Синхронная маршрутизация между пикосетями

Синхронная маршрутизация между пикосетями

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится, в основном, к радиосвязи, и более конкретно, к различным системам и способам для планирования прямой и многопролетной (с множеством транзитных участков) передач внутри сети связи.

Уровень техники

При обычной радиосвязи для поддержания связи для некоторого количества мобильных устройств, в основном, используют сеть доступа. Эти сети доступа, обычно, реализованы несколькими стационарными базовыми станциями, рассредоточенными по географической области. Географическая область, в основном, подразделяется на меньшие области, известные как ячейки. Каждая базовая станция может быть сконфигурирована для обслуживания всех мобильных устройств в соответственной ячейке. В результате сеть доступа не может быть просто переконфигурирована для учета изменяющихся запросов на трафик по различным сотовым областям.

В противоположность обычной сети доступа специальные (временные) сети являются динамическими. Специальная сеть может быть сформирована, когда принимается решение о соединении некоторого количества устройств радиосвязи, часто определяемых, как терминалы для совместного объединения для формирования сети. Так как терминалы в специальных сетях функционируют и как хосты, и как маршрутизаторы, сеть может быть просто переконфигурирована для удовлетворения существующих запросов на трафик в более эффективном режиме. Кроме того, специальные сети не требуют инфраструктуры, требуемой обычными сетями доступа, делая выбор специальных сетей привлекательным в будущем.

Полностью специальная сеть, состоящая из одноразовых соединений, в основном приводит к очень неэффективной связи. Для повышения эффективности терминалы могут быть организованы в коллекцию пикосетей. "Пикосеть" является совокупностью терминалов в непосредственной близости друг от друга. Каждая пикосеть может иметь главный терминал, который планирует передачи внутри своей пикосети.

Существуют многочисленные способы множественного доступа для поддержки связи в специальных сетях. В виде возможного варианта, обычным способом является схема множественного доступа с частотным разделением каналов (FDMA, МДЧР). Обычно FDMA содержит распределение отдельных участков общей ширины полосы частот индивидуальным соединениям между двумя терминалами в пикосети. Хотя эта схема может быть эффективной для непрерывной связи, лучшее использование общей ширины полосы частот может быть достигнуто, когда не требуется такая постоянная, непрерывная связь.

Другие схемы множественного доступа включают в себя множественный доступ с временным разделением каналов (TDMA, МДВР). Эти схемы TDMA могут быть особенно эффективны при распределении ограниченной ширины полосы частот по некоторому количеству терминалов, для которых не требуется непрерывная связь. Схемы TDMA, обычно, выделяют каждому каналу связи между двумя терминалами всю ширину полосы частот в обозначенные интервалы времени.

Для поддержки нескольких передач в течение каждого интервала времени совместно с TDMA могут использоваться способы множественного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA, МДКР). Это может быть достигнуто при передаче каждого сигнала в обозначенный интервал времени с различным кодом, который модулирует несущую, и вследствие этого расширяет сигнал. Передаваемые сигналы могут быть разделены в терминале приемника демодулятором, который использует соответствующий код для действия, обратного расширению полезного сигнала. Помехи (нежелательные сигналы), коды которых являются не соответствующими, не подвергаются сужению и способствуют только шуму.

В системах TDMA, которые используют связь с расширенным спектром, каждый главный терминал может планировать передачи внутри своей пикосети так, чтобы не вызывать чрезмерные взаимные помехи. Однако управлять помехами передач по нескольким пикосетям может быть более затруднительно. Соответственно, требуется надежный и эффективный алгоритм планирования. Алгоритм планирования может использоваться для планирования прямой и многопролетной передач по нескольким пикосетям, так чтобы не вызывать чрезмерные помехи.

