Управляемое кодирование с наложением в многопользовательской системе связи

Управляемое кодирование с наложением в многопользовательской системе связи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение направлено на обеспечение улучшенных способов кодирования и передачи в системе беспроводной связи и, более конкретно, на обеспечение улучшенных способов, использующих управляемое кодирование с наложением, подходящее для использования, например, в многопользовательской системе связи.

Уровень техники

Будет раскрыто кодирование с наложением в системах связи. Многопользовательские системы связи используют несколько передатчиков и приемников, осуществляющих связь друг с другом, и могут использовать один или несколько способов связи. Вообще, многопользовательские способы связи могут быть категоризированы в один из двух сценариев:

(а) Единственный передатчик, связывающийся с несколькими приемниками, что обычно называют способом широковещательной связи, и

(б) Несколько передатчиков, связывающихся с общим приемником, что обычно называют способом связи с множественным доступом.

Способ широковещательной связи широко известен в области связи и литературе по теории информации как «широковещательный канал» и будет упоминаться как таковой в остальной части этого документа. «Широковещательным каналом» называют физический канал связи между передатчиком и многочисленными приемниками, а также ресурсы связи, используемые передатчиком для осуществления связи. Точно так же способ связи с множественным доступом широко известен как «канал множественного доступа», и в остальной части этого документа будет использована такая терминология. Каналом множественного доступа называют физические каналы связи между многочисленными передатчиками и общим приемником наряду с ресурсами связи, используемыми передатчиками. Способ широковещательной связи часто используют для реализации нисходящего канала связи в типичной сотовой системе беспроводной связи, тогда как восходящий канал в такой системе обычно реализуют, используя способ связи с множественным доступом.

Ресурс передачи в многопользовательской системе связи может, вообще говоря, быть представлен во временном, частотном или кодовом пространстве. Теория информации утверждает, что емкость системы может быть увеличена по сравнению с другими технологиями связи как в широковещательном сценарии, так и в сценарии с множественным доступом. В частности, путем одновременной передачи на множество приемников в случае способа широковещательной связи или позволяя множеству передатчиков одновременно передавать, в случае способа связи с множественным доступом, по тому же самому ресурсу передачи, емкость системы может быть увеличена по сравнению с другими технологиями связи. В случае способа широковещательной связи технология, используемая для передачи одновременно многочисленным пользователям по одному и тому же ресурсу передачи, также известна как «кодирование с наложением».

Преимущества кодирования с наложением очевидны из нижеследующего раскрытия технологий передачи для способа широковещательной связи. Рассмотрим единственный передатчик, осуществляющий связь с двумя приемниками, каналы которых могут быть описаны уровнями внешних Гауссовых шумов N₁ и N₂, причем N₁<N₂, то есть первый приемник работает по более сильному каналу, чем второй приемник. Предположим, что ресурсами связи, доступными передатчику, являются полная полоса пропускания W и полная мощность P. Передатчик может использовать несколько стратегий для связи с приемниками. На Фиг.1 показан график 100, который представляет скорости, достижимые в широковещательном канале для первого и второго пользователей, согласно трем различным стратегиям передачи. Вертикальная ось 102 по Фиг.1 представляет скорость для более сильного приемника, тогда как горизонтальная ось 104 представляет скорость для более слабого приемника. Линия 106 показывает достижимые скорости для стратегии мультиплексирования с разделением по времени (МРВ, TDM). Линия 108 показывает достижимые скорости для стратегии мультиплексирования с частотным разделением (МЧР, FDM). Линия 110 показывает максимальные достижимые скорости в полосе пропускания.

Сначала рассмотрим стратегию, при которой передатчик осуществляет мультиплексирование для этих двух приемников по времени, выделяя в некоторый момент времени все свои ресурсы одному приемнику. Если долю времени, потраченного на связь с первым (более сильным) приемником, обозначить α, то можно показать, что достижимые скорости для двух пользователей удовлетворяют следующим уравнениям:

Поскольку доля времени, потраченного на обслуживание первого пользователя, α,изменяется, скорости, полученные по вышеприведенным уравнениям, представлены прямой жирной линией 106, соответствующей МВР, как показано на Фиг.1.

