Способ передачи обслуживания абонентских станций в гибридной беспроводной сети по стандартам ieee 802.16е ofdma, ieee 802.11b и cdma 2000 1xev-do
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к области радиотехники, в частности к способу передачи обслуживания абонентских станций в гибридной беспроводной сети по стандартам IEEE 802.16е OFDMA, IEEE 802.11b и cdma2000 1xEV-DO. Оно может быть использовано, например, в гибридной беспроводной сети по стандартам IEEE 802.16е OFDMA, IEEE 802.11b и cdma2000 1xEV-ОО. Технический результат - повышение эффективности гибридной беспроводной сети по стандартам IEEE 802.16е OFDMA, IEEE 802.11b и cdma2000 1xEV-DO при передаче обслуживания абонентских станций между секторами гибридной беспроводной сети, при обеспечении требований по качеству обслуживания для всех сервисных потоков всех абонентских станций гибридной беспроводной сети. Технический результат достигается в том числе за счет минимизации максимальной нагрузки на сектор в каждом подмножестве множества всех секторов гибридной беспроводной сети при выборе нового набора обслуживающих секторов, а также за счет передачи обслуживания абонентских станций только в сектора, в которых обеспечивается выполнение требований по качеству обслуживания для всех сервисных потоков этих абонентских станций. 13 з.п. ф-лы, 11 ил.
Реферат
Изобретение относится к области радиотехники, в частности к способу передачи обслуживания абонентских станций в гибридной беспроводной сети по стандартам IEEE 802.16е OFDMA, IEEE 802.11b и cdma2000 1xEV-DO. Оно может быть использовано, например, в гибридной беспроводной сети по стандартам IEEE 802.16е OFDMA, IEEE 802.11b и cdma2000 1xEV-DO.
В структуре глобальной системы высокоскоростной беспроводной связи значительное место занимают системы фиксированного и мобильного высокоскоростного беспроводного доступа. К ним можно отнести беспроводные сети по стандартам IEEE 802.16е OFDMA, IEEE 802.11b и cdma2000 1xEV-DO. В настоящее время беспроводные сети по стандартам IEEE 802.11b и cdma2000 1xEV-DO уже получили широкое распространение во всем мире, и их количество продолжает расти быстрыми темпами. При этом зоны обслуживания этих сетей зачастую пересекаются. Предполагается, что беспроводные сети по стандарту IEEE 802.16e OFDMA также будут разворачиваться в местах действия уже существующих беспроводных сетей по стандартам IEEE 802.11b и cdma2000 1xEV-DO. При этом неуклонно растет количество гибридных беспроводных сетей, состоящих из нескольких беспроводных сетей, работающих на основе различных стандартов, но функционирующих как единое целое. Постоянно разрабатываются новые универсальные абонентские станции, способные работать в гибридных сетях. Международные организации по стандартизации уже приступили к стандартизации механизмов передачи обслуживания абонентских станций между секторами гибридных беспроводных сетей (см. IEEE Project P802.21, Draft IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks: Media Independent Handover Services, Draft 0, July, 2005 [1]).
Стандарт IEEE 802.16 (см. IEEE Standard 802.16-2004, IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks - Part 16: Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems, October 1, 2004 [2] и IEEE Standard 802.16e - 2005, Amendment to IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks - Part 16: Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems - Physical and Medium Access Control Layers for Combined Fixed and Mobile Operation in Licensed Bands, February, 2006 [3]) описывает требования к физическому уровню и уровню управления доступом к среде (MAC - media access control) для систем фиксированного и мобильного высокоскоростного беспроводного доступа. Стандарт включает большинство ключевых современных технологий, таких как механизмы передачи обслуживания абонентских станций между секторами беспроводной сети (НО - handover), поддержка качества сервиса (QoS - quality of service), адаптивное кодирование и модуляция, регулировка мощности, технология передачи данных на ортогональных по частоте поднесущих (OFDM - orthogonal frequency division multiplexing), а также множественный доступ с частотно-временным разделением (OFDMA - orthogonal frequency division multiple access). Это дает широкие возможности для оптимизации беспроводных сетей по стандарту IEEE 802.16.
