Способ и устройство для определения совокупности приемлемых комбинаций транспортных форматов

Заявлен способ определения совокупности приемлемых комбинаций транспортных форматов для передачи данных в текущем временном кадре. Техническим результатом является эффективность определения неприемлемых транспортных форматов при передаче данных в системе связи. Для этого на основе уровня максимальной мощности, суммированных команд повышения/снижения мощности и начальной команды управления мощностью определяют совокупность приемлемых показателей регулировки мощности с изменяемой интенсивностью. На основе совокупности приемлемых показателей регулировки мощности с изменяемой интенсивностью определяют совокупность приемлемых коэффициентов усиления каналов, а на основе совокупности приемлемых коэффициентов усиления каналов определяют совокупность приемлемых комбинаций транспортных форматов. Возможную совокупность показателей регулировки мощности с изменяемой интенсивностью ассоциируют с совокупностью коэффициентов усиления каналов для определения совокупности приемлемых коэффициентов усиления каналов на основе различных конструкций цепи передатчика, используемой для передачи данных с мобильной станции. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 1 табл., 7 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится, в целом, к области связи, в частности к обмену данными в системе связи.

Предшествующий уровень техники

Для обеспечения надлежащего потока данных через систему данные, которыми обмениваются между собой два конечных пользователя, могут проходить через несколько уровней протоколов. Передача пакета данных может осуществляться в течение нескольких элементарных временных интервалов (слотов). Каждый временной слот передается в эфире, например, с базовой станции на мобильную станцию по нисходящей линии связи или с мобильной станции на базовую станцию по восходящей линии связи. Передача по восходящей линии связи может осуществляться в соответствии с выбранным параметром интервала времени передачи (TTI). Например, параметр TTI может иметь четыре возможных значения 0, 1, 2 и 3. Если параметр TTI задан равным, например, 0, интервал передачи может быть использован для передачи одного временного кадра по восходящей линии связи с мобильной станции. Точно также интервал передачи для значений TTI 1, 2 и 3 может быть использован для передачи соответственно 2, 4 и 8 временных кадров. Один временной кадр может содержать пятнадцать временных слотов и иметь ограниченную определенную длительность. Данные, генерируемые для передачи в эфире, могут быть мультиплексированы во множество транспортных каналов. Каждый транспортный канал имеет совокупность блоков данных, причем эти блоки могут иметь один и тот же размер. Так как объем передаваемых данных может варьироваться для каждой передачи, то в разное время совокупность блоков данных может быть предназначена для различного числа блоков разного размера.

Передачи в эфире по восходящей линии связи могут осуществляться в соответствии с множеством параметров, определяющих комбинацию транспортных форматов в системе связи с многостанционным доступом с кодовым разделением каналов. Транспортный формат идентифицирует число и размер блоков данных в совокупности блоков данных. Транспортный формат выбирается так, чтобы приемная станция могла декодировать данные с минимальным количеством ошибок или на приемлемом уровне ошибок. Выбор транспортного формата зависит от скорости передачи данных, объема данных в каждом временном слоте и уровня мощности передачи. В результате число комбинаций транспортных форматов, требующих поддержания в системе, может быть большим. При приеме данных для передачи в эфире по восходящей линии связи передатчик исключает ряд транспортных форматов, которые не могут быть использованы для передачи принятой совокупности блоков данных. Процесс исключения неприемлемых транспортных форматов может выполняться перед каждым интервалом времени передачи. Поэтому в примере с параметром TTI, равным 0, процесс определения и исключения неприемлемых транспортных форматов, по-видимому, должен повторяться при передаче каждого временного кадра по восходящей линии связи. Процесс исключения недопустимых транспортных форматов может сопровождаться существенными затратами вычислительной мощности и времени.

Поэтому требуется эффективный способ, устройство и система для определения неприемлемых транспортных форматов при передаче данных в системе связи.

Сущность изобретения

Предлагаются различные примеры осуществления способа определения совокупности приемлемых комбинаций транспортных форматов для передачи данных в текущем временном кадре. На основе уровня максимальной мощности, суммированных команд повышения/снижения мощности и начальной команды управления мощностью определяют совокупность приемлемых показателей регулировки мощности с изменяемой интенсивностью. На основе совокупности приемлемых показателей регулировки мощности с изменяемой интенсивностью определяют совокупность приемлемых коэффициентов усиления каналов, а на основе совокупности приемлемых коэффициентов усиления каналов определяют совокупность приемлемых комбинаций транспортных форматов. Возможную совокупность модифицированных показателей скоростной регулировки мощности сопоставляют с совокупностью коэффициентов усиления каналов для определения совокупности приемлемых коэффициентов усиления каналов на основе различных конструкций цепи передатчика, используемой для передачи данных с мобильной станции. Одна из приемлемых комбинаций транспортных форматов выбирается для передачи данных в текущем временном кадре. Каждая комбинация транспортных форматов из совокупности приемлемых комбинаций транспортных форматов включает в себя совокупность транспортных форматов, соответствующую совокупности транспортных каналов для связи с мобильной станцией. Транспортные каналы ставятся в соответствие совокупности физических каналов для передачи с указанной мобильной станции в соответствии с определенным уровнем мощности и скоростью передачи данных в течение совокупности временных слотов в текущем временном кадре.

