СПОСОБЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКОЙ БАЛАНСИРОВКИ НАГРУЗКИ С ПОМОЩЬЮ Е-AICH
METHODS AND DEVICE FOR DYNAMIC BALANCING OF LOAD USING E-AICH

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
Эта заявка испрашивает приоритет по предварительной заявке на патент США, порядковый № 61/041,059, озаглавленной "DYNAMIC UPLINK LOAD BALANCING USING E-AICH (Динамическая балансировка нагрузки восходящей линии связи с использованием E-AICH)", которая была подана 31 марта 2008 года. Вышеуказанная заявка полностью заключена в материалы настоящей заявки путем ссылки.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
I. Область техники, к которой относится изобретение
Нижеследующее описание в целом относится к беспроводной связи, и, более конкретно, к динамической балансировке нагрузки, использующей указатели вхождения в синхронизм.
II. Уровень техники
Беспроводные системы связи широко развернуты для предоставления различных типов содержимого связи, таких как, например, голос, данные и т.д. Типичные беспроводные системы связи могут быть системами множественного доступа, способными к поддержанию связи с множеством пользователей путем распределения имеющихся в распоряжении ресурсов системы (например, ширины полосы пропускания, мощности передачи,...). Примеры таких систем множественного доступа могут включать 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), системы множественного доступа с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA) и подобные. Дополнительно, системы могут соответствовать таким спецификациям, как проект сотрудничества третьего поколения (3GPP), 3GPP2, долгосрочное развитие (LTE) 3GPP и т.д.
В целом беспроводные системы связи множественного доступа могут одновременно поддерживать связь для множества мобильных устройств. Каждое мобильное устройство может осуществлять связь с одной или более базовой станцией посредством передач по прямым и обратным линиям связи. Прямой линией связи (или нисходящей линией связи) называют линию связи от базовых станций к мобильным устройствам, а обратной линией связи (или восходящей линией связи) называют линию связи от мобильных устройств к базовым станциям. Дополнительно, связь между мобильными устройствами и базовыми станциями может быть установлена посредством систем с одним входом и одним выходом (SISO), систем со многими входами и одним выходом (MISO), систем со многими входами и многими выходами (MIMO) и т.д. Кроме того, мобильные устройства могут осуществлять связь с другими мобильными устройствами (и/или базовые станции с другими базовыми станциями) в конфигурациях одноранговой беспроводной сети.
Беспроводные системы связи часто применяют одну или более базовых станций, которые предоставляют зону покрытия. Типичная базовая станция может передавать множество потоков данных для широковещания, служб многоадресного и/или одноадресного вещания, при этом поток данных может быть потоком данных, который может представлять интерес независимого приема для терминала доступа. Терминал доступа внутри зоны покрытия такой базовой станции может быть применен, чтобы получать один, более одного или все потоки данных, переносимые составным потоком. Подобным образом, терминал доступа может передавать данные на базовую станцию или на другой терминал доступа.
T
R
T
R
S
S
T
R
S
Системы MIMO обычно применяют множество антенн (N) передачи и множество антенн (N) приема для передачи данных. Канал MIMO, сформированный антеннами N передачи и N приема, может быть разложен на N независимых каналов, которые могут быть названы как пространственные каналы, где N≤{N,N}. Каждый из N независимых каналов соответствует размерности. Более того, системы MIMO могут предоставлять улучшенную производительность (например, увеличенную спектральную эффективность, более высокую пропускную способность и/или более высокую надежность), если используются дополнительные размерности, созданные множеством антенн передачи и приема.
В беспроводных системах связи оборудование пользователя может выбирать частоты или несущие, чтобы использовать механизм, основанный на выборе соты. Механизм выбора может иметь результатом применение одной частоты во множестве оборудований пользователей. Соответственно, оборудование пользователя может перегружать конкретную частоту, в то время как другая частота остается относительно недоиспользованной.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Нижеследующее представляет упрощенное краткое изложение одного или более вариантов осуществления, чтобы предоставить базовое понимание таких вариантов осуществления. Это краткое изложение не является обширным обзором всех предполагаемых вариантов осуществления, и не предназначено ни для определения ключевых или критических элементов всех вариантов осуществления, ни для определения границ объема любого или всех вариантов осуществления. Его единственная цель - представить некоторые концепции одного или более вариантов осуществления в упрощенной форме, в качестве вступления к более подробному описанию, которое представлено позже.
В соответствии с одним или более вариантами осуществления и соответствующим им раскрытием, описываются различные аспекты в связи с динамической балансировкой нагрузки в беспроводных сетях. В частности, базовая станция (например, eNodeB, NodeB, точка доступа, и т.д.) может детектировать дисбаланс нагрузки на частотах восходящей линии связи, основываясь, по меньшей мере, частично, на преамбулах произвольного доступа, переданных сигналами мобильными устройств. Базовая станция может передавать указатели по меньшей мере подмножеству мобильных устройств, при этом указатели включают в себя команды переключения частот восходящей линии связи. Мобильные устройства могут осуществлять переход частот в ответ на команды.
Согласно связанным аспектам, предоставлен способ, который способствует динамической балансировке нагрузки в системе связи. Способ может содержать определение того, существует ли дисбаланс нагрузки, основываясь, по меньшей мере, частично, на преамбулах произвольного доступа, переданных одним или более мобильными устройствами. Кроме того, способ может также включать в себя передачу сигнала указателя по каналу указателей вхождения в синхронизм, по меньшей мере, подмножеству из одного или более мобильных устройств, указатель включает в себя команду, которая предписывает переход на новую частоту, отличную от частоты, примененной подмножеством для передачи преамбулы произвольного доступа.
Другой аспект относится к устройству, которое способствует динамической балансировке нагрузки на частотах восходящей линии связи в системе связи. Устройство может включать в себя модуль оценки нагрузки, который определяет нагрузку частот восходящей линии связи, основываясь, по меньшей мере, частично, на передаче сигналов от одного или более мобильных устройств. Устройство может включать в себя модуль балансировки, который выясняет решение по дисбалансу нагрузки, если это указано модулем оценки нагрузки. Кроме того, устройство может содержать модуль AICH, который передает сигнал указателя, по меньшей мере, одному мобильному устройству, указатель включает в себя команду, которая предписывает, по меньшей мере, одному мобильному устройству переходить на новую частоту восходящей линии связи.
Еще один аспект относится к устройству, которое способствует динамической балансировке нагрузки. Устройство может содержать модуль произвольного доступа, который передает преамбулы произвольного доступа на первой частоте восходящей линии связи. Устройство может также включать модуль оценки AICH, который определяет, включает ли указатель, принятый по каналу указателей вхождения в синхронизм, команду для перехода частот. Кроме того, устройство может содержать селектор частоты, который переключает частоты восходящей линии связи на вторую частоту в ответ на команду.
Еще один аспект относится к способу, который способствует динамическому разрешению проблемы дисбаланса нагрузки в системе связи. Способ может содержать отправку преамбулы произвольного доступа на первой частоте восходящей линии связи. Способ также может включать в себя прием указателя по каналу указателя вхождения в синхронизм; указатель включает в себя команду для перехода на другую частоту восходящей линии связи. Кроме того, способ может содержать переключение на вторую частоту восходящей линии связи в ответ на указатель.
Для достижения вышеупомянутых и связанных целей, один или более вариантов осуществления содержит признаки, в дальнейшем полностью описанные в материалах настоящей заявки и конкретно отмеченные в формуле изобретения. Нижеследующее описание и прилагаемые чертежи подробно излагают определенные иллюстративные аспекты одного или более вариантов осуществления. Эти аспекты указывают, однако, всего на немногие из различных способов, при помощи которых могут быть применены принципы различных вариантов осуществления, и описанные варианты осуществления предназначены, чтобы включать в себя все такие аспекты и их эквиваленты.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 - иллюстрация беспроводной системы связи в соответствии с различными аспектами, изложенными в материалах настоящей заявки.
Фиг.2 - иллюстрация примерной беспроводной системы связи, которая включает в себя примерный сектор с множеством мобильных устройств.
Фиг.3 - иллюстрация примерной беспроводной системы связи, которая способствует динамической балансировке нагрузки, которая использует E-AICH.
