Способ и устройство для интеграции беспроводной системы связи с системой кабельного телевидения

Способ и устройство для интеграции беспроводной системы связи с системой кабельного телевидения

Реферат

 

Группа радиоантенных устройств (РАУ) соединена с кабельной системой. РАУ обеспечивают преобразование частоты и управление мощностью сигнала, принимаемого из кабельной системы для беспроводной передачи удаленным устройствам связи. РАУ также обеспечивают управление мощностью и преобразование частоты беспроводных сигналов, принимаемых с удаленных устройств связи для передачи с помощью РАУ в кабельную систему. В дополнение к функциям стандартных базовых станций и централизованного контроллера базовая станция сети кабельного телевидения должна также компенсировать изменения усиления в кабельной системе. Управление нисходящей мощностью регулируется опорным сигналом РАУ, который может быть скрыт в сигнале МДКР в целях обеспечения максимальной эффективности, что и является достигаемым техническим результатом. 12 ил.

Область изобретения Изобретение относится к системам связи, в частности к способу и устройству для выполнения переключения (перехода) связи между двумя секторами общей базовой станции.

Описание предшествующего уровня В системе сотовой телефонной беспроводной локальной или персональной радиосвязи с многостанционным доступом с кодовым разделением каналов (МДКР) для связи со всеми базовыми станциями системы используется общая полоса частот. Эта общая полоса частот позволяет одновременно осуществлять связь между удаленным устройством связи и более, чем одной базовой станцией. Сигналы, занимающие общую полосу частот, дискриминируются на приемной станции на основании свойств сигналов МДКР расширенного спектра за счет использования высокоскоростного псевдошумового (ПШ) кода. Этот высокоскоростной ПШ код используется для модуляции сигналов, передаваемых как с базовых станций, так и с удаленных устройств связи. Передающие станции, использующие разные ПШ коды или ПШ коды, сдвинутые во времени, вырабатывают сигналы, которые можно принимать раздельно на приемной станции. Высокоскоростная ПШ модуляция также позволяет приемной станции принимать несколько образцов сигнала с одной передающей станции, когда этот сигнал прошел по нескольким разным трассам распространения в результате многолучевых свойств радиоканала или специально введенного разнесения.

Многолучевые характеристики радиоканала создают многолучевые сигналы, которые проходят по нескольким разным трассам распространения между передающей и приемной станциями. Характерной чертой многолучевого канала является расширение во времени, введенное в сигнал, который передается по данному каналу. Например, если по многолучевому каналу передается идеальный импульс, то принимаемый сигнал приходит в виде потока импульсов. Другой характерной чертой многолучевого канала является то, что каждая трасса канала может давать разный коэффициент ослабления сигнала. Например, если по многолучевому каналу передается идеальный импульс, то каждый импульс принимаемого потока импульсов имеет, как правило, силу сигнала, отличную от других принимаемых импульсов. Еще одной характерной чертой многолучевого канала является то, что каждая трасса канала может создавать разную фазу на сигнале. Например, если по многолучевому каналу передается идеальный импульс, то каждый импульс принимаемого потока импульсов имеет, как правило, фазу, отличную от других принятых импульсов.

В канале радиосвязи многолучевое распространение создается за счет отражения сигнала от препятствий в среде, таких как строения, деревья, машины и люди. Как правило, радиоканал представляет собой изменяющийся во времени многолучевой канал, что обусловлено относительным перемещением объектов, создающих многолучевое распространение. Например, если по изменяющемуся во времени каналу с многолучевым распространением передать идеальный импульс, то принятый поток импульсов будет изменяться в точке времени, ослаблении и фазе в зависимости от времени, когда передается идеальный импульс.

