СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ РЕСУРСОВ НИСХОДЯЩЕЙ ЛИНИИ СВЯЗИ В СРЕДЕ С РАЗДЕЛЕНИЕМ НА СЕКТОРА
METHOD OF ALLOCATING DOWNLINK RESOURCES IN SECTORED ENVIRONMENT

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к системам связи и, конкретнее, к способам и устройству для выделения ресурсов, например диапазона частот, с течением времени в разделенной на сектора сети сотовой связи.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В беспроводной сотовой системе обслуживаемая территория разделена на множество зон покрытия, обычно называемых сотами. Каждая сота может быть дополнительно подразделена на множество секторов. Базовые станции могут передавать информацию по каналам нисходящей линии связи на беспроводные терминалы в каждом из секторов соты базовой станции одновременно с использованием различных частот в различных секторах или, в некоторых случаях, путем повторного использования одного и того же диапазона частот в каждом из секторов. Беспроводные терминалы могут включать в себя широкий круг мобильных устройств, включая, например, сотовые телефоны и другие мобильные передатчики, такие как карманные персональные компьютеры с беспроводными модемами.
Проблема систем сотовой связи с разделением на сектора заключается в том, что передачи базовой станции в первый сектор соты, предназначенные для первого беспроводного терминала, могут создавать помехи передачам от базовой станции во второй сектор, предназначенные для второго беспроводного терминала. В случае секторов соты, по причине близости передатчика, такие помехи могут быть значительно больше, чем в случае передач в смежной соте, когда передатчик и антенна смежной базовой станции расположены в другой соте.
Помехи между секторами представляют особенную проблему для беспроводных терминалов, расположенных в районах границ секторов, например в районах, где уровни мощности полученного сигнала от обеих передач с базовых станций секторов, согласно измеренному беспроводным терминалом, практически равны. Помехи между секторами могут быть сокращены путем предотвращения осуществления передач в одном и том же диапазоне частот со смежным сектором, в результате чего повышается надежность передачи; однако это имеет негативный эффект в виде снижения общей пропускной способности системы. Различные типы информации часто по-разному кодируются, например, с использованием различных размеров блоков и/или различных объемов кодов, исправляющих ошибки, и в некоторых случаях без использования кодов, исправляющих ошибки. Как правило, в случае применения некоторой формы кодирования сигнала, с увеличением размера блока, используемого в кодировании, улучшается защита против пакетных ошибок, когда теряется один или несколько последовательных битов, например, в одном или более местах закодированного блока. Пакетные ошибки часто встречаются в случае беспроводных систем и могут иметь место по причине непредсказуемых импульсных помех, появляющихся на одной или более тональных частотах. К сожалению, большие размеры блоков не подходят для всех типов данных. Например, для случая критической по времени управляющей информации может быть нецелесообразным кодировать управляющую информацию в большие блоки, передача которых через беспроводной канал может занять сравнительно много времени до появления возможности их раскодирования. Поэтому для критических по времени данных часто используются малые размеры блоков, особенно когда предназначенный для передачи элемент данных может быть представлен сравнительно небольшим числом битов. Например, некоторые управляющие сигналы могут быть переданы с использованием одного или нескольких битов, при этом данные сигналы часто передаются в блоках малого размера. В случае, когда переданные блоки содержат несколько битов, например 2 или 3 бита, может быть использовано кодирование с повторениями, например может повторяться бит данных. Однако при наличии малого числа битов информация в малом блоке все еще особенно предрасположена к потере по причине наложения сигналов.
Некоторые управляющие сигналы обычно представляются с использованием нескольких битов, при этом такие сигналы часто закодированы в виде блоков среднего, или промежуточного, размера. Такие блоки обычно включают в себя биты кодирования с исправлением ошибок или некоторую другую форму защиты от ошибок. Несмотря на поддержку исправления ошибок, кодовый блок среднего размера может быть более подверженным ошибкам по причине пакетного наложения сигналов, чем блоки большего размера, в которых кодирование с исправлением ошибок и изменение последовательности данных может обеспечить лучшую защиту от кратковременных взрывных помех, чем та, которую можно достичь для кодового блока среднего размера.
Информационные и/или управляющие сигналы, которые являются не очень критичными по времени, могут быть совместно сгруппированы с образованием больших по размеру блоков данных, которые кодируются и передаются как единый элемент, например большой закодированный блок. Большие закодированные блоки часто используются для не критичных по времени данных и/или данных, для которых целесообразно использование большого числа битов. Блоки большего размера могут включать в себя, например, сотни или даже тысячи битов, которые обрабатываются как единичный блок для целей кодирования с исправлением ошибок.
Из приведенного выше обсуждения можно понять, что различные типы информации и/или различные размеры блоков данных, переданные с базовой станции на беспроводной терминал, могут допускать достижения различного уровня помех до формирования негативного воздействия на функционирование системы и надежность передаваемой информации.
В целях эффективного использования диапазона частот обычно является желательным повторное использование наибольшего из возможных спектров частот в каждом секторе. К сожалению, в случае разделения соты на сектора, с увеличением количества частот, повторно используемых в каждом из секторов, также увеличивается риск наложения сигналов и потери данных. Как было отмечено выше, различные типы данных и закодированные блоки различных размеров часто допускают увеличение помех до различного уровня, прежде чем становятся непригодными для использования. Таким образом, хотя избегание использования одних и тех же тональных частот в смежных секторах минимизирует наложение сигнала, оно также может привести к недопустимым потерям в диапазоне частот в случае применения ко всем закодированным блокам, предназначенным для передачи в соте. Аналогично, передача информации на одной и той же частоте в каждом секторе в одно и то же время может привести к недопустимой частоте ошибок, особенно в отношении закодированных блоков малого размера, например, состоящих из одного или нескольких битов.
Принимая во внимание приведенное выше обсуждение, становится ясно, что существует потребность в способах и устройстве, которое применяет различные уровни допустимых помех к различным типам информации, в результате чего обеспечивается наличие различных уровней балансировки диапазона частот и надежности передачи.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фигура 1 иллюстрирует пример разделенной на сектора системы связи, реализованной в соответствии с изобретением.
Фигура 2 иллюстрирует пример базовой станции, подходящей для использования в системе с Фиг. 1 и реализованной в соответствии с настоящим изобретением.
Фигура 3 иллюстрирует пример беспроводного терминала, подходящего для использования в системе с Фиг. 1 и реализованного в соответствии с настоящим изобретением.
Фигура 4 иллюстрирует блоки данных различных размеров, процедуры исправления ошибок и блоки передачи различных размеров, используемые для объяснения настоящего изобретения.
Фигура 5 иллюстрирует пример выделения тональных частот каналам различных типов в двух смежных секторах в соответствии с настоящим изобретением.
Фигура 6 иллюстрирует тот факт, что тональные частоты, назначенные каналам, показанным на Фигурах 5, могут переключаться с течением времени в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг. 7 представляет собой иллюстрацию примера способа использования информации качества обслуживания в настройке, инициированной сетевым объектом.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к способам и устройству связи, в частности к способам и устройству для передачи блоков разного размера с закодированной информацией в системе связи с множественными тональными частотами, множественными секторами и сотами. Система может представлять собой, например, систему мультиплексирования с частотным разделением каналов (FDM). Различные варианты осуществления реализуются в виде систем мультиплексирования с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM). В некоторых вариантах осуществления системы могут одновременно использовать одно и то же множество тональных частот в каждом из секторов.
Изобретение будет объясняться в контексте использования, по меньшей мере, трех различных размеров закодированных блоков, например блока первого размера, блока второго размера и блока третьего размера, но может использоваться и большее количество размеров. В одном из вариантов осуществления информационные блоки первого размера меньше, чем информационные блоки второго размера, информационные блоки второго размера меньше, чем информационные блоки третьего размера.
В различных вариантах осуществления блоки первого размера имеют длину в один или несколько битов. В случае блока с одним битом данных в закодированный блок может включаться один или более битов кода с повторением с целью создания малого блока, в котором повторяется единственный информационный бит. По причине ограниченного размера блока информация в блоке из одного бита является особенно подверженной потере из-за помех. В таких вариантах осуществления блоки второго размера могут включать в себя, например, десятки битов. Блоки третьего размера могут включать в себя сотни или даже тысячи битов.
