RU2252486C2 - Method and device for varying data transfer speed in communication channels - Google Patents

Method and device for varying data transfer speed in communication channels Download PDF

Info

Publication number
RU2252486C2
RU2252486C2 RU2002133864/09A RU2002133864A RU2252486C2 RU 2252486 C2 RU2252486 C2 RU 2252486C2 RU 2002133864/09 A RU2002133864/09 A RU 2002133864/09A RU 2002133864 A RU2002133864 A RU 2002133864A RU 2252486 C2 RU2252486 C2 RU 2252486C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
transmission
probability
rate
transmission rate
maximum
Prior art date
Application number
RU2002133864/09A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Эдвард Дж. мл. ТИДМАНН (US)
Эдвард Дж. мл. ТИДМАНН
Ю-Чеун ДЗОУ (US)
Ю-Чеун ДЗОУ
Ю-Чуан ЛИН (US)
Ю-Чуан ЛИН
Original Assignee
Квэлкомм Инкорпорейтед
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Квэлкомм Инкорпорейтед filed Critical Квэлкомм Инкорпорейтед
Priority to RU2002133864/09A priority Critical patent/RU2252486C2/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2252486C2 publication Critical patent/RU2252486C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: data transfer through communication channels.
SUBSTANCE: proposed method and device are designed to control access to variable-speed multiple access system depending on current load using variable-speed data transfer scheme. Current load level is used to determine transfer speed setting point. Transfer speed setting point may include maximal transfer speed and transfer probability. Transfer speed setting point is conveyed to system-accessible remote device 100. Remote device 100 with data to be transferred dictates desired data transfer speed 106. If desired data transfer speed is equal to or higher than maximal data transfer speed, remote device 100 transfers data at maximal speed and with probability equal to that included in transfer speed setting point.
EFFECT: enhanced reliability of controlling access to multiple access data transfer system.
25 cl, 4 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Изобретение относится к системам связи. Более конкретно, изобретение относится к распределению ресурсов в системе с множественным доступом.The invention relates to communication systems. More specifically, the invention relates to resource allocation in a multiple access system.

Уровень техникиState of the art

На фиг.1 изображен образцовый вариант осуществления наземной системы 10 беспроводной связи. На фиг.1 показаны три удаленных устройства 12, 13 и 15 и две базовые станции 14. В действительности, обычные системы беспроводной связи могут иметь намного больше удаленных устройств и базовых станций. На фиг.1 удаленное устройство 12 показано как мобильный телефон, установленный в автомобиле. На фиг.1 также показано стационарное удаленное устройство 15 в беспроводной системе местной линии связи и портативное компьютерное удаленное устройство 13 в стандартной сотовой системе. В наиболее общем варианте осуществления удаленные устройства могут быть устройствами связи любого типа. Например, удаленные устройства могут быть переносными устройствами персональной системы связи (ПСС, PCS), портативными устройствами данных, такими как персональный помощник данных, или стационарные устройства данных, такие как оборудование для считывания показаний измерительных приборов. На фиг.1 показан сигнал 18 прямой линии связи, передаваемый от базовых станций 14 в удаленные устройства 12, 13 и 15 и сигнал 19 обратной линии связи, передаваемый от удаленных устройств 12, 13 и 15 в базовые станции 14.Figure 1 shows an exemplary embodiment of a ground-based wireless communication system 10. 1 shows three remote devices 12, 13 and 15 and two base stations 14. In fact, conventional wireless communication systems can have many more remote devices and base stations. 1, a remote device 12 is shown as a mobile phone installed in a car. 1 also shows a stationary remote device 15 in a wireless local communication system and a portable computer remote device 13 in a standard cellular system. In the most general embodiment, the remote devices may be any type of communication device. For example, the remote devices may be portable personal communication system (PCS) devices, portable data devices, such as a personal data assistant, or fixed data devices, such as readout equipment. 1 shows a forward link signal 18 transmitted from base stations 14 to remote devices 12, 13 and 15, and a reverse link signal 19 transmitted from remote devices 12, 13, and 15 to base stations 14.

В обычной системе беспроводной связи (фиг.1) некоторые базовые станции имеют многочисленные сектора. Многосекторная базовая станция содержит многочисленные независимые передающие и приемные антенны, а также некоторые независимые схемы обработки. Принципы, обсуждаемые здесь, в равной степени применимы как к каждому сектору многосекторной базовой станции, так и к односекторной независимой базовой станции. Поэтому в дальнейшем описании термин “базовая станция” будет относиться к сектору многосекторной базовой станции, множеству секторов, связанных с общей базовой станцией или односекторной базовой станцией.In a conventional wireless communication system (FIG. 1), some base stations have multiple sectors. A multi-sector base station contains multiple independent transmit and receive antennas, as well as some independent processing schemes. The principles discussed here are equally applicable to each sector of a multi-sector base station as well as to a single-sector independent base station. Therefore, in the following description, the term “base station” will refer to a sector of a multi-sector base station, a plurality of sectors associated with a common base station, or a single-sector base station.

В системе множественного доступа с кодовым разделением каналов (МДРК, CDMA) удаленные устройства используют общую полосу частот для связи со всеми базовыми станциями в системе. Использование общей полосы частот добавляет гибкости и обеспечивает системе многочисленные преимущества. Например, использование общей полосы частот дает возможность удаленному устройству одновременно принимать сигналы связи от более чем одной базовой станции, а также передавать одиночный сигнал для приема с помощью более чем одной базовой станции. Удаленное устройство различает одновременно сигналы, принятые от различных базовых станций, путем использования свойств формы сигнала МДРК с расширенным спектром. Аналогично, базовая станция может различать и отдельно принимать сигналы от множества удаленных устройств.In a code division multiple access (CDMA) CDMA system, remote devices use a common frequency band to communicate with all base stations in the system. Using a common frequency band adds flexibility and provides the system with numerous benefits. For example, using a common frequency band allows a remote device to simultaneously receive communication signals from more than one base station, as well as transmit a single signal for reception using more than one base station. The remote device simultaneously distinguishes the signals received from the various base stations by using the spread spectrum characteristics of the MDCT waveform. Similarly, a base station can distinguish and separately receive signals from multiple remote devices.

В беспроводной системе чрезвычайно важна максимизация пропускной способности системы в зависимости от числа одновременных вызовов, которые можно обработать. Пропускная способность системы с расширенным спектром увеличивается, если мощностью сигналов, принятых в базовой станции от каждого удаленного устройства, управляют так, чтобы каждый сигнал поступал в приемник базовой станции с минимальным уровнем мощности, требуемым для получения желательного уровня качества сигнала. Если сигнал, переданный удаленным устройством, достигает приемника базовой станции с уровнем мощности, который является слишком низким, то качество сигнала может падать ниже приемлемого уровня. С другой стороны, если сигнал удаленного устройства поступает с уровнем мощности, который является слишком высоким, то связь с этим конкретным удаленным устройством является приемлемой, но сигнал высокой мощности действует как помеха для других удаленных устройств. Эта чрезмерная помеха может неблагоприятным образом влиять на связь с другими удаленными устройствами. Таким образом, удаленное устройство, расположенное обычно около базовой станции, осуществляет передачу с относительно низкой мощностью сигнала, в то же время удаленное устройство, расположенное на краю зоны охвата, осуществляет передачу с относительно большой мощностью сигнала.In a wireless system, maximizing system throughput based on the number of simultaneous calls that can be processed is extremely important. The bandwidth of the spread spectrum system increases if the power of the signals received at the base station from each remote device is controlled so that each signal arrives at the base station receiver with the minimum power level required to obtain the desired signal quality level. If the signal transmitted by the remote device reaches the base station receiver with a power level that is too low, then the signal quality may fall below an acceptable level. On the other hand, if a signal from a remote device arrives at a power level that is too high, then communication with that particular remote device is acceptable, but a high power signal acts as a hindrance to other remote devices. This excessive interference can adversely affect communication with other remote devices. Thus, a remote device, usually located near the base station, transmits with relatively low signal power, while a remote device located on the edge of the coverage area transmits with relatively high signal power.

В современных системах в дополнение к управлению уровнем мощности, на котором удаленное устройство передает по обратной линии связи, также управляют и скоростью передачи данных, с которой удаленное устройство передает по обратной линии связи. Удаленное устройство, расположенное на краю зоны охвата, может уменьшить скорость передачи данных, с которой оно осуществляет передачу для того, чтобы увеличить качество сигнала, принятого в базовой станции. При уменьшении скорости передачи данных можно увеличить время, которое затрачивается на каждый бит, и таким образом повысить энергию, затраченную на каждый бит, и производительность линии связи.In modern systems, in addition to controlling the power level at which the remote device transmits on the reverse link, the data rate at which the remote device transmits on the reverse link is also controlled. A remote device located at the edge of the coverage area can reduce the data rate at which it transmits in order to increase the quality of the signal received at the base station. By reducing the data rate, you can increase the time spent on each bit, and thus increase the energy spent on each bit, and the performance of the communication line.

