Управление множеством модемов в терминале беспроводной связи с использованием определяемых значений энергии на бит

Управление множеством модемов в терминале беспроводной связи с использованием определяемых значений энергии на бит

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится, в общем, к подвижным терминалам (оконечным устройствам) беспроводной связи и, в частности, к подвижным терминалам беспроводной связи, имеющим множество модемов, которые ограничены в своей работе пределом совокупной мощности передачи для всех модемов.

Уровень техники

Во время вызова (длящегося соединения) по передаче данных, установленного между подвижным терминалом беспроводной связи (ПТБС, MWTI) и удаленной станцией, подвижный терминал беспроводной связи может передавать данные удаленной станции по «обратному» каналу связи. Также ПТБС может принимать данные от удаленной станции по «прямому» каналу связи. Существует и становится все более насущной потребность в увеличении ширины полосы пропускания при передаче и приеме, то есть скоростей передачи данных, достижимых в прямом и обратном каналах связи.

Обычно ПТБС включает в себя усилитель мощности передачи, предназначенный для усиления мощности входного радиочастотного (РЧ) сигнала. Усилитель мощности формирует усиленный выходной радиочастотный сигнал, выходная мощность которого зависит от входной мощности входного сигнала. Чрезмерно высокая входная мощность может вызвать перегрузку усилителя мощности и тем самым вызвать превышение выходной мощностью допустимого рабочего предела мощности передачи, принятого для данного усилителя мощности. Это, в свою очередь, может вызвать нежелательное искажение выходного радиочастотного сигнала, включая неприемлемые внеполосные радиочастотные излучения.

Следовательно, существует потребность в том, чтобы тщательно контролировать входную и/или выходную мощность усилителя мощности передачи в ПТБС, так чтобы избежать перегрузки усилителя мощности. Существует и связанная с этим потребность в том, чтобы контролировать выходную мощность согласно только что сказанному, при этом минимизируя, насколько это возможно, любое уменьшение ширины полосы пропускания прямого и обратного каналов связи (то есть скоростей передачи данных).

Сущность изобретения

Задачей настоящего изобретения является создание подвижного терминала беспроводной связи (ПТБС), который максимизирует общую ширину занимаемой полосы частот как в направлении обратных, так и в направлении прямых каналов связи, используя множество одновременно работающих каналов связи, каждый из которых связан с соответствующим одним из множества модуляторов-демодуляторов (модемов) данного ПТБС.

Другой задачей настоящего изобретения является создание ПТБС, который объединяет множество сигналов передачи с модуляторов-демодуляторов (модемов) в совокупный сигнал передачи (который является совокупным сигналом в обратном канале связи), так что может быть использован единственный усилитель мощности передачи. Это дает то преимущество, что по сравнению с известными системами, использующими множество усилителей мощности, уменьшается потребление энергии, стоимость и требуемое пространство.

Другой задачей настоящего изобретения является тщательный контроль совокупной входной и/или выходной мощности усилителя мощности передачи, благодаря чему удается избежать искажения сигнала на выходе усилителя мощности. Связанная с этим задача изобретения заключается в том, чтобы совокупную входную и/или выходную мощность контролировать таким образом, чтобы максимизировать ширину полосы пропускания (то есть пропускную способность при передаче данных) как в направлении обратных, так и в направлении прямых каналов связи.

Эти задачи решаются несколькими способами. Во-первых, в каждом из множества модемов терминала беспроводной связи устанавливаются пределы индивидуальных мощностей передачи, что ограничивает соответствующие индивидуальные мощности передачи модемов. Каждый предел индивидуальной мощности передачи выводится, частично, из предела совокупной мощности передачи для всех модемов. Все вместе пределы индивидуальных мощностей передачи совместно ограничивают совокупную мощность передачи всех модемов.

