RU2521522C2 - Пилот-сигналы для использования в многосекторных ячейках - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в беспроводных системах связи. Технический результат состоит в обеспечении передачи пилот-сигнала для использования в многосекторной ячейке. Для этого пилот-сигналы в различные сектора передают с различными известными уровнями мощности. В соседние сектора передают пилот-сигнал, в то время как никакого пилот-сигнала не передают в прилегающий сектор. Это представляет собой передачу НУЛЕВОГО пилот-сигнала. Также поддерживают НУЛЬ ячейки, при котором НУЛЕВЫЕ пилот-сигналы передают в каждый сектор ячейки в одно и то же время. Выполняют многочисленные измерения пилот-сигнала. По меньшей мере, два значения индикатора качества канала генерируют из измерений, соответствующих, по меньшей мере, двум пилот-сигналам различных уровней мощности. Два значения передают обратно на базовую станцию, которая использует оба значения для определения мощности передачи, требуемой для достижения желаемого ОСШ в беспроводном терминале. Беспроводной терминал также сообщает информацию, указывающую его положение по отношению к границе сектора. 4 н. и 3 з.п. ф-лы, 20 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение направлено на обеспечение систем беспроводной связи, более конкретно на обеспечение способов и устройств для передачи пилот-сигналов в многосекторной ячейке, например ячейке с синхронизированными секторными передачами.

Уровень техники

В системе беспроводной связи, например сотовой системе связи, условия канала являются важным соображением в работе беспроводной системы. В системе беспроводной связи, базовая станция (БС) осуществляет связь с множеством беспроводных терминалов (БТ), например подвижных узлов. Поскольку беспроводной терминал перемещается в различные положения в пределах ячейки базовой станции, условие канала беспроводной связи между базовой станцией и беспроводным терминалом может измениться, например, в связи с переменными уровнями шума и помех. Шум и помехи, испытываемые приемником беспроводного терминала, могут включать в себя фоновый шум, собственные шумы и межсекторную помеху. Фоновый шум может быть классифицирован как независимый от уровня мощности передачи базовой станции. Однако собственные шумы и межсекторные помехи зависят от уровня мощности передачи базовой станции, например мощность передачи в одном или нескольких секторах.

Одним из способов, используемых обычно для оценки условия канала связи, является передача базовой станцией пилот-сигналов, которые являются сигналами, обычно передаваемыми на малой доле ресурса передачи и, как правило, состоящими из известных (заранее определенных) символов, передаваемых с единственным постоянным уровнем мощности. Беспроводной терминал измеряет пилот-сигналы и сообщает БС в форме скалярного отношения, такого как отношение сигнал-шум (ОСШ) или эквивалентного показателя. В случае, когда шум/помеха не зависит от переданного сигнала, например, фоновый шум является преобладающим и вклад собственных шумов и межсекторной помехи является незначительным, такой единственный скалярный показатель достаточен для БС, чтобы предсказать, как полученное ОСШ в беспроводном терминале изменится при мощности передачи сигнала. Тогда базовая станция может определить минимальный уровень мощности передачи, требуемый для достижения приемлемого полученного ОСШ на беспроводном терминале для используемых конкретной схемы кодирования с исправлением ошибок и модуляции. Однако в случае, когда полный шум/помеха включает в себя существенный компонент, который зависит от мощности передачи сигнала, например межсекторную помеху от передач базовой станции в соседних секторах, обычно используемая методика получения ОСШ от пилотов-сигналов одного постоянного уровня мощности является недостаточной. В таком случае информация, например ОСШ, полученная при единственном уровне мощности передачи посредством этой, обычно используемой методики, является недостаточной и неадекватной для БС, чтобы точно предсказать полученное ОСШ в БТ как функцию мощности передачи сигнала. Должна быть выработана дополнительная информация качества канала, собрана беспроводным терминалом и ретранслирована на базовую станцию так, чтобы базовая станция могла решить функциональную связь, относящуюся к полученному ОСШ беспроводных терминалов, с уровнем мощности передачи сигнала базовой станции. Получая такую функцию для канала связи беспроводного терминала, планировщик базовой станции, зная приемлемый уровень полученного ОСШ для конкретной скорости кодирования, кода с исправлением ошибок, и используемой модуляция, может эффективно выделять сегменты беспроводного терминала в канале с соответствующим уровнем мощности, таким образом достигая приемлемого ОСШ, ограничивая потраченную впустую мощность передачи и/или уменьшая полные уровни помех.

На основании вышеприведенного обсуждения очевидным является, что имеется потребность, особенно в случае многосекторных систем беспроводной связи, в новых устройствах и способах измерения качества канала, его оценки и сообщения, которые обеспечат базовую станцию достаточной информацией для получения ОСШ сигнала беспроводного терминала как функции мощности передатчика базовой станции. Кроме того, чтобы поддерживать улучшенные и/или более многообразные измерения качества канала, желательными являются новые шаблоны пилот-сигнала, последовательности и/или уровни мощности передачи пилот-сигнала, которые позволят облегчить анализ собственных шумов и помех от других секторов ячейки.

Раскрытие изобретения

Описаны улучшенные последовательности пилот-сигнала, которые облегчают многочисленные измерения качества канала, например, с помощью различных уровней мощности передачи пилот-сигнала. В различных вариантах осуществления переданные последовательности пилот-сигнала облегчают определение вклада помехи от других секторов ячейки, использующих те же самые тоны, например, синхронизированным образом, что и сектор, в котором выполняют измерения пилот-сигнала.

В случаях, когда различные сектора передают на тоне, в одно и то же время, используя приблизительно одну и ту же мощность, сигналы от других секторов, хотя и являются помехой, могут рассматриваться как являющиеся подобным или теми же, что и собственный шум, так как мощность передачи оказывает влияние на величину шума, с которым будут сталкиваться в секторе.

Чтобы измерять шумовые вклады от соседних секторов, передают НУЛЕВОЙ пилот-сигнал сектора, например пилот-сигнал с нулевой мощностью в соседнем секторе, и в то же самое время передают пилот-сигнал с заранее выбранной, и поэтому известной, ненулевой мощностью передачи в секторе, где выполняют измерение полученного пилот-сигнала. Чтобы облегчать измерения фонового шума, НУЛЬ ячейки поддерживают в некоторых вариантах осуществления. В случае НУЛЯ ячейки, все сектора ячейки передают нулевой пилот-сигнал на тоне, который используют для измерения фонового шума. Так как в ячейке не передают никакой мощности на тоне в течение измерения, любой измеренный сигнал на тоне является относящимся к шуму, например фоновому шуму, который может включать в себя помеху между ячейками.

Последовательности пилот-сигнала и измерения сигнала по настоящему изобретению обеспечивают механизмы, которые позволяют беспроводному терминалу (БТ), и БС, которая получает информацию обратной связи об условиях канала от БТ, предсказывать ОСШ приема по нисходящей линия связи для БТ как функцию мощности передачи сигнала в присутствии зависимого от сигнала шума. Обратная связь от конкретных БТ в соответствии с изобретением обычно включает в себя, по меньшей мере, два значения индикатора качества канала для БТ в противоположность единственному значению ОСШ, причем каждое из двух значений индикатора качества канала вырабатывают с использованием различной функции. Одна из двух функций генерации значения индикатора качества канала имеет первое измерение пилот-сигнала, соответствующее полученному пилот-сигналу, имеющему первую известную мощность передачи, в качестве входа. Вторая из двух функций генерации значения индикатора качества канала имеет как вход второе измерение пилот-сигнала, соответствующее другому полученному пилот-сигналу, знающему вторую мощность передачи, которая отличается от первой известной мощности передачи. Каждая из первой и второй функций генерации значения индикатора качества канала, которые могут быть осуществлены как программные модули или как аппаратные схемы, может также иметь дополнительные входы, а не только упомянутые.

Обратная связь от отдельных БТ, включающая в себя, по меньшей мере, два значения индикатора качества канала для БТ, которые сгенерированы с использованием различных функций, дает возможность базовой станции (БС) передавать к различным БТ с различными, например, минимальными мощностями сигнала в зависимости от соответствующих ОСШ, требуемых в приемниках. Полная мощность, передаваемая БС, обычно известна или зафиксирована, но пропорция, выделенная различным БТ, может быть различной, может изменяться во времени. В приемнике БТ зависимость полного шума как функция полученной мощности сигнала может быть смоделирована прямой линией, называемой «характеристической линией шума», в настоящем изобретении. Так как характеристическая линия шума обычно не проходит через начало координат, единственного скалярного параметра недостаточно, чтобы охарактеризовать эту линию. Требуется, по меньшей мере, два параметра, чтобы определять эту линию.

Базовая станция передает пилот-сигналы по нисходящей линии связи. В соответствии с изобретением, посредством передачи пилот-сигналов различных уровней интенсивности, может быть определена характеристическая линия шума для беспроводного терминала. Обычно первый пилот-сигнал передают с первым уровнем мощности, чтобы получить первую точку, а второй пилот-сигнал передают со вторым уровнем мощности, отличным от первого уровня мощности, чтобы получить вторую точку данных. Второй уровень мощности может быть нулем в некоторых вариантах осуществления. Вышеупомянутая схема пилота-сигнала может быть использована в ячейке, использующей всенаправленную антенну, то есть ячейке только с одним сектором.

Изобретение дополнительно определяет ОСШ как функцию мощности передачи сигнала в секторизованной сотовой среде. В одном способе секторизации каждый из различных секторов ячейки может использовать весь или почти весь ресурс передачи (например, диапазон частот) для передачи в каждом из секторов. Полная мощность, переданная от каждого сектора, обычно фиксирована или известна, но различные БТ могут получать сигнал с разной мощностью. Так как изоляция между секторами несовершенна, сигналы, переданные в одном секторе, могут стать шумом (помехой) для других секторов. Кроме того, если каждый из секторов ограничен передачей идентичной или почти идентичной мощности сигнала (или мощностью передачи в фиксированной пропорции по различным секторам) с заданной степенью свободы (например, временным интервалом), помеха от других секторов на БТ в заданном секторе имеет характеристики зависимого от сигнала шума или собственных шумов. Это в особенности справедливо, когда помеха от других секторов масштабируется с мощностью сигнала, которая имеет место в варианте осуществления, в котором различные сектора ограничены передачей идентичной или пропорциональной мощности с заданной степенью свободы, например тонами в системе множественного доступа OFDM.

В соответствии с изобретением обычные пилот-сигналы с различными заранее определенными и известными уровнями интенсивности передают от базовой станции на беспроводные терминалы, чтобы охарактеризовать зависимость полного шума в БТ от мощности сигнала БС на БТ. Различные сектора могут быть и часто являются управляемыми для передачи, по меньшей мере, некоторых пилот-сигналов на одном и том же тоне и в одно и то же время. Различными секторами часто управляют, чтобы использовать различные заранее определенные уровни мощности передачи для пилот-сигнала, переданного на тоне в каждом из секторов. Например, на тоне 1 во время Т1, первым сектором могут управлять для передачи пилот-сигнала с первым уровнем мощности, в то время как соседним сектором управляют для передачи в то же самое время Т1 пилот-сигнала со вторым уровнем мощности на тоне 1, причем второй уровень мощности отличается от первого уровня мощности.

Согласно одному варианту осуществления этого изобретения «нулевые пилот-сигналы ячейки» используют вместе с обычными пилот-сигналами, чтобы охарактеризовать зависимость полного шума в БТ от мощности сигнала, переданного БС на этот БТ. Нулевые пилот-сигналы ячейки являются ресурсами нисходящей линии связи (степенями свободы), где ни один из секторов ячейки не передает никакой мощности. Шум, измеренный на этих степенях свободы, обеспечивает оценку независимого от сигнала шума в БТ. Обычные пилот-сигналы (или просто «пилоты») являются ресурсами (степенями свободы), где каждый сектор ячейки передает известные символы с использованием фиксированных или заранее определенных мощностей. Шум, измеренный на пилот-сигналах, таким образом, включает в себя межсекторную помеху и обеспечивает оценку полного шума, включающего в себя зависимый от сигнала шум.

Один из признаков изобретения относится к понятию «нулевого пилот-сигнала сектора». Нулевые пилот-сигналы сектора могут быть использованы в секторизованной сотовой беспроводной системе для оценки шума в БТ, например, когда БТ находится на границе двух секторов, и планирование между секторами координировано так, чтобы БТ на границе не получал никакой помехи от другого сектора. Нулевой пилот-сигнал сектора может быть ресурсами нисходящей линии связи, когда один сектор в ячейке не передает никакой энергии сигнала, а остальные или смежный сектор передают обычные, например ненулевые, пилот-сигналы.

Более обобщенно, другие типы нулевых пилот-сигналов сектора могут быть определены там, где поднабор секторов ячейки не передает сигналов по ресурсам нисходящей линии связи, а остальные сектора передают обычные пилот-сигналы. Кроме того, более обобщенно, координированное планирование среди секторов может быть таким, что БС уменьшает (но не обязательно устраняет) мощность передачи по некоторым секторам для уменьшения помехи, которую БТ получает от других секторов. В некоторых случаях данные переданы на тоне в секторе, соседнем с сектором, который передает пилот-сигнал на тоне.

С помощью различных пилот-сигналов обычной интенсивности и/или различных типов нулевых пилот-сигналов, БТ может оценить шум в приемнике как функцию мощности сигнала, переданного на этот БТ в различных условиях. Изобретение также касается передачи этой информации от БТ на БС, чтобы дать возможность БС определить мощность, которую следует использовать для передачи на различные БТ как во всенаправленной ячейке, так и в среде секторизованной ячейки. В отличие от известного уровня техники, информация качества канала не является единичным скалярным значением, а включает в себя два или больше значений, которые могут быть использованы для отражения воздействия собственно самого шума и/или межсекторного шума в дополнение к фоновому шуму.

В варианте осуществления изобретения для основанной на OFDM сотовой беспроводной системе пилот-сигналы включают в себя известные символы, которые передают на базовую станцию на определенных тонах (и в определенные времена символа) с постоянной или заранее определенной мощностью, а нулевыми пилот-сигналами обычно являются тоны, которые оставляют пустыми, то есть с нулевой мощностью передачи.

В варианте осуществления, используемом при всенаправленной организации антенны, известном здесь как «всенаправленная ячейка», БТ измеряет ОСШ на тонах пилот-сигнала, которое включает в себя все источники шума/помех, в том числе шум, который зависит от мощности передачи пилот-сигнала. Кроме того, БТ также измеряет шум, используя тон(ы) нулевого пилот-сигнала ячейки. Отношение полученной мощности пилот-сигнала, взятое вместе с этим измерением шума дает ОСШ, которое ограничено независимым от сигнала шумом/помехой. БТ передает назад на БС эти два значения ОСШ, или некоторую эквивалентную комбинацию статистики.

