Способы и устройство передачи пользовательских данных с использованием информационного канала

Способы и устройство передачи пользовательских данных с использованием информационного канала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Данное изобретение ориентировано на системы беспроводной связи и особенно на способ и устройство для построения, организации и распределения сегментов информационного канала для того, чтобы эффективным образом использовать ресурсы линии радиосвязи.

Уровень техники

В системе беспроводной связи ресурсы линии радиосвязи обычно включают в себя распределение полосы пропускания по времени или распределение кода по времени. Ресурс линии радиосвязи, который передает поток данных и/или голосовой трафик, называют информационным каналом. Инженерное решение информационного канала, например, как разделить доступную пропускную способность по времени и как распределить разделенную пропускную способность по времени между конкурирующими пользователями, является важным, поскольку информационный канал обычно занимает большую часть ресурса линии радиосвязи системы.

Множество пользователей, например беспроводных терминалов, всюду по сотам системы будет работать одновременно и будет запрашивать использование информационного канала для передачи потока данных и/или голосового трафика, например сегментов информационного канала (каналов) системы. Количество и тип пользователей будет изменяться в системе в зависимости от времени, и они будут конкурировать за эти средства линий радиосвязи. Уровни ресурса, запрашиваемого различными типами пользователей, например беспроводными терминалами данных в противоположность сотовому телефону, также будут изменяться. Уровень ресурса, запрашиваемый отдельным пользователем, будет изменяться в зависимости от времени, например, беспроводный терминал может переходить между состояниями от состояния бездействия в состояние удержания и в активное состояние, и каждое состояние требует различных уровней ресурсов. Уровни выполнения, допустимые, запрашиваемые или требуемые различными пользователями, исходя из: приемлемых уровней сигнала к шуму, допустимых коэффициентов качества связи, допустимых задержек между запросами ресурсов и предоставлениями ресурсов, требований мощности и импульсной скорости передачи данных, могут также варьироваться. Местоположение пользователя, например беспроводного терминала, относительно базовой станции, соседних сот/секторов, привносящих помеху, и преград может влиять на выбор того, как разделять и распределять доступный ресурс линии радиосвязи.

Определенные структуры сегментов информационного потока, например большая пропускная способность на сегмент, могут быть более выгодны для одного набора задач, в то время как другие типы структур, например меньшая пропускная способность, но на более длительной продолжительности времени, могут быть более выгодны, чтобы направить усилия на другие проблемы.

На основании предыдущего обсуждения должно быть очевидно, что имеется потребность в улучшенных способе и устройстве для сегментирования и/или использования коммуникационных ресурсов.

Раскрытие изобретения

В системе беспроводной связи ресурс линии радиосвязи, например полоса пропускания, распределенная по времени, или код, распределенный по времени, который передает информацию, называется каналом. Описание этой сущности изобретения сделано относительно иллюстративной системы мультиплексирования с ортогональным частотным разделением сигналов (OFDM); однако изобретение также применимо к другим типам систем коммуникации, например системе многостанционного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA). Системы коммуникации могут иметь множество каналов, таких как, например, восходящий информационный канал для передачи данных и/или голоса от беспроводных терминалов до базовой станции, нисходящий информационный канал для передачи данных и/или голоса от базовой станции до беспроводных терминалов, каналы запроса и каналы назначения.

Блоки передачи данных, которые несут информацию, сгруппированы в сегменты передачи. В случае реализации иллюстративной системы мультиплексирования с ортогональным частотным разделением сигналов (OFDM) блоки передачи данных могут быть в виде частотных символов, где частотный символ представляет одну несущую частоту, которая распределена для использования на время передачи одного символа. Сегмент передачи представляет собой основную единицу канала. В течение времени ряд сегментов назначается для каждого канала. Изобретение описывает способы и устройство для построения, организации и распределения сегментов передачи, чтобы использовать ресурс линии радиосвязи эффективным образом, минимизировать уровни помех между пользователями, сократить накладные расходы, сберегать энергию пользователей, балансируя систему, обеспечить гибкость и увеличить производительность системы в целом. Каналы могут быть подразделены, например, в частотном диапазоне на наборы несущих частот. Подразделенные каналы могут упоминаться как подканалы или просто как каналы. Например, восходящий информационный канал может быть подразделен на множество каналов, где, например, каждый канал имеет набор заданных несущих частот.