Во-вторых, согласно настоящему изобретению осуществляется контроль общего количества модемов, которым разрешено передавать данные в любой данный момент времени так, чтобы максимизировать совокупную скорость передачи данных терминала беспроводной связи, сохраняя при этом совокупную мощность передачи всех модемов на уровне ниже предела совокупной мощности передачи. Для этого настоящее изобретение предусматривает сбор и/или определение статистических показателей передачи данных модемом, соответствующих предыдущему периоду или циклу передачи терминала беспроводной связи. Статистические показатели передачи данных модемами могут включать в себя индивидуальные скорости передачи данных модемами и индивидуальные мощности передачи модемов, совокупную скорость передачи данных всеми модемами и совокупную мощность передачи для всех модемов при их объединении.

Эти статистические показатели используются для определения среднего значения энергии на переданный бит по всем модемам, или, в качестве альтернативы, индивидуальных значений энергии на переданный бит для каждого из модемов, эти значения соответствуют предыдущему циклу передачи данных терминалом беспроводной связи. После этого либо среднее значение, либо индивидуальные значения энергии на переданный бит используются для определения максимального количества «активных» модемов, которые могут быть назначены для передачи данных одновременно и предпочтительно на их (модемов) максимальных скоростях передачи данных, без превышения при этом предела совокупной мощности передачи терминала беспроводной связи. Это максимальное количество активных модемов назначается для передачи данных во время следующего цикла передачи данных терминалом беспроводной связи. Согласно изобретению этот процесс повторяют периодически с тем, чтобы с течением времени обновлять значение максимального количества активных модемов. Таким образом, в настоящем изобретении делается попытка в упреждающей манере избежать состояний «превышения предела» в модемах терминала беспроводной связи. Превысивший предел модем имеет фактическую мощность передачи или, в качестве альтернативы, запрошенную мощность передачи, превышающую предел индивидуальной мощности передачи, установленный в этом модеме.

В настоящем изобретении для передачи данных в направлении обратного канала связи назначаются только активные модемы. «Неактивные» модемы - это модемы, которые не назначены для передачи данных. Однако согласно настоящему изобретению «неактивные» модемы способны принимать данные в направлении прямого канала связи, тем самым, поддерживая в терминале беспроводной связи высокую пропускную способность прямого канала связи, даже в случае, когда модемы неактивны в направлении обратного канала связи.

Настоящее изобретение относится к терминалу беспроводной связи, включающему в себя множество (N) модемов беспроводной связи. У этих N модемов их соответствующие выходы передачи объединены и образуют совокупный выход передачи. N модемов могут одновременно передавать данные в направлении обратного канала связи и принимать данные в направлении прямого канала связи. Терминал беспроводной связи ограничен в своей работе пределом совокупной мощности передачи. Один аспект настоящего изобретения представляет собой способ, включающий в себя этапы, на которых назначают множество М активных модемов (которые являются активными индивидуальными элементами) из числа N модемов для передачи полезных данных, где М меньше или равно N; осуществляют мониторинг сообщений о состоянии, по меньшей мере, от активных модемов; определяют на основе сообщений о состоянии, требуется или нет корректировка/изменение количества активных модемов для того, чтобы максимизировать совокупную скорость передачи данных N модемов при сохранении совокупной мощности передачи N модемов на уровне или ниже уровня предела совокупной мощности передачи; и изменяют количество активных модемов в случае, когда определено, что количество активных модемов должно быть изменено для сохранения уровня совокупной мощности передачи этих N модемов на уровне или ниже уровня предела совокупной мощности передачи. Этот и дополнительные аспекты настоящего изобретения описываются ниже.

Этап определения может включать в себя этап, на котором определяют максимальное количество активных модемов, которые могут одновременно передавать данные, причем каждый на заданной максимальной скорости передачи данных, сохраняя при этом совокупную мощность передачи N модемов на уровне или ниже уровня предела совокупной мощности передачи, и этап, на котором сравнивают максимальное количество активных модемов с количеством М активных модемов. Максимальное количество может быть определено посредством определения среднего значения энергии на переданный бит по, по меньшей мере, М активным модемам и предела совокупной мощности передачи. В данном случае подлежащие мониторингу сообщения о состоянии показывают соответствующую скорость передачи данных для каждого из N модемов, в то время как определение среднего значения энергии на переданный бит может включать в себя определение совокупной, по N модемам, скорости передачи данных на основе их соответствующих скоростей передачи данных и определение совокупной мощности передачи. Сообщения о состоянии, охваченные мониторингом, могут показывать соответствующую мощность передачи для каждого из N модемов.

