Способ и устройство передачи данных по обратной линии связи в системе мобильной связи - RU2234192C2

Чертежи

Показать все 7 чертежа(ей)

Описание

Изобретение относится, в целом, к способу передачи данных в системе мобильной связи и, в частности, к способу передачи данных по обратной линии связи в системе мобильной связи.

Высокоскоростная система мобильной связи представляет собой систему МДКР (множественного доступа с кодовым разделением), предназначенную для передачи пакетных данных. Для эффективной передачи пакетов по прямой линии связи и обратной линии связи требуется надлежащее планирование.

На прямой линии связи СД (сеть доступа) передает данные на отдельный терминал доступа (ТД), демонстрирующий наилучшее состояние канала, с учетом состояния эфира и других канальных условий, чтобы, таким образом, максимизировать пропускную способность ТД в отношении передачи данных. На обратной линии связи, напротив, несколько ТД одновременно осуществляют доступ к СД. Поэтому СД управляет потоком данных от ТД, чтобы предотвратить перегрузку каналов графика, и контролирует избыточное расходование своей емкости.

Управление передачей данных по обратной линии связи осуществляется с помощью БАОК (бита активности обратного канала) и сообщения ПСОК (предельной скорости обратного канала), передаваемых от СД в существующей высокоскоростной системе. Прямой канал УДС (управления доступом к среде) передают на ТД совместно с каналом пилот-сигнала, БАПК (битом активности прямого канала) и БАОК методом МВР (мультиплексирования с временным разделением). БАОК указывает на перегрузку обратной линии связи и позволяет регулировать скорость передачи данных, на которой должен работать ТД. Таким образом, СД повышает или понижает скорость передачи данных ТД посредством БАОК, контролируя перегрузку и пропускную способность обратной линии связи. Однако, поскольку БАОК является вещательным сигналом, все ТД, принимающие БАОК, одновременно увеличивают или уменьшают вдвое свои скорости передачи данных в зависимости от значения БАОК. БАОК повторяются в ходе передачи, как показано в таблице 1. Если “длительность БАОК” равна “00”, что соответствует восьми временным интервалам, то один и тот же БАОК повторяется в восьми временных интервалах. При более продолжительном БАОК длительность, в течение которой длится один и тот же БАОК, увеличивается, т.е. скорость передачи данных на обратной линии связи изменяется медленнее.

Поскольку вышеописанный способ управления скоростью передачи данных на обратной линии связи посредством БАОК позволяет всего лишь управлять полосой пропускания на системном уровне, он не обеспечивает динамическое управление скоростью передачи данных для ТД и оказывает значительное влияние на качество передачи данных.

Например, при определении скорости передачи данных не учитываются характеристики ТД, например, не различаются высококачественные ТД и аварийные ТД и характеристики данных, например, не различаются высококачественная передача и передача в режиме реального времени.

На фиг.1 изображена логическая блок-схема традиционного способа определения скорости передачи данных по обратной линии связи, осуществляемого на ТД в системе ВСПД (высокоскоростная передача данных).

В общем случае ТД извещает СД о текущей скорости передачи данных по обратной линии связи посредством УСОК (указателя скорости обратного канала). Скорость передачи данных по обратной линии связи может принимать значения 4.8, 9.6, 19.2, 38.4, 76.8 и 153.6 кбит/с.

При осуществлении первоначального доступа ТД на этапе 100 передает пакетные данные с заголовком на скорости передачи данных, по умолчанию равной 9.6 кбит/с. Приняв на этапе 102 сообщение ПСОК, ТД на этапе 104 сравнивает текущую скорость передачи данных со скоростью передачи данных, заданной в сообщении ПСОК. Если текущая скорость передачи данных ниже той, которая указана в сообщении ПСОК, то ТД на этапе 106 ожидает в течение 32 интервалов (53.3 мс) и на этапе 108 переустанавливает скорость передачи данных по обратной линии связи в соответствии с сообщением ПСОК.

Если же текущая скорость передачи данных выше скорости передачи данных, указанной в сообщении ПСОК, то ТД на этапе 110 переустанавливает скорость передачи данных по обратной линии связи в соответствии с сообщением ПСОК. Чтобы способствовать ТД в переустановке скорости передачи данных, СД передает сообщение ПСОК, показанное в таблице 2.

Сообщение ПСОК может содержать до 29 записей, каждая из которых указывает скорость передачи данных, присвоенную соответствующему “указателю УДС”. “Указатели УДС” имеют номера с 3 по 32. “ИД сообщения” - это поле, содержащее ИД сообщения ПСОК, а поле “предельная скорость включена” указывает, включено ли поле “предельная скорость”. Если поле “предельная скорость включена” имеет значение 0, то поле “предельная скорость” отсутствует, а если поле “предельная скорость включена” имеет значение 1, то поле “предельная скорость” входит в состав сообщения. Поле “предельная скорость” указывает скорость передачи данных, назначенную для ТД. СД может с помощью 4 битов назначать для ТД следующие скорости передачи данных по обратной линии связи.

0×0 4.8 кбит/с

0×1 9.6 кбит/с

0×2 19.2 кбит/с

0×3 38.4 кбит/с

0×4 76.8 кбит/с

0×5 153.6 кбит/с

Все остальные значения непригодны.