Сущность изобретения

Согласно одному аспекту настоящего изобретения, способ планирования связи заключается в том, что планируют передачу между пикосетями между первым передающим и приемным терминалами, включая планирование в первом приемном терминале уровня мощности для передачи между пикосетями, которая удовлетворяет целевому параметру качества, и планируют передачу внутри пикосети между вторыми передающим и приемным терминалами, включая планирование во втором приемном терминале уровня мощности для передачи внутри пикосети, которая удовлетворяет целевому параметру качества. Передачу внутри пикосети планируют одновременно с передачей между пикосетями. Способ может быть выполнен планировщиком, функционирующим в терминале связи, или любым другим средством.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения, способ планирования связи заключается в том, что принимают в первой пикосети информацию, относящуюся к запланированной передаче между пикосетями, из второй пикосети, и планируют несколько передач внутри пикосети в первой пикосети, при этом ни одна из передач внутри пикосети не запланирована одновременно с передачей между пикосетями. Способ может быть выполнен планировщиком, функционирующим в терминале связи, или любым другим средством.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, способ планирования связи заключается в том, что принимают в первой пикосети информацию синхронизации, относящуюся к запланированной передаче между пикосетями из первого передающего терминала во второй пикосети в первый приемный терминал в первой пикосети. Способ дополнительно включает этапы, на которых планируют передачу внутри пикосети между вторым передающим и приемным терминалами в первой пикосети одновременно с передачей между пикосетями, планируют в первом приемном терминале уровень мощности для передачи между пикосетями, которая удовлетворяет целевому параметру качества, и планируют во втором приемном терминале уровень мощности для передачи внутри пикосети, которая удовлетворяет целевому параметру качества.

Согласно дополнительному аспекту настоящего изобретения, терминал связи содержит средство для планирования передачи между пикосетями между первым передающим и приемным терминалами, включая планирование в первом приемном терминале уровня мощности для передачи между пикосетями, которая удовлетворяет целевому параметру качества, и средство для планирования передачи внутри пикосети между вторым передающим и приемным терминалами, включая планирование во втором приемном терминале уровня мощности для передачи внутри пикосети, которая удовлетворяет целевому параметру качества, причем передачу внутри пикосети планируют одновременно с передачей между пикосетями.

Понятно, что из последующего подробного описания для специалистов в данной области техники станут очевидны другие варианты осуществления настоящего изобретения, при этом различные варианты осуществления изобретения изображены и описаны иллюстративно. Как будет понятно, изобретение выполнено с возможностью других и отличных вариантов осуществления, и, не удаляясь от сущности и не выходя из объема настоящего изобретения, его отдельные детали могут быть изменены в различных отношениях. Соответственно, чертежи и подробное описание должны рассматриваться как по сути иллюстративные, а не ограничивающие.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Приложенные чертежи посредством возможных вариантов, а не ограничений, иллюстрируют аспекты настоящего изобретения.

Фиг.1 - концептуальная диаграмма, иллюстрирующая возможный вариант пикосети.

Фиг.2 - концептуальная диаграмма, иллюстрирующая возможный вариант двух пикосетей, формирующих группу пикосетей.

Фиг.3 - концептуальная диаграмма, иллюстрирующая возможный вариант кадра Управления доступом к среде (MAC УДС) для управления связью пикосетей.

Фиг.4 - концептуальная блок-схема, иллюстрирующая возможный вариант терминала, выполненного с возможностью функционирования внутри пикосети.

Фиг.5 - функциональная блок-схема, иллюстрирующая возможный вариант приемопередатчика и процессора основной полосы частот в терминале.

Фиг.6 - концептуальная диаграмма, иллюстрирующая карту топологии.

Фиг.7 - концептуальная диаграмма, иллюстрирующая возможный вариант связи между пикосетями.

Фиг.8 - концептуальная диаграмма, иллюстрирующая другой возможный вариант связи между пикосетями.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изложенное ниже подробное описание совместно с приложенными чертежами предназначено для описания различных вариантов осуществления настоящего изобретения и не предназначено для представления вариантов осуществления, в которых исключительно может быть осуществлено практически настоящее изобретение. Каждый вариант осуществления, описанный в этом раскрытии обеспечен просто в качестве возможного варианта или иллюстрации настоящего изобретения, и не должен обязательно рассматриваться как предпочтенный или имеющий преимущества перед другими вариантами осуществления. Подробное описание содержит определенные подробности для обеспечения полного понимания настоящего изобретения. Однако для специалистов в данной области техники очевидно, что настоящее изобретение может быть осуществлено практически без указанных определенных подробностей. В некоторых вариантах известные структуры и устройства изображены в виде блок-схемы, чтобы избежать затенения концепций настоящего изобретения. Акронимы и другая описательная терминология могут использоваться просто для удобства и ясности и не предназначены для ограничения контекста изобретения.