В дополнительных аспектах этого способа следующие активные модемы могут быть выбраны как максимальное количество модемов, имеющих самые низкие среди N модемов индивидуальные значения энергии на переданные биты, и процесс назначения повторяется с использованием этих следующих активных модемов. Количество активных модемов может быть увеличено до максимального количества в случае, когда максимальное количество больше чем М, и уменьшено до максимального количества в случае, когда максимальное количество меньше чем М.

Способ может включать в себя этапы, на которых активируют выбранный и ранее неактивный модем из числа N модемов, посредством чего увеличивают количество активных модемов; и увеличивают соответствующий предел мощности передачи в выбранном одном из N модемов. В качестве альтернативы, производят отмену назначения выбранного и перед этим активного модема из числа N модемов, посредством чего уменьшают количество активных модемов; а соответствующий предел мощности передачи в выбранном одном из N модемов уменьшают. Каждый из N модемов выполнен с возможностью передачи данных на, по меньшей мере, одной скорости из числа максимальной скорости передачи данных и минимальной скорости передачи данных; и максимальное количество активных модемов основано на минимальной и максимальной скоростях передачи данных, равно как и на среднем значении энергии на переданный бит и пределе совокупной мощности передачи.

N модемов могут быть рассортированы согласно их соответствующим индивидуальным значениям энергии на переданные биты, и назначение модемов включает в себя использование максимального количества активных модемов, имеющих самые низкие, среди N модемов, индивидуальные значения энергии на переданные биты.

Изобретение также включает в себя способ динамической калибровки терминала передачи данных, включающего в себя N модемов беспроводной связи, у которых их соответствующие выходы передачи объединены и образуют совокупный выход передачи, причем способ включает в себя этапы, на которых назначают каждый из N модемов для одновременной передачи соответствующих данных; принимают соответствующие сообщаемые значения мощностей P_Rep(i) передачи от N модемов, соответствующие случаю, когда N модемов осуществляют одновременную передачу, где i обозначает соответствующий модем от 1 до N; измеряют совокупную мощность Р_Agg, передачи, соответствующую случаю, когда N модемов осуществляют одновременную передачу; формируют уравнение, представляющее совокупную мощность передачи как кумулятивную функцию каждого сообщаемого значения мощности P_Rep(i) передачи и соответствующего неизвестного коэффициента g(i) усиления, зависящего от модема; повторяют эти этапы N раз для формирования системы из N уравнений; и определяют из этой системы из N уравнений все зависящие от модемов коэффициенты усиления. Кроме того, эти этапы могут периодически повторяться так, чтобы зависящие от модемов коэффициенты усиления периодически обновлялись.

В дополнительных аспектах изобретения предлагается терминал беспроводной связи, ограниченный в своей работе пределом совокупной мощности передачи и имеющий N модемов беспроводной связи, у которых их соответствующие выходы передачи объединены и образуют совокупный выход передачи. Терминал содержит средство для назначения множества М активных модемов из числа N модемов для передачи полезных данных, где М меньше или равно N; средство для мониторинга сообщений о состоянии по меньшей мере, от активных модемов; средство для определения на основе сообщений о состоянии, требуется ли изменение количества активных модемов для максимизации совокупной скорости передачи данных N модемов при сохранении совокупной мощности передачи N модемов на уровне или ниже уровня предела совокупной мощности передачи; и средство для изменения количества активных модемов в случае, когда определено, что это количество должно быть изменено для сохранения уровня совокупной мощности передачи на уровне или ниже уровня предела совокупной мощности передачи.

Средство для определения в терминале беспроводной связи может содержать средство для определения максимального количества активных модемов, которые могут одновременно передавать данные, причем каждый на заданной максимальной скорости передачи данных, сохраняя при этом совокупную мощность передачи N модемов на уровне или ниже уровня предела совокупной мощности передачи, и средство для сравнения максимального количества активных модемов с количеством М активных модемов.