Технология OFDM дала развитие множественному доступу OFDMA, который является очень хорошим решением для передачи мультимедийных данных, обеспечивая при этом требования по качеству сервиса. Множественный доступ OFDMA предоставляет удобную возможность адаптивно выделять частотно-временной ресурс, назначать мощность передачи и схемы кодирования и модуляции сервисным потокам с разными требованиями по качеству сервиса. При выделении частотно-временного ресурса в множественном доступе OFDMA возможно два подхода: частотное разнесение и многопользовательское разнесение. Оба направлены на борьбу с частотно-селективным федингом.
При частотном разнесении все поднесущие одного пользователя псевдослучайно разносятся по всему спектру OFDM сигнала. Эта операция называется перемежением в частотной области. При наличии частотно-селективного фединга есть вероятность, что соседние поднесущие попадут в область существенных замираний. После частотного перемежения вероятность того, что все поднесущие одного пользователя, псевдослучайно разнесенные по всему спектру сигнала, попадут в область замираний, значительно уменьшается, что повышает помехоустойчивость передачи. При использовании частотного разнесения условия приема для конкретной пользовательской станции характеризуются средними по всему спектру сигнала условиями.
Стандарт IEEE 802.11b (см. IEEE standard for Wireless LAN Medium Access Control and Physical Layer specifications, ANSI/IEEE Standard 802.11, 1999; IEEE standard for Wireless LAN Medium Access Control and Physical Layer specifications: higher-speed physical layer extension in the 2.4 GHz band, IEEE Standard 802.11b, 1999 [4]) является широко распространенным стандартом, описывающим беспроводную локальную сеть передачи данных. Рассмотрим некоторые основные особенности стандарта, которые необходимы для лучшего понимания заявляемого изобретения.
Физический уровень стандарта IEEE 802.11b предусматривает четыре скорости передачи: один, два, пять с половиной и одиннадцать Мб/с. Характеристики помехоустойчивости физического уровня стандарта IEEE 802.11b полностью определяются зависимостями вероятности битовой ошибки от отношения сигнал-шум (ОСШ).
Поступающие на уровень MAC блоки данных перед передачей разбиваются на один или несколько фрагментов. Фрагмент блока данных не может быть больше 18432 бит. Для передачи каждого фрагмента блока данных формируется отдельный пакет данных. Пакет данных состоит из заголовка MAC, фрагмента блока данных и контрольной суммы и передается на одной из четырех скоростей передачи. Перед каждым пакетом данных на скорости передачи один Мбит/с передаются преамбула и заголовок физического уровня общей длительностью 192 мкс.
Работа беспроводных локальных сетей по стандарту IEEE 802.11b основана на конкурентном доступе к среде передачи. Станция, у которой есть блок данных для передачи, должна определить текущее состояние среды передачи. Если станция обнаруживает, что среда передачи свободна в течение временного интервала, равного базовому интервалу между пакетами, то она начинает передачу данных. Если станция обнаруживает, что среда передачи занята, то она должна отложить передачу до тех пор, пока среда передачи не будет обнаружена свободной в течение временного интервала, равного базовому интервалу между пакетами. Таким образом, станция избегает коллизии при занятой среде передачи.
Передача пакета данных начинается с интервала конкурентного доступа. Начало интервала конкурентного доступа совпадает для всех станций, имеющих блок данных для передачи. Каждая из них случайным образом выбирает длительность своего интервала конкурентного доступа как значение равномерно распределенной в заданных пределах случайной величины. Доступ к среде передачи получает станция, выбравшая интервал наименьшей длительности. Она начинает передачу своих пакетов данных, предварительно выждав свой интервал конкурентного доступа.
Если интервал наименьшей длительности совпал у двух или более станций, то они начинают передачу своих пакетов данных одновременно. В этом случае происходит коллизия, т.е. наложение их пакетов данных во времени. При коллизии скорее всего один из пакетов данных не будет принят.
Для передачи любого пакета данных в стандарте IEEE 802.11b предусмотрено два механизма, т.е. варианта, передачи данных: основной механизм передачи данных и механизм передачи данных с предварительным запросом на передачу.
При использовании основного механизма передачи данных используется следующая последовательность передачи данных. Станция, выигравшая конкурентный доступ, начинает передачу пакета данных непосредственно по окончании своего интервала конкурентного доступа. В случае успешного приема пакета данных на принимающей станции принимающая станция передает подтверждение через интервал времени, равный короткому интервалу между пакетами. В случае успешного приема подтверждения на передающей станции пакет данных принят успешно.
