СПОСОБ НЕЯВНОЙ ОТМЕНЫ НАЗНАЧЕНИЯ РЕСУРСОВ
METHOD FOR IMPLICIT CANCELLATION OF RESOURCES ASSIGNMENT

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение, в общем, относится к связи, а более конкретно к методикам отмены назначения ресурсов связи.
Уровень техники
Системы беспроводной связи широко развернуты с тем, чтобы предоставлять различные типы связи, например речь, данные и т.п. Эти системы могут быть системами множественного доступа, допускающими поддержку связи с несколькими пользователями посредством совместного использования доступных системных ресурсов (к примеру, полосы пропускания и мощности передачи). Примеры таких систем множественного доступа включают в себя системы множественного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA), системы множественного доступа с временным разделением каналов (TDMA), системы множественного доступа с частотным разделением каналов (FDMA) и системы множественного доступа с ортогональным частотным разделением каналов (FDMA). Типично система беспроводной связи содержит несколько базовых станций (также упоминаемых как точки доступа), при этом каждая базовая станция обменивается данными с мобильной станцией с помощью прямой линии связи, а каждая мобильная станция обменивается данными с базовой станцией с помощью обратной линии связи.
Системы связи множественного доступа зачастую используют способ назначения конкретных ресурсов канала для использования посредством одного или нескольких терминалов или терминалов доступа (AT). Ресурсом может быть временной интервал, код с расширением спектра, частотный диапазон и т.д. Каналы трафика прямой и обратной линии связи могут назначаться терминалам посредством сообщений, передаваемых в терминалы посредством совместно используемого или широковещательного канала управления. Дополнительно, назначение каналов трафика также может явно отменяться посредством передачи сообщений отмены назначения в терминалы, когда сети требуется использовать ресурс для другого пользователя или цели. Альтернативно, назначение каналов связи может явно отменяться после каждого использования канала (после каждой пакетной передачи). Зачастую ресурсы, требуемые этим каналом управления, значительны, и ограничения на канал управления ограничивают возможность сети эффективно управлять назначением каналов трафика и максимизировать эффективность сети.
В типичной системе связи, такой как OFDMA, определенные ресурсы типично назначаются пользователям на временной основе. Базовая станция предоставляет индикацию пользователям (одному или нескольким терминалам доступа, обменивающимся данными с базовой станцией) о явном назначении, а также предоставляет индикацию пользователям о явной отмене назначения. Типично базовая станция передает назначение, которое отменяется автоматически после передачи/приема пакета. Это устраняет необходимость сообщения отмены назначения, но требует назначения для каждого использования канала, даже если пользователю нужно "непрерывное" назначение или "полунепрерывное" назначение. Это требует нескольких обменов между пользователем и базовой станцией. Как правило, базовая станция передает сообщение отмены назначения, требующее от пользователя прекратить использование ресурсов. После приема сообщения подтверждения приема базовая станция назначает эти ресурсы новому пользователю посредством передачи сообщения назначения. Отмена назначения является важной для того, чтобы не допускать конфликтов каналов трафика и/или обратной связи, которые могут существенно ограничивать производительность сети. Тем не менее, передача отмены назначений и передача назначений повышает трафик назначения и снижает эффективность системы. В системе, которая использует канал для предоставления назначений всем пользователям системы, важно, чтобы трафик по этому каналу мог эффективно отслеживаться. Таким образом, использование неявных назначений, которое позволяет сети избежать отправки избыточной информации, будет предпочтительным.
Следовательно, необходим способ уменьшения объема трафика назначений между базовой станцией и пользователем.
Сущность изобретения
Соответственно предложены способ и устройство, которые используют неявную отмену назначения ресурсов вместо явной отмены назначения, так чтобы мобильный терминал мог интерпретировать назначение ресурсов другим терминалам канала как подразумеваемую отмену назначения ресурсов. Таким образом, уменьшается число назначений или назначений между базовой станцией и терминалами.
В аспекте первый терминал обрабатывает назначение и определяет, предназначено ли назначение для другого терминала. Если да, первый терминал рассматривает это событие как конфликт назначения. В ответ на идентифицированный конфликт назначения первый терминал рассматривает это назначение ресурсов другому терминалу как отмену назначения/открепление ресурсов и может дополнительно определять то, назначение всех ли ресурсов отменено/откреплено. Если определено, что только часть ресурсов назначена другому терминалу (к примеру, отменено назначение первому терминалу), то первый терминал прекращает использование этих ресурсов, которые назначены другому терминалу.
