Способ и система для сетей беспроводной связи, использующих ретрансляцию

Способ и система для сетей беспроводной связи, использующих ретрансляцию

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение относится к беспроводной связи с использованием ретрансляции для повышения эффективности связи. В частности, изобретение относится к способу и системе для осуществления связи в сети беспроводной связи с двумя ретрансляционными участками.

Предпосылки изобретения

Главной движущей силой развития сетей и систем беспроводной/сотовой связи является стремление обеспечить, помимо других аспектов, расширение покрытия или поддержку более высоких скоростей передачи данных или то и другое в совокупности. В то же время, затратный аспект построения и обслуживания системы весьма важен и, как ожидается, в дальнейшем станет еще важнее. По мере роста скоростей передачи данных и/или дальности связи, все большее значение приобретает проблема роста потребления ресурса батареи питания.

До настоящего времени основная топология беспроводных сетей, включая три существующих поколения сотовых сетей, оставалась практически неизменной. Топология сводилась к сотовой архитектуре, в которой стационарные базовые радиостанции и мобильные станции являются передающими и принимающими объектами в сетях, причем связь обычно осуществляется только между этими двумя объектами. Альтернативный подход к сетям иллюстрируется общеизвестными сетями с множеством ретрансляционных участков, в которых, обычно, в беспроводном сценарии, связь осуществляется между множеством передающих и принимающих объектов в ретрансляционной конфигурации. Такие системы дают возможность значительно снизить потери на пути между объектами, осуществляющими связь (ретрансляцию), что выгодно для конечных пользователей.

В последнее время внимание уделялось другому типу топологии, которая имеет много признаков и преимуществ подобно сетям с множеством ретрансляционных участков, но ограничена лишь двумя или несколькими ретрансляционными участками. В отличие от сетей с множеством ретрансляционных участков вышеупомянутая топология использует аспекты параллелизма, а также применяет перспективные антенные системы. Общей чертой этих сетей, где используется топология нового типа, является кооперация между множеством станций. В технической литературе последнего времени она называется по-разному, например, кооперативной ретрансляцией, кооперативным разнесением, кооперативным кодированием, виртуальными антенными решетками и т.д. В данной заявке термины "кооперативная ретрансляция" и «кооперативные схемы/методы» призваны охватывать все системы и сети, в которых используется кооперация среди множества станций, и схемы/методы, используемые в этих системах, соответственно. Исчерпывающий обзор схем кооперативной связи приведен в [1]. Могут быть развернуты различные форматы ретрансляции сигнала. Сигнал можно декодировать, повторно модулировать и пересылать или, альтернативно, просто усиливать и пересылать. Первый способ называется ретрансляцией с декодированием и пересылкой или регенеративной ретрансляцией, а второй способ называется ретрансляцией с усилением и пересылкой или нерегенеративной ретрансляцией. Регенеративная и нерегенеративная ретрансляция общеизвестна, например, в традиционных решениях с ретрансляционными участками или повторителями, соответственно. Различные аспекты этих двух подходов рассмотрены в [2].

В качестве общих преимуществ кооперативной ретрансляции в беспроводной связи можно указать повышение скорости передачи данных, уменьшение времени простоя (вследствие разных видов разнесения), увеличение срока службы батареи, расширение зоны покрытия (например, для сотовой связи).

Были предложены различные схемы и топологии для использования кооперативной ретрансляции в качестве теоретических моделей в области теории информации, в качестве предложений для реальных сетей и в новых решениях, например, в качестве лабораторных испытательных систем. Примеры приведены в [1] на страницах 37-39, 41-44. Различные схемы кооперации можно классифицировать на основании того, какие объекты имеют данные для передачи, кто и с кем кооперируется. На фиг. 1a-f (уровень техники) схематически проиллюстрированы разные топологии, показано, где генерируется трафик, кто является приемником, и путь радиопередач.