Теперь рассмотрим другую стратегию передачи, при которой передатчик выделяет определенную долю полосы пропускания, β, и долю доступной мощности, γ, первому пользователю. Второй пользователь получает оставшиеся доли полосы пропускания и мощности. Выделив эти доли, передатчик осуществляет связь с двумя приемниками одновременно. При этой стратегии передачи область скорости может быть охарактеризована следующими уравнениями:

Скорости, полученные по вышеприведенным уравнениям, наглядно видимы из сегментированной выпуклой кривой линии 108, соответствующей МЧР, как показано на Фиг.1. Очевидно, что стратегия деления доступной мощности и полосы пропускания между двумя пользователями соответствующим образом превосходит распределение ресурсов при временном разделении. Однако вторая стратегия все еще не является оптимальной.

Верхней гранью областей скоростей, достижимых по всем стратегиям передачи, является область широковещательной передачи. Для Гауссового случая эта область характеризуется уравнениями

и она обозначена штрихпунктирной кривой линией 110, соответствующей «ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ», как показано на Фиг.1.

Томасом Ковером (Thomas Cover) в работе T.M.Ковер, Широковещательные каналы, ИИЭР Труды по Теории информации, IT-18 (1):2 14, 1972 (T.M.Cover, Broadcast Channels, IEEE Transactions on Information Theory, IT-18 (1):2 14, 1972), было показано, что технология связи, называемая кодирование с наложением, позволяет достичь эту область пропускной способности. По этой технологии сигналы различным пользователям передают с различными мощностями с одним и тем же ресурсом передачи и накладывают друг на друга. Достижимые коэффициенты передачи при кодировании с наложением превосходят любую другую технологию связи, которая требует разделения ресурса передачи между различными пользователями.

Базовая концепция кодирования с наложением представлена на графике 200 по Фиг.2. График 200 представляет сигнал QPSK высокой мощности и сигнал QPSK низкой мощности, наложенный на сигнал QPSK высокой мощности. Вертикальная ось 202 представляет квадратурный компонент интенсивности сигнала, а горизонтальная ось 204 представляет синфазный компонент интенсивности. Хотя в этом примере предполагается модуляция QPSK (ФМЧС), выбор наборов модуляции, в общем, не является ограниченным, и, обычно, могут быть в качестве альтернативы использованы другие модуляции. Предположим, что передатчик имеет общий бюджет Р мощности передачи. Предположим, что первый приемник, называемый «более слабый приемник», видит больший шум канала, а второй приемник, называемый «более сильный приемник», видит меньший шум канала. Четыре помеченных определенным образом 205 кружка представляют собой точки совокупности ФМЧС для передачи при большей мощности (более защищенно), (1-α)Р, на более слабый приемник. Тем временем более сильному приемнику передают дополнительную информацию на малой мощности (менее защищенно), αР, также используя совокупность ФМЧС. На Фиг.2 стрелка 208 амплитуды обеспечивает указание высокой мощности передачи, тогда как стрелка 210 обеспечивает указание низкой мощности передачи. Фактически переданные символы, которые содержат в совокупности как сигналы большей, так и сигналы меньшей мощности, представлены пустыми кружками 212 на Фиг.2. Ключевой идеей, которую отображает эта иллюстрация, является то, что передатчик осуществляет связь с обоими пользователям, одновременно используя один и тот же ресурс передачи.

Стратегия приемника весьма проста. Более слабый приемник видит более мощную совокупность ФМЧС с наложенным на нее сигналом малой мощности. Отношение сигнал-шум (ОСШ), испытываемое более слабым приемником, может быть недостаточно для того, чтобы различить сигнал малой мощности, таким образом, сигнал малой мощности проявляется как шум и немного ухудшает ОСШ, когда более слабый приемник декодирует мощный сигнал. С другой стороны, ОСШ, испытываемое более сильным приемником, является достаточным, чтобы различить как точки совокупности ФМЧС высокой мощности, так и точки совокупности ФМЧС малой мощности. Стратегия более сильного приемника состоит в том, чтобы сначала декодировать точки высокой мощности (которые предназначены для более слабого приемника), устранить их вклад в составной сигнал, а затем декодировать сигнал малой мощности.