В последующем подробном описании различные аспекты настоящего изобретения могут быть описаны в контексте системы радиосвязи сверх широкой полосы частот (UWB, СШП). Хотя эти новые аспекты могут соответствовать для использования в этих применениях, для специалистов в данной области техники очевидно, что эти новые аспекты также применимы для использования в различных других средах связи. Соответственно, любая ссылка на систему связи UWB предназначена только для иллюстрации новых аспектов, при понимании того, что такие новые аспекты имеют широкий диапазон применений.

Фиг.1 иллюстрирует возможный вариант топологии сети для пикосети в системе радиосвязи. Пикосеть 102 изображена с главным терминалом 104, поддерживающим связь между несколькими терминалами-членами 106. Терминалы могут быть стационарными или в движении, например терминалом, который несет пользователь, когда идет пешком, или в транспортном средстве, самолете, корабле или подобном. Термин "терминал" предназначен для охвата любого вида устройства мобильной связи, включая сотовые телефоны или радиотелефоны, персональные ассистенты данных (PDA), портативные компьютеры, внешние или внутренние модемы, PC-платы или любые другие подобные устройства. Внутри пикосети 102 главный терминал 104 может быть выполнен с возможностью осуществления связи с каждым из терминалов-членов 106. Терминалы-члены 106 могут быть также выполнены с возможностью осуществления прямой связи друг с другом под управлением главного терминала 104. Как более подробно поясняется ниже, каждый терминал-член 106 в пикосети 102 может быть также выполнен с возможностью осуществления прямой связи с терминалами за пределами пикосети. Главный терминал 104 может осуществлять связь с терминалами-членами 106 с использованием схемы множественного доступа, такой как TDMA, FDMA, CDMA или другой схемы множественного доступа. Для иллюстрации различных аспектов настоящего изобретения, сети радиосвязи, описанные в этом раскрытии, будут рассмотрены в контексте гибридной схемы множественного доступа, применяющей технологии и TDMA и CDMA. Для специалистов в данной области техники очевидно, что настоящее изобретение никоим образом не ограничено такими схемами множественного доступа.

Пикосеть может быть сформирована различным образом. В виде возможного варианта, когда терминал включают первоначально, он может осуществлять поиск пилот-сигналов из различных главных терминалов пикосетей. Широковещание пилот-сигнала из главного терминала каждой пикосети может быть в виде немодулированного сигнала с расширенным спектром или в другом виде - опорным сигналом. При связи с расширенным спектром для расширения пилот-сигнала может использоваться код псевдослучайного шума (PN, ПШ), уникальный для главного терминала каждой пикосети. С использованием процесса корреляции терминал может осуществлять поиск всех возможных PN кодов, для локализации пилот-сигнала из главного терминала, такого как пилот-сигнал, широковещаемый из главного терминала 104 на Фиг.1. Пилот-сигнал может использоваться терминалом-членом 106 для синхронизации с главным терминалом 104. Захват пилот-сигнала с расширенным спектром известен в данной области техники.

Главный терминал 104 может использоваться для управления передачами с высокой скоростью передачи данных. Это может быть достигнуто при обеспечении возможности подключения к пикосети 102 только тех терминалов, которые могут поддерживать минимальную или пороговую скорость передачи данных с главным терминалом 104. Например, в системах связи UWB скорость передачи данных 1,2288 Мбит/с может поддерживаться на расстоянии 30-100 метров, в зависимости от условий распространения. В этих системах главный терминал 104 может быть сконфигурирован с возможностью организации пикосети 102 с терминалами-членами 106, которые могут поддерживать скорость передачи данных по меньшей мере 1,2288 Мбит/с. Если предпочтительны более высокие скорости передачи данных, то диапазон может быть ограничен дополнительно. В виде возможного варианта в системах UWB могут быть достигнуты скорости передачи данных в 100 Мбит/с в диапазоне 10 метров.