Перечень фигур чертежей

Признаки, задачи и преимущества настоящего изобретения станут очевидны из следующего ниже подробного описания, ведущегося со ссылками на чертежи, на которых используется сквозная нумерация позиций и на которых:

фиг.1 - система связи, выполненная с возможностью работы в соответствии с различными аспектами изобретения;

фиг.2 - различные уровни протоколов для обмена управляющими данными и данными трафика между мобильной станцией и базовой станцией;

фиг.3 - иллюстрация различных параметров, ассоциированных с совокупностью возможных комбинаций транспортных форматов;

фиг.4 - соответствующая передатчику часть для применения коэффициентов усиления к двум потокам данных, выбираемым в соответствии с различными аспектами изобретения;

фиг.5 - передатчик для передачи данных в течение временного кадра с выбранной комбинацией транспортных форматов в соответствии с различными аспектами изобретения;

фиг.6 - иллюстрация ассоциативной связи между совокупностью коэффициентов усиления каналов и совокупностью показателей регулировки мощности с изменяемой интенсивностью; и

фиг.7 - блок-схема алгоритма, соответствующая различным этапам определения приемлемой совокупности комбинаций транспортных форматов для передачи данных с мобильной станции.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления

В целом заявляются новый, усовершенствованный способ и устройство для эффективной обработки данных при передаче в системе связи. С помощью минимальной обработки исключают совокупность транспортных форматов из большой совокупности возможных комбинаций транспортных форматов. Из оставшихся возможных комбинаций транспортных форматов для передачи данных с мобильной станции по восходящей линии передачи выбирают комбинацию транспортных форматов для совокупности транспортных каналов. Один или более описываемых в изобретении иллюстративных вариантов осуществления рассмотрены применительно к цифровой беспроводной системе передачи данных. Преимущества такого применения не исключают возможности включения других вариантов осуществления изобретения в других средах и конфигурациях. В целом, описываемые в данном изобретении различные системы могут быть сформованы с использованием программно-управляемых процессоров, интегральных схем или дискретной логики. Данные, инструкции, команды, информация, сигналы, символы и символы псевдошумовой последовательности (чипы), ссылки на которые могут делаться по всей заявке, в предпочтительном варианте изобретения представлены напряжениями, токами, электромагнитными волнами, магнитными полями или частицами, оптическими полями или частицами или их комбинацией. Кроме того, блоки на каждой блок-схеме могут представлять аппаратные средства или этапы способа.

В частности, различные варианты осуществления изобретения могут быть использованы в работе системы беспроводной связи в соответствии с технологией многостанционного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA), которая была раскрыта и описана в различных стандартах, изданных Ассоциацией изготовителей средств связи (TIA) и другими организациями, занимающимися стандартами. Такие стандарты включают стандарт TIA/EIA-IS-95, стандарт TIA/EIA-IS-2000, стандарт IMT-2000, UMTS и стандарт WCDMA, все из которых включены в данное описание путем ссылки. Система обмена данными также подробно рассмотрена в спецификации "TIA/EIA/IS-856 cdma2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification", включенной в данное описание путем ссылки. Копия стандартов может быть получена путем запроса к TIA, Standards and Technology Department, 2500 Wilson Boulevard, Arlington, VA 22201, United States of America. Стандарт, в общем идентифицируемый как стандарт UMTS, включенный в данное описание путем ссылки, может быть получен при обращении к 3GPP Support Office, 650 Route des Lucioles-Sophia Antipolis, Valbonne- France.

На фиг.1 представлена общая блок-схема системы 100 связи, выполненной с возможностью работы в соответствии с любым из стандартов (CDMA) многостанционного доступа с кодовым разделением каналов, включая различные варианты осуществления изобретения. Система 100 связи может быть использована для передачи речи, данных или того и другого. Как правило, в состав системы 100 связи входит базовая станция 101, которая обеспечивает линии связи между рядом мобильных станций, таких как мобильные станции 102-104, и между мобильными станциями 102-104 и коммутируемой телефонной сетью общего пользования и сетью 105 передачи данных. В пределах основного объема изобретения и при сохранении его различных преимуществ мобильные станции на фиг.1 могут быть названы терминалами доступа к данным (AT), а базовая станция - сетью доступа к данным (AN). В состав базовой станции 101 может входить ряд компонентов типа контроллера базовой станции и основной системы приемопередатчика. Из соображений простоты эти компоненты на фигуре не показаны. Базовая станция 101 может участвовать в обмене данными с другими базовыми станциями, например с базовой станцией 160. Управление работой системы 100 связи в различных условиях, а также магистралью 199 между сетью 105 и базовыми станциями 101 и 160 может осуществляться центром коммутации мобильной связи (не показанным).

Базовая станция 101 обменивается информацией с каждой мобильной станцией, которая находится в зоне ее обслуживания, посредством нисходящего сигнала, передаваемого с базовой станции 101. Нисходящие сигналы для мобильных станций 102-104 могут суммироваться и формировать нисходящий сигнал 106. Каждая из мобильных станций 102-104, принимающая нисходящий сигнал 106, декодирует этот нисходящий сигнал 106, чтобы выделить информацию, предназначенную для ее пользователя. Базовая станция 160 может также обмениваться информацией с мобильными станциями, которые находятся в зоне ее обслуживания, посредством нисходящего сигнала, передаваемого с базовой станции. Мобильные станции 102-104 обмениваются информацией с базовыми станциями 101 и 160 посредством соответствующих восходящих линий связи. Каждая восходящая линия связи поддерживается восходящим сигналом типа восходящих сигналов 107-109 соответственно для мобильных станций 102-104. Восходящие сигналы 107-109 могут предназначаться для одной базовой станции, однако приниматься эти сигналы могут и другими базовыми станциями.

Базовые станции 101 и 160 могут одновременно обмениваться информацией с общей мобильной станцией. Например, мобильная станция 102 может находиться вблизи базовых станций 101 и 160 и может поддерживать связь с обеими базовыми станциями 101 и 160. По нисходящей линии связи базовая станция 101 передает нисходящий сигнал 106, а базовая станция 160 - нисходящий сигнал 161. По восходящей линии связи мобильная станция 102 передает восходящий сигнал 107, принимаемый обеими базовыми станциями 101 и 160. Для передачи пакета данных на мобильную станцию 102 может быть выбрана одна из базовых станций 101 и 160. По восходящей линии связи обе базовые станции 101 и 160 могут пытаться декодировать данные трафика, передаваемые с мобильной станции 102. Скорость передачи данных и уровень мощности в восходящей и нисходящей линиях связи могут поддерживаться в соответствии с состоянием канала между базовой станцией и мобильной станцией.