Кроме повышения производительности линии связи, использование переменных скоростей передачи данных позволяет системе получить также и другие преимущества. Например, удаленное устройство может генерировать поток данных, который вырабатывается со скоростью передачи данных значительно ниже максимальной скорости передачи данных. Удаленное устройство может выбрать передачу данных со скоростью ниже, чем максимальная скорость для того, чтобы сохранить мощность удаленного устройства и спектральные ресурсы. Кроме того, некоторые удаленные устройства можно классифицировать по уровню обслуживания, которое они обеспечивают. Например, предпочтительное клиентское удаленное устройство позволяет обеспечить передачу данных с максимальной скоростью, в то же время удаленное устройство с экономичным уровнем позволяет обеспечить передачу данных с одной восьмой, с одной четвертой или одной второй максимальной скорости. Удаленное устройство, которое передает со скоростью, меньшей максимальной скорости, может осуществлять передачу с более низким уровнем мощности или только в течение части периода времени. Например, удаленное устройство, передающее с одной четвертой максимальной скорости, может передавать свой сигнал с одной четвертой мощности, с которой будет обязательно передаваться сигнал с полной скоростью. С другой стороны, удаленное устройство, которое передает с одной четвертой максимальной скорости, может передавать с рабочим циклом, равным приблизительно одной четвертой. В любом случае удаленное устройство, которое передает со скоростью, меньшей полной скорости, создает меньше помех и потребляет меньше ресурсов системы, чем удаленное устройство, передающее с полной скоростью, таким образом высвобождая ресурсы системы для использования другими удаленными устройствами.In addition to increasing the performance of the communication line, the use of variable data rates allows the system to get other advantages as well. For example, a remote device can generate a data stream that is generated at a data rate well below the maximum data rate. The remote device can choose to transmit data at a speed lower than the maximum speed in order to save the power of the remote device and spectral resources. In addition, some remote devices can be classified by the level of service they provide. For example, the preferred client remote device allows data transmission at maximum speed, while the remote device with an economical level allows data transmission at one-eighth, one-fourth or one second maximum speed. A remote device that transmits at a speed lower than the maximum speed can transmit at a lower power level or only for part of the time period. For example, a remote device transmitting at one fourth of its maximum speed can transmit its signal at one fourth of the power at which the signal will be transmitted at full speed. On the other hand, a remote device that transmits with one fourth of its maximum speed can transmit with a duty cycle of approximately one fourth. In any case, a remote device that transmits at a speed less than full speed creates less interference and consumes less system resources than a remote device that transmits at full speed, thereby freeing up system resources for use by other remote devices.

Если точно определено минимально приемлемое качество сигнала, то верхнюю границу для числа одновременно задействованных пользователей, которые могут поддерживать связь через базовую станцию, можно вычислить при заданном уровне помехи. Эта верхняя граница обычно называется полюсной пропускной способностью. Нагрузка системы определяется как отношение фактических пользователей к полюсной пропускной способности. Если число фактических пользователей приближается к полюсной пропускной способности, то нагрузка приближается к единице. Нагрузка, близкая к единице, подразумевает потенциально нестабильное поведение системы. Нестабильное поведение системы может привести к ухудшению рабочих характеристик в результате увеличения частоты появления ошибок, неуспешных передач обслуживания и прерванных соединений. Кроме того, когда нагрузка приближается к единице, размер зоны охвата базовой станции сокращается, поэтому пользователи на внешней границе зоны охвата больше не смогут передавать достаточную мощность для поддержания связи с базовой станцией с приемлемым качеством сигнала даже при самой низкой доступной скорости передачи данных.If the minimum acceptable signal quality is precisely determined, then the upper limit for the number of simultaneously involved users who can communicate through the base station can be calculated at a given interference level. This upper limit is commonly called pole capacity. System load is defined as the ratio of actual users to pole capacity. If the number of actual users approaches pole capacity, then the load approaches unity. A load close to unity implies potentially unstable system behavior. Unstable system behavior can lead to performance degradation as a result of increased error rates, unsuccessful handovers, and dropped connections. In addition, when the load approaches unity, the size of the coverage area of the base station is reduced, so users at the outer boundary of the coverage area will no longer be able to transmit enough power to communicate with the base station with acceptable signal quality even at the lowest available data rate.

По этим причинам предпочтительно ограничивать использование системы с тем, чтобы нагрузка не превышала определенный процент от полюсной пропускной способности. Один способ ограничения нагрузки системы состоит в том, чтобы не допускать доступ к системе после того, как нагрузка системы достигнет заданного уровня. Например, если нагрузка увеличивается выше 70% от полюсной пропускной способности, то целесообразно отклонять запросы для дополнительно возникающих соединений и воздерживаться от принятия передачи обслуживания существующих соединений. В системе, в которой удаленные устройства выполнены с возможностью осуществления передачи с многочисленными скоростями передачи данных, нагрузкой системы можно также управлять путем управления скоростью передачи данных, с которой передают удаленные устройства. Для заданного уровня нагрузки и при уменьшении скорости передачи данных, с которой может передавать каждое удаленное устройство, можно увеличить общее количество удаленных устройств с возможностью доступа к системе.For these reasons, it is preferable to limit the use of the system so that the load does not exceed a certain percentage of the pole capacity. One way to limit the system load is to prevent access to the system after the system load reaches a predetermined level. For example, if the load increases above 70% of the pole capacity, then it is advisable to reject requests for additional connections that occur and refrain from accepting the handoff of existing connections. In a system in which remote devices are capable of transmitting with multiple data rates, the load of the system can also be controlled by controlling the data rate at which the remote devices transmit. For a given load level and with a decrease in the data transfer rate with which each remote device can transmit, you can increase the total number of remote devices with access to the system.

В обычных цифровых системах с множественным доступом к данным удаленное устройство устанавливает сеанс связи с базовой станцией. Сеанс остается активным до тех пор, пока мощность не выключат в удаленном устройстве или пока удаленное устройство не запросит разъединение. Сразу после установления сеанса удаленное устройство будет передавать пакеты данных. Например, если пользователь удаленного устройства подсоединяется к Интернету через беспроводное соединение и свой ноутбук, то он устанавливает сеанс после регистрации в сети. Если пользователь удаленного устройства формирует сообщение электронной почты, то удаленное устройство генерирует пакет данных, когда оно передает сообщение электронной почты. Пакет данных может содержать один или несколько пакетов данных. Пакеты данных обычно содержат много кадров данных беспроводной линии связи.In conventional digital systems with multiple data access, the remote device establishes a communication session with the base station. The session remains active until the power is turned off in the remote device or until the remote device requests a disconnect. Immediately after establishing a session, the remote device will transmit data packets. For example, if a user of a remote device connects to the Internet through a wireless connection and his laptop, then he establishes a session after registering on the network. If the user of the remote device generates an email message, then the remote device generates a data packet when it sends the email message. A data packet may contain one or more data packets. Data packets typically contain many wireless data frames.

В системе, в которой скоростью передачи данных удаленного устройства управляют с помощью базовой станции, перед тем как удаленное устройство передает пакет данных, в базовую станцию посылают сообщение запроса доступа. Как правило, сообщение запроса доступа определяет желательную скорость передачи данных. В ответ базовая станция может выдавать разрешение для удаленного устройства на передачу с желательной скоростью передачи данных, может выдавать разрешение для удаленного устройства на передачу с низкой скоростью передачи данных или может отрицать доступ к системе. Использование такой системы имеет несколько недостатков. Например, использование сообщения запроса доступа потребляет драгоценные ресурсы обратной линии связи. Кроме того, передача данных по обратной линии связи задерживается, хотя удаленное устройство и базовая станция осуществляют согласование скорости передачи данных. Кроме того, алгоритм, который должен использоваться базовой станцией для того, чтобы реагировать на сообщения запроса доступа от множества удаленных устройств, усложняется и потребляет значительные ресурсы базовой станции.In a system in which the data rate of a remote device is controlled by a base station, before the remote device transmits a data packet, an access request message is sent to the base station. Typically, an access request message determines a desired data rate. In response, the base station may issue permission for the remote device to transmit at a desired data rate, may issue permission for the remote device to transmit at a low data rate, or may deny access to the system. Using such a system has several disadvantages. For example, using an access request message consumes precious reverse link resources. In addition, data transmission on the reverse link is delayed, although the remote device and the base station negotiate the data rate. In addition, the algorithm that must be used by the base station in order to respond to access request messages from multiple remote devices is complicated and consumes significant resources of the base station.

