QoS и/или другого трафика со строгими требованиями на ошибки.
Фиг.2 иллюстрирует блочную диаграмму возможной системы, которая способствует выходу из несоответствия назначения ресурсов в системе радиосвязи. Терминал 220 доступа (АТ) осуществляет связь с обслуживающей точкой 250 доступа, которая может передавать данные и кодовые символы управления в АТ 220 по прямой линии 265 связи (FL), и может принимать данные и управление по обратной линии 235 связи (RL). В частности, обслуживающая AP 250 может передавать информацию о назначении ресурсов в терминал 220. Такое назначение ресурсов передает информацию относительно ресурсов связи, таких как уровень мощности и/или спектральная плотность мощности, формат пакета, ширина полосы частот, индекс или шаблон повторного использования частоты, назначение поднесущих, разнос поднесущих и т.д., которые AT 220 может применять для проведения связи с AP 250. Управление назначениями ресурсов может осуществлять планировщик 254, который может определять назначения на основе целевых стандартов поставщика на QoS; энергии на бит; нагрузки трафика в обслуживающей ячейке; отношения сигнала к шуму (SNR) и отношения сигнала к шуму и помехам (SINR) в ячейке и т.д. Для (возможности) выработки решения по планированию планировщик 254 соединен с процессором 258, который может выполнять часть алгоритмов планирования (таких как циклический алгоритм (диспетчеризации), «справедливой» организации очереди, максимальной пропускной способности, «пропорционального равноправия» и т.д.), применяемых планировщиком 254. Алгоритмы планирования, спланированные назначения и другие данные, относящиеся к функционированию планировщика, хранятся в памяти 262.
Дополнительно планировщик 254 для выдачи назначений (повторных назначений) ресурсов может использовать информацию обратной связи, принятую из AT 220 по RL 235. Согласно аспекту, информация обратной связи может содержать значение смещения (Δ) в отношении назначенного ресурса (например, мощности или спектральной плотности мощности); планировщик 254 может использовать Δ для корректировки уровня ресурса и повторного назначения ресурсов в соответствии с такой Δ. Согласно этому аспекту, AP 220 может осуществлять доступ к алгоритму, который хранится в памяти 262 и выполняется процессором 258, для повторного вычисления уровня повторно назначаемых ресурсов. Должно быть понятно, что такое повторное назначение может быть применено для уменьшения помех, вызываемых AT 220, для терминалов доступа другого сектора (не изображены): Помехи могут быть уменьшены, когда AP 250 повторно назначает более низкую рабочую мощность для AT 220 в ответ на прием значения Δ. Дополнительно повторное назначение ресурсов может быть произведено для превращения связи, осуществляемой точкой доступа, в связь, совместимую с условиями канала или с возможностями терминала, а также другими ограничениями, упомянутыми выше.
Далее описаны информация обратной связи и ее формирование в качестве ответа на назначение ресурсов и ее использование в качестве инструмента для выхода из несоответствия назначения ресурсов. Для обеспечения описания и полного пояснения аспектов рассматриваемого изобретения следует обратиться к пояснительным диаграммам, изображенным на фиг.3A и фиг.3B, а также на фиг.4A, фиг.4B и фиг.4C.
Формирование информации обратной связи может происходить в компоненте 224 проектирования ресурсов и компоненте 228 ответа на несоответствие. Перед назначением ресурсов беспроводное устройство, посредством компонента 224, может формировать проект нескольких ресурсов, от которых требуется (i) соответствие целевым стандартам на QoS (например, пиковой скорости передачи данных, эффективности использования спектра, времени ожидания, пропускной способности); (ii) осуществление передачи в пределах определенной ширины полосы частот и максимальной выделенной мощности, при определенном формате пакета, который может состоять из определенной эффективности использования спектра, размера пакета, скорости кодирования и модуляции, и количества шагов (этапов) (или порядка) гибридного автоматического запроса на повторение (HARQ), и/или при определенных условиях состояния канала, например, определенных показателях качества канала, таких как SNR и SINR, помехах между ячейками и внутри ячейки, вызванных рабочим терминалом; и/или (iii) ограничение на потери эффективности из-за существенного увеличения помех, исходящих от пульсирующих пользователей в сценарии частично-нагруженной ячейки. Дополнительно при формировании проекта ресурсов может вызываться определенный шаблон повторного использования частоты в многоячеистой/многосекторной системе радиосвязи (фиг.1). Должно быть понятно, что может существовать возможность формирования проекта ресурсов посредством компонента 224 проектирования ресурсов, в соответствии с ограничениями, отличными от (i)-(iii). Должно быть понятно, что может быть установлено соотношение условий (i)-(iii) в сотовой системе радиосвязи (фиг.1), в зависимости от интенсивности ошибок пакета или недостающих сообщений подтверждения приема обратной линии связи (например, RL 245) в соседнем секторе. При превышении определенного уровня ошибок пакета, при соответствующих полных процессах HARQ, пиковая скорость передачи данных и время ожидания могут достигать уровней ниже целевого QoS.
Фиг.3A иллюстрирует схематически, в обобщенных координатах ресурсов, проектируемое значение 310 ресурсов. Должно быть понятно, что как обобщенная координата, уровень в диаграмме может соответствовать совокупности проектируемых значений ресурсов. Согласно аспекту, такой совокупностью могут быть скорость кодирования R (где 0<R≤1) и схема модуляции, выбранная, например, из двоичной фазовой манипуляции (BPSK), квадратичной фазовой манипуляции (QPSK), многофазовой манипуляции (М-PSK) или многоуровневой квадратичной амплитудной модуляции (М-QAM); в то же время, согласно другому аспекту, совокупность проектируемых значений ресурсов может соответствовать уровню мощности, ширине полосы частот и совокупности поднесущих при планировании с частотным распределением (перемежением).