Многолучевые характеристики канала могут вызывать замирание сигнала. Замирание является результатом фазовых характеристик канала с многолучевым распространением. Замирание имеет место, когда векторы многолучевого распространения деструктивно складываются, приводя к тому, что принятый сигнал меньше любого отдельного вектора. Например, если синусная волна передается по каналу с многолучевым распространением, имеющим две трассы, из которых первая имеет коэффициент ослабления Х дБ, задержку с фазовым сдвигом радиан, а вторая трасса имеет коэффициент ослабления Х дБ, задержку с фазовым сдвигом + радиан, то на выходе канала не будет получено никакого сигнала.

В узкополосных системах модуляции, например в системе с аналоговой частотной модуляцией (ЧМ), используемой в традиционных системах радиотелефонной связи, наличие трасс многолучевого распространения в радиоканале приводит к серьезному замиранию, обусловленному многолучевым распространением. Однако, как отмечалось выше, в широкополосной системе с МДКР разные трассы могут дискриминироваться на приемной станции в процессе демодуляции. Дискриминация сигналов многолучевого распространения не только значительно снижает серьезность замирания, вызванного многолучевым распространением, но также обеспечивает преимущества для системы МДКР.

В примерном варианте системы МДКР каждая базовая станция передает управляющий сигнал, имеющий одинаковый расширяющий ПШ код, сдвинутый по кодовой фазе относительно управляющего сигнала других базовых станций. В процессе работы системы удаленное устройство связи получает перечень сдвигов кодовой фазы, соответствующих соседним базовым станциям, окружающим ту базовую станцию, через которую установлена связь. Удаленное устройство связи снабжено поисковым элементом, который позволяет ему отслеживать силу управляющего сигнала от группы базовых станций, включающей соседние базовые станции.

Из патента США 5267261, опубликованного 30.11.93, на изобретение "Мягкое переключение связи с участием подвижной станции в сотовой системе связи с МДКР", также принадлежащего настоящему заявителю, известны способ и система для обеспечения связи с подвижным устройством более чем через одну базовую станцию в процессе переключения. При использовании этой системы связь между подвижным устройством связи и конечным пользователем не прерывается в случае переключения с первоначальной базовой станции на следующую базовую станцию. Такой тип переключения можно считать "мягким" переключением в силу того, что связь со следующей базовой станцией устанавливается прежде, чем будет прервана связь с первоначальной базовой станцией. Когда подвижное устройство находится на связи с этими двумя базовыми станциями, оно объединяет сигналы, принятые от каждой базовой станции точно так же, как объединяются сигналы многолучевого распространения от общей базовой станции.

В типичной макросотовой системе может использоваться системный контроллер для формирования одного сигнала для каждого конечного пользователя из сигналов, принятых каждой базовой станцией. В каждой базовой станции сигналы, принятые от общего удаленного устройства связи, могут объединяться, прежде чем они будут декодироваться, и таким образом полностью используются принятые сигналы многолучевого распространения. Декодированный результат от каждой базовой станции подается в системный контроллер. После того как сигнал был декодирован, его уже нельзя "объединить" с другими сигналами. Следовательно, системный контроллер должен выбирать между множеством декодированных сигналов, сформированных каждой базовой станцией, с которой ведет связь одно удаленное устройство. При этом выбирается самый оптимальный декодированный сигнал от базовой станции, а другие сигналы просто игнорируются.

Мягкое переключение связи с участием подвижного устройства реализуется на основе измеренной подвижным устройством силы управляющего сигнала, принимаемого от нескольких групп базовых станций. Группа базовых станций, через которые ведется активная связь, является Активной Группой. Группа базовых станций, окружающих активную базовую станцию и имеющих высокую вероятность того, что сила их управляющих сигналов достаточна для установления связи, является Соседней Группой. Группа базовых станций, сила управляющего сигнала которых достаточна для установления связи, является Группой Кандидатов.

