Система и способ управления с помощью мобильного доступа

 

Изобретение относится к технике связи, конкретно к системе мобильной радиосвязи, в которой минимизированы радиопомехи, создаваемые мобильными радиостанциями, инициирующие связь с неподвижными радиостанциями. Технический результат - повышение скорости передачи данных и уменьшение уровня радиопомех. Каждая базовая станция (БС_j) передает параметр доступа максимальной скорости передачи данных, и любая мобильная станция (МС_м), принимающая этот параметр и осуществляющая поиск доступа с более высокой скоростью передачи данных, воздерживается от передачи сообщения запроса доступа. В другом варианте осуществления, каждая мобильная станция (МС_м) рассчитывает по своим потерям на трассе к базовой станции (БС_j) уровень мощности, с которой она должна передавать, чтобы усилить доступ, а также действие этой передачи на уровне помехи целевой базовой станции (БС₁) и соседних базовых станций (БС₂, БС_j). Если передача с требуемым уровнем мощности увеличивает уровень помехи любой базовой станции (БС_j) выше ее максимальной пропускной способности, передача запрещается. Система наиболее эффективна в мобильных системах радиосвязи с сотовой структурой зоны обслуживания МДКРК. 4 с. и 11 з.п. ф-лы, 4 ил.

Предпосылки создания изобретения

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение касается систем мобильной радиосвязи и, более конкретно, способа и системы минимизирования радиопомех, создаваемых мобильными радиостанциями, инициирующими связь с неподвижными радиостанциями.

Описание предшествующего уровня техники

В сетях линий радиосвязи с сотовой структурой зоны обслуживания, мобильная абонентская радиостанция может инициировать телефонный вызов на базовую станцию в любое время посредством процесса, известного под названием установки вызова с произвольным доступом. Процесс произвольного доступа применяется не только для инициирования вызова мобильной станцией, но также первой передачи мобильной станции ответа на сигнал поискового вызова от связанной в данный момент с мобильной станцией базовой станции. В каждой из этих ситуаций, величина мощности, с которой мобильная станция передает первоначальное сообщение доступа на базовую станцию, может оказать сильное воздействие на общее качество связи между базовой станцией и другими мобильными станциями.

В системах радиосвязи с сотовой структурой зоны обслуживания используются два основных способа модуляции: аналоговая и цифровая. В качестве первой, исторически более обычным способом является многостанционным доступом с частотным разделением каналов (МДЧРК), при котором производится манипулирование большим количеством соединений по вызовам между множеством мобильных станций и одной базовой станцией. При МДЧРК имеющийся радиочастотный спектр делится на множество каналов. Каждой мобильной станции назначается отдельный и отличный частотный канал, и этот канал непрерывно занимается на всем протяжении этого соединения с этой базовой станцией. Позже, для увеличения эффективности использования спектра в сотовых системах радиосвязи ввели методы цифровой модуляции. Основными используемыми способами цифровой модуляции являются многостанционный доступ с временным разделением каналов (МДВРК) и многостанционный доступ с кодовым разделением каналов (МДКРК). При методе МДВРК, различным мобильным станциям назначаются отдельные короткие временные интервалы при периодически повторяющемся кадре информации, во время которого они передают пакеты дискретизированных данных, содержащих информацию речевого сигнала и управления. Таким образом, несколько отдельных мобильных станций разделяют по времени один частотный канал, ранее занимаемый одной мобильной станцией, и благодаря чему увеличивают эффективность, с которой используется имеющийся радиочастотный спектр. При методе МДКРК, каждые речевые и информационные сигналы от множества мобильных станций отдельно кодируются различным псевдошумовым (ПШ) элементарным кодом расширенного спектра, который отличает свой сигнал от сигнала других мобильных станций. Все сигналы, кодированные ПШ-кодом, затем передаются посредством передачи сигналов с расширенным спектром в одной и той же относительно широкой полосе частот. Хотя все сигналы, кодированные ПШ-кодом, перекрывают друг друга по времени и частоте, они декодируются посредством корреляции с ПШ-кодом, связанным с требуемым речевым/информационным сигналом конкретной мобильной станции.

Вследствие того, что мобильная станция свободно перемещается в каждой из ячеек системы связи с сотовой структурой зоны обслуживания, физическое расстояние между каждой из мобильных станций и связанной с ней базовой станцией может значительно изменяться. Поскольку потери на распространение радиосигнала между радиопередающим и радиоприемным устройствами обычно увеличиваются в зависимости от четвертой степени расстояния между ними, обычно возникают очень большие разницы в уровнях сигналов, принимаемых на базовой станции от различных отдельных мобильных станций. Имеются различные методы снижения помех между различными сигналами соответственных мобильных станций. Тем не менее, помеха присутствует в результате большого неравенства расстояний между каждой из мобильных станций и их общей базовой станцией и, таким образом, большой разницы между уровнями сигналов различных мобильных станций.