На этапе 112, ТД передает пакетные данные на переустановленной скорости передачи данных. В процессе передачи данных по обратной линии связи ТД на этапе 114 контролирует прямые каналы УДС, в особенности БАОК, которые СД передают по прямым каналам УДС.

На фиг.2 показаны операции между секторами ВСПД, входящими в активную группу и ТД. Согласно фиг.2 между ТД и сектором 1, находящимся на связи с ТД, установлены прямой канал трафика, обратный канал графика, прямой канал УДС и обратный канал УДС. В то же время между ТД и секторами 2-6, не поддерживающими связь с ТД, прямые каналы трафика не назначены. Активная группа ТД может содержать максимум 6 секторов, и ТД контролирует БАОК на прямых каналах УДС от всех секторов активной группы, чтобы определять скорость передачи данных по обратной линии связи. Следовательно, все ТД, принимающие БАОК от сектора, могут одновременно повышать или снижать свои скорости передачи данных.

Согласно фиг.1 ТД на этапе 116 определяет наличие хотя бы одного БАОК со значением 1. Если это так, то ТД на этапе 126 проверяет тот факт, что текущая скорость больше или равна 19.2 кбит/с. Если это так, то ТД на этапе 130 снижает скорость передачи данных вдвое относительно текущей скорости. Если же скорость передачи данных ниже 19.2 кбит/с, то ТД на этапе 128 сохраняет скорость передачи данных.

Если на этапе 116 установлено, что все БАОК, принятые от секторов активной группы, равны 0, то ТД проверяет на этапе 118 осуществляется ли текущая передача в процессе первоначального доступа. В случае первоначального доступа ТД на этапе 100 применяет первоначальную скорость передачи данных. В противном случае ТД проверяет на этапе 120 является ли текущая скорость передачи данных максимальной, т.е. 153.6 кбит/с. Если это максимальная скорость передачи данных, то на этапе 122 ТД сохраняет текущую скорость передачи данных, в противном случае ТД на этапе 124 удваивает текущую скорость передачи данных и передает пакетные данные и на этапе 132 передает пакетные данные на удвоенной скорости передачи данных. В данном случае, если ТД работает на предельной мощности, то он сохраняет текущую скорость передачи данных.

В результате передачи БАОК совместно с БАПК в режиме мультиплексирования по времени по прямому каналу УДС, который является общим каналом, все ТД, принимающие БАОК одновременно увеличивают или уменьшают свои скорости передачи данных.

Несмотря на то, что описанный выше традиционный способ управления скоростью передачи данных на обратной линии связи в системе ВСПД обеспечивает управление полосой пропускания и контроль избыточного расходования емкости, он не может гарантировать качество передачи данных по причине тотального управления без учета характеристик ТД и пакета. Поэтому необходимо управлять скоростью передачи данных по обратной линии связи для каждого ТД в отдельности и управлять полосой пропускания и резервной емкостью на основании индивидуального управления скоростью передачи данных.

В существующей системе ВСПД, если ТД принимает БАОК=1 по прямому каналу УДС от, по меньшей мере, одной СД активной группы, он всегда снижает свою скорость передачи данных вдвое, пока скорость передачи данных по обратной линии связи не станет ниже 19.2 кбит/с. Если же все СД активной группы передают БАОК=0, то ТД удваивает скорость передачи данных. Чтобы увеличить в два раза удвоенную скорость передачи данных, ТД должен принять прямые каналы УДС с БАОК=0 от всех СД активной группы. Таким образом, скорость передачи данных по обратной линии связи монотонно возрастает. Когда ТД передает пакеты, требующие передачи в режиме реального времени или высококачественной передачи, СД должна дать возможность ТД предавать на скорости передачи данных, в два или более раз превышающей текущую скорость передачи данных, с учетом предельной пропускной способности обратной линии связи. Иными словами, управление скоростью передачи данных на обратной линии связи следует осуществлять для каждого ТД по отдельности.

Первой задачей настоящего изобретения является создание способа эффективной передачи пакетных данных по обратной линии связи в системе ВСПД.

Второй задачей настоящего изобретения является создание способа управления скоростью передачи данных для каждого ТД в отдельности, позволяющего увеличивать или уменьшать скорость передачи данных, в соответствии с характеристикой отдельного ТД.

Третьей задачей настоящего изобретения является создание способа управления передачей данных по обратной линии связи с учетом качества и характеристики данных, которые в данный момент передает отдельный ТД, для эффективного контроля перегрузки высокоскоростной СД и, таким образом, обеспечение производительности и емкости системы.

Четвертой задачей настоящего изобретения является создание способа эффективного контроля перегрузки высокоскоростной СД для эффективного управления полосой пропускания и динамического выделения полосы для каждого ТД в отдельности.

Пятой задачей настоящего изобретения является создание способа эффективного управления передачей пакетных данных по обратной линии связи путем обеспечения вероятности доступа для каждой скорости передачи данных в высокоскоростной системе.

Шестой задачей настоящего изобретения является создание способа повышения скорости передачи данных по обратной линии связи в соответствии с вероятностью доступа, назначаемой СД, и управления доступом согласно назначенной вероятности доступа.