Фиг.4 - иллюстрация примерной методологии, которая способствует балансировке нагрузки частоты мобильных устройств.
Фиг.5 - иллюстрация примерной методологии, которая способствует переключению частот в случае перегрузки.
Фиг.6 - иллюстрация примерной системы, которая способствует переключению частот восходящей линии связи в ситуации перегруженной частоты.
Фиг.7 - иллюстрация примерной системы, которая способствует динамической балансировке нагрузки частоты восходящей линии связи.
Фиг.8 - иллюстрация примерного беспроводного сетевого окружения, которая может быть применена совместно с различными системами и способами, описанными в материалах настоящей заявки.
Фиг.9 - иллюстрация примерной беспроводной системы, которая способствует динамической балансировке нагрузки в беспроводных сетях связи.
Фиг.10 - иллюстрация примерной системы, которая способствует динамической балансировке нагрузки через переход частот в ответ на команды.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Различные варианты осуществления описываются сейчас со ссылкой на чертежи, в которых сходные ссылочные числа везде используются для ссылки на сходные элементы. В нижеследующем описании, для целей объяснения, многочисленные специфические детали излагаются, чтобы предоставить глубокое понимание одного или более вариантов осуществления. Может быть очевидным, однако, что такой вариант(ы) осуществления может быть осуществлен на практике без этих специфических деталей. В других примерах, хорошо известные конструкции и устройства показаны в форме блок-схемы, чтобы облегчить описание одного или более вариантов осуществления.
Используемые в материалах настоящей заявки, термины "компонент", "модуль", "система", и тому подобное, предназначены, чтобы называть так объекты, относящиеся к компьютеру, либо аппаратное обеспечение, программно-аппаратное обеспечение, комбинацию аппаратного и программного обеспечения, программное обеспечение или исполняемое программное обеспечение. Например, компонент может быть, но не ограничивается, процессом, работающим на процессоре, процессором, объектом, исполняемым файлом, потоком управления, программой и/или компьютером. В качестве иллюстрации, и приложение, исполняемое на вычислительном устройстве, и вычислительное устройство могут быть компонентом. Один или более компонентов могут постоянно находиться в рамках процесса и/или потока управления, и компонент может быть локализован на одном компьютере и/или распределен между двумя и более компьютерами. Кроме того, эти компоненты могут исполняться с различных читаемых компьютером носителей, имеющих различные структуры хранимых на них данных. Компоненты могут осуществлять связь посредством локальных и/или удаленных процессов, например, в соответствии с сигналом, имеющим один или более пакетов данных (например, данные от одного компонента, взаимодействующего с другим компонентом в локальной системе, распределенной системе, и/или через сеть, такую как Интернет, с другими системами посредством сигнала).
Более того, различные варианты осуществления описаны в материалах настоящей заявки в отношении мобильного устройства. Мобильное устройство также может быть названо системой, абонентским устройством, абонентской станцией, мобильной станцией, мобильной удаленной станцией, удаленным терминалом, терминалом доступа, терминалом пользователя, терминалом, устройством беспроводной связи, агентом пользователя, устройством пользователя или оборудованием пользователя (UE). Мобильное устройство может быть сотовым телефоном, беспроводным телефоном, телефоном протокола инициации сеансов (SIP), станцией беспроводной местной линии связи (WLL), персональным цифровым помощником (PDA), портативным устройством, обладающим способностью беспроводного соединения, вычислительным устройством, или другим устройством обработки, присоединенным к беспроводному модему. Более того, различные варианты осуществления описаны в материалах настоящей заявки в отношении базовой станции. Базовая станция может быть использована для осуществления связи с мобильными устройством(ами), и также может быть названа как точка доступа, Node B, развитый Node В (eNode В или eNB), базовая приемопередающая станция (BTS) или некоторой другой терминологией.
Более того, различные аспекты или признаки, описанные в материалах настоящей заявки могут быть реализованы, как способ, устройство, или изделие, использующие стандартное программирование и/или технические методики. Термин "изделие", в качестве используемого в материалах настоящей заявки, предназначен для того, чтобы охватить компьютерную программу, к которой можно осуществить доступ с любого читаемого компьютером устройства, несущих или носителей. Например, читаемые компьютером носители могут включать в себя, но не в качестве ограничения, магнитные запоминающие устройства (например, жесткий диск, гибкий диск, магнитные полоски, и т.д.), оптические диски (например, компакт-диск (CD), цифровой многофункциональный диск (DVD), и т.д.), смарт-карты и устройства флэш-памяти (например, EPROM, карта, карта памяти, носитель ключа, и т.д.). Дополнительно, различные запоминающие носители, описанные в материалах настоящей заявки, могут представлять одно или более устройств и/или другие машиночитаемые носители для хранения информации. Термин "машиночитаемый носитель" может включать в себя, но не в качестве ограничения, радиоканалы и различные другие носители, способные к хранению, содержанию, и/или переносу инструкции(-ий) и/или данных.
Методики, описанные в материалах настоящей заявки, могут быть использованы для различных беспроводных систем связи, таких как системы множественного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA), системы множественного доступа с временным разделением каналов (TDMA), системы множественного доступа с частотным разделением каналов (FDMA), системы множественного доступа с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA), системы с мультиплексированием частотной области с одной несущей (SC-FDMA) и другие системы. Термины "система" и "сеть" часто используются взаимозаменяемо. CDMA может реализовывать радиотехнологию, такую как универсальный наземный радиодоступ (UTRA), CDMA2000, и т.д. UTRA включает в себя широкополосный CDMA (W-CDMA) и другие варианты CDMA. CDMA2000 охватывает стандарты IS-2000, IS-95 и IS-856. Система TDMA может реализовывать радиотехнологию, такую как глобальная система мобильной связи (GSM). Система OFDMA может реализовывать радиотехнологию, такую как усовершенствованный UTRA (E-UTRA), сверхмобильная широкополосная мобильная связь (UMB), IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802.20, F1ash-OFDM, и т.д. UTRA и E-UTRA являются частью универсальной системы мобильной связи (UMTS). Долгосрочное развитие (LTE) 3GPP - это готовящийся к выпуску использующий E-UTRA UMTS, который применяет OFDMA на нисходящей линии связи, и SC-FDMA на восходящей линии связи. UTRA, E-UTRA, UMTS, LTE и GSM описаны в документах от организации под названием "Проект сотрудничества третьего поколения" (3GPP). CDMA2000 и UMB описаны в документах от организации под названием "Проект 2 сотрудничества третьего поколения" (3GPP2).
Обратимся теперь к фиг.1, на которой проиллюстрирована беспроводная система 100 связи в соответствии с различными вариантами осуществления, представленными в материалах настоящей заявки. Система 100 содержит базовую станцию 102, которая включает в себя множество групп антенн. Например, одна группа антенн может включать в себя антенны 104 и 106, другая группа может содержать антенны 108 и 110, и дополнительная группа может включать в себя антенны 112 и 114. Для каждой группы антенн проиллюстрированы две антенны; однако, могут быть использованы больше или меньше антенн для каждой группы. Базовая станция 102 может дополнительно включать в себя цепь передатчика и цепь приемника, каждая из которых в свою очередь содержит множество компонентов, ассоциированных с передачей и приемом сигнала (например, процессоров, модуляторов, мультиплексоров, демодуляторов, демультиплексоров, антенн и т.д.), что должно быть принято во внимание специалистами в данной области техники.