Терминал-член 106 может быть сконфигурирован с возможностью определения, может ли он удовлетворять минимальным требованиям на скорость передачи данных пикосети посредством измерения качества линии связи с использованием пилот-сигнала, широковещаемого из главного терминала 104. Как описано более подробно выше, терминал может идентифицировать пилот-сигнал посредством процесса корреляции. Затем может быть измерено качество линии связи посредством вычисления известными средствами отношения "несущая к помехе" (C/I) пилот-сигнала. Затем на основе вычисления отношения C/I терминал-член 106 может определить, может ли поддерживаться минимальная или пороговая скорость передачи данных средствами, которые также известны. Если терминал-член 106 определяет, что может поддерживаться минимальная или пороговая скорость передачи данных, то он может осуществить попытку подключиться к пикосети 102 посредством регистрации главным терминалом 104.

Терминал-член, который обеспечивает возможность связи на минимальной или пороговой скорости передачи данных с двумя (или большим количеством) главных терминалов, становится "терминалом моста внутри группы" между двумя пикосетями, и две пикосети становятся членами одной группы. Фиг.2 является возможным вариантом топологии сети, иллюстрирующим группу 202, сформированную двумя пикосетями 102 и 204. Первая пикосеть 102 группы 202 является той же пикосетью, описанной согласно фиг.1, со своим главным терминалом 104, поддерживающим несколько терминалов-членов 106. Вторая пикосеть 204 группы 202 содержит главный терминал 206, также поддерживающий несколько терминалов-членов 208. Терминал-член 106a является членом и первой и второй пикосетей 102 и 204, и, следовательно, является терминалом моста внутри группы. Если существует более одного терминала моста внутри группы между двумя пикосетями, то один из них выбирают в качестве первичного моста внутри группы, а другие являются вторичными мостами. Связь между терминалами в двух пикосетях 102 и 204 может быть прямой или может осуществляться через один из терминалов моста внутри группы.

В некоторых вариантах терминал может быть неспособен обнаружить пилот-сигнал с уровнем сигнала, достаточным для поддержания минимальной или пороговой скорости передачи данных. Это может происходить по нескольким причинам. В виде возможного варианта, терминал может находиться слишком далеко от главного терминала. В качестве альтернативы, среда распространения может быть недостаточной для поддержки требуемой скорости передачи данных. В любом случае, терминал может быть неспособен подключиться к существующей пикосети, и, следовательно, может начать функционировать как отдельный терминал, передавая свой собственный пилот-сигнал. Отдельный терминал может стать главным терминалом для новой пикосети. Другие терминалы, которые способны принимать с достаточным уровнем пилот-сигнал, широковещаемый из отдельного терминала, могут осуществить попытку захвата этого пилот-сигнала и подключиться к пикосети этого отдельного терминала.

Для поддержания связи между терминалами может использоваться периодическая структура кадра, согласно фиг.3. Этот кадр в данной области техники обычно определяют как кадр Управления доступом к среде (MAC), так как его используют для обеспечения доступа к среде передачи для терминалов. Кадр может быть любой длительности в зависимости от конкретного применения и общих проектных ограничений. В целях обсуждения будет использоваться длительность кадра в 5 мс. Кадр в 5 мс является корректным для согласования высокой скорости передачи чипов (элементарных сигналов) 650 Мчип/с и требования на поддержку скорости передачи данных вплоть до 19,2 Кбит/с.