Проблема регулирования мощности, связанная с мобильными станциями, сильно усугубляется в случае систем МДКРК, где мобильная станция, принимающая с двойной мощностью сигнал другой мобильной станции, занимает двойную информационную емкость системы этой станции (предполагая, что мобильные станции имеют одну и ту же ощутимую потерю на трассе). Кроме того, мобильная станция, передающая с более высокой скоростью передачи данных, чем другая мобильная станция, также занимает большую часть ресурсов системы, чем данная мобильная станция. Хотя в системах МДКРК обычно чрезвычайно важную роль играет регулирование мощности, на которой осуществляет передачу мобильная станция, особенно критичной является регулирование мощности, с которой мобильная станция осуществляет поиск первоначального доступа к базовой станции.

Как показано на фиг.1, обычный способ, используемый мобильной станцией при поиске доступа к базовой станции в системе радиосвязи состоит в постепенном увеличении уровня мощности, с которой посылается сообщение запроса доступа на базовую станцию, пока на мобильной станции не будет принято сообщение с подтверждением приема от базовой станции. То есть, исходное сообщение о доступе вначале передается с заранее выбранном уровнем мощности, а затем, если с базовой станции не принимается подтверждение приема, мобильная станция через несколько миллисекунд повторяет сообщение запроса доступа на несколько более высоком уровне мощности. Она продолжает постепенно увеличивать мощность своих передач до тех пор, пока мобильная станция ни получит подтверждение приема сообщения о доступе с базовой станции. Мощность, с которой действительно разрешен доступ для мобильной станции, будет несколько выше действительной мощности, которая была необходима для достижения связи. Эта степень “перерегулирования” зависит от быстроты, с которой увеличивается мощность мобильной станции, то есть чем быстрее возрастает мощность, тем больше перерегулирование.

Если базовая станция никогда не разрешает доступ, например из-за отсутствия информационной емкости системы или необходимых ресурсов аппаратного средства, мобильная станция увеличивает уровень своей мощности до максимума, пока ни прекратит попытки. После этого она может повторить цикл и неоднократно начинать этот процесс. Если многие мобильные станции тщетно пытаются получить доступ в систему, и каждая мобильная станция передает сообщение запроса доступа с постепенно увеличивающимся уровнем мощности, то это может привести к серьезной потере ресурсов системы, особенно в системах МДКРК.

Предложены некоторые способы для начального определения подходящей мощности, с которой следует начинать доступ мобильной станции к базовой станции. Например, в патенте США №5278992 предложен способ, в соответствии с которым мобильная станция выполняет расчет на основании контролируемой мощности передачи и уровня принятого сигнала на базовой станции. Однако, такой способ не может предотвратить попытки доступа мобильной станцией, которые в конечном итоге оказываются безуспешными. Они все же приводят к дополнительному увеличению уровня помехи в системе и вследствие этого к ухудшению работы системы.

Таким образом, необходим способ запрещения попыток доступа мобильной станцией, которые либо окажутся безуспешными, либо приведут к чрезмерной степени помех и ухудшению работы системы.

Краткое изложение сущности изобретения

В одном аспекте, изобретение сохраняет качество обслуживания в системе цифровой радиосвязи посредством вещательной передачи базовой станцией в пределах сети значения параметров доступа максимальной скорости передачи данных, представляющих максимальную скорость передачи данных, с которой могут быть разрешены дополнительные доступы в сеть базовой станцией без неприемлемого ухудшения обслуживания в пределах сети. Параметр доступа максимальной скорости передачи данных принимается на мобильной станции, желающей осуществить доступ к сети, и сравнивается со скоростью передачи данных, с которой подвижная станция желает осуществить доступ к сети. Если доступ, желаемый упомянутой мобильной станцией, происходит на более высокой скорости передачи данных, чем значение параметра доступа максимальной скорости передачи данных, передача сигнала запроса доступа с мобильной станции запрещается.

В другом аспекте, настоящее изобретение включает в себя управление доступом в сотовую систему радиосвязи мобильной станцией, осуществляющей поиск доступа к базовой станции с заданным качеством обслуживания, имеющим связанное значение отношения сигнал-шум (ОСШ). Базовая станция регулярно осуществляет передачу значений параметров, включающих мощность, с которой она затем передает на мобильные станции, общую помеху (П_общ), в данный момент имеющуюся на базовой станции, и максимальную помеху (П_макс), которую может допустить станция.