Более полное понимание всех преимуществ и области действия изобретения может быть получено из прилагаемых чертежей, описания и прилагаемой формулы изобретения.
Краткое описание чертежей
Признаки, характер и преимущества настоящего изобретения должны стать более очевидными из изложенного ниже подробного описания, рассматриваемого вместе с чертежами, на которых одинаковые символы ссылок определяют соответственно по всему документу и на которых:
Фиг.1 иллюстрирует схему системы беспроводной связи с множественным доступом;
Фиг.2 иллюстрирует процесс неявной отмены назначения ресурсов связи;
Фиг.3 иллюстрирует процесс обработки информации назначения, принимаемой по каналу назначения;
Фиг.4 - это блок-схема системы связи.
Подробное описание изобретения
Слово "примерный" используется в данном документе для обозначения "служащий в качестве примера, отдельного случая или иллюстрации". Любой вариант осуществления или структура, описанные в данном документе как "типичные", необязательно должны быть истолкованы как предпочтительные или преимущественные по сравнению с другими вариантами осуществления или структурами. Слово "прослушивающий" используется в данном документе для обозначения, что терминал принимает и обрабатывает данные, принимаемые по данному каналу.
Фиг.1 иллюстрирует схему системы 100 беспроводной связи с множественным доступом, которая использует модуляцию с несколькими несущими. Система 100 включает в себя ряд точек доступа, например, 110a и 110b, которые обмениваются данными с некоторым количеством терминалов 120a-120g доступа. Для простоты только две точки 110a и 110b доступа и только семь терминалов 120a-120g доступа показаны на фиг.1. Для пояснения, при упоминании одного терминала доступа (AT) используется 120x, а при упоминании одной точки доступа (AP) используется 110x (терминал 120x доступа и точка 110x доступа описаны на фиг.2 ниже).
Точка 110 доступа - это электронное устройство, выполненное с возможностью обмена данными с одним или несколькими терминалами доступа, и она также может упоминаться как базовая станция, базовый терминал, стационарный терминал, стационарная станция, контроллер базовой станции, контроллер, передающее устройство или какой-либо другой термин. Точка доступа, базовый терминал и базовая станция применяются взаимозаменяемо в нижеследующем описании. Точкой 110 доступа может быть компьютер общего назначения, стандартный настольный компьютер, стационарный терминал, сконфигурированный с возможностью передачи, приема и обработки данных согласно способам радиоинтерфейса, заданным посредством OFDMA, CDMA, GSM, WCDMA и т.д., либо электронный модуль, содержащий одну или несколько микросхем компьютера, управляемых посредством контроллера или процессора для передачи, приема и обработки данных согласно способам радиоинтерфейса, заданным посредством OFDMA, CDMA, GSM, WCDMA и т.д.
Терминал 120 доступа - это электронное устройство, сконфигурированное с возможностью обмена данными с точкой доступа посредством линии связи. Терминал доступа также может упоминаться как терминал, абонентский терминал, удаленная станция, мобильная станция, устройство беспроводной связи, пользовательский терминал или какой-либо другой термин. Терминал доступа, мобильный терминал, абонентский терминал, терминал применяются взаимозаменяемо в нижеследующем описании. Каждый терминал 120 доступа может обмениваться данными с одной или несколькими точками доступа по нисходящей и/или восходящей линии связи в любой данный момент. Нисходящая линия связи (т.е. прямая линия связи) означает передачу из точки доступа в терминал 120 доступа, а восходящая линия связи (т.е. обратная линия связи) означает передачу из терминала 120 доступа в точку доступа. Терминалом 120 доступа может быть любой стандартный настольный компьютер, личный электронный органайзер, мобильный телефон, сотовый телефон, электронное устройство, выполненное с возможностью передачи, приема и обработки данных согласно способам радиоинтерфейса, заданным посредством системы OFDMA, CDMA, GSM, WCDMA и т.д., либо электронный модуль, содержащий одну или несколько микросхем компьютера, управляемых посредством контроллера или процессора для передачи, приема и обработки данных согласно способам радиоинтерфейса, заданным посредством системы OFDMA, CDMA, GSM, WCDMA и т.д.
Системный контроллер 130 соединяется с точками доступа и может дополнительно соединяться с другими системами/сетями (к примеру, сетью передачи пакетных данных). Системный контроллер 130 предоставляет координацию и управление для точек доступа, соединенных с ним. Посредством точек доступа системный контроллер 130 дополнительно управляет маршрутизацией данных между терминалами и между терминалами и другими пользователями, соединенными с другими системами/сетями.