В некоторых вариантах осуществления информационные блоки первого размера используются для передачи информации управления питанием беспроводного терминала, которая является сравнительно критичной по времени и занимает очень мало битов для передачи, например менее чем 10 битов, и во многих случаях менее 3 битов. Информационные блоки второго размера иногда используются для передачи других типов управляющей информации, например информацией управления синхронизацией, которая может быть все еще до некоторой степени критичной по времени, но занимает более чем несколько битов для передачи, например, 3-20 битов в различных примерах вариантов осуществления. Информационные блоки третьего размера часто используются для передачи данных пользователя, например текста, голосовых данных и/или файлов информации. Обычно такую информацию нелегко представить в виде очень маленького количества битов, и/или она является менее критичной по времени, чем различные сигналы управления. Блоки третьего размера обычно содержат более 20 битов и во многих случаях содержат более 100 и даже иногда тысячи битов.
Согласно настоящему изобретению закодированные блоки, предназначенные для передачи, классифицируются в соответствии с размером. В целях передачи блоков различных размеров выделяются различные множества тональных частот. В течение одного и того же периода времени передачи символов в каждом секторе соты выделяются одни и те же тональные частоты в целях передачи блоков одного и того же размера. В случае, когда блоки первого, второго и третьего размера передаются в течение одного периода времени передачи символов, по меньшей мере, первое множество тональных частот будет выделено для передачи блоков первого размера, второе множество тональных частот будет выделено для передачи блоков второго размера и третье множество тональных частот будет выделено для передачи блоков третьего размера. В любом заданном секторе все множество первых и вторых выделенных тональных частот не может использоваться в любой заданный момент времени. Каждое множество тональных частот, выделенное для передачи блоков заданного размера, может соответствовать каналу связи, который поддерживается в каждом из секторов. Для передачи блоков заданного размера могут использоваться несколько множеств тональных частот. В этом случае для передаваемых блоков этого заданного единственного размера выделяется несколько каналов связи. В этом случае способы повторного использования тональных частот из настоящего изобретения могут быть применены на поканальной основе, например, каждая тональная частота для заданного размера блока может повторно использоваться в каждом из секторов таким же образом, что и другие множества тональных частот, выделенные для передачи блоков одинакового размера.
Принимая во внимание тот факт, что информация в блоках меньшего размера имеет тенденцию к наличию большей чувствительности к потере данных из-за ошибок, возникающих по причине наложения сигналов, чем блоки большего размера, предпринимаются шаги по минимизации наложения передач между смежными секторами, которое будет влиять на малые блоки, в частности на однобитовые блоки управления сигналом. В частности, передача в смежных секторах управляется таким образом, что в случае, когда блоки первого размера передаются с использованием тональной частоты в первом секторе, тональные частоты, используемые для передачи блоков первого размера в первом секторе, становятся неиспользуемыми во втором секторе, являющемся смежным с первым сектором.
Относительно блоков второго размера считается, что приемлемым является более высокий уровень ошибок, при котором еще не может произойти потери информации, чем в случае блоков первого, например меньшего, размера. Однако блоки второго размера могут встретиться с неприемлемым уровнем ошибок в случае, когда полное множество тональных частот, используемое в первом секторе для передачи блоков второго размера, в то же время используется для передачи закодированных блоков во втором секторе. Соответственно, в настоящем изобретении осуществляется управление передатчиками в смежных секторах в целях реализации частичного повторного использования частот в заданный момент времени относительно частот, используемых для передачи блоков второго размера. В одном из вариантов осуществления, для передачи блоков второго размера в течение заданного периода времени как в первом, так и во втором секторе используется второе множество тональных частот. Первое подмножество из одной или более тональных частот из второго множества тональных частот используется для передачи информации в каждом из первого и второго секторов в одно и то же время. Второе подмножество тональных частот из второго множества тональных частот используется для передачи информации в первом секторе, но становится неиспользуемым во втором секторе. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления, третье подмножество тональных частот из второго множества тональных частот используется для передачи информации во втором секторе, но становится неиспользуемым в первом секторе. Таким образом, в случае блоков второго размера имеет место частичное, но не полное перекрытие в контексте использования тональных частот в смежных секторах, при этом некоторые тональные частоты, используемые для передачи блоков второго размера, обычно становятся неиспользуемыми в одном или во всех секторах соты.
В случае блоков передачи третьего размера, в каждом из секторов для передачи блоков третьего размера используется третье множество тональных частот. Тональные частоты в третьем множестве полностью используются повторно, при этом каждый сектор передает информацию, соответствующую блокам третьего размера на каждой из тональных частот, относящихся к третьему множеству, например, в одно и то же время. Таким образом, в отношении тональных частот, используемых для передачи сравнительно больших блоков третьего размера, в секторах достигается полное повторное использование.
С течением времени тональные частоты могут переключаться. Однако множества тональных частот, выделенные для передачи блоков различных размеров, будут одними и те ми же в смежных секторах в течение каждого периода времени передачи, например символьного периода времени. Таким образом, схема повторного использования в настоящем изобретении остается сравнительно простой для реализации даже в случае переключения частот.
В соответствии с изобретением различные типы каналов связи могут быть структурированы для целей передачи блоков информации различного размера.
Как обсуждалось выше, блоки различных размеров присваиваются различным каналам связи, реализованным в соответствии с изобретением. Первый тип канала связи, используемый для передачи информационных блоков первого размера (маленьких), может быть назван каналом связи с неперекрывающимися тональными частотами, поскольку в заданном секторе тональные частоты, используемые для передачи сигналов, не будут перекрываться с тональными частотами, используемыми в смежном секторе, так как тональные частоты в смежном секторе выделены первому каналу, но становятся неиспользуемыми.
Второй тип канала связи, используемый для передачи информационных блоков второго размера (средних), может быть назван каналом с частично перекрывающимися тональными частотами. Его можно так назвать, поскольку некоторые из используемых тональных частот, выделенных для канала связи второго типа, будут использоваться в каждом из смежных секторов для передачи информации, тогда как другие тональные частоты, выделенные для канала связи второго типа, будут неиспользуемыми в каждом из смежных секторов. Таким образом, существует частичное перекрытие тональных частот, используемых для передачи блоков второго размера в смежных секторах.
Канал связи третьего типа, используемый для передачи информационных блоков третьего размера (больших), может быть назван каналом связи с полным перекрытием тональных частот, поскольку тональные частоты, используемые для передачи информации по третьему каналу, используются в смежных секторах, в результате чего имеет место полное или практически полное повторное использование тональных частот.
Канал связи первого типа используется в качестве канала нисходящей линии связи команд управления питанием беспроводного терминала в некоторых вариантах осуществления. Канал связи второго типа используется, в некоторых вариантах осуществления, в качестве канала управления синхронизацией нисходящей линии связи. В то же время канал связи третьего типа часто используется в качестве канала трафика нисходящей линии связи (канала пользовательских данных), используемого для обмена текстовыми, голосовыми и/или другими относящимися к пользователю прикладными данными или информацией.
Блоки передачи информации первого, второго и третьего размера для каждого сектора могут быть переданы одновременно по каналам первого, второго и третьего типа соответственно. Как обсуждалось выше, тональные частоты, назначенные каналу связи, могут переключаться с течением времени, при этом переключение синхронизируется по всем секторам соты.
В некоторых вариантах осуществления типы информации, например управление питанием беспроводного терминала, другая управляющая информация и данные пользователя, могут быть классифицированы в соответствии с размером закодированного блока и могут быть связаны с конкретными типами каналов, например каналами с неперекрывающимися тональными частотами, каналами с частичным перекрытием тональных частот и каналами с полностью перекрывающимися тональными частотами. Информация о такой классификации может храниться в базовой станции и/или в беспроводных терминалах, то есть классификация не должна выполняться постоянно, и базовая станция и беспроводные терминалы могут использовать эту информацию для реализации способов настоящего изобретения и назначения данных каналам в соответствии с целесообразностью.
В других вариантах осуществления классификации типов информации и типов каналов могут быть гибкими и могут динамически изменяться в течение функционирования, например, в целях подстройки к изменению условий, таких как общая загрузка системы, приоритет пользователя, требуемая для пользователя скорость данных, допустимая для пользователя частота битовых ошибок, а также природа переданной информации и данных.
Несмотря на то что изобретение в данной заявке было описано в контексте примеров данных нисходящей линии связи, информации, каналов связи и передач, изобретение также может быть частично или во всей своей полноте применено в отношении канала восходящей линии связи в некоторых системах беспроводной связи. Устройство и способы настоящего изобретения могут быть реализованы с использованием аппаратного обеспечения, программного обеспечения или комбинации аппаратного и программного обеспечения.
