УПРАВЛЕНИЕ ПОМЕХАМИ В СИСТЕМЕ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ АДАПТИВНОЙ ПОДСТРОЙКИ ПОТЕРЬ НА ТРАССЕ РАСПРОСТРАНЕНИЯ
NOISE CONTROL IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM USING ADAPTIVE TUNING OF LOSSES ON DISTRIBUTION ROUTE

Приоритет по 35 U.S.C. §119
[0001] Настоящая заявка претендует на приоритет предварительной заявки на патент США № 60/990541, поданной 27 ноября 2007; предварительной заявки на патент США № 60/990547, поданной 27 ноября 2007; предварительной заявки на патент США № 60/990559, поданной 27 ноября 2007; предварительной заявки на патент США № 60/990513, поданной 27 ноября 2007; предварительной заявки на патент США № 60/990564, поданной 27 ноября 2007; и предварительной заявки на патент США № 60/990570, поданной 27 ноября 2007, содержимое которых включено в настоящий документ во всей своей полноте в качестве ссылки.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
[0002] Настоящая заявка относится к беспроводной связи и, более точно, но без ограничения, к улучшению производительности связи.
ВВЕДЕНИЕ
[0003] Беспроводные системы связи широко разворачиваются для обеспечения множества пользователей различными типами связи (например, передача голоса, данных, мультимедийные услуги, и т.п.). При быстром возрастании спроса на высокоскоростные и мультимедийные услуги появляются задачи, связанные с реализацией эффективных и надежных коммуникационных систем с улучшенной производительностью.
[0004] Для дополнения обычных базовых станций мобильной телефонной сети могут быть развернуты базовые станции с малой площадью покрытия (например, установленные в доме пользователя) для обеспечения более надежного беспроводного покрытия в помещениях для мобильных устройств. Такие базовые станции с малой площадью покрытия известны как точки доступа, базовые станции, домашние узлы-В, или фемтосоты. Обычно такие базовые станции с малой площадью покрытия подсоединены к сети Интернет или к сети мобильного оператора через DSL-маршрутизатор или кабельный модем.
[0005] Поскольку радиочастотное (РЧ) покрытие базовых станций с малой площадью покрытия может быть не оптимизировано мобильным оператором и развертывание таких базовых станций может выполняться по принципу ad-hoc, могут возникнуть проблемы с РЧ помехами. Более того, для базовых станций с малой площадью покрытия может не поддерживаться мягкий хэндовер. Наконец, мобильная станция может не получить разрешения на обмен данными с точкой доступа, которая имеет наилучший РЧ сигнал, вследствие требования ограниченной ассоциации (т.е. закрытой группы абонентов). Таким образом, существует потребность в улучшенном управлении помехами для беспроводных сетей.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0006] Настоящий документ относится к управлению помехами через определение адаптивной подстройки потерь на трассе распространения. Путем адаптации потерь на трассе распространения в точке доступа можно управлять превышением по шуму для поддержания стабильной производительности системы. В одном из вариантов осуществления способ связи включает определение уровня избытка принимаемых помех, основанных по меньшей мере частично на помехах извне соты (Ioc). Неожиданное увеличение помех извне соты приводит к увеличению превышения над тепловым шумом (RoT), что является причиной нестабильности связи. Способ осуществляет дополнительную подстройку потерь на трассе распространения с помощью дополнительных потерь на трассе распространения сигнала восходящей линии, когда уровень избытка принятых шумов превышает допустимую величину помех, которая могла бы обусловливать показатель превышения над тепловым шумом (RoT), превышающий значение, необходимое для стабильной работы системы.
[0007] В другом иллюстративном варианте устройство связи включает в себя контроллер помех, выполненный с возможностью определения уровня превышения принятых помех, основываясь по меньшей мере частично на помехах извне соты (Ioc). Устройство дополнительно включает в себя контроллер связи, выполненный с возможностью подстройки потерь на трассе распространения сигнала восходящей линии, когда уровень превышения принятых помех превышает целевую величину помех, которая могля бы обуславливать показатель превышения над тепловым шумом (RoT), превышающий значение, необходимое для стабильной работы системы.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0008] Эти и другие избранные аспекты будут раскрыты в нижеследующем подробном описании, прилагаемой формуле изобретения и сопутствующих чертежах, на которых:
[0009] На фиг.1 показана упрощенная блок-схема, иллюстрирующая избранные аспекты системы связи;
[0010] На фиг.2 показана упрощенная блок-схема, иллюстрирующая избранные аспекты компонентов иллюстративной системы связи;
[0011] На фиг3. показана блок-схема последовательности операций для избранных аспектов операций, которые могут выполняться для управления помехами;
[0012] На фиг.4 показана упрощенная блок-схема беспроводной системы связи;
[0013] На фиг.5А показана упрощенная блок-схема беспроводной системы связи, включающей в себя фемтоузлы;
[0014] На фиг.5В показана упрощенная диаграмма варианта размещения фемтоузлов и терминалов доступа, иллюстрирующая негативные геометрические особенности;
[0015] На фиг.6 показана упрощенная диаграмма, иллюстрирующая области покрытия для беспроводной связи;
[0016] На фиг.7 показана блок-схема последовательности операций для нескольких избранных аспектов операций, которые могут выполняться для управления помехами при помощи использования луча и управляемым положением нуля диаграммы направленности;
[0017] На фиг.8 показана блок-схема последовательности операций для нескольких избранных аспектов операций, которые могут выполняться для управления помехами при помощи использования оптимизированных уменьшенных уровней мощности служебного канала;
[0018] На фиг.9 показана блок-схема последовательности операций для нескольких избранных аспектов операций, которые могут выполняться для управления помехами при помощи использования оптимизированных уменьшенных уровней мощности служебного канала;
[0019] На фиг.10 показана блок-схема последовательности операций для нескольких избранных аспектов операций, которые могут выполняться для управления помехами при помощи частотно-избирательной передачи для противодействия перегрузке и негативным геометрическим особенностям;
[0020] На фиг.11А-11В показана блок-схема последовательности операций для нескольких избранных аспектов операций, которые могут выполняться для управления помехами при помощи адаптивной подстройки коэффициента шума и потерь на трассе распространения;
[0021] На фиг.12 показана блок-схема последовательности операций для нескольких избранных аспектов операций, которые могут выполняться для управления помехами при помощи использования методики повторного использования времени подкадров;
[0022] На фиг.13 показана диаграмма слотов, иллюстрирующая совместное использование времени фемтоузлами, которое может быть использовано для управления помехами с помощью использования методики гибридного повторного использования времени подкадров;
[0023] На фиг.14 показана блок-схема последовательности операций для нескольких избранных аспектов операций, которые могут выполняться для управления помехами при помощи использования гибридного повторного использования времени подкадров;
[0024] На фиг.15 показана упрощенная блок-схема нескольких избранных аспектов компонентов системы связи;
[0025] На фиг.16-21 показаны упрощенные блок-схемы нескольких избранных аспектов устройств, выполненных с возможностью управления помехами с помощью описанных в настоящем документе способов.
[0026] В соответствии с общепринятым подходом различные проиллюстрированные на рисунках элементы могут быть изображены не в масштабе. Соответственно, размеры различных элементов могут быть для ясности увеличены или уменьшены произвольным образом. Помимо этого, некоторые рисунки для ясности могут быть упрощены. Таким образом, рисунки могут не содержать всех компонентов иллюстрируемых аппаратных средств (например, устройства) или способа. Одинаковые ссылочные позиции могут быть использованы для обозначения одинаковых элементов во всем описании и на всех рисунках.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
[0027] Ниже описаны различные аспекты настоящего раскрытия. Следует отметить, что описанные в настоящем документе принципы и варианты осуществления могут быть реализованы в различных формах, и любая частная структура, функция или их комбинация, раскрытая в настоящем документе, является иллюстративной. Основываясь на содержащейся в настоящем документе информации, специалист в данной области техники должен признать, что любой аспект, раскрытый в настоящем документе, может быть реализован независимо от любого другого аспекта и что два или более таких аспекта могут быть скомбинированы различными способами. Например, аппаратное обеспечение может быть реализовано или способ может быть осуществлен с использованием любого количества аспектов, раскрытых в настоящем документе. Помимо этого, такое аппаратное обеспечение может быть реализовано или такой способ может быть осуществлен с использованием других структур, другой функциональности или их комбинации в дополнение к одному или более аспектам, раскрытым в настоящем документе, или вместо них. Более того, аспект может содержать по меньше мере один элемент пункта формулы изобретения.
[0028] В некоторых аспектах принципы, изложенные в настоящем документе, могут быть использованы в сетях, которые обеспечивают крупномасштабное покрытие (например, глобальные сотовые сети, такие как 3G сети, обычно называемые сетями с макросотами), и более мелкое покрытие (например, сетевое окружение домохозяйства или здания). При перемещении терминала доступа (ТД) через такую сеть терминал доступа может обслуживаться в определенных местоположениях узлами доступа (УД), которые обеспечивают макропокрытие, причем в других местоположениях терминал доступа может обслуживаться узлами доступа, которые обеспечивают более мелкое покрытие. В некоторых аспектах узлы с более мелким покрытием могут быть использованы для обеспечения увеличения производительности, покрытия внутри здания и различных услуг (например, для более надежного обслуживания пользователя). В настоящем документе узлы, обеспечивающие покрытие относительно больших областей, могут называться макроузлами. Узлы, обеспечивающие покрытие относительно небольших областей (например, домохозяйства), могут называться фемтоузлами. Узлы, обеспечивающие покрытие областей меньших, чем макрообласти, и больших, чем фемтообласти, могут называться пикоузлами (например, обеспечивающие покрытие в офисном здании).
[0029] Сота, ассоциированная с макроузлом, фемтоузлом, или пикоузлом может называться, соответственно, макросотой, фемтосотой, или пикосотой. В некоторых вариантах осуществления каждая сота может быть дополнительно ассоциирована с (например, разделена на) одним или более секторами.
[0030] В различных областях применения может использоваться другая терминология для обозначения макроузла, фемтоузла, или пикоузла. Например, макроузел может быть сконфигурирован как или называться узлом доступа, базовой станцией, точкой доступа, eNodeB, макросотой и т.д. Таким же образом, фемтоузел может быть сконфигурирован как или называться домашним NodeB, домашним eNodeB, точкой доступа, базовой станцией, фемтосотой, и т.д.
[0031] На фиг.1 показаны избранные аспекты системы 100 связи, в которой распределенные узлы (например, точки доступа 102, 104, и 106) обеспечивают возможность беспроводного соединения для других узлов (например, терминалов доступа 108, 110, и 112), которые могут быть установлены в ассоциированной географической области или перемещаться по ней. В некоторых аспектах точки доступа 102, 104, и 106 могут связываться с одним или более сетевыми узлами (например, централизованным сетевым контроллером, таким как сетевой узел 114) для облегчения возможности подсоединения к глобальной сети.
[0032] На точку доступа, такую как точка доступа 104, могут быть наложены ограничения, заключающиеся в том, что только определенные терминалы доступа (например, терминал 110 доступа) имеют право доступа к точке доступа либо на точку доступа могут быть наложены другие ограничения. В таком случае ограниченная точка доступа и/или ее ассоциированные терминалы доступа (например, терминал 110 доступа) могут создавать помехи другим узлам в системе 100, таким как, например, неограниченная точка доступа (например, макроточка 102 доступа), ее ассоциированные терминалы доступа (например, терминал 108 доступа), другая ограниченная точка доступа (например, точка 106 доступа) или ее ассоциированные терминалы доступа (например, терминал 112 доступа). Например, ближайшая точка доступа для данного терминала доступа может не являться обслуживающей точкой доступа для этого терминала доступа. Соответственно, передачи этого терминала доступа могут создавать помехи приему терминала доступа. Как рассматривается в настоящем документе, для ослабления помех может применяться повторное использование частоты, избирательная по частоте передача, удаление помех, и интеллектуальная антенна (например, с формированием луча и управлением положением минимума диаграммы направленности) и другие методики.
[0033] Иллюстративные операции в системе 100 будут описаны более подробно со ссылкой на фиг.2. Для удобства операции, показанные на фиг.2 (и любые операции, обсуждаемые в настоящем документе), могут быть описаны как выполняемые определенными компонентами (например, компонентами системы 100 или компонентами системы 300, показанной на фиг.3). Однако следует отметить, что эти операции могут выполняться компонентами других типов и могу выполняться с использованием различного количества компонентов. Также следует отметить, что одна или несколько описанных в настоящем документе операций могут не использоваться в конкретном варианте осуществления.
[0034] Для иллюстративных целей различные аспекты настоящего раскрытия будут описаны в контексте сетевого узла, точки доступа и терминала доступа, осуществляющих связь друг с другом. Однако следует отметить, что принципы, изложенные в настоящем документе, также могут быть применимыми к другим типам аппаратного обеспечения или аппаратному обеспечению, описанному с использованием другой терминологии.
[0035] Ни фиг.3 показано несколько иллюстративных компонентов, которые могут быть введены в сетевой узел 114 (например, контроллер радиосети), точку 104 доступа, и терминал 110 доступа в соответствии с принципами, изложенными в настоящем документе. Следует отметить, что компоненты, проиллюстрированные для одного из этих узлов, также могут быть введены в другие узлы системы 100.
[0036] Сетевой узел 114, точка 104 доступа, терминал 110 доступа включают в себя, соответственно, приемопередатчики 302, 304, и 306 для осуществления связи друг с другом и другими узлами. Приемопередатчик 302 включает в себя передатчик 308 для посылки сигналов и приемник 310 для приема сигналов. Приемопередатчик 304 включает в себя передатчик 312 для посылки сигналов и приемник 314 для приема сигналов. Приемопередатчик 306 включает в себя передатчик 316 для посылки сигналов и приемник 318 для приема сигналов.
[0037] В типичном варианте осуществления точка 104 доступа связывается с терминалом 110 доступа через одну или более беспроводных линий связи и точка 104 доступа связывается с сетевым узлом 114 через транспортную сеть. Следует отметить, что в различных вариантах осуществления между этими или другими узлами могут использоваться проводные или беспроводные линии связи. Таким образом, приемопередатчики 302, 304, и 306 могут включать в себя компоненты как для беспроводной, так и для проводной связи.
[0038] Сетевой узел 114, точка 104 доступа и терминал 110 доступа также включают в себя различные другие компоненты, которые могут быть использованы при управлении помехами, раскрытом в настоящем документе. Например, сетевой узел 114, точка 104 доступа и терминал 110 могут включать в себя соответственно контроллеры 320, 322, и 324 помех, для ослабления помех и обеспечения связанных с этим функций, как раскрыто в настоящем документе. Контроллеры 320, 322, и 324 помех могут включать в себя один или более компонентов, для выполнения определенного типа управления помехами. Сетевой узел 114, точка 104 доступа и терминал 110 доступа также могут включать в себя соответственно контроллеры 326, 238, 330 связи для управления связью с другими узлами и обеспечения связанных с этим функций, как раскрыто в настоящем документе. Сетевой узел 114, точка 104 доступа, и терминал 110 доступа также могут включать в себя соответственно контроллеры 326, 238, 330 хронирования для управления связью с другими узлами и обеспечения связанных с этим функций, как раскрыто в настоящем документе. Другие компоненты, показанные на фиг.3, будут обсуждаться ниже.