При использовании механизма передачи данных с предварительным запросом на передачу используется следующая последовательность передачи данных. Станция, выигравшая конкурентный доступ, начинает передачу запроса на передачу по окончании своего интервала конкурентного доступа. В случае успешного приема запроса на передачу принимающая станция передает разрешение на передачу через интервал времени, равный короткому интервалу между пакетами. В случае успешного приема разрешения на передачу передающая станция передает пакет данных через интервал времени, равный короткому интервалу между пакетами. В случае успешного приема пакета данных на принимающей станции принимающая станция передает подтверждение через интервал времени, равный короткому интервалу между пакетами. В случае успешного приема подтверждения на передающей станции пакет данных принят успешно.
Стандарт cdma2000 1xEV-DO (см. TIA/EIA, IS-856, cdma2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification, October, 2000 [5]) является широко распространенным стандартом, описывающим сотовую сеть передачи данных. Рассмотрим некоторые основные особенности стандарта, которые необходимы для лучшего понимания заявляемого изобретения.
В прямом канале используется временное разделение сервисных потоков абонентских станций. Время в прямом канале делится на кадры, каждый из которых в свою очередь делится на шестнадцать временных слотов. Для каждого временного слота алгоритм планирования передачи выбирает одну абонентскую станцию для передачи данных. При передаче данных для каждой абонентской станции используется вся мощность сектора, т.е. регулировка мощности в прямом канале отсутствует. В обратном канале используется кодовое разделение сервисных потоков абонентских станций. Каждой абонентской станции в обратном канале назначается кодовый канал из ограниченного набора. Время в обратном канале также условно делится на кадры, каждый из которых в свою очередь делится на шестнадцать временных слотов. Длительность кадра составляет 26,67 мс. В обратном канале предусмотрена динамическая регулировка мощности. Стандарт cdma2000 1xEV-DO поддерживает адаптивные кодирование и модуляцию как в прямом, так и в обратном каналах. В прямом канале скорость передачи может адаптивно изменяться от слота к слоту, в обратном канале - от кадра к кадру. В обратном канале возможна передача данных на пяти скоростях, соответствующих различным схемам кодирования и модуляции. В прямом канале возможна передача данных на девяти скоростях, соответствующих различным схемам кодирования и модуляции.
В беспроводных сетях важной задачей является передача обслуживания абонентских станций между секторами беспроводной сети (см. Stephen S. Rappaport and Cezary Purzynski, "Prioritized Resource Assignment for Mobile Cellular Communication Systems with Mixed Services and Platform Types", IEEE Trans. Veh. TechnoL, Vol.45, No.3, August, 1996 [6]). Эффективное решение этой задачи в большинстве случаев требует учета целого ряда факторов, таких как уровень сигнала для различных секторов беспроводной сети, распределение нагрузки между секторами беспроводной сети, требования по качеству обслуживания абонентских станций (см. К.Pahlavan et al., "Handoff in Hybrid Mobile Data Networks," IEEE Personal Communications, April, 2000 [7]).
Задача передачи обслуживания абонентских станций между секторами гибридной беспроводной сети, включающей беспроводные сети различных стандартов, близка к задаче передачи обслуживания абонентских станций между секторами беспроводной сети, работающей по одному стандарту.
В Qing-An Zeng and Dharma P. Agrawal, "Handoff in Wireless Mobile Networks," Handbook of Wireless Networks and Mobile Computing, Edited by Ivan Stojmenovic, Wiley, 2002, pp.2-3 [8] описаны основные подходы к решению задачи передачи обслуживания абонентских станций между секторами беспроводной сети, работающей по одному стандарту. Они заключаются в следующем:
- Для обслуживания абонентской станции периодически выбирается новый сектор, если уровень его сигнала на абонентской станции выше уровня сигнала текущего сектора.
- Для обслуживания абонентской станции периодически выбирается новый сектор, если уровень его сигнала на абонентской станции выше уровня сигнала текущего сектора, а уровень сигнала текущего сектора меньше заданного порога.
- Для обслуживания абонентской станции периодически выбирается новый сектор, если уровень его сигнала на абонентской станции выше уровня сигнала текущего сектора на заданную величину.
- Для обслуживания абонентской станции периодически выбирается новый сектор, если уровень его сигнала на абонентской станции выше уровня сигнала текущего сектора на заданную величину, а уровень сигнала текущего сектора меньше заданного порога.