В варианте осуществления с секторизованной организацией, с направленными антеннами сектора единственная ячейка разделена на многочисленные сектора, некоторые или все из которых могут совместно использовать тот же самый диапазон частот (степени свободы), соответствуя частотному многократному использованию, равному 1. В этой ситуации в дополнение к нулевому пилот-сигналу ячейки изобретение описывает использование нулевых пилот-сигналов сектора, которые присутствуют в поднаборе секторов, но не во всех секторах, и также обеспечивает шаблон для тонов пилот-сигнала, такой, что нулевой тон пилот-сигнала в одном секторе является временем/частотой, синхронизированным с тоном пилот-сигнала в некоторых или всех других секторах. Это позволяет БТ измерять два или более числа отношений сигнал-шум, которые включают в себя помеху от различных комбинаций секторов. По обратной линии связи БТ сообщает набор связанных с ОСШ статистик, который дает возможность БС сделать оценку этих полученных уровней ОСШ на БТ как функцию мощности передачи базовой станции. БС использует сообщенные значения качества канала для определения уровня мощности, с которым следует осуществлять передачу для достижения желаемого ОСШ на БТ.

В соответствии с изобретением беспроводной терминал выполняет измерения, по меньшей мере, двух различных полученных пилот-сигналов, которые были переданы с различными первым и вторым заранее выбранными, и, таким образом, известными, уровнями мощности. Эти два уровня мощности могут быть, например, постоянным ненулевым уровнем мощности и уровнем мощности передачи равным нулю, хотя возможны и другие комбинации уровня мощности, причем не является обязательным требованием, чтобы один уровень мощности был нулевым уровнем мощности. Значение, полученное от измерения первого полученного пилот-сигнала, обрабатывают первой функцией для выработки значения первого индикатора качества канала. Второе измеренное значение сигнала, полученное посредством измерения второго полученного пилот-сигнала обрабатывают второй функцией, которая отличается от первой функции, для выработки второго значения индикатора качества канала. Первые и вторые значения индикатора качества канала передают от беспроводного терминала на базовую станцию. В некоторых вариантах осуществления их передают в единственном сообщении, в то время как в других вариантах осуществления их передают в отдельных сообщениях. Значения индикатора качества канала могут быть, например, значениями ОСШ или значениями мощности. Таким образом, первое и второе значения индикатора качества канала могут быть оба значениями ОСШ, могут быть оба значениями мощности или одно из них может быть значением ОСШ, а другое может быть значением мощности. Другие типы значений могут быть также использованы как значения индикатора качества канала с ОСШ и значениями мощности, которые приведены в качестве примера.

В некоторых вариантах осуществления БТ определяет свое положение относительно границы сектора и сообщает об этой информации положения базовой станции. Информацию положения сообщают базовой станции. Информация положения, о которой сообщают, обычно является дополнительной к двум значениям индикатора качества канала, и ее иногда посылают как отдельное сообщение. Однако в некоторых случаях информацию положения передают в том же сообщении, что и два значения индикатора качества канала.

Многочисленные дополнительные признаки, преимущества и варианты осуществления способов и устройств по настоящему изобретению раскрыты в нижеследующем подробном описании.

Перечень фигур чертежей

Фиг.1 - упрощенная схема, показывающая передатчик и приемник, используемые для раскрытия настоящего изобретения.

Фиг.2 - приводимая в качестве примера беспроводная сотовая система связи.

Фиг.3 - пример, в котором шум зависит от мощности передаваемого сигнала и который используется для раскрытия настоящего изобретения.

Фиг.4 - приводимая в качестве примера характеристическая линия помех, показывающая зависимость полученной мощности от полного шума, и используемая для раскрытия настоящего изобретения.

Фиг.5 - график зависимости мощности от частоты, соответствующий приводимому в качестве примера варианту осуществления изобретения, иллюстрирующему тоны данных, ненулевые тоны пилот-сигнала и нулевой тон пилот-сигнала.

Фиг.6 - график, иллюстрирующий отношения между ОСШ 1, принятое беспроводным терминалом ОСШ, включая зависимый от сигнала и независимый от сигнала шум, и ОСШ 0, принятое беспроводными терминалами ОСШ, не включающее в себя зависимого от сигнала шума, для 3 случаев: когда шум независим от сигнала, когда зависимый от сигнала шум равен сигналу и когда зависимый от сигнала шум является меньшим, чем сигнал.

Фиг.7 - приводимая в качестве примера сигнализация для трехсекторного варианта осуществления OFDM по изобретению, иллюстрирующая ненулевые тоны пилот-сигнала, тоны нулевого пилот-сигнала сектора и тоны нулевого пилот-сигнала ячейки в соответствии с изобретением.

Фиг.8 - пример перескока тона ненулевых пилот-сигналов, нулевого пилот-сигнала сектора и нулевых пилот-сигналов ячейки в соответствии с изобретением.

Фиг.9 - три ситуации для приводимого в качестве примера беспроводного терминала в 3 вариантах осуществления сектора, используемых для раскрытия настоящего изобретение в отношении аспектов информации границы сектора, по настоящему изобретению.

Фиг.10 - схема, использующая 3 типа сектора, которые повторяют для случаев с ячейками, включающими в себя более чем 3 сектора, в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.11 - приводимые в качестве примера системы связи, осуществляющие настоящее изобретение.

Фиг.12 - приводимая в качестве примера базовая станция, осуществленная в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.13 - приводимый в качестве примера беспроводной терминал, осуществленный в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.14 - этапы передачи тонов пилот-сигнала в многочисленных секторах ячейки синхронизированным образом, в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.15-17 - приводимые в качестве примера передачи тона пилот-сигнала наряду с информацией мощности передачи пилот-сигнала в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.18 - диаграмма, показывающая передачу сигналов на десяти различных тонах в течение единственного периода передачи символа, в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.19 - блок-схема, иллюстрирующая работу приводимого в качестве примера беспроводного терминала, осуществляющего способы по настоящему изобретению.

Фиг.20 - блок-схема, иллюстрирующая работу приводимой в качестве примера базовой станции, осуществляющей способы по настоящему изобретению.

Способы и устройства по настоящему изобретению хорошо подходят для использования в системе беспроводной связи, которая использует одну или несколько многосекторных ячеек. На Фиг.11 представлена приводимая в качестве примера система 1100 с единственной показанной ячейкой 1104, но очевидным является, что система может включать в себя много таких ячеек 1104, и часто их включает. Каждая ячейка 1104 разделена на множество из N секторов, где N представляет собой положительное целое число больше чем 1. Система 1100 представляет случай, когда каждая ячейка 1104 подразделена на 3 сектора: первый сектор S0 1106, второй сектор S1 1108 и третий сектор S2 1110. Ячейка 1104 включает в себя границу 1150 сектора S2, границу 1152 сектора S1/S2 и границу 1154 сектора S2/S0. Границами сектора являются границы, где сигналы от многочисленных секторов, например смежных секторов, могут быть получены с почти одним и тем уровнем, что делает затруднительным приемнику различать передачи из сектора, в котором он расположен, и из смежного сектора. В ячейке 1104 многочисленные конечные узлы (КУ), например беспроводные терминалы (БТ), такие как подвижные узлы, осуществляют связь с базовой станцией (БС) 1102. Ячейки с двумя секторами (N=2) и числом секторов, большим чем 3 (N> 3), также возможны. В секторе S0 1106 множество конечных узлов КУ (1) 1116, КУ (X) 1118 связано с базовой станцией 1 1102 посредством беспроводных линий 1117, 1119 соответственно. В секторе S1 1108 множество конечных узлов КУ (1') 1120, КУ (X') 1122 связано с базовой станцией 1 1102 посредством беспроводных линий 1121, 1123 соответственно. В секторе S2 1110 множество конечных узлов КУ (1") 1124, КУ (X") 1126 связано с базовой станцией 1 1102 посредством беспроводных линий 1125, 1127 соответственно. В соответствии с изобретением базовая станция 1102 передает пилот-сигналы с многочисленными уровнями мощности на КУ 1116, 1118, 1120, 1122, 1124, 1126 и имеется синхронизация передачи пилот-сигналов различных заранее определенных и известных уровней между этими тремя секторами. В соответствии с изобретением конечные узлы, например КУ (1) 1116, сообщают информацию обратной связи, например значения индикатора качества канала, на базовую станцию 1102, позволяя базовой станции 1102 определять полученное беспроводными терминалами ОСШ как функцию мощности переданного базовой станцией сигнала. Базовая станция 1102 связана с сетевым узлом 1112 посредством сетевой линии 1114 связи. Сетевой узел 1112 связан с другими сетевыми узлами, например промежуточными узлами, другой базовой станцией, узлами ААА, узлами домашнего агента и т.д., и Интернет посредством сетевой линии 1129 связи. Сетевой узел 1112 обеспечивает интерфейс вне ячейки 1104, так, чтобы КУ, работающие в пределах ячейки могли осуществлять связь с равноправными узлами вне ячейки 1104. КУ в ячейке 1104 могут перемещаться в секторах 1106, 1108, 1110 ячейки 1104 или могут перемещаться в другую ячейку, соответствующую другой базовой станции. Сетевые линии 1114 и 1129 связи могут быть, например, волоконно-оптическими кабелями.

На Фиг.12 представлена приводимая в качестве примера базовая станция (БС) 1200, осуществленная в соответствии с изобретением. Базовая станция 1200 является более детализированным представлением базовой станции 1102, показанной в приводимой в качестве примера системе 1100 связи по Фиг.11. Базовая станция 1200 включает в себя секторизованные антенны 1203, 1205, связанные с приемником 1202 и передатчиком 1204 соответственно. Приемник 1202 включает в себя декодер 1212, тогда как передатчик 1204 включает в себя кодер 1214. Базовая станция 1200 также включает в себя интерфейс 1208 ввода-вывода, процессор, например ЦП, 1206 и память 1210. Передатчик 1204 используют для передачи пилот-сигналов в многочисленные сектора синхронизированным образом посредством секторизованной передающей антенны 1205. Приемник 1202, передатчик 1204, процессор 1206, интерфейс 1208 ввода-вывода и память 1210 связаны между собой шиной 1209, по которой различные элементы могут выполнять обмен данными и информацией. Интерфейс 1208 ввода-вывода связывает базовую станцию 1200 с Интернет и с другими сетевыми узлами.

Память 1210 включает в себя подпрограммы 1218 и данные/информацию 1220. Подпрограммы 1218, при их выполнении процессором 1206, вызывают работу базовой станции 1200 в соответствии с изобретением. Подпрограммы 1218 включают в себя подпрограмму 1222 связи, подпрограмму 1260 обработки полученных сигналов и подпрограммы 1224 управления базовой станцией. Подпрограмма 1260 обработки полученных сигналов включает в себя модуль 1262 извлечения значения индикатора качества канала, который извлекает значения индикатора качества канала из полученных сигналов, например сообщений БТ, и модуль 1264 извлечения информации положения для извлечения информации положения БТ из полученных сообщений. Информация положения в некоторых вариантах осуществления указывает положение БТ относительно границы сектора. Извлеченные значения индикатора качества канала, например ОСШ или значения мощности, обеспечивают подпрограмме 1226 вычисления мощности передачи для использования при вычислении мощности передачи для сигналов, передаваемых на БТ. Подпрограммы 1224 управления базовой станции включают в себя модуль 1225 планировщика 1225, подпрограмму 1226 вычисления мощности передачи и сигнальные подпрограммы 1228, включающие в себя подпрограмму генерации пилота-сигнала и управления его передачей.

Данные/информация 1220 включают в себя данные 1232, информацию 1234 последовательности перескока пилот-сигнала и данные/информацию 1240 беспроводного терминала. Данные 1232 могут включать в себя данные от декодера 1212 приемника, данные, подлежащие передаче на кодер 1214 передатчика, результаты промежуточных этапов обработки и т.д. Информация 1234 последовательности перескока пилот-сигнала включает в себя информацию 1236 уровня мощности и тональную информацию 1238. Информация уровня мощности определяет различные уровни мощности, которые будут применены к различным тонам для генерирования пилот-сигналов различной интенсивности, в пределах последовательности перескока тона пилот-сигнала в соответствии с изобретением. Эти значения пилот-сигнала, например заранее выбранные фиксированные значения, установлены до передачи и известны как БС 1200, так и БТ в ячейке, обслуживаемой БС 1200. Тональная информация 1238 включает в себя информацию, определяющую, какие тоны должны быть использованы как тоны пилот-сигнала особого уровня интенсивности, какие тоны должны быть нулевыми тонами сектора и какие тоны должны быть нулевыми тонами ячейки, в последовательности перескока тонов пилот-сигнала для каждого сектора для каждого ИД 1246 терминала. Данные/информация 1240 беспроводного терминала включают в себя наборы информации данных для каждого беспроводного терминала, работающего в пределах ячейки, информацию 1242 БТ 1, информацию 1254 БТ N. Каждый набор информации, например информация 1242 БТ 1, включает в себя данные 1244, ИД 1246 терминала, ИД 1248 сектора, значения 1250 индикатора качества канала и информацию 1252 положения границы сектора. Данные 1244 включают в себя пользовательские данные, полученные от БТ 1 и пользовательские данные, которые подлежат передаче на равноправный узел, осуществляющий связь с БТ 1. ИД 1246 терминала представляет собой идентификацию, выделенную для БТ 1, особую последовательность перескока тона пилот-сигнала, включающую в себя пилот-сигналы различной интенсивности в заранее определенные времена, генерируют базовой станцией в соответствии с каждым конкретным ИД 1246 терминала.

ИД 1248 сектора идентифицирует, в каком из трех секторов, S0, S1, S2, работает БТ 1. Значение 1250 индикатора качества канала включает в себя информацию, переданную БТ 1 на базовую станцию в сообщениях о качестве канала, которые базовая станция может использовать для вычисления ожидаемого к получению уровня ОСШ БТ1 как функции мощности сигнала передачи базовой станции. Значения 1250 индикатора качества канала получают БТ1 из измерений, выполненных БТ1 по пилот-сигналам различной интенсивности, переданным базовой станцией, в соответствии с настоящим изобретением. Информация 1252 положения границы сектора включает в себя: информацию, идентифицирующую, обнаружил ли БТ1, что он находится около границы сектора, испытывая высокие уровни помех, и информацию, идентифицирующую, рядом с какой границей сектора расположен БТ1. Эту информацию получают или выводят из информации обратной связи о положении, передаваемой БТ1 и получаемой БС. Значения 1250 индикатора качества канала и информация 1252 положения границы сектора представляют информацию обратной связи о качестве канала от БТ1 к базовой станции 1200, обеспечивающую информацию об одном или нескольких нисходящих каналах связи между базовой станцией 1200 и БТ1.