[0039] Для иллюстративных целей контроллеры 320, 322 помех показаны как содержащие несколько компонентов контроллеров. Однако на практике конкретный вариант осуществления может не использовать все эти компоненты. Например, компонент 338 или 340 контроллера, относящийся к гибридному автоматическому запросу повторной передачи (HARQ), может обеспечивать функции, относящиеся к операциям чередования HARQ, как раскрыто в настоящем документе. Компонент 342 или 340 контроллера, относящийся к профилю, может обеспечивать функции, относящиеся к операциям, связанным с профилем мощности передачи или ослабления при приеме, как раскрыто в настоящем документе. Компонент 346 или 348 контроллера, относящийся к временным слотам, может обеспечивать функции, относящиеся к операциям с временными слотами, как раскрыто в настоящем документе. Компонент 350 или 352 контроллера, относящийся к антенне, может обеспечивать функции, относящиеся к операциям интеллектуальной антенны (например, формирование луча и/или управление положением минимума диаграммы направленности), как раскрыто в настоящем документе. Компонент 354 или 356 контроллера, относящийся к шуму при приеме, может обеспечивать функции, относящиеся к операциям с адаптивной подстройкой коэффициента шума и потерь на трассе распространения, как раскрыто в настоящем документе. Компонент 358 или 360 контроллера, относящийся к мощности передачи, может обеспечивать функции, относящиеся к операциям с мощностью передачи, как раскрыто в настоящем документе. Компонент 362 или 364 контроллера, относящийся к повторному использованию времени, может обеспечивать функции, относящиеся к операциям с повторным использованием времени, как раскрыто в настоящем документе.
[0040] На фиг.2 показано, как сетевой узел 114, точка 104 доступа, и терминал 110 доступа могут взаимодействовать друг с другом для обеспечения управления помехами (например, ослабления помех). В некоторых аспектах, эти операции могут выполняться на восходящей и/или нисходящей линии связи для ослабления помех. В общем случае одна или более методик, показанных на Фиг.2, могут использоваться в частных вариантах осуществления, описанных ниже со ссылками на фиг.7-14. Таким образом, для большей ясности при описании частных вариантов осуществления эти методики могу не описываться подробно.
[0041] Как представлено блоком 202, сетевой узел 114 (например, контроллер 320 помех) может необязательно определять один или более параметров управления помехами для точки 104 доступа и/или терминала 110 доступа. Такие параметры могут быть представлены в различной форме. Например, в некоторых вариантах осуществления сетевой узел 114 может определять типы информации управления помехами. Примеры таких параметров будут описаны более подробно ниже со ссылкой на фиг.7-14.
[0042] В некоторых аспектах при определении параметров помех может определяться, как выделить один или несколько ресурсов. Например, при операциях, указанных в блоке 402, может определяться, как выделенный ресурс (например, частотный спектр и т.п.) может быть разделен для частичного повторного использования. Помимо этого при определении параметров частичного повторного использования может определяться, какая часть выделенного ресурса (например, повторов HARQ) может быть использована каждой точкой доступа из набора точек доступа (например, ограниченных точек доступа).
[0043] В некоторых аспектах сетевой узел 114 может определять, на основе принятой информации, параметр, который указывает, могут ли возникать помехи на восходящей или нисходящей линии и, если это так, указывает уровень таких помех. Такая информация может приниматься из различных узлов в системе (например, из точек доступа и/или терминалов доступа) и различными способами (например, через транспортную сеть, по радиоканалу и т.п.).
[0044] Например, в некоторых случаях, одна или несколько точек доступа (например, точка доступа 104) может следить за восходящей и/или нисходящей линией и посылать указание о помехах, обнаруженных в восходящей и/или нисходящей линии, в сетевой узел 114 (например, периодически или в ответ на запрос). В качестве примера первого варианта, точка 104 доступа может вычислять интенсивность сигналов для принимаемых ею сигналов от соседних терминалов доступа, которые не являются ассоциированными (например, не обслуживаются) с точкой 104 доступа (например, терминалы доступа 108 и 112) и сообщает это в сетевой узел 114.
[0045] В некоторых случаях каждая точка доступа в системе может генерировать указание загрузки, когда она испытывает относительно высокую загрузку. Такое указание может принимать форму, например, бита занятости в 1xEV-DO, канал, служащий для передачи информации о сравнительной мощности не обслуживающей соты (RGCH) в 3GPP, или любую другую подходящую форму. В стандартном сценарии точка доступа может отправить эту информацию в свой ассоциированный терминал доступа через нисходящую линию. Однако такая информация также может быть отправлена в сетевой узел 114 (например, через транспортную сеть).
[0046] В некоторых случаях один или несколько терминалов доступа (например, терминал 110 доступа) могут следить за сигналами нисходящей линии и предоставлять информацию, основанную на таком слежении. Терминал 110 доступа может посылать такую информацию в точку 104 доступа (которая при этом может перенаправлять информацию в сетевой узел 114) или в сетевой узел 114 (через точку 104 доступа) Другие терминалы доступа в системе могут посылать информацию в сетевой узел 114 аналогично.
[0047] В некоторых случаях терминал 110 доступа может генерировать сообщения об измерении (например, периодически). При некоторых подходах такое сообщение об измерении может указывать, от какой точки доступа терминал 110 доступа получает сигналы, указание на интенсивность сигналов, ассоциированное с сигналами от каждой точки доступа (например, Ec/Io), потери на трассе распространения до каждой точки доступа или какую-либо другую подходящую информацию. В некоторых случаях сообщение об измерении может включать информацию, относящуюся к любому указанию о загрузке, принимаемому терминалом 110 доступа по нисходящей линии.
[0048] Затем сетевой узел 114 может использовать информацию из одного или более сообщений об измерении для определения, расположена ли точка 104 доступа и/или терминал 110 доступа относительно близко к другому узлу (например, к другой точке доступа или терминалу доступа). Помимо этого сетевой узел 114 может использовать эту информацию для определения, создает ли помехи точка 104 доступа и/или терминал 110 доступа какому либо другому узлу. Например, сетевой узел 114 может определить интенсивность принятого сигнала в некотором узле, основываясь на мощности передачи в узле, который передает сигналы и потерях на трассе распространения между этими узлами.
[0049] В некоторых случаях терминал 110 доступа может генерировать информацию, которая указывает на отношение сигнал/шум (например, отношение сигнала к шуму и помехам, SINR) в нисходящей линии. Такая информация может содержать, например, указатель качества канала (CQI), указатель управления скорости передачи данных (DRC) или какую-либо другую подходящую информацию. В некоторых случаях эта информация может быть послана в точку 104 доступа и точка 104 доступа может переслать эту информацию в сетевой узел 114 для использования в операциях управления помехами. При некоторых подходах сетевой узел 114 может использовать такую информацию для определения, имеются ли помехи в нисходящей линии или для определения увеличиваются ли или уменьшаются помехи в нисходящей линии.
[0050] Как более подобно описано ниже, в некоторых случаях относящаяся к помехам информация может быть использована для определения, как уменьшить помехи. В качестве одного из примеров, CQI или другая подходящая информация может приниматься для каждого цикла HARQ с последующим определением, какой из циклов HARQ ассоциирован с самым низким уровнем помех. Подобная методика может также применяться для других способов частичного повторного использования.
[0051] Следует отметить, что сетевой узел 114 может определить параметры различными другими способами. Например, в некоторых случаях сетевой узел 114 может выбирать один или более параметров случайным образом.
[0052] Как указано в блоке 204, сетевой узел 114 (например, контроллер 326 связи) посылает определенные параметры управления помехами в точку 104 доступа. Как описано ниже, в некоторых случаях точка 104 доступа использует эти параметры, а в некоторых случаях точка 104 доступа пересылает эти параметры в терминал 110 доступа.
[0053] В некоторых случаях сетевой узел 114 может управлять помехами в системе путем определения параметров управления помехами, которые должны использоваться двумя или более узлами (например, точками доступа и/или терминалами доступа) в системе. Например, в случае применения схемы частичного повторного использования сетевой узел 114 может посылать различные (например, взаимоисключающие) параметры управления помехами в соседние точки доступа (например, в точки доступа которые находятся достаточно близко друг к другу для создания взаимных помех). В качестве конкретного примера, сетевой узел 114 может выделить первый цикл HARQ точке 104 доступа, а второй цикл HARQ выделить точке 106 доступа. В этом случае связь, осуществляемая одной ограниченной точкой доступа, может не создавать существенных помех связи, осуществляемой другой ограниченной точкой доступа.
[0054] Как показано в блоке 206, точка 104 доступа (например, контроллер 322 помех) определяет параметры управления помехами, которые она может использовать или которые она может послать в терминал 110 доступа. В случаях, когда параметры управления помехами для точки 104 доступа определяет сетевой узел 114, эта операция определения может заключаться в приеме заданных параметров и/или извлечении заданных параметров (например, из памяти данных).
[0055] В некоторых случаях точка 104 доступа сама определяет параметры управления помехами. Эти параметры могут быть подобными тем, которые обсуждались выше при описании блока 202. Помимо этого, эти параметры могут определяться способом, подобным способу, обсуждавшемуся выше при описании блока 202. Например, точка 104 доступа может принимать информацию (например, сообщения об измерении, CQI, DRC) из терминала 110 доступа. Помимо этого, точка 104 доступа может следить за восходящей и/или нисходящей линией с целью определения наличия помех в этой линии. Точка 104 доступа также может выбирать параметр случайным образом.
[0056] В некоторых случаях точка 104 доступа может кооперироваться с другими точками доступа для определения параметра управления помехами. Например, в некоторых случаях точка 104 доступа может связываться с точкой 106 доступа для определения, какие параметры используются точкой 106 доступа (и выбирать другие параметры) или согласовывать использование различных (например, взаимоисключающих) параметров. В некоторых случаях точка 104 доступа может определить, будет ли она создавать помехи другому узлу (например, исходя из обратной связи по CQI, которая указывает, что ресурс использует другой узел) и, если это так, определить свои параметры управления помехами таким образом, чтобы уменьшить возможные помехи.
[0057] Как показано в блоке 208, точка 104 доступа (например, контроллер 328 связи) может послать параметры управления помехами или другую релевантную информацию в терминал 110 доступа. В некоторых случаях эта информация может относиться к управлению мощностью (например, определять мощность передачи по восходящей линии).
[0058] Как показано в блоках 210 и 212, точка 104 доступа может выполнять передачу в терминал 110 доступа по нисходящей линии, а терминал 110 доступа может выполнять передачу в точку 104 доступа по восходящей линии. Таким образом, точка 104 доступа может использовать свои параметры управления помехами для передачи по нисходящей линии и/или для приема по восходящей линии. Аналогично, терминал 110 доступа может учитывать эти параметры управления помехами при приеме по нисходящей линии или передаче по восходящей линии.
[0059] В некоторых вариантах осуществления терминал 110 доступа (например, контроллер 306 помех) может определять один или более параметров управления помехами. Такие параметры могут использоваться терминалом 110 доступа и/или могут посылаться (например, контроллером 330 связи) в точку 104 доступа (например, для использования в операциях по восходящей линии).
[0060] На фиг.4 показана беспроводная система 400 связи, выполненная с возможностью поддержки нескольких пользователей, в которой могут быть реализованы принципы, изложенные в настоящем документе. Система 400 обеспечивает связь для множества сот 402, таких как, например, макросоты 402А-402G, при этом каждая сота обслуживается соответствующим узлом 404 доступа (например, узлами доступа 404A-404G). Как показано на фиг.4, терминалы 406 доступа (например, терминалы доступа 406A-406L) могут быть разбросаны данное время в различных местоположениях по всей системе. Каждый терминал 406 доступа в данный момент может осуществлять связь с одним или более узлов 404 доступа по нисходящей линии (DL) (также называемой прямой линией (FL)) и/или по восходящей линии (UL) (также называемой обратной линией (RL)), в зависимости от того, например, является ли терминал 406 доступа активным, и находится ли он в состоянии мягкого переключения. Беспроводная система 400 связи может обеспечить обслуживание обширной географической области. Например, макросоты 402A-402G могут покрывать несколько соседних кварталов.
[0061] Как уже говорилось, узлы или локальные точки доступа, которые обеспечивают покрытие относительно небольшой области (например, домохозяйства) могут называться фемтоузлами. На фиг.5А показана иллюстративная система 500 связи, в которой в пределах сетевого окружения развернуты один или более фемтоузлов. В частности, система 500 включает в себя множество фемтоузлов 510 (например, фемтоузлы 510А и 510В) установленных в сетевом окружении относительно малого масштаба (например, в одном или более домохозяйств 530 пользователей). Каждый фемтоузел 510 может быть соединен с глобальной сетью 530 (например, интернет) и базовой сетью 550 оператора мобильной связи через DSL маршрутизатор, кабельный модем, беспроводную линию или другие средства соединения (не показано). Как обсуждается ниже, каждый фемтоузел 510 может быть выполнен с возможностью обслуживания ассоциированных терминалов 520 доступа (например, терминала 520А доступа) и, необязательно, неассоциированных (чужих) терминалов 520 доступа (например, терминала 520F доступа). Другими словами, доступ к фемтоузлам 510 может быть ограничен, посредством чего данный терминал 520 доступа может обслуживаться набором назначенных домашних фемтоузлов 510, но может не обслуживаться не назначенными чужими фемтоузлами 510 (например, фемтоузлом 510 соседа).
[0062] На фиг.5В более подробно показан вид негативной геометрии для множества фемтоузлов и терминалов доступа в сетевом окружении. В частности, фемтоузел 510А и фемтоузел 510В соответственно развернуты в соседних домохозяйствах пользователей 530А и 530В. Терминалам доступа 520А-520С разрешено ассоциироваться и осуществлять связь с фемтоузлом 510А, но не с фемтоузлом 510В. Аналогично, терминалу 520D и терминалу 520Е доступа разрешено ассоциироваться и осуществлять связь с фемтоузлом 510В, но не с фемтоузлом 510А. Терминалу 520F и терминалу 520G доступа не разрешено ассоциироваться и осуществлять связь ни с фемтоузлом 510В, ни с фемтоузлом 510А. Терминал 520F и терминал 520G доступа могут ассоциироваться и осуществлять связь с узлом 560 доступа макросоты (фиг.5А) или другим фемтоузлом в другом домохозяйстве (не показано).
[0063] При произвольном развертывании фемтоузлов 510 с ограниченным ассоциированием (т.е. точке доступа может быть не разрешено ассоциироваться с ближайшим фемтоузлом, обеспечивающим наилучшее качество сигнала), обычными являются взаимные помехи и негативная геометрия. Решения проблемы негативной геометрии обсуждаются ниже.
[0064] На фиг.6 показан пример карты 600 покрытия, где определены несколько областей 602 слежения (или областей маршрутизации, или областей расположения), каждая из которых включает в себя несколько областей 604 макропокрытия. При этом области покрытия, ассоциированные с областями слежения 602A, 602B, и 602C обозначены широкими линиями, и области 604 макропокрытия представлены шестиугольниками. Области 602 слежения также включают области 606. В этом примере каждая из областей 606 фемтопокрытия (например, область 606С фемтопокрытия) изображена внутри области 604 макропокрытия (например, области 604В макропокрытия). Следует отметить, что область 606 фемтопокрытия может не лежать внутри области 604 макропокрытия. На практике данная область 602 слежения или область 604 макропокрытия могут быть определены с большим количеством областей 606 фемтопокрытия. Помимо этого, внутри области 602 слежения или области 604 макропокрытия могут быть определены одна или более областей пикопокрытия (не показано).