Методики, описываемые в данном документе для неявной отмены назначения одного или нескольких ресурсов, могут быть реализованы в различных системах беспроводной связи с множеством несущих и множественным доступом. Например, системой 100 может быть система OFDMA, CDMA, GSM, WCDMA и т.д., которая использует передачу данных.
Для простоты эти методики описываются применительно к OFDMA-системе, которая использует мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM). В этой системе канал управления используется для назначений всем терминалам с помощью точки 110 доступа. В варианте осуществления точка 110 доступа определяет то, может ли неявная отмена назначения быть использована для назначения ресурсов новому терминалу и в то же время запрашивания участвующего терминала для отмены назначения его ресурсов. При определенных условиях, например, когда терминал, предназначенный для новых ресурсов, и терминал, предназначенный для старых ресурсов, находятся в пределах заданной зоны дальности, точка 110 доступа отправляет только одно сообщение назначения вместо передачи отмены назначения одному терминалу и второго сообщения для назначения второму терминалу.
В варианте осуществления терминал (например, первый терминал) демодулирует сообщения назначения, предназначенные для всех терминалов. Первый терминал неявно допускает отмену назначения каналов, назначенных ему, каждый раз, когда обнаруживается конфликт назначения посредством первого терминала. Как правило, конфликт возникает, если первый терминал, имеющий выделенные каналы, обнаруживает, что назначение выделенных каналов обнаруживается как назначенное другому терминалу.
Например, если совместно используемый канал используется для назначений, терминал отслеживает этот канал на предмет конфликтующих назначений, чтобы принять решение об отмене назначений. Тем не менее, может быть распространено то, что только поднабор пользователей может успешно демодулировать (например, некоторые пользователи вне досягаемости) конкретное сообщение назначения. В этом случае сеть может выбрать управление передачей назначений специальным образом (например, изменяя мощность), так чтобы терминалы, для которых должна быть выполнена отмена назначения каналов, могли успешно демодулировать соответствующие сообщения назначения, которые вызовут неявную отмену назначения. Другими словами, сеть должна направить назначение и старому, и новому обладателю канала.
В одном варианте осуществления, если терминал не обнаруживает ни одного сообщения отмены назначения или конфликтующих сообщений назначения, он предполагает, что существующие назначения каналов сохраняются.
В одном варианте осуществления, если первый терминал обнаруживает сообщение назначения для второго терминала, которое только частично конфликтует с назначением канала первого терминала, первый терминал может предположить, что сеть планирует отменить назначение только конфликтующей части канала, и сеть планирует для первого терминала сохранить оставшиеся ресурсы в качестве назначения его канала.
В варианте осуществления каналы могут назначаться согласно дереву каналов, причем ресурсы кода, времени или частоты могут назначаться во множестве комбинаций, задаваемых посредством узлов на дереве. В этом случае дерево предоставляет ограничения на одновременное назначение каналов, которые могут быть использованы для указания неявной отмены назначения. Если терминал обнаруживает новое назначение, предназначенное для себя, которое конфликтует с поддерживаемыми в данный момент назначениями, терминал может либо увеличить общую величину ресурсов, либо прекратить действие старых ресурсов в пользу нового назначения.
В варианте осуществления точка 110 доступа отслеживает местоположение всех пользователей и определяет уровень мощности, который требуется для того, чтобы предоставить гарантию приема. Т.е. любое сообщение, отправляемое пользователям в пределах заданной зоны дальности, будет принято. Таким образом, для этих пользователей в пределах заданной зоны дальности обмен сообщениями ACK/NACK не потребуется. Точка 110 доступа затем отправляет новое назначение без предварительной отправки сообщения отмены назначения указанным пользователям. После этого пользователи отменяют назначение или прекращают использование всех ресурсов, которые конфликтуют с текущим назначением. Другими словами, они автоматически интерпретируют назначение как отмену назначения ресурса, если выделенный в данный момент ресурс назначается другому пользователю.