Подпрограммы 1222 связи используют для управления базовой станцией 1200 для выполнения различных операций связи и осуществления различных протоколов связи. Подпрограммы 1222 управления базовой станцией используют для управления базовой станцией 1200 для выполнения основных функциональных возможностей базовой станции, например выработки и приема сигнала, планирования и осуществления этапов способа по настоящему изобретению, в том числе выработки пилот-сигналов с различными уровнями интенсивности передачи, приема и обработки и использования информации, сообщенной беспроводным терминалом. Сигнальная подпрограмма 1228 управляет передатчиком 1204 и приемником 1204, которые генерируют и обнаруживают сигналы на беспроводные терминалы и от них, например сигналы OFDM, следующие за последовательностями перескока тона данных. Подпрограмма управления выработкой и передачей пилот-сигнала использует данные/информацию 1220, в том числе информацию 1234 последовательности перескока пилот-сигнала, для генерирования особых последовательностей перескока пилот-сигнала для каждого сектора. Уровнями мощности тонов пилот-сигнала, включенными в информацию 1236 уровня мощности, и особыми тонами, выбранными для получения особых тонов пилот-сигнала для каждого пилот-сигнала в каждом секторе в особые моменты времени координируют и управляют под руководством подпрограммы 1230 генерирования и передачи пилот-сигнала. Эта подпрограмма 1230 управляет передачей тонов пилот-сигнала, например, как представлено на Фиг.15-17. Отдельные команды обработки, например программные команды, ответственные за передачу различных тонов пилот-сигнала являются отдельными компонентами или модулями, которые могут быть обработаны как отдельные средства, которые работают совместно для управления базовой станцией для передачи последовательностей тона пилот-сигнала, описанных и показанных на Фиг.15-17. Координирование и/или синхронизация передачи различных типов пилот-сигналов между секторами ячейки, например, в терминах частоты передачи и/или времени передачи символа, при управлении мощностью передачи, позволяет беспроводному терминалу, получающему различные уровни переданных тонов пилот-сигнала, например известные заранее определенные тоны фиксированного уровня пилот-сигнала, тоны нулевого пилот-сигнал сектора и тоны нулевого пилот-сигнала ячейки, получать, например вычислять из измеренных значений сигнала, значение 1250 индикатора качества канала. В соответствии с изобретением обычные (ненулевые) тоны пилот-сигнала, тоны нулевого пилот-сигнала сектора и тоны нулевого пилот-сигнала ячейки могут прокалывать или заменять тоны данных, которые были бы переданы в обычном случае. Модуль 1225 планирования используют для управления планированием передачи и/или выделением ресурсов связи. Планировщик 1225 в соответствии с изобретением может быть снабжен информацией, указывающей полученное ОСШ каждого беспроводного терминала как функцию мощности сигнала, передаваемого базовой станцией. Такая информация, полученная из значений 1250 индикатора качества канала, может быть использована планировщиком для выделения сегментов канала для БТ. Это позволяет БС 1200 выделять сегменты на каналах, имеющих достаточную мощность передачи, чтобы ответить удовлетворить полученные требования по ОСШ для конкретной скорости передачи данных, схеме кодирования и/или модуляции, выбранных для обеспечения для БТ.

На Фиг.13 представлен приводимый в качестве примера беспроводной терминал 1300, осуществленный в соответствии с настоящим изобретением. Беспроводной терминал 1300 может быть использован как беспроводной конечный узел, например подвижный узел. Беспроводной терминал 1300 является более детализированным представлением КУ 1114, 1116, 1118, 1120, 1122, 1124, показанным в приводимой в качестве примера системе 1100 связи по Фиг.11. Беспроводной терминал 1300 включает в себя приемник 1302, передатчик 1304, процессор, например ЦП, 1306, и память 1308, связанные между собой шиной 1310, по которой элементы могут выполнять обмен данными и информацией. Беспроводной терминал 1300 включает в себя антенны 1303, 1305 приемника и передатчика, которые связаны с приемником и передатчиком 1302, 1304 соответственно.

Приемник 1302 включает в себя декодер 1312, тогда как передатчик 1304 включает в себя кодер 1314. Процессор 1306, под управлением одной или более подпрограмм 1320, сохраненных в памяти 1308, вызывает работу беспроводного терминала 1300 в соответствии со способами по настоящему изобретению, как описано в настоящих материалах. Память 1320 содержит подпрограммы 1320 и данные/информацию 1322. Подпрограммы 1320 включают в себя подпрограмму 1324 связи и подпрограммы 1326 управления беспроводным терминалом. Подпрограммы 1326 управления беспроводным терминалом включают в себя сигнальную подпрограмму 1328, включающую в себя модуль 1330 измерения пилот-сигнала, модуль 1332 выработки значения индикатора качества канала, модуль 1331 определения положения границы сектора и модуль 1333 управления передачей значения индикатора качества канала. Данные/информация 1322 включают в себя пользовательские данные 1334, например информацию, которая подлежит передаче от беспроводного терминала 1300 на равноправный узел, пользовательскую информацию 1336 и сигнальную информацию 1350 пилот-сигнала. Пользовательская информация 1336 включает в себя информацию 1337 об измеренных значениях сигнала, информацию 1338 значения индикатора качества, информацию 1340 положения границы сектора, информацию ИД 1342 терминала, информацию ИД базовой станции и информацию 1346 сообщения о канале. Сигнальная информация 1350 пилот-сигнала включает в себя информацию 1352 последовательности перескока, информацию 1354 уровня мощности и тональную информацию 1356. Информация 1337 об измеренном значении сигнала включает в себя измеренные значения сигнала, полученные из измерений, выполненных под управлением модуля 1330 измерения пилот-сигнала, по меньшей мере, одной из амплитуды и фазы полученного пилот-сигнала. Информация 1338 значения индикатора качества включает в себя выход модуля 1332 выработки значения индикатора качества канала. Информацию 1338 значения индикатор качества канала, при ее передаче на базовую станцию может позволить базовой станции определить полученное БТ ОСШ как функцию мощности переданного сигнала. Информация 1340 положения границы сектора включает в себя информацию, идентифицирующую, что беспроводной терминал находится в области границы сектора, например, беспроводной терминал испытывает высокие уровни межсекторных помех, и информацию, идентифицирующую, какой из двух соседних секторов является сектором граничной области. Базовая станция может использовать информацию границы сектора, чтобы идентифицировать каналы в соседних секторах, где мощность передачи должна быть выключена, для уменьшения межсекторных помех. Информация 1346 сообщения о канале включает в себя полученные значения 1338 индикатора качества канала, или части значений 1338 индикатора качества канала и может также включать в себя информацию 1340 положения границы сектора. Информация 1346 сообщения о канале может быть структурирована с представлением отдельных сообщений для каждого значения индикатора качества или с представлением групп значений индикатора качества, включенных в единственное сообщение. Сообщения могут отсылаться периодически в заранее определенные моменты времени по выделенным каналам. Информация 1342 ИД терминала представляет выделенную базовой станцией идентификацию, примененную к беспроводному терминалу 1300, работающему в пределах сотовой зоны покрытия базовой станции. Информация 1344 ИД базовой станции включает в себя информацию, специфическую по отношению к базовой станции, например значение крутизны последовательности перескока, и может также включать в себя информацию идентификации сектора.

Информация 1352 последовательности перескока пилот-сигнала идентифицирует для заданной базовой станции, с информацией 1344 ИД базовой станции, какие тоны 1356, в какое время, например время символа OFDM, должны быть измерены для оценки пилот-сигналов. Информация 1354 уровня мощности пилот-сигнала идентифицирует для беспроводных терминалов уровни передачи пилот-сигналов на выделенных тонах 1356 пилот-сигнала, включенных в последовательность 1352 перескока тонов пилот-сигнала. Информация 1354 об уровне мощности пилот-сигнала может также идентифицировать тоны нулевого пилот-сигнала сектора и ячейки.

Подпрограммы 1324 связи используют для управления беспроводным терминалом 1300 для выполнения различных операций связи и осуществления различных протоколов связи.

Подпрограммы 1326 управления беспроводным терминалом управляют основными функциональными возможностями беспроводного терминала 1300 в соответствии со способами по настоящему изобретению. Сигнальные подпрограммы 1328 беспроводного терминала управляют основными функциональными возможностями передачи сигналов беспроводного терминала, в том числе управлением приемником 1302, передатчиком 1304, выработкой и приемом сигнала, и управляют работой беспроводного терминала в соответствии со способами по настоящему изобретению, в том числе измерением пилот-сигналов, выработкой значений индикатора качества и передачей значений индикатора качества канала. Модуль 1330 измерения пилот-сигнала управляет измерением полученных пилот-сигналов, идентифицированных информацией 1334 ИД базовой станции, информацией 1352 последовательности перескока и тональной информацией 1356. Подпрограмма 1330 измерения пилот-сигнала измеряет, по меньшей мере, одно из амплитуды и фазы пилот-сигнала для выработки измеренного значения сигнала, соответствующего каждому измеренному пилот-сигналу. Модуль 1332 выработки значения индикатора качества канала включает в себя модуль 1361 оценки мощности и модуль 1362 оценки ОСШ. Модуль 1332 выработки значения индикатора качества канала, генерирует значения индикатора качества согласно функциям, которые используют значения 1337 измеренного сигнала, выдаваемые с модуля 1330 измерения пилот-сигнала. Модуль 1332 включает в себя первый и второй наборы команд для выполнения первой и второй функций значения индикатора качества канала, причем первая и вторая функции различны. Модуль 1361 оценки мощности включает в себя программные команды для управления процессором 1306 для оценки полученной мощности, включенной в полученный пилот-сигнал(ы). Модуль 1362 оценки ОСШ включает в себя программные команды для управления процессором 1306 для оценки отношения сигнал/шум полученного пилот-сигнала(пилот-сигналов). Модуль 1331 определения положения границы сектора определяет положение беспроводного терминала 1300 относительно границы сектора из информации, включенной в полученные сигналы. Модуль 1331 определения положения границы сектора может также различать, к какой соседней границе сектора беспроводной терминал ближе и какой соседний сектор вызывает более высокие уровни помех по отношению к БТ 1300. Информация, выдаваемая модулем 1131 определения положения границы сектора, включена в информацию 1340 положения границы сектора. Подпрограмма 1333 управления передачей индикатора качества канала управляет передачей на базовую станцию информации о значении индикатора качества канала и информации границы сектора. Подпрограмма 1333 управления передачей значения индикатора качества канала включает в себя модуль 1335 генерирования сообщения. Модуль 1335 генерирования сообщения управляет процессором 1306 с использованием машинно-исполняемых команд для генерирования сообщений, используемых для передачи значений индикатора качества канала. Модуль 1335 генерирования сообщения может генерировать сообщения с единственным индикатором качества канала, оценивать или включать, по меньшей мере, два значения индикатора качества канала в единственное сообщение. Модуль 1335 генерирования сообщения может также генерировать сообщения, которые включают в себя информацию положения, например информацию 1340 положения границы сектора, или включать такую информацию в сообщение, которое включает в себя значение индикатора качества канала. Сообщения, сгенерированные модулем 1335 генерирования сообщения, передают под управлением модуля 1333 управления передачей значения индикатора качества канала. Сообщения, соответствующие первому и второму значениям могут перемежаться, например чередоваться для целей передачи. Модуль 1333 управления передачей значения индикатора качества канала передает сообщения периодически в некоторых вариантах осуществления, используя сегменты канала связи, выделенные для переноса значений индикатора качества канала. Модуль 1333 может также управлять временами передачи, чтобы соответствовать заранее выбранным выделенным временным интервалам, посвященным базовой станцией для использования посредством БТ 1300, таким образом препятствуя другим беспроводным терминалам использовать выделенные временные интервалы.

На Фиг.1 представлена упрощенная схема, показывающая передатчик 101 и приемник 103, который будет использоваться для раскрытия изобретения. Передатчик 101 может быть, например, передатчиком 1204 базовой станции 1200, тогда как приемник 103 может быть, например, приемником 1302 беспроводного терминала 1300. В системе связи, такой как система 1100, передатчик 101 часто вынужден делать выбор соответствующего способа передачи данных на приемник 103. Выбор может включать в себя скорость кодирования кода с исправлением ошибок, совокупности модуляции и уровень мощности передачи. Вообще, чтобы сделать разумный выбор желательно, чтобы передатчик 101 имел сведения о канале связи от передатчика 101 к приемнику 103. На Фиг.1 показана приводимая в качестве примера система 100, в которой передатчик 101 отправляет трафик 102 данных на приемник 103 по прямой линии 105 связи. По обратной линии 107 связи от приемника 103 к передатчику 101, приемник 103 сообщает условие 106 канала прямой линии связи передатчику 101. Передатчик 101 затем использует сообщенную информацию 106 о состоянии канала для установления ее параметров должным образом для передачи.

На Фиг.2 представлена приводимая в качестве примера беспроводная сотовая система 200 связи, в которой передатчик включен в базовую станцию (БС) 201 с антенной 205, а приемник включен в беспроводной терминал (БТ), 203, например подвижный терминал или неподвижный терминал, с антенной 207, обеспечивающей базовой станции 201 возможность осуществлять передачу информации по нисходящему каналу (каналам) 208 на беспроводной терминал 203. БС 201 часто передает пилот-сигналы 209, которые обычно передают на малой доле ресурса передачи и вообще обычно из известных (заранее определенных) символов, передаваемых с постоянной мощностью. БТ 203 измеряет условие 213 нисходящего канала на основании полученных пилот-сигналов 209 и сообщает условия 213 канала на БС 201 по восходящему каналу 215. Следует отметить, что поскольку условия 213 канала часто изменяются во времени в связи с затуханием и эффектами Доплера, желательно, чтобы БС 201 передавала пилот-сигналы 209 часто или даже непрерывно так, чтобы БТ 203 мог отслеживать и сообщать условия 213 канала, как они меняются во времени. БТ 203 может оценить условия 213 нисходящего канала на основании полученной мощности сигнала и шума и помех по пилот-сигналам 209. Комбинация шума и помехи будет упомянута впоследствии как «шум/помеха» или иногда просто как «шум». В известных из уровня техники методиках, этот тип информации обычно сообщают в форме единственного скалярного отношения, типа отношения сигнал-шум (ОСШ) или эквивалентного показателя. В случае, когда шум/помеха не зависит от передаваемого сигнала, такой единственный скалярный показатель обычно представляет собой все, что требуется БС 201 для предсказания того, как полученное ОСШ изменится с мощностью передачи сигнала. В таком случае БС 201 может определить правильную (минимальную) мощность передачи для кодирования и модуляции, которую она выбирает для передачи, из единственного полученного значения. К сожалению, в случае наличия многих секторов, шум, возникающий в результате переданных сигналов, может быть существенным компонентом сигнала, что делает единственное скалярное значение недостаточным для точных предсказаний ОСШ для различных уровней мощности передачи.