Классический ретрансляционный канал, показанный на фиг.1а, состоит из источника (ТХ), которому желательно осуществить связь с пунктом назначения с использованием ретрансляторов. Ретранслятор (RS) принимает сигнал, переданный источником, по зашумленному каналу, обрабатывает его и пересылает его в пункт назначения (RX). Пункт назначения наблюдает суперпозицию передач источника и ретранслятора. Ретранслятор не имеет информации для передачи; следовательно, задачей ретранслятора является максимизация суммарной скорости информационного потока от источника к пункту назначения. Классический ретрансляционный канал исследован в [1], [7] и [3], причем в последнем дополнительно рассматривается приемник с разнесением. Классический ретрансляционный канал в своей форме с тремя станциями совсем не использует множество ретрансляционых станций и, следовательно, не обеспечивает вышеупомянутых преимуществ.

На фиг.1b представлен более перспективный подход, а именно параллельный ретрансляционный канал, при этом в системе беспроводной связи с использованием ретрансляторов (например, сотовых базовых станций со вспомогательными ретрансляторами) с перекрывающимися зонами покрытия, приемник может извлекать выгоду из использования наложенных сигналов, принимаемых от множества ретрансляторов. Это происходит автоматически в системах, где ретрансляторы находятся близко друг от друга. В последнее время, этот случай стали изучать специалисты по теории информации. Особый интерес представляет случай, рассмотренный Шейном (Schein) в [4] и [5]. Шейн предпринял теоретическое исследование информации в сети, ориентированной на кооперацию с четырьмя узлами, т.е. одним передатчиком, одним приемником и двумя промежуточными ретрансляторами. Рассматривался канал с действительными характеристиками, в котором потери на распространение равны единице. Каждый ретранслятор осуществляет нерегенеративную ретрансляцию, т.е. простое усиление. С учетом упрощающего предположения относительно потерь на распространение в канал с действительными характеристиками сигналы в антенне приемника суммируются когерентно. С учетом индивидуальных ограничений мощности ретранслятора Шейн также указывает, что можно так выбирать коэффициенты усиления, чтобы максимизировать ОСШ приемника, хотя и не выводит явного выражения для коэффициентов усиления. Одна из станций передает на своей максимальной мощности, а другая передает на меньшей мощности. Недостаток схемы Шейна в том, что она отражает всего лишь теоретический анализ информации, ограничивается только двумя ретрансляционными станциями и построена на основе реального канала с единичным коэффициентом усиления (следовательно, пренебрегает фундаментальными и реалистическими гипотезами распространения), а также в отсутствии средств и механизмов, позволяющих сделать способ практически применимым. Например, не рассматриваются протоколы, механизмы управления мощностью и RRM, вопросы сложности и служебной нагрузки. Рассмотрение только двух ретрансляционных станций не дает возможности не только использовать, но и рассматривать значительно более высокие коэффициенты усиления антенны и преимущества разнесения, которые имели бы место в случае большего количества ретрансляторов.

Концепция канала множественного доступа с ретрансляцией (известного как канал множественного доступа с обобщенной обратной связью) была изучена рядом исследователей и схематически показана на фиг.1с. Концепция предусматривает, что два пользователя взаимодействуют, т.е. обмениваются информацией, которую каждый из них хочет передать, и затем каждый пользователь передает не только свою собственную информацию, но также информацию других пользователей на один приемник. Преимущество такого подхода в том, что такая кооперация обеспечивает усиление за счет разнесения. По существу, были исследованы две схемы: кооперативное разнесение и кооперативное разнесение с кодированием. Исследования описаны, например, в [1]. Что касается разнесения, были предложены разные формы, например, разнесение Аламоути, разнесение в приемнике, разнесение на основе когерентного объединения. Обычно, исследуемые схемы и топологии опираются на декодирование данных перед передачей. Это также означает, что станции должны быть расположены близко друг от друга, чтобы взаимодействовать, и, таким образом, исключается взаимодействие с более удаленными ретрансляторами, а также большое количество потенциальных ретрансляторов для образования крупномасштабной группы. Дополнительный недостаток этих схем в том, что наличие близкорасположенных и одновременно передающих станций весьма маловероятно. Эти недостатки свидетельствуют о том, что исследованные топологии не представляют особого практического интереса. Широковещательный канал с ретрансляцией, показанный на фиг.1d, в сущности, имеет топологию, обратную той, которая показана на фиг.1с, и потому имеет те же серьезные недостатки.