В дополнительных вариантах осуществления изобретения средство для определения максимального количества содержит средство для определения среднего значения энергии на переданный бит по, по меньшей мере, М активным модемам или для определения индивидуального значения энергии на переданный бит для каждого из N модемов и средство для определения максимального количества активных модемов на основе среднего или индивидуальных значений энергии на переданный бит, соответственно, и предела совокупной мощности передачи. Сообщения о состоянии, охваченные мониторингом, указывают соответствующую скорость передачи данных или мощность передачи для каждого из N модемов. Средство для определения среднего значения энергии на переданный бит содержит средство для определения совокупной, по N модемам, скорости передачи данных на основе их (модемов) соответствующих скоростей передачи данных, средство для определения совокупной мощности передачи и средство для определения среднего значения энергии на переданный бит на основе совокупной скорости передачи данных и совокупной мощности передачи.

Терминал беспроводной связи может включать в себя средство для выбора в качестве следующих активных модемов максимального количества модемов, имеющих самые низкие среди N модемов индивидуальные значения энергии на переданные биты. Средство для изменения может содержать средство для увеличения количества активных модемов до максимального количества в случае, когда максимальное количество больше чем М, и средство для уменьшения количества активных модемов до максимального количества в случае, когда максимальное количество меньше чем М. Средство для изменения может включать в себя средство для активирования выбранного и ранее неактивного модема из числа N модемов, посредством которого увеличивается количество активных модемов; и средство для увеличения соответствующего предела мощности передачи в выбранном одном из N модемов. Средство для изменения может содержать средство для деактивации выбранного и ранее активного модема из числа N модемов, посредством которого уменьшается количество активных модемов; и для уменьшения соответствующего предела мощности передачи в выбранном одном из N модемов.

В дополнительных аспектах изобретения каждый из N модемов выполнен с возможностью передачи данных на, по меньшей мере, одной скорости из числа максимальной скорости передачи данных и минимальной скорости передачи данных; и средство для определения максимального количества содержит определение этого максимального количества на основе минимальной и максимальной скоростей передачи данных, равно как и на среднем значении энергии на переданный бит и пределе совокупной мощности передачи.

Предлагается терминал беспроводной связи, ограниченный в своей работе пределом совокупной мощности передачи и имеющий N модемов беспроводной связи, у которых их соответствующие выходы передачи объединены и образуют совокупный выход передачи, и содержащий средство для определения индивидуального значения энергии на переданный бит для каждого из N модемов, осуществлявших ранее передачу, средство для определения на основе индивидуальных значений энергии на переданный бит и предела совокупной мощности передачи, максимального количества активных модемов, которые могут одновременно осуществлять передачу данных на максимальной скорости, не превышая при этом предела совокупной мощности передачи, и средство для назначения максимального количества активных модемов для передачи данных.

В дополнительных аспектах изобретения терминал беспроводной связи дополнительно содержит средство для сортировки N модемов согласно их соответствующим индивидуальным значениям энергии на переданные биты, в то время как средство назначения содержит средство для назначения максимального количества активных модемов, имеющих самые низкие, среди N модемов, индивидуальные значения энергии на переданные биты. Терминал беспроводной связи дополнительно содержит средство для мониторинга сообщений о состоянии, по меньшей мере, от активных модемов, которые (сообщения) совместно включают в себя оценку мощности передачи каждого активного модема, при этом средство для определения индивидуальных значений энергии на переданные биты содержит средство для определения на основе каждой оценки мощности передачи соответствующего индивидуального значения энергии на переданный бит.