Мобильная станция принимает каждое из передаваемых базовой станцией значений параметров мощности, общей помехи и максимальной помехи. Мобильная станция измеряет уровень сигнала, принятого от базовой станции, и вычисляет потери на трассе в виде разности между мощностью передачи базовой станции и уровнем ее сигнала, принятого на мобильной станции. Мобильная станция вычисляет также по потерям на трассе значение мощности, с которой мобильная станция должна передавать на базовую станцию, чтобы она принимала уровень сигнала, имеющий адекватное значение ОСШ для требуемого мобильной станцией качества обслуживания. На мобильной станции рассчитывается новое значение общей помехи для базовой станции, на основании начала передачи базовой станции на рассчитанной величине мощности. Затем мобильная станция определяет, превышает ли или нет новое значение общей мощности на базовой станции максимальное значение мощности, которое может допустить базовая станция и запрещает передачу сигнала сообщения запроса доступа с мобильной станции, если новое расчетное общее значение мощности на базовой станции превышает максимальное значение мощности.

В дополнительном аспекте, настоящее изобретение включает в себя множество других базовых станций, граничащих с целевой базовой станцией, к которой мобильная станция ищет доступ, и эти соседние базовые станции передают значения текущей мощности передачи, П_общ и П_макс. Мобильная станция дополнительно рассчитывает по потерям на трассе величину мощности, с которой мобильная станция должна передавать на целевую базовую станцию, с которой она ищет доступ, чтобы осуществлялся прием с уровнем сигнала, имеющем адекватное значение ОСШ для качества обслуживания, требуемого мобильной станцией. Затем мобильная станция вычисляет потери по трассе для каждой соседней базовой станции (например на основании измеряемого уровня сигнала и передаваемой информации о мощности передачи). По этой информации мобильная станция рассчитывает новое значение общей помехи на каждой из множества других базовых станций, соседних с базовой станцией, к которой мобильная станция ищет доступ, если мобильная станция начинает передачу на рассчетной величине мощности. Если новое значение общей мощности на каждой из множества других соседних базовых станций превышает максимальное значение мощности, которое каждая из соседних базовых станций может допустить, мобильная станция запрещает передачу сигнала сообщения запроса доступа на базовую станцию, к которой она ищет доступ.

Краткое описание чертежей

Для понимания настоящего изобретения, дополнительных решаемых задач и его преимуществ, теперь можно осуществить ссылку на последующее описание, приведенное совместно с прилагаемыми чертежами, на которых:

фиг.1 представляет график, иллюстрирующий линейное изменение мощности мобильной станции, осуществляющей поиск доступа к базовой станции в соответствии с известным уровнем техники;

фиг.2 представляет блок-схему, иллюстрирующую процесс управления доступом мобильной станции в системе радиосвязи с мобильными объектами в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения;

фиг.3 представляет блок-схему, иллюстрирующую метод управления доступом мобильной станции в системе радиосвязи в соответствии с настоящим изобретением;

фиг.4 представляет блок-схему, иллюстрирующую процесс управления доступом мобильной станции в системе радиосвязи с мобильными объектами в соответствии с другим аспектом настоящего изобретения.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления

В мобильных системах связи с сотовой структурой зоны обслуживания имеется ограниченное количество наличной емкости системы в каждой ячейке. Например, в сотовой системе радиосвязи МДКРК каждая базовая станция имеет конечную емкость общей принимаемой внутриполосной мощности (общая сумма мощности, принятой на базовой станции от каждой из мобильных станций, с которыми находится в связи базовая станция, плюс мощность, принятая на базовой станции от мобильных станций, обслуживаемых базовыми станциями в соседних ячейках), с которой она может справиться, и все же принимать сигналы от мобильных станций, расположенных на другой периферии этой ячейки. Каждая мобильная станция вносит вклад в общий уровень помех в пределах ячейки в виде значения, пропорционального мощности, с которой эта мобильная станция передает сигнал на базовую станцию, а также скорости передачи данных, с которой передается ее сигнал. Из-за того, что ослабление сигнала, проходящего через атмосферу от передающего устройства к приемному устройству, является функцией четвертой степени расстояния между двумя устройствами, приемное устройство находящейся дальше от базовой станции, должна передавать на значительно более высокой мощности, чем мощность ближайшей базовой станции, чтобы осуществлялся прием на базовой станции с заданным качеством сигнала.

Всякий раз, когда мобильная станция осуществляет поиск доступа от базовой станции, либо начальный доступ, либо в ответ на поисковый вызов с базовой станции, она должна передавать на начальном уровне мощности, который по ее предположению является достаточным для приема на базовой станции с заданным качеством сигнала. Сигнал, передаваемый мобильной станцией, осуществляющей поиск доступа к сети, состоит из начального сообщения запроса доступа, передаваемого с относительно низким уровнем мощности. Если мобильная станция не принимает сигнал подтверждения приема от базовой станции, показывающий, что она приняла запрос доступа мобильной станции, мобильная станция повторно передает сигнал с несколько более высоким уровнем мощности. Если подтверждение приема не принято от базовой станции, то цикл повторяется с увеличивающимся уровнем мощности при каждой передаче до приема сигнала подтверждения приема. Каждая из постепенно увеличивающихся более мощных передач от мобильной станции увеличивает уровень помех в пределах ячейки и вследствие этого дифференциально ухудшает качество обслуживания, представляемого всем другим мобильным станциям в ячейке базовой станцией.