Седьмой задачей настоящего изобретения является создание способа повышения скорости передачи данных по обратной линии связи в два и более раз для ТД в высокоскоростной системе.

Восьмой задачей настоящего изобретения является создание способа эффективного контроля перегрузки СД за счет управления вероятностью доступа СД, т.е. передача данных на высокой скорости.

Вышеперечисленные и другие задачи настоящего изобретения можно решить, создав способ управления скоростью передачи данных по обратной линии связи в системе мобильной связи для передачи пакетных данных.

Согласно одному аспекту настоящего изобретения ТД устанавливает обратную линию связи с исходными значениями, принимает сообщение ПСОК по прямой линии связи, анализирует поле “игнорировать БАОК” и сохраняет значение поля “игнорировать БАОК”. ТД определяет скорость передачи данных по обратному каналу, сравнивая текущую скорость передачи данных со скоростью передачи данных, заданной в сообщении ПСОК, и передает пакетные данные на определенной скорости передачи данных по обратной линии связи. Приняв БАОК по прямой линии связи, ТД изменяет скорость передачи данных по обратной линии связи в соответствии со значением поля “игнорировать БАОК”.

СД анализирует тип ТД и характеристики услуги в режиме инициализации и задает “указатель УДС” для ТД на прямом канале УДС. Если нужно поддерживать заранее определенную скорость передачи данных по обратной линии связи, СД задает поле “игнорировать БАОК” согласно типу ТД или характеристики услуги, собирает сообщение ПСОК, включая в него поле “игнорировать БАОК”, и передает сообщение ПСОК на ТД.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения, ТД устанавливает обратную линию связи с исходными значениями, принимает сообщение ПСОК по прямой линии связи и сохраняет вероятности доступа для скоростей передачи данных. ТД определяет скорость передачи данных по обратной линии связи, сравнивая текущую скорость передачи данных со скоростью передачи данных, заданной в сообщении ПСОК, и передает пакетные данные на определенной скорости передачи данных по обратной линии связи. Приняв БАОК по прямой линии связи, ТД изменяет скорость передачи данных по обратной линии связи в соответствии с вероятностью доступа.

СД анализирует тип ТД и характеристики услуги в режиме инициализации и задает “указатель УДС” для ТД на прямом канале УДС. СД генерирует вероятность доступа для каждой скорости передачи данных в соответствии с типом ТД или характеристикой услуги, собирает сообщение ПСОК, включая в него вероятности доступа, и передает сообщение ПСОК на ТД.

Вышеозначенные и другие задачи, признаки и преимущества настоящего изобретения явствуют из нижеследующего подробного описания, сопровождаемого прилагаемыми чертежами, на которых

фиг.1 - логическая блок-схема традиционной процедуры определения скорости передачи данных по обратной линии связи, выполняемой на ТД в системе ВСПД;

фиг.2 - схема операций и назначенных каналов между ТД и секторами активной группы в системе ВСПД;

фиг.3 - логическая блок-схема процедуры управления скоростью передачи данных по обратной линии связи, выполняемой на ТД в высокоскоростной системе, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.4 - логическая блок-схема процедуры управления, выполняемой в СД высокоскоростной системы для поддержки управления скоростью передачи данных по обратной линии связи, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.5 - блок-схема устройства СД для поддержки процедуры управления скоростью передачи данных по обратной линии связи согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.6 - логическая блок-схема процедуры управления скоростью передачи данных по обратной линии связи, выполняемой на ТД в высокоскоростной системе, согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.7 - логическая блок-схема процедуры управления, выполняемой в СД высокоскоростной системы для поддержки управления скоростью передачи данных по обратной линии связи, согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.8 - логическая блок-схема процедуры управления скоростью передачи данных по обратной линии связи, выполняемой в высокоскоростной системе, согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения.

Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения описаны ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи. В нижеприведенном описании общеизвестные функции и конструкции не рассматриваются подробно во избежание затемнения сущности изобретения несущественными деталями.

Опишем работу ТД по управлению скоростью передачи данных по обратной линии связи в новой системе ВСПД, структуру нового сообщения ПСОК для поддержки управления скоростью передачи данных по обратной линии связи и работу СД по поддержке управления скоростью передачи данных по обратной линии связи согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

На фиг.3 изображена логическая блок-схема способа управления скоростью передачи данных по обратной линии связи, осуществляемого на ТД высокоскоростной системы, согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Для осуществления способа управления скоростью передачи данных по обратной линии связи следует видоизменить существующее сообщение ПСОК согласно таблице 3.

Видоизмененное сообщение ПСОК передают по прямому общему каналу или передают по прямому каналу графика, т.е. прямому выделенному каналу. Сообщение ПСОК содержит 29 записей. ТД проверяет скорость передачи данных, назначенную ему посредством “указателя УДС”, переданного по прямой линии связи, который идентифицирует соответствующую запись и передает данные по обратной линии связи в соответствии с назначенной скоростью передачи данных.