[0065] Как показано на фиг.5А-5В, владелец фемтоузла 510 может подписаться на мобильную услугу, например мобильную услугу 3G, предоставляемую через базовую сеть 550 оператора мобильной связи. Помимо этого, терминал 520 доступа может быть выполнен с возможностью работы как в макросетевом окружении и в сетевом окружении меньшего масштаба (например, масштаба домохозяйства). Другими словами, в зависимости от текущего положения терминала 520 доступа терминал 520 доступа может обслуживаться узлом 560 доступа сети 550 мобильной связи с макросотами или одним из множества фемтоузлов 510 (например, фемтоузлами 510А и 510В которые расположены в соответствующем домохозяйстве 530 пользователя). Например, когда подписчик находится вне своего дома, он обслуживается обычным узлом макродоступа (например, узлом 560), а когда подписчик находится дома, он обслуживается фемтоузлом (например, узлом 510А). При этом следует отметить, что фемтоузел 520 может иметь обратную совместимость с существующими терминалами 520 доступа.
[0066] Фемтоузел 510 может быть развернут на одной частоте или, в качестве альтернативы, на множестве частот. В зависимости от конкретной конфигурации одна частота или одна или более из множества частот могут перекрываться с одной или более частотами, используемыми макроузлом (например, узлом 560).
[0067] В некоторых вариантах осуществления терминал 520 доступа может быть выполнен с возможностью соединения с предпочтительным фемтоузлом (например, с домашним фемтоузлом ассоциированного терминала 520 доступа), если такое соединение возможно. Например, если терминал 520 доступа находится в пределах домохозяйства 530 пользователя, может быть желательным, чтобы терминал 520 доступа связывался только с домашним фемтоузлом 510.
[0068] В некоторых вариантах осуществления, если терминал 520 доступа работает внутри сети 550 с макросотами, но не расположен в своей наиболее предпочтительной сети (например, как записано в списке предпочтительного роуминга), терминал 520 доступа может продолжить поиск наиболее предпочтительной сети (например, домашнего фемтоузла 510), используя повторный выбор лучшей системы (BSR), что может включать периодическое сканирование доступных систем для определения, доступны ли в настоящее время лучшие системы, с последующим выполнением ассоциирования с такими предпочтительными системами. При выполнении поиска терминал 520 доступа может ограничить поиск конкретной полосой частот или каналом. Например, поиск наиболее предпочтительной системы может периодически повторяться. После обнаружения предпочтительного фемтоузла 510 терминал 520 доступа выбирает фемтоузел 510 для постоянного соединения в пределах его области покрытия.
[0069] В некоторых вариантах осуществления на фемтоузел могут быть наложены ограничения. Например, данный фемтоузел может предоставлять только определенные услуги только определенным терминалам доступа. При развертывании так называемой ограниченной (или закрытой) ассоциации данный терминал доступа может обслуживаться только сетью мобильной связи с макросотами и определенным набором фемтоузлов (например, фемтоузлами 510, которые расположены внутри соответствующего домохозяйства 530 пользователя). В некоторых вариантах осуществления узел может быть ограничен таким образом, что он не обеспечивает, по меньшей мере, для одного узла, по меньшей мере, одно из следующего: сигнализация, доступ к данным, регистрация, вызов или услуга.
[0070] В некоторых вариантах осуществления ограниченный или чужой фемтоузел (который также может называться домашний NodeB закрытой группы подписчиков) обеспечивает услуги ограниченному набору терминалов доступа. Этот набор может быть расширен временно или на постоянной основе. В некоторых вариантах осуществления закрытая группа подписчиков (Closed Subscriber Group - CSG) может быть определена как набор узлов доступа (например, фемтоузлов) которые совместно используют общий список управления доступом терминалов доступа. Канал, на котором работают все фемтоузлы (или все ограниченные фемтоузлы) в данной области, может называться фемтоканалом.
[0071] Между данным фемтоузлом и данным терминалом доступа могут существовать различные отношения. Например, с точки зрения терминала доступа открытый фемтоузел может рассматриваться в качестве фемтоузла без ограничения по ассоциированию. Ограниченные фемтоузлы могут представлять собой фемтоузлы, на которые наложены определенные ограничения (например, ограничения в отношении ассоциирования и/или регистрации). Домашний фемтоузел может представлять собой фемтоузел, в отношении которого терминал доступа авторизован для выполнения доступа и работы. Гостевой фемтоузел может представлять собой фемтоузел, в отношении которого терминал доступа временно авторизован для выполнения доступа и работы. Ограниченный или чужой фемтоузел может представлять собой фемтоузел, в отношении которого у терминала доступа отсутствует авторизация для выполнения доступа и работы, за исключением, возможно, чрезвычайных ситуаций (например, вызов 911).
[0072] С точки зрения ограниченного или чужого фемтоузла ассоциированный или домашний терминал доступа может представлять собой терминал доступа, который авторизован для выполнения доступа в ограниченный фемтоузел. Гостевой терминал доступа может представлять собой терминал доступа с временным доступом к ограниченному фемтоузлу. Неассоциированный (чужой) терминал доступа может представлять собой терминал доступа, который не имеет разрешение на получение доступа к ограниченному фемтоузлу, за исключением, возможно, чрезвычайных ситуаций, таких как вызов 911 (например, терминал доступа, который не имеет полномочий или разрешения для регистрации в ограниченном фемтоузле).
[0073] Для простоты в настоящем документе описываются различные функции в контексте фемтоузла. Однако следует отметить, что пикоузлы могут обеспечить аналогичные или схожие функции для большей области покрытия. Например, пикоузел может быть ограниченным, домашний пикоузел может быть определен для данного терминала доступа и т.п.
[0074] Система беспроводной связи с множественным доступом может одновременно поддерживать связь для множества беспроводных терминалов доступа. Как указывалось выше, каждый терминал может связываться с одной или более базовых станций с помощью передач по нисходящей линии (прямой линии) и восходящей линии (обратной линии). Нисходящая линия представляет собой линию связи от базовых станций к терминалам, а восходящая линия представляет собой линию связи от терминалов к базовым станциям. Такая линия связи может быть установлена с помощью системы с одним входом и одним выходом, системы с множеством входов и множеством выходов (MIMO) или систем другого типа.
T
R
T
R
S
S
T
R
S
[0075] Система MIMO использует для передачи данных множество (N) передающих антенн и множество (N) приемных антенн. Канал MIMO, сформированный N передающими антеннами и N приемными антеннами, может быть разложен на Nнезависимых каналов, которые также называются пространственными каналами, где N≤min{N,N}. Каждый из Nнезависимых каналов соответствует размерности. Система MIMO может обеспечить повышенную производительность (например, более высокую пропускную способность и/или повышенную надежность), если используются дополнительные размерности, созданные множеством передающих и приемных антенн.
[0076] Система MIMO может поддерживать дуплексную связь с разделением по времени ("TDD") и дуплексную связь с разделением по частоте ("FDD"). В системе TDD передачи по прямой и обратной линиям выполняются в одной области частот, так что принцип обратимости дает возможность оценить канал нисходящей линии (прямой линии) из канала восходящей линии (обратной линии). Это позволяет точке доступа определить выигрыш при передаче с формированием луча по нисходящей линии, если в точке доступа доступно множество антенн.
[0077] Как уже указывалось, при произвольном развертывании базовых станций с ограничением по ассоциированию (т.е. мобильной станции запрещено ассоциироваться с ближайшей базовой станцией, с которой она может установить наиболее надежное соединение) обычными являются взаимные помехи и негативная геометрия. В одном из иллюстративных вариантов осуществления, пространственная структура которого изображена на Фиг 5В, фемтоузел 510А и фемтоузел 510В развернуты в соседних домохозяйствах. Терминалам доступа 520А-520С разрешено ассоциирование и связь с фемтоузлом 510А, но не с фемтоузлом 510В. Аналогично, терминалам доступа 520D-520E разрешено ассоциирование и связь с фемтоузлом 510В, но не с фемтоузлом 510А. Терминалам доступа 520F-520G не разрешено ассоциирование и связь ни с одним из фемтоузлов 510А-510В. Терминалы доступа 520F-520G могут ассоциироваться с узлом 560 доступа с макросотой (Фиг.5А) или с другим фемтоузлом в другом домохозяйстве (не показано). Соответственно, такая негативная геометрия в отношении фемтоузлов, разрешающих доступ, и соседних терминалов доступа может привести к возникновению помех и глушению в восходящей и нисходящей линии.
[0078] ГЛУШЕНИЕ ВОСХОДЯЩЕЙ ЛИНИИ
A3
A5
A3
A5.
3max
[0079] Для примера допустим, что L (dB) и L (dB) представляют собой потери на трассе распространения, между фемтоузлом 510А и терминалом 520С доступа и терминалом 520D доступа, соответственно. В частности, L может быть много больше, чем LТаким образом, когда терминал 520D доступа выполняет передачу в свой домашний фемтоузел 510В, он создает чрезмерные помехи (или заглушает) фемтоузел 510А, эффективно блокируя прием терминалов доступа 520А-С в фемтоузле 510А. При такой ситуации глушения восходящей линии, даже если терминал 520С доступа передает с максимальной Tx мощностью P, принятый C/I для терминала доступа в фемтоузле 510А может быть охарактеризован следующим образом:
3max
A3
5
A5
C/I (AT 520C в фемтоузле 510A) = P-L-(P-L)(dB)
5
A3
[0080] В некоторых иллюстративных вариантах осуществления, в зависимости от мощности P передачи, C/I терминала доступа 520С в фемтоузле 510А может быть очень большим отрицательным числом вследствие большой величины L. Такую геометрическую конфигурацию называют крайне негативной геометрией восходящей линии.
[0081] ГЛУШЕНИЕ НИСХОДЯЩЕЙ ЛИНИИ
B5
A5
[0082] Аналогично, в одном из иллюстративных вариантов осуществления L может значительно превосходить L. Это означает, что когда фемтоузел 510А передает в терминал 520А доступа, это может создать чрезвычайно сильные помехи (или заглушить) в терминале 520D доступа, эффективно блокируя прием фемтоузла 510В в терминале 520D доступа. При такой ситуации глушения нисходящей линии принятый C/I для фемтоузла 510В в терминале 520D доступа может быть охарактеризован следующим образом:
B
B5
A
A5
C/I(фемтосоты B в AT 5) = P-L-(P-L)(dB)
B3
[0083] C/I фемтоузла 510В в терминале доступа 520С может быть очень большим отрицательным числом вследствие большой величины L. Такую геометрическую конфигурацию называют крайне негативной геометрией нисходящей линии.
[0084] Рассматриваемые ниже практические варианты позволяют решить проблему негативной геометрии без необходимости модификации работы уже существующих терминалов доступа. Таким образом, в настоящем иллюстративном варианте осуществления желательно обеспечить уменьшение помех, возникающих вследствие негативной геометрии, с помощью модификации процессов в фемтоузле, а не в терминалах доступа. Соответственно, проблема негативной геометрии восходящей линии и нисходящей линии решается с помощью иллюстративного варианта осуществления, описанного ниже.
[0085] Со ссылкой на фиг.7, а также на Фиг.5А-5В будут подробно описаны операции, связанные с управлением положением луча и управлением положения минимума диаграммы направленности для решения проблемы, связанной с глушением и негативной геометрией. Настоящий иллюстративный вариант осуществления использует способы и аппаратное обеспечение для предотвращения глушения и эффектов, связанных с негативной геометрией с использованием управления положением луча и управления положения минимума диаграммы направленности при произвольном расположении базовой станции с ограниченным доступом.
[0086] В иллюстративном сценарии развертывания фемтоузла соседние сигналы (требуемые или помехи) могут быть райсовскими по своей природе, что подразумевает сильный направленный компонент и равномерное затухание по полосе частот (вследствие небольшого разброса задержек и трассам со множественными отражениями внутри здания). Особенно в случае глушения, разбиение на сектора может обеспечить желаемый способ противодействия сильной райсовской компоненте помехи.
[0087] Как показано в блоке 702, фемтоузел 702 непрерывно прослушивает (т.е. осуществляет прием в соответствии с различными конфигурациями приемника, описанными в настоящем документе) с целью обнаружения передачи от терминалов 520 доступа. Как показано в блоке 704 ветвления, фемтоузел 510 определяет, направлена ли попытка получения доступа (например, передача), выполняемая терминалом доступа, фемтоузлу 510. Если обнаруженная попытка получения доступа терминала доступа направлена конкретному фемтоузлу 510, тогда, как показано в блоке 706, отсутствует необходимость уменьшения помех, поскольку терминал доступа является терминалом доступа, ассоциированным с домашним фемтоузлом.
[0088] Как показано в блоке 708 ветвления, далее фемтоузел 510 сравнивает характеристики (например, уровень мощности) попытки получения доступа для определения, превышает ли характеристика пороговый уровень, приводящий к возникновению помех в домашнем фемтоузле. Если попытка получения доступа не превышает порог возникновения помех, тогда, как показано в блоке 706, отсутствует необходимость уменьшения помех, поскольку характеристика попытки получения доступа домашним фемтоузлом 510 приводит к приемлемым помехам.
[0089] Как показано в блоке 710, если домашний фемтоузел 510 принимает достаточно сильный (например, превышающий порог возникновения помех) сигнал попытки получения доступа или какой-либо другой сильный сигнал восходящей линии от неассоциированного терминала 520 доступа, домашний фемтоузел 510 использует формирующий луч (т.е. направленную передачу и примем) антенны для ориентации направления сигналов или отсутствия сигналов (например, нуля диаграммы) в направлении неассоциированного терминала 520 доступа по нисходящей и восходящей линии.
[0090] Например, формирование луча (т.е. управление направлением луча) может быть осуществлено с использованием секторизованной или направленной (например, с переключением луча) конфигурации антенн, описанной в настоящем документе для формирования луча и/или минимума сигнала передачи или луча и/или минимума сигнала приема. В частности, обнуление помех может быть выполнено для принимаемого радиочастотного (РЧ) сигнала, уменьшив тем самым такие проблемы в приемнике, как перегрузка входных каскадов и уменьшение чувствительности аналого-цифрового преобразования, что является следствием глушения фемтоузлов. Помимо этого, секторизованная или направленная конфигурация антенн позволяет сохранять для восходящей и нисходящей линии один и тот же направленный компонент для использования в обоих направлениях передачи.
[0091] Как показано в блоке 712, передачи служебных сигналов и пилот-сигналов по нисходящей линии, а также передачи по каналу трафика, если они имеются, выполняются в соответствии с формированием луча таким образом, что в сторону соседнего неассоциированного терминала направляется минимальное количество энергии. Направление сигнала передачи в сторону от неассоциированного терминала доступа приводит к уменьшению эффектов негативной геометрии для неассоциированного терминала доступа.
[0092] Как показано в блоке 714, минимум диаграммы направленности ориентируют в направлении ближайшего неассоциированного терминала 520 доступа, используя конфигурацию антенн (например, секторизованные антенны, или управляя направлением минимума диаграммы направленности с помощью адаптивной фазированной антенной решетки), описанную в настоящем документе. Таким образом, когда ассоциированный терминал 520 доступа попытается связаться с домашним фемтоузлом 510, сигнал попытки получения доступа ассоциированного терминала доступа, а также другой трафик (например, голос/данные) не будет заглушаться сильными сигналами передачи от соседних неассоциированных терминалов доступа, имеющих негативную геометрию.