Предлагается устройство для динамической калибровки терминала беспроводной связи, включающего в себя N модемов беспроводной связи, у которых их соответствующие выходы передачи объединены и образуют совокупный выход передачи. Устройство содержит средство для назначения каждого из N модемов для одновременной передачи соответствующих данных; средство для приема соответствующих сообщенных значений мощностей P_Rep(i) передачи от N модемов; измеритель мощности, подключенный к совокупному выходу передачи, для измерения совокупной мощности Р_Agg передачи для N модемов; средство для формирования представления совокупной мощности передачи в виде кумулятивной функции каждого сообщенного значения мощности P_Rep(i) передачи и соответствующего неизвестного коэффициента g(i) усиления, зависящего от модема, причем средство для назначения, средство для приема, измеритель мощности и средство для формирования повторяют осуществление своих соответствующих функций N раз для формирования системы из N уравнений; и средство для определения из этой системы из N уравнений всех зависящих от модемов коэффициентов усиления.

Перечень фигур чертежей

Признаки, задачи и преимущества настоящего изобретения станут более понятны из подробного описания, приводимого ниже, при рассмотрении его в связи с чертежами, где одинаковые ссылочные символы идентифицируют одни и те же или аналогичные элементы на всех чертежах и где:

Фиг.1 - иллюстрация приводимой в качестве примера системы беспроводной связи.

Фиг.2 - структурная схема приводимого в качестве примера подвижного терминала беспроводной связи.

Фиг.3 - структурная схема приводимого в качестве примера модема, представляющего индивидуальные модемы подвижного терминала беспроводной связи, показанного на Фиг.2.

Фиг.4 - иллюстрация приводимого в качестве примера кадра данных, который может быть передан или принят любым из модемов, показанных на Фигурах 2 и 3.

Фиг.5 - иллюстрация приводимого в качестве примера сообщения о состоянии от модемов, показанных на Фигурах 2 и 3.

Фиг.6 - блок-схема последовательности операций приводимого в качестве примера способа, выполняемого каждым из модемов, показанных на Фигурах 2 и 3.

Фиг.7 - блок-схема последовательности операций приводимого в качестве примера способа, выполняемого подвижным терминалом беспроводной связи.

Фиг.8 - блок-схема последовательности операций, расширяющей способ, показанный на Фиг.7.

Фиг.9 - блок-схема последовательности операций, расширяющей способ, показанный на Фиг. 7.

Фиг.10 - блок-схема последовательности операций другого приводимого в качестве примера способа, выполняемого подвижным терминалом беспроводной связи.

Фиг.11 - приводимый в качестве примера график Мощность от индекса модема (i), идентифицирующего соответствующие модемы из числа модемов, показанных на Фиг.2, причем на графике изображены единообразные пределы мощности передачи модемов. Фиг.11 также представляет приводимый в качестве примера сценарий передачи данных, осуществляемый в подвижном терминале беспроводной связи, показанном на Фиг.2.

Фиг.12 - другой приводимый в качестве примера сценарий передачи данных, аналогичный тому, что показан на фиг.11.

Фиг.13 - иллюстрация альтернативного «суживающегося» варианта реализации для пределов мощностей передачи модемов.

Фиг.14 - блок-схема последовательности операций приводимого в качестве примера способа калибровки модемов в подвижном терминале беспроводной связи, показанном на Фиг.2.

Фиг.15 - блок-схема последовательности операций приводимого в качестве примера способа управления подвижным терминалом беспроводной связи с использованием динамически обновляемых пределов индивидуальных мощностей передачи модемов.

Фиг.16 - блок-схема последовательности операций приводимого в качестве примера способа, расширяющего способ, показанный на Фиг. 15.

Фиг.17 - блок-схема последовательности операций приводимого в качестве примера способа определения максимального количества активных модемов с использованием среднего, по модемам, значения энергии на переданный бит.

Фиг. 18 - блок-схема последовательности операций приводимого в качестве примера способа определения максимального количества активных модемов с использованием индивидуального значения энергии на переданный бит для каждого из модемов.

Фиг.19 - графическое представление различных вариантов реализации пределов мощности передачи модемов.

Фиг. 20 - функциональная блок-схема приводимого в качестве примера контроллера подвижного терминала беспроводной связи, показанного на Фиг.2, для выполнения способов по настоящему изобретению.