Изображен возможный вариант структуры кадров MAC с количеством n кадров 302. Каждый кадр может быть разделен на некоторое количество временных интервалов 304, в виде возможного варианта 160 временных интервалов. Длительность временного интервала может составлять 31,25 мс, что соответствует 20312,5 чипов в 650 Мчип/с. Любое количество временных интервалов внутри кадра может быть выделено для дополнительной служебной сигнализации. В виде возможного варианта первый временной интервал 306 в кадре 302 может использоваться главными терминалами для широковещания пилот-сигнала с расширенным спектром. Пилот-сигнал может занимать весь временной интервал 306 или, в виде варианта, может быть временем, используемым совместно с каналом управления, как изображено на фиг.3. Канал управления, занимающий конец первого временного интервала 306, может быть сигналом с расширенным спектром, широковещаемым с уровнем мощности, идентичным пилот-сигналу. Главные терминалы могут использовать этот канал управления для определения состава кадра MAC.

Широковещание информации планирования может быть осуществлено с использованием одного или большего количества дополнительных каналов управления с расширенным спектром, которые занимают различные временные интервалы внутри кадра, такие как временные интервалы 308 и 310 на фиг.3. Информация планирования может содержать назначения временных интервалов для каждого активного терминала. Эти назначения временных интервалов могут быть выбраны из временных интервалов данных, занимающих участок 312 кадра 302. Также может содержаться дополнительная информация, такая как уровень мощности и скорость передачи данных для каждого активного терминала. С использованием схемы CDMA каждому заданному временному интервалу могут быть назначены также несколько пар терминалов. В этом случае информация планирования может также содержать коды расширения, которые должны использовать для отдельной связи между терминалами.

Фиг.4 - концептуальная блок-схема, иллюстрирующая одну возможную конфигурацию терминала. Как очевидно для специалистов в данной области техники, точная конфигурация терминала может варьироваться в зависимости от определенного применения и общих проектных ограничений. Для ясности и законченности, различные новые концепции будут описаны в контексте терминала UWB с возможностями расширения спектра, однако, такие новые концепции также подходят для использования в других разнообразных устройствах связи. Соответственно, любая ссылка на терминал UWB с расширенным спектром предназначена исключительно для иллюстрации различных аспектов настоящего изобретения, при понимании, что такие аспекты имеют широкий диапазон применений.

Терминал может быть выполнен с входным приемопередатчиком 402, соединенным с антенной 404. Процессор 406 основной полосы частот может быть соединен с приемопередатчиком 402. Процессор 406 основной полосы частот может быть реализован с использованием архитектуры на основе программного обеспечения или другого вида архитектуры. Архитектура на основе программного обеспечения может быть сконфигурирована с использованием микропроцессора (не изображен), который служит в качестве платформы для выполнения программ программного обеспечения, которые, среди прочего, обеспечивают исполнительное управление и функции управления всей системой, что обеспечивает возможность функционирования терминала либо как главного, либо как терминала-члена в пикосети. Процессор 606 основной полосы частот может также содержать цифровой процессор сигналов (DSP, ЦПС) (не изображен) с внедренным уровнем программного обеспечения связи, который выполняет алгоритмы, определенные для приложения, для уменьшения требований на обработку в микропроцессоре. DSP может использоваться для обеспечения различных функций обработки сигналов, таких как захват пилот-сигнала, синхронизация времени, регулировка частоты, обработка расширенного спектра, функции модуляции и демодуляции и прямое исправление ошибок.

Терминал может также содержать различные интерфейсы 408 пользователя, соединенные с процессором 406 основной полосы частот. В виде возможного варианта интерфейсы пользователя могут содержать клавиатуру, мышь, сенсорный экран, дисплей, звонок, вибратор, звуковой динамик, микрофон, камеру и/или подобное устройство.

Фиг.5 - функциональная блок-схема, иллюстрирующая возможный вариант процессора основной полосы частот и приемопередатчика. Приемопередатчик 402 может содержать приемник 502 и передатчик 504. Приемник 502 может использоваться для обнаружения полезных сигналов при наличии шума и помех и усиления их до уровня, где информация, содержащаяся в сигнале, может быть обработана процессором 406 основной полосы частот. Передатчик 504 может использоваться для модулирования информации из процессора 406 основной полосы частот на несущую и усиления модулированной несущей до уровня мощности, достаточного для излучения через антенну 404 в свободное пространство.