При первоначальном установлении связи удаленное устройство ведет связь через первую базовую станцию, и Активная Группа включает в себя только эту первую базовую станцию. Удаленное устройство связи контролирует силу управляющих сигналов от базовых станций Активной Группы, Группы Кандидатов и Соседней Группы. Когда управляющий сигнал какой-то базовой станции из Соседней Группы превосходит заданный пороговый уровень, эта базовая станция добавляется на подвижном устройстве к Группе Кандидатов и удаляется из Соседней Группы. Удаленное устройство связи посылает на первую базовую станцию сообщение с указанием этой новой базовой станции. Контроллер сотовой или персональной системы связи решает, следует ли устанавливать связь между новой базовой станцией и этим подвижным устройством связи. Если контроллер сотовой или персональной системы принимает положительное решение, то он посылает на новую базовую станцию сообщение с идентификационными данными удаленного устройства связи и команду на установление связи с ним. Это сообщение также передается удаленному устройству связи через первую базовую станцию. В сообщении указывается новая Активная Группа, включающая в себя первую и новую базовые станции. Удаленное устройство связи осуществляет поиск информационного сигнала, передаваемого новой базовой станцией, и устанавливает связь с этой новой базовой станцией, не прерывая связь через первую базовую станцию. Этот процесс может продолжаться для дополнительных базовых станций.

Когда подвижное устройство осуществляет связь через несколько базовых станций, оно продолжает контролировать силу сигналов базовых станций Активной Группы, Группы Кандидатов и Соседней Группы. Если сила сигнала, соответствующего какой-то базовой станции из Активной Группы, падает ниже установленного порога в течение заданного интервала времени, удаленное устройство связи формирует и передает сообщение, извещающее об этом событии. Контроллер сотовой или персональной системы связи принимает это сообщение через по меньшей мере одну из базовых станций, с которыми находится на связи данное удаленное устройство. Контроллер сотовой и персональной системы связи может принять решение о прекращении связи через базовую станцию, имеющую слабый управляющий сигнал.

После принятия решения о прекращении связи через какую-то базовую станцию контроллер сотовой или персональной системы связи вырабатывает сообщение, идентифицирующее новую Активную Группу базовых станций. В эту новую Активную Группу не входит та базовая станция, связь через которую должна быть прервана. Те базовые станции, через которые установлена связь, посылают сообщение подвижному устройству. Контроллер сотовой или персональной системы связи также посылает информацию на базовую станцию, чтобы она прервала связь с данным удаленным устройством. Таким образом, передачи подвижного устройства связи маршрутизируются только через базовые станции, идентифицированные в новой Активной Группе.

Поскольку подвижное устройство связи осуществляет связь с конечным пользователем через по меньшей мере одну базовую станцию в течение всего процесса мягкого переключения, связь между ними не прерывается. Мягкое переключение связи обеспечивает существенные преимущества за счет присущего ему принципа "переключение до разрыва связи" по сравнению с традиционным принципом "переключение после разрыва связи", применяемым в других сотовых системах связи.

В сотовой или персональной системе телефонной связи особую важность представляет обеспечение максимальной пропускной способности системы в смысле количества одновременных телефонных вызовов, которое она может обрабатывать. Пропускная способность системы с расширенным спектром может быть максимально увеличена, если мощностью передачи каждого удаленного устройства связи управлять таким образом, чтобы каждый переданный сигнал поступал на приемник базовой станции на одинаковом уровне. В реальной системе каждое удаленное устройство может передавать сигнал с максимальным уровнем, обеспечивающим такое отношение сигнал-шум, которое позволяет восстанавливать данные с приемлемым качеством. Если сигнал, переданный удаленным устройством связи, поступает в приемник базовой станции с чрезмерно низким уровнем мощности, то коэффициент ошибок в битах из-за помех от других удаленных устройств связи может быть слишком высоким, чтобы позволить качественную связь. С другой стороны, если сигнал, переданный удаленным устройством связи, имеет слишком высокий уровень мощности при приеме на базовой станции, то связь с этим конкретным удаленным устройством будет допустимой, но сам сигнал высокой мощности будет создавать помехи для других удаленных устройств связи. Такие помехи могут отрицательно сказываться на связи с другими удаленными устройствами.