Подробное описание вариантов осуществления изобретения

Разработано большое разнообразие систем и технологий связи с множественным доступом, предназначенных для передачи информации между большим количеством пользователей систем. Тем не менее, значительными преимуществами над другими схемами модуляции, особенно при предоставлении услуг большому количеству пользователей системы связи, обладают технологии модуляции с расширенным спектром сигнала, такие как те, что используются в системах связи множественного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA). Такие технологии раскрыты в описании патента США № 4,901,307, который выдан 13 февраля 1990 года под названием «Spread Spectrum Multiple Access Communication System Using Satellite or Terrestrial Repeaters» («Система связи множественного доступа с расширенным спектром сигнала, использующая спутниковые или наземные ретрансляторы»), и патента США № 5,691,174, который выдан 25 ноября 1997 года и озаглавлен «Method and Apparatus for Using Full Spectrum Transmitted Power in a Spread Spectrum Communication System for Tracking Individual Recipient Phase Time and Energy» («Способ и устройство для использования мощности передачи полного спектра в системах связи с расширенным спектром сигнала для отслеживания фазы времени и энергии отдельного получателя информации») причем правами на оба этих патента обладает правообладатель по настоящему изобретению, и оба этих патента во всей своей полноте включены в настоящее описание посредством ссылки.

Способ обеспечения мобильной связи по протоколу CDMA был стандартизирован в Соединенных штатах Ассоциацией промышленности средств телекоммуникации в стандарте TIA/EIA/IS-95-A, озаглавленном «Mobile Station - Base Station Compatibility Standard for Dual Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System» («Стандарт совместимости подвижной станции - базовой станции для двухрежимной широкополосной системы сотовой связи с расширенным спектром сигнала»), называемом в данном описании стандартом IS-95. Другие системы связи описаны в других стандартах, таких как стандарты IMT-2000/UM или International Mobile Telecommunications System 2000/Universal Mobile Telecommunications System («Международная система мобильных телекоммуникаций 2000/Универсальная система мобильных телекоммуникаций»), охватывающие те протоколы, которые именуются широкополосным CDMA (WCDMA - широкополосный множественный доступ с кодовым разделением каналов), cdma2000 (такой как, например, стандарты cdma2000 1х и 3х) или TD-SCDMA (Множественный доступ с синхронным разделением по времени и частоте).

I. Пример среды передачи данных

Фиг. 1 представляет собой иллюстрацию приводимой в качестве примера системы 100 беспроводной связи (СБС, WCS), которая включает в себя базовую станцию 112, два спутника 116а и 116 и два связанных с ними шлюза (также именуемых в данном описании как концентраторы) 120а и 120b. Эти элементы участвуют в осуществлении беспроводной связи с абонентскими терминалами 124а, 124b и 124с. Обычно базовые станции и спутники/шлюзы являются компонентами отдельных наземных и основанных на спутниках систем связи. Однако эти отдельные системы могут взаимодействовать как всеобъемлющая инфраструктура связи.

Хотя на Фиг.1 проиллюстрированы единственная базовая станция 112, два спутника 116 и два шлюза 120, для достижения требуемой пропускной способности системы связи и географического охвата может быть использовано любое количество этих элементов. Например, одна иллюстративная реализация системы 100 беспроводной связи включает в себя 48 или более спутников, движущихся в восьми различных орбитальных плоскостях по низкой околоземной орбите (НОО, LEO), для обслуживания большого количества абонентских терминалов 124.

Термины «базовая станция» и «шлюз» также иногда используются один вместо другого, причем каждый из них обозначает фиксированную центральную станцию связи, но при этом под шлюзами, такими как шлюзы 120, в данной области техники понимаются узко специализированные базовые станции, которые направляют сигналы связи через спутниковые ретрансляторы, в то время как базовые станции (также иногда именуемые как центры сот), такие как базовые станции 112, используют наземные антенны для направления сигналов связи в пределах окружающих географических областей.