Процессор 406 основной полосы частот может содержать процессоры 508 и 510 сигналов на концах передачи и приема терминала. Процессоры 508 и 510 сигналов могут использоваться для захвата пилот-сигнала, синхронизации времени, регулирования частоты, обработки расширенного спектра, функций модуляции и демодуляции, прямого исправления ошибок, и/или любых других функций обработки сигналов, соответствующих поддержанию связи с другими терминалами. Как обсуждалось ранее, указанные функции обработки сигналов могут быть реализованы встроенным уровнем программного обеспечения в DSP или, в виде варианта, любым другим средством.

Процессор 406 основной полосы частот, при функционировании в качестве главного терминала, может обеспечивать функцию планировщика 506. При реализации процессора 406 основной полосы частот на основе программного обеспечения планировщиком 506 может быть программа, выполняемая на микропроцессоре. Однако, как очевидно для специалистов в данной области техники, планировщик 506 не ограничивается этим вариантом осуществления, и может быть реализован другим известным средством, включая аппаратную конфигурацию, аппаратно-программную конфигурацию, программную конфигурацию или любую их комбинацию, которая обеспечивает возможность выполнения различных описанных здесь функций.

При установке вызова между двумя терминалами планировщик 506 может использоваться для согласования вызова. Процессоры 508 и 510 сигналов на конце передачи и приема могут использоваться для связи с двумя терминалами на соответствующих каналах управления, использующих способы расширения спектра. Таким образом планировщик 506 может использоваться для определения скорости передачи данных, требуемой для поддержания вызова, посредством обмена сообщениями сигнализации. Скорость передачи данных, выбранная планировщиком 506, может быть основана на виде услуги, запрошенной известными средствами. В виде возможного варианта, если терминал-член инициирует вызов с другим терминалом-членом для поддержки видеоприложения, то планировщик 506 может определить, что вызов требует высокой скорости передачи данных. Если другой терминал-член инициирует речевой вызов в другой терминал-член, то планировщик 506 может выбрать более низкую скорость передачи данных для поддержки вызова.

Планировщик 506 может использоваться также для назначения в продолжение установки вызова блока временных интервалов двум терминалам. Количество временных интервалов, назначенных планировщиком 506, может быть основано на разнообразных суждениях в соответствии с любым алгоритмом планирования. В виде возможного варианта назначения блока могут быть сделаны на основе системы приоритетов, где речевым передачам дан приоритет над связью с большим временем ожидания. Планировщик 506 может также для максимизации пропускной способности дать приоритет передачам с высокой скоростью передачи данных. Может также рассматриваться критерий равнодоступности, который учитывает количество данных, которые должны быть переданы между двумя терминалами. Назначения временных интервалов могут быть осуществлены в виде блока, как описано выше, или рассеяны по кадру MAC. Назначения временных интервалов могут быть фиксированы для всего вызова или могут корректироваться в продолжение вызова на основе текущей нагрузки главного терминала. Специалисты в данной области техники могут легко применить существующие алгоритмы планирования к каждому определенному применению.

Планировщик 506 может быть сконфигурирован также с возможностью планирования одновременных передач для максимизации пропускной способности данных. Планирование одновременных передач должно быть осуществлено так, чтобы не вызывать взаимных помех между приемными терминалами. Это может быть достигнуто различным образом. В виде возможного варианта планировщик 506 может применять способы регулирования мощности для ограничения мощности передачи каждого терминала, занятого в одновременной передаче, до мощности, требуемой для поддержания целевого параметра качества в каждом приемном терминале. Целевым параметром качества для любого заданного приемного терминала может быть минимальное отношение C/I, требуемое для удовлетворения требований на качество обслуживания (QoS, КО) при запланированной скорости передачи данных.

Различные способы регулирования мощности, которые могут использоваться планировщиком 506 для планирования одновременных передач, сначала будут описаны в отношении передач внутри пикосети. Передачи "внутри пикосети" относятся к передачам между двумя терминалами в одной пикосети. Затем эти концепции будут расширены для охвата передач по нескольким пикосетям в одной группе. Передачи по нескольким пикосетям будут определены как передачи "между пикосетями".