K
K+p
Согласно аспекту, ресурсы, относящиеся к вышеупомянутому признаку (iii), обычно, могут вызывать корректировку выходных данных мощности или спектральной плотности мощности (PSD). Должно быть понятно, что терминал доступа (например, AT 220) также может осуществлять пересортировку для уменьшения частотно-адаптивных помех (например, полное или частичное повторное использование частоты), причем для уменьшения помех из другого сектора терминал изменяет подполосу частот (например, подполосу с p тонами (ν, ν), которую использует для связи. Согласно аспекту, такие частотно-адаптивные механизмы могут соответствовать связи при наличии секторов (фиг.1), причем обслуживающая точка доступа (например, AP 250) терминала, осуществляющего пересортировку для повторного использования частоты, использует многосекторную интеллектуальную антенну с многими выходами. В таком сценарии, для достижения требуемого уровня уменьшения помех другого сектора, одновременно с адаптацией частоты может использоваться формирование диаграммы направленности. Назначенные ресурсы, описанные выше, такие как мощность, PSD, подполоса частоты и антенны, доступные для формирования диаграммы направленности, могут не соответствовать уровням проектирования ресурса. В таком случае для выхода из такого несоответствия могут быть использованы способы, описанные далее.
Для определения требуемых ресурсов, которые удовлетворяют предварительно определенным ограничениям (например, (i)-(iii)), компонент 224 проектирования ресурсов может применять проектирование без обратной связи для установки заданного значения для требуемых ресурсов. В основном, определения без обратной связи могут формировать опорный уровень (фиг.3A) или проектируемое значение ресурса, из входного сигнала и частотной характеристики модели системы, которую предполагают в контроллере без обратной связи, в этом случае AT 220. Согласно аспекту, входным сигналом, измеряемым компонентом 224 проектирования ресурсов, является пилот-сигнал из обслуживающей точки доступа (например, AP 250) и нескольких необслуживающих секторов. Затем компонент 224 проектирования ресурсов использует разницу уровня пилот-сигнала между обслуживающим сектором и преобладающим необслуживающим сектором в частотной характеристике модели для вычисления проектирования без обратной связи. Согласно другому аспекту, частотная характеристика модели может содержать среднее значение помех сектора/ячейки в отношении теплового шума, который может наблюдать точку доступа. Такое среднее значение может быть получено посредством оценки мощности помех на каждой подполосе частот, используемой при осуществлении связи, и вычисления средней мощности помех на основе оценок мощности помех для отдельных подполос частот. Средняя мощность помех может быть получена с использованием различных способов усреднения, таких как арифметическое усреднение, геометрическое усреднение, усреднение на основе эффективного SNR и так далее. Процессор 232, соединенный с компонентом 224 проектирования ресурсов, может проводить часть всех вычислений, необходимых для установки проектируемого заданного значения 310. Проектируемые уровни ресурсов, алгоритмы усреднения и другие рабочие данные/инструкции, относящиеся к проектированию без обратной связи, могут храниться в памяти 236.
После определения терминалом 220 доступа проектируемого уровня 310 ресурсов и приема назначения 320 ресурсов, терминал 220 может определять, существует ли несоответствие ΔR 330 между проектом и назначением. Однако следует отметить, что несоответствие может отсутствовать, так как может существовать возможность, что терминал доступа сообщает по обратной связи проектируемый уровень 310 ресурсов в обслуживающую точку доступа (например, 250), и упомянутая AP применяет проектируемое значение во время планирования назначения. Должно быть понятно, что планировщик (например, планировщик 254) может определять, назначать ли мобильному устройству 220 проектируемое значение или отличное значение, по меньшей мере на основе одного из нескольких факторов, таких как ресурсы (например, антенны, поднесущие и подполосы частот, мощность), доступные для осуществления множественного доступа, нагрузка трафика в ячейке, ожидаемое время ожидания при осуществлении связи или приложения и т.д.
MAX
Когда терминал доступа (например, AT 220) определяет, что существует несоответствие (например, ΔR 330), например, если назначенная ширина полосы частот W не соответствует требованию на проектирование ресурсов, например, когда назначенная W больше, чем W проекта для максимальной ширины полосы частот, совместимой с ограничением на PSD или другой совокупностью ограничений, то компонент 228 ответа на несоответствие определяет ответ. Такой ответ может быть классифицирован по меньшей мере в одну из трех категорий (как станет понятно из последующего описания), показательных для устойчивости связи: (a) подавляющий, (b) поддерживающий или (c) адаптивный. Подавляющие ответы приводят к приостановке связи. В виде возможного варианта, в случае подавляющего ответа, компонент 228 отказывается от передачи и теряет назначение ресурсов (например, в возможном варианте, приведенном выше, ширину полосы частот W). Такой ответ может привести к ухудшению QoS сектора и к возникновению потребности в повторном захвате обслуживающей ячейки. Однако приостановка передачи обеспечивает возможность существенного подавления помех между ячейками и внутри ячейки, которые могут быть вызваны терминалом. Фиг.3B является диаграммой статического ответа на несоответствие ресурсов (ΔR 330). Крестообразный символ на RL 245, соединяющей AT 220 и AP 250, указывает, что при этом виде ответа связь приостановлена.
Что касается поддерживающих и адаптивных ответов на несоответствие назначения ресурсов, такие ответы могут рассматриваться, как выход из несоответствия, при этом они могут (i) сохранять связь между абонентским блоком (например, AT 220), который определяет существование несоответствия ресурсов, и точкой доступа (например, AP 250), которая обслуживает блок, и (ii) передавать информацию относительно адаптированных ресурсов в обслуживающую точку доступа, осуществляющую планирование ресурсов, которые создают несоответствие. Должно быть понятно, что поддерживающие ответы могут приводить к завершению связи по усмотрению точки доступа (например, AP 250), осуществляющей планирование, при этом адаптивные ответы, обычно, не приводят к отказу от связи - устойчивость, которая может быть получена за счет дополнительного усложнения терминала доступа и точки доступа и передачи дополнительной служебной сигнализации. В виде иллюстрации, далее описаны один возможный вариант поддерживающих ответов и два возможных варианта адаптивных ответов на несоответствие (например, назначение нарушает проектирования без обратной связи).