Базовая станция 102 может осуществлять связь с одним или более мобильными устройствами, как например, мобильным устройством 116 и мобильным устройством 122; однако, следует принять во внимание, что базовая станция 102 по существу может осуществлять связь с любым числом мобильных устройств, сходных с мобильными устройствами 116 и 122. Мобильные устройства 116 и 122 могут быть, например, сотовыми телефонами, смартфонами, ноутбуками, портативными устройствами связи, портативными вычислительными устройствами, спутниковыми радио, глобальными системами определения местоположения, PDA и/или любое другое подходящее устройство для осуществления связи по беспроводной системе 100 связи. Как изображено, мобильное устройство 116 осуществляет связь с антеннами 112 и 114, где антенны 112 и 114 передают информацию мобильному устройству 116 по прямым линиям 118 связи и принимают информацию с мобильного устройства 116 по обратным линиям 120 связи. Кроме того, мобильное устройство 122 осуществляет связь с антеннами 104 и 106, где антенны 104 и 106 передают информацию мобильному устройству 122 по прямым линиям связи 124 и принимают информацию из мобильного устройства 122 по обратным линиям 126 связи. В системе дуплекса с частотным разделением каналов (FDD), например, прямые линии 118 связи могут использовать другую полосу частот, отличную от используемой, обратными линиями 120 связи, и прямые линии 124 связи могут применять другую полосу частот, отличную от примененной, обратными линиями 126 связи. Дополнительно, в системе дуплекса с временным разделением каналов (TDD) прямые линии 118 связи и обратные линии 120 связи могут использовать общую полосу частот, и прямые линии 124 связи и обратные линии 126 связи могут использовать общую полосу частот.
Каждая группа антенн и/или зона, в которой они предназначены для осуществления связи, может быть названа как сектор базовой станции 102. Например, группы антенн могут быть спроектированы, чтобы осуществлять связь с мобильными устройствами в секторе зон, покрытых базовой станцией 102. При осуществлении связи по прямым линиям 118 и 124 связи, передающие антенны базовой станции 102 могут использовать формирование диаграммы направленности, чтобы улучшить отношение сигнал - шум прямых линий 118 и 124 связи для мобильных устройств 116 и 122. Это может быть предоставлено, например, посредством использования прекодера, чтобы направлять сигналы в желаемых направлениях. Также, в то время как базовая станция 102 использует формирование диаграммы направленности для передачи на мобильные устройства 116 и 122, произвольно рассеянные по ассоциированной зоне покрытия, мобильные устройства в соседних сотах могут быть подвергнуты меньшим помехам, по сравнению со случаем, когда базовая станция передает через одну антенну на все свои мобильные устройства. Более того, в одном из примеров мобильные устройства 116 и 122 могут осуществлять связь друг с другом напрямую, используя одноранговую или специально предназначенную для этого технологию. Согласно одному примеру, система 100 может быть системой связи со многими входами и многими выходами (MIMO). Дополнительно, система 100 по существу может использовать любой тип методики дуплексной передачи, чтобы разделять каналы связи (например, прямую линию связи, обратную линию связи,...), такие как FDD, TDD и подобные.
Обращаясь к фиг.2, примерная беспроводная система связи проиллюстрирована согласно одному или более аспектам раскрытия предмета изобретения. Система 200 может содержать точку доступа или базовую станцию 202, которая принимает, передает, повторно воспроизводит, и т.д., сигналы беспроводной связи на других базовых станциях (не показаны) или на одном или более терминалов, таких как терминалы 206. Базовая станция 202 может содержать множество цепей передатчика и цепей приемника, например, одну на каждую антенну передачи и приема, каждая из которых может в свою очередь содержать множество компонентов, ассоциированных с передачей и приемом сигнала (например, процессоров, модуляторов, мультиплексоров, демодуляторов, демультиплексоров, антенн и т.д.). Мобильные устройства 206 могут быть, например, сотовыми телефонами, смартфонами, ноутбуками, портативными устройствами связи, портативными вычислительными устройствами, спутниковыми радио, глобальными системами определения местоположения, PDA и/или любым другим подходящим устройством для осуществления связи по беспроводной системе 200. Кроме того, мобильные устройства 206 могут содержать одну или более цепей передатчика или цепей приемника, таких как используемых для систем со многими входами и многими выходами (MIMO). Каждая цепь передатчика и приемника может содержать множество компонентов, ассоциированных с передачей и приемом сигнала (например, процессоров, модуляторов, мультиплексоров, демодуляторов, демультиплексоров, антенн, и т.д.), как будет принято во внимание специалистами в данной области техники.
Как проиллюстрировано на фиг.2, базовая станция 202 предоставляет покрытие связью для конкретной географической зоны или соты 204. Термином "сота" может называться базовая станция и/или ее зона покрытия, в зависимости от контекста. Чтобы улучшить пропускную способность системы, зона покрытия точки доступа может быть разделена на множество меньших зон. Каждая более мелкая зона обслуживается соответствующей базовой приемопередающей подсистемой (BTS). Термином "сектор" может называться BTS и/или ее зона покрытия, в зависимости от контекста. Для соты, разделенной на секторы, базовая приемопередающая подсистема для всех секторов соты типично сосредоточена внутри точки доступа для соты.
Согласно примеру, мобильное устройство, такое как мобильные устройства 206, может детектировать соту или сектор, которые покрывают географическую зону 204, обслуживаемую базовой станцией 202. Мобильное устройство приобретает согласование во времени и синхронизацию базовой станции 202 через канал синхронизации (SCH). Впоследствии, мобильное устройство может получить доступ и демодулировать широковещательный канал (BCH), чтобы приобрести системную информацию. Согласно иллюстрации, системная информации может включать в себя набор параметров, которые определяют, как мобильные устройства должны получать доступ и взаимодействовать с системой 200. Мобильное устройство может передавать пробу доступа на канал произвольного доступа (RACH). Согласно иллюстрации, проба доступа может включать в себя преамбулу произвольного доступа. Базовая станция 202 может передавать сообщение о выдаче доступа мобильному устройству по каналу нисходящей или прямой линии связи после успешного детектирования пробы доступа. Например, базовая станция 202 может передавать указатель вхождения в синхронизм по каналу указателей вхождения в синхронизм (AICH), который информирует мобильные устройства 206, что доступ выдан. Кроме того, базовая станция 202 может применять пробы доступа и/или преамбулы произвольного доступа, чтобы определить распределение нагрузки мобильных устройств 206. К примеру, мобильное устройство 206 может интенсивно использовать конкретную частоту, в то время как другая частота относительно недоиспользована. Базовая станция 202 может передавать сигнал специфического значения AICH и последовательно применять резервное значение на расширенном AICH (E-AICH), чтобы отдавать команду одному или более мобильным устройствам 206 переключиться на другую частоту.
Методики, описанные в материалах настоящей заявки могут быть использованы для системы 200 с разделенными на секторы сотами, а также системы с не разделенными на секторы сотами. Для ясности, ниже приводится описание для системы с разделенными на секторы сотами. Термины "точка доступа" и "базовая станция" используются в общем для стационарной станции, которая обслуживает сектор, а также стационарной станции, которая обслуживает соту. Термины "терминал", "пользователь" и "оборудование пользователя" используются взаимозаменяемо, и термины "сектор", "точка доступа", "базовая станция" также используются взаимозаменяемо. Обслуживающая точка доступа / сектор - это точка доступа / сектор, с которым осуществляет связь терминал. Соседняя точка доступа / сектор - это точка доступа / сектор, с которым терминал не осуществляет связь.
Обратимся теперь к фиг.3, на которой проиллюстрирована беспроводная система 300 связи, которая может способствовать динамической балансировке нагрузки, которая использует передачу сигнала по расширенному каналу указателей вхождения в синхронизм (E-AICH). Система 300 включает в себя базовую станцию 302, которая может осуществлять связь с мобильным устройством 304 (и/или любым числом различных устройств (не показанных)). Базовая станция 302 может передавать информацию мобильному устройству 304 по каналу прямой или нисходящей линии связи; дополнительно базовая станция 302 может принимать информацию с мобильного устройства 304 по каналу обратной или восходящей линии связи. Более того, система 300 может быть системой MIMO или системой со множеством однонаправленных каналов, где устройство 304 обслуживает множество однонаправленных каналов (например, логические каналы). Дополнительно, система 300 может работать в беспроводной сети OFDMA (такой как, например 3GPP, 3GPP2, 3GPP LTE, и т.д.). Также, компоненты и функциональные средства, показанные и описанные ниже в базовой станции 302, могут присутствовать в мобильных устройствах 304, и наоборот, в одном из примеров.