Дальнейшее расширение топологии, представленной на фиг.1с, обеспечивает так называемый помеховый канал с ретрансляцией, показанный на фиг.1е, в котором рассмотрены два приемника. Он, например, был исследован в [8] и [1], но без взаимодействия приемников и, следовательно, без использования возможностей, которые может предоставлять кооперативная ретрансляция.

Другая известная топология, схематически показанная на фиг.1f, иногда называется каналом с виртуальной антенной решеткой и описана, например, в [9]. В этой концепции предполагается (значительное) расширение ширины полосы между передающей станцией и соседними ретрансляционными узлами, что позволяет передавать сигналы, не создающие помеху друг для друга, по ортогональным ресурсам, что, в свою очередь, позволяет сохранять фазовую и амплитудную информацию. Такая архитектура обеспечивает связь в режиме MIMO (множество входов и множество выходов) (а также другие методы пространственно-временного кодирования) с приемником, имеющим одну антенну. Эта топология может эквивалентно использоваться для передачи. Общее предположение состоит в том, что ретрансляционные станции находятся близко к приемнику (или передатчику). Это ограничивает вероятность нахождения ретранслятора, а также суммарное количество возможных ретрансляторов, которые можно использовать. Значительное практическое ограничение состоит в том, что для ретрансляции сигналов по беспомеховым каналам, не создающим взаимных помех, в приемник для обработки необходимо очень большое расширение ширины полосы.

Кооперативная ретрансляция имеет некоторое внешнее сходство с концепцией разнесения при передаче (т.н. разнесения или передаче с сильной обратной связью, TDRF), описанной в [10] и схематически показанной на фиг.1g. Сущность концепции состоит в том, что передатчик со стационарными антеннами, например, на базовой станции в системе сотовой связи определяет параметры канала (с учетом эффектов замирания и случайной фазы) от каждого антенного элемента до антенны приемника и использует эту информацию, чтобы гарантировать, что (свободный от шума) сигнал, после взвешивания и регулировки фазы в передатчике, передается и когерентно суммируется в антенне приемника, тем самым максимизируя отношение сигнал/шум. Хотя разнесение при передаче, при полностью известном канале и реализованное на стационарной базовой станции, обеспечивает значительный выигрыш в эффективности, существуют также практические ограничения в отношении количества антенных элементов, которые можно реализовать в одном устройстве или на одной антенной позиции. Следовательно, существует предел выигрыша в эффективности, которой можно добиться. Недостатком разнесения при передаче, ориентированного на базовую станцию, является также то, что крупные объекты, расположенные между передатчиком и приемником, могут обусловить большие потери на трассе распространения.

Таким образом, обзор уровня техники показывает, что кооперативная ретрансляция имеет большой потенциал для обеспечения, например, высокой пропускной способности и гибкости. Тем не менее, топологии и способы, предложенные в технике, не позволяют воспользоваться всеми ожидаемыми преимуществами сети с кооперативной ретрансляцией.

Сущность изобретения

Согласно способам, отвечающим уровню техники, качество первой линии связи, второй линии связи или их комбинации не учитывается при адаптации каких-либо параметров передачи. Следствием этого является то, что производительность может снижаться и ресурсы используются неэффективно.

Следовательно, значительным недостатком рассмотренного выше уровня техники является то, что известные решения не предусматривают адаптацию параметров передачи ретрансляторов в соответствии с качеством линии связи или комбинации линий связи (первой и второй), участвующих в процедуре пересылки. При этом известные решения не позволяют полностью использовать преимущества сети с кооперативной ретрансляцией.

Очевидно, необходимы усовершенствованные способ и система для сети с кооперативной ретрансляцией, которые учитывают качество первой линии связи, второй линии связи или их комбинации при адаптации параметров передачи, что позволяет полнее использовать ожидаемые преимущества сети с кооперативной ретрансляцией.

Задачей изобретения является обеспечение способа, ретрансляционной станции и системы, которые преодолевают недостатки уровня техники. Это достигается за счет способа по п.1, ретрансляционной станции по п.12 и системы по п.16.