В данном примере абонентские терминалы 124 каждый имеют или включают в себя аппарат или устройство беспроводной связи, такие как сотовый телефонный аппарат, микроволновая трубка беспроводной связи, устройство передачи и приема данных или приемник сигналов поискового вызова или приемник для определения местоположения, но не ограничиваются ими. Кроме того, каждый из абонентских терминалов 124 может быть переносным, портативным, как в случае устройств, смонтированных на транспортных средствах (включающих в себя, например, легковые и грузовые автомобили, плавающие средства, поезда и самолеты), или фиксированным в зависимости от того, что требуется. Например, на Фиг.1 приводится иллюстрация абонентского терминала 124а в виде фиксированного телефонного аппарата или устройства передачи и приема данных, абонентского терминала 124b в виде переносного устройства и абонентского терминала 124с в виде портативного устройства, устанавливаемого на транспортное средство. В некоторых системах связи в зависимости от установившихся предпочтений устройства беспроводной связи также иногда именуются подвижными терминалами беспроводной связи, абонентскими терминалами, подвижными устройствами беспроводной связи, абонентскими модулями, подвижными модулями, подвижными станциями, подвижными радиостанциями, или просто «пользователями», «подвижными установками», «терминалами» или «абонентами».

Абонентские терминалы 124 осуществляют беспроводную связь с другими элементами системы 100 беспроводной связи посредством систем связи стандарта CDMA. Однако настоящее изобретение может использоваться и в системах, которые используют другие технологии связи, такие как множественный доступ с разделением каналов по времени (TDMA) и множественный доступ с частотным разделением каналов (FDMA), или другие формы сигнала или технологии, перечисленные выше (WCDMA, CDMA2000 ....).

Обычно радиолуч из источника радиолуча, такого как базовая станция 112 или спутники 116, покрывает различные географические области согласно заранее определенным диаграммам направленности. Радиолучи на различных частотах, также именуемые каналами CDMA, мультиплексированными каналами с частотным разделением (FDM) или «суб-лучами» могут быть направлены таким образом, чтобы перекрывать один и тот же район. Также специалистам в данной области техники легко понять, что рабочая зона радиолуча или зоны обслуживания для множества спутников или диаграммы направленности антенн для множества базовых станций могли бы быть спроектированы таким образом, чтобы перекрывать друг друга полностью или частично в некотором заданном районе, зависящем от конструкции системы связи и типа предлагаемого обслуживания и от того, достигнуто или нет пространственное разнесение.

На Фиг. 1 проиллюстрировано несколько приводимых в качестве примера трактов сигналов. Например, каналы связи 130а-с обеспечивают обмен сигналами между базовой станцией 112 и абонентскими терминалами 124. Аналогичным образом, каналы связи 138а-d обеспечивают обмен сигналами между спутниками 116 и абонентскими терминалами 124. Связь между спутниками 116 и шлюзами 120 обеспечивается каналами связи 146а-d.

Абонентские терминалы 124 способны осуществлять двунаправленную связь с базовой станцией 112 и/или спутниками 116. По существу, каналы связи 130 и 138 каждый включают в себя прямой канал связи и обратный канал связи. Прямой канал связи передает информационные сигналы на абонентский терминал 124. В случае наземной связи в системе 100 беспроводной связи прямой канал связи передает информационные сигналы от базовой станции 112 на абонентский терминал 124 по каналу 130 связи. Прямой канал связи, основанный на использовании спутника, в контексте системы 100 беспроводной связи передает информацию от шлюза 120 на спутник 116 по каналу 146 связи, и со спутника 116 на абонентский терминал 124 по каналу 138 связи. Таким образом, прямые наземные каналы связи обычно включают в себя единственный тракт беспроводного сигнала, в то время как каналы связи, основанные на использовании спутников, обычно включают в себя два или более трактов беспроводного сигнала между абонентским терминалом и шлюзом через, по меньшей мере, один спутник (многолучевое распространение сигнала здесь не рассматривается).