Вместе с тем задача передачи обслуживания абонентских станций между секторами гибридной беспроводной сети, включающей беспроводные сети различных стандартов, имеет ряд особенностей, основной из которых является то, что нельзя напрямую сравнивать уровни сигнала секторов беспроводных сетей, работающих на основе различных стандартов. Одним из способов учета этой особенности является присвоение приоритета каждой из сетей, составляющих гибридную сеть.
Наиболее близким по технической сущности решением к заявляемому способу является способ передачи обслуживания абонентской станции между беспроводной сетью по стандарту IEEE 802.11b и беспроводной сетью по стандарту GPRS, описанный в YE Minhua, LIU Yu, ZHANG Hui-min, THE MOBILE IP HANDOFF BETWEEN HYBRID NETWORKS, PIMRC 2002 [9].
Способ-прототип, при котором:
используют как минимум одну точку доступа по стандарту IEEE 802.11b, как минимум одну базовую станцию по стандарту GPRS и как минимум одну мобильную станцию, имеющую возможность работать как в сети по стандарту IEEE 802.11b, так и в сети по стандарту GPRS,
при обслуживании мобильной станции беспроводную сеть передачи данных по стандарту IEEE 802.11b определяют как приоритетную сеть, а беспроводную сеть передачи данных по стандарту GPRS определяют как неприоритетную сеть,
зона обслуживания приоритетной сети, образованная как минимум одной точкой доступа, находится внутри зоны обслуживания неприоритетной сети, образованной как минимум одной базовой станцией,
у мобильной станции установлено как минимум одно соединение в прямом или в обратном канале,
задан порог входа и задержка входа в приоритетную сеть,
задан порог выхода и задержка выхода из приоритетной сети,
заключается в следующем:
периодически осуществляют оценку уровня сигнала точки доступа на мобильной станции,
если мобильная станция обслуживается точкой доступа и текущие оценки уровня сигнала точки доступа ниже порога выхода в течение временного интервала, равного задержке выхода, то передают обслуживание мобильной станции из приоритетной сети в неприоритетную сеть,
если мобильная станция обслуживается базовой станцией и текущие оценки уровня сигнала точки доступа выше порога входа в течение временного интервала, равного задержке входа, то передают обслуживание мобильной станции из неприоритетной сети в приоритетную сеть.
Способ-прототип обладает двумя существенными недостатками.
Способ-прототип не обеспечивает выполнения требований по качеству обслуживания при передаче обслуживания абонентской станции между беспроводной сетью по стандарту IEEE 802.11b и беспроводной сетью по стандарту GPRS. Качество обслуживания абонентской станции в сети по стандарту IEEE 802.11b определяется отношением сигнал-шум на приемной стороне и текущей нагрузкой на сеть. В способе-прототипе эти факторы не учтены.
Способ-прототип не учитывает распределения нагрузки между секторами гибридной беспроводной сети. В случае существенной асимметрии нагрузки на сектора гибридной беспроводной сети эффективная передача обслуживания абонентских станций между секторами гибридной беспроводной сети приведет к существенному увеличению максимальной пропускной способности гибридной беспроводной сети и уменьшению вероятности перегрузки составляющих ее секторов.
Задача, на решение которой направлен заявляемый способ, - это повышение эффективности гибридной беспроводной сети по стандартам IEEE 802.16е OFDMA, IEEE 802.11b и cdma2000 1xEV-DO при передаче обслуживания абонентских станций между секторами гибридной беспроводной сети, при обеспечении требований по качеству обслуживания для всех сервисных потоков всех абонентских станций гибридной беспроводной сети.