Согласно варианту осуществления настоящего изобретения сообщение ПСОК дополнительно содержит поле “игнорировать БАОК” для управления скоростью передачи данных по обратной линии связи. Согласно вышесказанному, если, по меньшей мере, один сектор активной группы присылает БАОК, равный 1, то предполагается, что ТД должен вдвое снизить свою скорость передачи данных по обратной линии связи. Для предотвращения тотального снижения скорости передачи данных используется поле “игнорировать БАОК”. Если поле “игнорировать БАОК” имеет значение 1, то текущая скорость передачи данных по обратной линии связи остается неизменной независимо от значений БАОК, полученных от секторов активной группы. В сообщении ПСОК поле “игнорировать БАОК” задано для каждого ТД.

Согласно фиг.3 на этапе 200 ТД поддерживает скорость передачи данных 9.6 кбит/с при осуществлении первоначального доступа. Получив на этапе 202 сообщение ПСОК, ТД на этапе 204 анализирует поле “игнорировать БАОК”, содержащееся в сообщении ПСОК, и присваивает переменной “игнорировать БАОК” значение поля “игнорировать БАОК”.

На этапе 206 ТД сравнивает скорость передачи данных, заданную в сообщении ПСОК, с текущей скоростью передачи данных. Если текущая скорость передачи данных ниже назначенной скорости передачи данных, из чего можно ожидать, что ТД повысит свою скорость передачи данных, то ТД на этапе 208 ожидает в течение 32 временных сегментов и на этапе 210 передает данные по обратной линии связи на назначенной скорости передачи данных.

Если же текущая скорость передачи данных выше назначенной скорости передачи данных, из чего можно ожидать, что ТД снизит свою скорость передачи данных, то ТД на этапе 212 немедленно снижает скорость передачи данных, передает данные на переустановленной скорости передачи данных на этапе 214 и на этапе 216 отслеживает БАОК, поступающие от секторов активной группы.

ТД может поддерживать в своей активной группе максимум 6 секторов. Те из СД активной группы, которые поддерживают связь с ТД, назначают прямые каналы трафика, обратные каналы трафика и обратные каналы управления мощностью. Что касается тех СД активной группы, которые не поддерживают связь с ТД, то ТД контролирует только каналы управления. На этапе 218 ТД проверяет, поступил ли по прямому каналу УДС хотя бы один БАОК, равный 1. Если это так, то ТД на этапе 228 сравнивает текущую скорость передачи данных с 19.2 кбит/с. Если текущая скорость передачи данных больше или равна 19.2 кбит/с, то ТД переходит к этапу 232, а в противном случае он переходит к этапу 230. На этапе 230 ТД сохраняет текущую скорость передачи данных.

На этапе 232 ТД проверяет тот факт, что бит “игнорировать БАОК” равен 1. Если он равен 1, то ТД на этапе 230 сохраняет текущую скорость передачи данных. Если бит “игнорировать БАОК” не равен 1, то ТД на этапе 234 снижает текущую скорость передачи данных вдвое.

В вышеописанной процедуре управления скоростью передачи данных по обратной линии связи ТД снижает вдвое скорость передачи данных по обратной линии связи, если она больше или равна 19.2 кбит/с, за исключением тех случаев, когда бит “игнорировать БАОК”, выражающий значение “игнорировать БАОК”, равен 1. В этом случае сохраняется текущая скорость передачи данных. Если же текущая скорость передачи данных меньше 19.2 кбит/с, то ТД сохраняет текущую скорость передачи данных. Таким образом, можно предотвратить традиционное тотальное снижение скорости передачи данных.

Если от всех секторов активной группы приходят БАОК, равные 0, то предполагается, что ТД вдвое увеличивает скорость передачи данных, за исключением случая первоначального доступа, когда, независимо от значений БАОК, сохраняется скорость 9.6 кбит/с. Даже если ТД способен вдвое увеличить свою скорость передачи данных, он должен выбирать скорость передачи данных с учетом своей максимальной передаваемой мощности. Если ввиду ограничений по мощности ТД не способен увеличить скорость передачи данных, то он сохраняет текущую скорость передачи данных.

На фиг.4 изображена логическая блок-схема процедуры управления, осуществляемая в СД для поддержки управления скорости передачи данных по обратной линии связи, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Согласно фиг.4, когда ТД передает сообщение запроса на соединение, СД на этапе 300 обнаруживает ТД и на этапе 302 анализирует характеристики ТД. На этапе 304 СД анализирует характеристики трафика, который должен передавать ТД. Иными словами, СД определяет качество, необходимое для услуги передачи пакетных данных. СД передает сообщение ПСОК с учетом характеристик ТД и конкретной услуги.

На этапе 306 СД задает поле “указатель УДС” для ТД в сообщении ПСОК. Как было отмечено выше, СД может добавить до 29 “указателей УДС”.

На этапе 308 СД задает соответствующие значения полей “предельная скорость” и “игнорировать БАОК” в сообщении ПСОК с учетом характеристик ТД и конкретной услуги. Если высококачественный ТД запрашивает услугу высокого качества, то СД присваивает полю “игнорировать БАОК” значение 1, чтобы ТД мог сохранять текущую скорость передачи данных по обратной линии связи независимо от БАОК, поступающих по прямым каналам УДС от секторов его активной группы. На этапе 310 СД собирает сообщение ПСОК с использованием “ИД сообщения” и других необходимых полей сообщения. На этапе 312 СД вещает сообщение ПСОК по прямому каналу управления или передает его по прямому каналу трафика на каждый ТД. Благодаря использованию сообщения ПСОК СД может индивидуально управлять скоростью передачи данных по обратной линии связи. Если значения всех полей “игнорировать БАОК” равны 0, то сообщение ПСОК обеспечивает тотальное управление скоростью передачи данных по обратной линии связи, как в традиционной технологии. Управление скоростью передачи данных по обратной линии связи может осуществляться тотально или избирательно в зависимости от значения “игнорировать БАОК”. Хотя настоящее изобретение предусматривает добавление поля “игнорировать БАОК” в сообщение ПСОК, это поле можно вставить в другое сообщение, чтобы предотвратить ненужное снижение скорости передачи данных по обратной линии связи.