Во многих случаях осуществления связи, особенно в сотовых беспроводных системах, типа многосекторной системы 1100 по изобретению, шум не является независимым от мощности передачи сигнала, а зависит от нее. Обычно имеется компонент шума, называемый «собственным шумом», который пропорционален или примерно пропорционален мощности сигнала. На Фиг.3 показан пример, в котором шум зависит от мощности передачи сигнала. На Фиг.3 график 300 показывает зависимость полученной мощности представляющего интерес сигнала, по вертикальной оси 317, от полного шума, по горизонтальной оси 303. Полный шум, представленный линией 305, является суммой части 309, зависимой от сигнала, и части 307, независимой от сигнала, представлен в зависимости от мощности 317 полученного сигнала. Может быть много причин собственных шумов. Примером собственного шума является неуравновешенная энергия сигнала, который интерферирует с полученным сигналом. Этот шум пропорционален мощности сигнала. Неуравновешенная энергия сигнала может быть результатом ошибки в оценке канала или ошибки в коэффициентах эквалайзера или результатом многих других причин. В ситуациях, когда собственные шумы сопоставимы с независимым от сигнала шумом, или больше него, единственное скалярное значение ОСШ нисходящей линии связи (которое может быть измерено по пилот-сигналу) больше не является приемлемым для БС 1200 для точного предсказания полученного ОСШ на БТ 1300 как функции мощности передачи сигнала.

Это изобретение обеспечивает способы и устройства, которые дают возможность каждому БТ 1300 предсказать его полученное ОСШ нисходящей линии связи как функцию мощности передачи сигнала в присутствии зависимого от сигнала шума 309 и сообщить эту информацию на БС 1200. Это дает возможность БС 1200 осуществлять передачу на различные БТ с различными (минимальными) мощностями сигнала, в зависимости от соответствующих ОСШ, требуемых в каждом из БТ. Полная мощность, переданная БС 1200, обычно известна или фиксирована, но пропорция, выделенная различным БТ 1300 может быть различной и может изменяться во времени. В приемнике БТ 1302, зависимость полного шума 303 как функция мощности 317 полученного сигнала может быть смоделирована прямой линией 305, называемой «характеристической линией шума» в настоящих материалах, как показано на Фиг.3. Поскольку характеристическая линия 305 шума обычно не проходит через начало координат, единственного скалярного параметра недостаточно для того, чтобы охарактеризовать эту линию 305. Требуется, по меньшей мере, два параметра, например два значения индикатора качества канала, для определения этой линии 305. Простой способ определения этой линии должен идентифицировать местоположение двух различных точек, например точек 311 и 315, на ней, так как любые две различные точки уникально определяют прямую линию. Следует отметить, что на практике, точки могут быть определены с ограниченной точностью, так, что точность, с которой определена линия, является большей, если выбраны далеко разнесенные точки, чем если точки находятся близко друг к другу.

Базовая станция 1200 передает пилот-сигналы по нисходящей линии связи. В соответствии с изобретением посредством передачи пилот-сигналов различных уровней интенсивности можно определить характеристическую линию шума для беспроводного терминала. Обычно первый пилот-сигнал передают с первым уровнем мощности, чтобы получить первую точку; а второй пилот-сигнал передают со вторым уровнем мощности, отличным от первого уровня мощности, чтобы получить вторую точку данных. Первый и второй пилот-сигналы могут быть переданы в одно и то же время, если для каждого пилот-сигнала используют различные тоны.

Как представлено на Фиг.3, первый пилот-сигнал измеряют и обрабатывают для выработки первой точки 315 на линии 305, идентифицирующей уровень 317 мощности полученного пилот-сигнала и соответствующий полный уровень 319 шумов. В соответствии с вариантом осуществления изобретения БС 1200 передает «нулевые пилот-сигналы» по нисходящей линии связи в дополнение к ненулевым пилот-сигналам. Нулевые пилот-сигналы состоят из ресурсов передачи (степеней свободы), когда БС 1200 не передает мощности сигнала, например, передает пилот-сигнал, имеющий нулевую мощность. Второй пилот-сигнал, нулевой пилот-сигнал, приводит к точке 311 на линии 305 и идентифицирует уровень 313 шума нулевого пилот-сигнала, который является эквивалентным независимому от сигнала шуму 307. На основании шума, измеренного как на пилот-сигналах, так и на нулевых пилот-сигналах, БТ 1300 получает две различных оценки 313, 315 шума при двух различных мощностях сигнала, например мощности 0 и мощности 317 полученного пилот-сигнала. Из этих двух точек 311, 315 БТ 1300 может определить всю характеристическую линию 305 шума по Фиг.3. БТ 1300 может затем также сообщить параметры этой линии 305 (например, крутизну и пересечение или некоторый другой эквивалентный набор информации) на БС 1200, позволяя БС 1200 определить полученное ОСШ для заданной мощности передачи сигнала, при передаче на БТ 1300, который сообщил многочисленные значения качества канала. Так как нулевые пилот-сигналы имеют нулевую мощность сигнала, а другие пилот-сигналы, с другой стороны, обычно передают с относительно большой мощностью, две точки 311, 315, соответствующие нулевому пилот-сигналу и ненулевому пилот-сигналу на Фиг.3, находятся относительно далеко друг от друга, что приводит к хорошей точности при характеристике линии 305.

Шум сигнала и различные аспекты сигнализации будут раскрыты далее. График 400 по Фиг.4 представляет зависимость мощности представляющего интерес сигнала, по вертикальной оси 401, от полного шума, по горизонтальной оси 403. На Фиг.4 представлена иллюстрация приводимой в качестве примера характеристической линии 405 шума. Чтобы охарактеризовать линию 405, в соответствии с изобретением БС 1200 передает сигналы, которые дают возможность БТ 1300 выполнить измерения, по меньшей мере, двух различных точек на линии, например точек 407 и 409, и информацию, характеризующую линию 405, полученную из этих измерений, затем передают на БС 1200. Например, БС 1200 может передавать две различных мощности сигнала Р1 и Р2, которые будут получены, как мощности Y1 и Y2, как показано на Фиг.4. БТ 1300 измеряет соответствующие полученные мощности сигнала, обозначенные как Y1 415 и Y2 419, и соответствующий полный шум, обозначенный как Х1 413 и Х2 417 соответственно. Из Х1 413, Х2 417, Y1 415 и Y2 419 могут быть уникально определены наклон и пересечение линии 405. В одном варианте осуществления, Р1 и Р2 известны и фиксированы. В другом варианте осуществления Р2 может быть мощностью пилот-сигнала, соответствующей пилот-сигналу, тогда как Р1 может быть нулем, представляя нулевой сигнал, который занимает некоторый ресурс передачи, но с нулевой мощностью передачи. Обычно, однако, Р1 не обязательно должен быть нулем. Например, Р1 может быть положительным целым числом, меньшим чем Р2, а в некоторых вариантах осуществления и является таковым.

Как только характеристическая линия шума 405 была определена БС 1200 из полученной информации обратной связи, БС 1200 может вычислить ОСШ в приемнике БТ 1302 для любой заданной мощности передачи Q. Например, на Фиг.4 показана процедура определения ОСШ, соответствующего заданной мощности Q передачи. Во-первых, БС 1200 находит соответствующую мощность Y 421 полученного сигнала мощности Q передачи, посредством линейной интерполяции между точками (Y2, P2) и (Y1, P1):

$$Y=Y1+\frac{Y2-Y1}{P2-P1}\cdot (Q-P1)$$

Соответствующую мощность шума, соответствующую мощности Q передачи, получают линейной интерполяцией между точками (Х2, Р2) и (Х1, Р1):

$$X=X1+\frac{X2-X1}{P2-P1}\cdot (Q-P1)$$

Затем ОСШ(Q), ОСШ, как его видит БТ 1300 для мощности Q передачи БС, получают как:

$$ОСШ(Q)=\frac{Y}{X}=\frac{Y1(P2-P1)+(Y2-Y1)(Q-P1)}{X1(P2-P1)+(X2-X1)(Q-P1)}$$

Точка 411 на характеристической линии 405 шума, показанной на Фиг.4, имеет по оси X значение Х 420 и по оси Y значение Y 421 и соответствует мощности Q передачи. Отметим, что крутизна линии, которая соединяет точку А 411 и начало координат 422, является ОСШ(Q), ОСШ в приемнике БТ 1302, если используют мощность Q передачи. Поэтому из характеристической линии 405 шума, сгенерированной из сообщенной статистики БТ 1300, БС 1200 может определить и определяет, например, какая мощность передачи требуется для удовлетворения заданному требованию ОСШ для БТ 1300.

На Фиг.5 представлен график 500 зависимости мощности по вертикальной оси 501 от частоты по горизонтальной оси 503. Фиг.5 соответствует одному приводимому в качестве примера варианту осуществления настоящего изобретения, в котором беспроводная сотовая сеть связи использует Модуляцию с Ортогональным Частотным Разделением (МОЧР, OFDM). В этом приводимом в качестве примера случае частота 505 разделена на 31 ортогональный тон, так, что передачи на различных тонах не создают друг другу помех в приемнике, даже в присутствии многолучевого замирания канала. Минимальной единицей передачи сигнала является единственный тон в символе OFDM, который соответствует комбинации временных и частотных ресурсов.

На Фиг.5 показан профиль мощности тонов в заданном символе OFDM. В этом варианте осуществления пилот-сигнал 515 является известным символом, посылаемым с постоянной мощностью пилот-сигнала 507 по тону, а нулевой пилот-сигнал 513 представляет собой тон с нулевой мощностью передачи. Эти тоны 515 пилот-сигнала и тоны нулевого пилот-сигнала 513 могут перескакивать во времени, что означает, что от символа к символу OFDM, положение, которое они занимают, может изменяться. В расширенных промежутках времени, передачи пилот-сигнала являются периодическими в силу повторения последовательностей перескока. Четыре тона 515 пилот-сигнала и один тон 513 нулевого пилот-сигнала показаны на Фиг.5. Местоположения тона пилот-сигналов 515 и нулевых пилот-сигналов 513 известны как БС 1200, так и БТ 1300. Двадцать шесть тонов 511 данных, также показаны на Фиг.5 с соответствующим уровнем 509 мощности передачи. На Фиг.5 показано, что уровень мощности 515 передачи тона пилот-сигнала значительно выше, чем уровень 509 мощности передачи тона данных, что позволяет беспроводным терминалам легко распознавать тоны пилот-сигнала. Обычно, мощность 509 передачи тона данных может не обязательно быть одной и той же по всем тонам данных, как показано на Фиг.5, уровень 509 может изменяться от тона данных до тона данных.

В ситуации беспроводной организации со всенаправленными антеннами, вариант осуществления определяет единственный нулевой пилот-сигнал, известный как нулевой пилот-сигнал ячейки. Предположим, что тон пилот-сигнала передан с мощностью Р, а тон, трафик переноса данных передан с мощностью Q, как указано на Фиг.5. Изучая полученный сигнал для пилот-сигнала, БТ 1300 в состоянии измерить ОСШ, которое мы обозначим как ОСШ(Р). Цель базовой станции 1200 состоит в том, чтобы быть в состоянии получить оценку ОСШ(Q), которая является ОСШ, как его видит беспроводной терминал 1300, соответствующее передаче базовой станции данных с мощностью Q, которая может отличаться от Р.

Знание полученного ОСШ важно, так как оно определяет комбинацию скоростей кодирования и совокупностей модуляции, которые могут поддерживаться. Для указанной частоты ошибок по блокам (например, вероятности, что передача единственного кодового слова является неправильной) и для каждой скорости кодирования и совокупности модуляции, можно определить минимальное ОСШ, которое должно превышать полученное ОСШ для того, чтобы вероятность неудачной передачи была бы меньше, чем указанная целевая скорость (например, 1%-ная частота ошибок по блокам). С этой точки зрения, желательным является, чтобы БС 1200 была в состоянии точно оценить ОСШ(Q), чтобы принять решение о мощности Q передачи, которая выработает ОСШ, которое превышает минимальное ОСШ для желаемых скорости кода и совокупности модуляции.

Отношение между ОСШ(Q) и Q зависит от зависимого от сигнала шума. В целях упрощения описания предположим, что зависимый от сигнала шум пропорционален переданной мощности и используем характеристическую линию 305, 405 шума, показанную на Фиг.3 и 4 для того, чтобы охарактеризовать зависимость полного шума как функции мощности полученного сигнала. Принцип может быть подобным образом расширен и на другие ситуации.

Обозначим коэффициент усиления канала как α, так что, когда БС передает с мощностью Р, полученная беспроводным терминалом мощность является αР. Пусть N обозначает независимый от сигнала шум, а γР представляет зависимый от сигнала шум, где γ представляет собой коэффициент пропорциональности мощности Р передачи. Тогда, измеряя ОСШ на тонах пилот-сигнала, БТ 1300 измерит ОСШ:

$$ОСШ1(Р)=\frac{\alpha Р}{N+\gamma Р}$$

,

где Р представляет собой постоянную мощность передачи пилот-сигналов и N является независимым от сигнала шумом, видимым БТ 1300. Мы называем это «ОСШ1», чтобы показать, что оно подходит к зависимой от сигнала помехе как единому объекту.

Посредством использования нулевого пилот-сигнала становится возможным для БТ 1300 отдельно измерять независимый от сигнала шум N, поскольку отсутствует мощность, передаваемая БС 1200 на этом нулевом тоне. Посредством сравнения этого независимого от сигнала шума N с полученной мощностью γР пилот-сигнала БС, можно оценить ОСШ, который свободен от зависимого от сигнала шума. Представим это отношение как $$ОСШ0(Р)=\frac{\gamma Р}{N}$$

, где название «ОСШ0» указывает, что оно относится к отсутствию зависимого от сигнала шума.

Тогда отношение между ОСШ1(Р) и ОСШ0(Р) задают посредством:

$$\frac{1}{ОСШ1(Р)}=\frac{1}{ОСШ0(Р)}+\frac{\gamma }{\alpha }$$

Для простоты изложения определим

$$SRR1=\frac{\gamma }{\alpha }$$

Сравнивая с характеристической линией шума, которая показана на Фиг.3 и 4, можно видеть, что ОСШ0(Р) соответствует пересечению осью X линии, тогда как SRR1 эквивалентно крутизне линии. Тогда как функцию ОСШ0(Р) и SRR1 можем записать:

$$ОСШ1(Р)=\frac{ОСШ0(Р)}{SRR1\cdot ОСШ0(Р)+1}$$

В варианте осуществления измерения ОСШ0(Р) и SRR1 сообщает БТ 1300 на БС 1200. Из этих сообщений, БС 1200 может вычислять ОСШ1(Р).