Следовательно, для обеспечения максимальной пропускной способности в примерной системе МДКР с расширенным спектром мощность передачи каждого удаленного устройства, находящегося в зоне обслуживания базовой станции, управляется базовой станцией, чтобы обеспечить одинаковую номинальную мощность принимаемых сигналов на этой базовой станции. В идеальном случае общая мощность сигналов, принимаемых на базовой станции, равна номинальной мощности, принимаемой от каждого удаленного устройства связи, умноженной на количество удаленных устройств, ведущих передачу в зоне обслуживания базовой станции, плюс мощность, принимаемая на базовой станции от удаленных устройств связи, находящихся в зоне обслуживания соседних базовых станций.

Потери на трассе в радиоканале можно охарактеризовать двумя отдельными явлениями: средними потерями на трассе и замиранием. Прямая линия связи, т. е. от базовой станции к удаленному устройству связи, функционирует на частоте, отличной от частоты обратной линии связи, т.е. от удаленного устройства связи к базовой станции. Однако, поскольку частоты прямой линии связи и обратной линии связи находятся в одной и той же общей полосе частот, существует значительная корреляция между средними потерями на трассе этих двух линий. С другой стороны, замирание является независимым явлением для прямой и обратной линий связи и изменяется во времени.

В примерной системе МДКР каждое удаленное устройство связи оценивает потери на трассе в прямой линии связи, исходя из общей мощности на его входе. Эта общая мощность равна сумме мощности от всех базовых станций, работающих на одной и той же назначенной частоте, принимаемой удаленным устройством связи. Из оценки средних потерь на трассе прямой линии связи удаленное устройство устанавливает уровень передачи для сигнала обратной линии связи. Если канал обратной линии связи для одного удаленного устройства внезапно улучшается по сравнению с каналом прямой линии связи для того же удаленного устройства в результате независимого замирания этих двух каналов, то мощность сигнала, принимаемого на базовой станции от данного удаленного устройства связи, возрастает. Такое повышение мощности создает дополнительные помехи для всех сигналов, разделяющих ту же назначенную частоту. Следовательно, быстрая реакция мощности передачи удаленного устройства на внезапное улучшение канала улучшит рабочие характеристики системы. Поэтому необходимо, чтобы базовая станция постоянно участвовала в механизме управления удаленным устройством.

Мощностью передачи удаленного устройства связи можно также управлять с одной или нескольких базовых станций. Каждая базовая станция, с которой находится на связи удаленное устройство, измеряет силу принимаемого сигнала от данного удаленного устройства. Измеренная сила сигнала сравнивается с заданным уровнем силы сигнала для данного удаленного устройства связи. Каждая базовая станция генерирует команду на регулировку мощности и посылает ее удаленному устройству по прямой линии связи. В ответ на команду на регулировку мощности, поступившую от базовой станции, удаленное устройство связи уменьшает или повышает свою мощность передачи на заданную величину. С помощью этого метода реализуется быстрый отклик на изменения в канале и улучшается действие системы в среднем. Следует отметить, что в типичной сотовой системе базовые станции не имеют тесной взаимосвязи, и каждой базовой станции в системе не известен уровень мощности, на котором другие базовые станции принимают сигнал от удаленного устройства связи.

Когда удаленное устройство связи находится на связи более чем с одной базовой станцией, команды на регулировку мощности поступают с каждой базовой станции. Удаленное устройство связи реагирует на множество таких команд на регулировку мощности от базовых станций, чтобы избежать передачи на таком уровне мощности, который может отрицательно сказаться на передачах других удаленных устройств связи, и в то же время, чтобы обеспечить достаточную мощность для поддержки связи удаленного устройства с по меньшей мере одной базовой станцией. Этот механизм управления мощностью реализуется за счет того, что удаленное устройство увеличивает уровень своего сигнала передачи только в том случае, если каждая базовая станция, с которой оно находится на связи, запрашивает увеличение уровня мощности. Удаленное устройство снижает уровень своего сигнала, если какая-либо базовая станция, с которой оно находится на связи, запрашивает уменьшение уровня мощности. Система управления мощностью базовой станции и удаленного устройства известна из патента США 5056109 на изобретение "Способ и устройство для управления мощностью передачи в сотовой системе телефонной подвижной связи с МДКР", опубликованного 8 октября 1991 года.