По этим причинам промышленность долгое время испытывает потребность в способе и устройстве для управления доступом к системе с множественным доступом, использующей схему передачи с переменной скоростью передачи данных.For these reasons, the industry has long felt the need for a method and apparatus for controlling access to a multiple access system using a variable bit rate transmission scheme.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Базовая станция используется для того, чтобы управлять скоростями передачи обратной линии связи для удаленных модулей в пределах соответствующей зоны охвата. Базовая станция контролирует нагрузку обратной линии связи и динамически регулирует точку установления скорости передачи. Точку установления скорости передачи можно определить в зависимости от максимальной скорости передачи и вероятности передачи. Максимальная скорость передачи определяет максимальную скорость передачи данных обратной линии связи, доступную удаленным устройствам. Вероятность передачи используют для того, чтобы управлять вероятностью, с которой удаленное устройство осуществляет передачу с заданной максимальной скоростью передачи. Базовая станция может вести широковещательную передачу точки установления скорости передачи в удаленные устройства. Удаленные устройства могут передавать со скоростью, меньшей чем максимальная скорость передачи в любое время. Таким образом, нагрузкой системы управляют быстрым и стабильным способом, который эффективно использует доступные ресурсы системы.A base station is used to control reverse link rates for remote modules within the corresponding coverage area. The base station monitors the load of the reverse link and dynamically adjusts the setting point of the transmission rate. The setting point of the transmission rate can be determined depending on the maximum transmission rate and the probability of transmission. The maximum baud rate determines the maximum reverse link data rate available to remote devices. The transmission probability is used to control the probability with which a remote device transmits at a given maximum transmission rate. The base station may broadcast the transmission rate establishment point to the remote devices. Remote devices can transmit at a rate lower than the maximum transfer rate at any time. In this way, system loads are controlled in a fast and stable manner that efficiently utilizes available system resources.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Признаки, задачи и преимущества изобретения станут более понятными из подробного описания, изложенного ниже совместно с чертежами, на которых:The features, objectives and advantages of the invention will become more apparent from the detailed description set forth below in conjunction with the drawings, in which:

фиг.1 - образцовый вариант осуществления наземной системы беспроводной связи,figure 1 - exemplary embodiment of a ground-based wireless communication system,

фиг.2 - алгоритм, изображающий работу базовой станции,figure 2 - algorithm depicting the operation of the base station,

фиг.3 - алгоритм, показывающий образцовую работу удаленного устройства, иfigure 3 is an algorithm showing the exemplary operation of a remote device, and

фиг.4 изображает блок-схему, показывающую образцовую беспроводную систему при использовании настоящего изобретения.4 is a block diagram showing an exemplary wireless system using the present invention.

Подробное описание изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

В системе с множественным доступом, которая имеет ограниченные ресурсы, во избежание нестабильного поведения системы необходимо средство управления нагрузкой обратной линии связи. В системе, в которой удаленные устройства выполнены с возможностью передачи данных с многочисленными скоростями передачи данных, нагрузкой обратной линии связи можно управлять путем регулирования скорости передачи данных, с которой передают удаленные устройства. Например, в системе, в которой уровень внешней и взаимной помехи позволяет тридцати удаленным устройствам осуществлять одновременный доступ к системе с заданной скоростью передачи данных, та же самая система может позволить шестидесяти удаленным устройствам осуществить одновременный доступ к системе в случае, если каждое из удаленных устройств передает с одной второй от заданной скорости передачи данных. Если часть удаленных устройств передает с одной второй от заданной скорости передачи данных, то система позволяет обеспечить работу одновременно для тридцати-шестидесяти пользователей. В реальных условиях работы пропускная способность системы имеет мягкое ограничение, означающее, что каждое удаленное устройство, которое добавляется в систему, уменьшает качество сигнала, с которым работает каждый из других пользователей системы. Пропускная способность является также функцией времени по той причине, что помехи от источников, отличных от удаленных устройств, изменяются во времени и могут вносить значительный вклад в нагрузку системы. Поскольку предпочтительно избегать катастрофического отказа, который может произойти в случае, если нагрузка превысит максимальную пропускную способность, обычно системные операторы ограничивают нагрузку между 60% и 75% от ожидаемого предела пропускной способности.In a multiple access system that has limited resources, a reverse link load control means is necessary to avoid system instability. In a system in which remote devices are capable of transmitting data with multiple data rates, reverse link load can be controlled by adjusting the data rate at which the remote devices transmit. For example, in a system in which the level of external and mutual interference allows thirty remote devices to simultaneously access the system at a given data rate, the same system can allow sixty remote devices to access the system simultaneously if each of the remote devices transmits with one second of a given data rate. If a part of the remote devices transmits with one second of a given data transfer rate, then the system allows for simultaneous operation for thirty to sixty users. Under real operating conditions, the system bandwidth has a soft limit, which means that each remote device that is added to the system reduces the signal quality that each of the other users of the system works with. Bandwidth is also a function of time, because interference from sources other than remote devices varies over time and can make a significant contribution to system load. Since it is preferable to avoid a catastrophic failure that can occur if the load exceeds the maximum throughput, system operators usually limit the load between 60% and 75% of the expected throughput limit.

Для того чтобы ограничить нагрузку на обратной линии связи до заданного уровня, необходимо измерить нагрузку обратной линии связи. Нагрузка обратной линии связи базовой станции зависит не только от удаленных устройств, которые работают в пределах зоны охвата базовой станции. Нагрузка обратной линии связи также зависит от помех от других источников. Шум входного каскада приемника непосредственно самой базовой станции является существенным источником помехи. Кроме того, другие удаленные устройства, работающие на той же самой частоте в пределах зоны охвата близлежащих базовых станций, вносят существенные помехи. В находящейся на рассмотрении заявке № 09/181345 на патент США “Способ и устройство для обнаружения перегрузки обратной линии связи”, поданной 28 октября 1998 года (U.S. Patent Application Number 09/181345 entitled "METHOD AND APPARATUS FOR REVERSE LINK OVERLOAD DETECTION", filed on October 28, 1998), принадлежащей правопреемнику настоящего изобретения и включенной в своей полноте в качестве ссылки, раскрыто средство и способ определения нагрузки. Совместно с настоящим изобретением можно использовать большое число способов определения нагрузки.In order to limit the load on the reverse link to a predetermined level, it is necessary to measure the load on the reverse link. The reverse link load of a base station depends not only on remote devices that operate within the coverage area of the base station. The reverse link load also depends on interference from other sources. The noise of the input stage of the receiver directly to the base station itself is a significant source of interference. In addition, other remote devices operating at the same frequency within the coverage area of nearby base stations introduce significant interference. U.S. Patent Application Pending No. 09/181345, “Method and Apparatus for Detecting Reverse Link Congestion,” filed October 28, 1998 (US Patent Application Number 09/181345 entitled "METHOD AND APPARATUS FOR REVERSE LINK OVERLOAD DETECTION", filed on October 28, 1998), owned by the assignee of the present invention and incorporated by reference in its entirety, discloses a means and method of determining a load. In conjunction with the present invention, a large number of load determination methods can be used.

Согласно настоящему изобретению базовая станция использует измерение нагрузки на обратной линии связи для того, чтобы управлять скоростью передачи данных, с которой передает множество удаленных устройств. В типичной системе с множественным доступом базовая станция обычно передает служебный канал. Служебный канал несет в себе информацию, которую принимают многочисленные удаленные устройства. Служебный канал несет в себе информацию относительно работы системы, такую как идентичность близлежащих базовых станций, наличие определенных услуг и идентичность системного оператора. Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, в дополнение к стандартной служебной информации, базовая станция также передает точку установления скорости передачи. Удаленное устройство восстанавливает информацию о точке установления из служебного канала и использует ее для определения скорости передачи, с которой он передает.According to the present invention, the base station uses a reverse link load measurement in order to control the data rate at which multiple remote devices transmit. In a typical multi-access system, a base station typically transmits an overhead channel. The service channel carries information that is received by numerous remote devices. The service channel carries information regarding the operation of the system, such as the identity of nearby base stations, the availability of certain services and the identity of the system operator. According to one embodiment of the present invention, in addition to standard overhead information, the base station also transmits a transmission rate establishment point. The remote device restores information about the establishment point from the service channel and uses it to determine the transmission rate with which it transmits.

В одном варианте осуществления точку установления скорости передачи определяют в зависимости от максимальной скорости передачи данных, а также вероятности передачи. Максимальная скорость передачи определяет максимальную скорость передачи данных обратной линии связи для использования удаленными устройствами. Вероятность передачи используется для управления вероятностью, с которой удаленное устройство передает с заданной максимальной скоростью передачи. Удаленные устройства могут передавать в любое время со скоростью передачи ниже, чем максимальная скорость передачи.In one embodiment, the point of establishing the transmission rate is determined depending on the maximum data rate, as well as the probability of transmission. The maximum transfer rate determines the maximum reverse link data rate for use by remote devices. Transmission probability is used to control the probability with which a remote device transmits at a given maximum transmission rate. Remote devices can transmit at any time with a transfer rate lower than the maximum transfer rate.

Для того чтобы облегчить эффективное использование ресурсов системы, целесообразно позволить системе работать по возможности близко к пределу пропускной способности, принимая во внимание соответствующую вероятность нестабильного поведения системы. Согласно изобретению точка установления скорости передачи медленно возрастает до тех пор, пока нагрузка системы не окажется ниже максимально допустимой нагрузки. Если фактическая нагрузка системы превышает максимально допустимую нагрузку, то точка установления скорости передачи уменьшается.In order to facilitate the efficient use of system resources, it is advisable to allow the system to work as close to the bandwidth limit as possible, taking into account the corresponding probability of unstable system behavior. According to the invention, the point of establishment of the transmission rate slowly increases until the system load is below the maximum allowable load. If the actual system load exceeds the maximum allowable load, then the point of establishing the transmission speed decreases.