[0093] Например, если точка доступа использует две отдельные антенны, то точка доступа может следить за характеристиками сигналов попытки получения доступа от терминала доступа на обеих антеннах. При обнаружении на одной из антенн сильного сигнала передачи по восходящей линии от неассоциированного терминала доступа точка доступа может отключить функцию передачи (управление направлением луча) и отключить функцию приема (управление направлением минимума диаграммы) на этой антенне.
[0094] Как показано в блоке 716 ветвления, фемтоузел 510 периодически (например, раз в секунду) отключает секторизацию минимума диаграммы в направлении приема для определения, как представлено в блоке 702, переместился ли или прекратил передачу неассоциированный терминал 520 доступа с сильным сигналом. Если, как показано в блоке 704 ветвления, сильный нежелательный сигнал исчез, фемтоузел 510 может отключить секторизацию минимума диаграммы и продолжить работу с всенаправленной передачей и приемом, как показано в блоке 706. Если сильный нежелательный сигнал все еще присутствует или переместился и превышает пороговое значение, как показано в блоке 708, фемтоузел 510 может подстроить секторизацию приема и передачи путем ориентации положения нуля диаграммы направленности, как показано в блоке 710, в направлении нежелательного неассоциированного терминала 520 доступа.
[0095] Описанный выше со ссылкой на Фиг.5В пример показывает фемтоузел 510А, который ориентирует нуль диаграммы при секторизации в направлении неассоциированного терминала 520D доступа пока неассоциированный терминала 520D доступа, находится в состоянии активного соединения с фемтоузлом 510В. При переходе неассоциированного терминала 520D доступа в ждущий режим фемтоузел 510А возвращается к работе с всенаправленной передачей и приемом.
[0096] В течение периодов ориентации нуля секторизации в конкретном направлении, если в этом направлении оказывается ассоциированный терминал 520 доступа, он может испытать перебой в работе. Соответственно, в иллюстративном варианте осуществления, фемтоузел 510 направляет нуль секторизации (i), только пока нежелательный неассоциированный терминал 520 доступа с сильным сигналом является активным и (ii) только если нежелательная передача от неассоциированного терминала 520 доступа превышает высокий порог силы сигнала в приемнике, как определяется в блоке 708 ветвления, что указывает на то, что сигнал попытки получения доступа от желаемых ассоциированных терминалов доступа не может быть декодирован в фемтоузле 510. Ссылаясь на Фиг 5В, следует отметить, что фемтоузел 510В может не ориентировать нуль секторизации в направлении неассоциированного терминала 520А доступа, поскольку сигнал от неассоциированного терминала 520А доступа не является очень сильным. Если фемтоузел 510В ориентирует нуль секторизации в направлении неассоциированного терминала 520А доступа, это приведет к перерыву в работе желаемого ассоциированного терминала 520E доступа.
[0097] В общем случае, если точка доступа не может определить направление помехи от неассоциированного терминала доступа (например, в случае очень сильного глушения, приводящего в насыщение приемник точки доступа), она может попробовать использовать различные направления для ориентации луча и нуля диаграммы для максимизации качества принимаемого сигнала от ассоциированного терминала доступа.
[0098] Со ссылкой на фиг.8, а также на фиг.5А-5В будет дано подробное описание операций, относящихся к использованию оптимизации мощности передачи по служебным каналам для решения проблем, связанных с глушением и негативной геометрией. Настоящий иллюстративный вариант осуществления использует способы и аппаратное обеспечение для предотвращения глушения и эффектов, связанных с негативной геометрией, с использованием оптимизированных уровней мощности в служебных каналах при произвольном развертывании базовых станций.
[0099] В общем случае уровень мощности передачи по служебным каналам и общая мощность передачи фемтоузла определяется, основываясь на желаемой дальности работы фемтоузла. Для обеспечения возможности терминалам доступа получить доступ к фемтоузлу в местоположении, где терминал доступа заглушается соседним фемтоузлом, который отказывает в ассоциировании, служебные каналы (например, общие каналы управления, такие как пилот-канал, канал синхронизации и канал широковещательной передачи/вызова) могут быть подвергнуты временному мультиплексированию. Для этого могут быть использованы различные временные шкалы и способы временного мультиплексирования. Помимо этого служебные каналы могут включаться только периодически, например по циклическому индексу слота ассоциированных терминалов доступа, так, что ассоциированные терминалы доступа могут принимать сообщения вызова. В еще одной конфигурации фемтоузел может вообще не выполнять передачу сигналов.
[0100] Однако во время активного голосового вызова или передачи данных могут отсутствовать периоды ожидания, которые обеспечивают соседнему фемтоузлу возможность временного мультиплексирования служебных каналов, заглушенных вследствие наличия негативной геометрии. Соответственно, иллюстративный вариант осуществления описывает способ для оптимизации мощности передачи служебных сигналов (например, пилот-каналов, каналов синхронизации и каналов широковещательной передачи/вызова) в случае наличия активного вызова в фемтоузле, когда временное мультиплексирование служебных сигналов не является практичным.
[0101] Например, в сетях 1xRTT и WCDMA установки уровней для служебных каналов (например, пилот-каналы, каналы вызова, каналы синхронизации) подстраиваются для конкретной производительности на основе ограничений, связанных с геометрией и покрытием. Помимо этого, развертывание фемтоузлов обладает существенными отличиями по сравнению с развертыванием узлов доступа с макросотами. Такие различая включают:
1. Вследствие ограниченного размера покрытия максимальные значения потерь на трассе распространения являются гораздо меньшими для областей (например, сот), обслуживаемых фемтоузлами, по сравнению с областями (например, сотами), обслуживаемыми узлами доступа с макросотами (например, 80 дБ максимальных потерь на трассе распространения по сравнению с 140 дБ в варианте развертывания с макросотами);
2. Количество одновременно активных терминалов доступа меньше в сотах, обслуживаемых фемтоузлами, чем в сотах, обслуживаемых узлами доступа с макросотами (1-2 пользователя по сравнению с 20-40 пользователями);
3. Как обсуждалось выше, вследствие ограничений на ассоциирования с фемтоузлами негативная геометрия размещения может быть обычным явлением при развертывании фемтоузлов, в отличие от развертывания узлов доступа с макросотами.
[0102] Эти различия могут привести к очень различающимся оптимальным параметрам установки мощности для служебных каналов для фемтоузлов 510. Поскольку фемтоузел 510 обычно имеет от нуля до нескольких активных терминалов 520, было бы желательным поддерживать служебные каналы на минимальном уровне мощности для уменьшения помех соседним сотам, обслуживаемым фемтоузлами 510 и узлами 560 доступа с макросотами (т.е. предполагается совместная по каналам работа). Например, в одном из иллюстративных вариантов осуществления акцент делается на оптимизации пилот-канала, анализ также применим к другим служебным каналам.
DEFAULT
[0103] В иллюстративном варианте осуществления определяют оптимальное значение трафик-к-пилот-сигналу (T2P) для случая, когда определен единственный голосовой вызов, а также установки мощности пилот-сигнала по умолчанию, Ecp. Кода управление мощностью нисходящей линии (прямой линии) приводит к изменению отношения трафик-к-пилот-сигналу, мощность пилот-сигнала подстраивается таким образом, чтобы поддерживать наименьшее значение общей мощности передачи и помех, вызванных соседним фемтоузлом.
[0104] Например, терминал доступа 520А у границы домашнего фемтоузла 510А и соседний фемтоузел 510В имеют равные потери на трассе распространения для обоих фемтоузлов 510, и соседний фемтоузел 510 выполняет передачу на полной мощности, тем самым создавая помехи, Ior_max. В настоящем примере, при допущении, что домашний фемтоузел передает по пилот-каналу с некоторым уровнем мощности, Ecp, отношение пилот-сигнал/шум (SNR) может быть записано следующим образом: Ecp/Ior_max. В соответствии с настоящим иллюстративным вариантом осуществления требуется найти оптимальную установку Ecp, которая приведет к наименьшей общей мощности передачи из домашнего фемтоузла 510А.
DEFAULT
DEFAULT
[0105] Как показано в блоке 802, уровень Ecp усиления в пилот-канале инициализируется значением Ecp. Таким образом, значение Ecp по умолчанию (Ecp) может быть определено, основываясь на разумных дифференциальных значениях загрузки и потерь на трассе распространения, ожидаемых в фемтосетях.
[0106] Как показано в блоке 804, вызов трафика (например, голосовой вызов) установлен между домашним фемтоузлом 510А и терминалом 520А доступа с мощностью, используемой в канале трафика, обозначенной как Ect. В одном из иллюстративных вариантов осуществления значение Ect определяют путем управления мощностью нисходящей линии (прямой линии), как показано в блоке 806 ветвления. Управление мощностью нисходящей линии (прямой линии) используется для поддержания требуемого качества обслуживания (например, требуемого уровня пакетных ошибок, PER). Управление мощностью нисходящей линии (прямой линии) может либо указать на уменьшение Ect, как показано в блоке 808, либо указать на увеличение Ect, как показано в блоке 810, либо указать на отсутствие изменений в Ect.
[0107] Как показано в блоке 812 ветвления, определение уровня пакетных ошибок (PER) используется для идентификации адекватного качества сигнала. В общем случае, если Ecp является очень низким, тогда оценка качества канала будет ухудшаться, что приведет к очень большому Ect. При увеличении Ecp оценка качества канала будет улучшаться и требуемый Ect уменьшится. Однако если Ecp становится очень большим, тогда оценка качества канала будет превышать требуемое значение, что не приведет к дальнейшему уменьшению Ect. Соответственно, если PER является неадекватным, управление мощностью нисходящей линии (прямой линии) подстраивает Ect.
OPTIMAL
[0108] Поскольку помехи, генерируемые для других фемтоузлов, должны быть минимизированы, необходимо получить оптимальное значение Ecp, которое приводит к минимальному (Ect+Ecp). Как показано в блоке 814, определяют Ecp, где
В другом найдено оптимальное значение Ecp, которое минимизирует общую мощность передачи, где
Ect = f(Ecp)
(функция f(.) может быть определена при помощи автономного моделирования или тестов).
Затем, как показано в блоке 816, оптимальное значение Ect определяется как
Ect
=f(Ecp
)
OPTIMAL
OPTIMAL
OPTIMAL
[0109] Как показано в блоке 818 T2P, определяется следующим образом:
OPTIMAL
OPTIMAL
[0110] В другом иллюстративном варианте осуществления моделирование может осуществляться для нахождения Ecp и Ect для обычных типов каналов, ожидаемых в сотах фемтоузлов, с использованием, например, моделей с равномерным либо релеевским, либо райсовским замиранием, с низким эффектом Доплера, который может быть отслежен с помощью управления мощностью. D одном из иллюстративных вариантов осуществления эти оптимальные значения зависят от дифференциального значения конкретных потерь на трассе распространения от терминала доступа до соседнего фемтоузла и от мощности помех, принимаемых от соседнего фемтоузла (например, если мобильный терминал имеет потери на трассе распространения до соседнего фемтоузла на 3 дБ меньше по сравнению с домашним фемтоузлом, тогда оптимальные значения Ecp и Ect должны быть увеличены на 3 дБ).
DEFAULT
[0111] С другой стороны, в альтернативном иллюстративном варианте осуществления, если соседний фемтоузел передает на половине от Ior_max, то оптимальные значения Ecp и Ect должны быть уменьшены на 3 дБ. Однако следует отметить, что не является практичным очень частое изменение значения Ecp, поскольку оно определяет границы переадресации фемтосоты. Таким образом, как уже упоминалось, значение Ecp по умолчанию (Ecp) может быть определено, основываясь на разумных дифференциальных значениях загрузки и потерь на трассе распространения, ожидаемых в фемтосетях.
[0112] Как показано на фиг.9, для поддержания оптимального режима работы в случаях с дифференциальными значениями загрузки и потерь на трассе распространения, превышающими ожидаемые значения, в одном иллюстративном варианте осуществления может использоваться следующий алгоритм для каждого из множества вызовов, возникающих между фемтоузлом и множеством ассоциированных терминалов доступа.
DEFAULT
DEFAULT
[0113] Как показано в блоке 902, уровень Ecp усиления в пилот-канале инициализирует значение Ecp для анализа каждого голосового вызова. Таким образом, значение Ecp по умолчанию (Ecp) может быть определено, основываясь на разумных дифференциальных значениях загрузки и потерь на трассе распространения, ожидаемых в фемтосетях.
[0114] Как показано в блоке 904, процесс повторяется для каждого вызова, установленного между домашним фемтоузлом 510А и ассоциированными терминалами 520 доступа с мощностью, используемой в канале трафика, обозначенной как Ect. В одном иллюстративном варианте осуществления значение Ect определяют с помощью управления мощностью нисходящей линии (прямой линии), как показано в блоке 906 ветвления. Управление мощностью нисходящей линии (прямой линии) используется для поддержания требуемого качества обслуживания (например, уровня пакетных ошибок, PER). Управление мощностью нисходящей линии (прямой линии) может либо указать на уменьшение Ect, как показано в блоке 908, либо указать на увеличение Ect, как показано в блоке 910, либо указать на отсутствие изменений в Ect.
[0115] Как показано в блоке 912 ветвления, определение уровня пакетных ошибок (PER) используется для идентификации адекватного качества сигнала. Соответственно, если PER является неадекватным, управление мощностью нисходящей линии (прямой линии) подстраивает Ect.
FILTERED
FILTERED
FILTERED
FILTERED
FILTERED
[0116] Как показано в блоке 918, T2P (например, Ect/Ecp) отслеживается во время вызова. Целью фильтрации T2P является устранение небольших флуктуаций масштаба при вычислении T2P. Например, фильтр со скользящим средним может быть использован для фильтрации значений Ect и Ecp для вычисления Ect и Ecp соответственно.
FILTERED
FILTERED
OPTIMAL
1
[0117] Как показано в блоке 920 ветвления, выполняют анализ значения T2P. Если T2P>T2P+Δ, тогда, как показано в блоке 922, Ecp увеличивают до
FILTERED
FILTERED
OPTIMAL
2
[0118] Как показано в блоке 924 ветвления, выполняют анализ значения T2P. Если T2P<T2P-Δ, тогда, как показано в блоке 926, Ecp уменьшают до
OPTIMAL
OPTIMAL
OPTIMAL
OPTIMAL
i
1
N
[0119] T2P зависит от конкретной конфигурации трафика (скорость, кодирование и т.д.). Например, если два пользователя выполняют голосовые вызовы, используя вокодеры с одинаковой скоростью, у них будут одинаковые значения T2P. Однако если присутствует другой пользователь, выполняющий передачу данных (например, передача данных 1xRTT при 153 кб/с), это потребует другого T2P. После определения T2P для данного пользователя (основываясь на типе его трафика) алгоритм автоматически подстраивает Ecp. Такой алгоритм определен для одного пользователя. В случае множества пользователей алгоритм может дать различные значения Ecp для каждого пользователя. Однако служебные каналы являются общими для всех пользователей, и мы можем иметь только одну установку для Ecp. Таким образом, алгоритм может быть обобщен на случай множества пользователей. Например, “оптимальное” Ecp для каждого пользователя (i=1,...,N)) в системе может быть найдено, как описано выше, и затем реальное Ecp может быть выведено как max(Ecp,..., Ecp). Другой возможностью является нахождение оптимального Ecp, такого, что общая мощность передачи служебной информации и трафика для всех пользователей минимизируется. Это приводит к модификации вычислений, показанных в блоке 814:
FILTERED
FILTERED
для пользователей от 1 до N в фемтосоте. Целью фильтрации T2P является устранение небольших флуктуаций масштаба при вычислении T2P. Например, фильтр со скользящим средним может быть использован для фильтрации значений Ect и Ecp для вычисления Ect и Ecp соответственно.