Важным аспектом в процессе мягкого переключения связи является разнесение базовых станций на удаленном устройстве связи. Упомянутый выше способ управления мощностью дает оптимальный результат, когда удаленное устройство осуществляет связь с каждой базовой станцией, через которую это возможно. При этом удаленное устройство связи избегает непреднамеренного создания помех для передач через базовую станцию, которая принимает сигнал удаленного устройства связи на чрезмерном уровне, но не может передать команду на регулировку мощности в это удаленное устройство, поскольку с ним не установлена связь.

Традиционная сотовая или персональная система связи содержит ряд базовых станций, имеющих несколько секторов. Многосекторная базовая станция содержит несколько независимых передающих и приемных антенн. Процесс одновременной связи с двумя секторами одной и той же базовой станции называется более мягким переключением связи. Для удаленного устройства связи процесс мягкого переключения связи и процесс более мягкого переключения связи воспринимаются одинаково. Но работа базовой станции в процессе более мягкого переключения связи отличается от ее работы при мягком переключении. Когда удаленное устройство находится на связи с двумя секторами одной и той же базовой станции, демодулированные сигналы данных от обоих секторов могут объединяться в базовой станции, прежде чем они поступят в контроллер сотовой или персональной системы связи. Поскольку эти два сектора базовой станции совместно используют общие электронные схемы и функциональные блоки управления, для секторов общей базовой станции легко доступна разнообразная информация, которая недоступна между независимыми базовыми станциями. Кроме того, два сектора общей базовой станции посылают одинаковую информацию для управления мощностью в удаленное устройство связи (как будет поясняться ниже).

Процесс объединения при более мягком переключении связи позволяет объединять демодулированные данные из разных секторов перед их декодированием и получать таким образом одно выходное значение для мягкого переключения. Процесс объединения может выполняться на основании относительного уровня каждого сигнала, что обеспечивает наиболее надежный процесс объединения.

Как отмечалось выше, базовая станция может принимать множество образцов сигнала от одного и того же удаленного устройства связи. Каждому демодулированному образцу поступившего сигнала назначается элемент демодуляции. Демодулированный выход элемента демодуляции объединяется. Объединенный сигнал демодулируется. Вместо того чтобы назначаться одному сектору, элементы демодуляции могут назначаться сигналу любого сектора из группы секторов базовой станции. Следовательно, базовая станция может использовать свои ресурсы с большой эффективностью за счет назначения элементов демодуляции наиболее сильным сигналам из всех имеющихся.

Объединение сигналов из секторов общей базовой станции также позволяет разделенной на секторы базовой станции выдавать одну команду на регулировку мощности для управления мощностью удаленного устройства связи. Следовательно, команда на регулировку мощности от каждого сектора общей базовой станции будет одна и та же. Это единообразие управления мощностью позволяет осуществлять гибкую операцию мягкого переключения связи в силу того, что разнесение секторов в удаленном устройстве не имеет критического значения для процесса управления мощностью. Подробнее процесс более мягкого переключения связи описан в заявке на патент США с серийным номером 08/144903, поданной 30 октября 1993 года, на изобретение "Способ и устройство для выполнения переключения связи между секторами общей базовой станции". Дополнительную информацию о преимуществах и применении более мягкого переключения связи можно найти в заявке на патент США с серийным номером 08/144901, поданной 30 октября 1993 года, на изобретение "Способ и устройство для уменьшения средней мощности передачи от разделенной на секторы базовой станции" и заявке на патент США с серийным номером 08/316155, поданной 30 сентября 1994 года, на изобретение "Способ и устройство для уменьшения средней мощности передачи базовой станции", принадлежащих настоящему заявителю.