Базовая станция 302 может включать в себя модуль 306 оценки нагрузки, который определяет частоту восходящей линии связи, основываясь, по меньшей мере, частично на передаче сигнала мобильным устройством. Базовая станция 302 может также включать в себя модуль 308 балансировки, который определяет решение по дисбалансу нагрузки. Кроме того, базовая станция 302 включает в себя модуль 310 AICH, который реализовывает решение, разработанное модулем 308 балансировки. Мобильное устройство 304 может включать в себя модуль 312 произвольного доступа, который передает сигнал преамбул произвольного доступа и/или проб доступа, используя конкретную частоту восходящей линии связи. Более того, мобильное устройство 304 может также включать в себя модуль 314 оценки AICH, который анализирует сигнал AICH с базовой станции 302, чтобы определить, указана ли команда перехода. Кроме того, мобильное устройство 304 может включать в себя селектор 316 частоты, который может осуществлять переход частоты восходящей линии связи, применяемой мобильным устройством 304.
Согласно примеру, частоты нисходящей и восходящей линий связи могут быть спарены вместе в системах дуплекса с частотным разделением каналов (FDD). Например, конкретная частота f1 нисходящей линии связи, спарена с конкретной частотой f1' восходящей линии связи. В определенных состояниях управления радиоресурсами (RRC) (например, CELL_PCH, CELL_FACH, и т.д.) оборудование пользователя или мобильные устройства могут выбирать конкретную несущую в соответствии с механизмом повторного выбора соты, сконфигурированным сетью (например, UMTS сетью наземного радиодоступа (UTRAN)). Соответственно, могут возникать ситуации, в которых множество мобильные устройства или UE закрепляются (например, остаются соединенными) на конкретной частоте f1 относительно другой частоты f2. Множество соединенных мобильных устройств на частоте f1 могут приводить в результате к тому, что частота f1' восходящей линии связи (например, спаренная с частотой f1 нисходящей линии связи) становится более загруженной, чем другие частоты восходящей линии связи. Кроме того, в определенных состояниях режима RRC-соединения (например, CELL_DCH), поток данных непредсказуем, и могут возникать ситуации, в которых существует высокая потребность в расширенном выделенном канале (E-DCH), что ведет к высокой нагрузке на конкретную несущую. Соответственно, дисбаланс нагрузки восходящей линии связи может быть результатом внезапной потребности в трафике E-DCH на восходящей линии связи и/или из-за недостатка доступных общих E-DCH ресурсов на базовой станции (например, дисбаланс числа пользователей, закрепленных на паре несущих в состояниях CELL_PCH и/или CELL_FACH). Кроме того, дисбаланс нагрузки также может быть результатом нагрузки обработки, а также эфирной нагрузки. К примеру, базовая станция 302 может иметь недостаточную производительность обработки, чтобы обслуживать мобильное устройство 304 на конкретной частоте. Соответственно, базовая станция 302 может требовать, чтобы устройство 304 передавало на другой частоте восходящей линии связи, когда мобильное устройство 304 инициирует произвольный доступ.
Система 300 может решить проблему дисбаланса нагрузки динамически, наделяя базовую станцию 302 возможностью выдавать команды мобильным устройствам переходить на другие частоты. Согласно иллюстративному варианту осуществления, мобильное устройство 304 может быть соединено с базовой станцией 302 на конкретной частоте нисходящей линии связи (например, частоте f1 нисходящей линии связи). Модуль 312 произвольного доступа мобильного устройства 304 может передавать преамбулу произвольного доступа и/или пробу доступа на базовую станцию 302 на частоте f1' восходящей линии связи (например, частоте восходящей линии связи, спаренной с частотой f1 нисходящей линии связи). Следует принять во внимание, что базовая станция 302 может принимать преамбулы произвольного доступа от других соединенных с ней мобильных устройств (не показано). Модуль 306 оценки нагрузки может определять нагрузку на конкретную частоту, основываясь, по меньшей мере, частично на преамбулах произвольного доступа, принятых на той частоте. Например, базовая станция 302 может принимать преамбулы с массы мобильных устройств на частоте f1' и принимать преамбулы для одного или двух мобильных устройств на другой частоте. Отсюда модуль 306 оценки нагрузки может выяснить, что частота f1' интенсивно нагружена относительно другой частоты. Соответственно, модуль 306 оценки нагрузки, в одном аспекте, может определять нагрузку на частоту посредством анализа числа пользователей на конкретной частоте относительно другой частоты. Кроме того, модуль 306 оценки нагрузки может оценивать нагрузку на частоту относительно общего числа пользователей, соединенных с базовой станцией 302.
В ответ на дисбаланс нагрузки, модуль 308 балансировки может разработать разрешение балансировки. Например, модуль 308 балансировки может определить, каким мобильным устройствам из множества мобильных устройств, нагружающих частоту, следует осуществлять переход. Более того, модуль 308 балансировки может инструктировать базовую станцию 302 отвергать новые запросы на соединение и выдавать команду этим пользователям переходить на другую частоту. Следует принять во внимание, что любая схема балансировки может быть разработана модулем 308 балансировки, если она может быть реализована с помощью комбинированной передачи сигнала по AICH/E-AICH. Модуль 310 AICH в ответ на преамбулу произвольного доступа может инструктировать мобильное устройство (например, мобильному устройству 304) переключить частоты, чтобы смягчить дисбаланс. Согласно примеру, модуль 310 AICH может передавать сигнал AICH значения -1, который указывает на отрицательное подтверждение пробы доступа или преамбулы произвольного доступа. Кроме того, модуль 310 AICH может передавать значение E-AICH, которое резервируется, чтобы указывать мобильному устройству 304 переходить на другую частоту восходящей линии связи. Модуль 314 оценки AICH мобильного устройства 304 может анализировать сигналы AICH/E-AICH, чтобы определить, выпущена ли команда переключения частоты. Например, модуль 314 оценки AICH может выяснить значение AICH отрицательного подтверждения и резервное значение E-AICH. В соответствии с одним аспектом, селектор 316 частоты может осуществлять переход мобильного устройства 304 на другую частоту f2' восходящей линии связи. В соответствии с одним аспектом, частота f2' восходящей линии связи может быть предварительно сконфигурирована в мобильном устройстве 304. Должно быть принято во внимание, что частоты f1, f1', f2 и f2' описаны в иллюстративных целях и что дополнительные частоты могут быть применены и/или предварительно сконфигурированы. К примеру, мобильное устройство 304 может иметь больше, чем две частоты, на которые переходить, чтобы смягчить дисбаланс. Модуль 310 AICH может включать резервное значение в передачу сигнала по E-AICH, которая указывает частоту, которая должна быть применена мобильным устройством 304.
В одном аспекте мобильное устройство 304 может оставаться соединенным на частоте (например, частоте f1) нисходящей линии связи и не переключать частоты нисходящей линии связи при переключении частоты восходящей линии связи. Не переключая частоты нисходящей линии связи, а также частоты восходящей линии связи, можно избежать операций сетевого радиоконтроллера (RNC). Однако, должно быть принято во внимание, что частоты нисходящей и восходящей линий могут переключаться вместе, чтобы поддерживать спаренность частот между нисходящей и восходящей линиями связи. После переключения частот, мобильное устройство 304 может инициировать процедуры произвольного доступа на новой частоте восходящей линии связи (например, частоте f2' восходящей линии связи).
Если мобильное устройство 304 способно оставаться на частоте нисходящей линии связи при переходе частоты восходящей линии связи, базовая станция 302 может иметь трудности в нахождении различия между случаем, в котором мобильное устройство 304 прослушивает на одной частоте нисходящей линии связи (например, частоте f1), а передает на другой, не спаренной частоте восходящей линии связи (например, частоте f2'), и случаем, при котором мобильное устройство 302 осуществляет переход и частот нисходящей линии связи, и частот восходящей линии связи (например, прослушивает и передает на спаренных частотах f2 и f2'). Базовой станции 302 необходимо различать такие случаи, чтобы передавать сигналы AICH/E-AICH на мобильное устройство 304 на подходящей частоте, когда мобильное устройство 304 инициирует процедуры произвольного доступа на новой частоте восходящей линии связи.
В одном аспекте, мобильное устройство 304 может также повторно настраивать частоты, каждый раз, когда частота восходящей линии связи изменяется из-за дисбаланса. Селектор 316 частоты может изменять частоты нисходящей линии связи на частоту, спаренную с частотой восходящей линии связи, на которую был осуществлен переход в ответ на команду переключения частоты с базовой станции 302. Обновление конфигурации может занять около одной миллисекунды. Мобильное устройство 304 может выполнять процедуру обновления соты, чтобы уведомить UMTS сеть наземного радиодоступа (UTRAN), что оно переключило частоты.