[0120] Оптимальное T2P может быть получено с помощью моделирования, и после вывода T2P может быть определена подстройка Ect (что является частью операций 3G стандарта) с помощью управления мощностью. Затем Ecp подстраивают для достижения/поддержки T2P. В частности, два алгоритма могут выполняться совместно: 1) алгоритм управления мощностью, подстраивающий Ect; 2) подстройка Ect описана в настоящем документе.
[0121] В приведенном выше алгоритме Δ1 и Δ2 представляют собой параметры гестерезиса, используемые для предотвращения быстрых флуктуаций Ecp. Помимо этого, для предотвращения резких изменений Ecp приведенные выше уравнения могут быть модифицированы, в одном иллюстративном варианте осуществления, чтобы осуществлять коррекцию Ecp более медленно. Другие служебные каналы (например, канал вызова, канал синхронизации) могут быть подстроены, основываясь на уровне мощности пилот-сигнала (т.е. их относительный уровень мощности в отношении уровня мощности пилот-сигнала может поддерживаться постоянным).
[0122] Таким образом, были описаны иллюстративные варианты осуществления для уменьшения мощности передачи служебных сигналов (например, пилот-канала, канала синхронизации и канала широковещательной передачи/вызова), при наличии в фемтоузле активного вызова, путем определения оптимального уровня мощности служебных сигналов. Иллюстративный вариант осуществления был описан с использованием пилот-канала в качестве иллюстративного канала. Однако этот анализ может быть также применен к любому служебному каналу.
[0123] Ниже со ссылкой на фиг.10 и Фиг.5А-5В более подробно описаны операции, относящиеся к использованию частотно-избирательной передачи для решения проблем, связанных с глушением и негативной геометрией. Как отмечалось, вследствие произвольного развертывания фемтоузлов принятый SINR для ассоциированного терминала доступа может быть очень низким из-за помех, возникающих во время передачи, выполняемой соседним фемтоузлом. Такие помехи ухудшают эффективность канала управления и канала трафика терминала доступа и в результате могут привести к перерыву в работе или к уменьшению количества услуг. Раскрытые в настоящем документе иллюстративные варианты осуществления направлены на улучшение производительности терминала доступа в области с сильными помехами без необходимости замены уже существующих терминалов доступа.
[0124] В общем случае в иллюстративном варианте осуществления специально вводится частотная избирательность при передачах по нисходящей линии путем ортогонализации формы сигнала при передаче по отношению к соседним фемтоузлам для минимизации помех. В качестве примера каждый фемтоузел 510 выбирает форму импульса передачи путем считывания канала из доступных форм сигнала, например из трех форм сигналов 3-tap канала, с каждым набором коэффициентов из данной строки, например 3х3 DFT матрицы. В этом случае для данной точки доступа каждая передаваемая форма сигнала будет отфильтровываться 3-tap FIR (дополнительно к нормальному фильтрованию основной полосы) с импульсными откликами фильтра, выбранными из одной из следующих трех форм сигналов:
exp(jx)=cos(x)+j sin(x)
где .
[0125] Альтернативный выбор представляет собой два импульсных отклика с коэффициентами из 2х2 DFT(N=2). Выбор фильтра передачи сохраняется в течение некоторого периода, после которого фемтоузел 510 может выполнить повторный выбор, основываясь на считывании канала.
[0126] Со ссылкой на фиг.10 описан способ управления помехами при выборе формы сигнала передачи в беспроводной системе связи. Как представлено в блоке 1002, набор N форм сигналов передачи назначается фемтоузлу 510 для использования при передачах по нисходящей линии. В одном иллюстративном варианте осуществления форма сигнала канала может формироваться из коэффициентов N-tap фильтра канала с каждым набором коэффициентов, полученным из конкретной строки в NxN DFT матрице.
PREFERED
[0127] Как показано в блоке 1004, фемтоузел 510 осуществляет выбор формы сигнала по умолчанию при инициализации (например, включении) согласно определенному процессу выбора (например, рандомизации, произвольно задаваемой сетью, и т.д.). Форма сигнала по умолчанию из набора N форм сигналов передачи (по нисходящей линии). Форма сигнала по умолчанию изначально задается как предпочтительная форма сигнала передачи, TxWave.
[0128] Как показано в блоке 1004, при инициации соты фемтоузел 510 передает по нисходящей линии, используя предпочтительную форму сигнала передачи. Происходит установление вызова ассоциированным терминалом доступа 520, который включает индикаторы качества каналов (например, Индикатор Качества Канала (CQI), управление скоростью передачи данных (DRC)), определенные терминалом доступа 520 и направленные по прямо в фемтоузел 510 по восходящей линии.
[0129] Как показано в блоке 1008, фемтоузел инициирует цикл тестирования формы сигнала для периода времени T_test_waveform до тех пор, пока не будут протестированы все возможные формы сигнала. Как показано в блоке 1010, фемтоузел 510 осуществляет связь с ассоциированным терминалом доступа 520, используя текущую форму сигнала. Ассоциированный терминал доступа принимает передачи по нисходящей линии и генерирует индикацию качества канала в ответ на качество сигнала. Индикация качества канала направляется по восходящей линии (обратной линии) в фемтоузел 510.
[0130] Как показано в блоке 1012, фемтоузел отображает восходящую линию для определения качества канала, используя текущую форму сигнала, основываясь на принятой индикации качества канала. Фемтоузел 510 может либо формировать таблицу форм сигналов и соответствующих индикаторов качества канала, либо сравнивать текущий индикатор качества канала с любыми предыдущими индикаторами качества канала и сохраненным индикатором предпочтительно формы сигнала.
[0131] Как показано в блоке 1014, тестирование формы сигнала переходит к следующей назначенной форме сигнала для непрерывной оценки. Иллюстративный процесс выбора формы сигнала повторяется до тех пор, пока возможные формы сигнала не будут вовлечены в передачу по нисходящей линии и не будет принята индикация качества соответствующего канала по восходящей линии. Как показано в блоке 1016, предпочтительная форма сигнала, основанная на определении качества канала, затем выбирается в качестве предпочтительной формы сигнала передачи, которая обеспечивает самое лучшее качество канала в присутствии помех вследствие негативной геометрии, ассоциированной с развертываниями других базовых станций с произвольным размещением.
[0132] Как показано в блоке 1018, предпочтительная форма сигнала может периодически обновляться, основываясь на различных факторах, включающих конкретные периоды времени, окончание вызова, пороговое значение ухудшения качества канала или другие состояния канала, известные специалистам в данной области. При определении обновления обработка возвращается к оценке качества канала различных возможных форм сигнала передачи.
[0133] В настоящем иллюстративном варианте осуществления управление помехами, возникающими вследствие высокой энергии соседних помех, осуществляется в результате ортогональности ряда Фурье на преобладающей энергии сигнала во время свертки, ценой создания собственных шумов через ISI и таким образом ограничении производительности при хорошей геометрии. Дополнительный выигрыш мог бы быть получен при использовании MMSE эквалайзера из-за разной частотной окраски импульсных откликов для желаемых сигналов и сигналов помех. Такой механизм является реальным в конфигурации фемтоузла, поскольку разброс задержек существенно меньше, чем интервал одного элементарного сигнала.
[0134] Со ссылкой на фиг.11А-11В и Фиг.5А-5В подробно описана операция, относящаяся к использованию адаптивной подстройки коэффициента шума и потерь на трассе распространения для решения проблем, связанных с глушением и негативной геометрией. Настоящий иллюстративный вариант осуществления использует способы и устройства для предотвращения глушения и для решения проблем, связанных с глушением и негативной геометрией, используя адаптивную подстройку коэффициента шума и потерь на трассе распространения.
[0135] Обычно фемтоузлы соединены с Интернетом 540 и опорной сетью 550 мобильного оператора через широкополосное соединение (например, маршрутизатор DSL или кабельный модем). Поскольку РЧ покрытие фемтоузлов 510 не оптимизируется вручную опорной сетью 550 мобильного оператора и развертывание обычно выполняется по принципу ad-hoc, могут возникать серьезные проблемы, связанные с РЧ помехами, если не используются подходящие способы подавления помех.
[0136] В сетях с макросотами терминалы 520 доступа и узлы 560 доступа к макросотам разработаны с возможностью работы в определенной динамической области. В сотах, сформированных фемтоузлами 510, домашний фемтоузел 510 и ассоциированный терминал 520 доступа могут иметь случайное пространственное расположение относительно соседей, таким образом создавая очень высокие уровни сигналов за пределами диапазона чувствительности соответствующих приемников. На нисходящей линии (прямой линии) такая конфигурация может вводить в насыщение приемник ассоциированного терминала доступа и ухудшать производительность демодуляции. На обратной линии такая конфигурация может создавать очень сильное превышение по шуму (RoT), которое, как известно, создает нестабильность в домашнем фемтоузле 510. Таким образом, максимальные и минимальные уровни мощности при передаче и значения коэффициента шума приемника должны быть подстроены согласно домашнему фемтоузлу 510. Такая ситуация показана на Фиг.5В со ссылкой на домашний фемтоузел 510А и ассоциированный терминал 520А доступа.
[0137] Фемтоузлы 510В могут вызывать шумы как в восходящей линии UL (обратной линии), так и в нисходящей линии DL (прямой линии) соты, обслуживаемой узлом 560 доступа макросоты. К примеру фемтоузел 510В, установленный, например, вблизи окна домохозяйства 530, может вызывать значительные помехи по нисходящей линии DL в терминале 520F доступа, расположенном вне дома (т.е. неассоциированном терминале доступа), который не обслуживается фемтоузлом 510В. Также, на восходящей линии UL ассоциированный терминал 520 доступа, который обслуживается конкретным домашним фемтоузлом 510, может вызывать значительные помехи в узлах 560 доступа макросоты.
[0138] На восходящей линии UL неассоциированные терминалы 520F доступа, которые обслуживаются узлами 560 доступа макросоты, могут вызывать значительные помехи в домашнем фемтоузле 510А.
[0139] Как отмечалось, фемтоузлы 510 также могут создавать значительные помехи по отношению друг к другу в результате произвольного размещения. Например, в соседнем домохозяйстве 530 фемтоузел 510, инсталлированный около стены, разделяющей два домохозяйства 530, может вызывать значительные помехи по отношению к соседнему фемтоузлу 510 в находящемся рядом домохозяйстве 530. В таком случае самый сильный сигнал (в терминах интенсивности РЧ сигнала) из фемтоузла 510 в терминал 520 доступа может не относился к домашнему фемтоузлу ассоциированного терминала доступа вследствие описанных выше ограничений на ассоциирование. Такой сценарий показан на Фиг.5В, где на нисходящей линии DL фемтоузел 510А может вызывать значительные помехи (например, низкий SINR) в терминале 520D доступа. Помимо этого, на восходящей линии UL неассоциированный терминал 520D доступа может вызывать значительные помехи (например, высокий RoT) в чужом фемтоузле 510А.
[0140] Например, в восходящей линии беспроводной сети CDMA стабильность и загрузка системы обычно определяются следующим параметром: превышение над тепловым шумом (RoT), также известный как превышение по шуму, в фемтоузле. Превышение над тепловым шумом (RoT) указывает на отношение общей мощности, принятой от всех источников в фемтоузле к тепловому шуму:
RoT=(Ioc+Ior+No)/No
,
Ior
где : общая принятая мощность, принятая в фемтоузле из всех беспроводных устройств, для которых данный фемтоузел находится в их активном наборе
Ioc
не
: общая принятая мощность, принятая в фемтоузле из всех беспроводных устройств, для которых данный фемтоузел  находится в их активном наборе
No
: дисперсия теплового шума, включающего коэффициент шума (NF) фемтоузла
[0141] Для стабильной работы системы на восходящей линии UL необходим контроль за RoT. Обычно следят за тем, чтобы RoT был около 5 дБ и выше. Высокие значения RoT могут приводить к значительному ухудшению производительности. Например, на Фиг.5В для двух соседних сот, образованных фемтоузлами 510А и 510В, высокий RoT, вызванный терминалом 520D доступа в фемтоузле 510А, приводит к ухудшению производительности ассоциированного терминала 520С доступа. Один специфический сценарий возникновения помех имеет место, когда соседний терминал 520D доступа имеет пульсирующий трафик по восходящей линии UL и показывает очень высокие уровни мощности (например, совсем рядом) в фемтоузле 510А. Следовательно, во время данных, передаваемых с высокой скоростью по восходящей линии UL из терминала 520D доступа, RoT в фемтоузле 510А превышает 20 дБ. Более того, механизм управления мощностью в восходящей линии UL в системах CDMA (например, CDMA2000, WCDMA, 1xEV-DO) разработан для борьбы с такого типа сценарием возникновения помех. Однако из-за очень высокого разброса значений RoT этот механизм может отнимать некоторое время, необходимое фемтоузлу 510А для преодоления помех в ассоциированном терминале доступа, которые вызваны неассоциированным терминалом доступа 520D, путем управления мощностью. Между тем, отношение сигнал-к-шуму (SIR) ассоциированного терминала 520С доступа падает ниже требуемых уровней, что приводит к последующим пакетным ошибкам на восходящей линии UL из ассоциированного терминала 520С доступа в домашний фемтоузел 510А.
[0142] Для минимизации неожиданного падения SIR в описанном сценарии в одном из вариантов осуществления может быть увеличен размер шага управления мощностью на восходящей линии UL при передаче из домашнего фемтоузла 510А в ассоциированный терминал 510С доступа. Однако имеются обычные верхние пределы на размер шага управления мощностью, налагаемые стандартами связи, поскольку если система работает с очень высоким размером шага управления мощностью, в системе могут произойти другие нарушения. Таким образом, желательно управлять уровнем RoT в фемтоузле 510.
[0143] Для предотвращения неожиданных скачков в RoT вследствие неожиданного увеличения помех, создаваемых неассоциированными терминалами доступа (например, помех, вызываемых неассоциированным терминалом 520D доступа в фемтоузле 510А) коэффициент шума NF может быть увеличен или принятые сигналы могут быть ослаблены путем добавления компонента некоторых потерь на трассе распространения (PL) в восходящей линии UL. Однако такая операция выполняется в фемтоузле с высокими уровнями помех. Например, в сценарии, показанном на Фиг.5В, если оба фемтоузла 510А и 510В увеличат коэффициент шума NF или ослабят его на такую же величину, результатом будут более высокие уровни мощности передачи на восходящей линии UL для обоих терминалов доступа 520С и 520D. В результате, проблема высокого RoT, возникающего в фемтоузле 510А, не решается.