На основании вышеприведенного обсуждения очевидным является, что существует необходимость в изменениях и/или адаптации концепции кодирования с наложением, которое могло бы быть применено для более эффективного использования ресурсов эфирной линии связи в широковещательных системах связи и/или системах связи множественного доступа. В беспроводных системах связи с множественными пользователями в любое заданное время для различных пользователей будут существовать различные качества канала. Способы и устройства, которые характеризуют различные приемники и передатчики как более слабые/более сильные на относительном основании в отношении друг друга, и обеспечение изменения этой относительной классификации во времени, может также быть полезным. Способы и устройства планирования и управления мощностью, которые ситуационно-обусловленно используют эти различия и применяют способы кодирования с наложением, могут увеличить пропускную способность системы. Новые варианты осуществления, использующие способы кодирования с наложением, возможно, будут нуждаться в способах передачи информации между передатчиком (передатчиками) и приемником (приемниками) относительно кодирования с наложением, например, такой, как информация о временном более слабом/более сильном выделении. Были бы предпочтительны способы передачи такой информации, которые минимизируют, где возможно, непроизводительные затраты и/или комбинируют или связывают указания временных выделений между множественными сегментами канала связи, например сегментом канала выделения и сегментом канала трафика.

Раскрытие изобретения

Настоящее изобретение направлено на обеспечение новых способов использования кодирования с наложением в системах связи, например в многопользовательской системе связи. Кодирование с наложением происходит в нисходящей линии связи и/или восходящей линии связи. Кодирование с наложением в соответствии с изобретением происходит в случае нисходящей линии связи посредством передач от базовой станции на различные беспроводные терминалы при использовании одного и того же ресурса связи, например одновременно на одних и тех же частотах. Кодирование с наложением в соответствии с изобретением происходит в случае восходящей линии связи посредством передач от различных беспроводных терминалов на базовую станцию при использовании одного и того же ресурса связи. В случае восходящей линии связи сигналы объединяют в канале связи, что приводит к одной передаче, становящейся наложенной на другую передачу. Устройство, например базовая станция, получая наложенные сигналы, использует способы кодирования с наложением для восстановления обоих сигналов. Для получения преимущества наложения выделением сегментов канала множественным беспроводным терминалам управляют посредством базовой станции. Кроме того, в случае нисходящей линии связи уровнями мощности передачи управляют посредством базовой станции так, чтобы полученные уровни мощности были бы весьма различны для облегчения кодирования с наложением. В случае восходящей линии связи уровнями мощности передачи управляют посредством беспроводных терминалов, совместно использующих один и тот же ресурс восходящей линии связи, например временной интервал и частоту, для обеспечения гарантированности того, что полученные сигналы от различных устройств на базовой станции будут иметь различные полученные уровни мощности, облегчающие кодирование с наложением.

В различных вариантах осуществления настоящего изобретения базовая станция поддерживает информацию относительно качества каналов связи между отдельными беспроводными терминалами и базовой станцией. Сегмент канала связи выделяют для двух или большего числа беспроводных терминалов, имеющих, по меньшей мере, минимальное различие, например различие на 3, 5 или 10 дБ в качестве их каналов связи от базовой станции в случае нисходящей линии связи или каналов связи к базовой станции в случае восходящей линии связи. Выделения каналов передают на беспроводные терминалы, которые должны совместно использовать сегмент канала трафика. Выделение передает, какие беспроводные терминалы должны одновременно использовать сегмент канала связи и, кроме того, какое из выделенных устройств должно передать (в случае восходящей линии связи) или получить (в случае нисходящей линии связи) сильный или слабый сигнал. Сообщения выделения могут быть переданы как наложенные сигналы.