Решение поставленной задачи достигается заявляемым способом передачи обслуживания абонентских станций в гибридной беспроводной сети по стандартам IEEE 802.16е OFDMA, IEEE 802.11b и cdma2000 1xEV-DO, при котором гибридная беспроводная сеть включает сектора городской сети по стандарту IEEE 802.16е OFDMA, сектора локальной сети по стандарту IEEE 802.11b и сектора сотовой сети по стандарту cdma2000 1xEV-DO, гибридная беспроводная сеть включает K секторов, где K больше или равно двум, и, по меньшей мере, одну абонентскую станцию, каждый сектор и каждая абонентская станция имеют ограничения на максимальную мощность передачи, каждая абонентская станция имеет один или несколько сервисных потоков в прямом канале, или один или несколько сервисных потоков в обратном канале, или один или несколько сервисных потоков в прямом канале и один или несколько сервисных потоков в обратном канале, каждому сервисному потоку задан набор требований по качеству сервиса, в секторах городской сети используют временной дуплекс, множественный доступ с частотно-временным разделением и структуру кадра с частотным разнесением, кадр включает кадр прямого канала и кадр обратного канала, причем граница между кадрами прямого и обратного каналов адаптивно меняется от кадра к кадру, при передаче каждому сервисному потоку назначают вид кодирования и модуляции и значение мощности передачи, при этом виды кодирования и модуляции пронумерованы в порядке возрастания скорости передачи, начиная с единицы и заканчивая номером Q, в секторах локальной сети при передаче каждой абонентской станции назначают параметры передачи, включающие скорость передачи, размер фрагмента блока данных и механизм передачи, в секторах сотовой сети при передаче в прямом канале каждому сервисному потоку назначают скорость передачи и максимальную мощность передачи, при передаче в обратном канале каждой абонентской станции назначают скорость передачи, при передаче в обратном канале каждому сервисному потоку назначают значение мощности передачи, заданы максимально допустимые значения превышения уровня помех над тепловым шумом для прямого и обратного каналов, заключающимся в том, что выбирают периодически, раз в интервал времени Т, новый набор обслуживающих секторов для всех абонентских станций таким образом, что выбирают для каждой абонентской станции набор разрешенных секторов, в которых удовлетворяются требования по качеству сервиса для всех сервисных потоков этой абонентской станции, таким образом, что для секторов городской сети определяют для каждого сектора значение нагрузки этой абонентской станции на сектор как значение нагрузки на этот сектор, создаваемой при обслуживании в нем только этой абонентской станции, используя значения нагрузки в прямом и обратном каналах этого сектора, создаваемой при обслуживании в нем только этой абонентской станции, для произвольного положения границы между кадрами прямого и обратного каналов, оптимальное, при обслуживании в этом секторе только этой абонентской станции, положение границы между кадрами прямого и обратного каналов, определяют для каждого сектора значение минимальной доли от максимальной мощности этой абонентской станции, потребляемой при обслуживании в этом секторе только этой абонентской станции, включают в набор разрешенных секторов каждый сектор, для которого значение нагрузки этой абонентской станции на сектор меньше или равно единице, и значение минимальной доли от максимальной мощности этой абонентской станции, потребляемой при обслуживании в этом секторе только этой абонентской станции, меньше или равно единице, для секторов локальной сети определяют для каждого сектора значение нагрузки этой абонентской станции на сектор как значение нагрузки на этот сектор, создаваемой при обслуживании в нем только этой абонентской станции, используя требования по качеству сервиса для каждого сервисного потока этой абонентской станции, значение максимальной пропускной способности сектора при обслуживании в нем только этой абонентской станции, выбирают для каждого сектора оптимальные параметры передачи для этой абонентской станции, проверяют для каждого сектора выполнение требований по качеству сервиса для каждого сервисного потока этой абонентской станции для выбранных оптимальных параметров передачи, включают в набор разрешенных секторов каждый сектор, для которого значение нагрузки этой абонентской станции на сектор меньше или равно единице, и выполняются требования по качеству сервиса для каждого сервисного потока этой абонентской станции для выбранных оптимальных параметров передачи, для секторов сотовой сети определяют для каждого сектора значение нагрузки этой абонентской станции на сектор, используя требования по качеству сервиса для каждого сервисного потока прямого канала этой абонентской станции, условия приема в прямом канале этого сектора для этой абонентской станции, ограничение на максимальную мощность передачи этого сектора, количество кодовых каналов, доступных для передачи в обратном канале этого сектора, определяют для каждого сектора