График 600 по Фиг.6 иллюстрируют отношения между ОСШ1(Р) по вертикальной оси 601 и ОСШ0(Р) по горизонтальной оси 603, где ОСШ представлены в дБ. Три кривые, показанные линиями 605, 607 и 609, представляют SRR1=0, SRR1=0,5 и SRR1=1 соответственно. Случай SRR1=0 (линия 605) соответствует ситуации, когда шум независим от сигнала, так что ОСШ1(Р)=ОСШ0(Р). Случай SRR1=1 (линия 609) соответствует случаю, когда зависимый от сигнала шум равен сигналу так, что превышение 0 дБ для ОСШ1(Р) невозможно.

От информации, полученной от БТ 1300, БС 1200 затем может вычислить полученное ОСШ как функцию мощности Q передачи для трафика данных. Полученное БТ 1300 ОСШ будет включать в себя зависимый от сигнала шум и принимает форму

$$ОСШ1(Q)=\frac{\alpha Q}{N+\gamma Q}$$

Инвертирование и выполнение замен дает:

$$\frac{1}{ОСШ1(Q)}=\frac{N}{\alpha Q}+\frac{\gamma }{\alpha }=\frac{1}{ОСШ0(Р)}\frac{P}{Q}+SRR1$$

$$ОСШ1(Q)=\frac{ОСШ0(Р)}{ОСШ0(Р)\cdot SRR1+\frac{P}{Q}}$$

Следовательно, в функциональной зависимости от значений ОСШ0(Р) и SRR1, о которых сообщает БТ 1300, возможно предсказать ОСШ, как оно видимо БТ 1300 для любой мощности Q передачи. Эти выводы иллюстрируют, что используя нулевой пилот-сигнал, БТ 1300 может определить и передать статистики на БС 1200, что даст возможность БС 1200 предсказать ОСШ как функцию мощности передачи в присутствии зависимого от сигнала шума, который является пропорциональным переданной мощности.

Отметим, что вместо того, чтобы посылать ОСШ0(Р) и SRR1, есть другие эквивалентные наборы сообщений, которые БТ 1300 может посылать БС 1200 и которые находятся в рамках сущности настоящего изобретения.

Способы и устройства по настоящему изобретению особенно полезны в многосекторной ячейке. В беспроводных сотовых системах связи базовые станции 1200 часто представлены в конфигурации, где каждая ячейка разделена на многочисленные сектора, как показано на Фиг.11. Для секторизованной среды помеха между секторами 1106, 1108, 1110 оказывает существенное воздействие на полученное ОСШ. В дополнение к независимой от сигнала части полный шум также включает в себя зависимые от сигнала части, каждая из которых пропорциональна мощности сигнала от других секторов одной и той же ячейки 1104. Характеристики шума в этом случае являются более сложными, чем показанные на Фиг.3, потому что в таком секторизованном случае полный шум включает в себя две или большее число зависимых от сигнала компонент вместо одной. Однако полный шум может быть по-прежнему охарактеризован прямой линией, которая теперь определена в пространстве более высокой размерности. Эта характеристическая линия шума может быть описана, например, пересечением и крутизнами. Пересечение является функцией независимой от сигнала части шума, а каждая крутизна соответствует пропорциональности зависимой от сигнала части шума относительно конкретной мощности сигнала.

В определенных сценариях, однако, описание характеристической линии шума может быть упрощено. Например, в приводимом в качестве примера способе секторизации, где каждый из секторов ячейки может использовать весь или почти весь ресурс передачи, например диапазон частот, для передачи в каждом из секторов. Полная мощность, переданная из каждого сектора, обычно фиксирована или известна, но различные БТ 1300 могут получать различную ее долю. Так как изоляция между секторами несовершенна, сигнал, переданный в одном секторе, становится шумом (помехой) для других секторов. Более того, если каждый из секторов 1106, 1108, 1110 ограничен передачей идентичного, пропорционального или почти пропорционального сигнала с заданной степенью свободы, помеха от других секторов к БТ 1300 в заданном секторе 1106, 1108, 1110 проявляется как зависимый от сигнала шум или собственный шум. Дело обстоит так, потому что помеха от других секторов масштабирована с мощностью сигнала так, что характеристическая линия шума подобна той, что представлена на Фиг.3.

В соответствии с изобретением БС 1200 передает сигналы, такие как «нулевой пилот-сигнал ячейки», которые позволяют БТ 1300 оценить пересечение характеристической линии шума со всеми независимого от сигнала шума. Кроме того, как пример, планирование среди секторов 1106, 1108, 1110 может быть координировано так, чтобы БТ 1300 на границе 1150, 1152, 1154 секторов не получал никакой помехи (или получал уменьшенную помеху) от других секторов. В соответствии с изобретением БС 1200 передает сигналы, такие как «нулевой пилот-сигнал сектора», которые дают возможность БТ 1300 оценить крутизну характеристической линии шума», принимая во внимание только зависимый от сигнала шум из поднабора секторов. В соответствии с изобретением БТ 1300 затем сообщает независимое от сигнала ОСШ, и эти различные крутизны, или некоторый эквивалентный набор информации, обратно на БС 1200 по обратной линии связи.

На Фиг.7 показана диаграмма 700 сигнализации для варианта осуществления изобретения в случае секторизованной сотовой беспроводной системы, использующей Ортогональную Модуляцию с Частотным Разделением (ОМЧР, OFDM). Рассмотрим БС 1200 с тремя секторами 701, 703, 705, в которых многократно используют одну и ту же несущую частоту во всех секторах 701, 703, 705. Уровень мощности пилот-сигнала, соответствующий секторам 701, 703, 705, обозначен номерами 709, 713 и 717 соответственно. Уровни мощности сигнала данных обозначены номерами 711, 715, 719 для каждого с первого по третий сектора соответственно. Ситуация с другим числом секторов изложена далее. Пусть эти три сектора 1106, 1108, 1110 базовой станции 1200 будут представлены посредством S0 701, S1 703 и S2 705, как показано на Фиг.7. На Фиг.7 показано выделение тонов для передачи по нисходящей линии связи в заданном символе 707 OFDM, включая пример размещения тонов данных, например приводимых в качестве примера тонов 728 данных, тонов пилот-сигнала, например приводимого в качестве примера тона 728 пилот-сигнала и тонов нулевого пилот-сигнала, например приводимого в качестве примера тона 721 нулевого пилот-сигнала, по этим трем секторам. Так как предполагается, что каждый из секторов совместно использует один и тот же диапазон частот, соответствующие тоны между секторами будут оказывать помехи друг другу. Отметим, что положение и порядок тонов показаны исключительно в целях иллюстрации и могут изменяться в зависимости от выполнения.

В соответствии с изобретением сигнал нисходящей линии связи включает в себя один или несколько нулевых пилот-сигналов ячейки, которые являются нулевыми тонами, которые совместно используются каждым из секторов 701, 703, 705. Нулевой пилот-сигнал 729 ячейки имеет нулевую мощность передачи в каждом из секторов 701, 703, 705. Кроме того, сигнал нисходящей линии связи включает в себя один или несколько нулей 721, 723, 725 сектора, где мощность передачи является нулевой только в поднаборе секторов 701, 703, 705. В том же тоне, что и нулевой пилот-сигнал сектора, желательно иметь тон пилот-сигнала или тон данных, мощность передачи которого фиксирована и известна БТ 1300 в других секторах. Например, нулевой пилот-сигнал 723 сектора для сектора S1 703 имеет соответствующий тон 731 пилот-сигнала сектора S0 701 и соответствующий тон 737 пилот-сигнала сектора S2 705.

В одном варианте осуществления, который показан на Фиг.7, имеется 4 пилот-сигнала, 1 нулевой пилот-сигнал сектора и 1 нулевой пилот-сигнал ячейки в каждом секторе 701, 703, 705. Например, сектор S0 701 имеет четыре пилот-сигнала 731, 733, 735, 737, один нулевой пилот-сигнал 721 сектора и один нулевой пилот-сигнал 729 ячейки. Эти пилот-сигналы организованы так, что каждый сектор имеет два уникальных пилот-сигнала и затем совместно использует пилот-сигнал с каждым из двух других секторов. Например, сектор S0 701 имеет уникальные пилот-сигналы 735, 727; пилот-сигнал 731 совместно использует частоту тона с пилот-сигналом 737 сектора S2 705; пилот-сигнал 733 совместно использует частоту тона с пилот-сигналом 739 сектора S1 703. Кроме того, нулевой пилот-сигнал сектора для одного сектора совпадает с тонами пилот-сигнала в других секторах. Например, для нулевого тона 725 в секторе S2 705, пилот-сигнал 733, 739 передают на том же тоне в секторах S0 701 и S1 703 соответственно. Местоположения тонов пилот-сигнала, нулевых тонов ячейки и нулевых тонов сектора известны как БС 1200, так и БТ 1300.

Пилот-сигналы изменяют свои положения, или «перескакивают», во времени по различным причинам, таким как частотное разнесение. На Фиг.8 представлен пример перескока тона пилот-сигналов, нулевых пилот-сигналов ячейки и нулевых пилот-сигналов сектора. График 800 по Фиг.8 представляет зависимость частоты, по вертикальной оси 801, от времени по горизонтальной оси 803. Каждое малое вертикальное подразделение 805 соответствует тону, у которого каждое малое горизонтальное подразделение 807 соответствует времени символа OFDM. Каждый тон 809 пилот-сигнала представлен малым прямоугольником с вертикальной штриховкой. Каждый нулевой пилот-сигнал 811 сектора представлен малым прямоугольником с горизонтальной штриховкой. Каждый нулевой пилот-сигнал 813 ячейки представлен малым прямоугольником с пересекающейся штриховкой.

В варианте осуществления тоны пилот-сигнала по существу перескакивают, следуя модульному линейному шаблону перескока. В соответствии с изобретением нулевые тоны сектора перескакивают, следуя тому же модульному линейному, что и перескок пилот-сигнала с тем же значением крутизны. Кроме того, в одном варианте осуществления изобретения, нулевые тоны пилот-сигнала ячейки также перескакивают, следуя тому же модульному линейному шаблону, что и пилот-сигнал, перескакивающий с тем же значением крутизны.

В варианте осуществления тоны данных по существу перескакивают, следуя перескоку с перестановкой. В другом варианте осуществления изобретения нулевой пилот-сигнал ячейки перескакивает, следуя тому же модульному линейному шаблону с перестановкой, что и перескок данных. В этом варианте осуществления, когда тон нулевого пилот-сигнала ячейки сталкивается с тоном пилот-сигнала, либо приостанавливают передачу тона пилот-сигнала в каждом из секторов и тон пилот-сигнала надежно удаляют, либо передачу тона пилот-сигнала продолжают в, по меньшей мере, некоторых из секторов, и тон нулевого пилот-сигнала ячейки эффективно считают неиспользуемым.

Предположим, что БТ 1300 имеет установленную линию связи с сектором S0 базовой станции 1200 и что коэффициент усиления канала от S0 к БТ 1300 задан как α. Аналогичным образом предположим, что коэффициент усиления канала от S1 к БТ 1300 задан как β, а от S2 к БТ 1300 задан как γ. Наконец, для завершенности предположим, что зависимый от сигнала шум в линии связи от S0 к БТ 1300 включает в себя собственный шум, который являются пропорциональным мощности передачи с коэффициентом усиления канала δ.

Предположим, что мощность передачи для тонов данных в этих трех секторах задана как Q0, Q1 и Q2 соответственно. Тогда полученным ОСШ для линии связи от S0 к БТ 1300 будет

$$ОС{Ш}_{S0}(Q\mathrm{1,}Q\mathrm{2,}Q3)=\frac{\alpha Q0}{\delta Q0+\beta Q1+\gamma Q2+N}$$

В оставшейся части настоящего описания будем исходить из предположения, что помеха от других секторов (βQ1 и γQ2) намного более существенна, чем зависимый от сигнала шум из этого же сектора δQ0, так что для простоты этот член будет опущен в последующем обсуждении.

БТ 1300 должен обеспечить набор параметров для базовой станции так, чтобы она имела достаточно информации, чтобы предсказать полученное ОСШ для передачи данных по нисходящей линии связи от S0 к БТ 1300. Чтобы получить ту информацию, она может использовать тоны нулевого пилот-сигнала. Используя нулевой пилот-сигнал ячейки, в котором передача в каждом из секторов является 0, можно измерить независимый от сигнала шум. Сравнение его с полученной интенсивностью пилот-сигнала от S0 дает следующее ОСШ:

$$ОСШ0(Р)=\frac{\alpha Р}{N}$$

Затем тоны нулевого пилот-сигнала сектора могут быть использованы и в различных вариантах осуществления используются для измерения ОСШ в ситуации, когда один из соседних секторов не осуществляет передачу. В частности для сектора S0 рассмотрим тон пилот-сигнала, который соответствует тону нулевого пилот-сигнала сектора в S2. Тогда измерение ОСШ, основанное на этом пилот-сигнале в секторе S0 даст значение

$$$$

$$ОСШ1^{\beta }(Р)=\frac{\alpha Р}{\beta Р+N}$$

,

где сектором, вызывающим помехи, является S1 (с коэффициентом усиления тракта β). Аналогичным образом, измеряя ОСШ по тону пилот-сигнала, который является нулевым тоном сектора в S1, вызывающим помехи сектором является сектор S2 (с коэффициентом усиления тракта γ), и получающееся ОСШ равно

$$ОСШ1^{\gamma }(Р)=\frac{\alpha Р}{\gamma Р+N}$$

Крутизны характеристической линии шума в этих двух случаях равны $$\frac{\beta }{\alpha }$$

и $$\frac{\gamma }{\alpha }$$

соответственно.

Затем, если ОСШ измерено непосредственно с использованием тонов пилот-сигнала, которые не соответствуют нулевым пилот-сигналам сектора в других секторах, тогда это измерение ОСШ принимает во внимание помеху от других двух секторов. Это измерение называют SNR2, поскольку оно включает в себя помеху от двух секторов.

$$ОСШ2(Р)=\frac{\alpha Р}{\beta Р+\gamma Р+N}$$

Крутизна характеристической линии шума в этом случае составляет $$\frac{\beta +\gamma }{\alpha }$$

.