В соответствии с другим аспектом, мобильное устройство 304 может продолжать прослушивать частоту нисходящей линии связи, использованную перед любым переходом частоты восходящей линии связи. Преамбула произвольного доступа, переданная мобильным устройством 304 во время процедур произвольного доступа, может быть подразделена на части, чтобы включать в себя поле, которое указывает базовой станции 302 частоту нисходящей линии связи, наблюдаемую мобильным устройством 304. Чтобы избежать возросшей вероятности коллизии, преамбула может требовать значительного разделения на части, чтобы обеспечить спаренность для всех доступных частот нисходящей/восходящей линии связи (например, N пар, где N - любое целое число, большее или равное 2). Следует принять во внимание, что мобильное устройство 304 может быть способно к высокоскоростному пакетному доступу по нисходящей линии связи двух сот (DC-HSDPA) или может быть некоторым другим устройством, поддерживающим множество несущих, которое может прослушивать, по меньшей мере, две частоты нисходящей линии связи. Базовой станции 302 нет нужды беспокоиться о DC-HSDPA совместимых мобильных устройствах или мобильных устройствах, способных поддерживать множество несущих.
Более того, хотя это не показано, также следует принять во внимание, что базовая станция 302 может включать в себя память, которая сохраняет инструкции касательно оценки нагрузки, разработки разрешений балансировки, передачи сигналов команд перехода, и тому подобное. Кроме того, мобильное устройство 304 может также включать в себя память, которая сохраняет инструкции, относящиеся к реализации процедур произвольного доступа (например, отправкой преамбул произвольного доступа), идентификацией команд для перехода частоты, частот перехода, и т.д. Дополнительно, базовая станция 302 и мобильное устройство 304 могут включать в себя процессоры, которые могут быть использованы в отношении исполняемых инструкций (например, инструкций, сохраненных внутри памяти, инструкций, полученных из другого источника,...).
Обратимся к фиг.4-5, на которых описываются методологии, относящиеся к динамической балансировке нагрузки, использующей передачу сигнала AICH/E-AICH. В то время, как для целей упрощения объяснения, методологии показываются и описываются, как последовательности действий, следует понимать и принимать во внимание, что методологии не ограничиваются порядком действий, так как некоторые действия могут в соответствии с одним или более вариантами осуществления происходить в разных порядках и/или одновременно с другими действиями из тех, что показаны и описаны в материалах настоящей заявки. Например, специалисты в данной области поймут и примут во внимание, что методология могла быть альтернативно представлена, как последовательность взаимосвязанных состояний или событий, как, например, на диаграмме состояний. Более того, не все проиллюстрированные действия могут потребоваться, чтобы реализовать методологию в соответствии с одним или более вариантами осуществления.
Обращаясь к фиг.4, проиллюстрирована методология 400, которая способствует динамической балансировке нагрузки частоты, возникающей из-за соединенных мобильных устройств в беспроводной системе связи. Способ 400 может быть реализован, например, базовой станцией (например, NodeB, evolved NodeB, точкой доступа, и т.д.). На этапе 402, принимаются преамбулы произвольного доступа от одного или более терминалов доступа (например, оборудования пользователя (UE), мобильных устройств, телефонных трубок,...). Преамбулы произвольного доступа могут быть приняты на частоте восходящей линии связи, соответствующей частоте нисходящей линии связи, с которой соединен один или более терминалов. На этапе 404, определяется нагрузка частот одного или более терминалов. Например, один или более терминалов могут закрепляться на конкретной частоте нисходящей линии связи и, соответственно, могут привести в результате к высокой потребности в соответствующей частоте восходящей линии связи. Таким образом, выясняется относительная нагрузка одного или более терминалов. Согласно иллюстрации, нагрузки частоты могут быть определены в соответствии с частотами, примененными для отправки принятых преамбул произвольного доступа. К примеру, число принятых преамбул на конкретной частоте соответствует нагрузке на эту частоту. На этапе 406, генерируется полезная нагрузка AICH/E-AICH. В соответствии с аспектом, полезная нагрузка может быть сгенерирована на основании схемы балансировки. Согласно иллюстрации, полезная нагрузка может быть сгенерирована, чтобы выдать команду подмножеству терминалов переходить на недогруженную частоту, чтобы исправить дисбаланс нагрузки на интенсивно используемой частоте. Полезная нагрузка AICH/E-AICH может включать в себя значение AICH, которое указывает на отрицательное подтверждение (например, -1) и резервное значение E-AICH, которое указывает на команду перехода на другие частоты. На этапе 408, полезная нагрузка передается сигналом, по меньшей мере, подмножеству из одного или более терминалов, которые передали преамбулы произвольного доступа. Подмножество терминалов может затем осуществлять переход частоты, чтобы предоставить сбалансированную нагрузку на частоты в беспроводной системе связи.
Обращаясь к фиг.5, проиллюстрирована методология 500, которая способствует переключению частот в случае перегрузки в системах беспроводной связи. В соответствии с аспектом, способ 500 может быть применен мобильным устройством. На этапе 502, преамбула произвольного доступа может быть передана сигналом на первой частоте. Например, первая частота может являться частотой восходящей линии связи, которая соответствует частоте нисходящей линии связи, примененной при соединении. На этапе 504, оцениваются передаваемые данные AICH/E-AICH. К примеру, значение AICH может указывать на отрицательное подтверждение преамбулы произвольного доступа и/или указывать на то, что команда включена в сигнал E-AICH. Резервное значение E-AICH может сопровождать значение AICH, чтобы указывать команду для перехода частоты восходящей линии связи. На этапе 506, происходит переход на вторую частоту. В одном из примеров, вторая частота может быть сконфигурирована предварительно. Более того, частота нисходящей линии связи может оставаться неизменной, чтобы избежать операций контроллера сети. На этапе 508, процедуры произвольного доступа начинаются на второй частоте.
Должно быть принято во внимание, что в соответствии с одним или более аспектами, описанными в материалах настоящей заявки, можно сделать выводы, касающиеся определения балансов нагрузки частоты, разработки разрешений балансировки, перехода частот, и тому подобное. Термином "делать вывод" или "вывод", используемым в материалах настоящей заявки, называется в целом процесс рассуждения или заключения о состояниях системы, окружающей среды и/или пользователе из серии наблюдений, собранных посредством событий и/или данных. Вывод может быть применен, чтобы идентифицировать специфический контекст или действие, или может генерировать распределение вероятностей по состояниям, например. Вывод может быть вероятностным, то есть, вычисление распределения вероятностей по интересующим состояниям на основании рассмотрения данных и событий. Выводом также может называться методика, примененная для составления событий более высокого уровня из серии событий и/или данных. Такой вывод приводит в результате к образованию новых событий или действий из серии полученных путем наблюдения событий и/или сохраненных данных о событиях, взаимосвязаны ли события в небольшой временной близости, или нет, и приходят ли события и данные из одного или нескольких источников событий или данных.
Фиг.6 - иллюстрация мобильного устройства 600, которое способствует применению запросов восходящей линии связи в соответствии с аспектом раскрытия предмета изобретения. Мобильное устройство 600 может способствовать осуществлению связи, ассоциированному с мобильным устройством в беспроводной системе связи в соответствии с аспектом раскрытого предмета изобретения. Следует принять во внимание, что мобильное устройство 600 может быть таким же или сходным, и/или может содержать такие же или сходные функциональные средства, как мобильное устройство 116, 122, 204 и/или 304 как более подробно описано, например, касательно системы 100, системы 200, системы 300, методологии 400 и методологии 500.