В одном варианте осуществления до тех пор, пока нагрузка системы остается ниже максимально допустимой нагрузки, вероятность передачи будет медленно увеличиваться. Когда вероятность передачи превышает единицу, максимальная скорость передачи данных увеличивается до следующего более высокого имеющегося уровня, и вероятность передачи уменьшается. Таким образом, точка установления скорости передачи медленно увеличивается до тех пор, пока нагрузка не достигнет максимальной допустимой нагрузки. Если имеющихся ресурсов системы достаточно для поддержания потребностей всех удаленных устройств, точка установления скорости передачи увеличивается до тех пор, пока вероятность передачи не станет равной 1 и максимальная скорость передачи не станет равной самой высокой скорости передачи данных. Если имеющихся ресурсов системы не достаточно для того, чтобы позволить каждому удаленному устройству передавать со своей желательной скоростью, поскольку точка установления скорости передачи медленно увеличивается, нагрузка, в конечном счете, превысит максимально допустимую нагрузку. Как только нагрузка превысит максимально допустимую нагрузку, точка установления скорости передачи уменьшится. Если потребность остается постоянной, то система достигнет равновесия там, где точка установления скорости передачи будет приблизительно равна максимально допустимой точке установления скорости передачи. Например, если потребность в системе высока, то максимальную скорость передачи можно установить на одну вторую от полной скорости передачи, и вероятность передачи может быть меньше единицы.In one embodiment, as long as the system load remains below the maximum allowable load, the probability of transmission will slowly increase. When the transmission probability exceeds one, the maximum data rate increases to the next higher available level, and the transmission probability decreases. Thus, the transmission rate establishment point slowly increases until the load reaches the maximum allowable load. If the available system resources are sufficient to support the needs of all remote devices, the point of establishing the transmission rate increases until the transmission probability becomes equal to 1 and the maximum transmission rate becomes equal to the highest data transfer rate. If the available system resources are not enough to allow each remote device to transmit at its desired speed, since the transmission rate setting point is slowly increasing, the load will ultimately exceed the maximum allowable load. As soon as the load exceeds the maximum allowable load, the point of establishing the transmission speed will decrease. If the demand remains constant, then the system will reach equilibrium where the point of establishing the transmission rate is approximately equal to the maximum allowable point of establishing the transmission rate. For example, if the demand for the system is high, then the maximum transmission rate can be set to one second of the full transmission rate, and the probability of transmission may be less than one.

В предпочтительном варианте осуществления самая, по возможности, низкая точка установления скорости передачи определяется тогда, когда максимальная скорость передачи равна самой низкой скорости передачи данных, и вероятность передачи равна 1. Поэтому, даже в условиях максимальной нагрузки, каждое удаленное устройство при установленном соединении может осуществлять передачу с самой низкой скоростью передачи при вероятности, равной единице. Для того чтобы поддерживать стабильность системы, необходимо прекращать доступ в системе к дополнительным удаленным модулям в случае, если нагрузка превышает максимально допустимую нагрузку, когда точка установления скорости передачи находится в минимуме.In a preferred embodiment, the lowest possible transmission rate setting point is determined when the maximum transmission rate is equal to the lowest data transmission rate and the transmission probability is 1. Therefore, even under maximum load conditions, each remote device can establish transmission with the lowest transmission rate with a probability of one. In order to maintain system stability, it is necessary to stop access to additional remote modules in the system if the load exceeds the maximum allowable load when the point of establishing the transmission rate is at a minimum.

Одним преимуществом работы согласно настоящему изобретению является то, что относительно легко осуществить процесс управления передачей в базовой станции. В процессе используется только один входной сигнал для определения точки установления скорости передачи. В одном варианте осуществления точка установления скорости передачи, состоящая только из двух чисел, является единственным выходным сигналом. По сравнению со способом, известным из уровня техники, для индивидуального реагирования на спорадические сообщения о запросах доступа из различных удаленных устройств, удаленное устройство все время имеет данные для передачи, при этом работа изобретения упрощается. Работа не зависит от ввода, касающегося таких факторов, как число текущих пользователей или ожидаемое использование пользователей, или количество удаленных устройств в пределах определенного класса. Кроме того, работа не требует хранения большого количества данных для того, чтобы хранить информацию относительно последних предоставленных допусков к удаленным устройствам.One advantage of the operation of the present invention is that it is relatively easy to carry out a transmission control process in a base station. Only one input signal is used in the process to determine the transmission rate establishment point. In one embodiment, a transmission rate establishment point of only two numbers is a single output. Compared with a method known in the art for individually responding to sporadic messages about access requests from various remote devices, the remote device has data to transmit all the time, and the operation of the invention is simplified. The work is independent of input regarding factors such as the number of current users or the expected user usage, or the number of remote devices within a particular class. In addition, the work does not require the storage of a large amount of data in order to store information on the last granted permissions to remote devices.

На фиг.2 изображен алгоритм, изображающий работу базовой станции. Работа начинается в блоке 30 “начало”. В блоке 32 переменные, используемые в процессе, устанавливают в исходные значения. Вероятность передачи устанавливают равной 1 и максимальную скорость передачи устанавливают на самую низкую скорость передачи данных для того, чтобы установить точку установления скорости передачи в свое минимальное значение. В образцовой системе самая низкая скорость передачи данных может составлять одну восьмую от полной скорости передачи.Figure 2 shows the algorithm depicting the operation of the base station. Work begins in block 30 “start”. In block 32, the variables used in the process are set to their original values. The transmission probability is set to 1 and the maximum transmission rate is set to the lowest data rate in order to set the transmission rate setting point to its minimum value. In an exemplary system, the lowest data rate may be one-eighth of the total transmission rate.

В блоке 32 пониженную скорость “ΔТР” и повышенную скорость “δТР” устанавливают на номинальный уровень. В образцовой системе значение пониженной скорости и повышенной скорости зависит от текущей максимальной скорости передачи. Например, в системе, в которой данные можно передавать с одной восьмой от полной скорости передачи, с одной четвертой от полной скорости передачи, с одной второй от полной скорости передачи и с полной скоростью передачи, значение ΔТР может быть равно соответственно одной второй, одной четвертой, одной восьмой и одной шестнадцатой. В обычном режиме значение ΔТР меньше, чем значение δТР. Например, в этой, только что описанной системе, значение δТР может быть равно одной шестнадцатой от значения ΔТР для каждой скорости передачи данных.In block 32, the reduced speed “Δ TP ” and the increased speed “δ TP ” are set to the nominal level. In a reference system, the value of reduced speed and increased speed depends on the current maximum transfer rate. For example, in a system in which data can be transmitted with one-eighth of the total transmission rate, with one-fourth of the full transmission rate, with one second of the full transmission rate and with the full transmission rate, the Δ TP value may be equal to one second, one fourth, one eighth and one sixteenth. In normal mode, the Δ TP value is less than the δ TP value. For example, in this system just described, the δ TP value may be equal to one sixteenth of the Δ TP value for each data rate.

Блок 34 определяет, превышает или нет нагрузка максимально допустимую нагрузку. Если нет, то процесс выполнения продолжается в блоке 36, в котором вероятность передачи увеличивается на δТР. Процесс выполнения продолжается в блоке 38, который определяет, превышает или нет вероятность передачи 1. В этом случае, так как вероятность передачи была установлена на 1 в блоке 32 и увеличена на значение δТР в блоке 36, вероятность передачи превышает 1, и процесс выполнения продолжается в блоке 40. В блоке 40 определяют, равна или нет максимальная скорость передачи самой высокой скорости передачи данных. В этом примере максимальная скорость передачи данных была установлена на самую низкую скорость передачи в блоке 32, и поэтому максимальная скорость передачи данных не равна самой высокой скорости передачи данных, и процесс выполнения продолжается в блоке 42. В блоке 42 максимальную скорость передачи устанавливают на следующую, более высокую, скорость передачи данных. Например, в системе с четырьмя скоростями передачи данных максимальная скорость передачи данных может быть установлена на одну четвертую от полной скорости передачи. В блоке 44 значение вероятности передачи уменьшается на 1. Процесс выполнения продолжается в блоке 48, в котором процесс может сделать паузу в ожидании следующего цикла.Block 34 determines whether or not the load exceeds the maximum allowable load. If not, the execution process continues at block 36, in which the probability of transmission increases by δ TP . The execution process continues in block 38, which determines whether or not the transmission probability is greater than 1. In this case, since the transmission probability was set to 1 in block 32 and increased by δ TP in block 36, the transmission probability exceeds 1, and the execution process continues at block 40. At block 40, it is determined whether or not the maximum transmission rate is the highest data rate. In this example, the maximum data rate was set to the lowest bit rate in block 32, and therefore, the maximum data rate is not equal to the highest data rate, and the execution process continues in block 42. In block 42, the maximum bit rate is set to the following, higher data rate. For example, in a system with four data rates, the maximum data rate can be set to one fourth of the full data rate. In block 44, the value of the transmission probability decreases by 1. The execution process continues in block 48, in which the process can pause while waiting for the next cycle.