Каждый канал может быть подразделен на множество сегментов во временном диапазоне. В соответствии с изобретением, может существовать множество различных типов сегментов передачи. Различные типы сегментов передачи структурированы, в соответствии с изобретением, для достижения различных полезных эффектов. Наборы информации, определяющие каждый тип сегментов передачи, сохраняются в памяти до назначения сегментов типа сегментов передачи одному или более передатчикам.

Наборы информации, определяющие типы сегментов передачи, включают в себя информацию, определяющую количество блоков передачи данных, которые должны быть переданы в течение периода времени, например, количество частотных символов на сегмент. Промежуток времени сегментирован на интервалы времени. Интервал времени может соответствовать времени, используемому, чтобы передать любой отдельный блок передачи данных, например, интервал времени может быть временем символа системы мультиплексирования с ортогональным частотным разделением сигналов (OFDM). В качестве альтернативы, интервал времени может быть фиксированным количеством времен символа системы мультиплексирования с ортогональным частотным разделением сигналов (OFDM). Сегменты каждого типа сегментов передачи включают в себя определенное количество блоков передачи данных на единицу времени, например общее количество частотных символов на интервал времени. Промежуток времени, в течение которого передается сегмент сегмента передачи, может быть различным для различных типов сегментов передачи, например, некоторые сегменты занимают больше времени, чем другие сегменты. В некоторых вариантах воплощения количество блоков передачи данных в единицу времени для одного типа сегмента передачи может быть тем же самым, как для другого типа сегмента передачи, например одно и то же количество частотных символов в каждом сегменте. В некоторых вариантах воплощения количество блоков передачи данных в единицу времени для сегментов разных типов сегментов передачи может быть различным, например, некоторые сегменты могут занимать больше несущих частот в частотном диапазоне, чем другие сегменты.

В некоторых вариантах воплощения количество блоков передачи данных на сегмент может быть различным для некоторых из сегментов. В некоторых вариантах воплощения общее количество блоков передачи данных на сегмент может быть тем же самым для одного типа сегментов передачи, как и для другого типа сегментов передачи, например, одно и то же общее количество частотных символов содержится в каждом сегменте. Этот вариант воплощения имеет преимущества в облегчении быстрой повторной передачи, поскольку любой потерянный сегмент будет помещаться в любой другой сегмент, и, таким образом, сокращается задержка при распределении сегментов в целях повторной передачи. Этот вариант воплощения также имеет преимущества в предоставлении гибкости при распределении, в предоставлении возможности заранее определить относительные характеристики между различными типами сегментов и затем в предоставлении возможности распределить сегменты пользователям, чтобы использовать в своих интересах эти свойства.

Может существовать множество из N информационных каналов, и наборы информации о каждом из этих информационных каналов могут быть определены и сохранены в соответствии с изобретением. Информация о каждом информационном канале включает в себя информацию, определяющую сегменты определенного типа сегментов передачи, и информацию, указывающую времена начала сегментов в канале. В соответствии с изобретением времена начала сегментов в различных каналах могут быть различными.

В некоторых вариантах воплощения времена начала сегментов в одном канале могут отличаться от времен начала сегментов в другом канале. Хотя смещенные времена начала сегментов могут быть полезны, они не являются обязательными. Если бы времена начала сегментов были идентичны, пользователям со случайно происходящими запросами пришлось бы ждать до следующего единого времени начала для распределения; это может привести к существенным задержкам. Смещение времен начала сегментов имеет тенденцию сокращать эти задержки и, таким образом, увеличивать производительность. Кроме того, если времена начала выравнены, существенная обработка распределения может происходить одновременно, что нежелательно в случаях, если ресурсы обработки ограничены. Кроме того, при одновременном наступлении времен начала сегментов возникнет тенденция к концентрации активных сегментов. При смещенных временах начала передачи активные сегменты будут стремиться быть более распределенными, сокращая помехи по всей системе.