Многочисленные дополнительные признаки, преимущества и детали способов и устройства настоящего изобретения описаны в приведенном ниже подробном описании.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
На Фигуре 1 показан пример системы 100 связи, реализованной в соответствии с настоящим изобретением, которая включает в себя множество сот, таких как показанная на чертеже сота 1 102. Каждая сота 102 примера системы 100 содержит три сектора. В соответствии с изобретением также допустимы соты с двумя секторами (N=2) и соты с более чем 3 секторами (N>3). Сота 102 содержит первый сектор, сектор 1 110, второй сектор, сектор 2 112, и третий сектор, сектор 3 114. Каждый из секторов 110, 112, 114 имеет две области границы сектора; каждая область границы сектора поделена между двумя смежными секторами. Пунктирная линия 116 показывает область границы сектора между сектором 1 110 и сектором 2 112; пунктирная линия 118 показывает область границы между сектором 2 112 и сектором 3 114; пунктирная линия 120 показывает область границы сектора между сектором 3 114 и сектором 1 110. Сота 1 102 содержит базовую станцию (BS), базовую станцию 1 106, и множество беспроводных терминалов, например конечных узлов (EN), в каждом из секторов 110, 112, 114. Сектор 1 110 содержит EN(1) 136 и EN(X) 138, соединенные с BS 106 через беспроводные каналы 140, 142 соответственно; сектор 2 112 содержит EN(1') 144 и EN(X') 146, соединенные с BS 106 через беспроводные каналы 148, 150 соответственно; сектор 3 114 содержит EN(1'') 152 и EN(X'') 154, соединенные с BS 106 через беспроводные каналы 156, 158 соответственно. Система 100 также включает в себя узел 160 сети, который соединен с BS1 106 через сетевой канал 162. Узел 160 сети также соединен с другими узлами сети, например другими базовыми станциями, серверными узлами AAA, промежуточными узлами, маршрутизаторами и т.д., а также с Интернетом через сетевой канал 166. Сетевые каналы 162, 166 могут представлять собой, например, волоконно-оптические кабели. Каждый концевой узел, например EN(1) 136, может представлять собой беспроводной терминал, содержащий передатчик, а также приемник. Беспроводные терминалы, например EN(1) 136, могут передвигаться в пределах системы 100 и могут взаимодействовать через беспроводные каналы с базовой станцией в соте, в которой EN находится в текущий момент. Беспроводные терминалы (WT), например EN(1) 136, могут взаимодействовать с одноранговыми узлами, например другими WT в системе 100 или вне системы 100, через базовую станцию, например BS 106, и/или узел 160 сети. WT, например EN(1) 136, могут представлять собой устройства мобильной связи, такие как сотовые телефоны, карманные персональные компьютеры с беспроводными модемами, и т.д.
Фигура 2 иллюстрирует типовую базовую станцию 200, реализованную в соответствии с настоящим изобретением. Типовая базовая станция 200 реализует способ выделения ресурсов нисходящей линии связи настоящего изобретения. Базовая станция 200 может быть использована так же, как и любая из базовых станций 106 системы 100 с Фигуры 1. Базовая станция 200 содержит приемник 202, включающий в себя декодер 212, передатчик 204, включающий в себя кодировщик 214, процессор, например CPU 206, и интерфейс 208 ввода/вывода, а также память 210, которая объединена с шиной 209, посредством которой различные элементы 202, 204, 206, 208, и 210 могут обмениваться данными и информацией.
Секторизированная антенна 203, соединенная с приемником 202, используется для приема данных и других сигналов, например уведомлений каналов, из передач беспроводных терминалов из каждого сектора в пределах соты, в которой размещена базовая станция 200. Секторизированная антенна 205, соединенная с передатчиком 204, используется для передачи данных и других сигналов, например сигналов команд управления питанием беспроводных терминалов, сигналов управления синхронизацией, информации о выделении ресурсов, пилотных сигналов и т.д., на беспроводные терминалы 300 (см. Фигуру 3) в пределах каждого из секторов 110, 112, 114 соты базовой станции 102. В различных вариантах осуществления изобретения в базовой станции 200 может применяться несколько приемников 202 и несколько передатчиков 204, например, отдельный приемник 202 для каждого из секторов 110, 112, 114, и отдельный передатчик 204 для каждого из секторов 110, 112, 114. Процессор 206 может представлять собой, например, центральный процессор общего назначения (CPU). Память 210 содержит стандартные программы 218 и данные/информацию 220. Процессор 206 управляет функционированием базовой станции 200 посредством команд, задаваемых одной или более стандартными программами 218, хранящимися в памяти 210, и с использованием данных/информации 220 реализует способы настоящего изобретения. Интерфейс 208 ввода/вывода обеспечивает связь с другими узлами сети, соединение BS 200 с другими базовыми станциями, маршрутизаторами доступа, серверными узлами AAA и т.д., другими сетями, а также с Интернетом.
Данные/информация 220 включают в себя данные 234, информацию 236 канала нисходящей линии связи, информацию 237 тональной частоты и данные/информацию 238 беспроводного терминала (WT), включающую в себя множество информации WT: информацию 240 WT 1 и информацию 254 WT N. Каждое множество информации, например информация 240 WT 1, включает в себя данные 242, контрольную информацию для блоков 244 данных маленького размера, контрольную информацию для блоков 246 данных среднего размера, идентификатор (ID) 248 терминала, идентификатор (ID) 250 сектора и информацию 252 назначенного канала нисходящей линии связи.
Стандартные программы 218 включают в себя стандартные программы 222 связи и стандартные программы 224 управления базовой станцией. Стандартные программы 224 управления базовой станцией включают в себя модуль 226 планировщика и стандартные программы 230 передачи сигналов, включая стандартную программу 232 переключения выделения тональной частоты для канала нисходящей линии связи и модуль 233 исправления ошибок.
Данные 234 могут включать в себя данные/информацию, предназначенную для обработки кодировщиком 214 и передачи по каналам нисходящей линии связи передатчиком 204 на множество WT 300, а также полученные от WT 300 данные/информацию, которая была обработана декодером 212 приемника 202 после получения. Информация 236 канала нисходящей линии связи может включать в себя информацию, идентифицирующую каналы нисходящей линии связи в контексте функционального применения, например каналы трафика нисходящей линии связи, каналы управления питанием WT нисходящей линии связи и другие каналы управления нисходящей линии связи, например каналы управления синхронизацией нисходящей линии связи. Информация 236 канала нисходящей линии связи может также включать в себя информацию, идентифицирующую различные типы каналов нисходящей линии связи в контексте перекрытия тональных частот между смежными секторами, например каналы с полным перекрытием, каналы без перекрытия и каналы с частичным перекрытием. Кроме того, информация 236 канала нисходящей линии связи может включать в себя информацию, сопоставляющую различные типы функционального применения каналов с различными типами перекрытия тональных частот. Например, каналы трафика нисходящей линии связи, несущие закодированные блоки большого размера из не критичных по времени данных, могут иметь полное перекрытие тональных частот; каналы нисходящей линии связи управления питанием WT, несущие блоки маленького размера, использующие один или несколько битов и являющиеся критичными по времени данными, могут не иметь перекрытия тональных частот между смежными секторами. Другие каналы управления, например каналы нисходящей линии связи управления синхронизацией, несущие блоки среднего размера с некоторой защитой от ошибок, но более подверженные воздействию всплесков помех, чем блоки большего размера, могут иметь частичное перекрытие тональных частот между смежными секторами. Информация 237 тональной частоты может включать в себя информацию, указывающую частоту несущей, выделенную базовой станции 200, индексы для логических тональных частот, число тональных частот в последовательности переключений нисходящей линии связи, индексы и частоты физических тональных частот, соответствующих различным поднесущим частотам для использования в последовательности переключений нисходящей линии связи, продолжительность сверхинтервала, например интервала повторения для последовательности переключений тональной частоты нисходящей линии связи, а также специфичные для соты значения, такие как угол поворота, которые используются для идентификации конкретной соты. Данные 242 WT1 могут включать в себя данные, которые базовая станция 200 получила от однорангового узла и предназначенные для WT1 300, данные, которые BS 200 должна отправить на WT1 300 по каналу трафика нисходящей линии связи после процедуры исправления ошибок, например данные, классифицированные как относящиеся к кодовым блокам большого размера, например 100-ни и 1000-и битов в соответствии с изобретением, а также данные, которые WT 1 300 желает передать одноранговому узлу. Контрольная информация 244 блоков маленького размера может включать в себя блоки данных маленького размера, например, состоящие из 1 бита или нескольких битов, такие как, например, командная информация управления питанием WT1 300, которую BS 200 передает по каналу нисходящей линии связи управления питанием WT. Контрольная информация 244 блоков маленького размера обычно представляет собой данные или контрольную информацию, которая является критичной по времени и/или для которой элемент данных, предназначенный для передачи, может быть представлен в виде одного или нескольких битов. Контрольная информация 244 маленьких блоков, предназначенная для передачи, может не обрабатываться кодом исправления ошибок, например в случае, когда информация упаковывается в блоки передачи размером в один бит, в результате чего не остается битов для целей исправления ошибок. В других случаях, контрольная информация 244 блоков маленького размера может быть обработана посредством кодирования с исправлением ошибок (ECC) для маленького размера, например кодированием с повторением, генерирующим дополнительные ECC-биты до начала передачи. Контрольная информация 246 блоков среднего размера включает в себя управляющую информацию, например информацию управления синхронизацией. Закодированные блоки среднего размера включают в себя более чем несколько битов, десятки или сотни битов. Информация в блоках среднего размера может быть в некоторой степени критичной по времени. Информационные блоки среднего размера обычно подвергаются некоторой ECC-обработке при упаковке в закодированный блок передачи среднего размера, который обычно содержит по меньшей мере некоторые ECC-биты. ID 248 терминала представляет собой ID, который присваивается базовой станцией 200, который идентифицирует WT 1 300 для 200. ID 250 сектора содержит информацию, идентифицирующую сектор, 110, 112, 114, в котором функционирует WT1 300. Информация 252 назначенного канала нисходящей линии связи включает в себя информацию, идентифицирующую сегменты канала, которые были выделены планировщиком 226 для перемещения данных и информации на WT1 300, например сегменты канала трафика нисходящей линии связи с полным перекрытием тональных частот для данных, сегменты канала команд управлением питанием WT с отсутствием перекрытия тональных частот между смежными секторами и другие сегменты каналов управления, например сегменты канала управления синхронизацией, с частичным перекрытием между смежными секторами. Каждый канал нисходящей линии связи, назначенный WT1 300, может включать в себя один или несколько логических тональных частот, каждый из которых следует последовательности переключения нисходящей линии связи.