Как показано в блоке 38, если вероятность передачи не превысила 1, то процесс выполнения продолжается в блоке 48. Как показано в блоке 40, если максимальная скорость передачи уже равна самой высокой скорости передачи данных, то точка установления скорости передачи находится на своем максимальном уровне, и процесс выполнения продолжается в блоке 46. В блоке 46 вероятность передачи устанавливают на 1. Затем процесс выполнения продолжается в блоке 48.As shown in block 38, if the transmission probability does not exceed 1, then the execution process continues in block 48. As shown in block 40, if the maximum transmission rate is already equal to the highest data transfer rate, then the transmission rate setting point is at its maximum level, and the execution process continues at block 46. At block 46, the transmission probability is set to 1. Then, the execution process continues at block 48.

Как показано в блоке 34, если нагрузка превысила максимально допустимую нагрузку, то процесс выполнения продолжается в блоке 50. В блоке 50 вероятность передачи уменьшают на ΔТР, и процесс выполнения продолжается в блоке 52. В блоке 52 определяют, равна или нет максимальная скорость передачи самой низкой скорости передачи данных. Если максимальная скорость передачи равна самой низкой скорости передачи данных, то процесс выполнения продолжается в блоке 46, в котором вероятность передачи устанавливают на 1. Если максимальная скорость передачи не равна самой низкой скорости передачи данных, то процесс выполнения продолжается в блоке 54. В блоке 54 определяют, является ли вероятность передачи меньшей или равной нулю. Если да, то максимальную скорость передачи устанавливают на следующую нижнюю скорость передачи данных в блоке 56, и процесс выполнения продолжается в блоке 58. В блоке 58 определяют, равна или нет максимальная скорость передачи данных самой низкой скорости передачи данных. Если да, то процесс выполнения продолжается в блоке 46, в котором вероятность передачи устанавливают на 1. Если нет, то процесс выполнения продолжается в блоке 60, в котором вероятность передачи увеличивают на 1. В любом случае процесс выполнения продолжается в блоке 48.As shown in block 34, if the load has exceeded the maximum allowable load, the execution process continues in block 50. In block 50, the transmission probability is reduced by Δ TP , and the execution process continues in block 52. In block 52, it is determined whether or not the maximum transmission speed lowest data rate. If the maximum transfer rate is equal to the lowest data rate, then the execution process continues in block 46, in which the transmission probability is set to 1. If the maximum transfer rate is not equal to the lowest data rate, the execution process continues in block 54. In block 54 determine whether the probability of transmission is less than or equal to zero. If so, then the maximum data rate is set to the next lower data rate in block 56, and the execution process continues in block 58. In block 58, it is determined whether or not the maximum data rate is the lowest data rate. If yes, then the execution process continues in block 46, in which the transmission probability is set to 1. If not, the execution process continues in block 60, in which the transmission probability is increased by 1. In any case, the execution process continues in block 48.

Работа внутри удаленного устройства также упрощается по сравнению с формированием сообщения о запросе доступа перед каждой передачей. Согласно изобретению удаленное устройство выбирает желательную скорость передачи. Большое число критериев и способов определения желательной скорости передачи данных можно использовать совместно с настоящим изобретением. Например, определение желательной скорости передачи данных позволяет учитывать количество данных, находящихся в очереди для передачи, доступную мощность передачи, которая может быть назначена с более высокими скоростями передачи данных, класс обслуживания, запрашиваемый пользователем, или уровень срочности, связанный с передачей. Дополнительную информацию относительно выбора желательной скорости передачи данных можно найти в находящейся на рассмотрении заявке № 08/835632 на патент США "Способ и устройство для планирования скорости передачи данных обратной линии связи", поданной 8 апреля 1997 года и принадлежащей правопреемнику настоящего изобретения (U.S. Patent Application Number 08/835632 entitled "METHOD AND APPARATUS FOR REVERSE LINK DATA RATE SCHEDULING" filed April 8, 1997). Удаленное устройство передает на желательной скорости передачи данных до тех пор, пока желательная скорость передачи данных не станет меньше максимальной скорости передачи, принятой от базовой станции. Если желательная скорость передачи равна или превышает максимальную скорость передачи, то удаленное устройство передает с максимальной скоростью передачи и с вероятностью, равной вероятности передачи. Если удаленное устройство не передает на максимальной скорости передачи, то вместо этого оно передает на следующей, более низкой, скорости передачи. Таким образом, в общем случае отношение числа пользователей, передающих с максимальной скоростью передачи, по сравнению с числом удаленных устройств того же самого класса, которые желают передавать с максимальной скоростью передачи или выше, равно в среднем вероятности передачи. Таким образом, ресурсы системы используются эффективно и должным образом.Work inside a remote device is also simplified compared to generating an access request message before each transmission. According to the invention, the remote device selects the desired transmission rate. A large number of criteria and methods for determining the desired data rate can be used in conjunction with the present invention. For example, determining the desired data rate allows you to consider the amount of data in the queue for transmission, the available transmission power that can be assigned with higher data rates, the class of service requested by the user, or the urgency level associated with the transmission. Further information regarding the selection of the desired data rate can be found in pending US Patent Application No. 08/835632, “Method and Device for Planning the Reverse Link Data Rate,” filed April 8, 1997 and owned by the assignee of the present invention (US Patent Application Number 08/835632 entitled "METHOD AND APPARATUS FOR REVERSE LINK DATA RATE SCHEDULING" filed April 8, 1997). The remote device transmits at the desired data rate until the desired data rate is less than the maximum transmission rate received from the base station. If the desired transmission rate is equal to or greater than the maximum transmission rate, then the remote device transmits with a maximum transmission rate and with a probability equal to the probability of transmission. If the remote device does not transmit at the maximum transfer rate, then instead it transmits at the next lower transmission rate. Thus, in the general case, the ratio of the number of users transmitting at the maximum transmission rate compared to the number of remote devices of the same class who wish to transmit at the maximum transmission rate or higher is equal to the average transmission probability. Thus, system resources are used efficiently and properly.

Если удаленное устройство находится в режиме мягкой передачи обслуживания с одной или несколькими базовыми станциями, то оно может принимать точку установления скорости передачи из более чем одной базовой станции. Удаленное устройство может использовать самую низкую точку установления скорости передачи, принятую от любой из базовых станций, с которыми оно находится в режиме мягкой передачи обслуживания. Самую низкую точку установления скорости передачи можно определить путем выбора точки установления скорости передачи, которая точно определяет самую низкую максимальную скорость передачи или, если максимальные скорости передачи равны, точку установления скорости передачи с самой низкой вероятностью передачи. С другой стороны, удаленное устройство может использовать самую высокую точку установления скорости передачи, или оно может усреднить, или, в противном случае, объединить две точки установления скорости передачи.If the remote device is in soft handoff with one or more base stations, then it can receive a transmission rate establishment point from more than one base station. The remote device may use the lowest transmission rate establishment point received from any of the base stations with which it is in soft handoff. The lowest transmission rate setting point can be determined by selecting a transmission rate setting point that accurately determines the lowest maximum transmission rate or, if the maximum transmission rates are equal, the transmission rate setting point with the lowest transmission probability. On the other hand, the remote device can use the highest transmission rate setting point, or it can average, or, otherwise, combine the two transmission rate setting points.

На фиг.3 изображен алгоритм, показывающий работу образцового удаленного устройства. Процесс выполнения начинается в блоке 70 “Начало”. В блоке 72 удаленное устройство определяет свою желательную скорость передачи данных. Сразу после определения желательной скорости передачи данных процесс выполнения продолжается в блоке 74. Блок 74 определяет, является или нет желательная скорость передачи данных ниже самой последней принятой максимальной скорости передачи данных. Как отмечено выше, удаленное устройство позволяет контролировать служебный канал для текущего значения точки установления скорости передачи. Если желательная скорость передачи данных ниже, чем максимальная скорость передачи, то удаленное устройство может устанавливать скорость передачи данных на желательную скорость передачи данных в блоке 82. В блоке 86 система использует только что определенную скорость передачи до тех пор, пока не определят новое значение. Если желательная скорость передачи данных превышает или равна максимальной скорости передачи, то процесс выполнения переходит из блока 74 в блок 76. В блоке 76 удаленное устройство вырабатывает случайное число. В предпочтительном варианте осуществления случайное число имеет значение в пределах 0,00 и 0,99. В блоке 78 определяют, является или нет случайное число меньше самой последней принятой вероятности передачи. Если да, то скорость передачи устанавливают на максимальную скорость передачи в блоке 80. Если нет, то скорость передачи устанавливают на следующую более низкую скорость передачи относительно максимальной скорости передачи в блоке 84. В любом случае процесс выполнения продолжается в блоке 86.Figure 3 depicts an algorithm showing the operation of an exemplary remote device. The execution process begins at block 70 “Start”. In block 72, the remote device determines its desired data rate. Immediately after determining the desired data rate, the execution process continues at block 74. Block 74 determines whether or not the desired data rate is lower than the most recently received maximum data rate. As noted above, the remote device allows you to control the service channel for the current value of the point of establishment of the transmission rate. If the desired data rate is lower than the maximum data rate, then the remote device can set the data rate to the desired data rate in block 82. In block 86, the system uses the just-defined transmission speed until a new value is determined. If the desired data rate is greater than or equal to the maximum data rate, then the execution process proceeds from block 74 to block 76. In block 76, the remote device generates a random number. In a preferred embodiment, the random number is between 0.00 and 0.99. At block 78, it is determined whether or not the random number is less than the most recently received transmission probability. If yes, then the transmission rate is set to the maximum transmission rate in block 80. If not, then the transmission rate is set to the next lower transmission rate relative to the maximum transmission rate in block 84. In any case, the execution process continues in block 86.