Фиг.2 иллюстрирует процесс 200 неявной отмены назначения ресурсов связи. AP 110 сконфигурирована с возможностью приведения в исполнение этапов процесса 200 посредством использования, по меньшей мере, одного из множества компонентов, описанных на фиг.2, например контроллера 420, планировщика 430, запоминающего устройства 422, процессора 414 TX-данных, процессора 434 RX-данных и т.д. В варианте осуществления AP 110 выполняет определение, должна ли сначала быть выполнена отмена назначения одного или нескольких назначенных ресурсов, посредством передачи сообщения отмены назначения с помощью отмены назначения ресурсов или передачи нового назначения без отправки каких-либо сообщений отмены назначения. Это определение также может выполняться посредством контроллера 130, и после этого запрашивается AP 110 для выполнения процесса 200. На этапе 202 AP 110 определяет, находится ли терминал 120 доступа в пределах зоны дальности. Зона дальности может быть задана на основе статистического анализа, который показывает сообщение для отмены назначения одного или нескольких выделенных ресурсов без использования явной отмены назначения. В варианте осуществления заданная зона дальности измеряется посредством максимальной мощности передачи, разрешенной в системе. Как правило, если терминал 120 доступа находится в заданной зоне дальности (например, в нескольких сотнях футов), то точка 110 доступа предполагает, что все сообщения, передаваемые в терминал 120 доступа, будут приняты. Если на этапе 202 определено, что терминал 120 доступа находится за пределами заданной зоны дальности, то на этапе 204 точка 110 доступа выполняет явную отмену назначения.
Тем не менее, если на этапе 202 определено, что терминал 120 доступа находится в пределах заданной зоны дальности, то на этапе 206 точка 110 доступа определяет требуемую или надлежащую мощность передачи для гарантии, что терминал 120 доступа примет новую информацию назначения. На этапе 208 с помощью надлежащей мощности точка 110 доступа передает новое назначение ресурса в один или несколько терминалов доступа.
Новая информация назначения передается всем пользователям в пределах заданной зоны дальности. Таким образом, если новое назначение, принимаемое посредством терминала доступа (например, первого терминала доступа), указывает, что ресурс теперь назначен другому терминалу доступа, то возникает конфликт назначения. Этот конфликт указывает получателю нового сообщения назначения то, что один или несколько его выделенных ресурсов теперь выделены другому пользователю, например второму терминалу доступа. Точка 110 доступа через заданное время начинает передавать информацию с помощью нового назначения ресурсов, таким образом, точка 110 доступа неявно отменила назначение ресурсов.
Фиг.3 иллюстрирует процесс 300 обработки информации назначения, принимаемой по каналу назначения, к примеру совместно используемому каналу передачи служебных сигналов (SSCH). Терминал 120 доступа выполнен с возможностью приводить в исполнение этапы процесса 300 посредством использования, по меньшей мере, одного из множества компонентов, описанных на фиг.2, например контроллера 460, запоминающего устройства 462, процессора 474 TX-данных, процессора 456 RX-данных и т.д. На этапе 302 терминал 120 доступа принимает индикацию нового назначения от точки 110 доступа. На этапе 304 терминал 120 доступа определяет, конфликтует ли новое назначение с текущим назначением. Если на этапе 304 конфликта не возникает, то приводится в исполнение этап 306. На этапе 306 терминал 120 доступа определяет, выполнена ли отмена назначения всех выделенных ресурсов. Если определено, что все назначенные ресурсы назначены другому пользователю, то на этапе 308 терминал 120 доступа прекращает использование всех выделенных ресурсов. В противном случае на этапе 310 терминал 120 доступа прекращает использование только конфликтующих ресурсов и продолжает использовать ресурсы, не конфликтующие с новым назначением.
Фиг.4 иллюстрирует блок-схему варианта осуществления точки 110x доступа и двух терминалов 120x и 120y в системе 100 связи с множеством несущих и множественным доступом. В точке 110x доступа процессор 414 данных передачи (TX) принимает данные трафика (т.е. информационные биты) от источника 412 данных и служебные сигналы и другую информацию от контроллера 420 и планировщика 430. Например, контроллер 420 может предоставлять команды регулирования мощности (PC), которые используются для регулирования мощности передачи активных терминалов, а планировщик 430 может предоставлять назначения несущих для терминалов. Эти различные типы данных могут отправляться по различным транспортным каналам. Процессор 414 TX-данных кодирует и модулирует принимаемые данные с помощью модуляции с несколькими несущими (к примеру, OFDM) для предоставления модулированных данных (к примеру, OFDM-символов). После этого передающее устройство (TMTR) 416 обрабатывает модулированные данные для формирования модулированного сигнала нисходящей линии связи, который затем передается из антенны 418.