Стандартные программы 222 связи управляют выполнением базовой станцией 200 различных операций связи и реализуют различные протоколы связи.
Стандартные программы 224 управления базовой станцией применяются для управления выполнением базовой станцией 200 базовых функциональных задач базовой станции, например генерацией и получением сигнала, включая переключение тональных частот и процедуру кодирования с исправлением ошибок, распределением сегментов каналов между WT 300, а также реализацией шагов способа настоящего изобретения по передаче информационных блоков различного размера с базовой станции на WT 300 в разделенной на сектора среде в соответствии с настоящим изобретением.
Модуль 226 планировщика выделяет сегменты канала восходящей и нисходящей линии связи для WT 300 в пределах каждого из секторов 110, 112, 114 для своей соты 102. Каждый сегмент канала включает в себя один или более логических тональных частот для определенного периода времени. Сегменты каналов нисходящей линии связи, такие как, например, сегменты канала трафика нисходящей линии связи, несущие большие блоки данных передачи, сегменты канала управления питанием WT, несущие маленькие блоки передачи, и другие сегменты каналов управления, например сегменты каналов управления синхронизацией, несущие блоки передачи среднего размера, выделяются для WT 300 планировщиком 226.
Стандартные программы 230 передачи сигналов управляют функционированием приемника 202, который содержит декодер 212, и передатчика 204, который содержит кодировщик 214. Стандартные программы передачи сигналов 230 отвечают за управление созданием и обнаружением блоков передачи различного размера, включая данные, управляющую информацию и ECC-биты. Стандартная программа переключения выделения тональной частоты нисходящей линии связи определяет, например, последовательности переключения тональных частот нисходящей линии связи с использованием информации 237 тональных частот, а также информации канала нисходящей линии связи. Последовательности переключения тональных частот нисходящей линии связи синхронизируются по секторам 110, 112, 114 соты 102 таким образом, что в любой заданный момент времени в каждом из секторов соты 102 общее количество доступных тональных частот, например суммарное, например общее множество тональных частот, охватывающее спектр частот, разделено на неперекрывающиеся множества тональных частот, при этом для каждого канала в каждом секторе назначается для использования одно из неперекрывающихся множеств тональных частот. В одном из вариантов осуществления соответствующие каналы в различных секторах соты 102 используют одно и то же множество тональных частот в любой заданный момент времени, при этом сигналы передаются синхронно в различных секторах. Модуль исправления ошибок 233 управляет функционированием приемника 202 и его декодера 212 в целях устранения кодирования данных и информации, переданных с WT 300. Модуль 233 исправления ошибок также управляет функционированием передатчика 204 и его кодировщика 214 с целью кодирования данных и информации, предназначенных для передачи с BS 200 на WT 300. В соответствии с изобретением модуль 233 ECC может применять EEC-процедуры к информационным блокам, создавая блоки передачи, содержащие ECC-биты.
Фигура 3 иллюстрирует типовой беспроводной терминал (концевой узел) 300, который может использоваться в качестве любого беспроводного терминала (концевого узла), например EN(1) 136, системы 100, показанной на Фиг. 1. Беспроводной терминал 300 реализован в соответствии со способами выделения ресурсов нисходящей линии связи настоящего изобретения. Беспроводной терминал 300 содержит приемник 302, содержащий декодер 312, передатчик 304, содержащий кодировщик 314, процессор 306 и память 308, которая соединена вместе посредством шины 310, через которую различные элементы 302, 304, 306, 308 могут обмениваться данными и информацией. Антенна 303, применяющаяся для получения сигналов с базовой станции 200, соединена с приемником 302. Антенна 305, применяемая для передачи сигналов, например, на базовую станцию 200, соединена с передатчиком 304.
Процессор 306 управляет функционированием беспроводного терминала 300 путем выполнения стандартных программ 320 и с использованием данных/информации 322 из памяти 308.
Данные/информация 322 включают в себя данные 334 пользователя, контрольную информацию 336 маленьких блоков, контрольную информацию 338 средних блоков, информацию 340 пользователя, информацию 350 канала нисходящей линии связи и информацию 352 тональной частоты. Данные 334 пользователя могут включать в себя текстовые файлы, файлы голосовых данных и/или файлы информации. Данные 334 пользователя могут включать в себя блоки данных большого размера, например содержащих сотни и тысячи битов, полученные в результате обработки декодером 312 большого блока передачи, который был передан BS 200. Такая информация может иметь тип, требующий большого количества битов для целесообразности своего использования и/или обычно являющийся менее критичным по времени, чем управляющие сигналы. Обычно данные пользователя нисходящей линии связи передаются с BS 200 на WT 300 через канал связи нисходящей линии связи, который имеет полное перекрытие между тональными частотами, посредством которых передаются сигналы в смежных секторах. Данные 334 пользователя также могут включать в себя данные, предназначенные для однорангового узла, например другого WT, которые должны быть переданы на базовую станцию 200 через восходящий канал трафика после обработки кодировщиком 314. Контрольная информация 336 маленьких блоков может включать в себя такие данные, как командная информация управления питанием WT, которая была передана с BS 200 через канал управления нисходящей линии связи. Контрольная информация 336 блоков маленького размера обычно является критической по времени и занимает очень мало битов для передачи. Для случая блоков информации 336 маленького размера, когда размер закодированного блока составляет один бит, не остается битов для целей ECC и информация передается без использования преимущества кодирования ECC, что в этом случае делает информацию 336 в маленьких блоках особенно подверженной потерям из-за помех. В других случаях контрольная информация 336 маленьких блоков может быть обработана посредством кодирования с исправлением ошибок для маленького размера, например кодирования с повторением, в результате чего формируется закодированный блок маленького размера, содержащий несколько ECC-битов. В случае, когда малый закодированный блок содержит несколько ECC-битов, он обычно все еще подвержен потерям из-за импульсов и других шумов, поскольку упорядочивание данных ограничено очень маленьким количеством битов или вообще не используется, в результате чего маленькие блоки становятся чувствительными к импульсам или другим кратковременным шумовым выбросам. Маленькие блоки информации 336 передаются с BS 200 на WT 300 через канал управления нисходящей линии связи в условиях отсутствия перекрытия тональных частот между смежными секторами в отношении тональных частот, используемых для передачи маленьких блоков по каналу в конкретный момент времени. Таким образом, междусекторного наложения обычно удается избежать в случае передачи блоков, имеющих малый размер в закодированном виде. Контрольная информация 338 блоков среднего размера может включать в себя управляющую информацию, которая является относительно чувствительной ко времени, но менее критичной по времени, чем информация 336 маленьких блоков, и может быть представлена посредством кодовых блоков среднего размера, например в десятки и сотни битов. Контрольная информация 338 блоков среднего размера может являться, например, информацией управления синхронизацией. Такая информация может быть передана с BS 200 на WT 300 с использованием канала управления нисходящей линии связи, при этом некоторые, но не все тональные частоты, используемые в смежных секторах для передачи блока среднего размера в течение перекрытия периода передачи. Блок передачи среднего размера, используемый для передачи информации 338, обычно может включать в себя некоторые ECC-биты. Информация 340 пользователя включает в себя информацию 342 назначенного канала нисходящей линии связи, ID-информацию 344 терминала, ID-информацию 346 базовой станции и ID-информацию 348 сектора. Информация 342 назначенного канала нисходящей линии связи включает в себя информацию, идентифицирующую сегменты каналов, которые были выделены планировщиком 226 для переноса данных и информации на WT 300, например сегменты канала трафика нисходящей линии связи с полным перекрытием тональных частот для данных, сегменты канала команд управлением питанием WT с отсутствием перекрытия тональных частот между смежными секторами, и другие сегменты каналов управления, например сегменты канала управления синхронизацией с частичным перекрытием между смежными секторами. Каждый канал нисходящей линии связи, назначенный WT 300, может включать в себя один или несколько логических тональных частот, каждый из которых следует последовательности переключения нисходящей линии связи, которая синхронизируется между всеми секторами соты.