В соответствии с изобретением времена начала множества сегментов в различных каналах могут быть определены и сохранены так, чтобы времена начала были распределены для минимизации разброса максимального количества сегментов, которые начинаются в любом заданном интервале времени. Путем минимизации разброса максимального количества интервалов, которые начинаются в любом заданном интервале, структура сообщения распределения может быть сделана более эффективной и требовать меньшего количества ресурсов, например полосу пропускания, делая эту полосу пропускания доступной для других использований, например большего количества пользовательских данных. Для высокого значения разброса времен начала канал распределения распределяет полосу пропускания для самого высокого значения возможных одновременных сообщений времени начала; однако, когда начинается меньшее количество сегментов, эти резервы могут остаться частично неиспользованными, но все же расходуют полосу пропускания, и таким образом полоса пропускания может быть потрачена впустую. При минимальном разбросе времен начала могут быть сохранены ресурсы линии радиосвязи.

В соответствии с изобретением при сравнении типов сегментов передачи с одним и тем же количеством блоков передачи данных, например частотных символов, у типов сегментов передачи может быть проведено различие между сегментами с большим количеством блоков передачи данных на единицу времени, иногда называемыми "высокими" сегментами, например теми, в которых больше несущих частот, в противоположность сегментам с меньшим количеством блоков передачи данных на единицу времени, иногда называемым "длинными" сегментами, например с меньшим количеством несущих частот на время символа, но c более длинной продолжительностью сегмента по времени.

В соответствии с изобретением распределение сегментов на различные устройства, например беспроводные терминалы, или пользователей может быть основанным на определении, сделанном относительно того, какой пользователь имеет лучшие условия канала передачи. В соответствии с изобретением пользователю с лучшими условиями канала передачи назначаются сегменты с большим количеством блоков передачи данных на единицу времени, в то время как другому пользователю назначаются сегменты с меньшим количеством блоков передачи данных на единицу времени. Также при назначении сегментов могут быть приняты во внимание такие соображения, как проблемы ограниченной мощности передачи беспроводных терминалов.

В соответствии с изобретением распределение мощности на блок передачи данных, которая должна быть использована для передачи сегментов различных типов сегментов передачи, может также быть основано на типе сегмента, например, имеет ли тип сегментов больше блоков передачи данных на единицу времени или меньше блоков передачи данных на единицу времени. В некоторых вариантах воплощения сегментам передачи с меньшим количеством блоков передачи данных на единицу времени распределяется больше мощности передачи на блок передачи данных, чем сегментам передачи с большим количеством блоков передачи данных на единицу времени. В некоторых случаях уровни мощности, распределенные на основании количества блоков передачи данных между двумя типами сегментов, различаются, по меньшей мере, в 2 раза.

В соответствии с изобретением базовая станция использует способы сегментации и распределения изобретения, чтобы эффективно использовать ресурсы линии радиосвязи. Базовая станция и беспроводные терминалы обмениваются информацией, чтобы классифицировать пользователей на основе уровней помех, отчетов и оценок качества канала, информации о мощности, пользовательских запросов и пользовательского приоритета. Базовая станция использует структурную информацию в схеме сегментации, например классификацию типов сегментов, с известными преимуществами и недостатками по производительности, связанными с каждым типом, чтобы сопоставить пользователям типы сегментов для эффективного балансирования системы.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 показывает два иллюстративных сегмента информационного канала, иллюстрирующих, что ресурс радиосвязи, занятый сегментом информационного потока, может изменяться от одного сегмента к другому.

Фиг.2 показывает ресурсы радиосвязи в контексте иллюстративной системы мультиплексирования с ортогональным частотным разделением сигналов (OFDM).