Каждая базовая станция в сотовой системе имеет зону обслуживания прямой линии связи и зону обслуживания обратной линии связи. Эти зоны обслуживания определяют физическую границу, за пределами которой связь базовой станции с удаленным устройством ухудшается. Иными словами, если удаленное устройство связи находится в пределах зоны обслуживания базовой станции, то оно может вести с нею связь, но если удаленное устройство связи находится вне этой зоны обслуживания, связь становится сомнительной. Базовая станция может содержать один сектор или несколько секторов. Односекторные базовые станции имеют приблизительно круглую зону обслуживания. Многосекторные базовые станции имеют независимые зоны обслуживания, которые образуют лепестки, расходящиеся от базовой станции.

Зоны обслуживания базовой станции имеют две границы переключения связи. Под границей переключения связи понимается физическое место между двумя базовыми станциями, в котором линия связи будет иметь одинаковые характеристики независимо от того, с какой из первой и второй базовых станций ведет связь удаленное устройство. Каждая базовая станция имеет границу переключения для прямой линии связи и границу переключения для обратной линии связи. Под границей переключения для прямой линии связи подразумевается место, в котором приемник удаленного устройства связи функционирует одинаково, независимо от того, какую базовую станцию он принимает. Под границей переключения для обратной линии связи подразумевается место нахождения удаленного устройства, в котором приемники двух базовых станций функционируют одинаково относительно данного удаленного устройства связи.

В идеальном случае эти границы должны быть выровнены, т.е. они должны иметь одинаковое физическое местоположение. Если же они не выровнены, пропускная способность системы может снизиться, так как нарушается процесс управления мощностью или необоснованно расширяется область переключения связи. Следует отметить, что равенство границ переключения связи является функцией времени в том смысле, что зона обслуживания обратной линии связи сжимается по мере того, как возрастает количество присутствующих в ней удаленных устройств связи. Мощность обратной линии связи, которая возрастает с каждым дополнительным удаленным устройством связи, обратно пропорциональна зоне обслуживания обратной линии связи. Увеличение мощности приема уменьшает эффективный размер зоны обслуживания обратной линии связи базовой станции, в результате чего граница переключения обратной линии связи смещается внутрь по направлению к базовой станции.

Для достижения высокой производительности системы с МДКР или другой сотовой системы важно точно и тщательно управлять уровнем мощности передачи базовых станций и удаленных устройств связи в системе. Управление мощностью передачи ограничивает количество внутренних помех, создаваемых системой. Кроме того, на прямой линии связи точный уровень мощности передачи может служить для выравнивания границ переключения связи прямой и обратной линий связи базовой станции или одного сектора многосекторной базовой станции. Такое выравнивание способствует уменьшению размера областей переключения связи, повышению пропускной способности системы в целом и улучшению рабочих характеристик удаленного устройства связи в области переключения.

Перед вводом новой базовой станции в существующую сеть мощность сигнала прямой линии связи (т.е. передачи) и мощность сигнала обратной линии связи (т. е. приема) новой базовой станции устанавливаются приблизительно на нуль. Для запуска процесса ввода новой станции аттенюатор на тракте приема новой базовой станции устанавливается на высокий уровень ослабления, что создает высокий уровень мощности приема искусственного шума. Аттенюатор на тракте передачи также устанавливается на высокий уровень ослабления, что в свою очередь вызывает низкий уровень мощности передачи. Высокий уровень мощности приема искусственного шума приводит к тому, что зона обслуживания обратной линии связи новой базовой станции будет очень мала. Аналогичным образом, поскольку зона обслуживания прямой линии связи прямо пропорциональна мощности передачи, уровень мощности передачи будет очень низким и зона обслуживания прямой линии связи также будет очень малой.