Согласно изобретению передача данных из удаленного устройства происходит со скоростью передачи, установленной в блоках 80, 82 или 84. Таким образом, пропускная способность обратной линии связи не расходуется при передаче сообщений о запросе доступа. Кроме того, процесс запроса доступа не задерживает передачу данных обратной линии связи.According to the invention, data transmission from a remote device occurs at a transmission rate set in blocks 80, 82 or 84. Thus, the throughput of the reverse link is not consumed when transmitting access request messages. In addition, the access request process does not delay the transmission of reverse link data.

Одним преимуществом настоящего изобретения является то, что оно предоставляет гибкость системному администратору для управления работой системы. Например, когда нагрузка системы увеличивается, вероятность нестабильного поведения системы также увеличивается. Таким образом, вероятность нестабильного поведения системы зависит от значения максимально допустимой нагрузки. Системный оператор управляет вероятностью катастрофического перерыва в работе системы за счет средней пропускной способности для того, чтобы удовлетворить свои текущие критерии путем простого изменения максимально допустимого значения нагрузки.One advantage of the present invention is that it provides the flexibility for a system administrator to manage the operation of the system. For example, when the system load increases, the likelihood of unstable system behavior also increases. Thus, the probability of unstable system behavior depends on the value of the maximum allowable load. The system operator controls the likelihood of a catastrophic break in the system due to the average throughput in order to satisfy its current criteria by simply changing the maximum allowable load value.

Кроме того, желательно, чтобы системный оператор мог предоставлять возможность определенным удаленным устройствам иметь пользователей с высоким приоритетом, которым разрешено осуществлять передачу без ограничений, налагаемых точкой установления скорости передачи, и делать это без внесения каких-либо изменений в процесс управления доступом. В этом случае точку установления скорости передачи системы понижают при обычной работе процесса для того, чтобы скомпенсировать затраты, связанные с этими пользователями. Например, привилегированные пользователи всегда могут иметь доступ к системе с полной скоростью передачи или с максимальной скоростью передачи при вероятности передачи, равной 1, увеличивая таким образом нагрузку на систему. Изобретение компенсирует такое состояние путем понижения точки установления скорости передачи устройств с более низким приоритетом и делает это без какого-либо учета присутствия в системе пользователей с высоким приоритетом. Кроме того, системный администратор может управлять значениями ΔТР и δТР для того, чтобы изменить характер работы системы.In addition, it is desirable that the system operator can enable certain remote devices to have users with high priority who are allowed to transmit without the restrictions imposed by the point of establishing the transmission rate, and to do this without making any changes to the access control process. In this case, the system transmission rate setting point is lowered during normal operation of the process in order to offset the costs associated with these users. For example, privileged users can always have access to a system with a full transfer rate or with a maximum transfer rate with a transfer probability of 1, thus increasing the load on the system. The invention compensates for such a condition by lowering the transmission rate setting point of devices with lower priority and does so without any consideration of the presence of high priority users in the system. In addition, the system administrator can manage the values of Δ TP and δ TP in order to change the nature of the system.

На фиг.4 изображена блок-схема, показывающая образцовую систему беспроводной связи в качестве примера применения изобретения. Система состоит из базовой станции 114 и удаленного устройства 100. Базовая станция 114 может быть расположена в непосредственной близости к своей соответствующей зоне охвата, или некоторые из компонентов внутри базовой станции 114 могут быть расположены на удалении. Базовая станция 114 принимает сигналы беспроводной связи через антенну 116. Приемник 118 используется для преобразования сигнала беспроводной связи в цифровой поток битов. Кроме того, приемник 118 обеспечивает вывод сигнала в блок 120 обработки для определения нагрузки, который используется для того, чтобы определить текущую нагрузку системы. Выходной сигнал блока 120 обработки для определения нагрузки подают в блок 122 обработки для управления доступом, который выполняет многие из основных функций изобретения. Например, блок 122 обработки для управления доступом может содержать множество процессов, которые выполняются при операциях, изображенных на фиг.2. Выходной сигнал блока 122 обработки для управления доступом, представляющий собой точку установления скорости передачи, подают в контроллер 126. Контроллер 126 может осуществлять наблюдение за общей работой базовой станции. В одном варианте осуществления контроллер 126 включает точку установления скорости передачи в служебное сообщение и подает его в передатчик 124. Передатчик 124 формирует сигнал беспроводной связи и подает его в антенну 116 для передачи по беспроводной линии связи в множество удаленных устройств, включающее в себя удаленное устройство 100.4 is a block diagram showing an exemplary wireless communication system as an example application of the invention. The system consists of a base station 114 and a remote device 100. The base station 114 may be located in close proximity to its respective coverage area, or some of the components within the base station 114 may be located remotely. Base station 114 receives wireless signals through antenna 116. Receiver 118 is used to convert the wireless signal into a digital bitstream. In addition, the receiver 118 provides a signal output to the processing unit 120 to determine the load, which is used to determine the current load of the system. The output of the processing unit 120 for determining the load is supplied to the processing unit 122 for access control, which performs many of the main functions of the invention. For example, the access control processing unit 122 may comprise a plurality of processes that are performed in the operations shown in FIG. 2. The output of the access control processing unit 122, which is a transmission rate establishment point, is supplied to the controller 126. The controller 126 can monitor the overall operation of the base station. In one embodiment, controller 126 includes a transmission rate setting point in an overhead message and feeds it to transmitter 124. Transmitter 124 generates a wireless signal and feeds it to antenna 116 for wireless transmission to a plurality of remote devices, including a remote device 100 .

Удаленное устройство 100 обычно может быть любым типом терминала или может быть связано с любым типом терминала, который формирует цифровую информацию. Например, удаленное устройство 100 может быть или может быть связано с персональным компьютером ноутбук, принтером, контрольно-измерительным оборудованием, сервером, терминалом ввода-вывода или разнообразным другим оборудованием. Удаленное устройство 100 состоит из контроллера 102, который может наблюдать за работой удаленного устройства 100. В варианте осуществления, показанном на фиг.4, контроллер 102 принимает цифровые данные от отдельно размещенного устройства. Контроллер также принимает данные от приемника 104, полученные из сигнала беспроводной связи, принятого через антенну 110. Контроллер 102 извлекает точку установления скорости передачи из данных, принятых от приемника 104, и подает ее в блок 106 обработки для определения скорости. Блок 106 обработки для определения скорости определяет текущую скорость передачи. Например, блок 106 обработки для определения скорости может иметь ряд процессов, которые выполняют функции, показанные на фиг.3. Текущая скорость передачи используется передатчиком 108 для того, чтобы передавать данные через антенну 110 в базовую станцию 114.The remote device 100 can usually be any type of terminal or can be connected to any type of terminal that generates digital information. For example, the remote device 100 may or may be connected to a personal computer, a laptop, a printer, instrumentation, a server, an input / output terminal, or various other equipment. The remote device 100 consists of a controller 102 that can monitor the operation of the remote device 100. In the embodiment shown in FIG. 4, the controller 102 receives digital data from a separately located device. The controller also receives data from the receiver 104 obtained from the wireless signal received through the antenna 110. The controller 102 extracts the transmission rate setting point from the data received from the receiver 104 and provides it to the processing unit 106 to determine the speed. The processing unit 106 for determining the speed determines the current transmission rate. For example, the processing unit 106 for determining the speed may have a number of processes that perform the functions shown in FIG. The current transmission rate is used by transmitter 108 to transmit data via antenna 110 to base station 114.

Специалист в данной области техники легко отыщет большое число дополнительных вариантов осуществления, совместимых с настоящим изобретением. Например, возвращаясь снова к фиг.2, вместо вычитания 1 из значения вероятности передачи в блоке 44 вероятность передачи можно установить на 0 или некоторое маленькое число. Аналогично, вместо добавления единицы к значению вероятности передачи в блоке 60 вероятность передачи может быть установлена на 1 или на значение, близкое к единице. В примере, показанном выше, работа включала в себя четыре различных скорости передачи данных. Большее или меньшее число скоростей передачи данных можно использовать последовательно с изобретением. Хотя в этом описании была сделана ссылка на цифровые системы данных, принципы изобретения непосредственно применимы к ряду систем с переменной скоростью, включая речевые системы.One skilled in the art will readily find a large number of additional embodiments compatible with the present invention. For example, returning again to FIG. 2, instead of subtracting 1 from the transmission probability value in block 44, the transmission probability can be set to 0 or some small number. Similarly, instead of adding a unit to the transmission probability value in block 60, the transmission probability can be set to 1 or a value close to one. In the example shown above, the operation included four different data rates. More or less data rates can be used in conjunction with the invention. Although reference has been made to digital data systems in this description, the principles of the invention are directly applicable to a number of variable speed systems, including speech systems.