[0144] Согласно иллюстративному варианту осуществления фемтоузел, показывающий высокий RoT, т.е. фемтоузел 510А в настоящем сценарии, увеличивает свой коэффициент шума NF или уровень ослабления, в то время как фемтоузел, не показывающий высокий RoT, т.е. фемтоузел 510В в настоящем сценарии, поддерживает постоянным свой коэффициент шума NF при условии, что них не действует высокий уровень шума извне соты. Таким образом, предоставляется способ для подстройки коэффициента шума NF или ослабления при наличии высокого уровня помех за пределами соты в конкретном фемтоузле. Согласно иллюстративному варианту осуществления для управления помехами в беспроводной системе связи, RoT в данном временном слоте n может быть выражен следующим образом:
RoT(n)=[Ioc(n)+Ior(n)+No(n)]/No(n)
и
Ec
i
i
где  представляет собой общую принятую энергию на одного пользователя .
[0145] Со ссылкой на Фиг.11А-11В описан способ управления помехами в беспроводной системе связи с использованием адаптивной подстройки коэффициентов шума и потерь на трассе распространения для адаптивной подстройки потерь на трассе распространения для управления RoT. Следует отметить, что фактор подстройки может применяться либо к ослаблению в восходящей линии UL, либо к коэффициенту шума NF в фемтоузле.
No(n)
No(n)
[0146] Как показано в блоке 1104, операции, описанные в настоящем документе, могут происходить периодически, как, например, в следующем временном слоте n. Например, в каждом слоте n фемтоузел 510 может выполнять следующий способ для обеспечения управления помехами в системе связи. Как показано в блоке 1104, измеряются различные сигналы и вычисляются уровни. В частности, как показано в блоке 1106, коэффициент теплового шума: , измеряется в фемтоузле 510. Коэффициент теплового шума  представляет собой дисперсию теплового шума, включающего коэффициент шума (NF) фемтоузла.
Io(n)
Io(n)
не
Ior
[0147] Как показано в блоке 1108, измеряется интенсивность общего принятого сигнала . Интенсивность общего принятого сигнала  представляет собой общую принятую мощность, принятую в фемтоузле из всех беспроводных устройств, для которых данный фемтоузел находится в их активном наборе, и из всех беспроводных устройств, для которых данный фемтоузел  находится в их активном наборе. Как показано в блоке 1112, вычисляется уровень  помех внутри соты (ассоциированном терминале доступа), который представляет собой общую принятую мощность, принятую в фемтоузле из всех беспроводных устройств, для которых данный фемтоузел находится в их активном наборе. Вычисленный уровень помех внутри соты может быть выражен как
[0148] Как показано в блоке 1110, измеряют отношение энергии принятого элементарного пилот-сигнала Ecp(n) к помехам и шуму Nt(n) из всех беспроводных устройств, для которых фемтоузел находится в их активном наборе.
Ioc(n)
не
[0149] Как показано в блоке 1114, вычисляется уровень помех извне соты (неассоциированного терминала доступа) , который представляет собой общую принятую мощность, принятую в фемтоузле из всех беспроводных устройств, для которых данный фемтоузел  находится в их активном наборе. Вычисленный уровень помех извне соты может быть выражен как
Ioc(n)=Io(n)-Ior(n)-No(n)
No(n)
[0150] Как показано в блоке 1116, вычисляют отношение уровня помех, принятых извне соты к  коэффициенту теплового шума и отношение максимума энергии отфильтрованного принятого элементарного пилот-сигнала Ecp(n) к помехе-плюс-шум Nt(n) для терминалов доступа внутри соты. Как показано в блоке 1118, фильтруют отношение сигнал-к-шуму терминала доступа, измеренное в виде отношения энергии принятого элементарного пилот-сигнала Ecp(n) к помехе и шуму Nt(n) для всех терминалов доступа внутри соты, например, с использованием фильтрации с бесконечной импульсной характеристикой (IIR) в дБ домене. Максимальное отфильтрованное значение для терминалов доступа, для которых фемтоузел находится в их активном наборе, может быть выражено следующим образом:
[0151] Как показано в блоке 1120, вычисляют отношение сигнал-к-шуму для уровня принятых извне соты помех Ioc и коэффициента теплового шума No(n). Отношение сигнал-к-шуму также дополнительно фильтруется, например, с использованием фильтрации с конечной импульсной характеристикой (FIR) в дБ домене. Вычисленное отношение сигнал-к-шуму вне соты (неассоциированный терминал) может быть выражено следующим образом:
[0152] Как показано в блоке 1122, для терминалов доступа внутри соты определяются избыточные принятые помехи извне соты за пределами допустимой (целевой) величины, с которой реально может работать система связи, и отношение максимума избыточной энергии принятого элементарного пилот-сигнала к помехам и шуму. Как показано в блоке 1124, величина избытка для отношения энергии принятого элементарного пилот-сигнала к помехам и шуму может быть выражена следующим образом:
EcpNt_target
с указанным выше допустимым пороговым значением , выраженном в единицах дБ.
Ioc_excess
[0153] Как показано в блоке 1126, величина избытка для принятого извне соты уровня помех  может быть выражена следующим образом:
Ioc_target
с указанным выше допустимым пороговым значением , выраженным в единицах дБ.
[0154] Как показано в блоке 1128, вычисляется величина дополнительных потерь на трассе распространения (PL_adjust), которая должна быть использована. Как показано в блоке 1130, определяют возможные подстройки для потерь на трассе распространения. Возможные подстройки могут быть выражены как
Относительно определения значений возможных подстроек возможные значения могут основываться на различных характеристиках или правилах. К примеру, разные точки могут быть выражены как:
1
2
(1) PL_cand и PL_cand предназначены для быстрой подстройки PL, основываясь на высоких значениях Ecp/Nt и Ioc, превышающих высокое пороговое значение.
3
(2) В случае как Ecp/Nt, так и Ioc, имеются более низкие допустимые пределы, PL_cand предназначен для медленного уменьшения (затухания) PL так, чтобы он не был излишне высоким.
(3) Если существует только один активный пользователь в соте, то может отсутствовать причина для ограничения Ioc, поскольку механизм управления RoT уже может контролировать уровень RoT. Следовательно, в случае, когда в системе имеется только один пользователь, Ioc_target может быть установлен на очень большое значение.
[0155] Как показано в блоке 1132, соответствующие потери на пути распространения (PL_adjust) могут применяться согласно верхним и нижним пределам подстроек для потерь на пути распространения PL, выраженных как:
If(PL_cand>PL_adjust_max)
PL_adjust(n)=PL_adjust_max
elseif(PL_cand>0)
PL_adjust(n)=PL_cand
elseif(PL_cand≤0)
PL_adjust(n)=0
[0156] Как показано в блоке 1134, ослабление (или коэффициент шума) в восходящей линии UL увеличивается с помощью PL_adjust(n). Следует отметить, что в реальной реализации ограничения по аппаратным средствам могут потребовать дискретизации PL_adjust(n) до наиболее близких возможных установок.
[0157] Со ссылкой на фиг.12, а также на фиг.5А-5В, будут подробно описаны операции, связанные с повторным использованием времени подкадра для решения проблемы, связанной с глушением и негативной геометрией. Настоящий иллюстративный вариант осуществления использует способы и аппаратное обеспечение для предотвращения глушения и эффектов, связанных с негативной геометрией, с применением повторного использованием времени подкадра.
[0158] В одном из иллюстративных вариантов осуществления, если радиоинтерфейс позволяет использование мультиплексирования с разделением времени, передачи могут быть запланированы таким образом, чтобы устранить временные интервалы с влиянием негативной геометрии. Например, фемтоузел 510В может связываться с ассоциированным терминалом 520D доступа в течение временного интервала, когда фемтоузел 510А молчит. Аналогично, ассоциированный терминал 520С доступа может связываться с фемтоузлом 510А в течение временного интервала, когда фемтоузлом 510В запланировано молчание неассоциированного терминала 520D доступа. Такие способы, использующие подходы с синхронизацией и планированием, нашли применение в системах, допускающих использование планирование разделения времени, таких как 1xEVDO. Например, поскольку 1xEVDO каналы управления используют временное мультиплексирование, соседние фемтоузлы 510 могут применять повторное использование времени этих каналов управления.
[0159] Однако, как обсуждается ниже, это неприменимо с технологиями радиоинтерфейса, не допускающими использования операций с планированием и мультиплексированием с разделением по времени, например с технологиями, использующими каналы управления CDM, в том числе 1xRTT, WCDMA, и HSPA.
[0160] В одном из иллюстративных авриантов осуществления повторное использование времени подкадра применимо к технологиям, где не может применяться гибридное повторное использование времени. Во многих сотовых технологиях, таких как cdma2000 и WCDMA, базовая станция непрерывно передает по пилот-каналу и другим каналам управления CDM (например, каналам синхронизации, вызова, широковещательной передачи и т.п.) которые используются терминалами доступа для различных целей, включая начальное сканирование и получение доступа, отслеживание в ждущем режиме и оценку каналов. Такая непрерывная передача по пилот-каналу и служебным каналам из фемтоузлов может привести к описанному выше глушению нисходящей линии, даже если у источника глушения отсутствует активный трафик.
[0161] В одном из иллюстративных вариантов осуществления первый этап заключается в преодолении ситуаций с перерывами в работе, когда в терминале 530 доступа не могут приниматься пилот-канал и служебные каналы (например, каналы синхронизации и вызова) желаемого фемтоузла 510. Например, кадр cdma2000 разделен на шестнадцать групп управления мощностью (PCG). Для обеспечения возможности приема пилот-сигнала часть передачи по пилот-каналу и служебным каналам стробируется.
[0162] Как показано на фиг.5В, фемтоузел 510А, передающий в ассоциированные терминалы 520А-С доступа, выполняет передачу таких стробированных кадров (например, в периоды стробирования не передается трафик по прямой линии). В неассоциированном терминале 520D доступа в течение периода стробирования фемтоузла 510А существенно улучшается отношение несущая/помехи, C/I, для передач от фемтоузла 510В, что обеспечивает возможность приема в терминале 520D доступа пилот-канала и канала синхронизации из фемтоузла 510В несмотря на наличие негативной геометрии у терминала 520D доступа.
[0163] В одном из иллюстративных вариантов осуществления периоды стробирования планируются таким образом, что они не пересекаются друг с другом. Так фемтоузел 510А и фемтоузел 510В могут использовать непересекающиеся подкадры (или группы управления мощностью). В одном из иллюстративных вариантов осуществления путем стробирования (т.е. отсутствия передачи трафика по прямой линии), например, 1/2, 2/3 или 3/4 подкадра, может быть создан паттерн повторного использования временного разделения 2, 3 или 4. Если пилот-канал и служебные каналы обладают существенной избыточностью, то для приема пилот-канала, а также для декодирования служебных каналов это составит 3-6 дб от бюджета линии для пилот-канала и служебных каналов. Однако это может быть легко компенсировано путем увеличения мощности передачи фемтоузла 510, поскольку при данном развертывании фемтоузла 510 размещение не ограничивается мощность передачи.
[0164] В дополнение к пилот-каналу и служебным каналам, такой же способ стробирования может применятся к передачам по каналам передачи голоса или данных. В одном из иллюстративных вариантов осуществления фемтоузел 510 стробирует часть каждой передачи кадра. Если, например, отключаемая часть (например, 1/2) меньше чем используемая при передаче скорость кодирования канала, например, в пакетной передаче голоса по прямой линии cdma2000 стандартный формат (RC3) использует сверточный код со скоростью 1/4, терминал 520 доступ будет иметь возможность декодировать пакет даже при стробировании половины пакета. Для того чтобы избежать необходимости знать геометрию и выполнять планирование непересекающихся интервалов стробирования, ниже описан способ предотвращения глушения и эффектов, связанных с негативной геометрией с применением повторного использования времени подкадров.
[0165] На фиг.12 показан иллюстративный вариант осуществления для управления помехами в системе беспроводной связи с применением повторного использования времени подкадров. Как показано в блоке 1202, идентифицируются стробирующие последовательности (или паттерны), причем каждая стробирующая последовательность стробирует, например, либо одиннадцать из шестнадцати групп управления мощностью (PCG) для получения коэффициента повторного использования 5/16, либо восемь из шестнадцати PCG для получения коэффициента повторного использования 2.
[0166] Стробирующие последовательности могут быть выбраны таким способом, чтобы минимизировать взаимную корреляцию между парами стробирующих последовательностей от фемтоузлов 510, являющихся потенциальными источниками помех. Как показано в блоке 1204, каждый фемтоузел 510 выбирает одну из стробирующих последовательностей. Хотя фемтоузел 510 может попытаться выбрать стробирующую последовательность, которая не перекрывается с соседними фемтоузлами, в общем случае выбор не обязательно приводит к неперекрывающимся вариантам. Однако настоящий иллюстративный вариант осуществления обеспечивает механизм, с помощью которого могут быть идентифицированы и выбраны неперекрывающиеся последовательности.
[0167] Как показано в блоке 1206, терминал 520 доступа устанавливает активное соединение с фемтоузлом 510. В ответ на установление соединения терминал 520 доступа обеспечивает “быструю” обратную связь управления мощностью нисходящей (прямой) линии по каждому подкадру, что позволяет фемтоузлу 510 выбрать желаемую неперекрывающуюся стробирующую последовательность.
[0168] В частности, как показано в блоке 1208, фемтоузел 510В передает последовательность кадров по, например, каналу голоса/данных в терминал 520D доступа с отсутствием стробирования всех групп управления мощностью (PCG). Как показано в блоке 1210, поскольку соседний фемтоузел 510А, являющийся потенциальным источником помех, уже осуществляет связь с терминалами 520А-С доступа, используя технологию стробирования подкадров, терминал 520D доступа будет наблюдать помехи на подмножестве подкадров при выполнении стробированной передачи соседним фемтоузлом 510А-источником помех. Более того, терминал 520D доступа также будет наблюдать другое подмножество подкадров без помех со стороны соседнего фемтоузла 510А, когда фемтоузел 510А выполняет стробирование на этом подмножестве подкадров.
[0169] В течение подкадров, на которых фемтоузел 510А не выполняет стробирования, терминал 520D доступа будет наблюдать, например, низкий Eb/No. Как показано в блоке 1212, обратная связь управления мощностью нисходящей (прямой) линии из терминала 520D доступа показывает что фемтоузел 510В должен увеличить мощность передачи для конкретных подкадров. Аналогично, в течение подкадров, на которых фемтоузел 510А не выполняет стробирования, терминал 520D доступа будет наблюдать высокий Eb/No и обратная связь управления мощностью нисходящей (прямой) линии из терминала 520D доступа показывает, что фемтоузел 510В должен уменьшить мощность передачи для конкретных подкадров.
[0170] Как показано в блоке 1214, обратная связь управления мощностью нисходящей (прямой) линии по подкадрам, предоставляемая терминалом 520D доступа в фемтоузел 510В, указывает, какие подкадры, передаваемые соседним фемтоузлом 510А-источником помех, стробированы и для каких подкадров стробирование отсутствует. Соответственно, такое указание позволяет фемтоузлу 510В выбрать стробирующую последовательность (паттерн), который не перекрывается (является комплиментарным) со стробирующей последовательностью (паттерном), выбранной соседним фемтоузлом 510А-источником помех. Таким образом, иллюстративный вариант осуществления позволяет установить факт использования стробирующей последовательности (паттерна), выбранной соседним фемтоузлом 510А-источником помех.