Фиг.2 иллюстрирует структуру 200 протоколов радиоинтерфейса для обеспечения обмена информацией по восходящей и нисходящей линиям связи. Структура 200 протоколов радиоинтерфейса может существовать между пользовательским оборудованием (UE) типа мобильных станций 102-104 и сетью 105. Структура 200 протоколов может иметь ряд различных уровней протоколов. Структура 200 протоколов радиоинтерфейса состоит из уровней 1, 2 и 3. Структура 200 протоколов радиоинтерфейса демонстрирует архитектуру протоколов радиоинтерфейса вокруг физического уровня 245 (уровень 1.) Физический уровень 245 взаимодействует с уровнем 203 управления доступом к среде (MAC), являющимся подуровнем уровня 2, и уровнем 201 управления радиоресурсами (RRC) уровня 3. Круги между различными уровнями/подуровнями показывают различные точки доступа к услугам, более полное описание которых приводится в соответствующих разделах стандарта W-CDMA. Для передачи данных между физическим уровнем 245 и уровнем 203 MAC используется ряд транспортных каналов 244. Транспортный канал характеризуется тем, как данные передаются по физическим каналам радиоинтерфейса. Физические каналы определены на физическом уровне 245 и используются для связи через эфир с адресатом. При этом может существовать два дуплексных режима: дуплексная передача с разделением по частоте (FDD) и дуплексная передача с разделением по времени (TDD). В режиме FDD физический канал характеризуется кодом, частотой и в восходящей линии связи - относительной фазой (I/Q). В режиме TDD физические каналы характеризуются также временным слотом. Управление физическим уровнем 245 осуществляется RRC 201. Физический уровень 245 предоставляет услуги транспорта данных через эфир. Доступ к этим услугам обеспечивается с помощью транспортных каналов 244 через подуровень 203 MAC. Уровень 203 MAC предоставляет различные логические каналы 202 подуровням уровня 2. Логический канал характеризуется типом передаваемой информации.

Между физическим уровнем 245 и уровнем 203 MAC может существовать восемь транспортных каналов. Уровень 203 MAC может работать на общих транспортных каналах: канале(ах) произвольного доступа (RACH); прямом(ых) канале(ах) доступа (FACH); совместно используемом(ых) нисходящем(их) канале(ах) (DSCH); высокоскоростном(ых) совместно используемом(ых) нисходящем(их) канале(ах) (HS-DSCH); общем(их) канале(ах) передачи пакетов (CPCH) только для работы на восходящей линии связи согласно FDD; совместно используемом(ых) восходящем(их) канале(ах) (USCH) только в случае работы согласно TDD; широковещательном канале (BCH); канале поискового вызова (PCH) и выделенном транспортном канале - выделенном канале (DCH). Комбинация транспортных каналов недопустима. Например, при использовании RACH в этих восьми транспортных каналах 244 DCH нельзя использовать. Все восемь транспортных каналов 244 могут быть использованы для передачи данных DCH. Уровень 203 MAC обеспечивает услуги передачи данных по логическим каналам 202. Совокупность типов логических каналов определяется для различных видов услуг передачи данных, предлагаемых уровнем 203 MAC. Каждый тип логического канала определяется типом передаваемой информации. Среди типов логических каналов могут быть каналы типа данных трафика или каналы типа управляющих данных. Конфигурация типов логических каналов может быть следующей:

Каналы управления используются исключительно для передачи информации плоскости управления. Каналы трафика используются исключительно для передачи информации плоскости пользователя. Уровень 203 MAC ставит в соответствие логические каналы 202 транспортным каналам 244 и ставит в соответствие транспортные каналы 244 логическим каналам 202 для поддержания связи между мобильными станциями и сетью в системе 100 связи. Для восходящей линии связи уровень 203 MAC ставит в соответствие логические каналы управляющих данных и каналы данных трафика восьми транспортным каналам 244, а полученные в результате восемь транспортных каналов - возможным физическим каналам.

Передача данных по физическим каналам адресату может осуществляться по беспроводной линии связи типа восходящей линии связи с мобильной станции или нисходящей линии связи с базовой станции. Беспроводная линия связи имеет определенные ограничения. Одно из таких ограничений заключается в величине мощности, используемой для передачи сигнала по линии связи. Ограничение уровня мощности может быть обусловлено многими факторами. С одной стороны, уровень мощности может ограничиваться конфигурацией системы. Например, мобильные станции в системе 100 связи могут иметь ограничение по уровню максимальной мощности, задаваемому базовыми станциями. Такое выполняемое базовыми станциями конфигурирование может осуществляться в течение времени установления соединения или переконфигурирования с каждой мобильной станцией. Система 100 может принимать решение об уровне максимальной разрешенной мощности на основе числа мобильных станций в зонах обслуживания. Сам по себе в течение длительного периода времени уровень максимальной разрешенной мощности может меняться. С другой стороны, мобильные станции могут иметь ограничение по уровню максимальной мощности на основе своего класса, определяемого изготовителем. Такое ограничение на передачу по уровню мощности может быть программируемым.

Каждый канал между мобильной станцией и базовой станцией характеризуется также усилением. Усиление канала непосредственно связано с объемом данных и уровнем мощности, используемым для передачи данных в течение предопределенного временного слота. Обычно в системе связи CDMA больший объем данных, передаваемых в течение временного слота, требует более высокой мощности, чем меньший объем данных в течение того же самого временного слота. Так как временные слоты имеют фиксированную длительность, объем данных преобразуется в скорость передачи данных временного слота. Как правило, более высокие скорости передачи данных требуют большей величины мощности, чем более низкие скорости передачи данных. Транспортный формат указывает совокупность блоков данных путем определения числа блоков в этой совокупности и размера каждого блока. Все блоки в этой совокупности имеют один и тот же размер. Доступное число транспортных форматов транспортного канала в результате непосредственно связано с максимальным уровнем мощности, разрешенным мобильной станцией на восходящей передаче. Так как не все возможные транспортные форматы могут быть доступными, некоторые из транспортных форматов должны быть исключены.