Процесс затем продолжается регулировкой в унисон аттенюаторов на трактах приема и передачи. Уровень ослабления аттенюатора на тракте приема снижают, уменьшая тем самым уровень мощности приема искусственного шума, повышая уровень естественного сигнала и, следовательно, увеличивая размер зоны обслуживания обратной линии связи. Уровень ослабления аттенюатора тракта передачи также снижают, увеличивая тем самым уровень мощности передачи новой базовой станции и расширяя зону обслуживания ее прямой линии связи. Скорость, с которой повышается мощность передачи и понижается мощность приема искусственного шума, должна быть достаточно низкой, чтобы позволить осуществить переключение связи между новой базовой станцией и окружающими базовыми станциями, когда новая базовая станция вводится в систему или выводится из нее.

Каждая базовая станция в системе изначально калибруется таким образом, что сумма шума на тракте ненагруженного приемника и требуемой мощности управляющего сигнала равна некоторой постоянной величине. Эта постоянная калибровочная величина одинакова по всей системе. По мере того, как система получает нагрузку (т.е. когда удаленные устройства связи выходят на связь с базовыми станциями), компенсационная сеть сохраняет постоянное соотношение между мощностью обратной линии связи, принимаемой на базовой станции, и мощностью управляющего сигнала, передаваемого с базовой станции. Нагрузка на базовую станцию вызывает эффективное смещение границы переключения на обратной линии связи ближе к базовой станции. Поэтому для имитации такого же эффекта на прямой линии связи мощность управляющего сигнала снижают по мере увеличения нагрузки. Процесс выравнивания границы переключения на прямой линии связи с границей переключения на обратной линии связи известен как пульсация базовой станции, которая подробно описана в патенте США 5548812 на изобретение "Способ и устройство для выравнивания границы переключения на прямой линии связи с границей переключения на обратной линии связи в сотовой системе связи", опубликованном 20 августа 1996 года и принадлежащем настоящему заявителю. Процесс выравнивания границы переключения на прямой линии связи с границей переключения на обратной линии связи во время ввода базовой станции в систему или ее вывода называется "расцветом" и "увяданием" и подробно описан в патенте США 5475870 на изобретение "Устройство и способ для ввода базовой станции в сотовую систему связи и ее вывода", опубликованном 12 декабря 1995 года и принадлежащем правопреемнику данного изобретения.

Желательно управлять относительной мощностью, используемой в каждом сигнале прямой линии связи, передаваемом базовой станцией в ответ на управляющую информацию, передаваемую каждым удаленным устройством связи. Такое управление, в основном, необходимо для того, чтобы решить проблему возможного ухудшения прямой линии связи в определенных местах. Если мощность, передаваемая удаленному устройству связи, подвергшемуся такому ухудшению, не увеличить, то качество сигнала может стать неприемлемым. Примером такого места может служить точка, в которой потери на трассе к одной или двум соседним базовым станциям почти равны потерям на трассе к базовой станции, ведущей связь с данным удаленным устройством. В таком месте общие помехи возрастут втрое по сравнению с помехами, воспринимаемыми удаленным устройством связи в точке, расположенной относительно близко к его базовой станции. Кроме того, помехи, обуславливаемые соседними базовыми станциями, не замирают в унисон с сигналом от активной базовой станции, как это имеет место в случае помех, исходящих от активной базовой станции. В такой ситуации для достижения соответствующих рабочих характеристик удаленному устройству связи может потребоваться увеличение мощности сигнала от активной базовой станции на 3-4 дБ.

Иногда удаленное устройство связи может попадать в положение, в котором отношение сигнал-шум имеет чрезвычайно хорошее значение. В этом случае базовая станция может передавать соответствующий сигнал на прямой линии связи, используя мощность передачи ниже номинального значения, чтобы уменьшить тем самым помехи для других сигналов, передаваемых системой.

Для достижения перечисленных выше целей можно предусмотреть возможность измерения отношения сигнал-шум в приемнике удаленного устройства связи. Измерение отношения сигнал-шум выполняется путем сравнения мощности полезного сигнала с общей мощностью помех и шума. Если измеренное отношение меньше некоторого заданного значения, то удаленное устройство передает запрос к базовой станции на добавление мощности на прямой линии связи. Если же это отношение превосходит заданное значение, удаленное устройство связи передает запрос на снижение мощности. Одним из способов, с помощью которого приемник удаленного устройства связи может контролировать отношения сигнал-шум, заключается в контролировании коэффициента ошибок в битах (КОБ) в кадрах результирующего сигнала.