Мобильное устройство 600 содержит приемник 602, который принимает сигнал от, к примеру, антенны приема (не показано) выполняет типичные действия над (например, фильтрует, усиливает, осуществляет понижающее преобразование частоты, и т.д.) принятым сигналом и оцифровывает приведенный в определенное состояние сигнал, чтобы получить отсчеты. Приемник 602 может быть, например, приемником MMSE и может содержать демодулятор 604, который может демодулировать принятые символы и предоставить их в процессор 606 для оценки канала. Процессор 606 может быть процессором, выделенным для анализа информации, принятой приемником 602 и/или генерирования информации для передачи передатчиком 616, процессор, который управляет одним или более компонентами мобильного устройства 600, и/или процессор, который и анализирует информацию, принятую приемником 602, генерирует информацию для передачи передатчиком 616 и управляет одним или более компонентами мобильного устройства 600. Мобильное устройство 600 может также содержать модулятор 614, который может работать совместно с передатчиком 616, чтобы способствовать передаче сигналов (например, данных), к примеру, на базовую станцию (например, 102, 202, 302), другое мобильное устройство (например, 122) и т.д.
Мобильное устройство 600 может дополнительно содержать память 608, которая оперативно подключена к процессору 606 и которая может хранить данные для передачи, принятые данные, информацию, относящуюся к доступным каналам, данные, ассоциированные с проанализированным сигналом и/или интенсивность помех, информацию, относящуюся к назначенному каналу, мощности, скорости передачи, или подобному, или любую другую подходящую информацию для оценки канала и осуществления связи через канал. Память 608 может дополнительно хранить протоколы и/или алгоритмы, ассоциированные с оценкой и/или использованием канала (например, основанные на емкости, основанные на производительности, и т.д.). Дополнительно, память 608 может сохранять приоритетные скорости передачи битов, максимальные скорости передачи битов, размеры очереди, и т.д., относящиеся к одному или более однонаправленным каналам, обслуживаемым мобильным устройством 600.
Должно быть принято во внимание, что хранилище данных (например, память 608), описанное в материалах настоящей заявки, может быть либо энергозависимой памятью, либо энергонезависимой памятью, или может включать в себя как энергозависимую, так и энергонезависимую память. В качестве иллюстрации, а не ограничения, энергонезависимая память может включать в себя постоянное запоминающее устройство (ROM), программируемое ROM (PROM), электрически программируемое ROM (EPROM), электрически стираемое PROM (EEPROM) или флэш-память. Энергозависимая память может включать в себя оперативное запоминающее устройство (RAM), которое действует как внешняя кэш-память. В качестве иллюстрации, но не ограничения, RAM доступно во многих формах, таких как синхронное RAM (SRAM), динамическое RAM (DRAM), синхронное DRAM (SDRAM), SDRAM с двойной скоростью передачи (DDR SDRAM), усовершенствованное SDRAM (ESDRAM), Synchlink DRAM (SLDRAM), RAM с шиной прямого резидентного доступа (DRRAM). Память 608 систем и способов предмета изобретения предназначена, чтобы содержать, но не в качестве ограничения, эти и любые другие подходящие типы памяти.
Процессор 606 может быть оперативно подключен к модулю 610 оценки AICH, который анализирует сигнал AICH/E-AICH с базовой станции, чтобы определить указана ли команда перехода. Сигнал AICH/E-AICH может быть ответом на преамбулу произвольного доступа, переданную мобильным устройством 600 на конкретной частоте восходящей линии связи. Сигнал AICH/E-AICH может включать в себя значение AICH, которое указывает на отрицательное подтверждение, и резервное значение E-AICH, которое указывает команду переключения частоты восходящей линии связи из-за дисбаланса нагрузки. Процессор 606 дополнительно может быть подключен к селектору 612 частоты, который осуществляет переход частоты восходящей линии связи в ответ на сигнал AICH/E-AICH, который включает в себя команду переключения частоты. В одном из примеров, частота, на которую был осуществлен переход, может быть предварительно сконфигурирована на мобильном устройстве 600. Мобильное устройство 600 может вызвать процедуры произвольного доступа на новой частоте восходящей линии связи после перехода. Мобильное устройство 600 в качестве еще одного дополнения содержит модулятор 614 и передатчик 616, которые соответственно модулируют и передают сигналы, к примеру, на базовую станцию, другое мобильное устройство, и т.д. Хотя модуль 610 оценки AICH, селектор 612 частоты, демодулятор 604 и/или модулятор 614 изображены отдельно от процессора 606, следует принять во внимание, что они могут быть частью процессора 606 или множества процессоров (не показано).
Фиг.7 - иллюстрация системы 700, которая может способствовать осуществлению связи, ассоциированному с мобильным устройством в беспроводной системе связи в соответствии с аспектом раскрытого предмета изобретения. Система 700 содержит базовую станцию 702 (например, точку доступа,...) с приемником 710, который принимает сигнал(ы) от одного или более мобильных устройств 704 через множество антенн 706 приема, и передатчиком 724, который передает одному или более мобильным устройствам 704 через антенну 708 передачи. Приемник 710 может принимать информацию с антенн 706 приема и оперативно ассоциирован с демодулятором 712, который демодулирует принятую информацию. Демодулированные символы анализируются процессором 714, который может являться процессором, выделенным для анализа информации, принятой приемником 710, генерирования информации для передачи передатчиком 724, процессором, который управляет одним или более компонентами базовой станции 702, и/или процессором, который одновременно анализирует информацию принятую приемником 710, генерирует информацию для передачи передатчиком 724, и управляет одним или более компонентами базовой станции 702. Кроме того, процессор 714 может быть схожим с процессором, описанным выше касательно фиг.6, и который подключен к памяти 716, которая хранит информацию, относящуюся к оцениванию интенсивности сигнала (например, пилотного сигнала) и/или интенсивности помех, данные, которые нужно передать на или принятые от мобильного устройства/устройств 704 (или другой базовой станции (не показано)) и/или любую другую подходящую информацию, относящуюся к выполнению различных действий и функций, изложенных в материалах настоящей заявки.
Кроме того, память 716 может хранить данные для передачи, принятые данные, информацию, относящуюся к доступным каналам, данные, ассоциированные с проанализированным сигналом и/или интенсивностью помех, информацию, относящуюся к назначенному каналу, мощности, скорости, или подобным, или любую другую подходящую информацию для оценки канала и осуществления связи через канал. Память 716 может дополнительно хранить протоколы и/или алгоритмы, ассоциированные с оценкой и/или использованием канала (например, основанные на емкости, основанные на производительности, и т.д.). Базовая станция 702 может также содержать модулятор 722, который может работать совместно с передатчиком 724, чтобы способствовать передаче сигналов (например, данных), к примеру, на мобильные устройства 704, другое устройство и т.д.
Должно быть принято во внимание, что память 716, описанная в материалах настоящей заявки может быть либо энергозависимой памятью, либо энергонезависимой памятью, или может включать в себя как энергозависимую, так и энергонезависимую память. В качестве иллюстрации, а не ограничения, энергонезависимая память может включать в себя постоянное запоминающее устройство (ROM), программируемое ROM (PROM), электрически программируемое ROM (EPROM), электрически стираемое PROM (EEPROM) или флэш-память. Энергозависимая память может включать в себя оперативное запоминающее устройство (RAM), которое действует как внешняя кэш-память. В качестве иллюстрации, но не ограничения, RAM доступно во многих формах, таких как синхронное RAM (SRAM), динамическое RAM (DRAM), синхронное DRAM (SDRAM), SDRAM с двойной скоростью передачи (DDR SDRAM), усовершенствованное SDRAM (ESDRAM), Synchlink DRAM (SLDRAM), RAM с шиной прямого резидентного доступа (DRRAM). Память 708 систем и способов предмета изобретения предназначена, чтобы содержать, но не в качестве ограничения, эти и любые другие подходящие типы памяти.
Процессор 714 дополнительно подключен к модулю 718 оценки нагрузки. Модуль 718 оценки нагрузки может определять нагрузку частоты, основываясь, по меньшей мере, частично, на преамбулах произвольного доступа, отправленных мобильными устройствами 704. Более того, процессор 714 может быть подключен к модулю 720 балансировки, который вырабатывает решение по балансировке, чтобы исправить дисбаланс частоты восходящей линии связи, если он определен модулем 718 оценки нагрузки. Кроме того, хотя модуль 710 оценки нагрузки, модуль 720 балансировки, демодулятор 712 и/или модулятор 722 изображены отдельно от процессора 714, следует принять во внимание, что они могут быть частью процессора 714 или множества процессоров (не показано).