F
(1) Поддерживающий. Терминал доступа (например, 220) использует для осуществления связи проектируемый уровень ресурсов (например, значение без обратной связи, предсказанное для PSD), хотя он не соответствует назначению. Обслуживающая точка доступа, в свою очередь, может принимать связь на основе несоответствующих ресурсов; обнаруживать, что показатель качества канала несовместим со спланированными ресурсами (например, выходной мощностью канала из терминала; AP измеряет 2dB вместо 5dB, назначенных для AT), и определять, что передача не может быть завершена при таких условиях канала; и после этого, для повышения вероятности успешного декодирования в точке доступа, адаптировать спланированные ресурсы, такие как порядок процессов HARQ, используемый для осуществления связи, (например, N-этапный HARQ при первоначальной связи (265I) на М-этапный HARQ при последующей связи (265), с M>N). В виде другого варианта для последнего этапа, точка доступа может пренебречь попыткой осуществления связи терминалом при несоответствующих условиях и приостановить передачу. Должно быть понятно, что планировщик, такой как планировщик 254, может определять, могут ли быть скорректированы процессы HARQ, или, по существу, любой другой ресурс (например, выделенные поднесущие или подполосы частоты, ширина полосы частот или мощность), при поддержке связи с беспроводным устройством. Такое определение может быть основано на различных алгоритмах планирования, доступных для планировщика (см. выше). Фиг.4A иллюстрирует указанный адаптивный ответ на несоответствие назначения ресурсов.
A
A
MIN
MIN
B
B
(2) Адаптивный. Терминал доступа (например, AT 220), в частности, применяет спланированное назначение (например, PSD и BW) и осуществляет связь с точкой доступа (например, AP 250), осуществляющей планирование, с применением наиболее низкой возможной плотности мощности, которая обеспечивает возможность передачи (PSD), хотя такая PSD отлична от назначения терминала. Связь может состоять из передачи пакетов, причем пакет указывает значение ширины полосы частот (BW), совместимое с проектируемыми ресурсами. После приема альтернативных ресурсов AP, осуществляющая планирование, при последующих назначениях может повторно планировать ширину полосы частот и назначать BW для мобильной станции. Должно быть понятно, что существует дополнительная служебная сигнализация, ассоциированная с передачей скорректированного ресурса в обслуживающую AP. Скорректированный уровень ресурса может передаваться в заголовке передаваемого пакета данных. Фиг.4B иллюстрирует указанный возможный адаптивный ответ.
(OP)
(OP)
(3) Адаптивный. Терминал доступа принимает PSD и BW и назначение формата пакета данных. Если AT определяет, что существует несоответствие, например, между назначенной PSD и более низкой, проектируемой PSD (например, созданной при проектировании без обратной связи), то терминал доступа может осуществить оценку, может ли быть завершена связь с применением PSD для назначенного формата пакета данных при текущих условиях канала. В случае, где такая оценка указывает, что связь может быть неуспешной, AT отвечает на несоответствие, частично сохраняя назначение и понижая формат пакета данных до формата с более низкой эффективностью использования спектра, скоростью кодирования и/или модуляцией, и т.д., который может быть передан при более низкой PSD(OP) при существующих показателях качества канала. Фиг.4C иллюстрирует указанный возможный адаптивный ответ на несоответствие назначения ресурсов.
Должно быть понятно, что системные спецификации обуславливают, что, как отмечено выше, может существовать возможность адаптивного ответа, если сеть радиосвязи, где осуществляют связь, допускает изменение формата пакета. Согласно аспекту, точка доступа (например, AP 250) в такой сети связи может передавать список совместимых форматов пакетов данных, например, определенную эффективность использования спектра, размер пакета, скорость кодирования и модуляцию и порядок HARQ, которые совместимы с системой радиосвязи (например, долгосрочного развития третьего поколения (3G LTE), спецификации стандарта ультра мобильной широкополосной связи третьего поколения (3G UMB) и т.д.). Следует отметить, что как используют в данном описании, совместимые форматы пакетов относятся, в основном, к совокупности форматов пакетов, которые являются взаимно совместимыми, или являются совместимыми с подсовокупностью определенных (например, "главных") элементов совокупности, например, когда терминалу (например, AT 220) назначают элемент этой совокупности или один из "главных" элементов, терминал может выбирать другой элемент указанной совокупности и использовать его в качестве другого допустимого рабочего варианта для назначенного формата пакета для заданного пакета в назначении. Список форматов может передаваться каждой AP, которую терминал захватывает и присоединяет в активный набор (например, назначает ID ячейки) и сохраняет в памяти терминала, например, памяти 236. Согласно другому аспекту, формат пакета, используемый для кодирования или формирования пакета, адаптированного к ресурсам, может быть указан в предварительно определенном (спецификацией системы радиосвязи) количестве символов модуляции в заголовке пакета. Согласно еще одному аспекту, для передачи формата пакета данных, адаптированного к ресурсам, может быть использован выделенный канал, такой как канал индикации скорости обратной линии связи, определенный здесь, как R-RICH.
Фиг.5 - возможный вариант 500 осуществления системы, которая обрабатывает ответ с выходом из несоответствия, содержащий форматы пакетов данных, адаптированные к ресурсам, как описано выше. Система реализована в точке 550 доступа, которая может содержать планировщик 554, процессор 558, память 562 и компонент 566 адаптивного кодека. Компонент 554 содержит функциональные возможности, по существу, идентичные функциональным возможностям планировщика 254, и также может передавать назначения ресурсов в пользовательское оборудование, обслуживаемое AP 550 сектора/ячейки. Как описано выше, возможный выход из несоответствия может включать в себя формирование и передачу терминалом доступа (например, AT 220) нескольких несопоставимых пакетов данных с несколькими форматами. Компонент 566 адаптивного кодека декодирует несколько таких пакетов данных. Декодирование основано на алгоритме декодирования с несколькими гипотезами (например, форматами пакетов), таком как лучевой поиск, поглощающее декодирование, стековый подход с несколькими гипотезами и т.д. Дополнительно компонент 566 может выдавать и передавать сообщения об ошибках, ассоциированные с неуспешным декодированием/приемом формата пакета данных. Согласно аспекту, поддерживаемые форматы пакетов могут быть размещены в памяти 562, и компонент 566 может осуществлять доступ к такой информации после определения, что был принят несопоставимый формат относительно формата, используемого для передачи информации. Согласно другому аспекту, формат пакета, а также подробности относительно кодирования, могут быть приняты непосредственно с пакетом данных, согласно аспекту, описанному выше. Алгоритмы декодирования могут храниться в памяти 562, и частично выполняться процессором 558. Следует отметить, что компонент 566 определен в данном описании, как адаптивный, для указания, что он может быть адаптирован для приема различных форматов данных, как функция по времени.