На фиг.1 представлен график, показывающий традиционный способ управления мощностью с обратной связью, осуществляющий доступ к базовой станции мобильной станцией в сотовой системе. В момент времени t_o мобильная станция начинает передачу сигнала запроса доступа по направлению к базовой станции на начальной мощности Р_o. Если подтверждение приема доступа от базовой станции не примет мобильная станция, она продолжает увеличивать мощность до момента времени t₁, в который достигается уровень мощности P₁, и в это время базовая станция обнаруживает сигнал, содержащий сообщение запроса доступа, от мобильной станции, прогоняет свой алгоритм управления доступом и определяет что будет позволен доступ запрашивающей мобильной станцией. Однако, к моменту времени, когда базовая станция может обработать запрос доступа от мобильной станции и ответить ей, что запрос доступа принят и разрешен, мобильная станция продолжает увеличивать мощность до тех пор, пока в момент времени t₂ мощность достигнет относительно более высокого уровня Р₂. После этого базовая станция подает команду на мобильную станцию уменьшить уровень своей мощности до значения Р₃, которое является минимальным значением, необходимым для поддержания требуемого уровня качества связи между мобильной станцией и базовой станцией. Период времени между ₁ и t₂ дает большое дополнительное приращение излишней мощности ΔP₁, вводимой в ячейку мобильной станцией. Это введение дополнительной мощности расходует ценные ресурсы системы и приводит к значительному ухудшению качества обслуживания, которое базовая станция может передавать всем другим мобильным станциям в системе.

Кроме того, может случиться, что после попытки мобильной станции доступа к базовой станции и дифференциального увеличения своей мощности до максимального значения, она может все же получить доступ. Доступ может быть отвергнут по многим причинам, включая отсутствие ресурсов системы на базовой станции (система работает с максимальной пропускной способностью) или отсутствие специальных ресурсов аппаратного средства на базовой станции, чтобы обеспечить обслуживание, запрашиваемое мобильной станцией. Однако, мобильная станция может продолжать циклические повторные попытки с целью получения доступа к базовой станции посредством линейного увеличения мощности, с которой сообщение запроса доступа много раз передается по направлению к базовой станции. Эта схема, повторяемая множеством мобильных станций, осуществляющих поиск доступа, может значительно ухудшить качество обслуживания в пределах данной ячейки.

Следует понимать, что имеются другие способы, с помощью которых мобильная станция осуществляет поиск доступа в систему, отличные от вышеописанного в связи с фиг.1 процесса линейного изменения мощности. Одним способом служит, например, способ Элоха с делением на временные интервалы, посредством которого мобильная станция передает начальное сообщение запроса доступа со сравнительно высокой мощностью, и затем повторно передает его, если с базовой станции не будет принято подтверждение приема. В любом случае, мощность, вводимая в систему мобильной станцией, потребляет ценные ресурсы системы.

Как отмечено выше, качество обслуживания, запрашиваемого мобильной станцией (то есть, скорость передачи данных, с которой она желает получить доступ к базовой станции), также оказывает влияние на уровень помехи в системе. То есть, если осуществляется поиск вывода речевого сигнала с низкой скоростью передачи данных, такой вывод требует меньше мощности для поддержания, чем вывод пакета на базовую станцию с высокой скоростью передачи данных. Максимальная скорость передачи данных зависит от качества требуемого обслуживания (то есть коэффициента ошибок в битах, задержки), поэтому различие в максимальных скоростях передачи данных может зависеть от разницы качества требуемых уровней обслуживания. Таким образом, состояние, разрешен ли доступ мобильной станции к базовой станции или нет, может быть функцией типа соединения, которое требуется базовой станцией. Если мобильной станции известно, имеет ли в данный момент или нет базовая станция емкость, чтобы дать возможность доступа дополнительной мобильной станции с заданной скоростью передачи данных, она может избежать бесполезного цикла линейного увеличения своей мощности и получающейся в результате потери ресурса системы.