В целях упрощения описания в этом документе предполагается, что наложены два сигнала для формирования сигнала кодирования с наложением. Однако могут быть наложены больше, чем два сигнала. Изобретение является применимым в случаях, когда наложены больше, чем два сигнала, для формирования сигнала кодирования с наложением.

Следовательно, два сигнала в сигнале кодирования с наложением соответственно называют сильным сигналом и слабым сигналом, причем сильным сигналом является тот, который имеет высокую мощность приема, а слабым сигналом тот, который имеет низкую мощность приема. Когда два беспроводных терминала совместно используют один и тот же ресурс связи, пользователя с лучшим условием канала называют более сильным пользователем, а пользователя с худшим условием канала называют более слабым пользователем. В некоторых вариантах осуществления заданный беспроводной терминал может быть сильным пользователем, когда он совместно использует ресурс с другим беспроводным терминалом, и может быть более слабым пользователем, когда он совместно использует ресурс с третьим беспроводным терминалом.

Во многих случаях восходящей линии связи более сильный пользователь будет выделен для выполнения передачи сигнала, который будет получен базовой станцией как сильный сигнал, а более слабый пользователь будет обычно выделен для использования передачи сигнала, который будет получен базовой станцией как слабый сигнал. Это позволяет избежать создания чрезмерных помех другим базовым станциям или избежать потребности в чрезмерной пиковой мощности передачи от беспроводного терминала. В этих случаях более сильного пользователя также называют более сильным передатчиком, а более слабого пользователя также называют более слабым передатчиком.

Во многих случаях нисходящей линии связи более сильный пользователь будет выделен для выполнения приема слабого сигнала, а более слабый пользователь будет обычно выделен для выполнения приема более сильного сигнала. Это помогает повышать надежность линии связи более слабого пользователя при отсутствии расхода мощности более сильного пользователя. В этих случаях более сильного пользователя также называют более сильным приемником, а более слабого пользователя также называют более слабым приемником.

Выделения канала, передаваемые беспроводным терминалам, которые должны совместно использовать сегмент канала трафика, могут также быть выполнены с использованием кодирования с наложением. Следует отметить, что выделения канала обычно выполняют посредством базовой станции и передают по нисходящей линии связи. Таким образом, выделение, посланное более сильному пользователю, передают со слабым сигналом, а выделение, посланное более слабому пользователю, передают с сильным сигналом. Следовательно, если беспроводной терминал выявляет, что выделение для него исходит из сильного сигнала, например, его идентификатор на терминал передан посредством сильного сигнала, беспроводной терминал знает, что базовая станция считает его более слабым пользователем, то есть тем более слабым передатчиком в случае, когда беспроводному терминалу выделяют канал трафика восходящей линии связи, или более слабым приемником в случае, когда беспроводному терминалу выделяют канал трафика нисходящей линии связи. Точно так же, если беспроводной терминал выявляет, что выделение для него исходит из слабого сигнала, беспроводной терминал знает, что базовая станция считает его более сильным пользователем, то есть более сильным передатчиком, когда беспроводному терминалу выделяют канал трафика восходящей линии связи, или более сильным приемником, когда беспроводному терминалу выделяют канал трафика нисходящей линии связи.

В соответствии с настоящим изобретением кодирование с наложением может быть использовано ситуационно-обусловленным образом. То есть кодирование с наложением может быть использовано, когда беспроводные терминалы с весьма различными условиями канала доступны для образования парных соединений, чтобы совместно использовать сегмент канала связи. В случаях, когда не может быть достигнуто достаточное различие в уровнях мощности приема, например, в силу недостаточного различия в условиях канала между устройствами или недостаточными возможностями мощности передачи, беспроводные терминалы не планируют для совместного использования сегмента передачи. Таким образом, наложение используют во временных интервалах передачи, где оно, вероятно, позволит получить надежные результаты в силу достаточного различия уровня мощности приема, но не в случаях, где это, вероятно, будет ненадежным.

Многочисленные дополнительные признаки и преимущества настоящего изобретения очевидны из нижеследующего подробного описания.