На фиг.5 изображена блок-схема устройства СД для поддержки процедуры управления скоростью передачи данных по обратной линии связи согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Согласно фиг.5 сообщение ПСОК, показанное на фиг.3, передают по каналу трафика. Таким образом, кодер 400 кодирует сигнал трафика совместно с сообщением ПСОК и данными УСПД (управления скоростью передачи данных). Сумматор 402 суммирует скремблированные данные, поступающие из скремблера 404, с кодированными данными, поступающими из кодера 400. Демультиплексор 406 демультиплексирует выходной сигнал сумматора 402. Модулятор 408 модулирует демультиплексированный сигнал и выводит по отдельности сигнал канала I и сигнал канала Q. Канальный перемежитель 410 перемежает модулированные сигналы I и Q.

Повторитель 412 подвергает перемеженные сигналы каналов I и Q символьной пробивке и блоковому повторению. Символьный демультиплексор 414 создает 16 каналов I и 16 каналов Q, демультиплексируя выходной сигнал повторителя 412. Уолш-модулятор 416 модулирует каждый канал I/Q кодом Уолша, и контроллер 418 коэффициента усиления каналов Уолша добавляет коэффициент усиления канала Уолша к выходному сигналу Уолш-модулятора 416. Сумматор 420 уровня символов Уолша суммирует выходные сигналы контроллера 418 коэффициента усиления каналов Уолша на символьном уровне. При этом заголовок, указывающий начало кадра, повторяется на повторителе 422, отображается на блоке 424 отображения для согласования сигнализации и перемножается с данными Уолш-модулятора на умножителе 426. Первый мультиплексор 428 временного разделения мультиплексирует с разделением по времени выходные сигналы сумматора 420 символьного уровня и умножителя 426. Второй мультиплексор 430 временного разделения мультиплексирует с разделением по времени выходной сигнал первого мультиплексора 428 временного разделения, данные прямого канала УДС и данные канала пилот-сигнала и выводит мультиплексированный сигнал в виде раздельных сигналов канала I и сигнала канала Q.

ПШ-объединитель 440 добавляет сигналы каналов I и Q, соответственно, к короткому коду, генерированному генератором 442 короткого кода. Фильтры 444 и 446 основной полосы фильтруют выходные сигналы ПШ-объединителя 440 и объединители 448 и 450 несущей преобразуют фильтрованные сигналы в сигналы передачи. Сумматор 452 суммирует выходные сигналы объединителей 448 и 450 несущей до передачи.

Согласно описанному выше введение поля “игнорировать БАОК” в сообщение ПСОК предотвращает тотальное изменение скоростей передачи данных по обратной линии связи на ТД, тем самым позволяя передавать данные по обратной линии связи в соответствии с характеристиками ТД.

Теперь опишем работу ТД по управлению скоростью передачи данных по обратной линии связи в новой высокоскоростной системе, структуру нового сообщения ПСОК для поддержки управления скоростью передачи данных по обратной линии связи и работу СД по поддержке управления скоростью передачи данных по обратной линии связи согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения.

На фиг.6 изображена логическая блок-схема способа управления скоростью передачи данных по обратной линии связи в высокоскоростной системе согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения. Чтобы реализовать способ управления скоростью передачи данных по обратной линии связи, следует добавить в сообщение прямой линии связи информационные поля, показанные в таблице 4, или построить из них новое сообщение. Хотя таблица 4 иллюстрирует сообщение ПСОК, отвечающее второму варианту осуществления настоящего изобретения, информационные поля можно добавить к другому сообщению, например сообщению назначения каналов. В этом случае над сообщением назначения каналов выполняют те же действия, что и над сообщением ПСОК.

Это сообщение ПСОК передают по прямому общему каналу или передают по прямому каналу графика на каждый ТД, т.е. по прямому выделенному каналу. Сообщение ПСОК содержит 29 записей. ТД проверяет скорость передачи данных, назначенную ему посредством “указателя УДС”, переданного по прямой линии связи, который идентифицирует соответствующую запись, и передает данные по обратной линии связи в соответствии с назначенной скоростью передачи данных.

Согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения сообщение ПСОК дополнительно содержит поля уровня доступа, с помощью которых можно вычислить вероятности доступа для скоростей передачи данных по обратной линии связи. Согласно указанному выше, если, по меньшей мере, один сектор активной группы БАОК равен 1, то предполагается, что ТД должен вдвое снизить свою скорость передачи данных по обратной линии связи. Если же все сектора активной группы присылают БАОК, равные 0, то предполагается, что ТД должен вдвое повысить скорость передачи данных по обратной линии связи с учетом предельной скорости, заданной в сообщении ПСОК.