Таким образом, в одном аспекте настоящего изобретения, как показано на блок-схеме фиг.2, базовая станция регулярно вычисляет по своей оставшейся информационной емкости параметр доступа максимальной скорости передачи данных на этапах 21 и 22, передает канал параметра на вещательном канале, принимаемый всеми мобильными станциями в пределах своей зоны. Этот параметр показывает максимальную скорость передачи данных, с которой базовая станция может разрешить в этот момент дополнительное обслуживание. Каждая мобильная станция в зоне базовой станции принимает на этапе 23 этот вещательный параметр доступа максимальной скорости передачи данных, если на основании сравнения на этапе 24 она осуществляет поиск доступа на скорости передачи данных выше, чем скорость, определяемая базовой станцией в качестве максимально допустимой, она вообще не производит поиск доступа на этапе 25. Если на основании сравнения на этапе 24 скорость передачи системой параметра доступа максимальной скорости передачи данных больше, чем скорость передачи данных, для которой осуществляется поиск доступа мобильной станцией, то на этапе 26 осуществляется поиск доступа с базовой станции. Как только этот доступ будет разрешен, базовая станция повторно вычисляет максимальную скорость передачи данных, с которой все еще может быть разрешен дополнительный доступ, и изменяет передаваемый параметр с целью согласования с новым значением. Этот процесс исключает введение излишней помехи в систему мобильными станциями, осуществляющими поиск доступа к системе, если базовая станция в данный момент не имеет информационной емкости, чтобы позволить осуществить этот доступ.

В другом аспекте настоящего изобретения, сама мобильная станция оценивает действие своего достижения доступа к базовой станции и степень ухудшения качества системы в качестве результата этого доступа.

Рассматривая далее фиг.3, отметим, что здесь показаны базовые станции БC₁, БС₂,...,БС_j, обслуживающие пару мобильных станций MC₁,...,МС_M. Мобильная станция MC₁ связывается с базовой станцией БС₂ и имеет определенную величину ОСШ. В зависимости от качества требуемого обслуживания, мобильная станция знает, что ОСШ должно поддерживаться так, чтобы поддерживать связь (например ОСШ зависит от содержащейся траектории радиоканала). Мобильная станция MC₁ может также измерять потери на трассе в обратном канале сигнала от БС₂ к MC₁. Это определяется посредством получения сведений о выходной мощности БС₂ (которая периодически осуществляет передачу в виде параметра базовой станцией), и измерения величины сигнала от БС₂, принятого на MC₁. Разница между двумя величинами является потерей на трассе обратной линии связи. Может оказаться разумным, чтобы были такими же потери на трассе в прямой линии связи от MC₁ к БС₂. Следовательно, мобильная станция MC₁ знает, с какой мощностью она должна передавать, чтобы ее сигнал был принят на базовой станции БС₂ при данной величине сигнала, поскольку она знает, какие будут потери на трассе в сигнале, а также желательное ОСШ на базовой станции. Кроме того, базовая станция БС₂ периодически передает параметр, включающий в себя величину общей помехи (П_общ), которую она имеет в данный момент. П_общ представляет общую мощность в данной полосе частот, то есть сумму мощности всех абонентов, связывающихся с этой базовой станцией в этот момент, плюс сумму всех помех от всех других мобильных станций в системе в данный момент времени. Эта величина П_общ,БС1 может непрерывно передаваться не только базовой станцией БC₁, но также всеми соседними базовыми станциями в зоне БС₂,...,БC_j. Аналогично этому, каждая базовая станция (включая обслуживающие базовые станции) может передавать П_общ,БС2 и П_общ,БСj, так что каждая мобильная станция в зоне может принимать величину общей помехи П_общ не только из-за своей обслуживающей станции, но также из-за каждой из соседних базовых станций.

Аналогично этому, базовая станция БC₁ также периодически передает величину П_{макс,БС1}, которая представляет максимальную величину помехи, с которой эта базовая станция способна иметь дело и все еще принимать сигнал от мобильной станции на внешних окраинах границы ячейки. Точно так же, каждая базовая станция (включая обслуживающие базовые станции) может также передавать П_макс из-за каждой из соседних базовых станций, находящихся также в регионе.

Каждая мобильная станция имеет установленное ОСШ для типа обслуживания, которое она ожидает иметь, обозначенное индексом ОСШ_общ,МС1 для качества обслуживания, требуемого мобильной станцией MC₁. Как упоминалось выше, каждая мобильная станция знает также потери на трассе из-за ее связи со своей обслуживающей базовой станцией, а также любой из соседних базовых станций, обозначенные индексом ПТ_МС1,БСх для мобильной станции MC₁ и любой из соседних базовых станций. Точно так же данные передает каждая из других базовых станций, а определения качества обслуживания и потери на трассе известны каждой из других мобильных станций, таких как МС_м.