Перечень фигур чертежей

Фиг.1 - график, иллюстрирующий достижимые скорости в широковещательном канале для первого пользователя с более сильным приемником и второго пользователя с более слабым приемником согласно трем различным стратегиям передачи.

Фиг.-2 - пример кодирования с наложением с модуляцией QPSK.

Фиг.3 - приводимые в качестве примера системы связи, осуществляющие устройства и способы по настоящему изобретению.

Фиг.4 - приводимая в качестве примера базовая станция, осуществленная в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.5 - приводимый в качестве примера беспроводной терминал, осуществленный в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.6 - приводимые в качестве примера сегменты канала трафика.

Фиг.7 - приводимые в качестве примера сегменты выделения и трафика.

Фиг.8 - приводимые в качестве примера сегменты трафика нисходящей линии связи и приводимые в качестве примера сегменты подтверждения восходящей линии связи.

Фиг.9 - приводимая в качестве примера система связи, осуществленная в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.10 - кодирование с наложением в канале множественного доступа в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.11 - кодирование с наложением, используемое в широковещательных каналах назначения и трафика в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.12 - кодирование с наложением, используемое в широковещательном назначении и каналах трафика множественного доступа в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.13 - кодирование с наложением, используемое в широковещательном канале трафика и канале подтверждения множественного доступа в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.14 - кодирование с наложением, используемое в канале трафика множественного доступа и широковещательном канале подтверждения в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.15 - приводимый в качестве примера вариант осуществления настоящего изобретения, использующий кодирование с наложением на общем (совместном) канале управления.

Фиг.16 - приводимые в качестве примера сигналы восходящей линии связи в одном и том же сегменте канала и приводимый в качестве примера вариант осуществления целей мощности приема в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.17 - блок-схема, иллюстрирующая этапы приводимого в качестве примера способа, осуществляемого базовой станцией в одном приводимом в качестве примера варианте осуществления.

Фиг.18 - блок-схема, иллюстрирующая этапы приводимого в качестве примера способа, осуществляемого беспроводным терминалом в одном приводимом в качестве примера варианте осуществления.

Как было раскрыто выше, настоящее изобретение направлено на обеспечение новых способов использования кодирования с наложением в системах связи, например в многопользовательской системе связи. Кодирование с наложением происходит на нисходящей линии связи и/или восходящей линии связи. Кодирование с наложением в соответствии с изобретением имеет место в случае передач нисходящей линии связи на различные беспроводные терминалы от базовой станции с использованием одного и того же ресурса связи, например одновременно с одними и теми же частотами. Кодирование с наложением, в соответствии с изобретением, происходит в случае восходящей линии связи посредством передач от различных беспроводных терминалов на базовую станцию при использовании одного и того же ресурса связи. В случае восходящей линии связи сигналы объединяют в канале связи, что приводит к наложению одной передачи на другую передачу. Устройство, например базовая станция, получая наложенные сигналы, использует способы кодирования с наложением для восстановления обоих сигналов. Для получения преимуществ наложения выделением сегментов канала множественным беспроводным терминалам управляют посредством базовой станции. Кроме того, в случае нисходящей линии связи уровнями мощности передачи управляют посредством базовой станции так, чтобы уровни мощности приема были весьма различны для облегчения кодирования с наложением. В случае восходящей линии связи уровнями мощности передачи управляют посредством беспроводных терминалов, совместно использующих один и тот же ресурс восходящей линии связи, например временной интервал, чтобы гарантировать, что полученные сигналы от различных устройств на базовой станции будут иметь различные уровни мощности приема, облегчающие кодирование с наложением.