Фиг.3 показывает один вариант воплощения построения сегментов информационного канала, где информационный канал разделен на множество подканалов в интервале частот и каждый подканал разделен на последовательность сегментов в интервале времени в соответствии с данным изобретением.

Фиг.4 показывает один пример упорядочивания канала назначения и информационного канала в соответствии с данным изобретением.

Фиг.5 показывает другой пример упорядочивания канала назначения и информационного канала, где сегменты информационного канала смещены для достижения более эффективного использования сегментов канала назначения в соответствии с данным изобретением.

Фиг.6 показывает иллюстративную систему, использующую способы и устройство данного изобретения.

Фиг.7 показывает иллюстративную базовую станцию, реализованную в соответствии с данным изобретением.

Фиг.8 показывает иллюстративный конечный узел (беспроводный терминал), реализованный в соответствии с данным изобретением.

Фиг.9 показывает иллюстративный набор информации сегмента потока, который может быть сохранен на базовой станции и/или беспроводном терминале для назначений сегмента потока.

Фиг.10 показывает наборы информации информационного канала, например, заранее заданную информацию информационного канала, которые могут быть сохранены на базовых станциях и/или беспроводных терминалах и использоваться, чтобы производить или интерпретировать назначения сегмента информационного канала, которые могут соответствовать различным информационным каналам, для которых сохранена заранее заданная информация.

Осуществление изобретения

В одном варианте воплощения изобретения информационный канал включает в себя множество рядов сегментов информационного канала. Сегмент информационного канала занимает определенные ресурсы линии радиосвязи на фиксированный конечный промежуток времени. Например, иллюстративный сегмент информационного потока может занимать указанную полосу пропускания в заданный интервал времени. В любое заданное время может существовать множество сегментов информационного канала, которые являются активными. Например, различные сегменты потока, совпадающие по времени, с неперекрывающимся распределением полос частот могли быть назначены для разных пользователей.

Количество ресурса радиосвязи, занятого сегментом информационного канала, может варьировать от одного сегмента информационного канала до другого. Фиг.1 показывает график 100 частоты по вертикальной оси 102 и времени по горизонтальной оси 104. Диапазон частот включает в себя два равных по размеру блока 106, 108 частот. Диапазон времени включает в себя 4 равных по размеру интервала 110, 112, 114, 116. На фиг.1 иллюстративный первый сегмент, сегмент A 118, показанный вертикальной штриховкой, занимает один интервал 110 времени и два блока 106 и 110 частот. Иллюстративный второй сегмент, сегмент В 120, показанный горизонтальной штриховкой, занимает три интервала 112 114 и 116 времени и один блок 106 частот. Сегмент A 118 может быть назначен и использоваться первым пользователем, пользователем #1. Сегмент В может быть назначен и использоваться вторым пользователем, пользователем #2.

Ресурс радиосвязи мог бы быть структурирован в терминах блоков кода во времени. Подобным образом, как на иллюстрации фиг.1, если ресурс радиосвязи представлен в терминах блоков кода во времени, сегмент A мог бы быть структурирован так, чтобы включать в себя один интервал времени и два блока кода, в то время как сегмент В мог бы быть структурирован так, чтобы включать в себя три интервала времени и один блок кода.