В образцовом варианте осуществления, показанном выше, значения ΔТР и δТР зависят от максимальной скорости передачи. В других вариантах осуществления они могут быть фиксированными на протяжении всей работы, или они могут зависеть от некоторой другой переменной. Хотя использование служебного канала делает систему более эффективной, точка установления скорости передачи может поддерживать связь с удаленным устройством по выделенному каналу, совместимому с настоящим изобретением.In the exemplary embodiment shown above, the values of Δ TP and δ TP depend on the maximum transmission rate. In other embodiments, they may be fixed throughout the work, or they may depend on some other variable. Although the use of a service channel makes the system more efficient, the transmission rate establishment point can communicate with a remote device over a dedicated channel compatible with the present invention.

Вероятность передачи может принимать разнообразные формы. В вышеприведенном примере вероятность передачи отражает вероятность, с которой удаленное устройство передает с максимальной скоростью передачи. С другой стороны, вероятность передачи может отражать вероятность, с которой удаленное устройство передает со следующей, более низкой, скоростью, чем максимальная скорость передачи. Для того чтобы наложить ограничение на вероятность передачи, в вышеприведенном примере используется генератор случайных чисел. Можно использовать очень большое число других хорошо известных и разработанных недавно схем для того, чтобы налагать ограничение.The likelihood of transmission can take many forms. In the above example, the transmission probability reflects the probability with which the remote device transmits at the maximum transmission rate. On the other hand, the transmission probability may reflect the probability with which the remote device transmits at the next lower speed than the maximum transmission rate. In order to impose a restriction on the probability of transmission, a random number generator is used in the above example. You can use a very large number of other well-known and recently developed schemes in order to impose a restriction.

Изобретение можно осуществить в других конкретных формах без отклонения от его сущности или существенных признаков. Описанный вариант осуществления должен рассматриваться во всех отношениях только как иллюстративный, а не ограничительный, и поэтому объем изобретения показан с помощью прилагаемой формулы изобретения, а не предшествующим описанием. Все изменения, которые вносятся в пределах значения и диапазона эквивалентности формулы изобретения, находятся в пределах ее объема.The invention can be carried out in other specific forms without deviating from its essence or essential features. The described embodiment should be considered in all respects only as illustrative and not restrictive, and therefore the scope of the invention is shown using the attached claims, and not the preceding description. All changes that are made within the meaning and range of equivalence of the claims are within its scope.

Claims (25)

1. Способ управления доступом к системе связи, заключающийся в том, что принимают в базовой станции показание нагрузки, отражающее текущее использование системы связи, относительно верхней границы, увеличивают заданное значение скорости передачи, которое используют для регулирования доступа к упомянутой системе, если показание нагрузки меньше допустимого предела, и уменьшают заданное значение скорости передачи, если показание нагрузки больше допустимого предела, причем заданное значение скорости передачи содержит максимальную скорость передачи и вероятность передачи, причем вероятность передачи используют для управления вероятностью, с которой удаленное устройство осуществляет передачу с заданной максимальной скоростью передачи, при этом при увеличении заданного значения скорости передачи увеличивают вероятность передачи на первую величину, а при уменьшении заданного значения скорости передачи уменьшают вероятность передачи на вторую величину, причем первая величина меньше, чем вторая величина.1. The method of access control to the communication system, which consists in receiving a load indication at the base station, reflecting the current use of the communication system, relative to the upper limit, increasing the set value of the transmission rate, which is used to control access to the said system, if the load indication is less allowable limit, and reduce the set value of the transmission rate if the load indication is greater than the allowable limit, and the set value of the transmission rate contains the maximum soon there are transmissions and the transmission probability, the transmission probability being used to control the probability with which the remote device transmits at a given maximum transmission rate, while increasing the preset value of the transmission rate increases the probability of transmission by a first value, and decreasing the preset value of the transmission rate reduces the probability transmission by a second value, the first value being less than the second value. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно осуществляют широковещательную передачу заданного значения скорости передачи по служебному каналу.2. The method according to claim 1, characterized in that it further broadcasts a predetermined value of the transmission rate over the service channel. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что первая и вторая величины зависят от максимальной скорости передачи.3. The method according to claim 1, characterized in that the first and second values depend on the maximum transfer rate. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что при увеличении заданного значения скорости передачи увеличивают максимальную скорость передачи, если вероятность передачи превышает единицу.4. The method according to claim 1, characterized in that when increasing the set value of the transmission speed increase the maximum transmission speed if the probability of transmission exceeds one. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что при уменьшении заданного значения скорости передачи уменьшают максимальную скорость передачи, если вероятность передачи падает ниже нуля.5. The method according to claim 1, characterized in that when decreasing the set value of the transmission speed, the maximum transmission speed is reduced if the transmission probability drops below zero. 6. Устройство управления доступом к системе связи, содержащее приемник, выполненный с возможностью приема сигналов от множества пользователей, способных передавать данные с более чем одной скоростью передачи, блок определения нагрузки, связанный с приемником и дающий показание нагрузки системы связи, и блок обработки для управления доступом, принимающий показание нагрузки системы связи и формирующий заданное значение скорости передачи для передачи упомянутому множеству пользователей, причем блок обработки для управления доступом содержит блок обработки, который увеличивает вероятность передачи, если нагрузка находится ниже допустимого уровня, и увеличивает максимальную скорость передачи до следующей, более высокой скорости передачи, если вероятность передачи превышает единицу, причем вероятность передачи используется для управления вероятностью, с которой удаленное устройство осуществляет передачу с заданной максимальной скоростью передачи.6. An access control device for a communication system, comprising a receiver configured to receive signals from a plurality of users capable of transmitting data with more than one transmission rate, a load detecting unit coupled to the receiver and indicating a load of the communication system, and a processing unit for controlling access, taking the load indication of the communication system and generating a predetermined value of the transmission rate for transmission to the aforementioned set of users, the processing unit for access control holds a processing unit that increases the probability of transmission if the load is below an acceptable level, and increases the maximum transmission rate to the next higher transmission rate if the transmission probability exceeds one, and the transmission probability is used to control the probability with which the remote device transmits with preset maximum baud rate. 7. Устройство управления доступом по п. 6, отличающееся тем, что блок обработки для управления доступом содержит блок обработки, который формирует заданное значение скорости передачи путем определения максимальной скорости передачи и вероятности передачи.7. The access control device according to claim 6, characterized in that the processing unit for access control comprises a processing unit that generates a predetermined value of the transmission rate by determining the maximum transmission rate and the probability of transmission. 8. Устройство управления доступом по п. 7, отличающееся тем, что блок обработки для управления доступом содержит блок обработки, который уменьшает упомянутую вероятность передачи, если нагрузка превышает допустимый уровень, и уменьшает максимальную скорость передачи до следующей, более низкой скорости передачи, если вероятность передачи падает ниже нуля.8. The access control device according to claim 7, characterized in that the processing unit for access control comprises a processing unit that reduces said transmission probability if the load exceeds the permissible level and reduces the maximum transmission rate to the next lower transmission rate if the probability transmission drops below zero. 9. Способ управления доступом к системе связи, заключающийся в том, что принимают в базовой станции показание нагрузки, отражающее текущее использование системы связи, относительно верхней границы, увеличивают заданное значение скорости передачи, которое используют для регулирования доступа к упомянутой системе, если показание нагрузки меньше допустимого предела, и уменьшают заданное значение скорости передачи, если показание нагрузки больше допустимого предела.9. A method of controlling access to a communication system, which consists in receiving a load indication in the base station, reflecting the current use of the communication system, relative to the upper limit, increasing the set value of the transmission rate, which is used to control access to the said system, if the load indication is less allowable limit, and reduce the set value of the transmission speed if the load indication is greater than the allowable limit. 10. Способ по п.9, отличающийся тем, что дополнительно осуществляют широковещательную передачу заданного значения скорости передачи по служебному каналу.10. The method according to claim 9, characterized in that it further broadcasts the set value of the transmission speed over the service channel. 11. Способ по п.9, отличающийся тем, что заданное значение скорости передачи содержит максимальную скорость передачи и вероятность передачи, причем вероятность передачи используют для управления вероятностью, с которой удаленное устройство осуществляет передачу с заданной максимальной скоростью передачи.11. The method according to claim 9, characterized in that the set value of the transmission rate contains the maximum transmission rate and the probability of transmission, and the transmission probability is used to control the probability with which the remote device transmits at a given maximum transmission rate. 12. Способ по п.11, отличающийся тем, что при увеличении заданного значения скорости передачи увеличивают вероятность передачи на первую величину, а при уменьшении заданного значения скорости передачи уменьшают вероятность передачи на вторую величину.12. The method according to claim 11, characterized in that when increasing the set value of the transmission speed increase the probability of transmission by a first value, and when decreasing the set value of the transmission speed decreases the probability of transmission by a second value. 13. Способ по п.12, отличающийся тем, что первая величина меньше, чем вторая величина.13. The method according to p. 12, characterized in that the first value is less than the second value. 14. Способ по п.12, отличающийся тем, что первая и вторая величины зависят от максимальной скорости передачи.14. The method according to p. 12, characterized in that the first and second values depend on the maximum transmission speed. 15. Способ по п.12, отличающийся тем, что при увеличении заданного значения скорости передачи увеличивают максимальную скорость передачи, если вероятность передачи превышает единицу.15. The method according to p. 12, characterized in that when increasing the set value of the transmission speed increase the maximum transmission speed if the probability of transmission exceeds one. 16. Способ по п.12, отличающийся тем, что при уменьшении заданного значения скорости передачи уменьшают максимальную скорость передачи, если вероятность передачи падает ниже нуля.16. The method according to p. 12, characterized in that when the set value of the transmission speed is reduced, the maximum transmission speed is reduced if the transmission probability drops below zero. 17. Устройство управления доступом к системе связи, содержащее приемник, выполненный с возможностью приема сигналов от множества пользователей, способных передавать данные с более чем одной скоростью передачи, блок определения нагрузки, связанный с приемником и дающий показание нагрузки системы связи, и блок обработки для управления доступом, принимающий показание нагрузки системы и формирующий заданное значение скорости передачи для передачи упомянутому множеству пользователей.17. An access control device for a communication system, comprising a receiver configured to receive signals from a plurality of users capable of transmitting data with more than one transmission rate, a load determining unit associated with the receiver and indicating a load of the communication system, and a processing unit for controlling access, receiving the indication of the load of the system and generating a predetermined value of the transmission rate for transmission to the mentioned multiple users. 18. Устройство управления доступом по п.17, отличающееся тем, что блок обработки для управления доступом содержит блок обработки, который формирует заданное значение скорости передачи путем определения максимальной скорости передачи и вероятности передачи, причем вероятность передачи используется для управления вероятностью, с которой удаленное устройство осуществляет передачу с заданной максимальной скоростью передачи.18. The access control device according to claim 17, wherein the processing unit for access control comprises a processing unit that generates a predetermined transmission rate by determining the maximum transmission rate and transmission probability, the transmission probability being used to control the probability with which the remote device transmits at a given maximum transfer rate. 19. Устройство управления доступом по п.18, отличающееся тем, что блок обработки для управления доступом содержит блок обработки, который увеличивает вероятность передачи, если нагрузка находится ниже допустимого уровня, и увеличивает максимальную скорость передачи до следующей, более высокой скорости передачи, если вероятность передачи превышает единицу.19. The access control device according to p. 18, characterized in that the processing unit for access control contains a processing unit that increases the probability of transmission if the load is below an acceptable level, and increases the maximum transmission speed to the next, higher transmission speed, if the probability transmission exceeds unit. 20. Устройство управления доступом по п. 18, отличающееся тем, что блок обработки для управления доступом содержит блок обработки, который уменьшает упомянутую вероятность передачи, если нагрузка превышает допустимый уровень, и уменьшает максимальную скорость передачи до следующей, более низкой скорости передачи, если вероятность передачи падает ниже нуля.20. The access control device according to claim 18, characterized in that the processing unit for access control contains a processing unit that reduces said transmission probability if the load exceeds the permissible level and reduces the maximum transmission rate to the next lower transmission rate if the probability transmission drops below zero. 21. Способ доступа к системе связи с использованием многочисленных скоростей передачи данных, заключающийся в том, что определяют в удаленном устройстве желательную скорость передачи данных, устанавливают в удаленном устройстве текущую скорость передачи данных на желательную скорость передачи данных, если желательная скорость меньше максимальной скорости передачи, принимаемой от базовой станции, и устанавливают в удаленном устройстве текущую скорость передачи данных на максимальную скорость передачи с вероятностью, равной вероятности передачи, если желательная скорость передачи превышает или равна максимальной скорости передачи, причем вероятность передачи используют для управления вероятностью, с которой удаленное устройство осуществляет передачу с заданной максимальной скоростью передачи.21. A method of accessing a communication system using multiple data rates, which means that the desired data rate is determined in the remote device, the current data rate is set to the desired data rate in the remote device if the desired speed is less than the maximum data rate, received from the base station, and set in the remote device the current data rate at the maximum transmission rate with a probability equal to the probability the transmission rate if the desired transmission rate is greater than or equal to the maximum transmission rate, the transmission probability being used to control the probability with which the remote device transmits at a given maximum transmission rate. 22. Способ по п.21, отличающийся тем, что максимальную скорость передачи и вероятность передачи принимают по широковещательному каналу.22. The method according to item 21, wherein the maximum transmission rate and the probability of transmission is received on the broadcast channel. 23. Способ по п.21, отличающийся тем, что дополнительно устанавливают текущую скорость передачи данных на скорость передачи данных, которая меньше максимальной скорости передачи данных с вероятностью, равной единице минус вероятность передачи, если желательная скорость передачи превышает или равна максимальной скорости передачи.23. The method according to item 21, characterized in that it further sets the current data rate to a data rate that is less than the maximum data rate with a probability equal to one minus the probability of transmission if the desired transmission speed is greater than or equal to the maximum transmission speed. 24. Способ по п. 21, отличающийся тем, что дополнительно принимают первое заданное значение скорости передачи, содержащее максимальную скорость передачи и вероятность передачи, от первой базовой станции, через которую устанавливают связь, принимают второе заданное значение скорости передачи от второй базовой станции, через которую устанавливают связь, и используют первое заданное значение скорости передачи для определения текущей скорости передачи данных, если первое заданное значение скорости передачи находится ниже второго заданного значения скорости передачи.24. The method according to p. 21, characterized in that it further takes the first preset value of the transmission rate containing the maximum transmission rate and the probability of transmission from the first base station through which communication is established, take the second preset value of the transmission speed from the second base station, which establish a connection, and use the first preset value of the transmission rate to determine the current data transfer rate, if the first preset value of the transmission speed is below the second specified baud rate values. 25. Система связи с множественным доступом, содержащая удаленное устройство и базовую станцию, причем удаленное устройство содержит приемник, выполненный с возможностью приема максимальной скорости передачи и вероятности передачи, сформированных базовой станцией, блок обработки для определения желательной скорости передачи данных, блок обработки для установления текущей скорости передачи данных, равной желательной скорости передачи данных, если желательная скорость меньше максимальной скорости передачи, блок обработки для установления текущей скорости передачи данных на максимальную скорость передачи с вероятностью, равной упомянутой вероятности передачи, если желательная скорость передачи превышает или равна максимальной скорости передачи, причем вероятность передачи используется для управления вероятностью, с которой удаленное устройство осуществляет передачу с заданной максимальной скоростью передачи, и передатчик для передачи данных в базовую станцию с текущей скоростью передачи данных.25. A multiple access communication system comprising a remote device and a base station, the remote device comprising a receiver configured to receive a maximum transmission rate and a transmission probability generated by the base station, a processing unit for determining a desired data rate, a processing unit for determining the current a data rate equal to the desired data rate, if the desired speed is less than the maximum transmission rate, the processing unit for setting the current data rate at the maximum transmission rate with a probability equal to the mentioned transmission probability, if the desired transmission rate is greater than or equal to the maximum transmission rate, and the transmission probability is used to control the probability with which the remote device transmits at a given maximum transmission rate, and the transmitter to transmit data to the base station with the current data rate.
RU2002133864/09A 2000-05-17 2000-05-17 Method and device for varying data transfer speed in communication channels RU2252486C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002133864/09A RU2252486C2 (en) 2000-05-17 2000-05-17 Method and device for varying data transfer speed in communication channels