В одном обмене данными по восходящей линии связи размер блоков данных и число блоков данных в каждой совокупности блоков данных может изменяться со временем. Например, при передаче мультимедиа по восходящей линии должны передаваться аудио-, видео- и текстовые сообщения. Совокупности блоков данных транспортных каналов 244 могут отличаться в соответствии с аудио-, видео- и текстовыми сообщениями и меняться очень быстро в связи с необходимостью поддержания мультимедийной восходящей линии связи. Данные одного транспортного канала могут предназначаться для малой совокупности блоков данных, а данные другого - для большой совокупности блоков данных вследствие природы передачи мультимедиа.

Каждому транспортному каналу может быть назначен один из возможных транспортных форматов. Каждый транспортный формат указывает число транспортных блоков и размер транспортного блока в совокупности блоков данных, которые могут быть использованы для транспортного канала. Число транспортных блоков в одном транспортном канале может задаваться в пределах от нуля до шестнадцати. Кроме того, размер транспортных блоков может варьироваться от небольшого числа битов данных до большого числа битов данных. Как таковое может существовать очень большое число возможных комбинаций транспортных форматов; однако не все из них могут использоваться для передачи данных вследствие ограничения на передачу по уровню разрешенной максимальной мощности.

На фиг.3 представлена таблица 300 комбинаций транспортных форматов (TFC), иллюстрирующая соотношения между несколькими параметрами. Таблица 300 TFC может храниться в памяти, соединенной с процессором, для слежения за всеми возможными комбинациями транспортных форматов и определения доступных комбинаций транспортных форматов для каждой передачи. Для каждого индикатора комбинации транспортных форматов (TFCI) 301 имеется ряд значений 302 транспортных форматов (TF), назначенных всем восьми возможным транспортным каналам (TC) 303. Значение TF 302 может быть выбрано, например, из некоторого количества возможных значений TF. Каждое значение TF относится к размеру блока и числу блоков в совокупности блоков данных для транспортного канала. Число блоков для значения TF может составлять от нуля до шестнадцати. В одном примере при числе блоков в TF, равном 0, никакие данные не транспортируются по ассоциированному транспортному каналу. Каждый TFCI 301 идентифицирован индикатором, например, от 1 до N. Значение N может ограничиваться 64, то есть может быть 64 возможных TFC. Для возможных TF минимальное и максимальное число возможных блоков данных, а также минимальный и максимальный возможный размер каждого блока в каждой совокупности блоков данных определяются выбором при конструировании. Минимальное и максимальное число возможных TFC также определяется выбором при конструировании.

Для восходящей передачи каждая TFC ассоциирована с парой коэффициентов усиления каналов. Так как потоки данных разделены по каналам управления и каналам трафика, один коэффициент усиления назначен потоку управляющих данных в каналах управления, а другой - потоку данных в каналах трафика. Коэффициенты усиления для потока управляющих данных и потока данных трафика могут быть соответственно β_c и β_d. В заявке на патент под названием «Computing Gain Factors for Weighting Data Streams in a Communication System» c датой подачи 28 июня 2002 г. и присвоенным порядковым номером 10/185406, переуступленной правопреемнику настоящей заявки и включенной в данное описание путем ссылки, рассмотрен по меньшей мере один способ расчета коэффициентов усиления β_c и β_d.

В иллюстративном варианте осуществления система 100 беспроводной связи является системой W-CDMA (широкополосного многостанционного доступа с кодовым разделением каналов). Спецификация W-CDMA детализирует форматы и процедуры передачи данных по восходящей и нисходящей линиям связи. В соответствии с одной такой процедурой, реализуемой в системах W-CDMA, взвешивание потоков данных трафика и управляющих данных осуществляется по-разному, согласно определенным схемам назначения приоритетов, путем определения коэффициентов усиления, используемых применительно к каждому потоку. Коэффициенты усиления, используемые в мобильных станциях 102-104, или передаются по каналу сигнализации с базовой станцией 101, или рассчитываются на мобильной станции. В иллюстративном варианте осуществления при подготовке данных для передачи по восходящему физическому каналу среди других операций выполняются следующие три. Сначала формирование каналов, при котором каждый символ данных преобразуется в некоторое количество чипов. Это увеличивает ширину полосы пропускания кратно коэффициенту расширения спектра, составляющему от 4 до 256. В отношении символов данных выполняется расширение спектра с помощью ортогонального кода с переменным коэффициентом расширения спектра (OVSF) (согласно которому расширение спектра выполняется как в отношении синфазных (I), так и квадратурных (Q) компонентов). Во второй операции применительно к обоим потокам данных, т.е. как данных трафика, так и управляющих данных, в соответствующих каналах трафика и управления применяется коэффициент усиления. При этом один поток достигнет максимума (коэффициент усиления 1,0), в то время как другой коэффициент усиления будет варьироваться между нулем и единицей. Коэффициенты усиления могут варьироваться при переходе от кадра к кадру. Коэффициенты усиления не зависят от модификаций, связанных с динамическим управлением мощностью. Динамическое управление мощностью может выполняться один раз в каждом временном слоте. Третья операция заключается в применении кода скремблирования к распределенным по каналам взвешенным потокам данных и управления.

В системе 100 связи коэффициенты усиления могут передаваться в виде сигналов от базовой станции или рассчитываться на мобильной станции. В иллюстративном варианте осуществления коэффициенты усиления β_c и β_d соответственно передаются в виде сигналов, как показано в таблице 1.