Фиг.2 показывает график 200 частоты по вертикальной оси 202 от времени по горизонтальной оси 204, который может быть иллюстративным с целью разъяснения изобретения в контексте образцовой системы мультиплексирования с ортогональным частотным разделением сигналов (OFDM), использующей сегменты информационного канала. В системе мультиплексирования с ортогональным частотным разделением сигналов (OFDM) доступная полоса 206 пропускания разделена на множество 208 ортогональных несущих частот, например, шесть несущих частот показаны на фиг.2. В любой период 210 символа системы мультиплексирования с ортогональным частотным разделением сигналов (OFDM) любая из несущих частот 208 может использоваться, чтобы передать комплексное число, представляющее информацию, которая должна быть сообщена. Фиг.2 показывает 5 периодов 210 символов OFDM. Основной единицей ресурса линии радиосвязи является несущая частота 208 в символе 210 OFDM, который называют частотным символом 214, показанным квадратом на фиг.2. Ресурс 212 радиосвязи на фиг.2 включает в себя 30 частотных символов 214. Каждый частотный символ 214 может использоваться, чтобы передать символ модуляции, который несет информацию. Сегмент включает в себя один или множество частотных символов 214 на фиксированном промежутке времени. Изобретение описано в этой заявке с использованием системы мультиплексирования с ортогональным частотным разделением сигналов (OFDM) в качестве иллюстративной системы, с пониманием того, что изобретение также применимо к другим системам, таким как, например, системы, использующие многостанционный доступ с кодовым разделением каналов (CDMA), многостанционный доступ с разделением каналов по времени (TDMA).

Сегмент информационного канала является основной единицей ресурса информационного канала. В некоторых вариантах воплощения имеются сегменты нисходящего и восходящего информационных каналов. Ресурс информационного канала распределяется в виде распределения сегментов потока. Таким образом, базовая станция назначает сегменты информационного канала пользователям, например беспроводным терминалам, в соте так, что заданные пользователи получают поток данных/голоса в назначенных сегментах нисходящего информационного потока или передают поток данных/голоса в назначенных сегментах восходящего информационного потока. Распределение сегментов потока может различаться от одного сегмента к другому. Например, на фиг.1 сегмент A 118 назначен пользователю #1, а сегмент В 120 назначен пользователю #2. Чтобы улучшить производительность системы и пользовательское восприятие, в некоторых вариантах воплощения продолжительность по времени сегмента потока настолько коротка, что базовая станция может быстро назначить сегменты информационного канала различным пользователям согласно их потребностям потока и условиям канала, которые обычно могут изменяться во времени. Информационный канал может быть таким образом эффективно разделен и динамически распределяться среди различных пользователей посегментно.

В одном варианте воплощения количество ресурса радиосвязи, то есть количество частотных символов индивидуальных сегментов информационного канала является одним и тем же. Например, один сегмент может иметь 10 частотных символов на 5 символов времени OFDM, в то время как другой сегмент может иметь 2 частотных символа на 25 символов времени системы OFDM. Как преимущество, наличие одного и того же количества частотных символов для всех сегментов информационного канала может облегчить повторную передачу (автоматический повторный запрос, ARQ). Например, предположим, что информация пользовательских данных передается рядом модулированных символов с определенной схемой кодирования и модуляции. Эти модулированные символы передаются частотными символами сегмента информационного канала. Предположим, что получатель не способен успешно получить сегмент. Тогда тот же самый набор символов модуляции может быть повторно передан любым последующим сегментом информационного канала трафика, поскольку каждый из сегментов имеет одно и то же количество частотных символов.