Фиг.6 иллюстрирует возможный вариант 600 осуществления компонента 228 ответа на несоответствие, который определяет и выполняет, полностью или частично, выход из несоответствия ресурсов, согласно описанным выше аспектам. В компоненте ответа на несоответствие может быть использован компонент 632 оценки, который оценивает условия системы радиосвязи (например, заданное значение при проектировании ресурсов без обратной связи, условия канала, нагрузку трафика ячейки, средние помехи ячейки, наблюдаемые обслуживающей точкой доступа, средние помехи ячейки, показатель помех из других секторов, антенны, доступные для обслуживающей точки доступа) и выбирает подавляющий, поддерживающий или адаптивный ответ, такой как в возможных вариантах (1)-(3), описанных выше. Алгоритмы ответов могут быть восстановлены из памяти 636 для хранения ответов, и процессор 236 может быть сконфигурирован для проведения части оценки, которая приводит к выбору ответа.
Согласно аспекту, для определения ответа с выходом из несоответствия, компонент 632 оценки может быть основан на искусственном интеллекте (AI) для идентификации определенного контекста или действия, или формирования распределения вероятностей определенных состояний системы радиосвязи или режима нескольких терминалов. Искусственный интеллект основан на применении усовершенствованных математических алгоритмов, например, деревьев решения, нейронных сетей, регрессионного анализа, кластерного анализа, генетического алгоритма и усиленного обучения, к совокупности доступных данных (информации) относительно системы или пользователя. В частности, компонент 632 оценки, соответственно, может применять вероятностный или статистический подход, например, в отношении создания определений или выводов. Выводы частично могут быть основаны на явном обучении классификатора(ов) (не изображены) перед использованием системы, или на неявном обучении на основе по меньшей мере предыдущих или текущих действий, команд, инструкций и т.п. в продолжение использования системы.
Компонент 632 оценки может также применять один из нескольких способов обучения по данным и затем извлекать выводы из созданных таким образом моделей, (например, скрытые модели Маркова (HMM) и соответствующие прототипичные модели зависимости, более общие вероятностные графические модели, такие как байесовские сети, например, созданные структурным поиском с использованием аппроксимации или оценки байесовской модели, линейные классификаторы, такие как поддерживающие векторные машины (SVM), нелинейные классификаторы, такие как способы, определенные как способы "нейронной сети", способы нечеткой логики и другие подходы, которые выполняют слияние данных и т.д.), согласно реализации различных описанных в данном описании автоматизированных аспектов.
При рассмотрении возможных систем, изображенных и описанных выше, способы, которые могут быть реализованы в соответствии с раскрытым предметом, будут более понятны в отношении блок-схем фиг.7, фиг.8 и фиг.9. Хотя для простоты объяснения, способы изображены и описаны в виде последовательности блоков, должно быть понятно, что заявленный предмет не ограничен количеством или порядком блоков, так как некоторые блоки могут возникать в другом порядке и/или одновременно с другими блоками по отношению к тому, что здесь изображено и описано. Дополнительно для реализации описанных далее способов могут потребоваться не все иллюстрируемые блоки. Должно быть понятно, что функциональные возможности, ассоциированные с блоками, могут быть реализованы программным обеспечением, аппаратными средствами, их комбинацией или любыми другими соответствующими средствами (например, устройством, системой, процессом, компонентом, …). Дополнительно должно быть понятно, что способы, раскрытые далее и во всем этом описании, выполнены с возможностью сохранения на продукте изготовления для облегчения транспортировки и передачи таких способов в различные устройства. Для специалистов в данной области техники очевидно, что способ, в виде варианта, может быть представлен в виде последовательности взаимосвязанных состояний или событий, например, в диаграмме состояний.
Фиг.7 представляет блок-схему способа 700 формирования проекта ресурсов связи и манипулирования им в системе радиосвязи. При действии 710, формируют проект ресурсов связи. Проектирование основано на соблюдении определенных ограничений связи, таких как целевые уровни QoS, установленные поставщиком услуг, такие как пропускная способность ячейки/сектора, пиковая скорость передачи данных и время ожидания в предварительно определенных приложениях (например, интерактивной игре). Другой проект ресурсов является результатом рабочих требований, и, следовательно, является зависимым от времени; в виде варианта, ресурсы могут быть спроектированы так, чтобы ограничивать количество помех из другого сектора, воздействующих на систему, из пульсирующего абонентского блока в частично нагруженной системе. При таком сценарии, ресурсом может быть мощность или спектральная плотность мощности, причем проектом ресурса может быть уровень выходной мощности, допускаемый для пульсирующего пользователя, начинающего связь после существенного периода тишины. Должно быть понятно, что в механизмах обратной связи для уменьшения помех, например, быстрого уменьшения OSI на основе смещения (на основе Δ), могут применять проектируемый уровень ресурсов, сформированный в 710, в качестве опорного уровня ресурсов, требуемого для эффективного дифференциального управления помехами. Дополнительно должно быть понятно, что при действии 710 могут быть сформированы проектируемые уровни других ресурсов, такие как назначение поднесущих и при полном и при частичном повторном использовании частоты. При частичном повторном использовании частоты проектируемыми ресурсами могут быть каналы пониженной/повышенной мощности, и их проектируемое назначение основано на близости мобильного устройства к границе сектора/ячейки (см. фиг.1). Согласно аспекту, проект может быть получен из оценки без обратной связи с использованием нескольких пилот-сигналов в качестве входного сигнала для вычисления без обратной связи.
Действия 720 и 730 являются действиями манипулирования. При 720 сохраняют (например, в памяти 236) проектируемые уровни ресурсов для дальнейшего использования и анализа, в то время как при 730 проекты передают для проведения процесса обратной связи. Согласно аспекту, обратную связь обеспечивают в обслуживающую точку доступа, которая осуществляет планирование ресурсов связи, например, в AP 250. До назначения ресурсов, такая точка доступа посредством планировщика (например, планировщика 254) может применять уровни проектирования, переданные при действии 730, как предложенные рабочие уровни для абонентского блока, выполняющего упомянутое действие, что может обеспечивать выполнение абонентским блоком ограничений связи, которые привели к оценке 710 ресурсов.