Информация 340 пользователя дополнительно содержит ID-информацию 344 терминала, которая может представлять собой, например, присваиваемую базовой станцией 200 идентификационную информацию, ID-информацию 344 базовой станции, которая идентифицирует конкретную базовую станцию 200, с которой WT 300 установил соединение, и которая может предоставлять значение угла поворота соты, используемое при генерации последовательности переключений нисходящей линии связи, и ID-информацию 348 сектора, идентифицирующая конкретный сектор соты, в котором в настоящий момент находится WT 300.
Информация 350 канала нисходящей линии связи может включать в себя информацию, идентифицирующую каналы нисходящей линии связи в отношении их функционального назначения, например каналы трафика нисходящей линии связи каналы управления питанием WT нисходящей линии связи, и другие каналы управления нисходящей линии связи, например каналы управления синхронизацией нисходящей линии связи. Информация 350 канала нисходящей линии связи может также включать в себя информацию, идентифицирующую различные типы каналов нисходящей линии связи в отношении перекрытия тональных частот при передаче в смежных секторах, например каналы передачи с полным перекрытием тональных частот, каналы передачи без перекрытия тональных частот и каналы передачи с частичным перекрытием тональных частот. Кроме того, информация 350 канала нисходящей линии связи может включать в себя информацию, сопоставляющую различные типы функционального применения каналов с различными типами перекрытия тональных частот. Например, каналы трафика нисходящей линии связи, несущие закодированные блоки большого размера, могут иметь полное перекрытие тональных частот в контексте тональных частот, фактически используемых для передачи сигналов и называемых тональными частотами передачи; каналы нисходящей линии связи управления питанием WT с блоками передачи маленького размера могут не иметь перекрытия тональных частот передачи между смежными секторами, и другие каналы управления, например каналы нисходящей линии связи управления синхронизацией, могут иметь частичное перекрытие тональных частот передачи между смежными секторами.
Информация 352 тональной частоты может включать в себя частоту несущей, выделенную каждой из базовых станций 200, индексы для логических тональных частот, число тональных частот в последовательности переключений нисходящей линии связи, индексы и частоты физических тональных частот в последовательности переключений нисходящей линии связи, продолжительность сверхинтервала, например интервала повторения для последовательности переключений тональной частоты нисходящей линии связи, а также специфичные для соты значения, такие как угол поворота для каждой из базовых станций 200.
Стандартные программы 320 включают в себя стандартные программы 324 связи и стандартные программы 326 управления беспроводным терминалом. Стандартные программы 324 связи управляют различными протоколами связи, используемыми WT 300. Стандартные программы 326 управления беспроводным терминалом управляют базовой функциональностью беспроводного терминала 300, включающей в себя: управление приемником 302 и передатчиком 304, управление питанием, управление периодами времени и синхронизацией, а также входящие/исходящие возможности выбора и запросы пользователя. Стандартные программы 326 управления беспроводным терминалом также включают в себя стандартные программы передачи сигналов 328, которые управляют генерацией, приемом и обработкой сигналов. Стандартные программы 328 передачи сигналов включают в себя стандартную программу 330 переключения канала нисходящей линии связи и модуль 332 исправления ошибок. Стандартная программа 330 переключения канала нисходящей линии связи использует данные/информацию 322 пользователя, включая информацию 350 канала нисходящей линии связи, ID-информацию 346 базовой станции, например угол поворота, информацию 352 тональной частоты в целях генерации последовательности переключения тональных частот канала нисходящей линии связи и обработки полученных данных, переданных с базовой станции 200. Под управлением модуля 322 исправления ошибок декодер 312 приемника 302 обрабатывает блоки передачи в целях выполнения ECC и получения информации и данных, посланных BS 200. Модуль 332 ECC также управляет кодировщиком 314 передатчика 304 с целью кодирования данных и информации до начала передачи на базовую станцию 200.
Фигура 4 иллюстрирует типовые информационные блоки разного размера, процедуры исправления ошибок и блоки передачи различных размеров в соответствии с настоящим изобретением. Несмотря на то что кодирование описывается как кодирование с исправлением ошибок, следует понимать, что биты обнаружения ошибок могут быть, и в некоторых вариантах осуществления являются, закодированными в дополнение или вместо битов исправления ошибок. Во многих случаях биты исправления ошибок также могут быть использованы как биты обнаружения ошибок. Таким образом, следует понимать, что биты обнаружения ошибок и/или исправления ошибок могут быть сгенерированы и включены в закодированные блоки, предназначенные для передачи, в качестве части процедуры исправления ошибок, показанной на Фиг. 4. На чертеже 400 фигуры 4 показаны три информационных блока различного размера, которые базовая станция 200 может иметь намерение передать на беспроводной терминал 300 в разделенной на сектора соте беспроводной связи, например в секторе 1 112 соты 102 Фигуры 1. В других вариантах осуществления изобретения могут иметься классы для более чем трех различных размеров информационных блоков, при этом для блоков различного размера используются различные виды перекрытия тональных частот передачи, и при этом перекрытие тональных частот передачи увеличивается с увеличением размера кодируемого блока. Фигура 4 содержит типовой блок информации 402 первого размера, представляющий собой блок данных размера 0 (малый) и который может содержать, например, командную информацию управления питанием беспроводного терминала (WT). Блок информации 402 первого размера (малый) в этом примере является критичным по времени и, следовательно, не группируется с другой управляющей информацией в блок большего размера. В некоторых вариантах осуществления блоки информации 402 первого размера (малые) имеют длину менее 10 битов и используются для передачи управляющей информации. Закодированный блок 404 для случая блока первого размера может быть таким же, как и незакодированный блок, или может содержать маленькое количество битов 407 кодирования с исправлением ошибок. В одном из вариантов осуществления для однобитного блока 402 данных генерируется один или более повторяющихся битов, и они включаются в закодированный блок 404. В этом случае закодированный блок 404 будет содержать по меньшей мере один ECC-бит 407 в дополнение к биту 405 управляющей информации. В примере на Фигуре 4 ECC-биты 407 генерируются на этапе 403 с применением способа, который выдает сравнительно мало ECC-битов или битов обнаружения ошибки, в результате чего коды, исправляющие ошибку, имеют меньший размер. Примеры подходящих способов включают в себя кодирование с повторением и кодирование с контролем четности. Фигура 4 также содержит типовой блок информации 406 второго размера, который имеет типовой незакодированный блок данных размера 1 (20 битов) и может содержать, например, управляющую информацию, такую как информация управления синхронизацией. Для второго блока может выполняться кодирование с исправлением ошибок и/или чередование (изменение последовательности) с целью способствования защите от пакетных ошибок. Результирующий закодированный блок 410 второго размера включает в себя такое же количество битов или больше битов, чем в незакодированном блоке 406. В примере на Фиг. 4 биты 414 кода с исправлением ошибок генерируются на этапе 408 по битам в блоке 406 и затем добавляются к информационным битам 412 с целью генерирования блока закодированной информации второго размера, предназначенного для передачи. В некоторых вариантах осуществления различные биты из множества ECC-битов 414 и/или информационных битов 412 передаются с использованием различных тональных частот в целях дополнительной защиты против возможности ошибок из-за шума, который может встречаться на частоте одного из используемых тональных частот.