значение минимальной доли ресурсов этой абонентской станции, потребляемой при обслуживании в этом секторе, используя требования по качеству сервиса для каждого сервисного потока обратного канала этой абонентской станции, условия приема в обратном канале этого сектора для этой абонентской станции, ограничение на максимальную мощность передачи этой абонентской станции, включают в набор разрешенных секторов каждый сектор, для которого значение нагрузки этой абонентской станции на этот сектор меньше или равно единице, и значение минимальной доли ресурсов этой абонентской станции, потребляемой при обслуживании в этом секторе, меньше или равно единице, и минимальная мощность передачи, необходимая для удовлетворения требований по качеству сервиса для каждого сервисного потока прямого канала этой абонентской станции, не превышает ограничения на максимальную мощность передачи этого сектора, формируют начальный набор обслуживающих секторов, включая в него для каждой абонентской станции сектор с наименьшим среди ее разрешенных секторов значением нагрузки этой абонентской станции на сектор, выбирают в (K-1) этапов новый набор обслуживающих секторов так, чтобы минимизировать максимальную нагрузку на сектор в каждом подмножестве множества всех секторов беспроводной сети, при условии что новый обслуживающий сектор для каждой абонентской станции выбирается из ее набора разрешенных секторов, при этом значение нагрузки на сектор городской сети определяют, используя значения нагрузки в прямом и обратном каналах этого сектора для произвольного положения границы между кадрами прямого и обратного каналов, оптимальное положение границы между кадрами прямого и обратного каналов, значение нагрузки на сектор локальной сети определяют, используя требования по качеству сервиса для каждого сервисного потока этого сектора, значение максимальной пропускной способности этого сектора, значение нагрузки на сектор сотовой сети определяют, используя требования по качеству сервиса для каждого сервисного потока этого сектора, условия приема в прямом и обратном каналах для каждой абонентской станции этого сектора, ограничения на максимальную мощность передачи этого сектора и каждой его абонентской станции, значения превышения уровня помех над тепловым шумом в прямом и обратном каналах этого сектора, максимально допустимые значения превышения уровня помех над тепловым шумом для прямого и обратного каналов, количество абонентских станций в этом секторе, количество кодовых каналов, доступных для передачи в обратном канале этого сектора, на первом этапе выбирают первый промежуточный набор обслуживающих секторов, используя начальный набор обслуживающих секторов, так чтобы минимизировать максимальную нагрузку на сектор в множестве из всех K секторов, если K>2, то включают сектор с максимальным значением нагрузки на сектор в новый набор обслуживающих секторов в качестве обслуживающего сектора для всех абонентских станций, которые он обслуживает, исключают из дальнейшего рассмотрения этот сектор и все абонентские станции, которые он обслуживает, иначе включают каждый из двух секторов выбранного промежуточного набора в новый набор обслуживающих секторов в качестве обслуживающих секторов для всех абонентских станций, которые они обслуживают, если K>3, то на промежуточном k-м этапе, где k изменяется от двух до (K-2), выбирают k-й промежуточный набор обслуживающих секторов, используя (k-1)-й промежуточный набор обслуживающих секторов, так чтобы минимизировать максимальную нагрузку на сектор в множестве из [K-k+1) секторов, включающем все сектора, кроме исключенных на предыдущих с первого по (k-1)-й этапах, включают сектор с максимальным значением нагрузки на сектор в новый набор обслуживающих секторов в качестве обслуживающего сектора для всех абонентских станций, которые он обслуживает, исключают из дальнейшего рассмотрения этот сектор и все абонентские станции, которые он обслуживает, если K>2, то на последнем (k-1)-м этапе выбирают (K-1)-й промежуточный набор обслуживающих секторов, используя (K-2)-й промежуточный набор обслуживающих секторов, так чтобы минимизировать максимальную нагрузку на сектор в множестве из двух секторов, включающем все сектора, кроме исключенных на предыдущих с первого по (K-2)-й этапах, включают каждый из двух секторов выбранного промежуточного набора в новый набор обслуживающих секторов в качестве обслуживающих секторов для всех абонентских станций, которые они обслуживают, передают обслуживание абонентской станции из текущего обслуживающего сектора в новый обслуживающий сектор для каждой абонентской станции, для которой новый обслуживающий сектор не совпадает с текущим обслуживающим сектором.
При этом интервал времени Т выбирают, используя скорость изменения условий, влияющих на значение максимальной нагрузки на сектор в секторах гибридной беспроводной сети, накладные расходы, необходимые при минимизации максимальной нагрузки на сектор в секторах гибридной беспроводной сети и при передаче обслуживания абонентских станций в беспроводной сети.