Фиг.8 показывает примерную беспроводную систему 800 связи. Беспроводная система 800 связи изображает одну базовую станцию 810 и одно мобильное устройство 850 для краткости. Однако, следует принять во внимание, что система 800 может включать в себя более чем одну базовую станцию и/или более чем одно мобильное устройство, в которой дополнительные базовые станции и/или мобильные устройства могут быть существенно сходными или отличными от примерной базовой станции 810 и мобильного устройства 850, описанного ниже. Кроме того, следует принять во внимание, что базовая станция 810 и/или мобильное устройство 850 может применять системы (фиг.1-3 и 6-7) и/или способы (фиг.4-7), описанные в материалах настоящей заявки, чтобы способствовать беспроводной связи между ними.
На базовой станции 810, данные трафика для некоторого числа потоков данных предоставляются из источника 812 данных на передающий (TX) процессор 814 данных. Согласно примеру, каждый поток данных может быть передан через соответствующую антенну. Процессор 814 TX форматирует, кодирует и чередует поток трафика данных на основании конкретной схемы кодирования, выбранной для этого потока, чтобы предоставить закодированные данные.
Закодированные данные для каждого потока данных могут быть мультиплексированы с пилотными данными с использованием методики мультиплексирования с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM). Дополнительно или альтернативно, пилотные символы могут быть мультиплексированы с частотным разделением (FDM), мультиплексированы с временным разделением (TDM) или мультиплексированы с кодовым разделением (CDM). Пилотные данные - это типично известная структура данных, которая обрабатывается известным образом и может быть использована на мобильном устройстве 850, чтобы оценить характеристику канала. Мультиплексированные пилотные и закодированные данные для каждого потока данных могут быть модулированы (например, отображены на символы) на основании конкретной схемы модуляции (например, двухпозиционной фазовой манипуляции (BPSK), квадратурной фазовой манипуляции (QPSK), M-фазовой манипуляции (M-PSK), M-квадратурной амплитудной модуляции (M-QAM), и т.д.), выбранной для этого потока данных, чтобы предоставить символы модуляции. Скорость передачи данных, кодирование и модуляция для каждого потока данных могут быть определены инструкциями, выполняемыми или предоставляемыми процессором 830.
T
T
Символы модуляции для потоков данных могут быть предоставлены в процессор 820 TX MIMO, который может дополнительно обрабатывать символы модуляции (например, для OFDM). Затем процессор 820 TX MIMO предоставляет N потоков символов модуляции на N передатчиков (TMTR) с 822a по 822t. В различных вариантах осуществления, процессор 820 TX MIMO применяет веса формирования диаграммы направленности к символам потоков данных и к антенне, с которой символ передается.
T
T
Каждый передатчик 822 принимает и обрабатывает соответствующий поток символов, чтобы предоставить один или более аналоговых сигналов, и дополнительно приводит в определенное состояние (например, усиливает, фильтрует и преобразует с повышением частоты) аналоговые сигналы, чтобы предоставить модулированный сигнал, подходящий для передачи по каналу MIMO. Дополнительно, N модулированных сигналов с передатчиков с 822a по 822t передаются с N антенн с 824a по 824t, соответственно.
R
На мобильном устройстве 850 переданные модулированные сигналы принимаются N антеннами с 852a по 852r, и принятый сигнал с каждой антенны 852 предоставляется на соответствующий приемник (RCVR) с 854a по 854r. Каждый приемник 854 приводит в определенное состояние (например, фильтрует, усиливает, и преобразует с понижением частоты) соответствующий сигнал, оцифровывает приведенный в определенное состояние сигнал, чтобы предоставить отсчеты, и дополнительно обрабатывает отсчеты, чтобы предоставить соответствующий "принятый" поток символов.
R
R
T
Процессор 860 RX данных может принимать и обрабатывать N принятых потоков символов с N приемников 854, основываясь на методике обработки конкретного приемника, чтобы предоставить N "детектированных" потоков символов. Процессор 860 RX данных может демодулировать, деперемежать и декодировать каждый детектированный поток символов, чтобы восстановить данные трафика для потока данных. Обработка процессором 860 RX данных дополняет обработку, выполненную процессором 820 TX MIMO и процессором 814 TX данных на базовой станции 810.
Процессор 870 может периодически определять, какую матрицу предварительного кодирования использовать, как обсуждалось выше. Дополнительно, процессор 870 может формулировать сообщение обратной линии связи, содержащее часть матричных индексов и часть значения ранга.
Сообщение обратной линии связи может содержать различные типы информации касательно линии связи и/или принятого потока данных. Сообщение обратной линии связи может быть обработано процессором 838 TX данных, который также принимает данные трафика для некоторого числа потоков данных из источника 836 данных, модулированных модулятором 880, приведенных в определенное состояние передатчиками с 854a по 854r, и переданных обратно на базовую станцию 810.
На базовой станции 810, модулированные сигналы с мобильного устройства 850 принимаются антеннами 824, приводятся в определенное состояние приемниками 822, демодулируются демодулятором 840 и обрабатываются процессором 842 RX данных, чтобы извлечь сообщение обратной линии связи, переданное мобильным устройством 850. Дополнительно, процессор 830 может обрабатывать извлеченное сообщение, чтобы определить, какую матрицу предварительного кодирования использовать для определения весов формирования диаграммы направленности.
Процессоры 830 и 870 могут руководить (например, контролировать, координировать, управлять, и т.д.) функционированием на базовой станции 810 и мобильном устройстве 850, соответственно. Соответствующие процессоры 830 и 870 могут быть ассоциированы с памятью 832 и 872, которые хранят коды программ и данные. Процессоры 830 и 870 могут также выполнять вычисления, чтобы получать оценки частотной и импульсной характеристики для восходящей линии связи и нисходящей линии связи, соответственно.
Следует понимать, что варианты осуществления, описанные в материалах настоящей заявки, могут быть реализованы в аппаратном обеспечении, программном обеспечении, аппаратно-программном обеспечении, промежуточном программном обеспечении, микрокоде или любой их комбинации. Для реализации аппаратного обеспечения, блоки обработки могут быть реализованы внутри одной или более специализированных интегральных схем (ASICs), цифровых сигнальных процессоров (DSPs), цифровых сигнальных устройств обработки (DSPDs), программируемых логических устройств (PLDs), программируемых вентильных матриц (FPGAs), процессоров, контроллеров, микроконтроллеров, микропроцессоров, других электронных блоков предназначенных, чтобы выполнять функции описанные в материалах настоящей заявки, или их комбинации.
Когда варианты осуществления реализуются в программном обеспечении, аппаратно-программном обеспечении, промежуточном программном обеспечении или микрокоде, программном коде или кодовых сегментах, они могут храниться на машиночитаемом носителе, таком как компонент хранения. Кодовый сегмент может представлять процедуру, функцию, подпрограмму, программу, стандартную программу, стандартную подпрограмму, модуль, пакет программного обеспечения, класс или любую комбинацию инструкций, структур данных или операторов программы. Кодовый сегмент может быть подключен к другому кодовому сегменту или схеме аппаратного обеспечения путем передачи и/или приема информации, данных, аргументов, параметров, или содержимого памяти. Информация, аргументы, параметры, данные, и т.д. могут быть переданы, переадресованы, отправлены посредством использования любых подходящих средств, включая совместное использование памяти, передачу сообщения, маркерную передачу данных, передачу по сети, и т.д.
Для реализации программного обеспечения, методики, описанные в материалах настоящей заявки могут быть реализованы с помощью модулей (например, процедур, функций, и т.д.), которые выполняют функции, описанные в материалах настоящей заявки. Коды программного обеспечения могут храниться на запоминающих устройствах и исполняться процессорами. Запоминающее устройство может быть реализовано внутри процессора или внешне по отношению к процессору, в этом случае оно может быть подключено с возможностью осуществления связи к процессору через различные средства, как известно в данной области техники.