Каждая мобильная станция знает, что обслуживание, которое она хотела бы начать получать от базовой станции, требует определенного ОСШ, и она может вычислять потери на трассе от каждой из базовых станций, которые она слышит. Это осуществляется благодаря знанию мощности, с которой базовая станция осуществляет передачу (параметра, регулярно передаваемого базовой станцией) и измерение мощности, с которой этот сигнал принимается, где разница в децибелах является потерями на трассе. Таким образом, мобильная станция, знающая П_общ,БС1, может вычислить, с какой мощностью она должна передавать на каждую базовую станцию, чтобы базовая станция могла принять ее сигнал из-за данного ОСШ. ОСШ и П_общ,БС1 обеспечивают требуемую принимаемую мощность, которая вместе с потерями на трассе дает требуемую мощность передачи. При данных требуемой мощности передачи базовой станцией и текущей помехи, испытываемой базовой станцией (П_общ,БС1), мобильная станция может рассчитывать новую величину общей помехи, которая будет присутствовать на этой базовой станции, если она передает с требуемой мощностью передачи, необходимой для приема обслуживания, которое она в этом случае требует. Если новая общая помеха на этой базовой станции (П_общ,БС1) выше максимальной общей помехи [П_{макс,БС1}), с которой базовая станция может справиться, мобильная станция запрещает передачу сигнала доступа. В противном случае, если мобильная станция преуспеет, и поисковый доступ окажется на уровне мощности, требуемой для получения желаемого ею типа обслуживания, она продвинет уровень помехи базовой станции сверх его максимального допустимого значения и сильно ухудшит качество связи других абонентов системы, подключенных к этой базовой станции.

Точно также, система может селективно разблокироваться для выполнения не только расчетов в мобильной станции в отношении ее действия передачи сигнала доступа на своей обслуживающей теперь базовой станции, но также действия на передачу этого сигнала доступа на каждой из соседних базовых станций. Поскольку мобильная станция может принимать данные П_общ и П_макс из-за каждой из соседних базовых станций от обслуживающей базовой станции или от соседних базовых станций, а также уровня передаваемого сигнала, и измерять уровень принятого сигнала, она может аналогичным образом вычислить действие этой передачи сигнала доступа, имеющего уровень мощности такой величины, которую она должна передать, чтобы добиться доступа также на каждой из соседних базовых станций. Таким образом, мобильная станция может запретить передачу сигнала запроса доступа на основании не только ухудшения качества обслуживания на своей собственной базовой станции, но может также запретить передачу на основании ее влияния на качество обслуживания на соседних базовых станциях.

Рассматривая далее фиг.4, отметим, что здесь показана блок-схема, изображающая последовательность этапов, используемых при выполнении способа в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения. На этапе 101 мобильная станция начинает попытку доступа, а на этапе 102 мобильная станция принимает П_общ и П_макс из-за каждой из множества соседних базовых станций от обслуживающих базовых станций или от каждой из соседних базовых станций. На этапе 103 мобильная станция измеряет потери на трассе к базовой станции, к которой она желает иметь доступ, а также к соседним с ней базовым станциям. На этапе 104 мобильная станция рассчитывает мощность передачи, требуемую для доступа к каждой базовой станции с выбранной скоростью передачи данных, заданным качеством обслуживания, имеющим заданную величину ОСШ. На этапе 105 мобильная станция рассчитывает новую мощность общей помехи (П_{общ,нов}), принимаемую каждой из окружающих базовых станций, если бы передача велась на вычисленной необходимой мощности передачи, чтобы добиться доступа на заданной скорости передачи данных.

На этапе 106 мобильная станция оценивает, больше ли новая мощность П_{общ,нов}, чем П_макс или нет для каждой из данных базовых станций. Если больше, то на этапе 107 подвижная станция запрещает доступ к сети. На этапе 108 она может оказаться меньше выбранной скорости передачи данных, с которой она осуществляет поиск доступа и возвращается к этапу 101 для попытки вновь рассчитать результаты своего доступа на более низкой скорости передачи данных. Однако, если на этапе 106 новая П_{общ,нов} была не больше, чем П_макс для данной базовой станции, мобильная станция переходит к этапу 109 и передает запрос доступа в сеть с рассчитанным уровнем мощности передачи, необходимым для достижения доступа для данного качества обслуживания, которое она запрашивает. И наконец, на этапе 110 сеть оценивает запрос мобильной станции в отношении доступа и определяет, имеются ли или нет все другие необходимые критерии в сети для разрешения доступа мобильной станции с данным требуемым типом обслуживания.

Как можно видеть, соответствующая настоящему изобретению система, сильно увеличивает качество обслуживания каждого из абонентов в сети. Она запрещает мобильной станции осуществлять поиск допуска в сеть, если такая попытка доступа оказывается либо неприемлемой для общего качества обслуживания, представляемого сетью другим мобильным станциям, или если доступ ухудшает обслуживание мобильных станций сетью до такой степени, что доступ этой мобильной станции для такого найденного качества обслуживания оказывается нежелательным.

Хотя на прилагаемых чертежах и в вышеприведенном описании показаны и описаны соответствующие настоящему изобретению предпочтительные варианты осуществления способа и устройства, следует понимать, что изобретение не ограничивается описанным вариантом (вариантами) осуществления, а его можно различным образом перестраивать, видоизменять и заменять, не выходя при этом за рамки сущности изобретения, как установлено и определено в нижеприведенной формуле изобретения.