На Фиг.3 представлена приводимая в качестве примера система 300 беспроводной связи, осуществленная в соответствии со способами по настоящему изобретению. Приводимая в качестве примера система 300 беспроводной связи ситуационно-обусловленным образом использует управляемые способы кодирования с наложением на восходящих каналах и нисходящих каналах в соответствии с настоящим изобретением. Приводимая в качестве примера система 300 беспроводной связи является системой OFDM (мультиплексирования с ортогональным частотным разделением) множественного доступа с расширенным спектром. Хотя в настоящей заявке для целей раскрытия изобретения использована приводимая в качестве примера система беспроводная связи OFDMA, изобретение является более широким по своему объему, чем пример, и изобретение может быть применено во многих других системах связи, например также в системе беспроводной связи множественного доступа с кодовым разделением каналов, где применяют управляемое кодирование с наложением.

Система 300 включает в себя множество ячеек: ячейку 1 302, ячейку М 304. Каждая ячейка (ячейка 1 302, ячейка М 304) включает в себя базовую станцию (БС), (БС 1 306, БС М 308) соответственно и представляет зону беспроводного покрытия базовой станции. БС 1 306 связана с множеством конечных узлов (КУ (l) 310, КУ (X) 312) посредством беспроводных линий (314, 316) связи соответственно. БС М 308 связана со множеством конечных узлов (КУ (l') 318, КУ (X') 320) посредством беспроводных линий (322, 324) связи соответственно. Конечные узлы 310, 312, 318, 320 могут быть мобильными и/или неподвижными устройствами беспроводной связи и упоминаются как беспроводные терминалы (БТ). Мобильные БТ иногда упоминаются как мобильные узлы (МУ). МУ могут перемещаться по всей системе 300. БС 1 306 и БС М 308 связаны с сетевым узлом 326 посредством сетевой линии 328, 330 связи соответственно. Сетевой узел 326 связан с другими сетевым узлам и Интернет посредством сетевой линии 332 связи. Сетевые линии 328, 330, 332 связи могут быть, например, волоконно-оптическими кабелями.

На Фиг.4 представлена приводимая в качестве примера базовая станция 400, осуществленная в соответствии с изобретением. Приводимая в качестве примера базовая станция 400 может быть более детальным представлением любой из базовых станций 306, 308 по Фиг.3. Базовая станция 400 включает в себя приемник 402, передатчик 406, процессор 410, интерфейс 412 ввода/вывода и память 414, связанные друг с другом посредством шины 416, по которой различные элементы могут выполнять обмен данными и информацией.

Приемник 402 связан с антенной 404, посредством которой базовая станция 400 может получать сигналы восходящей линии связи от множества беспроводных терминалов (БТ) 500 (см. Фиг.5). Такие сигналы восходящей линии связи могут включить в себя сигналы трафика восходящей линии связи, передаваемые различными беспроводными терминалами 500 в одном и том же сегменте трафика, который может накладываться в эфире, и/или сигналах подтверждения, переданных различными беспроводными терминалами в одном и том же сегменте подтверждения, который может накладываться в эфире в соответствии с изобретением. Приемник 402 включает в себя множество модулей демодуляции, модуль 1 418 демодуляции, модуль N 420 демодуляции. В некоторых вариантах осуществления модули 418, 420 демодуляции могут быть частью модуля декодера. Модули 418, 420 демодуляции связаны между собой. Модуль 1 418 демодуляции может выполнять первую демодуляцию по полученному наложенному сигналу, восстанавливая сигнал высокой мощности или высокозащищенный сигнал. Демодулированная информация может быть направлена от модуля 1 418 демодуляции на модуль N 420 демодуляции. Модуль N 420 демодуляции может удалить сигнал высокой мощности или высокозащищенный сигнал из полученного наложенного сигнала и затем демодулировать сигнал низкой мощности или менее защищенный сигнал. В некоторых вариантах осуществления отдельные приемники 402 и/или отдельные антенны 404 могут быть использованы, например, первым приемником для сигналов высокой мощности (приема) восходящей линии связи или высокозащищенных сигналов восходящей линии связи и вторым приемником для сигналов восходящей линии связи низкой мощности (приема) или сигналов восходящей линии связи низкой защиты.