Эта задача решается за счет того, что соответствующие настоящему изобретению способ, ретрансляционная станция и система позволяют использовать оцененные характеристики радиоканала первой и второй линии связи для адаптации пересылки сигналов из первой линии связи во вторую линию связи, осуществляемой ретрансляционной станцией.

Согласно заявленному способу осуществления связи в сети беспроводной связи с двумя ретрансляционными участками в сеансе связи участвуют передатчик, приемник и, по меньшей мере, одна ретрансляционная станция. Ретрансляционная станция пересылает сигналы из первой линии связи между передатчиком и ретрансляционной станцией во вторую линию связи между ретрансляционными станциями и приемником. Пересылка, осуществляемая, по меньшей мере, одной ретрансляционной станцией, адаптируется в соответствии с оцененными характеристиками радиоканала. Предпочтительно, пересылка адаптируется в соответствии с оцененными характеристиками радиоканала первой и второй линий связи.

Заявленная ретрансляционная станция адаптирована для использования в сети беспроводной связи с двумя ретрансляционными участками, причем сеть содержит передатчик, приемник и, по меньшей мере, одну ретрансляционную станцию. Ретрансляционная станция способна пересылать сигналы из первой линии связи между передатчиком и ретрансляционной станцией во вторую линию связи между ретрансляционными станциями и приемником. Ретрансляционная станция снабжена средством для адаптации пересылки на основании характеристик первой и второй линий связи.

Изобретение позволяет лучше регулировать пересылку по второй линии связи в соответствии с фактическими условиями, имеющими место в процессе сеанса связи. Кроме того, пересылку можно лучше регулировать в соответствии с изменениями условий.

Одно преимущество настоящего изобретения состоит в том, что более точное и надежное определение характеристик отдельных путей распространения радиосигналов можно использовать для определения и оптимизации разных параметров передачи. Это, например, дает возможность более полно использовать возможности сети с кооперативной ретрансляцией.

Дополнительное преимущество состоит в том, что определение характеристик первой и второй линий связи, предпочтительно, осуществляется в ретрансляционных станциях. Следовательно, способ, отвечающий изобретению, облегчает распределение функциональных возможностей сети, что позволяет увеличить количество ретрансляционных станций в сеансе связи без значительного увеличения объема служебной нагрузки протокола, которая необходима для передачи данных из передатчика в приемник.

Еще одно преимущество способа и системы, отвечающих настоящему изобретению, состоит в том, что улучшенное определение характеристик первой и второй линий связи способствует более полному использованию ожидаемых преимуществ сети с кооперативной ретрансляцией, которая содержит большее количество ретрансляционных станций. При использовании изобретения в настройке когерентного объединения выигрыш за счет направленности и выигрыш за счет разнесения возрастают с увеличением количества ретрансляционных станций. Сам по себе выигрыш за счет направленности обеспечивает повышение ОСШ, что может быть использовано для увеличения дальности и/или увеличения скорости передачи данных. Выигрыш за счет разнесения повышает надежность связи, обеспечивая более однородное по времени качество связи. Хотя выигрыш за счет направленности и разнесения может обеспечиваться различными известными антенными решениями при размещении антенн на передатчике или приемнике, предложенное решение, в общем случае, не ограничивается ограничениями физического пространства, наблюдаемыми в базовых станциях или мобильных терминалах. Следовательно, имеется возможность использования большего количества ретрансляторов, чем количество антенн на базовой станции или мобильной станции, и, следовательно, обеспечения еще больших выигрышей за счет направленности и разнесения.

Варианты осуществления изобретения определены в зависимых пунктах формулы изобретения. Другие задачи, преимущества и новые признаки изобретения явствуют из нижеследующего подробного описания изобретения со ссылками на чертежи и формулы изобретения.