S
Фиг.8 - блок-схема способа 800 ответа на несоответствие связи в системе радиосвязи. При действии 810 принимают назначение ресурсов связи. Согласно аспекту, точка доступа (например, AP 250) планирует совокупность ресурсов, например, мощность, PSD, ширину полосы частот, поднесущие, выбор антенн, шаблон повторного использования частоты и т.д. для осуществления связи мобильным устройством (например, 220). Действие 820 является действием проверки достоверности, при котором осуществляют проверку, существует ли несоответствие назначения ресурсов с заданным проектом ресурсов, от которых требуется удовлетворение нескольких условий, таких как уровень помех из другого сектора, пиковая скорость передачи данных, успешная связь при определенном формате пакета и т.д. Согласно аспекту, такие заданные значения определяют с использованием способа 700, описанного выше. При отсутствии несоответствия продолжают выполнение связи. Согласно другому аспекту, такая связь может осуществляться в системе радиосвязи 3G UMB, которая является связью с протоколом радиосвязи с коммутацией пакетов, который среди прочих признаков проявляет такие признаки, как гибкое использование ширины полосы частот (например, могут использоваться BW от 1,25 МГц до 20 МГц), малое время ожидания (например, меньше или около 16 ms), функционирование в режиме MIMO (см. фиг.10 и фиг.11).
Если проверка 820 достоверности указывает, что существует несоответствие между назначением ресурсов и проектируемыми ресурсами, то формируют ответ. Такой ответ может быть произведен при действии 840, при этом передачу приостанавливают, и отказываются от назначения ресурсов действия 810; или при действии 850, при этом применяют проектируемые ресурсы вместо назначения ресурсов действия 810. При действии 860 адаптируют назначенные ресурсы связи к уровню, который может обеспечивать возможность продолжения связи без превышения условий, применяемых во время формирования проекта ресурсов. Согласно аспекту, адаптация может состоять, например, из изменения формата пакета данных, изменения порядка процесса HARQ и т.д. Далее, при 870, устанавливают ответ на определение (действие 820) несоответствия, причем назначение ресурсов применяют без корректировки ресурсов.
Фиг.9 - блок-схема способа планирования/повторного планирования ресурсов связи в ответ на прием альтернативной совокупности ресурсов из терминала, который определил несоответствие назначения в системе радиосвязи. При действии 910 планируют первую совокупность ресурсов связи. Согласно аспекту, совокупность ресурсов планируют для терминала (например, мобильного устройства 220), осуществляющего связь с точкой доступа (например, AP 250), осуществляющей планирование ресурсов. При действии 920 принимают вторую совокупность ресурсов в ответ на первую совокупность ресурсов. Согласно другому варианту аспекта, такая вторая совокупность может происходить из терминала, который осуществляет связь с AP, осуществляющей планирование, и который определил, что первая совокупность спланированных ресурсов (действие 910) не соответствует проектам ресурсов, установленным терминалом (см. фиг.4A, фиг.4B и фиг.4C и способ 700). При действии 930 делают определение относительно того, должно ли быть осуществлено повторное планирование первой совокупности ресурсов с учетом принятой альтернативной совокупности. Согласно еще одному варианту аспекта, повторное планирование первой совокупности ресурсов может привести к выходу из несоответствия, которое может возникнуть на этапе 920 (см. также 800). Если определено, что повторное планирование ресурсов не должно быть осуществлено, то при действии 940 приостанавливают передачу; иначе, повторно планируют первую совокупность ресурсов при 950.
Фиг.10 - блочная диаграмма 1000 варианта осуществления системы 1010 передатчика (такой, как базовая станция 140) и системы 1050 приемника (например, терминала 220 доступа) в системе со многими входами и многими выходами (MIMO), которая может обеспечивать связь для ячейки/сектора в среде радиосвязи, согласно одному или большему количеству сформулированных здесь аспектов. В системе 1010 передатчика данные трафика для некоторого количества потоков данных могут быть обеспечены из источника 1012 данных в процессор 1014 данных (TX). В варианте осуществления каждый поток данных передают через соответствующую передающую антенну. Процессор 1014 данных TX форматирует, кодирует и перемежает данные трафика для каждого потока данных на основе определенной схемы кодирования, выбранной для этого потока данных, для обеспечения кодированных данных. Кодированные данные для каждого потока данных могут быть мультиплексированы с данными пилот-сигнала с использованием способов OFDM. Обычно, данными пилот-сигнала является известный шаблон данных, который обрабатывают известным образом и могут использовать в системе приемника для оценки отклика канала. Затем мультиплексированные пилот-сигнал и кодированные данные для каждого потока данных модулируют (например, отображают символы) на основе определенной схемы модуляции (например, BPSK, QPSK, М-PSK или М-QAM), выбранной для этого потока данных, для обеспечения символов модуляции. Скорость передачи данных, кодирование и модуляция для каждого потока данных могут быть определены инструкциями, выполняемыми процессором 1030, инструкции, а также данные могут храниться в памяти 1032. Дополнительно, согласно аспекту настоящего изобретения, передатчик может переключать схемы модуляции в зависимости от принятой из приемника обратной связи в ответ на несоответствие ресурсов.
T
T
A
T
T
A
T
T
1
T
R
1
R
A
R
A
R
Затем символы модуляции для всех потоков данных обеспечивают в MIMO-процессор 1020 TX, который может дополнительно обрабатывать символы модуляции (например, OFDM). Затем MIMO-процессор 1020 TX обеспечивает N потоков символов модуляции в N приемопередатчиков (TMTR/RCVR) 1022-1022. В определенных вариантах осуществления MIMO-процессор 1020 TX применяет веса формирования диаграммы направленности (или предварительное кодирование) к символам потоков данных и в антенне, из которой передают символ. Каждый приемопередатчик 1022 принимает и обрабатывает соответствующий поток символов для обеспечения одного или большего количества аналоговых сигналов и дополнительно обусловливает (например, усиливает, фильтрует и преобразует с повышением частоты) аналоговые сигналы для обеспечения модулированного сигнала, соответствующего передаче по MIMO-каналу. Затем N модулированных сигналов из приемопередатчиков 1022-1022 передают из N антенн 1024-1024, соответственно. В системе 1050 приемника переданные модулированные сигналы принимают посредством N антенн 1052-1052, и принятый сигнал из каждой антенны 1052 обеспечивают в соответствующий приемопередатчик (TMTR/RCVR) 1054-1054. Каждый приемопередатчик 1054-1054 обусловливает (например, фильтрует, усиливает и преобразует с понижением частоты) соответствующий принятый сигнал, оцифровывает обусловленный сигнал для обеспечения выборок и дополнительно обрабатывает выборки для обеспечения соответствующего "принятого" потока символов.