Передатчик 406 связан с антенной 408, посредством которой базовая станция 400 может передавать сигналы нисходящей линии связи на множество беспроводных терминалов 500. Такие сигналы нисходящей линии связи могут включать в себя наложенные сигналы, например, составные из двух или большего числа сигналов в одном и том же сегменте канала, каждый сигнал из составного с различным уровнем мощности передачи, и каждый сигнал предназначен для различного беспроводного терминала. Наложенные сигналы нисходящей линии связи могут быть ситуационно-обусловленным образом переданы в сегментах выделения, в сигналах трафика нисходящей линии связи и/или в сегментах подтверждения в соответствии с изобретением. Передатчик 406 включает в себя множество модулей модуляции, модуль 1 422 модуляции, модуль N 424 модуляции и модуль 426 наложения. Модуль 1 422 модуляции позволяет модулировать первый набор информации, например, в сигнал высокой мощности или высокозащищенный сигнал, а модуль N 424 модуляции позволяет модулировать второй набор информации в сигнал низкой мощности или низкозащищенный сигнал. Модуль 426 наложения объединяет сигнал высокой мощности или высокозащищенный сигнал с сигналом низкой мощности или низкой защиты, так что составной сигнал может быть сгенерирован и передан в одном и том же сегменте нисходящей линии связи. В некоторых вариантах осуществления множественные передатчики 406 и/или множественные антенны 408 могут быть использованы, например, первым передатчиком для высоких сигналов нисходящей линии связи высокой мощности или высокозащищенных сигналов нисходящей линии связи, а второй передатчик - для сигналов нисходящей линии связи низкой мощности или сигналов нисходящей линии связи низкой защиты.

Интерфейс 412 ввода-вывода представляет собой интерфейс, обеспечивающий связь базовой станции 400 с другими сетевыми узлами, например другими базовыми станциями, узлами сервера AAA и т.д., и с Интернет. Память 414 включает в себя подпрограммы 428 и данные/информацию 430. Процессор 410, например центральный процессор, выполняет подпрограммы 428 и использует данные/информацию 430 в памяти 414 для задействования базовой станции 400 в соответствии со способами по настоящему изобретению.

Подпрограммы 428 включают в себя подпрограммы 432 связи и подпрограммы 434 управления базовой станцией. Подпрограммы 434 управления базовой станцией включают в себя модуль 436 планировщика, подпрограммы 438 управления мощностью беспроводного терминала, подпрограммы 440 управления мощностью передачи и сигнальные подпрограммы 442. Планировщик 436 включает в себя модуль 446 планирования нисходящей линии связи, модуль 448 планирования восходящей линии связи и модуль 450 согласования относительной интенсивности пользователя. Подпрограмма 438 управления мощностью передачи БТ включает в себя полученный модуль 452 цели мощности приема.

Данные/информация 430 включают в себя данные 454, данные/информацию 456 беспроводного терминала, системную информацию 458, сообщения 460 выделения нисходящей линии связи, сообщения 462 канала трафика нисходящей линии связи, полученные сообщения 464 подтверждения, сообщения 466 выделения восходящей линии связи, сообщения 468 восходящего канала трафика и сообщения подтверждения для восходящего трафика 470.

Данные 454 включают в себя пользовательские данные, например данные, полученные от БТ по беспроводным линиям связи, данные, полученные от других сетевых узлов, данные, которые подлежат передаче на БТ, и данные, которые подлежат передаче на другие сетевые узлы. Данные/информация 456 беспроводного терминала включает в себя множество информации БТ, информацию 472 БТ 1, информацию 474 БТ N. Информация 472 БТ 1 включает в себя данные 476, информацию 478 идентификации (ИД) терминала, информацию 480 полученного сообщения о качестве канала, информацию 482 сегмента и информацию 483 режима. Данные 476 включают в себя пользовательские данные, полученные БС 400 от БТ 1, предназначенные для равноправного БТ 1 узла, например БТ N, и пользовательские данные, предназначенные для передачи от БС 400 на БТ 1. Информация 478 ИД терминала включает в себя выделенный базовой станцией ИД, используемый для идентификации БТ 1 при осуществлении связи и при работе с БС 400. Информация 480 полученного сообщения о качестве канала включает в себя информацию обратной связи качества нисходящего канала типа, например, ОСШ (отношение сигнала к шуму), ОСП (отношение сигнала к помехе). Информация 483 режима включает в себя информацию, указывающую текущий режим БТ 1, например включенное состояние, состояние бездействия и т.д.