Краткое описание фигур

Вышеупомянутые признаки и преимущества настоящего изобретения описаны ниже в подробном описании со ссылками на чертежи, на которых одинаковые элементы обозначены одинаковыми ссылочными позициями и на которых представлено следующее:

фиг.1f-g - схемы топологий некоторых вариантов использования кооперативной ретрансляции, отвечающих уровню техники;

фиг.2 - схема системы сотовой связи, использующей кооперативную ретрансляцию, согласно настоящему изобретению;

фиг.3 - схематическая модель, используемая для описания параметров и терминов, используемых в настоящем изобретении;

фиг.4 - логическая блок-схема способа, отвечающего изобретению;

фиг.5а и 5b - схемы двух альтернативных логических архитектур сети с кооперативной ретрансляцией согласно настоящему изобретению;

фиг.6 - логическая блок-схема одного варианта осуществления способа, отвечающего изобретению;

фиг.7 - схема альтернативного варианта осуществления изобретения с использованием ретрансляционных станций с множеством антенн;

фиг.8 - схема альтернативного варианта осуществления изобретения с использованием прямой передачи между передатчиком и приемником.

Подробное описание изобретения

Ниже описаны варианты осуществления изобретения со ссылками на чертежи.

Сеть, показанная на фиг.2, является примером сети с кооперативной ретрансляцией, в которой реализованы преимущества настоящего изобретения. На чертеже показана одна сотовая ячейка 205 беспроводной сети, содержащей базовую станцию 210 (БС), совокупность ретрансляционных станций 215 (РС) и совокупность мобильных станций 220-223 (МС). Согласно чертежу ретрансляционные станции 215 установлены на мачтах, но также могут быть установлены, например, на зданиях. Стационарные ретрансляторы можно использовать, когда могут быть установлены условия прямой видимости; направленные антенны, обращенные к базовой станции, можно использовать для повышения ОСШ (отношения сигнал/шум) или для подавления помех, и стационарный ретранслятор может не иметь строгих ограничений по передаваемой мощности, поскольку обычно используется питание от электрической сети. Однако мобильные ретрансляторы, например, мобильные терминалы пользователей, также можно использовать либо в дополнение к стационарным ретрансляторам, либо независимо. Мобильные станции 221 и 222 служат примерами мобильных ретрансляторов, т.е. мобильных станций, которые временно функционируют как ретрансляторы. Мобильная станция 220 может активно осуществлять связь с базовой станцией 210. Сигнализация, обозначенная стрелками, по существу, одновременно использует множество путей, характеризующихся двумя ретрансляционными участками, т.е. через ретрансляционную станцию 215 или мобильную станцию, действующую как мобильный ретранслятор 221, 222. Передача будет испытывать взаимные помехи, например, от соседних сотовых ячеек, и влияние помех будет разным на разных путях распространения.

Следует заметить, что, хотя связь на основе ретрансляции используется для улучшения связи, можно по прежнему использовать прямую связь между БС и МС. Фактически, некоторая базовая низкоскоростная сигнализация между БС и МС может потребоваться для установления канала связи на основе ретрансляции. Например, такая функция системы сотовой связи, как поисковый вызов, может не использовать ретрансляцию на основе когерентного сложения, поскольку каналы ретрансляции к МС заранее неизвестны, вместо этого, предпочтительно использовать прямую связь между БС и МС в ходе установления вызова и аналогичных процедур.

Реальная система сотовой связи, представленная на фиг.2, смоделирована с использованием модели системы, показанной на фиг.3, где изображена одна пара передатчика и приемника и произвольное количество K ретрансляционных станций. Базовая станция 210 обозначена как передатчик, а мобильная станция 220 как приемник, но это не обязательно. Связь между базовой станцией 210 и мобильной станцией 220 можно описать как состоящую из двух основных частей: передачи от базовой станции 210 к ретрансляционным станциям 215:k, обозначенные как линия связи 1, и передачи от ретрансляционных станций 215:k к мобильной станции 220, обозначенные как линия связи 2.