Для более чем двукратного увеличения скорости передачи данных вычисляют вероятность доступа с использованием уровня доступа для соответствующей скорости передачи данных согласно таблице 4. Если добавлено поле “предельная скорость”, то значение поля “предельная скорость включена” всегда равно 1. Если поле “предельная скорость” отсутствует, то значение поля “предельная скорость включена” всегда равно 0, и тогда поля уровня доступа не добавляют. Если значение поля “предельная скорость” соответствует 4.8 кбит/с, то добавляют только “уровень доступа 4.8 кбит/с”. Если значение поля “предельная скорость” соответствует 19.2 кбит/с, то добавляют “уровень доступа 4.8 кбит/с” и “уровень доступа 19.2 кбит/с”. На поле уровня доступа выделяют 3 бита. Уровень доступа выражается в виде целого числа следующим образом:

0×0 1

0×1 2

0×2 3

0×3 4

0×4 5

0×5 6

0×6 7

0×7 8

В то время как сообщение ПСОК, показанное в таблице 4, присваивает уровень доступа каждому ТД, его можно видоизменить согласно таблице 5, таким образом, чтобы обеспечивать уровни доступа в виде общей переменной, к которой могли бы обращаться все ТД. В этом случае поля уровня доступа фиксированной длины следуют за полем “предельная скорость” для 29-го “указателя УДС”, как показано в таблице 5, тогда как количество полей уровня доступа изменяется в соответствии со значением поля “предельная скорость” в сообщении ПСОК, показанном в таблице 4.

Поля уровня доступа всегда добавляют к сообщению ПСОК. Проверив “указатель УДС”, ТД передает данные по обратной линии связи с использованием уровня доступа, соответствующего своему значению поля “предельная скорость”.

Процедура, показанная на фиг.6, применима к сообщениям ПСОК, показанным как в таблице 4, так и в таблице 5, поскольку они отличаются только своей структурой.

Согласно фиг.6, приняв на этапе 502 сообщение ПСОК, содержащее информационные поля, показанные в таблице 4 или таблице 5, ТД на этапе 504 анализирует сообщение ПСОК и сохраняет поля “уровень доступа” и “предельная скорость” как переменные.

На этапе 506 ТД сравнивает доступную максимальную скорость передачи данных, заданную в сообщении ПСОК, с текущей скоростью передачи данных по обратной линии связи. Если текущая скорость передачи данных ниже максимальной скорости передачи данных, из чего можно ожидать, что ТД увеличит свою скорость передачи данных, то ТД на этапе 508 ожидает в течение 32 временных сегментов, переустанавливает текущую скорость передачи данных на этапе 510 и на этапе 514 продолжает передавать данные на переустановленной скорости передачи данных.

Если же текущая скорость передачи данных выше максимальной скорости передачи данных, из чего можно ожидать, что ТД уменьшит свою скорость передачи данных, то на этапе 512 ТД немедленно снижает скорость передачи данных и на этапе 514 передает пакетные данные по обратной линии связи. В ходе пакетной передачи ТД на этапе 516 контролирует прямые каналы УДС, особенно БАОК, поступающие по прямым каналам УДС. Согласно вышесказанному в активную группу ТД может входить максимум шесть секторов СД, принадлежащих к активной группе и поддерживающих связь с ТД, назначают прямые каналы трафика, обратные каналы трафика и обратные каналы управления мощностью. Что касается СД, принадлежащих активной группе, но не поддерживающих связь с ТД, то ТД контролирует только каналы управления. Контролируя БАОК на этапе 516, ТД на этапе 518 вычисляет вероятность доступа Pi с использованием уровня доступа для текущей скорости передачи данных, хранящегося в памяти, после чего вычисляют случайное число R с помощью формулы рандомизации. В данном случае

0≤R<1

0

и вероятность доступа Pi вычисляется по формуле

где N - значение поля “уровень доступа” в сообщении ПСОК. Для разных скоростей передачи данных задают разные значения N. N может принимать значения от 1 до 8, но этот диапазон можно регулировать в соответствии с доступными скоростями передачи данных по обратной линии связи.

На этапе 520 ТД проверяет тот факт, что хотя бы один из поступивших БАОК равен 1. Если это так, то ТД на этапе 524 осуществляет испытание на стабильность, т.е. сравнивает Pi с R. Если Pi больше или равно R, то ТД на этапе 526 сохраняет текущую скорость передачи данных. Например, если СД передает на ТД N=1 с учетом текущей скорости передачи данных по обратной линии связи, то Pi равно 1, что всегда больше R, согласно уравнению (1). Поэтому ТД имеет возможность сохранять текущую скорость передачи данных. Если же на этапе 524 оказывается, что R больше Pi, то ТД на этапе 528 сравнивает текущую скорость передачи данных с 19.2 кбит/с. Если текущая скорость передачи данных больше или равна 19.2 кбит/с, то ТД на этапе 530 снижает текущую скорость передачи данных вдвое и на этапе 532 передает данные по обратной линии связи с наполовину сниженной скоростью передачи данных. Если текущая скорость передачи данных меньше 19.2 кбит/с, то ТД на этапе 526 сохраняет текущую скорость передачи данных.