,
Со ссылкой на фиг.9 проиллюстрирована система 900, которая способствует динамической балансировке нагрузки в беспроводных сетях связи. Например, система 900, может находиться, по меньшей мере, частично, внутри базовой станции, мобильного устройства и т.д. Следует принять во внимание, что система 900 представлена как включающая в себя функциональные блоки, которые могут быть функциональными блоками, которые представляют функции, реализуемые процессором, программным обеспечением или их комбинацией (например, аппаратно-программным обеспечением). Система 900 включает в себя логическое группирование 902 электрических компонентов, которые могут действовать в сочетании. К примеру, логическое группирование 902 может включать в себя электрический компонент для установления соединения, по меньшей мере, с одним мобильным устройством на частоте 904 нисходящей линии связи. Дополнительно, логическое группирование 902 может содержать электрический компонент для определения, существует ли дисбаланс нагрузки на частотах 906 восходящей линии связи. Более того, логическое группирование 902 может содержать электрический компонент, передающий сигнал указателя по каналу 908 указателей вхождения в синхронизм. Дополнительно, система 900 может включать в себя память 910, которая сохраняет инструкции для исполнения функций, ассоциированных с электрическими компонентами 904, 906 и 908. Несмотря на то, что электрические компоненты 904, 906 и 908 показаны внешними по отношению к памяти 910, следует понимать, что один или более из них могут существовать внутри памяти 910.
Обращаясь теперь на фиг.10, проиллюстрирована система 1000, которая способствует динамической балансировке нагрузки в беспроводных сетях связи. Например, система 1000, может находиться, по меньшей мере, частично, внутри базовой станции, мобильного устройства и т.д. Следует принять во внимание, что система 1000 представлена как включающая в себя функциональные блоки, которые могут быть функциональными блоками, которые представляют функции, реализуемые процессором, программным обеспечением или их комбинацией (например, аппаратно-программным обеспечением). Система 1000 включает в себя логическое группирование 1002 электрических компонентов, которые могут действовать в сочетании. К примеру, логическое группирование 1002 может включать в себя электрический компонент для соединения с базовой станцией на частоте нисходящей линии связи, спаренной с частотой 1004 восходящей линии связи. Дополнительно, логическое группирование 1002 может содержать электрический компонент для отправки преамбулы произвольного доступа на частоте 1006 восходящей линии связи. Более того, логическое группирование 1002 может содержать электрический компонент, принимающий указатель, который включает в себя команду переключения частоты 1008 восходящей линии связи. Дополнительно, логическое группирование 1002 может включать в себя электрический компонент для перехода на новую частоту 1010 восходящей линии связи. Дополнительно, система 1000 может включать в себя память 1012, которая сохраняет инструкции для исполнения функций, ассоциированных с электрическими компонентами 1004, 1006, 1008 и 1010. Не смотря на то, что электрические компоненты 1004, 1006, 1008 и 1010 показаны как внешние по отношению к памяти 1012, следует понимать, что один или более из них могут существовать внутри памяти 1012.
Различные иллюстративные логические узлы, логические блоки, модули и схемы, описанные в связи с вариантами осуществления, раскрытыми в материалах настоящей заявки, могут быть реализованы или выполнены процессором общего назначения, цифровым сигнальным процессором (DSP), специализированной интегральной схемой (ASIC), программируемой вентильной матрицей (FPGA) или другим программируемым логическим устройством, дискретной вентильной или транзисторной логикой, дискретными аппаратными компонентами или любой их комбинацией, предназначенной для выполнения функций, описанных в материалах настоящей заявки. Процессор общего назначения может быть микропроцессором, но, в альтернативном варианте, процессор может быть любым традиционным процессором, контроллером, микроконтроллером или конечным автоматом. Процессор также может быть реализован в виде комбинации вычислительных устройств, например, комбинации ЦСП и микропроцессора, множества микропроцессоров, одного или более микропроцессоров в соединении с ЦСП ядром, или любой другой такой конфигурации. Дополнительно, по меньшей мере, один процессор может содержать один или более модулей, работоспособных для выполнения одного или более этапов и/или действий, описанных выше.
Дополнительно, этапы и/или действия способа или алгоритма, описанные в связи с аспектами, раскрытыми в материалах настоящей заявки, могут быть осуществлены непосредственно в аппаратном обеспечении, в модуле программного обеспечения, исполняемом процессором или в их комбинации. Модуль программного обеспечения может находиться в памяти RAM, флэш-памяти, памяти ROM, памяти EPROM, памяти EEPROM, регистрах, жестком диске, съемном диске, CD-ROM или любой другой разновидности носителя данных, известной в данной области техники. Примерный носитель данных может быть подключен к процессору, так что процессор может считывать информацию с и записывать информацию на носитель данных. В альтернативном варианте, носитель данных может быть встроен в процессор. Кроме того, в некоторых аспектах процессор и носитель данных могут находиться в ASIC. Дополнительно, ASIC может постоянно находиться в терминале пользователя. В альтернативном варианте, процессор и носитель данных могут находиться в качестве дискретных компонентов в терминале пользователя. Дополнительно, в некоторых аспектах, этапы и/или действия способа или алгоритм могут находиться в качестве одного, или любой комбинации, или набора кодов и/или инструкций на машиночитаемом носителе и/или компьютерно-читаемом носителе, который может быть заключен в компьютерный программный продукт.
В одном или более аспектов описанные функции могут быть реализованы в аппаратном обеспечении, программном обеспечении, аппаратно-программном обеспечении или в любой их комбинации. Если функции реализованы в программном обеспечении, то они могут храниться или передаваться, как одна или более инструкций или код на компьютерно-читаемом носителе. Компьютерно-читаемые носители включают в себя как компьютерные носители данных, так и средства связи, включая любой носитель, который способствует переносу компьютерной программы из одного места в другое. Носитель данных может быть любым носителем, к которому можно осуществить доступ компьютером. В качестве примера, но не ограничения, такие компьютерно-читаемые носители могут содержать RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM или другой оптический дисковый накопитель, магнитный дисковый накопитель или другие магнитные устройства хранения, или любое другое устройство, которое может быть использовано, чтобы переносить или хранить желаемый программный код в форме инструкций или структур данных, к которым можно получить доступ компьютером. Также любое соединение может быть определено, как компьютерно-читаемый носитель. Например, если программное обеспечение передается с веб-сайта, сервера или другого удаленного источника с использованием коаксиального кабеля, волоконно-оптического кабеля, витой пары, цифровой абонентской линии (DSL) или беспроводных технологий, таких как инфракрасная, радио и микроволновая, то коаксиальный кабель, волоконно-оптический кабель, витая пара, или беспроводные технологии, такие как инфракрасная, радио и микроволновая, включаются в определение устройства. Термин диск (disk и disc), используемый в материалах настоящей заявки, включает в себя компакт-диск (CD), лазерный диск, оптический диск, цифровой многофункциональный диск (DVD), гибкий диск и blu-ray диск, где магнитные диски (disk) обычно воспроизводят данные магнитным образом, в то время как оптические диски (disc) обычно воспроизводят данные оптически с помощью лазеров. Комбинации вышеприведенного также должны быть также включены в объем компьютерно-читаемых носителей.
В то время как вышеупомянутое раскрытие обсуждает иллюстративные аспекты и/или варианты осуществления, следует отметить, что различные изменения и модификации могли быть сделаны в материалах настоящей заявки без отступления от объема описанных аспектов и/или вариантов осуществления, как определено прилагающимися пунктами формулы изобретения. Более того, хотя элементы описанных аспектов и/или вариантов осуществления могут быть описаны или заявлены в единственном числе, рассматривается множественное число, если нет явно сформулированного ограничения на единственное число. Дополнительно, весь или часть любого аспекта и/или варианта осуществления может быть использован со всем или частью любого другого аспекта и/или варианта осуществления, если не сформулировано обратное.
Вышеописанное включает в себя примеры одного или более вариантов осуществления. Конечно, невозможно описать каждую возможную комбинацию компонентов или методологий для целей описания вышеуказанных вариантов осуществления, но специалист в данной области техники может заметить, что возможны многие дополнительные комбинации и перестановки различных вариантов осуществления. Соответственно, описанные варианты осуществления предназначены для того, чтобы заключить в себе все такие изменения, модификации и варианты, которые попадают в характер и объем прилагающейся формулы изобретения. Более того, в той степени, в которой термин "включает в себя" используется либо в подробном описании, либо в формуле изобретения, такой термин предназначен, чтобы быть «включающим в себя», похожим образом и термин "содержит" интерпретируется как "содержащий" при применении как переходное слово в формуле изобретения.