Передатчик, т.е. БС 210 осуществляет передачу с мощностью P_BS. Каждая ретрансляционная станция 215:k, где k∈{1,2,...,K} и K - суммарное количество ретрансляционных станций, принимает сигнал и повторно передает с суммарной мощностью P_k. Совокупная передаваемая мощность всех ретрансляционных станций 215:k обозначается P_RS. h_1,k - это комплексный коэффициент усиления на пути от базовой станции 210 к ретрансляционной станции k 215:k, и h_2,k - это комплексный коэффициент усиления на пути от ретрансляционной станции k к мобильной станции, т.е. h_1,k и h_2,k характеризуют отдельные пути сигнала. Приемник, т.е. МС 220, принимает суммарный сигнал, обозначенный C_r, и испытывает суммарный шум, обозначенный N_r.

Обычно, в реалистическом сценарии БС в сотовой ячейке одновременно осуществляет связь с множеством мобильных станций. Это можно представить, моделируя каждую связь согласно фиг.3. Для ясности, в данной заявке будет рассмотрен сеанс связи с участием одной БС, одной МС и совокупности ретрансляционных станций. Однако специалистам в данной области очевидно, что архитектуру и способ/схему, отвечающие изобретению, легко применить в случае множества одновременных связей между базовой станцией и мобильными станциями.

Специалистам в данной области понятно, что в сети, отвечающей вышеописанной модели, нужно задать большое количество параметров и, предпочтительно, оптимизировать их, чтобы полностью воспользоваться возможностями и пропускной способностью, обеспечиваемыми такой сетью. Также, согласно рассмотренному выше, системы, отвечающие уровню техники, выявляют свои недостатки как системы с множеством ретрансляторов, в силу их предполагаемой сложности, не рассматриваются. Параметры, которые нужно учитывать и, предпочтительно, оптимизировать, включают в себя, помимо прочего, передаваемую мощность базовой станции 210 и каждой ретрансляционной станции 215:k, какие ретрансляционные станции следует использовать для передачи, управление фазой (если используется когерентное объединение), кодирование, задержку (в случае разнесения по задержке), параметры антенны (формирование диаграммы направленности, пространственное мультиплексирование) и т.д. Параметры, необходимые для управления и оптимизации передачи, будут называться параметрами передачи (ПП). Предпочтительная оптимизация включает в себя, помимо прочего, оптимизацию передаваемых мощностей базовой станции 210 и ретрансляционных станций 215:k для получения конкретного ОСШ в принимающей мобильной станции, что, в свою очередь, соответствует, например, определенному качеству обслуживания или пропускной способности, например, в отношении энергопотребления разных объектов и уровня помехи в сотовой ячейке и соседних сотовых ячейках.

Для любой оптимизации и эффективного использования радиоресурсов необходимо точно определять характеристики путей распространения радиосигналов на первой и второй линиях связи и контролировать, как любые изменения любого параметра передачи будут влиять на эффективность в целом. Согласно способу, отвечающему настоящему изобретению, ретрансляционная станция 215:k использует характеристики канала в первой и второй линиях связи для определения параметров передачи для пересылки по второй линии связи. Кроме того, согласно способу каждая ретрансляционная станция 215:k может, в необязательном порядке, адаптировать свою пересылку по второй линии связи с учетом меры качества связи в целом, как оно воспринимается, например, приемником 220. Мера качества связи в целом далее упоминается как общий параметр передачи.

Согласно заявленному способу осуществления связи в сети беспроводной связи с двумя ретрансляционными участками в сеансе связи участвуют передатчик 210, приемник 220 и, по меньшей мере, одна ретрансляционная станция 215. Ретрансляционная станция 215 пересылает сигналы из первой линии связи между передатчиком 210 и ретрансляционной станцией 215 во вторую линию связи между ретрансляционными станциями 215 и приемником 220. Пересылка, осуществляемая, по меньшей мере, одной ретрансляционной станцией 215, адаптируется в соответствии с оцененными характеристиками радиоканала, по меньшей мере первой линии связи. Предпочтительно, пересылка адаптируется в соответствии с оцененными характеристиками радиоканала первой и второй линий связи.