Один вариант воплощения построения сегментов информационного канала заключается в том, чтобы сначала разделить информационный канал трафика на множество подканалов в диапазоне частот и затем разделить каждый подканал на последовательность сегментов в диапазоне времени. Фиг.3 показывает такое построение сегментов информационного канала трафика в иллюстративной системе мультиплексирования с ортогональным частотным разделением сигналов (OFDM). Фиг.3 включает в себя график 300 частоты по вертикальной оси 302 от времени по горизонтальной оси 304. Предположим, что информационный канал занимает фиксированное количество несущих частот. На фиг.3 иллюстративный информационный канал 322 занимает 4 несущие частоты, несущую частоту 1 306, несущую частоту 2 308, несущую частоту 3 310 и несущую частоту 4 312, эти несущие частоты информационного канала являются смежными ради иллюстрации на Фиг.3. В действительности эти несущие частоты могут быть и часто являются несмежными. Набор несущих частот 306, 308, 310, 312 информационного канала разделен на несколько непересекающихся подмножеств, каждое из которых должно использоваться подканалом. Фиг.3 показывает 3 подканала: подканал 1 324, показанный диагональной штриховкой, подканал 2 326, показанный перекрестной штриховкой, и подканал 3 328, показанный горизонтальной штриховкой. Следует отметить, что количество несущих частот, занятых каждым подканалом, может быть другим. Подканал 1 324 занимает 2 несущие частоты: несущую частоту 3 310 и несущую частоту 4 312; подканал 2 326 занимает 1 несущую частоту, несущую частоту 2 308; подканал 3 308 занимает 1 несущую частоту, несущую частоту 1 306. Каждый подканал 324, 326, 328 также разделен на последовательность бесконечного числа сегментов. Фиг.3 показывает первые 4 интервала времени: интервал 1 314, интервал 2 316, интервал 3 318 и интервал 4 320. Если предполагается, что сегменты имеют один и тот же размер, например одно и то же количество ресурса радиосвязи, то продолжительность по времени сегмента подканала с бльшим количеством несущих частот короче, чем продолжительность сегмента подканала с меньшим количеством несущих частот. Каждый "высокий" сегмент 330, 332, 340, 344 из подканала 1 324 занимает 2 несущие частоты (несущую частоту 3 310 и несущую частоту 4 312) на одном интервале времени. Каждый "короткий" сегмент 336, 338 из подканала 2 326 занимает одну несущую частоту (несущую частоту 2 308) на 2 интервалах времени. Каждый "короткий" сегмент 334, 342 из подканала 3 328 занимает одну несущую частоту (несущую частоту 1 306) на двух интервалах времени.

Причина организации информационного канала по сегментам состоит в том, чтобы иметь большую свободу распределения информационного канала. Заявка на патент США 09/706,377 описывает систему, в которой каждый сегмент информационного канала распределяется независимо. Таким образом, эти сегменты могут быть потенциально быстро распределены различным пользователям, таким образом допуская очень эффективное статистическое мультиплексирование. В этой системе имеется канал назначения, который отделен от информационного канала. Каждый сегмент информационного канала связан с сегментом канала назначения, который используется для того, чтобы посылать сообщение распределения, которое определяет идентификатор пользователя, для которого распределен этот сегмент трафика. Обычно сегмент назначения передается не позже, чем соответствующий сегмент информационного потока. В одном варианте воплощения системы разница во времени между сегментом назначения и соответствующим сегментом информационного потока является постоянной, что представляет минимальное требование из-за хранения или декодирования полученной управляющей информации.

Фиг.4 и фиг.5 показывают два примера упорядочивания канала назначения и информационного канала. В обоих примерах каждый сегмент канала назначения имеет фиксированное количество информационных битов. Хотя не обязательно необходимо, это упорядочивание может быть желательным, потому что каждый сегмент назначения теперь может использовать ту же самую схему кодирования и модуляции.

Фиг.4 включает в себя график 400 частоты по вертикальной оси 402 от времени по горизонтальной оси 404. Сегменты 406 назначения обозначены с точечной штриховкой и включают в себя назначение, сегмент 410 и сегмент 412 назначения В. Сегменты 408 информационного потока подразделены на подканалы. Подканал 1 424 показан диагональной штриховкой и включает в себя сегмент #1 414 информационного потока и сегмент #4 420 информационного потока. Подканал 2 426 показан перекрестной штриховкой и включает в себя сегмент 92 416 информационного потока. Подканал 3 428 показан горизонтальной штриховкой и включает в себя сегмент #3 418 информационного потока. На фиг.4 диапазон времени разделен на интервалы и показаны шесть последовательных интервалов 430, 432 434, 436, 428, 440.