Планировщик 506 может также аннулировать некоторое количество временных интервалов для одноранговых передач. Эти передачи могут требовать высокой мощности передачи, и в некоторых вариантах могут поддерживаться только при низких скоростях передачи данных. В случае, где требуются передачи высокой мощности для связи с отдельными терминалами и/или пикосетями за пределами группы, планировщик 506 может принять решение не планировать одновременно любые другие передачи.

Предполагается, что в текущий момент все активные терминалы в пикосети, изображенной на фиг.1, заняты в связи внутри пикосети, тогда планировщик 506 может использоваться для планирования одновременных передач таким образом, чтобы удовлетворялось целевое отношение C/I для каждого приемного терминала. Для этого может использоваться карта топологии пикосети. Возможный вариант карты топологии пикосети изображен на фиг.6. Карта топологии пикосети может быть создана главным терминалом по передачам, которые он принимает из терминалов-членов.

Вновь согласно фиг.5, для измерения уровня сигнала, принимаемого из терминалов-членов при запланированных передачах, может использоваться вычислительный модуль 516. Так как управление синхронизацией и уровнем мощности для каждой передачи терминала-члена осуществляет планировщик 506, в вычислительный модуль 516 может быть обеспечена информация синхронизации и уровня мощности, и совместно с измеренным уровнем принимаемого сигнала планировщик 506 может обеспечивать возможность вычисления для каждого терминала-члена потери в тракте.

Терминалы-члены могут также использоваться для периодического обеспечения главного терминала измерениями потерь в тракте в другие терминалы-члены в пикосети. Эти измерения могут основываться на запланированных передачах между терминалами-членами. Измерения потерь в тракте могут передаваться в главный терминал на одном или большем количестве каналов управления с расширенным спектром. Процессор 510 сигналов на конце приема может использоваться для извлечения этих измерений из каналов управления и сохранения их в памяти 514.

Вновь согласно фиг.6, последовательность ломаных линий между двумя терминалами представляет известное расстояние между двумя терминалами. Расстояние на карте может быть получено из измерений потерь в тракте, сделанных в главном терминале, а также передано ему обратно терминалами-членами. Однако, как будет пояснено более подробно, вкратце это измеренные потери в тракте и не то расстояние, которое используется для принятия решений относительно одновременных передач. Следовательно, если главный терминал имеет информацию потерь в тракте для каждой возможной комбинации пар терминалов в пикосети, то планирование одновременных передач может быть осуществлено без необходимости наличия информации относительно угловых координат каждого терминала-члена относительно главного терминала. Однако, на практике, карта топологии пикосети с угловыми координатами может оказаться весьма полезной при планировании одновременных передач.

Карта топологии пикосети с угловыми координатами может быть создана с использованием любого количества способов, включая, в виде возможного варианта, спутниковую навигационную глобальную систему позиционирования (GPS, ГСП) Navstar. В этом варианте осуществления каждый терминал может быть оборудован приемником GPS (не изображен), который выполнен с возможностью вычисления координат известным средством. Координаты для терминалов-членов могут быть переданы в главный терминал по соответствующим каналам управления с расширенным спектром.

Вновь согласно фиг.5, для извлечения координат терминалов-членов и обеспечения их в планировщик 506 может использоваться процессор 510 сигналов. Планировщик 506 может использовать эти координаты совместно с своими собственными координатами для создания карты топологии пикосети, например, такой как изображена на фиг.6.

Планировщик 506 может использовать карту топологии пикосети для оценки потерь в тракте между парами терминалов, для которых информация потерь в тракте не доступна иным образом. Потери в тракте являются функцией от расстояния между терминалами и от условий среды. Так как потери в тракте между некоторым количеством терминалов известны, и расстояние между этими терминалами также известно, планировщик 506 может оценить воздействие условий среды на распространение сигналов. Если предположить, что условия среды по пикосети относительно идентичны, то планировщик 506 может обеспечивать возможность вычисления потерь в тракте между терминалами, для которых информация потерь в тракте не доступна иным образом. Результаты вычислений потерь в тракте могут быть сохранены в памяти 514 для дальнейшего использования. Для применений малой дальности, таких как UWB, точные оценки потерь в тракте могут быть сделаны при предположении, что условия среды, в основном, идентичны по пикосети.