Способ, отвечающий изобретению, описан ниже со ссылкой на логическую блок-схему, показанную на фиг.4. Способ содержит основные этапы, на которых:

400: передают пилот-сигналы по k путям линии связи 1;

410: определяют характеристики k путей линии связи 1;

420: передают пилот-сигналы по k путям линии связи 2;

430: определяют характеристики k путей линии связи 2;

440: определяют относительные параметры передачи для каждой ретрансляционной станции 215, причем каждый относительный параметр базируется на характеристиках соответствующих путей линии связи 1 или комбинации линии связи 1 и линии связи 2;

450: каждая ретрансляционная станция 215:k адаптирует пересылку по линии связи 2 в приемник 220 с использованием своего соответствующего относительного параметра передачи.

В необязательном порядке, способ содержит этап, на котором:

445: определяют общий параметр передачи, выражающий качество связи в целом;

447: распределяют общий параметр передачи на ретрансляционные станции (215);

после чего этап 450 заменяется этапом

450': каждая ретрансляционная станция 215:k адаптирует пересылку по второй линии связи в приемник 220 с использованием своего соответствующего относительного параметра передачи и общего параметра передачи.

«Пилот-сигналы» и «передачу пилот-сигналов» следует интерпретировать как передачу символов оценки канала любого вида. Для этой цели также можно использовать сообщения «приветствия».

Заметим, что передача пилот-сигналов не обязательно должна осуществляться в вышеописанном порядке и также может одновременно осуществляться по линиям связи 1 и 2.

Определение характеристик путей распространения радиосигналов на этапах 410 и 430, предпочтительно, адаптировано к используемому методу передачи, и, возможно, также к типу оптимизации, который должен использовать характеристики. Определение характеристик может содержать, помимо прочего, оценивание комплексных коэффициентов усиления на пути h_1,k и h_2,k, характеризующих каждый путь первой и второй линий связи, соответственно.

Поскольку существуют две линии связи, от передатчика к ретранслятору и от ретранслятора к приемнику, существуют четыре возможности, какая(ие) станция(и) передает(ют) и какая(ие) станция(и) оценивает(ют) канал(ы). Четыре возможности сведены в Таблицу 1. Цель состоит в том, чтобы показать несколько разных подходов к реализации изобретения.

Таблица 1
Вариант	Линия связи 1	Линия связи 2
	Передатчик	Ретранслятор	Ретранслятор	Приемник
1	Передать пилот-сигнал	Оценить канал	Оценить канал	Передать пилот-сигнал
2	Передать пилот-сигнал	Оценить канал	Передать пилот-сигнал	Оценить канал
3	Оценить канал	Передать пилот-сигнал	Оценить канал	Передать пилот-сигнал
4	Оценить канал	Передать пилот-сигнал	Передать пилот-сигнал	Оценить канал

При условии, что оценивание канала было произведено в некоторой станции, возникает вопрос, кто осуществляет обработку собранной информации, т.е. определяет относительные параметры передачи. В сущности, существует три варианта выбора, а именно, передатчик БС 210, приемник МС 220 или набор ретрансляционных станций РС 215. Поскольку именно ретрансляционные станции должны осуществлять регулировки пересылки по линии связи 2, это предпочтительное место для определения относительных параметров передачи. Если ретрансляционная станция передает пилот-сигнал, то представление характеристик канала нужно сообщать обратно на ретранслятор. Если же ретрансляционная станция принимает пилот-сигнал, то представление характеристик канала не нужно сообщать кому бы то ни было (в соответствии с вариантом 1). Вариант 1 во многих случаях является предпочтительной альтернативой, поскольку он минимизирует служебную нагрузку сигнализации. С другой стороны, может быть желательным, чтобы ретрансляционные станции были как можно проще, и все вычисления осуществлялись в приемнике и/или передатчике или в объектах, связанных с приемником или передатчиком. В таком случае, может быть предпочтителен вариант 4, когда все оценивание и вычисление осуществляется в объектах, отличных от ретрансляционных станций. Информация, необходимая ретрансляционным станциям для регулировки их соответствующей пересылки, передается на каждую ретрансляционную станцию. Показано, что существует много возможных комбинаций и что изобретение не ограничивается никакой из них.