Если на этапе 520 установлено, что все СД активной группы прислали БАОК, равные 0, то процедура переходит к этапу 534. В случае БАОК=0 традиционная высокоскоростная система увеличивает вдвое текущие скорости передачи данных всех без исключения ТД с учетом передаваемой мощности и доступных максимальных скоростей передачи данных ТД. Однако согласно настоящему изобретению ТД может выбирать, увеличивать ли скорость передачи данных в два или более раз по сравнению с текущей скоростью передачи данных в пределах доступной максимальной скорости передачи данных.

Поэтому на этапе 534 ТД выбирает скорость передачи данных с учетом доступной максимальной скорости передачи данных и своей передаваемой мощности. При этом скорость передачи данных повышается относительно текущей скорости передачи данных в два и более раз. На этапе 536 ТД вычисляет вероятность доступа Pi и случайное число R с использованием уровня доступа для выбранной скорости передачи данных и на этапе 538 сравнивает Pi с R в ходе испытания на стабильность. Если Pi больше или равно R, то на этапе 540 ТД увеличивает скорость передачи данных с текущего значения до выбранного значения с учетом предельной мощности и на этапе 532 передает данные по обратной линии связи на выбранной скорости передачи данных.

Если же на этапе 538 выясняется, что R больше Pi, то на этапе 518 ТД вычисляет новую вероятность доступа Pi и новое случайное число R с использованием уровня доступа, связанного с текущей скоростью передачи данных.

Поскольку СД задает значение N, соответствующее более низкой вероятности доступа для более высокой скорости передачи данных, имеется возможность контролировать перегрузку системы и снижать перегруженность доступа. Выбирает ли ТД увеличение текущей скорости передачи данных в два или больше раз является вопросом конфигурации системы. Кроме того, повышение текущей скорости передачи данных более чем в два раза, продлевает период, в течение которого секторы активной группы присылают БАОК=0, и повышает вероятность доступа. Такую систему можно разработать.

Передача соответствующего N (N=1) с учетом текущих скоростей передачи данных ТД предотвращает тотальное снижение скорости передачи данных. Таким образом, передача на ТД различных значений N обеспечивает избирательное снижение скорости передачи данных. Когда все секторы активной группы присылают БАОК, равные 0, текущую скорость передачи данных можно увеличить более чем в два раза. Поскольку вероятность доступа меняется с N, задав соответствующее значение N, можно обеспечить контроль перегрузки системы в целом и повышение скорости передачи данных в два или более раз по сравнению с текущей скоростью передачи данных. Заметим, что скорость передачи данных следует выбирать с учетом максимальной скорости передачи данных, заданной в поле “предельная скорость”, и максимальной передаваемой мощности ТД. Если ТД не способен увеличить скорость передачи данных ввиду ограничения по мощности, он сохраняет текущую скорость передачи данных.

На фиг.7 изображена логическая блок-схема работы СД по поддержке управления скоростью передачи данных по обратной линии связи согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.

Согласно фиг.7, приняв от ТД сообщение запроса на соединение, СД обнаруживает ТД на этапе 600 и анализирует характеристики ТД на этапе 602. На этапе 604 СД анализирует характеристики трафика, который должен передавать ТД, т.е. определяет качество, необходимое для услуги передачи пакетных данных. С учетом характеристик ТД и конкретной услуги СД генерирует сообщение ПСОК или иное сообщение, содержащее соответствующие параметры. На этапе 606 СД задает “указатель УДС”, обозначающий ТД, которому адресовано сообщение ПСОК. Согласно вышесказанному в сообщение ПСОК можно включить до 29 “указателей УДС”. На этапе 608 СД присваивает полям “предельная скорость” и “уровень доступа” соответствующие значения. Поле “уровень доступа” может принимать значения, указанные в таблице 4 или таблице 5. Для получения различных вероятностей доступа для различных скоростей передачи данных “уровень доступа” можно задавать следующим образом. Хотя для задания поля “уровень доступа” можно использовать разные способы, полям уровня доступа просто присваивают разные значения и применяют одну и ту же операцию управления скоростью передачи данных по обратной линии связи. Согласно настоящему изобретению условие положительного результата имеет вид R≤Pi. Предполагается, что N принимает значения от 1 до 8, поскольку современная высокоскоростная система поддерживает 4.8/9.6/19.2/38.4/76.8/153.4 кбит/с, и, по меньшей мере, три бита необходимо для задания одного поля “уровень доступа” для одной скорости передачи данных. Согласно вышесказанному диапазон значений N может изменяться в соответствии с доступными скоростями передачи данных по обратной линии связи. Согласно настоящему изобретению для N=1, Pi=l, по уравнению (1). Поскольку 0≤R<1, если N=1, то испытание на стабильность дает положительный результат.

Поэтому, если СД присваивает полю “уровень доступа” для конкретной скорости передачи данных значение 1, это значит, что СД обеспечивает доступность конкретной скорости передачи данных. Если же N=8, то Pi равно 0.0078125, и вероятность положительного результата испытания на стабильность весьма мала. Таким образом, СД может присвоить N надлежащее значение с учетом емкости системы, нагрузки обратной линии связи и текущей скорости передачи данных ТД.