В первом примере упорядочивания сегментов назначения/информационного потока, показанном на фиг.4, сегменты подканалов структурированы так, что количество сегментов информационного потока, которые начинаются в любом интервале, изменяется от 1 до 3. Например, в начале интервала 434 начинаются три сегмента 414, 416, 418 информационного потока; однако в начале интервала 436 времени начинается один сегмент 420 информационного потока. Следовательно, каждый сегмент 410, 412 канала назначения включает в себя возможность включить в себя, по меньшей мере, три сообщения распределения. Сегмент 410 назначения A передает 3 сообщения распределения для сегмента 1 414 информационного потока, сегмента 2 416 информационного потока и сегмента 3 418 информационного потока. Когда начинается только один сегмент информационного потока, соответствующий сегмент назначения включает в себя только одно сообщение распределения, и остающиеся информационные биты, которые были бы доступными для еще двух сообщений распределения, являются неиспользованными. Сегмент 412 назначения В передает одно сообщение распределения для сегмента 4 420 информационного потока. Поскольку канал назначения должен быть разослан большинству пользователей в системе, любые информационные биты в канале назначения служат причиной использования существенного ресурса мощности. Следовательно, в примере на фиг.4 неиспользованные информационные биты в канале назначения, например в сегменте 412 назначения В, впустую тратят системный ресурс.

Фиг.5 включает в себя график 500 частоты по вертикальной оси 502 от времени по горизонтальной оси 504. Сегменты 506 назначения обозначены точечной штриховкой и включают в себя сегмент 510 назначения A и сегмент 512 назначения В. Сегменты 508 информационного потока подразделены на подканалы. Подканал 1 524 показан диагональной штриховкой и включает в себя сегмент #1 514 информационного потока и сегмент #3 520 информационного потока. Подканал 2 526 показан перекрестной штриховкой и включает в себя сегмент #2 516 информационного потока. Подканал 3 528 показан горизонтальной штриховкой и включает в себя сегмент #5 518 информационного потока. На фиг.5 диапазон времени разделен на интервалы и показаны семь последовательных интервалов 530, 532, 534, 536, 538, 540, 542.

Фиг.5 показывает другой иллюстративный вариант воплощения изобретения, в котором сегменты подканалов смещены во времени так, что количество сегментов информационного потока, которые начинаются в любом интервале, имеет минимальный разброс.

А именно, сегменты подканалов структурированы так, что количество сегментов информационного потока, которые начинаются в любом интервале, равно 2. Например, в начале интервала 534 времени начинаются сегмент #1 514 информационного канала и сегмент #2 516 информационного канала на основе назначения из сегмента 510 назначения A. В начале интервала 536 времени начинаются сегмент #3 520 информационного канала и сегмент #4 518 информационного канала на основе назначении из сегмента 512 назначения В. Следовательно, каждый сегмент 510, 512 канала назначения включает в себя два сообщения распределения и не оставляет неиспользованных информационных битов благодаря структуре. Таким образом, реализация на фиг.5, использующая зарезервированные биты (ресурсы) для 4 сообщений распределения на 4 сегмента информационного потока, является более эффективной по сравнению с реализацией на фиг.4, использующей зарезервированные биты (ресурсы) для 6 сообщений распределения на 4 сегмента информационного потока.

Учитывая схему кодирования и модуляции, сегменты информационного канала различных форм приводят к различным импульсным скоростям передачи данных, и поэтому могут быть распределены, чтобы удовлетворить требования различных пользователей по скорости и задержке. Например, "высокий" сегмент, который имеет большое количество несущих частот на коротком интервале времени, например сегмент 514 на фиг.5, приводит к более высокой импульсной скорости передачи данных, чем "длинный" сегмент, который имеет небольшое количество несущих частот на длинном интервале времени, например, сегмент 516 информационного потока на фиг.5. Следовательно, высокий сегмент может быть распределен пользователю, который чувствителен к задержкам, в то время как длинный сегмент может быть распределен пользователю, который не чувствителен к задержкам. В дополнение к вышеупомянутому рассмотрению обслуживания информационного потока, при распределении сегментов информационного канала может также быть принято во внимание рассмотрение физического уровня.