Формула изобретения

1. Способ сохранения качества обслуживания в цифровой системе радиосвязи, содержащий этапы, при которых осуществляют передачу с базовой станции в сети значения параметра максимальной скорости передачи данных, представляющего максимальную скорость передачи данных, с которой можно разрешать дополнительный доступ к сети базовой станцией без неприемлемого ухудшения обслуживания в сети, прием упомянутой передачи параметра доступа с максимальной скоростью передачи данных на мобильной станции, требующей доступа к сети, осуществляют сравнение в мобильной станции значения параметра доступа максимальной скорости передачи данных со значением скорости передачи данных, на которой мобильная станция требует доступ к сети, и запрещают передачу сигнала запроса доступа с мобильной станции, если доступ, требуемый упомянутой мобильной станцией, происходит при скорости передачи данных большей, чем значение параметра доступа максимальной скорости передачи данных.

2. Способ по п.1, который включает в себя дополнительный этап, при котором осуществляют повторный расчет значение упомянутого параметра доступа максимальной скорости передачи данных в упомянутой базовой станции относительно каждого дополнительного успешного доступа мобильной станцией в сеть.

3. Способ по п.1, в котором упомянутое значение параметра доступа максимальной скорости передачи данных указывает, что отсутствует ограничение по скорости передачи данных, с которой мобильная станция может осуществлять доступ к системе.

4. Способ по п.1, в котором система цифровой радиосвязи представляет собой систему многопользовательского доступа к кодовым разделениям каналов (МДКРК).

5. Система для сохранения качества обслуживания в системе цифровой радиосвязи, содержащая базовую станцию в сети, выполненную с возможностью передачи значения параметра доступа максимальной скорости передачи данных, представляющего максимальную скорость передачи данных, на которой могут быть разрешены дополнительные доступы к сети базовой станцией без неприемлемого ухудшения обслуживания в сети, и мобильную станцию, требующую доступа к сети, причем мобильная станция выполнена с возможностью приема упомянутой передачи параметра доступа максимальной скорости передачи данных на мобильной станции, требующей доступа к сети, сравнения в мобильной станции значения параметра доступа максимальной скорости передачи данных со значением скорости передачи данных, на которой мобильная станция желает осуществить доступ к сети, и запрещения передачи сигнала запроса доступа от мобильной станции, если доступ, желаемый упомянутой мобильной станцией, происходит со скоростью передачи данных большей, чем значение параметра доступа максимальной скорости передачи данных.

6. Система по п.5, в которой базовая станция выполнена с возможностью расчета значения упомянутого параметра доступа максимальной скорости передачи данных в ответ на каждый дополнительный успешный доступ к сети мобильной станцией.

7. Система по п.5, в которой упомянутый параметр доступа максимальной скорости передачи данных указывает, что отсутствует ограничение по скорости передачи данных, с которой мобильная станция может осуществлять доступ к системе.

8. Система по п.5, в которой система цифровой радиосвязи представляет собой систему МДКРК.

9. Способ для управления доступом к системе радиосвязи с сотовой структурой зоны обслуживания мобильной станции, осуществляющей поиск доступа к базовой станции с заданным качеством обслуживания и скоростью передачи данных, имеющей соответствующее значение ОСШ, и в котором базовая станция регулярно транслирует значения параметра, отображающего мощность, с которой базовая станция затем передает на мобильные станции, общую помеху (Побщ), в данный момент имеющуюся на базовой станции, и максимальную помеху (Пмакс), которую допускает базовая станция, причем упомянутый способ содержит этапы, при которых осуществляют прием на упомянутой мобильной станции каждого из упомянутых значений параметров мощности передачи, общей помехи и максимальной помехи упомянутой базовой станцией, осуществляют измерение в упомянутой мобильной станции значения сигнала, принимаемого с упомянутой базовой станции, и вычисление потерь на трассе в виде разности в дБ между мощностью радиопередачи базовой станции и значением сигнала, вычисляют в мобильной станции по упомянутым потерям на трассе значения мощности, с которым мобильная станция должна передавать на базовую станцию, чтобы она осуществила прием значения сигнала, имеющего адекватное значение ОСШ для качества обслуживания, желаемого мобильной станцией, вычисляют в мобильной станции новое значение общей помехи на базовой станции, если мобильная станция начинает передачу на расчетном значении мощности, определяют, превышает ли новое значение общей мощности на базовой станции значение максимальной помехи, которую базовая станция может допустить, и запрещают передачу сигнала сообщения запроса доступа от мобильной станции на базовую станцию, если новое расчетное общее значение помехи на базовой станции превышает величину максимальной помехи, которую базовая станция может допустить.