Фигура 4 также содержит типовой блок информации 416 третьего размера, который представляет собой блок данных размера 2 (200 битов) и может включать в себя, например, пользовательские данные. Блоки информации 416 третьего размера (большие) могут включать в себя информацию и/или управляющие сигналы, которые являются не особенно критическими по времени и позволяют осуществлять их совместную группировку с образованием большего по размеру блока данных, который может быть закодирован и передан как единый элемент, например большой закодированный блок. Блок 416 незакодированных данных третьего размера подвергается кодированию с исправлением ошибок и/или чередованию на этапе 418 с целью создания большого закодированного блока 420, предназначенного для передачи. В качестве этапа ECC-обработки 418 генерируются биты 424 исправления ошибок и добавляются к битам 422 данных, посредством чего формируются большие закодированные блоки 420. Показано, что ECC-биты 407, 414 и 424 размещаются в конце блоков передачи 404, 410 и 420, но они могут и чередоваться с битами данных.
Как правило, при применении некоторой формы кодирования сигнала, чем больше размер блока, тем выше защита против пакетных ошибок, когда теряется один или несколько последовательных битов, например, в одном или нескольких местах в закодированном блоке. Пакетные ошибки случаются часто в случае беспроводных систем, и они могут быть результатом непредсказуемого шумового импульса, появляющегося на одной или более тональной частоте. Исправление ошибок обычно поддерживается как в средних, так и в больших блоках (410, 420) передачи и также может поддерживаться в маленьких блоках 404 передачи. Блок 404 передачи маленького размера (кодовый) может быть чувствителен к ошибкам по причине взрывного наложения сигнала и/или других типов помех по сравнению с (кодовым) блоком 410 передачи среднего размера, поскольку коды с исправлением ошибок для маленьких блоков, например коды с повторениями, являются менее эффективными в снижении влияния взрывного наложения сигнала, чем методики кодирования, обычно применяемые для (кодовых) блоков 410 среднего размера. (Кодовые) блоки 410 среднего размера могут быть более подверженными ошибкам по причине взрывного наложения сигналов и/или других помех по сравнению с блоками большего размера 420, поскольку кодирование с исправлением ошибок и изменение последовательности данных для блока 420 большего размера может обеспечить лучшую защиту против помех, чем это возможно для кодового блока 410 среднего размера. В больших закодированных блоках 420 для целей ECC может быть выделено сравнительно большое количество битов, что обеспечивает более высокую степень зашиты, чем в случае блоков меньшего размера, например закодированных блоков 410 среднего размера, в которых количество ECC-битов пропорционально меньше относительно количества битов данных.
Различные закодированные блоки 404, 410, 420 первого, второго и третьего размеров передаются передатчиком 204 через секторизированную антенну 205 на WT 300, при этом каждый блок передается по каналу связи с использованием тональных частот, выделенных в соответствии с настоящим изобретением.
В некоторых вариантах осуществления изобретения информационные блоки первого размера, например блок данных размера 0 (малый) 402, меньше, чем информационные блоки второго размера, например блок данных размера 1 (средний) 406, а информационные блоки второго размера, например блок данных размера 1 (средний) 406, меньше, чем информационные блоки третьего размера, например блок данных размера 2 (большой) 416. Информационные блоки первого, второго и третьего размера и блоки передачи могут существовать в каждом из секторов 112, 114, 116 соты 102, и блоки передачи могут в соответствии с настоящим изобретением передаваться одновременно или в различные периоды времени в каждом из секторов.
В некоторых вариантах осуществления классификация информации и данных по различным размерам информационных блоков и блоков передачи может заранее определяться, например, типом информации, таким как данные пользователя, информация управления питанием и т.д., и классификации могут храниться как в BS 200, так и в WT 300 в целях применения в реализации настоящего изобретения.
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
На чертеже 500 Фигуры 5 показано типовое выделение тональных частот для различных каналов нисходящей линии связи в двух смежных секторах, секторах A и B типовой беспроводной OFDM-системы, например, двухсекторной системы, в целях иллюстрации настоящего изобретения. Ресурс воздушного соединения, доступный для связи нисходящей линии связи с базовой станции 200 на WT 300, может быть представлен спектром 502 частот, который соответствует общему множеству тональных частот, включающему в себя тональные частоты от 0 до 9. В каждом из секторов A и B один и тот же спектр 502 частот может быть подразделен на тональные частоты OFDM, например 10 типовых тональных частот OFDM: тональная частота 0 564, тональная частота 1 566, тональная частота 2 568, тональная частота 3 570, тональная частота 4 572, тональная частота 5 574, тональная частота 6 576, тональная частота 7 578, тональная частота 8 580 и тональная частота 9 582. В секторе A 10 тональных частот OFDM дополнительно представлены следующим: тональная частота O 504, тональная частота I 506, тональная частота 2 508, тональная частота 3 510, тональная частота 4 512, тональная частота 5 514, тональная частота 6 516, тональная частота 7 518, тональная частота 8 520 и тональная частота 9 522. В секторе B дополнительно представлено 10 следующих тональных частот OFDM: тональная частота O 534, тональная частота I 536, тональная частота 2 538, тональная частота 3 540, тональная частота 4 542, тональная частота 5 544, тональная частота 6 546, тональная частота 7 548, тональная частота 8 550 и тональная частота 9 552. Типовые способы выделения и использования тональных частот настоящего изобретения, в общем обозначаемые номером 500, будут обсуждаться ниже со ссылкой на Фиг. 5. Как показано на Фиг. 5, общий спектр 502 частот разделен на десять тональных частот, тональная частота 0 - тональная частота 9, как показано в столбце 509, для иллюстрируемого периода времени символьной передачи. В соответствии с настоящим изобретением тональные частоты разделяются для поддержки, по меньшей мере, трех типов каналов, при этом первый канал используется для передачи больших закодированных информационных блоков, например канал трафика, второй канал используется для передачи маленьких закодированных блоков, например первый канал управления, и третий канал используется для передачи закодированных блоков среднего размера, например второй канал управления. На Фиг. 5, в столбцах 501 и 505 для обозначения тональных частот, которые выделены для использования в целях передачи сигналов, соответствующих закодированному блоку, применяется штриховка. Незаштрихованные тональные частоты в столбцах 501 и 505 устанавливаются как неиспользуемые.
В целях объяснения изобретения предполагается, что одно и то же множество тональных частот обозначено в каждом из секторов соты как соответствующее одном и тому же каналу. Однако в случае маленьких и средних закодированных блоков важной является взаимосвязь по тональным частотам, назначенным для передачи данных в секторе, и тональным частотам, которые устанавливаются неиспользуемыми в течение конкретного периода передачи в одном или более смежных секторов, в целях избегания или сокращения междусекторных наложений. Как можно понять, выделение неиспользуемых тональных частот для конкретного канала не является важным, поскольку тональная частота не будет использоваться для переноса информации и, следовательно, не отличается от любой другой неиспользуемой тональной частоты. Важным в случае неперекрывающихся вариантов является то, что тональная частота в первом секторе, который назначен для использования в качестве тональной частоты для передачи, будет назначена неиспользуемой в смежном секторе. Однако в принципе может быть целесообразным рассматривать неиспользуемые тональные частоты как соответствующие конкретным каналам. Кроме того, на Фигуре 5 для простоты показано, что тональные частоты заданного канала являются непрерывными. Однако в реальности тональные частоты могут не быть непрерывными.
На Фиг. 5 и 6 показано различное выделение тональных частот для двух смежных секторов A и B во время первого и второго интервалов символьной передачи соответственно. В некоторых реализациях интервал символьной передачи Фиг. 6 имеет место сразу после интервала на Фиг. 5. Два различных символьных интервала показаны для иллюстрации того, что тональные частоты, выделенные конкретным каналам, могут изменяться с течением времени, например переключаться.
В иллюстрации на Фиг. 5 столбцы 501, 503 соответствуют выделению тональных частот для сектора A, тогда как столбцы 505, 507 соответствуют выделению тональных частот для сектора B. В столбцах 501, 505 штриховка используется для иллюстрации тональных частот, которые выделены для использования в целях передачи информации. Эти тональные частоты передачи могут в действительности как использоваться, так и не использоваться для передачи данных в зависимости от загрузки системы. В полностью используемой системе информация будет передаваться по этим тональным частотам. Соответственно, в целях объяснения изобретения будет предполагаться, что данные передаются по заштрихованным тональным частотам столбцов 501 и 505. Передача по незаштрихованным тональным частотам в столбцах 501, 505 предотвращается посредством механизма управления передачей, реализованного в соте в соответствии с настоящим изобретением. Эти тональные частоты будут переведены в неиспользуемые в типовом периоде времени передачи символов, показанном на Фиг. 5.