В контексте системы 100 беспроводной связи обратный канал связи передает информационные сигналы от абонентского терминала 124 либо на базовую станцию 112, либо на шлюз 120. Аналогично прямым каналам связи в системе 100 беспроводной связи обратные каналы связи обычно требуют единственный тракт беспроводных сигналов для наземной связи и два тракта беспроводных сигналов для связи, основанной на использовании спутника. Система 100 беспроводной связи может изображать различные возможности в области связи, предоставляемые на этих прямых каналах связи, такие как услуги связи с низкой скоростью передачи данных (LDR) и с высокой скоростью передачи данных (HDR). Приводимая в качестве примера услуга связи с низкой скоростью передачи данных обеспечивает прямые каналы связи, имеющие скорости передачи данных от 3 килобитов в секунду (кбит/с) до 9,6 килобитов в секунду, в то время как приводимая в качестве примера услуга связи с высокой скоростью передачи данных поддерживает типичные скорости передачи данных до 604 килобитов в секунду и выше.

Как было сказано выше, система 100 беспроводной связи осуществляет беспроводную связь в соответствии с технологиями CDMA. Таким образом, сигналы, передаваемые по прямому и обратному каналам связи, входящим в каналы связи 130, 138 и 146, передают сигналы, которые закодированы, расширены по спектру и канализированы в соответствии с CDMA-стандартами передачи данных. Кроме того, для этих прямых и обратных каналов связи может быть использовано поблоковое расслоение данных. Эти блоки передаются в кадрах, имеющих заданную продолжительность, такую как 20 миллисекунд.

Базовая станция 112, спутники 116 и шлюзы 120 могут регулировать мощность сигналов, которые они передают по прямым каналам связи системы 100 беспроводной связи. Эта мощность (именуемая в данном описании как мощность передачи прямого канала связи) может изменяться в зависимости от абонентского терминала 124 и в зависимости от времени. Этот признак, заключающийся в изменении мощности во времени, может быть использован на покадровой основе. Такие регулировки мощности осуществляются для того, чтобы удерживать частоту появления ошибочных битов (BER) в конкретных требуемых пределах, уменьшить помехи и сберечь мощность передачи.

Абонентские терминалы 124 могут регулировать мощность сигналов, которые они передают по обратным каналам связи системы 100 беспроводной связи под управлением шлюза 120 и базовых станций 112. Эта мощность (именуемая в данном описании как мощность передачи обратного канала связи) может изменяться в зависимости от абонентского терминала 124 и в зависимости от времени. Этот признак, заключающийся в изменении мощности во времени, может быть использован на покадровой основе. Такие регулировки мощности осуществляются для того, чтобы удерживать частоту появления ошибочных битов (BER) в конкретных требуемых пределах, уменьшить помехи и сберечь мощность передачи.

Примеры технологий для осуществления контроля мощности в системах связи стандарта CDMA можно найти в патентах США №5,383,219, озаглавленном «Fast Forward Link Power Control In A Code Division Multiple Access System» («Оперативный контроль мощности прямого канала связи в системе множественного доступа с кодовым разделением каналов»), № 5,396,516, озаглавленный «Method And System For The Dynamic Modification Of Control Parameters In A Transmitter Power Control System» («Способ и система для динамического изменения контролируемых параметров в системе контроля мощности передатчика»), и № 5,056,109, озаглавленный «Method and Apparatus for Controlling Transmission Power in a CDMA Cellular Mobile Telephone System» («Способ и устройство для контроля мощности передачи в системе сотовой мобильной телефонной связи стандарта CDMA»), причем эти патенты включены в настоящее описание посредством ссылки.

II. Подвижный терминал беспроводной связи

Фиг.2 представляет собой структурную схему приводимого в качестве примера подвижного терминала 206 беспроводной связи (ПТБС 206), сконструированного и управляемого в соответствии с принципами настоящего изобретения. ПТБС 206 осуществляет беспроводную связь с базовой станцией или шлюзом (именуемых удаленной станцией), не показанных на Фиг.2. Также ПТБС 206 может осуществлять связь с абонентским терминалом. ПТБС 206 принимает данные из внешних источников данных/приемников данных, таких как сеть передачи данных, терминалы ввода данных и т.п., по каналу 210 связи, такому как, например, канал связи Ethernet. Также ПТБС 206 отправляет данные внешним источникам данных/приемникам данных по каналу 210 связи.

ПТБС 206 включает в себя антенну 208, предназначенную для передачи сигналов удаленной станции и приема си