10. Способ по п.9, в котором система включает в себя множество других базовых станций, соседних с упомянутой базовой станцией, к которой упомянутая мобильная станция ищет доступ, и каждая из этих соседних базовых станций передает свои текущие значения мощности передачи, Побщ и Пмакс, и в котором мобильная станция выполняет следующие дополнительные этапы, при которых осуществляют вычисление в мобильной станции по упомянутым потерям на трассе величины мощности, с которой мобильная станция должна передать на упомянутую базовую станцию, к которой она ищет доступ, чтобы осуществлялся прием сигнала, имеющего адекватное значение ОСШ для качества обслуживания, желаемого мобильной станцией, вычисляют в мобильной станции новое значение общей помехи на каждой из другого множества базовых станций, соседних с упомянутой базовой станцией, к которой упомянутая мобильная станция ищет доступ, если упомянутая мобильная станция начинает передачу на расчетном уровне мощности, определяют, превышает ли новое значение общей помехи на каждой из упомянутого другого множества соседних базовых станций величину максимальной помехи, которую каждая из упомянутых соседних базовых станций может допустить, и запрещают передачу сигнала сообщения запроса доступа от мобильной станции на упомянутую базовую станцию, к которой она ищет доступ, если новое расчетное общее значение помехи на любой одной из упомянутого множества других соседних базовых станций превышает помеху максимальной мощности, которую базовая станция может допустить.

11. Способ по п.9, в котором упомянутая мобильная станция, в отношении запрещения передачи ее сообщения запроса доступа, выполняет дополнительные этапы, при которых допускают более низкое качество обслуживания в отношении доступа, который требует упомянутая мобильная станция от системы, и осуществляют повторный расчет каждого из упомянутых значений для более низкого качества обслуживания, чтобы определить, можно ли разрешить доступ к системе.

12. Способ по п.9, в котором упомянутая сотовая система радиосвязи является системой МДКРК.

13. Система для управления доступом к сотовой системе радиосвязи мобильной станцией, осуществляющей поиск доступа к базовой станции с заданным качеством обслуживания, имеющей соответствующее значение ОСШ, и в которой базовая станция регулярно транслирует значения параметра, отображающего мощность, с которой базовая станция затем передает на мобильные станции общую помеху (Побщ), в данный момент имеющуюся на базовой станции, и максимальную помеху (Пмакс), которую может допустить базовая станция, причем упомянутая система содержит мобильную станцию, выполненную с возможностью приема каждого из упомянутых значений параметров мощности радиопередачи, общей помехи и максимальной помехи, передаваемых упомянутой базовой станцией, измерения значения сигнала, принятого от упомянутой базовой станции и вычисления потерь на трассе в виде разности между мощностью радиопередачи базовой станции и значением ее сигнала, принятого на упомянутой мобильной станции, вычисления по упомянутым потерям на трассе величины мощности, с которой мобильная станция должна передать на базовую станцию, чтобы осуществился прием при значении сигнала, имеющего адекватное значение ОСШ для качества обслуживания, желаемого мобильной станцией, вычисления нового значения общей помехи на базовой станции, если мобильная станция начинает передачу на расчетном значении мощности, определения, превышает ли новое значение общей помехи на базовой станции величину максимальной помехи, которую базовая станция может допустить, и запрещения передачи сигнала сообщения запроса доступа от мобильной станции на базовую станцию, если новое расчетное общее значение помехи на базовой станции превышает величину максимальной помехи, которую базовая станция может допустить.

14. Система по п.13, в которой система включает в себя множество других базовых станций, соседних с упомянутой базовой станцией, к которой упомянутая мобильная станция ищет доступ, соседние базовые станции передают также текущие значения мощности передачи, (Побщ) и (Пмакс), и в которой мобильная станция выполнена с возможностью вычисления по упомянутым потерям на трассе величины мощности, с которой мобильная станция должна передать на упомянутую базовую станцию, к которой она ищет доступ, чтобы осуществлялся прием со значением сигнала, имеющего адекватное значение ОСШ для качества обслуживания, желаемого мобильной станцией, вычисления нового значения общей помехи на каждой из другого множества базовых станций, соседних с упомянутой базовой станцией, к которой упомянутая мобильная станция ищет доступ, если упомянутая мобильная станция начинает передачу на расчетном значении мощности, определения, превышает ли или нет новое значение общей помехи на каждой из упомянутого другого множества соседних базовых станций значение максимальной помехи, которое каждая из упомянутых соседних базовых станций может допустить, и запрещения передачи сигнала сообщения запроса доступа от мобильной станции на упомянутую базовую станцию, к которой она ищет доступ, если новое расчетное значение общей помехи на любой одной из упомянутого другого множества соседних базовых станций превышает значение максимальной помехи, которое эта базовая станция может допустить.

15. Система по п.13, в которой упомянутая мобильная станция выполнена с возможностью реагирования на запрещение доступа в систему для принятия более низкого качества обслуживания для доступа, который требует упомянутая подвижная станция от системы, и повторного расчета каждого из упомянутых значений для более низкого качества обслуживания с возможностью определения, может ли быть разрешен доступ к системе.

16. Система по п.13, в которой упомянутая мобильная станция работает в сотовой системе радиосвязи с МДКРК.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4