Столбец 503 иллюстрирует взаимосвязь между тональными частотами, показанными в столбце 501, и различными каналами связи в секторе A. Аналогично, столбец 507 иллюстрирует взаимосвязь между тональными частотами, показанными в столбце 505, и различными каналами связи в секторе B. Следует отметить, что одни и те же каналы связи поддерживаются и в секторе A, и в секторе B, но при этом существует существенное различие в перекрытии в отношении тональных частот передачи в зависимости от размера передаваемого закодированного блока.
Что касается закодированных блоков большего размера, на Фиг. 5 в секторе A тональные частоты 0, 1, 2 (504, 506, 508) выделены каналу трафика A, как показано в блоке 524, для использования в качестве тональных частот передачи при передаче информации, соответствующей большим закодированным блокам данных, например блокам трафика. В секторе B то же самое множество тональных частот 0, 1, 2 (534, 536, 538) выделено каналу трафика B, как показано в блоке 554, для использования в качестве тональных частот передачи при передаче информации, соответствующей большим закодированным блокам данных, например дополнительным блокам трафика. В случае передачи больших закодированных блоков имеет место полное перекрытие в контексте тональных частот, выделенных для передачи информации, что показано посредством поперечной штриховки тональных частот 0, 1, 2 (564, 566, 568), показанной в столбце 509.
В случае маленьких блоков закодированной информации, например, передаваемых по первому каналу управления, тональные частоты, используемые для передачи информации в одном секторе, становятся неиспользуемыми в смежном секторе. В столбце 501 можно видеть на примере, что тональные частоты 3 и 4 (510, 512) выделены для использования в качестве тональных частот передачи в секторе A и что они соответствуют каналу управления 1, что показано в блоке 526 в столбце 503. Эти тональные частоты становятся неиспользуемыми в секторе B в течение иллюстрируемого периода передачи символов, при этом тональные частоты 5 и 6 (544, 546) выделяются для использования в качестве тональных частот передачи в секторе B. В секторе B тональные частоты 5 и 6 соответствуют каналу управления 1, что показано в блоке 556. Следует отметить, что передача управляется в секторе A таким образом, что тональные частоты 5 и 6 (514, 516) становятся неиспользуемыми в секторе A, в то время когда они выделены для передачи маленьких закодированных блоков в секторе B. Неиспользуемые тональные частоты 5 и 6 в секторе A и неиспользуемые тональные частоты 3 и 4 в секторе B могут интерпретироваться как относящиеся к каналу управления 1, даже хотя они не используются для передачи информации в течение иллюстрируемого периода символьной передачи. В случае канала управления 1, который используется для передачи маленьких закодированных блоков, отсутствует перекрытие в контексте тональных частот передачи, то есть тональные частоты, выделенные в целях передачи информационных сигналов на тональных частотах, в каждом секторе различны и становятся неиспользуемыми в смежном секторе. Тональные частоты 3, 4, 5, 6 (570, 572, 574, 576) оставлены незаштрихованными в столбце 509 по причине отсутствия перекрытия в контексте тональных частот передачи в секторах A и B для случая этих тональных частот, которые соответствуют первому каналу управления.
В случае блоков закодированной информации среднего размера, например, передаваемых по второму каналу управления, некоторые, но не все, тональные частоты, используемые для передачи информации в одном из секторов, становятся неиспользуемыми в смежном секторе. В столбце 501 можно видеть на примере, что тональные частоты 7 и 8 выделены для использования в качестве тональных частот передачи в первом секторе и что они соответствуют каналу 2 управления, что показано в блоке 528 в столбце 503. Из этих тональных частот тональная частота 7 (548) становится неиспользуемой в секторе B в течение иллюстрируемого периода передачи символов, при этом тональные частоты 8 и 9 (550, 552) выделяются для использования в качестве тональных частот передачи в секторе B. В секторе B тональные частоты передачи 8 и 9 (550, 552) соответствуют каналу 2 управления, что показано в блоке 558. Следует отметить, что передача в секторе A управляется таким образом, что тональная частота 9 (522) становится неиспользуемой в секторе A, в то время когда она выделена для передачи закодированных блоков среднего размера в секторе B. Неиспользуемая тональная частота 9 (522) в секторе A и неиспользуемая тональная частота 7 в секторе B могут быть интерпретированы как относящиеся к каналу управления 2, даже хотя они не используются для передачи информации в течение иллюстрируемого символьного периода. В случае канала управления 2, который используется для передачи закодированных блоков среднего размера, имеет место частичное перекрытие в контексте тональных частот передачи, то есть некоторые тональные частоты, выделенные в целях реальной передачи информационных сигналов, используются в обоих секторах, тогда как другие тональные частоты не используются в обоих секторах. Тональные частоты 7 и 9 (578, 582) оставлены незаштрихованными в столбце 509, поскольку отсутствует перекрытие в контексте тональных частот передачи в секторах A и B для случая этих тональных частот, тогда как тональная частота 8 (580) показана заштрихованной накрест, поскольку она используется в обоих секторах A и B для целей передачи, в результате чего имеется полное перекрытие сигналов в случае тональной частоты 8 (580).
В иллюстрации на Фиг. 6 столбцы 601, 603 соответствуют выделению тональных частот для сектора A, тогда как столбцы 605, 607 соответствуют выделению тональных частот для сектора B. В столбцах 601, 605 штриховка используется для иллюстрации тональных частот, которые выделены для использования при передаче информации. Эти тональные частоты передачи могут в действительности как использоваться, так и не использоваться для передачи данных в зависимости от загрузки системы. В полностью используемой системе информация будет передаваться по этим тональным частотам. Соответственно, в целях объяснения изобретения будет предполагаться, что данные передаются по заштрихованным тональным частотам столбцов 601 и 606. Передача по незаштрихованным тональным частотам в столбцах 601, 606 предотвращается посредством механизма управления передачей, реализованного в соте в соответствии с настоящим изобретением. Эти тональные частоты будут переведены в неиспользуемые в типовом периоде времени передачи символов, показанном на Фиг. 6.
Столбец 603 иллюстрирует взаимосвязь между тональными частотами, показанными в столбце 601, и различными каналами связи в секторе A. Аналогично, столбец 607 иллюстрирует взаимосвязь между тональными частотами, показанными в столбце 606, и различными каналами связи в секторе B. Следует отметить, что одни и те же каналы связи поддерживаются и в секторе A, и в секторе B, но при этом существует существенное различие в перекрытии в отношении тональных частот передачи в зависимости от размера передаваемого закодированного блока.
Что касается закодированных блоков большего размера, на Фиг. 6 в секторе A тональные частоты 2, 3, 4 (608, 610, 612) выделены каналу трафика A, как показано в блоке 624, для использования в качестве тональных частот передачи при передаче информации, соответствующей большим закодированным блокам данных, например блокам трафика. В секторе B то же самое множество тональных частот 2, 3, 4 (638, 640, 642) выделено каналу трафика B, как показано в блоке 654, для использования в качестве тональных частот передачи при передаче информации, соответствующей большим закодированным блокам данных, например дополнительным блокам трафика. В случае передачи больших закодированных блоков имеет место полное перекрытие в контексте тональных частот, выделенных для передачи информации, что показано посредством поперечной штриховки тональных частот 2, 3, 4 (668, 670, 672), показанной в столбце 609.
В случае маленьких блоков закодированной информации, например, передаваемых по первому каналу управления, тональные частоты, используемые для передачи информации в одном секторе, становятся неиспользуемыми в смежном секторе. В столбце 601 можно видеть на примере, что тональные частоты 5 и 6 (614, 616) выделены для использования в качестве тональных частот передачи в секторе A и что они соответствуют каналу управления 1, что показано в блоке 626 в столбце 603. Эти тональные частоты становятся неиспользуемыми в секторе B в течение иллюстрируемого периода передачи символов, при этом тональные частоты 7 и 8 (648, 650) выделяются для использования в качестве тональных частот передачи в секторе B. В секторе B тональные частоты 7 и 8 (618, 620) соответствуют каналу управления 1, что показано в блоке 620. Следует отметить, что передача управляется в секторе A таким образом, что тональные частоты 7 и 8 (618, 620) становятся неиспользуемыми в секторе A, в то время когда они выделены для передачи маленьких закодированных блоков в секторе B. Неиспользуемые тональные частоты 7 и 8 (618, 620) в секторе A и неиспользуемые тональные частоты 5 и 6 (644, 646) в секторе B могут интерпретироваться как относящиеся к каналу управления 1, даже хотя они не используются для передачи информации в течение иллюстрируемого периода символьной передачи. В случае канала управления 1, который используется для передачи маленьких закодированных блоков, отсутствует перекрытие в контексте тональных частот передачи, то есть перекрытие тональных частот, выделенных в целях реальной передачи информационных сигналов и тональных частот, в противоположность этому переведенных в неиспользуемые. Тональные частоты 5, 6, 7, 8 (674, 676, 678, 680) оставлены незаштрихованными в столбце 609 по причине отсутствия перекрытия в контексте тональных частот передачи в секторах A и B для случая этих тональных частот, которые соответствуют первому каналу управления.