Таблица 1
Значения сигналов для βc и βd.	Отношения квантованных амплитуд
15	1,0
14	14/15
13	13/15
12	12/15
11	11/15
10	10/15
9	9/15
8	8/15
7	7/15
6	6/15
5	5/15
4	4/15
3	3/15
2	2/15
1	1/15
0	Отключение

На фиг.4 представлена соответствующая передатчику часть 499 согласно варианту осуществления обобщенной мобильной станции, сконфигурированная для использования с коэффициентами усиления, рассчитываемыми или передаваемыми в виде сигналов. В умножителях 410 и 420 два потока данных, поток данных 1 и поток данных 2, умножаются на коэффициенты усиления β₁ и β₂, соответственно. Один поток данных может быть потоком данных трафика, а другой может быть потоком управляющих данных. Коэффициенты усиления могут быть коэффициентами усиления соответственно для потоков трафика и управляющих данных. Полученные в результате взвешенные сигналы объединяются и передаются в блок 430 объединения и передачи. Коэффициенты усиления, переданные в виде сигналов от базовой станции или рассчитанные на мобильной станции, принимаются и сохраняются в модуле 460 приема переданных в виде сигналов коэффициентов усиления. Через мультиплексор 440 после выбора способа получения коэффициентов усиления, т.е. путем расчета или передачи в виде сигналов, коэффициенты усиления могут быть направлены в умножители 410 и 420. Один или более переданных в виде сигналов коэффициентов усиления могут быть также использованы в модуле 450 расчета коэффициентов усиления для расчета коэффициентов усиления на мобильной станции. После выбора способа получения коэффициентов усиления рассчитанные коэффициенты усиления могут быть также направлены в умножители 410 и 420 через мультиплексор 440.

В иллюстративном варианте осуществления один коэффициент усиления используется для взвешивания одного или более потоков данных трафика, а второй коэффициент усиления - для взвешивания одного или более потоков управляющих данных. Специалистам в данной области техники очевидно, что возможно также использование более чем двух коэффициентов усиления и эти коэффициенты усиления могут быть использованы в различных комбинациях применительно к потокам данных и управления или их комбинациям. Кроме того, специалистам в данной области техники очевидно, что компоненты, представленные на фиг.4, могут быть реализованы в виде программных средств, например, в процессоре или в виде аппаратного обеспечения специального назначения, или их комбинации. В иллюстративном варианте осуществления передача потоков управления и данных выполняется по цепи передачи, а переданные в виде сигналов коэффициенты усиления принимаются посредством цепи приема в приемопередатчике (не показанном.)

Отношение А_j номинальных мощностей задается уравнением 1:

уравнение 1.

Отношение номинальных мощностей показывает относительную мощность, назначенную потоку данных трафика по отношению к потоку управляющих данных. В одном типичном примере осуществления больше мощности используется применительно к потоку данных трафика по сравнению с потоком управляющих данных для транспортных форматов, которые приводят к относительно высоким скоростям передачи битов. Как правило, больший объем данных в совокупности блоков данных и большое число блоков, как указывается значением TF, приводят к высоким скоростям передачи битов. Когда A_j = 1,0, мощности потоков управляющих данных и данных трафика являются равными и оба коэффициента β_с и β_d задаются равными 1,0. При увеличении A_j до значения выше 1,0, β_d увеличивается относительно β_с. При уменьшении A_j до значения ниже 1,0, β_d уменьшается относительно β_с.

Коэффициенты усиления β_с и β_d могут быть переданы в виде сигналов от базовой станции для каждого TFC и в этом случае эти коэффициенты применяются непосредственно. В альтернативном варианте, коэффициенты усиления могут быть получены путем расчета для возможных TFC, указываемых TFCI в таблице 300. Один способ вычисления коэффициентов усиления приводится в стандарте W-CDMA и включен в виде приводимого ниже уравнения 2:

уравнение 2,

где β_c,ref и β_d,ref - переданные в виде сигналов коэффициенты усиления для опорной TFC;

β_c,j и β_d,j - коэффициенты усиления для j-ой TFC;

L_ret - число каналов DPDCH, используемых для опорной TFC;

L_j - число каналов DPDCH, используемых для j-ой TFC;

K_ref =, где суммирование проводится по всем транспортным каналам в опорной TFC;

K_j =, где суммирование проводится по всем транспортным каналам в j-ой TFC;

RMi - полустатический атрибут согласования скоростей для транспортного канала i, обеспечиваемого более высоким уровнем; и

N_i - число битов в радиокадре до согласования скоростей в транспортном канале i.

K - общий индикатор объема данных в транспортных каналах в TFC. Каждый транспортный канал имеет атрибут RM_i согласования скоростей, назначаемый более высоким уровнем и передаваемый базовой станцией в виде сигнала, являющийся общей мерой предкоррекции для битов в этом транспортном канале. RM_i используется в процессе согласования скоростей, чтобы определить надлежащее повторение или прореживание битов. N_i - число битов до согласования скоростей. Произведения RM_i и N_i показывают, таким образом, объем данных в транспортном канале, подвергаемых взвешиванию путем предкоррекции. K - сумма произведений для всех транспортных каналов в TFC, указываемой TFCI, и также является общим индикатором объема данных в TFC, повергаемых взвешиванию путем предкоррекции. Как показано в уравнении 1, A_j может быть вычислено в результате умножения A_ref (отношения β_d,ref к β_c,ref) на коэффициент, выражаемый отношениями числа каналов (DPDCH) и взвешенного объема данных в этих каналах в базовой TFC и j-ой TFC, для которой вычисляются коэффициенты усиления.

Когда A_j больше 1, β_d,j задается равным 1,0, а β_c,j - равным наибольшему значению, для которого β_c,j не превышает 1/A_j (см. таблицу 1 для совокупности квантованных значений, применимых к коэффициентам усиления). В спецификации W-CDMA при расчете коэффициентов усиления β_c,j не может быть задан равным нулю. Поэтому, если в результате получается нулевое значение β_c,j, то должна быть выбрана следующая самая большая амплитуда, которая в этом примере составляет 1/15. Альтернативные варианты осуществления не обязательно следуют этому правилу. Когда A_j не превышает 1,0, тогда β_c,j задается равным 1,0, а β_d,j - равным наименьшему значению, для которого β_d,j больше или равно A_j.

В иллюстративном варианте осуществления, одна пара β_c/β_d используется для каждой TFC, указываемой TFCI 301 в таблице 300. Базовая единица данных может быть названа транспортным блоком (TB). Совокупность транспортных блоков (TBS) представляет собой совокупность транспортных блоков, пересылаемых по транспортному каналу, например, для доставки в физический канал на физическом уровне 245. Совокупность транспортных блоков имеет соответствующий размер транспортных блоков, который представляет собой число битов в каждом транспортном блоке в совокупности транспортных блоков; все транспортные блоки в совокупности транспортных блоков имеют одинаковый размер. Общее число битов в совокупности транспортных блоков задается размером совокупности транспортных блоков (TBSS).