Информация 482 сегмента включает в себя множество наборов информации сегмента, соответствующих сегментам канала, выделенным БТ 1, информацию 484 сегмента 1, информацию 486 сегмента N. Информация 484 сегмента 1 включает в себя информацию 488 типа сегмента, информацию 490 ИД сегмента, информацию 492 кодирования и информацию 494 указания относительной интенсивности. Информация 488 типа сегмента включает в себя информацию, идентифицирующую тип сегмента, например сегмент выделения для трафика восходящей линии связи, сегмент выделения для трафика нисходящей линии связи, сегмент канала трафика восходящей линии связи, сегмент канала трафика нисходящей линии связи, сегмент канала подтверждения, соответствующий сегменту канала трафика восходящей линии связи, сегмент подтверждения, соответствующий сегменту канала трафика нисходящей линии связи. Информация 490 идентификации (ИД) сегмента включает в себя информацию, используемую при идентификации сегмента, например информацию, используемую при идентификации частот, времени, продолжительности и/или размера, связанного с сегментом. Информация 492 кодирования включает в себя информацию, идентифицирующую тип кодирования и/или модуляции, используемых для сегмента. Информация 494 указания относительной интенсивности включает в себя информацию, указывающую относительную интенсивность указанного БТ для целей выполнения связи по этому сегменту. В некоторых вариантах осуществления информация 494 указания относительной интенсивности включает в себя информацию, идентифицирующую БТ как слабый или как сильный БТ для целей осуществления связи по этому сегменту.

Системная информация 458 включает в себя информацию 495 тона, информацию 496 модуляции, информацию 497 синхронизации, информацию 498 модели мощности передачи и информацию 499 модели цели мощности приема. Информация 495 тона включает в себя информацию, идентифицирующую тоны, используемые в последовательностях перескока, каналах и/или сегментах. Информация 496 модуляции включает в себя информацию, используемую БС 400 для осуществления различных схем модуляции и/или кодирования, например информацию скорости кодирования, информацию о типе модуляции, информацию кода с исправлением ошибок и т.д. Информация 497 синхронизации может включать в себя информацию синхронизации, используемую для последовательностей перескока, суперслотов, расширений, продолжительности сегментов канала и отношений синхронизации между различными типами сегментов канала, например отношения синхронизации между сегментом выделения, сегментом канала трафика и сегментом канала подтверждения. Информация 498 модели мощности передачи может включить в себя информацию, определяющую модели, отличающие уровни мощности передачи сильного сигнала и уровень мощности передачи слабого сигнала, причем два сигнала передают в одном и том же сегменте канала как объединенный наложенный сигнал в соответствии с изобретением. Информация 499 модели мощности приема может включать в себя информацию, такую как справочные таблицы, используемую для определения моделей для управления мощностью передачи БТ, для передачи с соответствующим уровнем мощности, чтобы достичь цели мощности приема на БС 400 для сигнала сегмента восходящего канала. В некоторых вариантах осуществления цель модели мощности приема для беспроводного терминала является функцией скорости кодирования и классификации пользователя (беспроводной терминал) как сильного или слабого пользователя (беспроводного терминала). В таком варианте осуществления для одной и той же скорости кодирования цели мощности приема могут быть очень различны между сильной и слабой классификацией, например значение > 3 дБ, такое как 10 дБ.

Сообщения 460 выделения нисходящей линии связи включают в себя сообщения выделения, используемые для уведомления БТ терминала, что ему был выделен сегмент канала трафика нисходящей линии связи. Сообщения 460 выделения нисходящей линии связи передают БС 400 на БТ в сегментах канала выделения нисходящей линии связи. В соответствии с изобретением множественные сообщения выделения нисходящей лини