R
R
A
R
T
A
R
Затем процессор 1060 данных RX принимает и обрабатывает N принятых потоков символов из N приемопередатчиков 1054-1054 на основе определенного способа обработки приемника для обеспечения N "обнаруженных" потоков символов. Затем процессор 1060 данных RX демодулирует, осуществляет обратное перемежение и декодирует каждый обнаруженный поток символов для восстановления данных трафика для потока данных. Обработка процессором 1060 данных RX является дополняющей для обработки, выполняемой MIMO-процессором 1020 TX и процессором 1014 данных TX в системе 1010 передатчика. Процессор 1070 периодически определяет, какую матрицу предварительного кодирования использовать, такая матрица может храниться в памяти 1072. Процессор 1070 формулирует сообщение обратной линии связи, содержащее часть для индексов матрицы и часть для значения ранга. В памяти 1072 могут храниться инструкции, которые при выполнении процессором 1070 приводят к формулированию сообщения обратной линии связи. В виде возможного варианта, такая информация может содержать скорректированный ресурс связи, значение смещения для корректировки спланированного ресурса и информацию для декодирования формата пакета данных. Сообщение обратной линии связи может содержать различные виды информации относительно линии связи или принятого потока данных, или их комбинацию. Затем сообщение обратной линии связи обрабатывают процессором 1038 данных TX, который также принимает данные трафика для некоторого количества потоков данных из источника 1036 данных, модулируют модулятором 1080, обусловливают приемопередатчиком 1054-1054 и передают обратно в систему 1010 передатчика.
1
T
A
T
В системе 1010 передатчика модулированные сигналы из системы 1050 приемника принимают антеннами 1024-1024, обусловливают приемопередатчиками 1022-1022, демодулируют демодулятором 1040 и обрабатывают процессором 1042 данных RX для извлечения сообщения обратной линии связи, переданного системой 1050 приемника. Затем процессор 1030 определяет, какую матрицу предварительного кодирования использовать для определения весов формирования диаграммы направленности и обрабатывает извлеченное сообщение.
T
1
T
R
1
R
R
T
R
T
R
T
T
R
V
V
R
T
V
Однопользовательский режим функционирования MIMO соответствует случаю, в котором одна система 1050 приемника осуществляет связь с системой 1010 передатчика, как иллюстрирует фиг.10, и в соответствии с функционированием, описанным выше. В такой системе N передатчиков 1024-1024 (также известных, как антенны TX) и N приемников 1052-1052 (также известных, как антенны RX) формируют матричный канал (например, канал Релея или Гауссовый канал) для радиосвязи. Канал SU-MIMO описывает матрицу NЧ×N случайных комплексных чисел. Ранг канала равен алгебраическому рангу N×N канала. При пространственно-временном или пространственно-частотном кодировании ранг равен количеству потоков данных или уровней, которые передают по каналу. Должно быть понятно, что ранг, в основном, равен min (N, N). Канал MIMO, сформированный N передающими и N приемными антеннами, может быть разделен на N независимых каналов, которые также определены, как пространственные каналы, где N≤min (N, N). Каждый из N независимых каналов соответствует размерности.
Согласно одному аспекту, переданные/принятые символы с использованием OFDM, в тоне ω, могут быть смоделированы посредством:
H
y(ω)=(ω)c(ω)+n(ω) (1)
R
R
T
T
R
V
T
V
V
V
H
h
Здесь, y(ω) является принятым потоком данных и является вектором N×1, (ω) является матрицей N×N отклика канала в тоне ω (например, преобразованием Фурье зависимой от времени матрицы  отклика канала), c(ω) является выходным вектором символов N×1, и n(ω) является вектором помех N×1 (например, аддитивным белым Гауссовым шумом). Предварительное кодирование может преобразовывать вектор уровня N×1 в выходной вектор предварительного кодирования NЧ1. N является фактическим количеством потоков данных (уровней), переданных передатчиком 1010, и N может быть спланировано по усмотрению передатчика (например, точки 250 доступа) по меньшей мере частично на основе условий канала и ранга, информацию о которых передает терминал. Должно быть понятно, что c(ω) является результатом по меньшей мере одной схемы мультиплексирования и по меньшей мере одной схемы предварительного кодирования (или формирования диаграммы направленности), примененных передатчиком. Дополнительно c(ω) является свернутой с матрицей усиления мощности, которая определяет количество мощности, которое передатчик 1010 выделяет для передачи каждого потока данных N. Должно быть понятно, что такая матрица усиления мощности может быть ресурсом, который назначают терминалу 220 доступа, и управление ею может быть осуществлено посредством корректировки смещений, как здесь описано. С учетом «обратимости» канала радиосвязи FL/RL, должно быть понятно, что передача из MIMO-приемника 1050 может быть смоделирована также в виде Eq.(1), с включением, по существу, идентичных элементов. Дополнительно приемник 1050 также может применять схемы предварительного кодирования до передачи данных по обратной линии связи.
T
R
T
R
В системе 1000 (фиг.10), когда N=N=1, система сокращается до системы с одним входом и одним выходом (SISO), при этом N>1 и N=1 сокращается до системы со многими входами и одним выходом (MISO). Обе системы могут обеспечивать связь для сектора в среде радиосвязи, согласно одному или большему количеству изложенных здесь аспектов.