Интервал времени передачи (TTI) - период времени, в течение которого совокупности транспортных блоков доставляются из транспортного канала для наложения на физический канал, и период, в течение которого они передаются по эфиру. TTI может меняться для различных совокупностей транспортных блоков в зависимости от требований по времени задержки соответствующих данных. В типичном примере осуществления TTI может быть равен 10, 20, 40 или 80 миллисекундам, что соответствует одному, двум, четырем и восьми кадрам данных.

Транспортный формат (TF) 302 определяет параметры для доставки совокупности транспортных блоков. Каждый TFCI 301 указывает допустимую комбинацию транспортных форматов 302, которые могут быть одновременно представлены для передачи в физическом канале для всех идентифицированных транспортных каналов 303. В иллюстративном варианте осуществления это есть комбинация транспортных форматов, разрешенных для наложения на кодированный составной транспортный канал (CCTrCh). TFCI 301 содержит один транспортный формат 302 для каждого транспортного канала. Одна пара коэффициентов усиления (β_с и β_d) назначается для каждого TFCI 301. Совокупность комбинаций транспортных форматов (TFCS) представляет собой совокупность TFCI 301, которая может использоваться при одновременном представлении данных из различных транспортных каналов для передачи по CCTrCh. Таблица 300 показывает большое число возможных TFCI 301 для TFCS. Для каждого TTI имеется ряд неприемлемых TFCI из-за ограничений уровня мощности передачи.

Фиг.5 иллюстрирует блок-схему передатчика 500 для передачи восходящего и нисходящего сигналов. Данные канала для передачи из соответствующей передатчику части 499 подаются на вход модулятора 501 для модуляции. Модуляция может осуществляться согласно любому из общеизвестных способов модуляции, таких как квадратурная амплитудная модуляция (QAM), фазовая модуляция (PSK) или двоичная фазовая модуляция (BPSK). Данные кодируются на скорости передачи данных в модуляторе 501. Скорость передачи данных может выбираться модулем 503 выбора скорости передачи данных и уровня мощности. Среди других рассматриваемых факторов разрешенная скорость передачи данных очень часто основывается на состоянии канала и доступном уровне мощности.

Таким образом, модуль 503 выбора скорости передачи данных и уровня мощности выбирает скорость передачи данных в модуляторе 501. Вырабатываемый модулятором 501 сигнал проходит через операцию расширения спектра сигнала и усиливается в модуле 502 для передачи с антенны 504. Кроме того, модуль 503 выбора скорости передачи данных и уровня мощности выбирает уровень мощности для уровня усиления передаваемого сигнала в соответствии с информацией обратной связи. Комбинация выбранных скорости передачи данных и уровня мощности обеспечивает надлежащее декодирование передаваемых данных на приемном пункте адресата. Кроме того, в модуле 507 генерируется пилот-сигнал. В модуле 507 пилот-сигнал усиливается до соответствующего уровня. Уровень мощности пилота-сигнала может выбираться в соответствии с состоянием канала на приемном пункте адресата. Пилот-сигнал может быть объединен с канальным сигналом в модуле 508 объединения. Комбинированный сигнал может быть подвергнут усилению в усилителе 509 и передан с антенны 504. Антенна 504 может быть выполнена в виде разных комбинаций, в том числе в виде антенных решеток и конфигураций с множеством входов и множеством выходов.

Выбираемый уровень мощности передачи может основываться на ряде коэффициентов. Некоторые из этих коэффициентов могут быть динамическими, а некоторые - полустатическими. Например, уровень мощности передачи меняется в результате управления с повышением или снижением 15 раз в течение кадра данных - по одному разу за каждый временной слот. Такое управление мощностью может обеспечиваться на основе сигнала обратной связи, относящегося к состоянию канала приема и принимаемого от адресата. В случае ослабления сигнала в канале число команд повышения мощности в кадре превышает число команд снижения мощности. Один из коэффициентов, TxAccum, может определять нормальную сумму команд повышения и снижения мощности. В число других факторов может входить начальная команда управления мощностью по сети. Такая команда может пересылаться на мобильную станцию в начале передачи. Другой коэффициент может включать в себя показатель регулировки мощности с изменяемой интенсивностью. Такой коэффициент может основываться на характеристиках цепи передатчика мобильной станции. Для конкретной конструкции может быть множество возможных коэффициентов регулировки мощности с изменяемой интенсивностью. Каждый один или более возможных коэффициентов регулировки мощности с изменяемой интенсивностью может быть ассоциирован с одной или более парами коэффициентов усиления мощности. Представленная на фиг.6 таблица 699 демонстрирует возможную ассоциативную связь различных коэффициентов усиления с рядом возможных показателей регулировки мощности с изменяемой интенсивностью. Ассоциативная связь различных коэффициентов усиления и показателей регулировки мощности с изменяемой интенсивностью основывается на конструкции цепи передатчика и может быть получена эмпирическим путем или в результате теоретического расчета, или их комбинации. Коэффициент регулировки мощности с изменяемой интенсивностью основывается на величине усиления, которое конкретная цепь передатчика добавляет или отбирает из канала, в отличие от управляемых регулировок уровня мощности.