В каждом из терминалов 120x и 120y передаваемый и модулируемый сигнал принимается посредством антенны 452 и предоставляется в приемное устройство (RCVR) 454. Приемное устройство 454 обрабатывает и оцифровывает принимаемый сигнал для предоставления выборок. Процессор 456 данных приема (RX) затем демодулирует и декодирует выборки для предоставления декодированных данных, которые могут включать в себя восстановленные данные трафика, сообщения, служебные сигналы и т.п. Данные трафика могут предоставляться в приемник 458 данных, а назначения несущих и команды PC, отправляемые для терминала, предоставляются в контроллер 460.
Контроллер 460 направляет передачу данных на восходящую линию связи с помощью конкретных несущих, которые назначены терминалу и указаны в принятом назначении несущей. Контроллер 460 дополнительно регулирует мощность передачи, используемую для передачи по восходящей линии связи, на основе принимаемых команд PC.
Для каждого активного терминала 120 процессор 474 TX-данных принимает данные трафика от источника 472 данных и служебные сигналы и другую информацию от контроллера 460. Различные типы данных кодируются и модулируются посредством процессора 474 TX-данных с помощью назначенных несущих и дополнительно обрабатываются посредством передающего устройства 476 для формирования модулированного сигнала восходящей линии связи, который затем передается из антенны 452.
В точке 110x доступа передаваемые и модулированные сигналы из терминалов принимаются посредством антенны 418, обрабатываются посредством приемного устройства 432 и демодулируются посредством процессора 434 RX-данных. Приемное устройство 432 может оценивать качество принимаемого сигнала (к примеру, принимаемое отношение "сигнал-шум" (SNR)) для каждого терминала и предоставлять эту информацию в контроллер 420. Контроллер 420 затем может извлекать команды PC для каждого терминала, так чтобы качество принимаемого сигнала поддерживалось в пределах допустимого диапазона. Процессор 434 RX-данных предоставляет восстановленную информацию обратной связи (к примеру, требуемую мощность передачи) для каждого терминала в контроллер 420 и планировщик 430.
Планировщик 430 использует информацию обратной связи для выполнения ряда функций, таких как (1) выбор набора терминалов для передачи данных по обратной линии связи и (2) назначение несущих выбранным терминалам. Назначения несущих для распределенных терминалов затем передаются по прямой линии связи в эти терминалы.
Описанные в данном документе методики могут быть реализованы различными средствами. Например, эти методики могут быть реализованы в аппаратных средствах, программном обеспечении или их сочетании. При реализации в аппаратных средствах блоки обработки (к примеру, контроллеры 420 и 470, процессоры 414 и 434 TX и RX и т.д.) для этих методик могут быть реализованы в одной или нескольких специализированных интегральных схемах (ASIC), процессорах цифровых сигналов (DSP), устройствах цифровой обработки сигналов (DSPD), программируемых логических устройствах (PLD), программируемых пользователем матричных БИС (FPGA), процессорах, контроллерах, микроконтроллерах, микропроцессорах, других электронных устройствах, предназначенных для выполнения описанных в данном документе функций, или в их сочетании.
При реализации в программном обеспечении описанные в данном документе методики могут быть реализованы с помощью модулей (к примеру, процедур, функций и т.п.), которые выполняют описанные в данном документе функции. Программные коды могут быть сохранены в запоминающем устройстве (к примеру, в запоминающем устройстве 422 на фиг.4) и выполнены процессорами (к примеру, контроллерами 420). Запоминающее устройство может быть реализовано в процессоре или внешне по отношению к процессору, причем во втором случае оно может быть подсоединено к процессору с помощью различных средств, известных в данной области техники.
Заголовки включены в данный документ для ссылок, а также для помощи в поиске определенных разделов. Эти заголовки не предназначены для ограничения объема понятий, описанных здесь, и эти понятия могут иметь применимость в других разделах по всему подробному описанию.
Предшествующее описание раскрытых вариантов осуществления предоставлено для того, чтобы дать возможность любому специалисту в данной области техники создать или использовать настоящее изобретение. Различные модификации в этих вариантах осуществления должны быть очевидны для специалистов в данной области техники, а описанные в данном документе общие принципы могут быть применены к другим вариантам осуществления без отступления от сущности и объема изобретения. Таким образом, настоящее изобретение не предназначено для ограничения показанными в данном документе вариантами осуществления, а должно удовлетворять самому широкому объему, согласованному с принципами и новыми признаками, раскрытыми в данном документе.