P
U
S
T
1
T
P
P
1
P
U
U
1
U
S
S
1
S
P
U
S
P
U
S
P
U
S
P
U
S
α
α
P
U
S
P
U
S
h
Фиг.11 иллюстрирует возможную многопользовательскую систему 1100 MIMO, в которой три AT 220, 220 и 220 осуществляют связь с точкой 250 доступа, согласно аспектам, раскрытым в рассматриваемом описании. Точка доступа содержит N антенн 1024-1024 TX, и каждый из терминалов AT содержит несколько антенн RX; а именно, AT содержит N антенн 1052-1052, AP содержит N антенн 1052-1052, и AP содержит N антенн 1052-1052. Связь между терминалами и базовой станцией происходит через восходящие линии связи 1115, 1115 и 1115. Подобным образом, нисходящие линии связи 1110, 1110 и 1110 способствуют осуществлению связи между точкой 250 доступа и терминалами AT, AT и AT, соответственно. Дополнительно связь между каждым терминалом и точкой доступа реализуют, по существу, идентичным образом посредством компонентов, по существу, идентичных иллюстрируемым фиг.10 и соответствующим описанием. Так как терминалы могут находиться, по существу, в различных местоположениях в пределах ячейки, обслуживаемой точкой 250 доступа, каждое пользовательское оборудование 220, 220 и 220 имеет свой собственный матричный канал  и матрицу отклика H (α=P, U и S), со своим собственным рангом. Могут существовать помехи внутри ячейки, обусловленные наличием нескольких пользователей в ячейке, обслуживаемой базовой станцией 250. Хотя на фиг.11 изображены три терминала, должно быть понятно, что система MU-MIMO может содержать любое количество терминалов, указанных ниже индексом k. Каждый из терминалов доступа 220, 220 и 220 может передавать в AT 250 информацию обратной связи относительно назначенных ресурсов; например, один или большее количество скорректированных ресурсов связи, смещения для корректировки спланированного ресурса, а также информацию для декодирования адаптированных форматов пакетов данных, используемых для передачи, с учетом несоответствия назначения ресурсов, как описано выше. Дополнительно AT 250 может повторно планировать ресурсы для каждого из терминалов 220, 220 и 220, соответственно, и независимо от назначения ресурсов каждого другого терминала.
Согласно одному аспекту, переданные/принятые символы с использованием OFDM, в тоне ω и для пользователя k, могут быть смоделированы посредством:
y
H
(ω)=
(ω)c
H
(ω)+
(ω)∑'c
(ω)+n
(ω) (2)
k
k
k
k
m
k
k
k
H
Здесь, символы имеют значения, идентичные значениям символов в Eq.(1). Должно быть понятно, что из-за разнообразия многих пользователей, помехи от других пользователей в сигнале, принимаемом пользователем k, смоделированы вторым членом слева в Eq.(2). Символ штриха (') указывает, что переданный вектор символов c исключают из суммирования. Элементы в последовательности представляют прием пользователем k (через его отклик канала ) символов, переданных передатчиком (например, точкой 250 доступа) другим пользователям в ячейке.
Фиг.12 - блочная диаграмма системы 1200, которая координирует ресурсы связи обратной линии связи и выход из несоответствия назначения ресурсов в системе радиосвязи, согласно различным описанным здесь аспектам. В одном возможном варианте, система 1200 содержит терминал 1202 доступа. Как изображено, терминал 1202 доступа может принимать сигнал(ы) из одной или большего количества точек 1204 доступа и передавать сигнал(ы) в одну или большее количество точек 1204 доступа через антенну 1208. Дополнительно терминал 1202 доступа может содержать приемник 1210, который принимает информацию из антенны 1208. В одном возможном варианте приемник 1210 может быть оперативно связанным с демодулятором (Demod) 1212, который демодулирует принятую информацию. Затем демодулированные символы могут быть проанализированы процессором 1214. Процессор 1214 может быть соединен с памятью 1216, в которой могут храниться данные и/или коды программ, относящиеся к терминалу 1202 доступа. Дополнительно терминал 1202 доступа может использовать процессор 1214 для выполнения способов 700, 800 и 900, и/или других соответствующих способов. Терминал 1202 доступа также может содержать модулятор 1218, который может мультиплексировать сигнал для передачи передатчиком 1220 через антенну 1208 в одну или большее количество точек 1204 доступа.
Фиг.13 - блочная диаграмма системы 1300, которая координирует ресурс обратной линии связи и управление помехами в системе радиосвязи, согласно различным описанным в данном описании аспектам. В одном возможном варианте, система 1300 содержит базовую станцию или точку 1302 доступа. Как изображено, точка 1302 доступа может принимать сигнал(ы) из одного или большего количества терминалов 1304 доступа через приемную (RX) антенну 1306 и передавать сигнал(ы) в один или большее количество терминалов 1304 доступа через передающую (TX) антенну 1308.
Дополнительно точка 1302 доступа может содержать приемник 1310, который принимает информацию из приемной антенны 1306. В одном возможном варианте приемник 1310 может быть оперативно связанным с демодулятором (Demod) 1312, который демодулирует принятую информацию. Затем демодулированные символы могут быть проанализированы процессором 1314. Процессор 1314 может быть соединен с памятью 1316, в которой может храниться информация, относящаяся к кластерам кода, назначениям терминала доступа, относящимся к ним таблицам поиска, уникальным последовательностям скремблирования, и/или другие соответствующие виды информации. Точка 1302 доступа также может содержать модулятор 1318, который может мультиплексировать сигнал для передачи передатчиком 1320 через передающую антенну 1308 в один или большее количество терминалов 1304 доступа.
Далее описаны системы, которые могут обеспечивать возможность аспектов раскрытого предмета, согласно фиг.14 и фиг.15. Такие системы могут содержать функциональные блоки, которые могут быть функциональными блоками, представляющими функции, реализуемые процессором или электронной машиной, программным обеспечением или их комбинацией (например, программируемым оборудованием).
Фиг.14 иллюстрирует блочную диаграмму возможной системы, которая обеспечивает возможность выхода из несоответствия назначения ресурсов в системе радиосвязи, согласно аспектам, описанным в рассматриваемом описании. Система 1400, по меньшей мере частично, может быть размещена внутри мобильного устройства (например, терминала 220 доступа). Система 1400 содержит логическую группу 1410 электронных компонентов, которые могут действовать в соединении. Согласно аспекту, логическая группа 1410 содержит электронный компонент 1415 для установки проекта ресурсов связи, который может функционировать одновременно, последовательно с электронным компонентом 1425 или вместо него, для вычисления оценки без обратной связи проектируемых ресурсов, в качестве входного сигнала для вычисления без обратной связи могут использоваться условия качества канала в системе радиосвязи; электронный компонент 1435 для формирования адаптивного ответа на несоответствие назначения ресурсов между проектом ресурсов связи и спланированным ресурсом связи; и электронный компонент 1445 для передачи адаптивного ответа на несоответствие назначения ресурсов.
Система 1400 может содержать также память 1450, в которой хранятся инструкции для выполнения функций, ассоциированных с электронными компонентами 1415, 1425, 1435 и 1445, а также измеренные и вычисленные данные, которые могут быть сформированы при выполнении таких функций. Хотя они изображены внешними относительно памяти 1450, должно быть понятно, что один или большее количество электронных компонентов 1415, 1425, 1435 и 1445 могут быть размещены внутри памяти 1450.