Значение минимальной доли от максимальной мощности абонентской станции, потребляемой при обслуживании в секторе городской сети только этой абонентской станции, определяют, используя значения среднего размера блоков данных сервисного потока, передаваемых в каждом кадре, для каждого сервисного потока обратного канала этой абонентской станции, виды кодирования и модуляции и значения мощности передачи, выбранные для каждого сервисного потока обратного канала этой абонентской станции при определении значения нагрузки этой абонентской станции на этот сектор, оптимальное положение границы между кадрами прямого и обратного каналов, выбранное при определении значения нагрузки этой абонентской станции на этот сектор, максимальное значение мощности передачи этой абонентской станции.
Выполнение требований по качеству сервиса для каждого сервисного потока абонентской станции, при обслуживании в секторе локальной сети, для оптимальных параметров передачи проверяют, используя оптимальные для этого сектора параметры передачи для этой абонентской станции, требования по качеству сервиса для каждого сервисного потока этой абонентской станции, условия приема в прямом и обратном каналах этого сектора для этой абонентской станции, количество активных абонентских станций в этом секторе.
Первый промежуточный набор обслуживающих секторов выбирают таким образом, что включают в первый промежуточный набор обслуживающих секторов все сектора из начального набора обслуживающих секторов, определяют для каждого сектора первого промежуточного набора значение нагрузки на сектор, выбирают из первого промежуточного набора сектор с максимальным значением нагрузки на сектор, выбирают очередную абонентскую станцию этого сектора с максимальным значением нагрузки абонентской станции на этот сектор, выбирают для этой абонентской станции из ее набора разрешенных секторов очередной сектор с минимальным значением нагрузки этой абонентской станции на сектор, не совпадающий с ее текущим обслуживающим сектором, определяют значения нагрузки на сектор для выбранного для этой абонентской станции сектора и для ее текущего обслуживающего сектора при условии ее обслуживания в выбранном для этой абонентской станции секторе, если каждое из этих двух значений меньше значения нагрузки на сектор для текущего обслуживающего сектора этой абонентской станции при условии ее обслуживания в нем, то включают выбранный для этой абонентской станции сектор в первый промежуточный набор в качестве ее обслуживающего сектора, выбирают из первого промежуточного набора сектор с максимальным значением нагрузки на сектор.
k-й промежуточный набор обслуживающих секторов выбирают таким образом, что включают в k-й промежуточный набор обслуживающих секторов все сектора из (k-1)-го промежуточного набора обслуживающих секторов, определяют для каждого сектора k-го промежуточного набора значение нагрузки на сектор, выбирают из k-го промежуточного набора сектор с максимальным значением нагрузки на сектор, выбирают очередную абонентскую станцию этого сектора с максимальным значением нагрузки абонентской станции на этот сектор, выбирают для этой абонентской станции из ее набора разрешенных секторов очередной сектор с минимальным значением нагрузки этой абонентской станции на сектор, входящий в k-й промежуточный набор обслуживающих секторов и не совпадающий с ее текущим обслуживающим сектором, определяют значения нагрузки на сектор для выбранного для этой абонентской станции сектора и для ее текущего обслуживающего сектора при условии ее обслуживания в выбранном для этой абонентской станции секторе, если каждое из этих двух значений меньше значения нагрузки на сектор для текущего обслуживающего сектора этой абонентской станции при условии ее обслуживания в нем, то включают выбранный для этой абонентской станции сектор в k-й промежуточный набор в качестве ее обслуживающего сектора, выбирают из k-го промежуточного набора сектор с максимальным значением нагрузки на сектор.
(K-1)-й промежуточный набор обслуживающих секторов выбирают таким образом, что включают в (K-1)-й промежуточный набор обслуживающих секторов все сектора из (K-2)-го промежуточного набора обслуживающих секторов, определяют для каждого сектора (K-1)-го промежуточного набора значение нагрузки на сектор, выбирают из (K-1)-го промежуточного набора сектор с максимальным значением нагрузки на сектор, выбирают очередную абонентскую станцию этого сектора с максимальным значением нагрузки абонентской станции на этот сектор, выбирают для этой абонентской станции из ее набора разрешенных секторов очередной сектор с минимальным значением нагрузки этой абонентской станции на сектор, входящий в (K-1)-й промежуточный набор обслуживающих секторов и не совпадающий с ее текущим обслуживающим сектором, определяют значения нагрузки на сектор для выбранного для этой абонентской станции сектора и для ее текущего обслуживающего сектора при условии ее обслуживания в выбранном для этой абонентской станции секторе, если каждое из этих двух значений меньше значения нагрузки на сектор для текущего обслуживающего сектора этой абонентской станции при условии ее обслуживания в нем, то включают выбранный для этой абонентской станции сектор в (K-1)-й промежуточный набор в качестве ее обслуживающего сектора, выбирают из (K-1)-го промежуточного набора сектор с максимальным значением нагрузки на сектор.