[0171] В зависимости от используемой технологии другие соображения могут дополнительно определять типы стробирующих последовательностей (паттернов), наилучшим образом подходящих для использования в технологии стробирования подкадров. Более того, поскольку уже существующие терминалы доступа не могут определить, применяется ли стробирование на нисходящей (прямой) линии, могут быть использованы другие соображения для использования выбора стробирующих последовательностей (паттернов), в которых укороченные периоды “выключения” перемежаются с укороченными периодами “включения”. Учет таких соображений может уменьшить влияние на способы оценки каналов нисходящей (прямой) линии и оценки обратной связи по качеству каналов, применяемых в уже существующих терминалах доступа. Так, напрмер, в случае, когда стробируются восемь подкадров из шестнадцати, могут существовать веские причины выбора чередующихся стробированных и нестробированных подкадров.
[0172] В другом иллюстративном варианте осуществления при выборе стробирующей последовательности могут использоваться различные соображения для вариантов развертывания, в которых соседние фемтоузлы 510 не синхронизованы. Такая ситуация может возникать, например, если WCDMA фемтоузлы 510 не синхронизированы. В одном иллюстративном варианте осуществления несинхронизованных фемтоузлов 510 вместо использования чередующихся стробированных/нестробированных подкадров может оказаться целесообразным смежное расположение всех или большинства стробированных/нестробированных подкадров. Например, в случае системы WCDMA с пятнадцатью подкадрами на 10 мс, или тридцатью подкадрами на 20 мс, может оказаться целесообразным для каждого фемтоузла 510 стробировать девять последовательных подкадров из пятнадцати и не стробировать шесть последовательных подкадров. В качестве альтернативы, при использовании 20 мс кадра фемтоузел 510 может стробировать шестнадцать последовательных подкадров из пятнадцати и не стробировать четырнадцать последовательных подкадров.
[0173] В альтернативном иллюстративном варианте осуществления другие способы для преодоления такой ситуации и улучшения C/I нисходящей линии используют фемтоузлы 510, выполненные с возможностью стробирования передачи по пилот-каналу и служебным каналам, если отсутствуют ассоциированные терминалы, и включать пилот-канал и служебные каналы периодически и/или на очень низкой мощности только в периоды, когда ассоциированные терминалы 520 доступа могут выполнять сканирование для поиска фемтоузла 510.
[0174] Со ссылкой на фиг.13-14, а также на фиг.5А-5В будут подробно описаны операции, связанные с гибридным повторным использованием времени для решения проблемы, связанной с глушением и негативной геометрией. Настоящий иллюстративный вариант осуществления использует способы и аппаратное обеспечение для предотвращения глушения и эффектов, связанных с негативной геометрией с применением технологии гибридного повторного использования времени.
[0175] В иллюстративном варианте осуществления, если радиоинтерфейс допускает мультиплексирование с временным разделением (например, 1xEV-DO), передачи могут быть запланированы таким образом, чтобы устранить временные интервалы с влиянием негативной геометрии. Например, фемтоузел 510В может связываться с ассоциированным терминалом 520D доступа в течение временного интервала, когда фемтоузел 510А не передает. Аналогично, ассоциированный терминал 520С доступа может связываться с фемтоузлом 510А в течение временного интервала, когда фемтоузлом 510В запланировано отсутствие передачи терминала 520D доступа.
[0176] В иллюстративном варианте осуществления способа гибридного повторного использования времени передача по нисходящей линии разделяется по времени на три отдельные группы:
1) период передачи по синхронному каналу управления (SCC);
2) период передачи ограниченного цикла HARQ;
3) период передачи неограниченного цикла HARQ.
[0177] На фиг.13 показана иллюстративная временная диаграмма для нисходящей линии, включающая три различных периода времени в течение каждого периода цикла синхронного канала управления (SCC) длиной 256 временных слотов. В одном из иллюстративных вариантов осуществления, основываясь на разделении времени ресурсов во время “неограниченного цикла HARQ”, определены три различных фемтоканала. Как описано более подробно ниже, является желательным, чтобы соседние фемтоузлы 510 выбирали различные фемтоканалы, с тем чтобы они не создавали помех другим соседним фемтоузлам 510 (т.е. каждый фемтоузел 510 выбирает основной фемтоканал, отличающийся от выбранного соседним фемтоузлом 510). При отсутствии помех от соседнего фемтоузла может использоваться множество фемтоканалов (в дополнение к основному фемтоканалу) одним фемтоузлом 510. Иллюстративный вариант осуществления с применением гибридного повторного использования времени подробно описан ниже.
[0178] На фиг.14 показан способ управления помехами в системе беспроводной связи с применением гибридного повторного использования времени в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления. Как показано в блоке 1402, при включении питания или другой синхронизации фемтоузла 510, фемтоузел 510 выполняет временную синхронизацию с макросотовой сетью (например, с узлом 560 доступа макросоты). Как показано в блоке 1404, в течение временной синхронизации узлом 560 доступа макросоты, фемтоузел 510 выполняет измерение смещений (MSCCO) вторичного канала синхронизации (SCC), используя узлел 560 доступа макросоты и соседние фемтоузлы 510. Основываясь на этом измерении, фемтоузел 510 идентифицирует предпочтительный цикл HARQ с наименьшими помехами, как показано в блоке 1406. Предпочтительное смещение слота (PSO) определяют из идентифицированного предпочтительного цикла HARQ.
[0179] Как показано в блоке 1408, выбирается основной фемтоканал. Например, иллюстративный процесс выбора може выполнятся соглвсно следующему алгоритму:
Если mod(PSO-MSCCO,4) = 1, тогда фемтоканал 1 выбирается в качестве основного фемтоканала.
Если mod(PSO-MSCCO,4) = 2, тогда фемтоканал 2 выбирается в качестве основного фемтоканала.
Если mod(PSO-MSCCO,4) = 3, тогда фемтоканал 3 выбирается в качестве основного фемтоканала.
[0180] После определения фемтоканала, фемтоузел 510 может передавать трафик по нисходящей (прямой линии). Передачи, осуществляемые фемтоузлами 510, ограничены по времени для уменьшения помех, создаваемых передачам макросоты и других фемтоузлов. Протокол передачи фемтоузла для различных периодов передачи макросоты, период передачи по SCC, период передачи ограниченного цикла HARQ и период передачи неограниченного цикла HARQ, описаны ниже.
[0181] Как показано в блоке 1410 и на фиг.13, период 1302 передачи по SCC определяют в начале каждого цикла 1304 SCC (например, 256 слотов) для обеспечения возможности передачи смещения SCC (например, первые 32 слота в каждом цикле SCC). В одном из иллюстративных вариантов осуществления определяют два подпериода 1306 и 1308, основываясь на цикле HARQ: предпочтительное смещение слота и не предпочтительное смещение слота.
[0182] В цикле HARQ с предпочтительным смещением слота(PSO) фемтоузел 510 передает информацию SCC. Это обеспечивает возможность надежной передачи информации канала управления и обеспечивает возможность терминалам 520 доступа подключаться и отключаться от фемтоузла 510. Во течение цикла HARQ с не предпочтительными смещениями слотов фемтоузлы 510 не передают трафик по нисходящей (прямой) линии, так что создается минимальное количество помех соседним макросотам и соседним фемтоузлам, передающим по SCC. При этих смещения слотов для пилот-канала и МАС канала используется часть мощности нисходящей линии, что позволяет этим каналам успешно функционировать.
[0183] Как показано в блоке 1412 и на фиг 13, в течение периода передачи ограниченного цикла HARQ фемтоузлу 510 разрешено передавать трафик нисходящей (прямой) линии в цикле HARQ с PSO, при этом чувствительному к задержке трафику дается абсолютный приоритет перед другими видами трафика. Как показано на фиг.13, период передачи ограниченного цикла HARQ обеспечивает возможность передачи для любого фемтоузла, так что чувствительный к задержке трафик (такой как VoIP) не испытывает чрезмерные задержки. В одном из примеров в течение периода передачи ограниченного цикла HARQ, если запрошенный DRC является нулевым, то может использоваться однопользовательский пакет 38,4 кб/с. Если DRC является нулевым или стерто, то могут использоваться совместимые типы пользовательских пакетов, такие как однопользовательский пакет (SUP) 38,4 кб/с или 256/512/1024 битный многопользовательский пакет (MUP) (аналогичный случаю отображения для стертого DRC)
[0184] В одном из иллюстративных вариантов осуществления трафик нисходящей (прямой) линии также может передаваться в цикле HARQ MSCCO. В одном из вариантов осуществления соседние фемтоузлы 510 могут также использовать этот цикл (т.е. отсутствует защита от помех). В течение цикла HARQ с другими смещениями слотов фемтоузлы не передают трафик нисходящей (прямой) линии (повторное использование времени), однако часть мощности нисходящей линии может быть выделена для пилот-канала и MAC-канала для обеспечения успешной работы этих каналов.
[0185] Как показано в блоке 1414 и на фиг.13, в течение периода передачи неограниченного цикла HARQ фемтоузлу разрешается передавать трафик нисходящей линии во всех черырех циклах HARQ. В начале периода мощность нисходящей линии может медленно увеличиваться для обеспечения возможности функционирования узлу прогнозирования скорости терминала доступа. В одном из иллюстративных вариантов осуществления, для дополнительного увеличения скорости нарастания значений DRC, может использоваться длина DRC, составляющая 1 слот. Вследствие консервативного поведения узла прогнозирования, если в начале периода передачи неограниченного цикла HARQ мобильное устройство запрашивает нулевой DRC, фемтоузел 510 может передавать совместимые типы пакетов (многопользовательский пакет или однопользовательский пакет 38,4 кб/с). Помимо этого, планировщик нисходящей линии фемтоузла может продолжать отслеживать ранее запрошенные значения DRC и поддерживать значения DRC из последнего периода передачи и статистику раннего завершения HARQ для принятия решения о том, какая скорость передачи данных может быть декодирована терминалом 520 доступа.
[00186] Раскрытые в настоящем документе принципы могут быть реализованы в узле (например, устройство), использующем различные компоненты для осуществления связи с по меньшей мере одним другим узлом. На фиг.15 показано несколько иллюстративных компонентов, которые могут использоваться для облегчения связи между узлами. В частности, на фиг.15 показано беспроводное устройство 1510 (например, точка доступа) и беспроводное устройство 1550 (например, терминал доступа) системы 1500 MIMO. В устройстве 1510 данные трафика для нескольких потоков данных предоставляются из источника 1512 данных в процессор 1514 передачи данных (“TX”).
[00187] В некоторых вариантах осуществления каждый поток данных передается через соответствующую передающую антенну. ТХ процессор 1514 данных форматирует, кодирует и выполняет перемежение данных трафика для каждого потока данных исходя из конкретной схемы кодирования, выбранной для такого потока данных для обеспечения кодированных данных.
[00188] Кодированные данные для каждого потока данных могут быть мультиплексированы с помощью OFDM методов, использующих пилотные данные. Пилотные данные обычно представляют собой известный паттерн данных, который обрабатывается известным способом и может быть использован в системе приемника для оценки ответа канала. Затем мультиплексированные пилотные и кодированные данные для каждого потока данных модулируют (т.е. отображают в символы), основываясь на конкретной схеме модуляции (например, BPSK, QSPK, M-PSK или M-QAM), выбранной для такого потока данных, для обеспечения символов модуляции. Скорость передачи данных, кодирование и модуляция данных для каждого потока данных может определяться командами, выполняемыми процессором 1530. Память 1532 данных может хранить программные коды, данные и другую информацию, используемую процессором 1530 или другими компонентами устройства 1510.
N
N
T
T
[00189] Символы модуляции для всех потоков данных затем предоставляются в TX MIMO процессор 1520, который может осуществлять дополнительную обработку символов модуляции (например, для OFDM). Затем TX MIMO процессор 1520 предоставляет  потоков символов модуляции в  приемопередатчиков ("XCVR") 1522А-1522Т. В некоторых вариантах осуществления TX MIMO процессор 1520 применяет к символам потоков данных и к антеннам, через которые передаются символы, взвешивание для формирования луча.
N
N
T
T
[00190] Каждый приемопередатчик 1522 принимает и обрабатывает соответствующий поток символов для обеспечения одного или нескольких аналоговых сигналов и дополнительно выполняет кондиционирование (например, усиливает, фильтрует и преобразует с увеличением частоты) аналоговых сигналов для обеспечения модулированных сигналов, подходящих для передачи по каналам MIMO. Затем  модулированных сигналов из приемопередатчиков 1522А-1522Т передают через  антенн 1524А-1524Т соответственно.
N
R
[00191] В устройстве 1550 передаваемые модулированные сигналы принимают с помощью  антенн 1552А-1552 R и принятые сигналы из каждой антенны 1522 предоставляются в соответствующий приемопередатчик ("XCVR") 1554А-1554R. Каждый приемопередатчик выполняет кондиционирование (например, фильтрует, усиливает и преобразует с понижением частоты) соответствующих принятых сигналов, оцифровывает кондиционированные сигналы для обеспечения выборок и дополнительно обрабатывает выборки для обеспечения соответствующего “принятого” потока символов.
N
N
N
R
R
T
[00192] Затем принимающий ("RX") данные процессор 1560 принимает и обрабатывает  принятых потоков символов из  приемопередатчиков 1554 на основе метода обработки для конкретного приемника для обеспечения  “обнаруженных” потоков символов. Затем RX процессор 1560 данных выполняет демодуляцию, обратное перемежение и декодирование каждого детектированного потока символов для восстановления данных трафика для потока данных. Обработка с помощью RX процессора 1560 данных комплементарна обработке, выполняемой TX MIMO процессором 1520 и ТХ процессором 1514 данных в устройстве 1510.
[00193] Процессор 1570 периодически определяет, какую матрицу предварительного кодирования использовать (см. описание ниже). Процессор 1570 создает сообщение обратной линии, содержащее часть индекса матрицы и часть значения ранга. Память 1572 данных может хранить программу, код, данные и другую информацию, используемую процессором 1570 или другими компонентами устройства 1550.
[00194] Сообщение обратной линии может содержать различные типы информации относительно линии связи и/или принятого потока данных. Сообщение обратной линии затем обрабатывается ТХ процессором 1538 данных, который также принимает данные трафика для нескольких потоков данных из источника 1536 данных, модулируется модулятором 1580, кондиционируется приемопередатчиками 1554А-1554R и передается назад в устройство 1510.
[00195] В устройстве 1510 модулированные сигналы из устройства 1550 передаются с помощью антенн 1524, кондиционируются приемопередатчиками 1522, демодулируются демодулятором ("DEMOD") 1540 и обрабатываются RX процессором 1542 данных для извлечения сообщения обратной линии, переданного устройством 1550. Затем процессор 1530 определяет, какую матрицу предварительного кодирования использовать для определения формирующих луч весовых коэффициентов, затем обрабатывает извлеченное сообщение.