Посредством определения последующего SRR как надлежащего значения крутизны характеристических линий шума, можно установить отношение ОСШ1^β(Р), ОСШ1^γ(Р) и ОСШ2(Р) с ОСШ0(Р):

$$SRR2=\frac{\beta +\gamma }{\alpha }$$

$$SRR{1}^{\beta }=\frac{\beta }{\alpha }$$

$$SRR{1}^{\gamma }=\frac{\gamma }{\alpha }$$

Сами по себе SRR могут быть вычислены в терминах ОСШ следующим образом:

$$SRR2=\frac{1}{ОСШ2(Р)}-\frac{1}{ОСШ0(Р)}$$

$$SRR{1}^{\beta }=\frac{1}{ОСШ1^{\beta }(Р)}-\frac{1}{ОСШ0(Р)}$$

$$SRR{1}^{\gamma }=\frac{1}{ОСШ1^{\gamma }(Р)}-\frac{1}{ОСШ0(Р)}$$

Следует отметить, что SRR2 может быть найдено как сумма SRR1^β и SRR1^γ.

Затем ОСШ может быть записано в терминах ОСШ0(P) и SRR:

$$ОСШ2(Р)=\frac{ОСШ0(Р)}{1+SRR2\cdot ОСШ0(Р)}$$

$$ОСШ1^{\gamma }(Р)=\frac{ОСШ0(Р)}{1+SRR{1}^{\gamma }\cdot ОСШ0(Р)}$$

$$ОСШ1^{\gamma }(Р)=\frac{ОСШ0(Р)}{1+SRR{1}^{\beta }\cdot ОСШ0(Р)}$$

Если БТ 1300 сообщает достаточный набор этих статистик (например, ОСШ0(Р), SRR1^β, SRR1^γ, SRR2) на базовую станцию 1200, базовая станция 1200 может предсказать полученное ОСШ БТ 1300 на основании мощностей Q0, Q1 и Q2 передачи. Обычно ОСШ, как его видит БТ 1300 для передачи данных с мощностью Q0, с помехами от секторов S1 и S2 с мощностями Q1 и Q2 дается в терминах измерений, выполненных по тону пилот-сигнала с мощностью Р передачи, как:

$$ОС{Ш}_{S0}(Q\mathrm{0,}Q\mathrm{1,}Q2)=\frac{\alpha Q0}{\beta Q1+\gamma Q2+N}=\frac{ОСШ0(Р)}{\left(\frac{Q1}{Q2}SRR{1}^{\beta }+\frac{Q2}{Q0}SRR{1}^{\gamma }\right)\cdot ОСШ0(Р)+\frac{Р}{Q0}}$$

На Фиг.9 диаграмма 900 показывает три ситуации для приводимого в качестве примера БТ в секторе S0. Ячейка 901 включает в себя три сектора S0 903, S1 905 и S2 907. На Фиг.9 БТ 909 показан близко к границе с сектором S1 905, причем БТ 909 получает существенную помеху по нисходящей линии связи от сектора S1 905. Ячейка 921 включает в себя три сектора S0 923, S1 929 и S2 927, БТ 929 показан в центре сектора S0 923, далеко от границ сектора. Ячейка 941 включает в себя три сектора S0 943, S1 945 и S2 947, БТ 949 показан близко к границе с сектором S2 941, причем БТ 949 получает существенную помеху по нисходящей линии связи от сектора S2 947.

В варианте осуществления изобретения для каждой из этих трех ситуаций, БТ посылает поднабор измеренных статистик на БС 1200, чтобы уменьшить количество информации, передаваемое по обратной линии связи, например восходящей линии связи.

В ситуации, показанной на Фиг.9 в отношении ячейки 901, предположим, что БТ 909 в секторе S0 903 получает существенную помеху от сектора S1 905. Тогда координированный планировщик 1225 для базовой станции может выключить передачи данных в сектор S1 905, которые сталкиваются с передачами из сектора S0 903 на БТ 909. Тем временем, передачу в секторе S2 907 координируют так, чтобы она имела ту же самую или почти ту же самую мощность Q передачи, что и в секторе S0. Тогда ОСШ, видимое БТ 909, будет

$$ОС{Ш}_{S0}(Q\mathrm{,0,}Q)=\frac{\alpha Q}{\gamma Q+N}=\frac{ОСШ0(Р)}{SRR{1}^{\gamma }\cdot ОСШ0(Р)+\frac{Р}{Q}}$$

И в этом случае достаточно сообщить ОСШ0(Р) и SRR1^γ.

Затем для ситуации, показанной на Фиг.9 в отношении ячейки 921, в которой БТ 929 не находится около границы сектора, возможно осуществлять передачу в большинство или во все сектора, не вызывая слишком большие помехи для БТ 929. В этом случае предположим, что планировщик 1225 базовой станции делает упрощающее предположение, что каждый из этих трех секторов должен передавать данные с одной и той же мощностью Q. Тогда ОСШ, видимое БТ 929 для передачи из сектора S0 923, равно

$$ОС{Ш}_{S0}(Q,Q,Q)=\frac{\alpha Q}{\beta Q+\gamma Q+N}=\frac{ОСШ0(Р)}{SRR2\cdot ОСШ0(Р)+\frac{Р}{Q}}$$

И в этом случае достаточно сообщить ОСШ0(Р) и SRR2.

Далее, для ситуации, которая показана на Фиг.9 в отношении ячейки 941, БТ 949 расположен около границы сектора с сектором S2 947. Так как БТ 949 получает существенную помеху от сектора S2 947, координированный планировщик 1225 для базовой станции 1200 может выключить соответствующие передачи данных в сектор S2 947. Тем временем, предположим, что передача для сектора S1 945 спланирована с той же мощностью передачи, что и в секторе S0 943. Тогда ОСШ, видимое БТ 949, будет

$$ОС{Ш}_{S0}(Q,Q\mathrm{,0})=\frac{\alpha Q}{\beta Q+N}=\frac{ОСШ0(Р)}{SRR{1}^{\beta }\cdot ОСШ0(Р)+\frac{Р}{Q}}$$

И в этом случае достаточно сообщить ОСШ0(Р) и SRR1^β.

Следовательно, если БС 1200 ограничивает мощности передачи так, что они являются равными некоторому значению Q или равны 0, то в каждой из трех возможных конфигураций, требуется только поднабор информации для передачи от БТ 1300 на БС 1200. В частности, в одном варианте осуществления беспроводной терминал 1300 принимает решение, относительно того, в какой из ситуаций (например, как показано в ячейке 901 по Фиг.9, ячейке 921 по Фиг.9 и ячейка 941 по Фиг.9) БТ 1300 находится в настоящее время. Эта информация может быть передана БТ 1300 на БС 1200 как двухбитовый Индикатор Границы Сектора. Индикатор границы сектора указывает информацию беспроводного терминала относительно границы сектора. Первый бит может указывать, находится ли БТ 1300 на границе так, чтобы было необходимо выключить передачу в соседний сектор. Второй бит может указывать, какой из этих двух секторов вызывает наибольшие помехи. Возможные 2-битовые индикаторы границы сектора приведены в первом столбце Таблицы 1, представленной далее. Второй столбец Таблицы 1 указывает информацию вклада шума. Третий столбец приводит управляющее действие, которое будет предпринято БС 1200 в ответ на получение соответствующего индикатора границы сектора. Четвертый столбец приводит два сообщенных значения индикатора качества канала, при том что соответствующий сообщенный индикатор границы сектора indictor представлен в этой же строке.

ТАБЛИЦА 1
Индикатор Границы Сектора	ОСШ	Другие сектора	Сообщения БТ
00	ОСШS0(Q,Q,Q)	Передавать во всех секторах	SNR0(P), SRR2
10	ОСШS0(Q,0,Q)	Выключить сектор S2	SNRO (P), SRR1γ
11	ОСШS0(Q,Q,0)	Выключить сектор S1	SNRO (P), SRR1β

Таким образом, поскольку БТ 1300 идентифицирует для базовой станции 1200, какую конфигурацию он предпочитает, БТ 1300 требуется сообщить только ОСШ0(Р) и одно из трех SRR.

Далее будет приведено описание многосекторной ячейки с произвольным числом секторов. В другом варианте осуществления этого изобретения для ситуации, когда имеется произвольное число секторов, секторы разделены на три типа секторов, которые мы обозначим как S0, S1 и S2. Эта классификация на типы секторов сделана таким образом, что два соседних сектора не будут иметь один и тот же тип. Предполагается, что для двух несоседних секторов, воздействие помех считается малым настолько, что не является существенным, так, что основные помехи возникают от соседних секторов различных типов. Следовательно, можно обращаться с такой ситуацией аналогичным образом, что и в случае ячейки с 3 секторами, так как первичный источник помехи в каждом секторе исходит от его двух соседних секторов.

На Фиг.10 представлена диаграмма 1000, которая показывает типы секторов для приводимых в качестве примера ячеек 1001, 1021 и 1041 с 3, 4 и 5 секторами соответственно. Ячейка 1001 включает в себя сектор 1003 первого типа S0 сектора, сектор 1005 первого типа S1 сектора и сектор 1007 первого типа S2 сектора. Ячейка 1021 включает в себя сектор 1023 первого типа S0 сектора, сектор 1025 первого типа S1 сектора, сектор 1027 первого типа S2 сектора и сектор 1029 второго типа S2. Ячейка 1041 включает в себя сектор 1043 первого типа S0 сектора, сектор 1045 первого типа S1 сектора, сектор 1047 первого типа S2 сектора, сектор 1049 второго S0 типа и сектор 1051 второго типа S1. Таблица 2, представленная далее дает пример плана для различного числа секторов, причем порядок перечня типов сектора соответствует порядку действия (например, по часовой стрелке) вокруг сектора.

ТАБЛИЦА 2
Число секторов	Типы секторов
1	S0
2	S0, S1
3	S0, S1, S2
4	S0, S1, S2, S1
5	S0, S1, S2, S0, S1
6	S0, S1, S2, S0, S1, S2
7	S0, S1, S2, S0, S1, S2, S1
8	S0, S1, S2, S0, S1, S2, S0, S1
9	S0, S1, S2, S0, S1, S2, S0, S1, S2

Используя вышеприведенную схему типа сектора, схема, задействующая нулевые пилот-сигналы ячейки и нулевые пилот-сигналы сектора для случая трех секторов, может быть использована для произвольного числа секторов.

Хотя настоящее описание приведено в контексте системы OFDM, способы и устройства по настоящему изобретению применимы в широком диапазоне систем связи, включающем в себя многие системы, не относящиеся к OFDM. Кроме того, некоторые признаки применимы в несотовых системах связи.

В различных вариантах осуществления описанные в настоящих материалах узлы осуществлены с использованием одного или нескольких модулей для выполнения этапов, соответствуют одному или нескольким способам по настоящему изобретению, например обработки сигналов, генерирования сообщения и/или этапов передачи. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления различные признаки настоящего изобретения осуществлены с использованием модулей. Такие модули могут быть осуществлены с использованием программного обеспечения, аппаратного обеспечения или совокупности программного обеспечения и аппаратного обеспечения. Многие из вышеописанных способов или этапов способов могут быть осуществлены с использованием машинно-исполняемых команд, таких как программного обеспечения, содержащегося в машиночитаемой среде, такой как устройство памяти, например ОЗУ, гибкий диск и т.д., для управления машиной, например универсальной ЭВМ с дополнительным оборудованием или без него, для осуществления всех вышеописанных способов или их частей, например в одном или нескольких узлах. Соответственно, помимо иных объектов, настоящее изобретение направлено на обеспечение машиночитаемой среды, содержащей машинно-исполняемые команды для управления машиной, например процессором и связанным аппаратным обеспечением, с тем, чтобы она выполняла один или несколько этапов вышеописанного способа (способов).

Многочисленные дополнительные варианты описанных выше способов и устройств по настоящему изобретению являются очевидными для специалистов в настоящей области техники с учетом вышеприведенного описания изобретения. Такие варианты входят в объем изобретения. Способы и устройства по настоящему изобретению могут быть, а в различных вариантах осуществления и являются таковыми, использованы с CDMA, мультиплексированием с ортогональным частотным разделением (OFDM) и/или различными другими типами технологий осуществления связи, которые могут быть использованы для обеспечения линий беспроводной связи между узлами доступа и подвижными узлами. Соответственно, в некоторых вариантах осуществления узлы доступа выполнены, как базовые станции, которые устанавливают линии связи с подвижными узлами, используя OFDM и/или CDMA. В различных вариантах осуществления подвижные узлы осуществлены как портативные компьютеры, персональные информационные ассистенты (PDA) или другие портативные устройства, включающие в себя приемные/передающие тракты и логику и/или подпрограммы для осуществления способов по настоящему изобретению.

На Фиг.14 представлены этапы приводимого в качестве примера способа 1400 передачи тонов пилот-сигнала в ячейки с многочисленными секторами, синхронизированным образом, в соответствии с настоящим изобретением. Способ начинается в начальном узле 1402 и переходит на этап 1404, на котором текущий счетчик времени символа инициализируют, например, устанавливая на 1. Символы передают в приводимой в качестве примера системе на посимвольном основании с временем символа, которое является временем, используемым для передачи одного символа вместе с циклическим префиксом, который является обычно копией части переданного символа, которую добавляют для избыточности, чтобы защититься от многолучевых помех и незначительных ошибок синхронизации при передаче символа.

Процесс переходит с этапа 1404 на этап 1406, на котором передатчиком управляют для передачи символов пилот-сигнала, которые подлежат передаче в текущее время символа в каждом секторе синхронизированным образом, используя одни и те же тоны в каждом секторе согласно заранее выбранной последовательности передачи пилот-сигнала, например последовательности перескока тона пилот-сигнала, с использованием заранее выбранных уровней мощности передачи в каждом секторе ячейки. Хотя пилот-сигналы передают в каждом секторе ячейки параллельно, уровень мощности, переданный на тоне может быть некоторым заранее выбранным уровнем или нулевым, в случае нулевого тона. Несмотря на то, что времена передачи пилот-сигналов в каждом секторе обычно синхронизированы, небольшие сдвиги синхронизации между секторами могут иметь место. Таким образом, каждый сектор может фактически использовать разный период времени передачи символа. Однако времена символа в каждом секторе достаточным образом синхронизированы, так что имеется существенное перекрытие времен символа, используемых для передачи символов в каждом секторе. Обычно существенное перекрытие является таковым, что начальные времена передачи символа синхронизированы так, чтобы быть в пределах, по меньшей мере, промежутка времени, соответствующего времени, используемому для передачи циклического префикса, иногда называемого продолжительностью циклического префикса. Таким образом, обычно имеется существенное перекрытие во временах символа различных секторов, даже если нет совершенного перекрытия во временах символа.