В начале каждой передачи кадра данных передатчик 500 может определить параметр TxAccum по предыдущей передаче кадра. Например, в случае приема пяти команд повышения мощности и 10 команд снижения TxAccum будет иметь значение 5. Каждый этап команды повышения или снижения мощности может предназначаться для предопределенного значения уровня мощности, например 1 дБ. Передатчик 500 имеет информацию об уровне максимальной мощности, разрешенной для передачи. На основе уровня максимальной мощности пердачи, TxAccum и начальной команды управления мощностью по сети передатчик 500 определяет все возможные уровни регулировки мощности с изменяемой интенсивностью. Например, определяется максимальный возможный показатель регулировки мощности с изменяемой интенсивностью. Для передачи может быть использован любой показатель регулировки мощности с изменяемой интенсивностью ниже значения, определяемого максимумом. По показанной на фиг.6 ассоциативной связи показателей регулировки мощности с изменяемой интенсивностью и совокупности коэффициентов усиления определяется также совокупность коэффициентов усиления, соответствующая показателю регулировки мощности с изменяемой интенсивностью выше максимального возможного показателя регулировки мощности с изменяемой интенсивностью, как являющаяся неприемлемой для использования применительно к транспортным каналам 244. Идентифицированные коэффициенты усиления, являющиеся неприемлемыми, приводятся в таблице 300 для идентификации соответствующей совокупности индикаторов TFCI. Соответствующая совокупность индикаторов TFCl не разрешается для использования применительно к транспортным каналам 244. В результате участок TFC таблицы 300, являющийся неприемлемым для использования, идентифицируется очень быстро для определения и выбора комбинации транспортных форматов для совокупности транспортных каналов 244.

На фиг.7 представлена блок-схема 700 последовательности некоторых этапов, которые могут быть использованы при определении приемлемой совокупности комбинаций транспортных форматов в таблице 300 для передачи данных в текущем временном кадре. На этапе 701 контроллер типа модуля 503 выбора в передатчике 500 определяет уровень максимальной мощности, разрешенной для передачи с мобильной станции, содержащей передатчик 500. Максимальная разрешенная мощность передачи может быть установлена на основе параметров конфигурации системы в мобильной станции, класса мобильной станции, запрограммированного в самой станции, или и того и другого. На этапе 702 контроллер отслеживает суммируемые команды повышения и снижения мощности во временном кадре, предшествующем текущему временному кадру. На этапе 703 контроллер определяет начальную команду управления мощностью, принимаемую с базовой станции или из сети в системе 100 связи. На этапе 704 контроллер определяет возможную совокупность приемлемых показателей регулировки мощности с изменяемой интенсивностью на основе уровня разрешенной максимальной мощности передачи, суммированных команд повышения/снижения мощности и начальной команды управления мощностью. Согласно одному аспекту изобретения зависимость между показателем регулировки мощности с изменяемой интенсивностью, уровнем максимальной разрешенной мощности, суммированными командами повышения/снижения мощности и начальной командой управления мощностью может иметь следующее выражение:

Power Max = TxAccum + Initial PwrCntrl Cmd + Mod. Rate Pwr Adj.

Из этого выражения можно определить максимальный разрешенный показатель регулировки мощности с изменяемой интенсивностью. После этого можно использовать любой показатель регулировки мощности с изменяемой интенсивностью, имеющий меньшее значение, чем полученное максимальное значение. В таблице 699 показатели регулировки мощности с изменяемой интенсивностью ассоциированы с совокупностью коэффициентов усиления каналов. После определения максимального показателя регулировки мощности с изменяемой интенсивностью можно определить приемлемые коэффициенты усиления каналов, ассоциированные с любым показателем регулировки мощности с изменяемой интенсивностью, имеющим меньшее значение, чем максимальный показатель регулировки мощности с изменяемой интенсивностью, и использовать полученные коэффициенты при передаче данных с мобильной станции в текущем кадре данных. Коэффициенты усиления имеют также ассоциированную совокупность комбинаций транспортных форматов, представленную в таблице 300 по фиг.3. На этапе 705 контроллер определяет приемлемую совокупность комбинаций транспортных форматов, соответствующую определяемой совокупности приемлемых коэффициентов усиления каналов.

Специалистам в данной области техники должно быть также очевидно, что различные иллюстративные логические блоки, модули, схемы и этапы алгоритма, описываемые в связи с рассматриваемыми в описании вариантами осуществления, могут быть реализованы как электронное оборудование, программное обеспечение или их комбинации. Чтобы ясно продемонстрировать эту взаимозаменяемость оборудования и программного обеспечения, различные иллюстративные компоненты, блоки, модули, схемы и этапы были описаны выше в целом с точки зрения их функциональных возможностей. Реализация таких функциональных возможностей как оборудования или программного обеспечения зависит от конкретного применения и конструкционных ограничений, накладываемых на всю систему. Квалифицированные специалисты смогут реализовать описанные функциональные возможности различными путями для каждого конкретного применения, но такие прикладные решения не должны интерпретироваться как выходящие за пределы объема настоящего изобретения.

Различные иллюстративные логические блоки, модули и схемы, описываемые в связи с рассматриваемыми в описании вариантами осуществления, могут быть реализованы или выполнены с помощью спроектированных для выполнения описываемых функций процессора общего применения, цифрового процессора сигналов (DSP), специализированной интегральной схемы (ASIC), программируемой пользователем вентильной матрицы (FPGA) или другого программируемого логического устройства, дискретного вентиля или транзисторной логики, дискретных аппаратных компонентов или любой их комбинации. Процессор общего назначения может представлять собой не только микропроцессор, но и любой обычный процессор, контроллер, микроконтроллер или конечный автомат. Процессор может быть также реализован в виде комбинации вычислительных устройств, например комбинации DSP и микропроцессора, множества микропроцессоров, одного или более микропроцессоров в сочетании с ядром DSP или любой другой такой конфигурации.

Этапы способа или алгоритма, описываемого в связи с рассматриваемыми вариантами осуществления, могут быть реализованы непосредственно в оборудовании, в программном модуле, исполняемом на процессоре, или в комбинации. Программный модуль может постоянно находиться в оперативной памяти, флэш-памяти, постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ, ROM), электрически стираемом ПЗУ (EPROM), электрически стираемом программируемом ПЗУ (EEPROM), в регистрах, на жестком диске, съемном диске, CD-ROM или носителе данных в любой другой форме, известном специалистам в данной области техники. Типичный носитель данных соединен с процессором так, что процессор может считывать и записывать информацию соответственно с носителя данных и на носитель данных. В осуществлении изобретения носитель данных может быть интегрирован в процессор. Процессор и носитель данных могут быть выполнены в виде ASIC. ASIC может быть встроена в терминал пользователя. В варианте изобретения процессор и носитель данных могут быть выполнены в виде дискретных компонентов в терминале пользователя.