Задав поля “предельная скорость” и “уровень доступа”, СД на этапе 610 собирает сообщение ПСОК с использованием “ИД сообщения” и других соответствующих полей сообщения. На этапе 612 СД вещает сообщение ПСОК по прямому каналу управления или по каналу трафика. Использование сообщения ПСОК обеспечивает эффективное управление скоростями передачи данных по обратной линии связи и повышение скорости передачи данных по обратной линии связи более, чем в два раза.

Хотя согласно настоящему изобретению для управления скоростью передачи данных ТД, поля “уровень доступа” добавляют в сообщение ПСОК, можно также предусмотреть вариант, когда поля “уровень доступа” вставляют в другое сообщение. Таким образом, чтобы предотвратить ненужное снижение скорости передачи данных по обратной линии связи и добиться повышения скорости передачи данных по обратной линии связи более чем в два раза по сравнению с текущей скоростью передачи данных, схему настоящего изобретения можно применять к сообщениям, отличным от сообщения ПСОК.

Сообщение ПСОК строят сообразно структуре, представленной в таблице 4 или таблице 5, в соответствии с процедурой, представленной на фиг.7, и передают с помощью устройства, показанного на фиг.5.

На фиг.8 изображена логическая блок-схема работы высокоскоростной системы по управлению скоростью передачи данных по обратной линии связи согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения. Процедура, показанная на фиг.8, аналогична процедуре, показанной на фиг.6, за исключением этапов 534-542, обозначенных на фиг.6. Если на этапе 520 выясняется, что все СД активной группы прислали БАОК, равные 0, то ТД выбирает наибольшую возможную скорость передачи данных в соответствии с максимальной скоростью передачи данных, назначенной в поле “предельная скорость” с учетом доступной в данный момент передаваемой мощности. Указатели скоростей передачи данных приведены в таблице 6.

На этапе 734 ТД определяет указатель К выбранной скорости передачи данных в соответствии со своей предельной мощностью. На этапе 736 ТД вычисляет вероятность доступа Pi и случайное число R с использованием уровня доступа, соответствующего скорости передачи данных для К. На этапе 738 ТД сравнивает Pi с R, и, если Pi больше или равно R, то, на этапе 732 ТД передает данные по обратной линии связи на скорости передачи данных, соответствующей К. Если Pi меньше R, то на этапе 740 ТД сравнивает указатель, соответствующий текущей скорости передачи данных, с выбранным К. Если К меньше или равно указателю текущей скорости передачи данных, то ТД на этапе 732 сохраняет текущую скорость передачи данных и передает данные по обратной линии связи. Если же К больше указателя текущей скорости передачи данных, то на этапе 742 ТД уменьшает К на 1 и возвращается к этапу 736. Поскольку современная высокоскоростная система позволяет увеличивать скорость передачи данных по обратной линии связи, по меньшей мере, в два раза, если уровень доступа для скорости передачи данных, которая на одну ступеньку выше текущей скорости передачи данных, задан равным 1, то двукратное увеличение скорости передачи данных по обратной линии связи всегда гарантировано.

Хотя согласно фиг.8 скорость передачи данных выбирают в соответствии с уровнем доступа в порядке убывания, это можно сделать в порядке возрастания. Кроме того, в этом случае ТД должен выбирать скорость передачи данных в соответствии со своей предельной мощностью. Альтернативно, скорость передачи данных можно выбирать произвольным образом, поскольку повторный выбор одной и той же скорости передачи данных исключен, и ТД учитывает свою передаваемую мощность при выборе скорости передачи данных.

Согласно настоящему изобретению благодаря управлению скоростью передачи данных по обратной линии связи на уровне ТД путем вычисления вероятности доступа, соответствующей уровню доступа, можно эффективно контролировать перегрузку высокоскоростной СД и обеспечивать производительность и емкость системы по сравнению с тотальным управлением скоростью передачи данных по обратной линии связи на системном уровне. Кроме того, управление скоростью передачи данных по обратной линии связи осуществляют с учетом характеристик графика и характеристик ТД, тем самым обеспечивая эффективное управление полосой пропускания и динамическое выделение полосы для каждого ТД.

Хотя изобретение было показано и описано со ссылкой на определенные предпочтительные варианты его осуществления, специалисты в данной области могут предположить различные изменения, касающиеся формы и деталей, не выходящие за рамки сущности и объема изобретения, определенные прилагаемой формулой изобретения.

Реферат

Изобретение относится к способу передачи данных в системе мобильной связи. Заявлен способ управления скоростью передачи данных по обратной линии связи в системе мобильной связи для передачи пакетных данных. Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения сообщение ПСОК (предельная скорость обратного канала) содержит поле игнорирования БАОК (бит активности обратного канала) для обеспечения заранее определенной скорости передачи данных для конкретного терминала доступа (ТД). Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения в сообщении ПСОК задают вероятность доступа для каждой скорости передачи данных. Приняв БАОК, ТД сравнивает случайное число с вероятностью доступа для его скорости передачи данных и в соответствии с результатами сравнения увеличивает или уменьшает скорость передачи данных. Технический результат заключается в созданиии способа эффективной передачи пакетных данных по обратной линии связи. 10 н. и 17 з.п. ф-лы, 8 ил., 6 табл.

Формула