То, какие тоны используются для тонов пилот-сигнала в течение конкретного времени символа, определяют из тональной информации 1238, включающей в себя информацию 1234 тона последовательности перескока пилот-сигнала, тогда как мощность, подлежащую использованию на заданном тоне в каждом секторе ячейки, определяют из информации 1236 уровня мощности.

Как только тоны пилот-сигнала переданы для текущего времени символа на этапе 1406, процесс переходят на этап 1408, на котором текущий счет времени символа увеличивают на 1. Затем на этапе 1410 выполняют проверку, чтобы выявить достигло ли текущее время символа максимального времени символа. Если текущее время символа равно максимуму, текущее время символа устанавливают на 1 так, чтобы последовательность перескока пилот-сигнала могла начать повторяться на этапе 1406. Периодическую передачу тонов пилот-сигнала продолжают повторять согласно осуществленной последовательности перескока тона пилот-сигнала до тех пор, пока передача базовой станции не остановится или некоторое другое событие не вызовет прерывание процесса передачи пилот-сигнала.

Обратимся теперь к Фиг.15-17, на которых представлены различные приводимые в качестве примера передачи тона пилот-сигнала наряду с информацией мощности передачи пилот-сигнала.

В соответствии с настоящим изобретением тоны пилот-сигнала передают с использованием одних и тех же тонов в многочисленных секторах ячейки в одно и то же или по существу то же время. В различных вариантах осуществления настоящего изобретения времена передачи символа синхронизированы в различных секторах ячейки. Если предположить, что синхронизация является совершенной, то будет иметься полное перекрытие в терминах времени между тонами пилот-сигнала, переданными в различных секторах ячейки в любое заданное время. К сожалению, как отмечено выше, точная синхронизация, может не быть возможна по целому ряду причин, связанных со сложностью синхронизированных передач между различными усилителями и антеннами, работающими на высоких частотах. Однако при синхронизированных выполнениях сектора между секторами имеет место существенная величина перекрытия времен символа. Таким образом, передачи пилот-сигнала могут быть достигнуты с существенным перекрытием, делающим возможными измерения сигнала, который предположительно полностью перекрывается в течение, по меньшей мере, части времени передачи символа каждого сектора. Как упомянуто выше, в синхронизированном варианте осуществления изобретения различие между начальными временами передачи символа между различными секторами ячейки обычно является меньшим, чем продолжительность циклического префикса, который обычно включают в состав вместе с переданными символами.

В целях обсуждения, предполагается, что имеется полная синхронизация с сигналами, например символами, передаваемыми в одно и то же время синхронизированным образом в каждом секторе многосекторной ячейки. Однако из вышеприведенного раскрытия становится ясно, что такая точная синхронизация обычно не происходит и не требуется для практической реализации изобретения. Таким образом, передача в каждом секторе соответствует различному времени символа, которое может быть немного смещено по сравнению со временем символа соседнего сектора. В соответствии с настоящим изобретением, хотя тоны пилот-сигнала и передают в каждом секторе ячейки на одном и том же наборе тонов синхронизированным образом, мощностью тонов пилот-сигнала в различных секторах ячейки управляют для того, чтобы позволить выполнять различные измерения сигнала, которые облегчают, в конкретном секторе, определение вклада шума от другого, например соседнего, сектора(секторов), так же как и фонового шума.

Чтобы облегчать выполнение многочисленных различных измерений сигнала, многочисленные тоны пилот-сигнала могут быть использованы в течение единственного времени передачи символа. В качестве альтернативы один пилот-сигнал может быть использован во время символа притом, что пилот-сигналу будут выделять различные уровни мощности в течение различных, например последовательных, времен символа. В таком случае измерения пилот-сигнала, выполненные в течение различных времен символа, могут быть использованы для выработки двух различных значений индикатора качества канала, которые возвращают базовой станции, в соответствии с изобретением.

На Фиг.15 представлена диаграмма 1500, показывающая двухсекторную последовательность передачи тона пилот-сигнала, осуществленную в одном приводимом в качестве примера варианте осуществления настоящего изобретения. Как будет раскрыто далее, последовательность, которая представлена на Фиг.15, может быть, распространена на системы с N секторами, где N является произвольным числом, большим чем 1. Последовательность, которая показана на Фиг.15, осуществлена для ячейки, которая включает в себя два сектора, сектор A и сектор В. Времена символа в каждом секторе могут быть немного смещены, но существенно перекрываются и поэтому будут описаны как одно и то же время символа, хотя фактически и являются двумя несколько различными временами символа, во многих случаях. Первый столбец 1502, озаглавленный «время», относится к времени символа, в которое передают тон, предполагая наличие совершенной синхронизации между секторами. В одном варианте осуществления, в котором один и тот же тон используют в каждое время символа для целей пилот-сигнала, каждое время символа от 1 до 4 включительно соответствует различному текущему времени символа. Второй столбец 1504, озаглавленный «ТОН», приводит тоны, например частоту, на которой передают пилот-сигналы. Каждая строка соответствует одному тону. Различные строки могут соответствовать одним и тем же или различным тонам в зависимости от конкретного выполнения. Например, в случаях, когда с первого по четвертое включительно времена символа являются одним и тем же текущим временем символа, с первого по четвертый включительно тоны, представленные в столбце 1504 будут различными, поскольку каждый пилот-сигнал требует один тон. Однако в случаях, когда с первого по 4-й включительно времена символа в столбце 1502 соответствуют различным текущим временам символа, тоны, представленные в столбце 1504, могут быть одними и теми же или различными.

Как раскрыто выше, каждая строка 1512, 1514, 1516 и 1518 соответствует передаче тона в каждом из секторов A и В ячеек, например тона, используемого для передачи пилот-сигнала. Уровни мощности передачи в каждом из секторов могут быть различными или одними и теми же. В каждом случае тон пилот-сигнала, переданный в любой момент времени, передают с заранее выбранной мощностью передачи. Таким образом, мощность передачи и тон, на котором передают пилот-сигнал, будут известны как базовой станции 1200, так и беспроводным терминалам 1300, поскольку эта информация сохранена в обоих устройствах, и оба устройства знают текущее время символа из информации синхронизации, доступной в ячейке. На Фиг.15 третий столбец 1506 представляет уровень мощности передачи пилот-сигнала для пилот-сигнала, передаваемого в секторе А с использованием тона, которому соответствует конкретная строка. Подобным образом четвертый столбец 1508 представляет уровень мощности передачи пилот-сигнала для пилот-сигнала, передаваемого в секторе В с использованием тона, которому соответствует конкретная строка. Каждый столбец 1510 был приведен позднее в целях раскрытия 3-секторного варианта осуществления, но не используется в двухсекторном варианте осуществления, раскрытом со ссылкой на Фиг.15.

Каждый прямоугольник в столбце 1506 и 1508 представляет собой этап передачи пилот-сигнала в указанном секторе в общее время символа, указанное в столбце 1502, с использованием тона, указанного в столбце 1504. На практике тоны передают в несколько различные времена символа в каждом из секторов A и В, например в первое и второе времена символа, которые соответствуют по существу времени символа, представленному в столбце 1502. Единицу используют для указания ненулевого пилот-сигнала, имеющего первую заранее выбранную мощность передачи, тогда как нуль используют для указания передачи нулевого тона, например пилот-сигнала, передаваемого с нулевой мощностью.

Строка 1512 показывает, что во время символа 1, используя тон 1, пилот-сигнал 1 передают в секторе A, тогда как НУЛЕВОЙ пилот-сигнал передают в секторе В. Это позволяет измерять вклад межсекторной помехи в секторе В, вызванный передачей сектора А на том же тоне. Это также позволяет сектору A выполнять точные измерения ослабления в секторе A без присутствия помехи из-за передачи сектора В. Строка 1514 соответствует времени 2 символа, причем тон 2 используют для передачи НУЛЕВОГО тона в секторе A и пилот-сигнала 1 в секторе В. Это позволяет сектору A определять величину помехи сигнала из-за передачи сектора В на том же самом тоне. Строка 1516 соответствует времени 3 символа, причем тон 3 используют для передачи НУЛЕВОГО пилот-сигнал в обоих секторах A и В, обеспечивая возможность выполнения измерений фонового шума на тоне 3. Строка 1518 соответствует времени 4 символа, причем тон 4 используют в обоих секторах A и В для передачи пилот-сигнала 1. В таком случае каждый сектор может измерять эффект наличия передачи сигнала с одним и тем же ненулевым уровнем мощности в каждом из секторов A и В в одно и то же время. Обычно пилот-сигналы передают в соответствии с первой и второй строками 1512, 1514 по Фиг. 15 и, по меньшей мере, одной из строк 1516 и 1518 для обеспечения беспроводного терминала возможностью выполнения достаточных измерений сигнала, которые требуются, как входные значения для двух различных функций, используемых для генерирования первого и второго значений индикатора качества канала, которые являются обратной связью с базовой станцией 1200, в соответствии с одним признаком настоящего изобретения.

На Фиг.16 представлена приводимая в качестве примера последовательность передачи тона пилот-сигнала для трехсекторной системы. Как и в примере по Фиг.15, первый столбец 1602 соответствует времени передачи символа, второй столбец 1604 соответствует тону, тогда как столбцы 1606, 1608 и 1610 указывают передачи пилот-сигнала в каждом из трех секторов A, В и C ячейки соответственно. Таким образом, как и в примере по Фиг.15, каждый прямоугольник столбца 1606, 1608 и 1610, который соответствует одной из строк, с первой по пятую включительно, 1612, 1614, 1616, 1618, 1620, представляет этап передачи пилот-сигнала на указанном тоне в указанном секторе. Хотя тоны, используемые в каждой строке, и являются одними и теми же в каждом секторе, как было раскрыто выше, когда каждое из времен символа соответствует одному и тому же текущему времени символа, каждый из тонов, с первого по пятый тон включительно, будет различен. Однако, когда каждое из времен символа, с первого по пятое включит, могут быть одними и теми же или различными.

Следует отметить, что в варианте осуществления по Фиг.16, по меньшей мере, один пилот-сигнал передают для каждого сектора, при передаче нулевого пилот-сигнала на том же тоне в смежном секторе. Также следует отметить использование в строке 1620 того, что было описано как нуль ячейки, что облегчает измерения фонового шума.

На Фиг.17 представлена диаграмма 1700, показывая трехсекторный вариант осуществления, подобный представленному на Фиг.16, с пилот-сигналами, передаваемыми в каждом секторе, описываемыми более обобщенным образом в терминах уровней мощности. В варианте осуществления по Фиг.17 представлена передача 15 пилот-сигналов с Р1 по P15, причем каждый пилот-сигнал передают в различное время символа в случае, когда каждая строка соответствует различному периоду передачи символа. В случае, когда каждый из приведенных сигналов должен быть передан в одно и то же время символа, показаны три различных времени символа, при этом время передачи каждого сектора является немного различным, но соответствующим по существу одному и тому же времени символа, что используют в других секторах.

Как и в примерах по Фиг.15 и 16, пилот-сигналы каждой строки 1712, 1714, 1716, 1718, 1720 передают с использованием одного и того же тона, но различные строки могут соответствовать различным тонам. Хотя они и показаны как передаваемые в 5 различных временах символа, как представлено в первом столбце 1702, когда учитывают изменения во временах передачи сектора, каждый прямоугольник, представленный под заголовком «Сектор», может фактически соответствовать различному времени символа, при этом времена символа каждой строки по существу перекрываются и являются идентичными в случае точной синхронизации. Уровень мощности каждого с первого по 15-й пилот-сигнала, Р1 по P15, представлен в скобках, например, мощность передачи для Р1 является р1. В то время как в некоторых случаях, таких как пример по Фиг.16, поддерживают два различных уровня мощности, могут поддерживаться множественные уровни мощности. Последняя строка 1720 по Фиг.17 представляет передачу НУЛЕВОГО пилот-сигнала, с использованием тона 5 в каждом из секторов A, В и C, соответственно уровень мощности этих пилот-сигналов равен 0 в каждом случае.

На Фиг.18 представлена диаграмма 1750, показывающая передачу сигналов на 10 различных тонах в течение единственного периода времени передачи символа. В варианте осуществления по Фиг.18 0 используют для представления НУЛЕВОГО пилот-сигнала, тогда как 1 используют для представления пилот-сигнала с единственным известным ненулевым уровнем мощности передачи, который является обычно выше, чем уровень мощности, с которым переданы данные. D используют в диаграмме 1750 для того, чтобы проиллюстрировать передачу данных в одном из секторов A, В и C. Сигнал D данных обычно передают на тоне с уровнем мощности более низким, чем уровень пилот-сигнала 1, и поэтому он может не вызвать существенной помехи для пилот-сигнала в соседнем секторе. Данные обычно передают в каждом из секторов на дополнительных тонах, не показанных на Фиг.18, в течение представленного времени символа. В варианте осуществления OFDM по настоящему изобретению в заданном секторе такие дополнительные тоны данных не интерферируют с тонами пилот-сигнала, так как они ортогональны к тонам, используемым для передачи пилот-сигналов. На Фиг.19 представлен способ 1800 задействования беспроводного терминала для обработки пилот-сигналов, полученных от базовой станции 1200, которые были переданы в соответствии с настоящим изобретением. Полученные пилот-сигналы могут быть пилот-сигналами, которые были переданы с известными различными уровнями мощности передачи, позволяющими приемному устройству выполнять различные измерения и вычисления сигнала, полезные для определения различных вкладов шумов, например фонового шума, а также межсекторной помехи.

Способ 1800 начинается на начальном узле 1802 и проходит двумя путями выполнения, начинающимися на этапах 1804 и 1808, соответственно. Два пути обработки могут быть осуществлены параллельно, например, в случае, когда передают многочисленные пилот-сигналы с различными уровнями мощности передачи в течение единственного времени символа, или последовательно, например, в случае, когда пилот-сигналы передают последовательно, используя один и тот же тон, но различные уровни мощности в течение различных времен передачи символа.

На этапе 1804 беспроводной терминал 1300 измеряет, по меньшей мере, одну из амплитуды и фазы первого пилот-сигнала, который был передан с мощностью Р1 передачи, чтобы выработать первое измеренное значение сигнала. Первое измеренное значение сигнала затем используют на этапе 1806. На этапе 1806 первое значение индикатора качества канала вырабатывают из первого измеренного значения сигнала согласно первой функции, f1, которая использует, по меньшей мере, упомянутое первое измеренное значение сигнала как входные данные. Первое значение индикатора качества канала, сгенерированное функцией f1, может быть, например, значение ОСШ или значение мощности сигнала, соответствующее упомянутому первому полученному пилот-сигналу. Функция f1 может использовать другие измерения сигнала и/или другую информацию в качестве входных данных в дополнение к первому измеренному значению сигнала при генерировании первого значения индикатора качества канала. Процесс переходит с этапа 1806 на этап 1812.