Приведенное выше описание предпочтительных вариантов осуществления имеет своей целью обеспечить возможность реализации или использования настоящего изобретения любому квалифицированному специалисту в данной области техники. Различные модификации этих вариантов осуществления очевидны специалистам в данной области техники, способным применить определенные в описании универсальные принципы в других вариантах осуществления без привлечения своих изобретательских способностей. Таким образом, рассмотренные варианты осуществления не ограничивают настоящего изобретения, которому соответствует самый широкий объем, согласующийся с предложенными в описании принципами и новыми признаками.

1. Способ определения совокупности приемлемых комбинаций транспортных форматов для передачи данных в текущем временном кадре, содержащий этапы, на которых

определяют уровень максимальной мощности, разрешенной для передачи с мобильной станции;

определяют суммированные команды повышения/снижения мощности, ассоциированные с предшествующим временным кадром;

определяют начальную команду управления мощностью;

определяют совокупность приемлемых показателей регулировки мощности с изменяемой интенсивностью на основе упомянутого уровня максимальной мощности, упомянутых суммированных команд повышения/снижения мощности и упомянутой начальной команды управления мощностью;

определяют совокупность приемлемых коэффициентов усиления каналов на основе упомянутой совокупности приемлемых показателей регулировки мощности с изменяемой интенсивностью и определяют упомянутую совокупность приемлемых комбинаций транспортных форматов на основе упомянутой совокупности приемлемых коэффициентов усиления каналов.

2. Способ по п.1, дополнительно содержащий этап, на котором ассоциируют возможную совокупность показателей регулировки мощности с изменяемой интенсивностью с совокупностью коэффициентов усиления каналов для упомянутого определения упомянутой совокупности приемлемых коэффициентов усиления каналов.

3. Способ по п.1, дополнительно содержащий этап, на котором

принимают упомянутую начальную команду управления мощностью от базовой станции в системе связи.

4. Способ по п.1, дополнительно содержащий этап, на котором

принимают упомянутый уровень максимальной мощности от базовой станции в системе связи.

5. Способ по п.1, дополнительно содержащий этап, на котором

определяют упомянутые коэффициенты усиления каналов на упомянутой мобильной станции на основе принятой совокупности коэффициентов усиления каналов.

6. Способ по п.1, дополнительно содержащий этап, на котором

принимают упомянутые коэффициенты усиления каналов на упомянутой мобильной станции от базовой станции.

7. Способ по п.1, дополнительно содержащий этап, на котором

определяют совокупность возможных транспортных комбинаций для упомянутого определения упомянутой совокупности приемлемых комбинаций транспортных форматов.

8. Способ по п.1, дополнительно содержащий этап, на котором

выбирают одну из упомянутых приемлемых комбинаций транспортных форматов для передачи данных в упомянутом текущем временном кадре.

9. Способ по п.1, в котором каждая комбинация транспортных форматов из упомянутой совокупности приемлемых комбинаций транспортных форматов включает в себя совокупность транспортных форматов, соответствующую совокупности транспортных каналов для передачи от упомянутой мобильной станции.

10. Способ по п.9. в котором упомянутые транспортные каналы

поставлены в соответствие совокупности физических каналов для передачи данных от упомянутой мобильной станции в соответствии с определенным уровнем мощности и скоростью передачи данных в течение совокупности временных слотов в упомянутом текущем временном кадре.

11. Устройство для определения совокупности приемлемых комбинаций транспортных форматов для передачи данных в текущем временном кадре, содержащее

средство для определения уровня максимальной мощности, разрешенной для передачи с мобильной станции;

средство для определения суммированных команд повышения/снижения мощности, ассоциированных с предшествующим временным кадром;

средство для определения начальной команды управления мощностью;

средство для определения совокупности приемлемых показателей регулировки мощности с изменяемой интенсивностью на основе упомянутого уровня максимальной мощности, упомянутых суммированных команд повышения/снижения мощности и упомянутой начальной команды управления мощностью;

средство для определения совокупности приемлемых коэффициентов усиления каналов на основе упомянутой совокупности приемлемых показателей регулировки мощности с изменяемой интенсивностью;

и средство для определения упомянутой совокупности приемлемых комбинаций транспортных форматов на основе упомянутой совокупности приемлемых коэффициентов усиления каналов.

12. Устройство по п.11, дополнительно содержащее

средство для ассоциирования возможной совокупности показателей регулировки мощности с изменяемой интенсивностью с совокупностью коэффициентов усиления каналов для определения упомянутой совокупности приемлемых коэффициентов усиления каналов.

13. Устройство по п.11, дополнительно содержащее

средство для приема упомянутой начальной команды управления мощностью от базовой станции в системе связи.

14. Устройство по п.11, дополнительно содержащее

средство для приема упомянутого уровня максимальной мощности от базовой станции в системе связи.

15. Устройство по п.11, дополнительно содержащее

средство для определения упомянутых коэффициентов усиления каналов на упомянутой мобильной станции на основе совокупности принятых коэффициентов усиления каналов.

16. Устройство по п.11, дополнительно содержащее

средство для приема упомянутых коэффициентов усиления каналов на упомянутой мобильной станции от базовой станции.

17. Устройство по п.11, дополнительно содержащее

средство для определения совокупности возможных транспортных комбинаций для упомянутого определения упомянутой совокупности приемлемых комбинаций транспортных форматов.

18. Устройство по п.11, дополнительно содержащее

средство для выбора одной из упомянутых приемлемых комбинаций транспортных форматов для передачи данных в упомянутом текущем временном кадре.

19. Устройство по п.11, в котором каждая комбинация транспортных форматов из упомянутой совокупности приемлемых комбинаций транспортных форматов включает в себя совокупность транспортных форматов, соответствующую совокупности транспортных каналов для передачи от упомянутой мобильной станции.

20. Устройство по п.19, в котором упомянутые транспортные каналы поставлены в соответствие совокупности физических каналов для передачи данных от упомянутой мобильной станции в соответствии с определенным уровнем мощности и скоростью передачи данных в течение совокупности временных слотов в упомянутом текущем временном кадре.