Значение нагрузки на сектор сотовой сети определяют таким образом, что измеряют значение превышения уровня помех над тепловым шумом в прямом канале этого сектора, измеряют значение превышения уровня помех над тепловым шумом в обратном канале этого сектора, используя требования по качеству сервиса для каждого сервисного потока этого сектора, условия приема в прямом и обратном каналах для каждой абонентской станции этого сектора, ограничение на максимальную мощность передачи этого сектора, ограничения на максимальную мощность каждой абонентской станции этого сектора, значения превышения уровня помех над тепловым шумом в прямом и обратном каналах этого сектора, максимально допустимые значения превышения уровня помех над тепловым шумом для прямого и обратного каналов, количество абонентских станций в этом секторе, количество кодовых каналов, доступных для передачи в обратном канале этого сектора, определяют значение нагрузки на сектор.
Значение нагрузки на сектор локальной сети определяют таким образом, что для каждой абонентской станции этого сектора определяют условное значение максимальной пропускной способности этого сектора при условии, что остальные абонентские станции этого сектора находятся в таких же условиях приема, определяют значение максимальной пропускной способности этого сектора как среднее арифметическое условных значений максимальной пропускной способности этого сектора для каждой абонентской станции этого сектора, определяют минимальную пропускную способность сектора, необходимую для удовлетворения требований по качеству сервиса для всех сервисных потоков этого сектора, определяют значение нагрузки на этот сектор как отношение минимальной необходимой пропускной способности сектора к максимальной пропускной способности этого сектора.
Значение нагрузки на сектор городской сети определяют таким образом, что определяют значение нагрузки в прямом канале сектора для среднего положения границы между кадрами прямого и обратного каналов, определяют значение нагрузки в обратном канале сектора для среднего положения границы между кадрами прямого и обратного каналов, определяют оптимальное положение границы между кадрами прямого и обратного каналов, используя значение нагрузки в прямом канале сектора для среднего положения границы между кадрами прямого и обратного каналов, значение нагрузки в обратном канале сектора для среднего положения границы между кадрами прямого и обратного каналов, длительность кадра, используя оптимальное положение границы между кадрами прямого и обратного каналов, значение нагрузки в прямом канале сектора для среднего положения границы между кадрами прямого и обратного каналов, значение нагрузки в обратном канале сектора для среднего положения границы между кадрами прямого и обратного каналов, длительность кадра, определяют значение нагрузки на сектор.
Значение нагрузки в прямом канале сектора городской сети для заданного положения границы между кадрами прямого и обратного каналов определяют таким образом, что определяют для каждой абонентской станции этого сектора значение минимальной доли ресурса кадра прямого канала, потребляемой только этой абонентской станцией, таким образом, что выбирают очередной сервисный поток прямого канала этой абонентской станции с максимальным средним размером блоков данных сервисного потока, передаваемых в каждом кадре, выбирают для этого сервисного потока вид кодирования и модуляции и значение мощности передачи таким образом, чтобы минимизировать долю ресурса кадра прямого канала, потребляемую этим сервисным потоком совместно со всеми сервисными потоками прямого канала этой абонентской станции, для которых вид кодирования и модуляции и значение мощности передачи уже выбраны, при этом выбирают в качестве значения мощности передачи минимальное значение мощности передачи этого сервисного потока, при котором выполняется его набор требований по качеству сервиса, определяют долю ресурса кадра прямого канала, потребляемую этим сервисным потоком совместно со всеми сервисными потоками прямого канала этой абонентской станции, для которых вид кодирования и модуляции и значение мощности передачи уже выбраны, используя долю ресурса кадра прямого канала, потребляемую совместно всеми сервисными потоками прямого канала этой абонентской станции, для которых вид кодирования и модуляции и значение мощности передачи уже выбраны, средний размер блоков данных сервисного потока, передаваемых в каждом кадре, вид кодирования и модуляции и значение мощности передачи, выбранные для этого сервисного потока, заданное положение границы между кадрами прямого и обратного каналов, число частотных подканалов в кадре прямого канала, максимальное значение мощно