На этапе 1808, который может быть выполнен параллельно с этапом 1804 в некоторых вариантах осуществления, беспроводной терминал 1300 измеряет, по меньшей мере, одну из амплитуды и фазы второго пилот-сигнала, который был передан с мощностью Р2 передачи, причем P2 отличается от Р1. При измерении получают второе измеренное значение сигнала, которое затем используют на этапе 1810. На этапе 1810 второе значение индикатора качества канала генерируют из второго измеренного значения сигнала согласно второй функции как входные данные. Вторая функция отличается от упомянутой первой функции и использует, по меньшей мере, второе измеренное значение сигнала как входные данные, но может также использовать и другие измерения сигнала как входные данные.

В некоторых вариантах осуществления второе значение индикатора качества канала, сгенерированное второй функцией, является значением ОСШ, соответствующим второму пилот-сигналу, тогда как в других вариантах осуществления оно является значением мощности сигнала, например индикатором мощности полученного сигнала, соответствующей второму пилот-сигналу. Процесс переходит с этапа 1810 на этап 1812.

На этапе 1812 беспроводной терминал 1300 определяет положение беспроводного терминала относительно одной или нескольких границ сектора по измеренным значениям сигнала и/или другой информации значения индикатора граничного положения, представленной выше. Используя относительное граничное положение и/или другую информацию, сгенерированную на этапе 1812, на этапе 1814 беспроводной терминал 1300 генерирует значение 1814 индикатора граничного положения, например, имеющее значение, соответствующее одному из значений, которые представлены в столбце 1 Таблицы 2. Имея первое и второе значения качества канала с этапов 1806 и 1810 и значение индикатора граничного положения с этапа 1814, процесс переходит на этап 1816 передачи, на котором сгенерированную информацию передают обратно на базовую станцию 1200.

Этап 1816 предполагает передачу первого и второго значений индикатора качества канала и значения индикатора граничного положения, например, как части одного или нескольких сообщений. Два альтернативных пути обработки показаны с единственным путем обработки, используемым при любом конкретном выполнении. Первый путь обработки, начинающийся с подэтапа 1820 и заканчивающийся на 1826, представляет случай, когда в единственное сообщение включена различная информация. Второй тракт обработки, начинающийся с этапа 1830 и заканчивающийся этапом 1840, соответствует случаю, когда используют различные сообщения для передачи каждого из различных значений. Сообщения в этом контексте не должны пониматься в широком смысле, они включают в себя сигналы, которые доставляют конкретные значения, которые передают.

На этапе 1820 первое значение индикатора качества канала включают в первое сообщение. Затем на этапе 1822 второе значение индикатора качества канала включают в первое сообщение. Затем на этапе 1824 значение индикатора граничного положения включают в первое сообщение. Первое сообщение затем передают на базовую станцию 1200 на этапе 1816, например, посредством передачи первого сообщения по линии беспроводной связи. В различных вариантах осуществления это выполняют, используя один или несколько заранее определенных временных интервалов канала управления, используемого для сообщения о качестве канала и/или другой информации обратной связи от беспроводных терминалов на базовую станцию 1200. В результате выделения временного интервала беспроводному терминалу, использующему его для сообщения о качестве канала и передачи другой информация, другие беспроводные терминалы или устройства в секторе не будут использовать временной интервал. Таким образом, посредством использования выделенных временных интервалов избегают конфликтов передачи. Кроме того, если канал выделен для передачи конкретной информации управления, значения могут быть сгенерированы и переданы во временных интервалах, без необходимости посылки заголовков или другой информации, указывающей, что означают переданные значения. Таким образом, базовая станция 1200 знает, что значения, переданные в используемом канале управления, должны иметь определенный заранее выбранный формат и представлять, например, первое и второе значения индикатора качества канала, сопровождаемые двухбитовым значением индикатора граничного положения. Таким образом, количество служебных данных, например служебных заголовков, используемых для передачи таких сообщений и/или значений, может быть минимизировано. По завершении на этапе 1826 передачи сгенерированных значений, процесс возвращается на этапы 1804 и 1808, на которых выполняют измерения сигнала по новым пилот-сигналам, с процессом обратной связи, продолжающим повторяться во времени.

На этапе 1830, который соответствует дополнительному пути передачи значения, который показан на этапе 1816, первое значение индикатора качества канала включают в первое сообщение, например сигнал, который затем передают на базовую станцию на этапе 1832. Затем на этапе 1834 второе значение индикатора качества канала включают во второе сообщение, например сигнал, который передают на этапе 1836. Значение индикатора граничного положения включают на этапе 1838 в третье сообщение, которое затем передают на базовую станцию 1200 на этапе 1840. Как и в случае объединенного сообщения, передаваемого на этапе 8126, отдельные сообщения, передаваемые на этапах 1832, 1836 и 1840, могут быть переданы с использованием выделенных сегментов канала управления, выделенного для передачи информации обратной связи. Процесс переходит с этапа 1840 на этапы 1804 и 1808 с обработкой сгенерированной информации обратной связи канала и сообщением информации на базовую станцию 1200 с повторением во времени.

На Фиг.20 представлена блок-схема 1900, иллюстрирующая способ задействования базовой станции (БС) 1200, в соответствии с настоящим изобретением, например, для передачи тонов пилот-сигнала и получения и обработки информации обратной связи, для определения уровня мощности, с которым следует передавать сигналы данных. Способ начинается на этапе 1902, на котором базовую станцию 1200 включают и приводят в рабочее состояние. На этапе 1904 передатчик 1204 базовой станции, связанный с многосекторной антенной 1205, передает пилот-сигналы в каждый сектор, например S0 1106, S1 1108, S2 1110, многосекторной ячейки, например 1104, в одно и то же время синхронизированным образом с использованием заранее определенных уровней мощности и тонов так, что при передаче тонов пилот-сигнала в каждый из секторов 1106, 1108, 1110 ячейки 1104 используют один и тот же набор тонов, и их передают в по существу в одно и то же время в каждый из секторов 1106, 1108, 1110. Передачу тонов пилот-сигнала на этапе 1904 выполняют под управлением подпрограммы 1230 генерирования и передачи пилот-сигнала с использованием информации 1236 об уровне мощности тона пилот-сигнала и тональной информации 1238. Процесс переходит на этап 1906, на котором БС 1200 получает сообщения, по меньшей мере, от одного беспроводного терминала БТ 1300, включающие в себя, например, набор значений индикатора качества канала, например первое и второе значения индикатора качества канала, и информацию положения границы сектора. Сообщения получают под управлением подпрограммы 1260 обработки полученных сигналов, содержащейся на базовой станции 1200. На этапе 1908 базовая станция, под управлением модуля 1262 извлечения значения индикатора качества канала извлекает, по меньшей мере, два различных значения 1250 индикатора качества канала, например, из единственного сообщения или из многочисленных сообщений, полученных от беспроводного терминала 1300. В некоторых вариантах осуществления каждое значение индикатора качества канала находится в отдельном сообщении. В других вариантах осуществления, множественные значения индикатора качества канала включают в единственное сообщение от БТ 1300. Затем на этапе 1910 базовая станция 1200 под управлением модуля 1264 извлечения информации положения извлекает информацию положения из полученных сообщений, например значение индикатора положения границы, указывающее положение беспроводного терминала 1300 относительно границы в многосекторной ячейке. Эта информация положения могла быть передана БТ 1300 в отдельном сообщении или могла быть включена в сообщение, включающее в себя значения индикатора качества канала. Эта информация положения может идентифицировать, находится ли БТ 1300 около границы сектора, и идентифицировать у какой границы сектора, например идентифицировать соседний сектор, из которого получают более высокий уровень помехи, зависимой от мощности передачи. Информацию границы сектора, извлеченную из полученных сообщений, сохраняют в информации 1252 положения границы сектора в БС 1200.

Переходя на этап 1912, базовая станция 1200 под управлением подпрограммы 1226 вычисления мощности передачи вычисляет из, по меньшей мере, первого и второго значения 1250 индикатора качества канала величину мощности передачи, требуемую для достижения желаемого отношения сигнала к шуму на упомянутом беспроводном терминале 1300, от которого были получены упомянутые первое и второе значения 1250 индикатора качества канала. На этапе 1914 модуль 1225 планировщика базовой станции 1225 принимает решения планирования для беспроводных терминалов 1300. На подэтапе 1916 планировщик 1225 базовой станции принимает решения для БТ 1300 на основании определенного ОСШ, например, БС 1200 планирует сегменты для БТ 1300 на каналах с уровнями мощности передачи, которые приведут к получаемому ОСШ БТ 1300, превышающему минимальный приемлемый уровень для используемых скорости передачи данных и схемы кодирования. На подэтапе 1918 планировщик 1225 БС 1200 принимает решения для БТ 1300 на основании информации 1252 положения границы сектора, например, для БТ 1300, идентифицированного как находящийся около границы сектора, базовая станция 1200 выделяет сегменты канала БТ 1300 с соответствующими сегментами канала в соседнем секторе, не имеющем мощности передачи. На этапе 1920 передатчик 1205 БС 1200 передает сигнал, который может включать в себя, например, пользовательские данные 1244, который был кодирован кодером 1214 под управлением сигнальной подпрограммы 1228 в спланированное время, на упомянутый БТ 1300 с использованием мощности передачи, определенной из упомянутых полученных, по меньшей мере, двух значений 1250 индикатора качества канала.

Процесс переходит с этапа 1920 назад на этап 1904 и способ повторяют. Базовая станция 1200 будет повторять передачу пилот-сигналов синхронизированным образом в каждый сектор многосекторной ячейки на этапе 1904 на обычном основании. Однако различные беспроводные терминалы 1300 могут посылать сообщения, включающие в себя набор значений 1250 индикатора качества канала и информацию 1252 положения границы сектора в разное время и/или с различными скоростями, в зависимости от факторов, таких как состояние процесса, в котором находится беспроводной терминал, например приостановка работы, спящий режим.

Изобретение направлено на обеспечение, помимо прочего, машиночитаемой среды, такой как память, компакт-диски и т.д., содержащей машинно-исполнимые команды, например программные модули или команды для управления процессором или другим устройством, для выполнения обработки в соответствии с одним или несколькими различными этапами способа по настоящему изобретению. Различные признаки способов и устройства изобретения могут использоваться в широком диапазоне систем связи, в том числе OFDM, CDMA и в других типах систем связи, но не ограничиваясь только ими.

Claims (7)

1. Способ передачи тонов пилот-сигнала в многосекторной ячейке, включающей в себя, по меньшей мере, первый сектор и второй сектор, причем второй сектор расположен рядом с упомянутым первым сектором, способ содержит:
передачу с использованием первого тона в упомянутый первый сектор в течение первого времени символа первого пилот-сигнала, имеющего первую заранее выбранную мощность передачи;
передачу с использованием упомянутого первого тона в упомянутый второй сектор в течение второго времени символа, которое перекрывает упомянутое первое время символа, второго пилот-сигнала, имеющего вторую заранее выбранную мощность передачи, которая отличается от упомянутой первой заранее выбранной мощности передачи;
передачу с использованием второго тона в упомянутый первый сектор в течение третьего времени символа третьего пилот-сигнала, имеющего третью заранее выбранную мощность передачи;
передачу с использованием упомянутого второго тона в упомянутый второй сектор в течение четвертого времени символа, которое перекрывает упомянутое третье время символа, четвертого пилот-сигнала, имеющего четвертую заранее выбранную мощность передачи, которая отличается от упомянутой третьей заранее выбранной мощности передачи;
передачу с использованием третьего тона в упомянутый первый сектор в течение пятого времени символа пятого пилот-сигнала, имеющего пятую заранее выбранную мощность передачи.

2. Способ по п.1, дополнительно содержащий передачу с использованием упомянутого третьего тона в упомянутый второй сектор в течение шестого времени символа.

3. Способ по п.1, в котором упомянутые вторая, третья и пятая заранее выбранные мощности передачи являются одними и теми же.

4. Способ по п.1, в котором упомянутая вторая заранее выбранная мощность передачи является нулевой, второй, третий, пятый и шестой пилот-сигналы являются нулевыми пилот-сигналами.

5. Способ передачи тонов пилот-сигнала в многосекторной ячейке, включающей в себя, по меньшей мере, первый сектор и второй сектор, причем второй сектор расположен рядом с упомянутым первым сектором, способ содержит:
передачу с использованием первого тона в упомянутый первый сектор в течение первого времени символа первого пилот-сигнала, имеющего первую заранее выбранную мощность передачи; и
передачу с использованием упомянутого первого тона в упомянутый второй сектор в течение второго времени символа, которое перекрывает упомянутое первое время символа, второго пилот-сигнала, имеющего вторую заранее выбранную мощность передачи, которая отличается от упомянутой первой заранее выбранной мощности передачи, причем упомянутая многосекторная ячейка дополнительно включает в себя третий сектор, причем упомянутый третий сектор расположен рядом с упомянутым вторым сектором.

6. Способ передачи тонов пилот-сигнала в многосекторной ячейке, включающей в себя, по меньшей мере, первый сектор и второй сектор, причем второй сектор расположен рядом с упомянутым первым сектором, способ содержит:
передачу с использованием первого тона в упомянутый первый сектор в течение первого времени символа первого пилот-сигнала, имеющего первую заранее выбранную мощность передачи;
передачу с использованием упомянутого первого тона в упомянутый второй сектор в течение второго времени символа, которое перекрывает упомянутое первое время символа, второго пилот-сигнала, имеющего вторую заранее выбранную мощность передачи, которая отличается от упомянутой первой заранее выбранной мощности передачи; и
передачу с использованием упомянутого первого тона в третий сектор в течение девятого времени символа девятого сигнала, который является одним из пилот-сигнала управления и пилот-сигнала данных, причем упомянутое девятое время символа перекрывает упомянутые первое и второе времена символа.

7. Способ передачи пилот-сигналов в многосекторной ячейке, причем многосекторная ячейка включает в себя, по меньшей мере, первый, второй и третий секторы, каждый из первого, второго и третьего секторов расположен рядом с, по меньшей мере, одним другим одним из упомянутых первого, второго и третьего секторов в упомянутой ячейке, способ содержит:
передачу в течение, по меньшей мере, части первого времени символа:
первого пилот-сигнала на первом тоне в первый сектор с использованием первой заранее выбранной мощности передачи;
второго пилот-сигнала на первом тоне во второй сектор с использованием второй заранее выбранной мощности передачи, которая отличается от упомянутой первой заранее выбранной мощности передачи; и
передачу в течение, по меньшей мере, части второго времени символа:
четвертого пилот-сигнала на втором тоне в первый сектор, с использованием четвертой заранее выбранной мощности передачи

Images