Базовая станция получает запросы на регулировку мощности от каждого удаленного устройства связи и реагирует на них, корректируя мощность, выделяемую соответствующему сигналу прямой линии связи, на заданную величину. Такая корректировка обычно невелика, порядка 0,5-1,0 дБ, или около 12%. Частота изменения мощности может быть несколько меньше частоты, которая используется на обратной линии связи возможно один раз в секунду. В предпочтительном варианте динамический диапазон корректировки на прямой линии связи обычно ограничен в рамках от значения на 4 дБ меньше номинальной мощности передачи до значения на 6 дБ выше нее.

Базовые станции МДКР способны точно управлять своим уровнем мощности передачи. Для обеспечения точного управления мощностью необходимо компенсировать изменения в усилении разных компонентов, составляющих передающую цепь базовой станции. Изменения усиления обычно возникают под действием температуры и старения, поэтому точная калибровка при запуске не гарантирует точный уровень выходной мощности передачи в течение всего времени. Изменения усиления можно компенсировать посредством регулировки общего усиления в цепи передачи, чтобы действительная мощность передачи базовой станции соответствовала вычисленной требуемой мощности передачи. Каждый сектор базовой станции обеспечивает несколько каналов сигнализации, работающих с рядом скоростей передачи данных и относительных уровней сигнала, которые вместе создают первичный высокочастотный сигнал передачи. Канальные элементарные модуляторы, каждый из которых соответствует какому-то каналу, вычисляют ожидаемую мощность сигнала каждого канала. Базовая станция также содержит контроллер приемопередатчика базовой станции (КПБС), который вырабатывает требуемую выходную мощность сектора посредством суммирования ожидаемых мощностей каждого канала.

Ключевым аспектом реализации беспроводной системы связи является такое размещение антенн по зоне обслуживания, при котором в каждом местоположении по всей зоне обслуживания, в котором может находиться удаленное устройство связи, поддерживается достаточный уровень сигналов. Для получения распределенной антенны выходной сигнал передачи базовой станции подается в последовательность антенных элементов, разделенных задержкой. В распределенной антенне эксплуатируется способность МДКР с прямой последовательностью дискриминировать многолучевое распространение за счет преднамеренного создания многолучевого распространения, которое удовлетворяет критериям дискриминации.

Методика улучшения рабочих характеристик распределенной антенной системы с помощью параллельных последовательностей отдельных антенн, в которых каждая антенна в общей последовательности разделена с соседними антеннами задержкой, описана в патенте США 5280472 на изобретение "Микросотовая телефонная система МДКР и распределенная антенная система для нее", опубликованном 18 января 1994 года и принадлежащем правопреемнику данного изобретения. Дальнейшее развитие концепция распределенной антенны получила в заявке на патент США с серийным номером 08/112392, поданной 27 августа 1993, на изобретение "Двойная распределенная антенная система", также принадлежащей настоящему заявителю. В распределенной антенной системе сигналы, передаваемые с антенн разных антенных элементов общего узла, имеют разные трассы задержки между базовой станцией и антенной. Антенные элементы могут содержать схемы понижающего преобразования, чтобы уменьшить потери на кабельной трассе между антенными элементами и базовой станцией и позволить использовать стандартные устройства на ПАВ в качестве элементов задержки.

Другое преимущество распределенной антенной системы состоит в том, что для ее внедрения необходимы лишь незначительные специальные технические работы. Обычно местоположение антенны определяется только физическими ограничениями, а также тем, что каждый участок, нуждающийся в обслуживании, должен быть охвачен группой из двух антенн. При этом не имеет значения перекрытие диаграмм направленности антенн. Фактически, охват с перекрытием желателен, так как он обеспечивает работу с разнесением для всех термина