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002133864/09A RU2252486C2 (en) 2000-05-17 2000-05-17 Method and device for varying data transfer speed in communication channels

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2252486C2 true RU2252486C2 (en) 2005-05-20

Family

ID=35820914

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002133864/09A RU2252486C2 (en) 2000-05-17 2000-05-17 Method and device for varying data transfer speed in communication channels

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2252486C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2502223C2 (en) * 2008-05-02 2013-12-20 Пайн Вэлли Инвестментс, Инк. System and method of controlling communication in cells in cellular communication system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2502223C2 (en) * 2008-05-02 2013-12-20 Пайн Вэлли Инвестментс, Инк. System and method of controlling communication in cells in cellular communication system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7573849B2 (en) Method and apparatus for high rate channel access control
AU2006203667B2 (en) Method and apparatus for transmission rate modification of communication channels
US6775548B1 (en) Access channel for reduced access delay in a telecommunications system
US6925057B2 (en) Method of scheduling a quality of service level in a high data rate system
US7457632B2 (en) Radio base station apparatus and transmission power control method
JP2006520170A (en) System and method for battery saving assisted from network and radio resource management
CA2552609A1 (en) Radio resource management in wireless local area networks
EP2858455B1 (en) Operating method of wireless access point device and wireless access point device
JP4777684B2 (en) Distributed resource management for extended dedicated channels
WO2006022529A1 (en) Method for controlling power and transmission rate of a shared forward link data channel in a mobile communication system
RU2252486C2 (en) Method and device for varying data transfer speed in communication channels
KR20020091282A (en) Improving the performance of a CDMA system
KR100799816B1 (en) Method for accessing a wireless communication system and a remote unit for wireless communication
KR100777473B1 (en) Method and apparatus for high rate channel access control
KR20020028664A (en) Radio Resource Menagement Method for Supporting Heterogeneous Traffic in Wideband CDMA System
US20040085935A1 (en) Performance of a CDMA system
US20230142266A1 (en) Methods and apparatus for transmitting data in communications networks
EP2148550B1 (en) Base station and method of determining whether to set up a call
RU2224372C2 (en) Forward-channel asymmetric power control in cdma communication network

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110518