В восходящей линии связи, когда пользователь, например беспроводный терминал, передает сегмент информационного канала на желаемую базовую станцию, пользователь также генерирует помеху для смежных базовых станций. Грубо говоря, если отношение мощности сигнала, полученного на желаемой базовой станции, к мощности помехи, полученной на смежных базовых станциях, является маленьким, считается, что пользователь находится в "плохом" местоположении. Если это отношение является большим, считается, что пользователь находится в "хорошем" местоположении. В одном варианте воплощения высокие сегменты должны распределяться пользователям в хорошем местоположении, в то время как длинные сегменты должны распределяться пользователям в плохом местоположении, чтобы управлять помехой. Кроме того, пользовательский терминал часто имеет ограниченную возможность мощности передачи, принимая во внимание мощность батареи питания или усилитель мощности. Чтобы улучшить надежность радиосвязи, желательно распределять длинные сегменты пользователям, находящимся далеко от базовой станции с точки зрения потерь на трассе передачи.

В нисходящей линии связи, когда пользователь получает сегмент информационного канала от желаемой базовой станции, пользователь также видит помехи от смежных базовых станций. Грубо говоря, если отношение мощности сигнала, полученного от желаемой базовой станции, к мощности помехи, полученной от смежных базовых станций, является маленьким, считается, что пользователь находится в "плохом" местоположении. Если это отношение является большим, считается, что пользователь находится в "хорошем" местоположении. Для пользователя в хорошем местоположении пропускная способность канала коммуникации часто ограничена полосой пропускания, в том смысле, что, даже если мощность передачи будет удвоена, пропускная способность может гораздо менее чем удвоиться (насыщение по мощности). Для пользователя в плохом местоположении пропускная способность канала коммуникации часто ограничена мощностью, в том смысле, что, даже если полоса пропускания передачи удвоена, пропускная способность может гораздо менее чем удвоиться (насыщение по полосе пропускания). В одном варианте воплощения множеству пользователей распределяются одновременные сегменты информационного потока, каждый с подканалом. Набор одновременно запланированных пользователей включает в себя пользователей в хорошем местоположении и пользователей в плохом местоположении. Пользователям в хорошем местоположении распределяются высокие сегменты, в то время как пользователям в плохом местоположении распределяются длинные сегменты. Кроме того, рассмотрим нормализованную мощность передачи этих сегментов информационного потока, которая определена как распределенная мощность на каждого частотного символа сегментов. Нормализованная мощность передачи, используемая в высоких сегментах, предпочтительно меньше, чем используемая в длинных сегментах. В одном варианте воплощения каждому подканалу распределен фиксированный энергетический баланс, который является долей полного энергетического баланса передачи. Мощность передачи сегментов каждого подканала, таким образом, ограничена этим фиксированным энергетическим балансом.

В некоторых вариантах воплощения пользователи могут быть классифицированы по множеству уровней между определениями "хорошего местоположения" и "плохого местоположения". Точно так же типы сегментов могут быть классифицированы по множеству уровней между "высокими сегментами" и "длинными сегментами". В соответствии с изобретением базовая станция может выборочно находить соответствие между множествами определений местоположения и множествами определений сегментов, чтобы улучшить производительность и надежность всей системы.

Фиг.6 показывает иллюстративную систему 600 связи, использующую устройство и способы в соответствии с данным изобретением. Иллюстративная система 600 связи включает в себя множество базовых станций - базовую станцию 1 (БС 1) 602, базовую станцию N (БС N) 602'. Базовая станция 1 602 соединена с множеством конечных узлов (КУ), конечным узлом 1 608, конечным узлом N 610 через беспроводные линии 612, 614 связи соответственно. Точно так же базовая станция N 602' соединена с множеством концевых узлов (КУ), концевым узлом 1 608', концевым узлом N 610' через беспроводные линии 612', 614' связи соответственно. Сота 1 604 представляет область беспроводного обслуживания, в которой базовая станция 1 602 может взаимодействовать с конечными узлами, например с конечным узлом 1 608. Сота N 606 представляет область беспроводного обслуживания, в которой базовая станция N 602' может взаимодействовать с конечными узлами, например с конечным узлом 1 608'. Конечные узлы 608, 610, 608' и 610' могут передвигаться по системе 600 связи. Базовые станци