Фиг.15 иллюстрирует блочную диаграмму возможной системы 1500, которая обеспечивает возможность планирования/повторного планирования ресурсов в системе радиосвязи, согласно аспекту рассматриваемого изобретения. Система 1500 по меньшей мере частично, может быть размещена внутри базовой станции (например, точки 550 доступа), и может содержать логическую группу 1510 электронных компонентов, которые могут действовать в соединении. Согласно аспекту, логическая группа 1510 содержит электронный компонент 1515 для планирования одного или большего количества ресурсов связи; электронный компонент 1525 для корректировки спланированных ресурсов связи в ответ на принятую связь, которая передает информацию относительно альтернативной совокупности ресурсов связи; и компонент 1535 для повторного планирования совокупности альтернативных ресурсов связи.
Как изображено, возможная система 1500 также может содержать память 1540, в которой хранятся инструкции для выполнения функций, ассоциированных с электронными компонентами 1515, 1525 и 1535, а также измеренные и вычисленные данные, которые могут быть сформированы при выполнении таких функций. Хотя они изображены внешними к памяти 1540, должно быть понятно, что один или большее количество электронных компонентов 1515, 1525 и 1535 могут быть размещены внутри памяти 1540.
Должно быть понятно, что описанные в данном описании варианты осуществления, могут быть реализованы аппаратными средствами, программным обеспечением, программируемым оборудованием, межплатформенным программным обеспечением, микрокодом или любой их комбинацией. При реализации систем и/или способов в программном обеспечении, программируемом оборудовании, межплатформенном программном обеспечении или микрокоде, коде программы или сегментах кода, они могут быть сохранены на машинно-считываемом носителе информации, таком как компонент памяти. Сегмент кода может представлять процедуру, функцию, подпрограмму, программу, модуль, пакет программного обеспечения, класс или любую комбинацию инструкций, структур данных, или операторов программы. Сегмент кода может быть связан с другим сегментом кода или с аппаратной схемой посредством передачи и/или приема информации, данных, параметров, аргументов или содержимого памяти. Информация, параметры, аргументы, данные и т.д. могут быть направлены или переданы с использованием любого соответствующего средства, включая совместное использование памяти, передачу сообщений, маркерную передачу данных, сетевую передачу и т.д.
Для программной реализации описанные в данном описании способы могут быть реализованы модулями (например, процедурами, функциями и так далее), которые выполняют описанные здесь функции. Коды программ могут быть сохранены в блоках памяти и выполнены процессорами. Блок памяти может быть реализован внутри процессора или быть внешними относительно процессора, в этом случае он может быть коммуникационно соединен с процессором через различные известные средства.
Как используют в данном описании, термин "процессор" может относиться к классической архитектуре или к квантовому компьютеру. Классическая архитектура содержит одноядерные процессоры; одноядерные процессоры с возможностью программного выполнения процесса с параллельными потоками команд; многоядерные процессоры; многоядерные процессоры с возможностью программного выполнения процесса с параллельными потоками команд; многоядерные процессоры с аппаратной технологией выполнения процесса с параллельными потоками команд; параллельные платформы; и параллельные платформы с распределенной общедоступной памятью и т.д. Дополнительно процессор может относиться к интегральной схеме, специализированной интегральной схеме (ASIC), цифровому процессору сигнала (DSP), вентильной матрице (FPGA), программируемому логическому контроллеру (PLC), комплексному программируемому логическому устройству (CPLD), дискретному логическому элементу или транзисторной логике, дискретным аппаратным компонентам или любой их комбинации, разработанной для выполнения описанных здесь функций. Архитектура квантового компьютера может быть основана на квантовых битах, воплощенных в управляемых импульсами или самособранных квантовых точках, ядерных магнитных резонансных платформах, суперпроводниковых соединениях Джозефсона и т.д. Для оптимизации использования пространства или усовершенствования функционирования пользовательского оборудования в процессорах могут быть применены архитектуры нано-масштаба, такие как транзисторы, основанные на молекулах и квантовых точках, переключатели и логические элементы и т.д. Процессор может быть реализован также в виде комбинации вычислительных устройств, например, комбинации DSP и микропроцессора, нескольких микропроцессоров, одного или большего количества микропроцессоров совместно с ядром DSP, или любой другой такой конфигурации.
Дополнительно в рассматриваемом описании термин "память" относится к памяти для хранения данных, памяти для хранения алгоритмов и другим средствам хранения информации, таким как память для хранения изображений, память для хранения цифровых музыки и видео, диаграммы и базы данных и т.д. Очевидно, что описанные в данном описании компоненты памяти могут быть или энергозависимой памятью или энергонезависимой памятью, или они могут содержать и энергозависимую и энергонезависимую память. Исключительно в виде иллюстрации, энергонезависимая память может содержать постоянное запоминающее устройство (ROM), программируемое ROM (PROM), электрически программируемое ROM (EPROM), электрически стираемое ROM (EEPROM) или флэш-память. Энергозависимая память может содержать оперативную память (RAM), которая действует, как внешняя кэш-память. Исключительно в виде иллюстрации, RAM доступно во многих видах, таких как синхронная RAM (SRAM), динамическая RAM (DRAM), синхронная DRAM (SDRAM), SDRAM с двойной скоростью данных (DDR SDRAM), усовершенствованная SDRAM (ESDRAM), Synchlink DRAM (SLDRAM) и прямая Rambus RAM (DRRAM). Дополнительно раскрытые в данном описании компоненты памяти систем и/или способов предназначены для охвата указанных любых других соответствующих видов памяти, без ограничения.
Описанное выше содержит возможные варианты одного или большего количества аспектов. Безусловно, невозможно описать каждую мыслимую комбинацию компонентов или способов для описания вышеупомянутых аспектов, но для специалистов в данной области техники очевидно, что возможны многие дополнительные комбинации и изменения различных аспектов. Соответственно, описанные аспекты предназначены для охвата всех таких изменений, модификаций и вариантов, которые попадают в контекст и область приложенной формулы изобретения. Дополнительно термин "включает", который используют в подробном описании и в формуле изобретения, предназначен для использования подобно термину "содержит", так как "содержит" интерпретируют, как переходное слово в формуле изобретения.