После создания планировщиком 506 карты топологии пикосети и сохранения в памяти 514 информации потерь в тракте, могут быть сделаны решения по планированию. Планировщик 506 может использовать информацию, содержащуюся в карте топологии пикосети, совместно с любыми другими соответствующими факторами, воздействующими на решения по планированию для обеспечения отсутствия чрезмерных помех запланированных передач друг для друга.

Перед описанием способа для поддержания целевого отношения C/I в каждом приемном терминале в среде одновременных передач будет проиллюстрировано исследование воздействия одновременных передач, согласно фиг.6. При предположении умеренных требований на целевое C/I по пикосети, передача из терминала-члена 106h в терминал-член 106g, вероятно, может быть запланирована одновременно с передачей из терминала-члена 106c в терминал-член 106e. Это решение по планированию должно удовлетворять требованиям на целевое C/I, так как передача из терминала-члена 106h не должна вызывать чрезмерные помехи в терминале-члене 106e, и передача из терминала-члена 106c не должна вызывать чрезмерные помехи в терминале-члене 106g.

Более жесткое решение по планированию может также содержать передачу из терминала-члена 106f в терминал-член 106b. Если требования на целевое C/I являются достаточно низкими, то это решение по планированию не может приводить к чрезмерным помехам. Однако, если целевое отношение C/I в терминале-члене 106g является высоким, например, из-за применения с высокой скоростью передачи данных, то может потребоваться достаточно высокая мощность сигнала, передаваемого из терминала-члена 106h, которая вызывает чрезмерные помехи в терминале-члене 106b. Помехи, испытываемые терминалом-членом 106b от терминала-члена 106h, могут понизить действительное отношение C/I ниже целевого, вследствие этого ухудшая эффективность до неприемлемого уровня. В этом случае передача из терминала-члена 106f в терминал-член 106b должна быть запланирована в другое время.

Планировщик может выполнять вычисление для обеспечения поддержания целевого отношения C/I для каждого приемного терминала. Способ выполнения планировщиком этого вычисления может варьироваться в зависимости от определенного применения, предпочтения разработчика и общих проектных ограничений. Ниже предложен один возможный вариант для одного временного интервала в кадре MAC с тремя одновременными передачами.

Три одновременных передачи включают в себя передачу из терминала-члена 106h в терминал-член 106g, передачу из терминала-члена 106c в терминал-член 106e и передачу из терминала-члена 106f в терминал-член 106b. Вначале должно быть вычислено отношение C/I (C/I_G) в терминале-члене 106g. Мощность сигнала в терминале-члене 106g равна мощности передачи (P_H) в терминале-члене 106h за вычетом потерь в тракте (L_H-G) из терминала-члена 106h в терминал-член 106g. Помехи в терминале-члене 106g возникают из-за передач сигналов терминалами-членами 106c и 106f и могут быть представлены как мощность передачи (P_C) в терминале-члене 106c за вычетом потерь в тракте (L_C-G) из терминала-члена 106c в терминал-член 106g плюс мощность передачи (P_F) в терминале-члене 106f за вычетом потерь в тракте (L_F-G) из терминала-члена 106f в терминал-член 106g. На основе этих зависимостей отношение C/I может быть вычислено в логарифмической области посредством следующего уравнения:

C/I_G dB = P_H-L_H-G-(P_C-L_C-G+P_F-L_F-G+M) (1),

где М равен пределу помех, который может использоваться для учета помех за пределами пикосети.

Также два подобных уравнения могут использоваться для вычисления отношений C/I в приемниках терминалов-членов 106e и 106b. Отношение C/I (C/I_E) в терминале-члене 106e может быть вычислено в логарифмической области посредством сле