Предпочтительная система, отвечающая изобретению, способная осуществлять вышеописанный вариант 1, описана ниже со ссылкой на фиг.5а. Каждая ретрансляционная станция 215:k имеет средство 216 для определения характеристик канала, средство 217 для определения относительных параметров передачи на основании характеристик канала и средство 218 регулировки пересылки на основании относительных параметров передачи и, в необязательном порядке, общего параметра передачи. Приемник 220 имеет средство 221 для измерения качества коллективного сигнала и, в необязательном порядке, средство 222 для определения общего параметра передачи. Общий параметр передачи распределяется с приемника 220 на ретрансляционные станции 215:k либо как прямое вещание на ретрансляционные станции 215:k, либо через передатчик 210. Ретрансляционные станции 215:k принимают общий параметр передачи и, в сочетании со своими относительными параметрами передачи, регулируют свою пересылку сигнала. Это можно рассматривать как наличие логического цикла управления между приемником 220 и ретрансляционными станциями 215:k. Обычно еще один логический цикл управления существует между приемником 220 и передатчиком 210 для регулировки параметров передачи передатчика, например, выходной мощности, режима модуляции и т.д. Следовательно, предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения предусматривает наличие двух логических циклов управления: первого цикла управления 505 между приемником 220 и ретрансляционными станциями 215:k, обеспечивающего ретрансляционные станции общим параметром передачи, и второго цикла управления 510, по которому информация передачи поступает по обратной связи с приемника 220 на передатчик 210.

Согласно альтернативному варианту осуществления, предполагающего осуществление вышеописанных вариантов 3-4, и описанному со ссылкой на фиг.5b, средство 216 для определения характеристик канала и средства для определения относительных параметров передачи (217) и общих параметров передачи (222) сосредоточены, например, в приемнике 220. Приемник принимает необработанные результаты по пилот-каналу от ретрансляционной станции 215 и/или передатчика 210. Приемник осуществляет необходимые оценки и передает информацию относительных параметров передачи и общего параметра передачи на ретрансляционные станции 215 либо в виде широковещательного сообщения, включающего в себя все относительные параметры передачи, либо в виде адресных сообщений на каждую ретрансляционную станцию. Альтернативно, передатчик может осуществлять оценивание пути распространения радиосигналов первой линии связи (вариант 2) и, следовательно, иметь средство для этого. Еще одна альтернатива состоит в том, что осуществляется определение характеристик и определение параметров передачи. Однако, предпочтительно, приемник и передатчик осуществляют связь, чтобы представить полученное сообщение или сообщения со всей информацией параметров передачи ретрансляционным станциям либо в виде широковещательных сообщений на все ретрансляционные станции, либо в виде адресных сообщений на каждую ретрансляционную станцию. Еще одна альтернатива состоит в том, что определение характеристик и определение параметров передачи осуществляется в другом месте сети, например, в сетовом контроллере радиосвязи (СКР) или объекте, выполняющем аналогичные функции.

Согласно описанному настоящее изобретение позволяет более точно и надежно определять и оптимизировать разные параметры передачи. Это, в свою очередь, позволяет более полно использовать возможности ретрансляционной сети, в частности, возможности сети с кооперативной ретрансляцией.

Способ, отвечающий изобретению, облегчает распределение функций в сети, что позволяет увеличить количество ретрансляционных станций в сеансе связи без значительного увеличения объема служебной нагрузки протокола, которая необходима для передачи данных из передатчика в приемник.

Для эффективной реализации вышеописанного способа нужна процедура учета характеристик путей распространения радиосигналов в обеих линиях связи и, возможно, общих мер качества при определении параметров пересылки. Эффективная процедура описана ниже и полный вывод входящих в нее выражений («вывод аналитических выражений») приведен в конце подробного описания. Ниже также описано, как можно адаптировать процедуру для управления и оптимизации передаваемой мощности, фазы и активации ретрансляционных станций согласно разным вариантам осуществления.

Каждая ретрансляционная станция k осуществляет передачи с суммарной мощностью, заданной как

где P_RS - совокупная передаваемая мощность всех ретрансляционных станций, a_k - ненормированный комплексный коэффициент усиления для ретрансляционной станции k∈{1,2,...,K}, и K - суммарное количество ретрансляционных станций.

В «выводе аналитических выражений