[00196] На фиг.15 также показано, что компоненты связи могут включать один или несколько компонентов, которые выполняют операции управления помехами, как описано в настоящем документе. Например, компонент 1590 управления помехами ("INTER.") может взаимодействовать с процессором 1530 и/или другими компонентами устройства 1510 для отправки/приема сигналов в/из другого устройства (например, устройства 1550), как раскрыто в настоящем документе. Аналогично, компонент 1592 управления помехами взаимодействует с процессором 1570 и/или другими компонентами устройства 1550 для отправки/приема сигналов в/из другого устройства (например, устройства 1510). Необходимо отметить, что для каждого устройства 1510 и 1550 функциональные возможности двух или нескольких описанных компонентов могут обеспечиваться одним компонентом. Например, один компонент обработки может обеспечивать функциональные возможности компонента 1590 управления помехами и процессора 1530, и один компонент обработки может обеспечивать функциональные возможности компонента 1592 управления помехами и процессора 1570.
[00197] Раскрытые в настоящем документе принципы могут быть реализованы в различных типах систем связи и/или компонентах системы. В некоторых вариантах осуществления раскрытые в настоящем документе принципы могут быть применены в системе с множественным доступом, способной поддерживать связь с множеством пользователей путем совместного использования доступных ресурсов системы (например, путем определения одной или нескольких полос пропускания, мощности передачи, кодирования, перемежения и т.д.). Например, раскрытые в настоящем документе принципы могут применяться к любой одной или комбинации следующих методов: системы множественного доступа с кодовым разделением каналов ("CDMA"), многостанционный доступ с кодовым разделением каналов ("MCCDMA"), широкополосный CDMA ("W-CDMA"), системы высокоскоростного пакетного доступа ("HSPA" "HSPA+"), системы множественного доступа с временным разделением каналов ("TDMA"), системы множественного доступа с разделением каналов по частоте ("FDMA"), системы множественного доступа с частотным разделением одной несущей ("SC-FDMA"), системы множественного доступа с ортогональным частотным разнесением ("OFDMA") или другие методы множественного доступа. Беспроводные системы связи, использующие раскрытые в настоящем документе методы, могут быть разработаны для реализации одного или нескольких стандартов, таких как IS-95, cdma2000, IS-856, W-CDMA, TDSCDMA и других стандартов. Сеть CDMA может реализовать радиометод, такой как универсальный наземный радиодоступ ("UTRA)", cdma2000 или некоторые другие методы. UTRA включает W-CDMA и низкую частоту следования элементарных посылок ("LCR"). Метод cdma2000 покрывает стандарты IS-2000, IS-95 и IS-856. Сеть TDMA может реализовать радиометод, такой как глобальный цифровой стандарт для мобильной сотовой связи ("GSM"). Сеть OFDMA может реализовать радиометод, такой как расширенный UTRA ("E-UTRA"), IEEE 802.11, IEEE 802.16, IEEE 802.20, Flash-OFDM, и т.д. UTRA, E-UTRA и GSM являются частью универсальной системы мобильных телекоммуникаций ("UMTS"). Раскрытые в настоящем документе принципы могут быть реализованы в системе 3GPP долговечного развития ("LTE"), системе сверхмобильного широкополосного доступа ("UMB") других типах систем. LTE представляет собой реализацию UMTS, которая использует E-UTRA. Хотя некоторые варианты осуществления настоящего раскрытия могут быть описаны с помощью 3 GPP терминологии, следует учесть, что описанные в настоящем документе методы могут быть применены к методам 3GPP (Rel99, Rel5, Rel6, Rel7), а также методам 3GPP2 (1xRTT, 1xEV-DO Re 10, RevA, RevB) и другим методам.
[00198] Раскрытые в настоящем документе принципы могут быть реализованы (например, внедрены или выполняться с помощью) во множестве устройств (например, узлах). В некоторых вариантах осуществления узел (например, беспроводной узел), реализованный согласно раскрытым в настоящем документе принципам, может содержать точку доступа или терминал доступа.
[00199] Например, терминал доступа может содержать, быть реализован в виде или известен как оборудование пользователя, станция подписчика, блок подписчика, мобильная станция, мобильное устройство, мобильный узел, удаленная станция, удаленный терминал, терминал пользователя, агент пользователя, устройство пользователя или известен под некоторыми другими терминами. В некоторых вариантах осуществления терминал доступа может содержать сотовый телефон, беспроводной телефон, телефон с протоколом инициации сеанса ("SIP"), станцию с беспроводной локальной петлей ("WLL"), персональный цифровой помощник ("PDA"), переносное устройство, обладающее возможностью беспроводного соединения или некоторые другие подходящие устройства обработки, соединенные с беспроводным модемом. Следовательно, один или несколько вариантов осуществления, раскрытых в настоящем документе, могут быть реализованы в телефоне (например, сотовом телефоне или смартфоне), компьютере (например, лептопе), портативном устройстве связи, портативном вычислительном устройстве (например, карманном персональном компьютере), развлекательном устройстве (например, музыкальном устройстве, видеоустройстве или спутниковом радио), устройстве системы глобального позиционирования или любом другом подходящем устройстве, которое выполнено с возможностью обеспечения связи через беспроводную среду.
[00200] Точка доступа может содержать, может быть реализована в виде или может быть известна как NodeB, eNodeB, контроллер радиосети ("RNC"), базовая станция ("BS"), базовая радиостанция ("RBS"), контроллер базовой станции ("BSC"), базовая приемопередающая станция ("BTS"), функция приемопередатчика ("TF"), радиоприемопередатчик, радиомаршрутизатор, базовый набор услуг ("BSS"), расширенный набор услуг ("ESS") или может быть известна под другими аналогичными терминами.
[00201] В некоторых вариантах осуществления узел (например, точка доступа) может содержать узел доступа для системы связи. Такой узел доступа может обеспечивать, например, возможность соединения с сетью (например, глобальной сетью, такой как Интернет или сотовой сетью) через проводную или беспроводную линию связи с сетью. Следовательно, узел доступа может предоставлять возможность другому узлу (например, терминалу доступа) получить доступ к сети или некоторому другому функциональному средству. Кроме того, следует отметить, что один или оба узла могут быть портативными или, в некоторых случаях, относительно непортативными.
[00202] Также следует отметить, что беспроводной узел может иметь возможность для передачи и/или приема информации небеспроводным способом (например, через проводное соединение). Таким образом, приемник и передатчик, как описывалось в настоящем документе, может включать соответствующие компоненты интерфейса связи (например, компоненты электрического или оптического интерфейса) для обеспечения связи с небеспроводной средой.
[00203] Беспроводной узел может осуществлять связь через один или несколько беспроводных линий связи, которые основаны или в иных случаях поддерживаются любым подходящим методом беспроводной связи. Например, в некоторых вариантах осуществления беспроводной узел может быть ассоциирован с сетью. В некоторых вариантах осуществления сеть может содержать локальную сеть или глобальную сеть. Беспроводное устройство может поддерживать или в иных случаях использовать один или несколько методов из множества методов беспроводной с вязи, протоколы или стандарты, такие как описанные в настоящем документе (например, CDMA, TDMA, OFDM, OFDMA, WiMAX, Wi-Fi и др.). Аналогично, беспроводной узел может поддерживать или в иных случаях использовать один или несколько из множества соответствующих модуляции или мультиплексирования. Таким образом, беспроводной узел может включать соответствующие компоненты (например, радиоинтерфейсы) для установления и осуществления связи через одну или несколько беспроводных линий связи, используя вышеописанные или другие методы беспроводной связи. Например, беспроводной узел может содержать беспроводной приемопередатчик с ассоциированными компонентами приемника и передатчика, которые могут включать различные компоненты (например, генераторы сигналов и сигнальные процессоры), которые облегчают осуществление связи через беспроводную среду.
[00204] Описанные в настоящей работе компоненты могут быть реализованы многочисленными способами. Обращаясь к фиг.16-21, устройства 1600, 1700, 1800, 1900, 2000 и 2100 представлены в виде серии взаимосвязанных функциональных блоков. В некоторых вариантах осуществления функциональные возможности этих блоков могут быть реализованы в виде системы обработки, включающей один или несколько компонентов процессора. В некоторых вариантах осуществления функциональные возможности этих блоков могут быть реализованы с использованием, например, по меньшей мере части одной или нескольких интегрированных схем (например, ASIC). Как описано в настоящем документе, интегрированная схема может включать процессор, программное обеспечение, другие родственные компоненты или их некоторые комбинации. Функциональные возможности этих блоков также могут быть реализованы некоторыми другими способами, как описано в настоящем документе.
[00205] Устройства 1600,1700,1800,1900, 2000 и 2100 могут включать один или несколько модулей, которые могут выполнять одну или несколько функций, описанных выше со ссылкой на различные чертежи. В некоторых вариантах осуществления один или несколько компонентов контроллера 320 помех или контроллера 322 помех могут обеспечивать функциональные возможности, относящиеся, например, к средству 1602 приема/направления помех, средству 1606 сравнения/определения/обновления помех, средство 1702 мощности служебного канала, средство 1802 формы сигнала для передачи, средство 1806 качества канала, средство 1902 определения помех, средство потерь на трассе распространения 1906, средство 2002 стробирующих последовательностей, средство 2102 паттерна повторного использования и средство 2106 синхронизации/смещения/хронирования. В некоторых вариантах осуществления контроллер 326 связи или контроллер 328 связи может обеспечивать функциональные возможности, относящиеся, например, к средствам 1604, 1704, 1804, 1904, 2004 и 2104 приемопередачи (передачи/приема).
[00206] Следует иметь в виду, что любая ссылка на элемент в настоящем документе, использующая обозначение, такое как "первый", "второй" и т.д., как правило не ограничивает количество и порядок таких элементов. Скорее такое обозначение может использоваться в настоящем документе в качестве обычного способа различения двух или нескольких элементов или примеров элемента. Таким образом, ссылка на первый и второй элементы не означает, что здесь могут использоваться только два элемента или что первый элемент должен предшествовать второму элементу некоторым образом. К тому же, кроме указанного иным способом, набор элементов может содержать один или несколько элементов.
[00207] Для специалистов в данной области техники очевидно, что информация и сигналы могут быть представлены с помощью любого из множества различных методов техник. Например, данные, инструкции, команды, информация, сигналы, биты, символы и чипы, которые могут упоминаться по всему приведенному выше описанию, могут быть представлены напряжением, током, электромагнитными волнами, магнитными полями или частицами, оптическими полями, или частицами, или любой их комбинацией.
[00208] Специалисты в данной области техники также должны иметь в виду, что любой из различных иллюстративных логических блоков, модулей, процессоров, средств, схем и этапов алгоритма, описанных в связи с вариантами осуществления, раскрытыми в настоящем документе, может быть реализован в виде электронного аппаратного средства (например, цифровой реализации, аналоговой реализации или комбинации двух, которые могут быть разработаны с помощью метода кодирования источника или какого-либо другого метода), различной формы программы кода разработки, содержащего инструкции (которые в данном документе могут обозначаться, для удобства, как "программное обеспечение" или "программный модуль") или комбинации обоих. Для более ясной иллюстрации такой взаимозаменяемости аппаратных и программных средств различные иллюстративные компоненты, блоки, модули, схемы и этапы как правило описаны выше в терминах их функциональных возможностей. Такие функциональные возможности реализуются либо в виде аппаратных, либо программных средств в зависимости от конкретного применения и связанных с разработкой ограничений, налагаемых на всю систему. Специалисты в данной области могут реализовать нужные функциональные возможности различными способами для каждого конкретного применения, но такие решения при реализации не следует интерпретировать как отступление от объема настоящего раскрытия.
[00209] Различные иллюстративные логические блоки, модули схемы, описанные в связи с вариантами осуществления, раскрытыми в настоящем документе, могут быть реализованы или выполнены с помощью интегральных схем ("IC"), терминала доступа точки доступа. IC может содержать процессор общего назначения, цифровой сигнальный процессор (DSP), специализированную интегральную микросхему (ASIC), программируемую вентильную матрицу (FPGA) или другое программируемое логическое устройство, логический элемент на дискретных компонентах или транзисторную логику, дискретные компоненты аппаратных средств, электрические компоненты, оптические компоненты, механические компоненты или их комбинацию, разработанную для выполнения функций, описанных в настоящем документе, и могут исполнять коды или инструкции, которые находятся внутри IC, вне IC, или и внутри и вне IC. Процессор общего назначения может представлять собой микропроцессор, но в качестве альтернативы процессор может быть любым обычным процессором, контроллером, микроконтроллером или конечным автоматом. Процессор также может быть реализован в виде комбинации вычислительных устройств, например комбинации DSP и микропроцессора, множества микропроцессоров, одного или нескольких микропроцессоров совместно с ядром DSP или в виде любой другой такой конфигурации.
[00210] Следует иметь в виду, что любой особый порядок или иерархия этапов в любом раскрытом процессе является примером иллюстративного подхода. Исходя из предпочтений разработки следует иметь в виду, что особый порядок или иерархия этапов в процессах может быть преобразована, оставаясь при этом в объеме настоящего раскрытия. Формула изобретения, сопровождающая способ, представляет элементы различных этапов в иллюстративном порядке и не предназначена для ограничения представленного особого порядка или иерархии.
[00211] Описанные функции могут быть реализованы в аппаратных средствах, программном обеспечении, программно-аппаратных средствах или любой их комбинации. При реализации в программном обеспечении функции могут храниться или передаваться через читаемую компьютером среду в виде одной или нескольких инструкций или кода. Читаемая компьютером среда включает как носитель данных компьютера, так и среду связи, включающую любую среду, которая облегчает передачу компьютерной программы из одного места в другое. Носитель данных может быть любой доступной средой, которая может быть доступна компьютеру. В виде примера, а не ограничения, такая читаемая компьютером среда может содержать RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM или другой накопитель на оптическом диске, накопитель на магнитном диске или другие магнитные устройства хранения, или любую другую среду, которая может использоваться для переноса или хранения нужного программного кода в виде инструкций или структур данных и которые могут быть доступны компьютеру. Также, любая связь называется соответственно читаемой компьютером средой. Например, если программное обеспечение передается из вебсайта, сервера или другого удаленного источника с помощью коаксиального кабеля, оптоволоконного кабеля, витой пары, цифровой абонентской линии (DSL) или с помощью беспроводных технологий, таких как инфракрасные, радио и микроволны, то коаксиальный кабель, оптоволоконный кабель, витая пара, DSL или беспроводные технологии, такие как инфракрасные, радио и микроволны, входят в определение среды. Магнитный диск и диск, как используется в настоящем документе, включают компакт-диск (CD), лазерный диск, оптический диск, универсальный цифровой диск (DVD), флоппи-диск и blu-ray диск, где магнитные диски, как правило, воспроизводят данные магнитным способом, тогда как оптические диски воспроизводят данные оптическим способом с помощью лазера. Комбинации вышесказанного также должны быть включены в объем читаемой компьютером среды. И наконец, следует иметь в виду, что читаемая компьютером среда может быть реализована в любом подходящем продукте компьютерной программы.
[00212] Вышеприведенное описание раскрытых вариантов осуществления предоставляется для предоставления возможности любому специалисту в данной области создать или использовать настоящее раскрытие. Для специалистов в данной области очевидны различные модификации в этих вариантах осуществления, и родовые принципы, определенные в настоящем документе, могут быть применены к другим вариантам осуществления без отступления от объема настоящего раскрытия. Таким образом, настоящее раскрытие не предназначено для ограничения вариантов осуществления, продемонстрированных в настоящем документе, но приведено с целью предоставления самого широкого объема, соответствующего принципам и новым признакам, раскрытым в настоящем документе.