В случае блоков закодированной информации среднего размера, например, передаваемых по второму каналу управления, некоторые, но не все, тональные частоты, используемые для передачи информации в одном из секторов, становятся неиспользуемыми в смежном секторе. В столбце 601 можно видеть на примере, что тональные частоты 0 и 9 (604, 622) выделены для использования в качестве тональных частот передачи в первом секторе и что они соответствуют каналу управления 2, что показано в блоке 628 в столбце 603. Из этих тональных частот тональная частота 9 (652) становится неиспользуемой в секторе B в течение иллюстрируемого периода передачи символов, при этом тональные частоты 0 и 1 (634, 636) выделяются для использования в качестве тональных частот передачи в секторе B. В секторе B тональные частоты передачи 0 и 1 (634, 636) соответствуют каналу управления 2, что показано в блоке 658. Следует отметить, что передача в секторе A управляется таким образом, что тональная частота 1 (606) становится неиспользуемой в секторе A, в то время когда она выделена для передачи закодированных блоков среднего размера в секторе B. Неиспользуемая тональная частота 1 (606) в секторе A и неиспользуемая тональная частота 9 (652) в секторе B могут быть интерпретированы как относящиеся к каналу управления 2, даже хотя они не используются для передачи информации в течение иллюстрируемого символьного периода. В случае канала управления 2, который используется для передачи закодированных блоков среднего размера, имеет место частичное перекрытие в контексте тональных частот передачи, то есть перекрытие тональных частот, выделенных в целях реальной передачи информационных сигналов и тональных частот, в противоположность этому переведенных в неиспользуемые. Тональные частоты 1 и 9 (666, 682) оставлены незаштрихованными в столбце 609, поскольку отсутствует перекрытие в контексте тональных частот передачи в секторах A и B для случая этих тональных частот, тогда как тональная частота 0 (664) показана заштрихованной накрест, поскольку она используется в обоих секторах A и B для целей передачи, в результате чего имеется полное перекрытие сигналов в случае тональной частоты 0 (664).
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
На Фигуре 7 посредством чертежа 700 показан пример выделения тональных частот передачи для различных каналов нисходящей линии связи в трех секторах, A, B и C, типовой 3-секторной беспроводной системы OFDM, например сектор 1 112, сектор 2 114 и сектор 3 116 соты 102 системы 100 с Фигуры 1, в целях иллюстрации настоящего изобретения. Ресурс воздушного соединения, доступный для связи нисходящей линии связи с базовой станции 200 на WT 300, может быть представлен спектром 702 частот. В каждом из секторов A, B и С один и тот же спектр 702 частот может быть подразделен на одни и те же тональные частоты OFDM, например типовые 10 тональные частоты OFDM идентифицируются в секторе A как: тональная частота O 704, тональная частота I 706, тональная частота 2 708, тональная частота 3 710, тональная частота 4 712, тональная частота 5 714, тональная частота 6 716, тональная частота 7 718, тональная частота 8 720 и тональная частота 9 722, идентифицируются в секторе B как: тональная частота O 734, тональная частота I 736, тональная частота 2 738, тональная частота 3 740, тональная частота 4 742, тональная частота 5 744, тональная частота 6 746, тональная частота 7 748, тональная частота 8 750 и тональная частота 9 752, идентифицируются в секторе C как: тональная частота O 764, тональная частота I 766, тональная частота 2 768, тональная частота 3 770, тональная частота 4 772, тональная частота 5 774, тональная частота 6 776, тональная частота 7 778, тональная частота 8 780 и тональная частота 9 782.
A
B
C
A
B
С
A
B
С
Фигура 7 иллюстрирует полностью перекрывающиеся каналы трафика: канал 724 трафика сектора A, канал 754 трафика сектора B и канал 784 трафика сектора C. На Фигуре 7 также показаны неперекрывающиеся каналы управления 1: канал 726 управления сектора A 1, канал 756 управления сектора B 1 и канал 786 управления сектора C 1. Кроме того, на фигуре 7 показаны частично перекрывающиеся каналы управления 2: канал 728 управления сектора A 2, канал 758 управления сектора B 2 и канал 788 управления сектора C 2. Каналы 724, 754, и 756 трафика используют одни и те же четыре тональные частоты (0, 1, 2, 3) для передачи в каждом из трех секторов. Каждый из каналов 1 726, 756, 786 управления использует разную тональную частоту из множества трех тональных частот (4, 5, 6) в качестве тональной частоты передачи, при этом другие тональные частоты становятся неиспользуемыми в конкретном секторе. Каждый из каналов 2 728, 758, 788 управления использует две из трех тональных частот (7, 8, 9) в качестве тональных частот передачи, таким образом, между любыми двумя смежными секторами одна из тональных частот будет перекрывающейся тональной частотой, и две тональные частоты из подмножества 3 тональных частот (7, 8, 9) будут неперекрывающимися тональными частотами.
Для сектора A восходящая диагональная линия, штрихующая блоки 704, 706, 708, 710, 712, 718 и 720 слева направо, указывает на то, что BS 200 выделила тональные частоты 0, 1, 2, 3, 4, 7 и 8 для использования для передачи сигналов каналам в секторе A. Для сектора B нисходящая диагональная линия, штрихующая блоки 734, 736, 738, 740, 744, 748 и 752 слева направо, указывает на то, что BS 200 выделила тональные частоты 0, 1, 2, 3, 5, 7 и 9 для использования для передачи сигналов каналам в секторе B. Для сектора C вертикальная линия, штрихующая блоки 764, 766, 768, 770, 776, 780 и 782, указывает на то, что BS 200 выделила тональные частоты 0, 1, 2, 3, 6, 8 и 9 для использования для передачи сигналов каналам в секторе C.
Столбец 790 представляет каждую из тональных частот 0...9 и указывает посредством штриховки, что тональные частоты 0, 1, 2, 3 и 7 представляют собой перекрывающиеся тональные частоты передачи между секторами A и B. Столбец 792 представляет каждый из тональных частот 0...9 и указывает посредством штриховки, что тональные частоты 0, 1, 2, 3 и 9 представляют собой перекрывающиеся тональные частоты передачи между секторами B и C. Столбец 794 представляет каждый из тональных частот 0...9 и указывает посредством штриховки, что тональные частоты 0, 1, 2, 3 и 8 представляют собой перекрывающиеся тональные частоты передачи между секторами C и A.
Как можно заметить, способы изобретения, которые включают в себя реализацию различных каналов передачи в смежных секторах соты с использованием 1) неперекрывающихся тональных частот передачи для закодированных блоков первого размера, 2) частично перекрывающихся тональных частот передачи для закодированных блоков второго размера, который больше, чем первый размер, и 3) полностью перекрывающихся тональных частот передачи для закодированных блоков третьего размера, который больше, чем второй размер, могут быть расширены на дополнительные каналы, предназначаемые для кодовых блоков другого размера. Например, закодированные блоки четвертого размера могут быть обозначены как соответствующие четвертому каналу, который представляет собой еще один перекрывающийся канал. В случае четвертого канала закодированные блоки четвертого размера больше, чем закодированные блоки второго размера, но меньше третьего размера. В одной из таких реализаций отношение перекрывающихся тональных частот, выделенных четвертому каналу, к неперекрывающимся больше, чем отношение для второго канала связи, при этом неперекрывающиеся тональные частоты в каждом конкретном секторе становятся неиспользуемыми. Таким образом, в таком варианте осуществления четвертый канал связи обеспечивает более широкое повторное использование частот, чем второй канал связи, но менее широкое, чем третий канал связи.
Возможно множество дополнительных вариаций настоящего изобретения. Например, для одного или более из 3 различных размеров закодированных блоков, предоставляемых настоящим изобретением, может поддерживаться несколько каналов.
Модули, применяемые для реализации настоящего изобретения, могут быть реализованы как программное обеспечение, аппаратное обеспечение или как комбинация программного обеспечения и аппаратного обеспечения. Помимо прочего, настоящее изобретение относится к машиночитаемому носителю, памяти для управления устройством, таким как процессор, в целях реализации одного или более шагов в соответствии с настоящим изобретением, например передачи закодированных блоков данных различного размера по каналам, которые повторно используют частоты в различном объеме.
Способы и устройства настоящего изобретения могут применяться с системами связи OFDM, а также с системами связи других типов, включая системы CDMA.