Устройство, система и способ для автономного управления ресурсами связи обратной линии связи в распределенной системе связи

Устройство, система и способ для автономного управления ресурсами связи обратной линии связи в распределенной системе связи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Это изобретение относится, в общем, к системам связи и, более конкретно, к устройству, системе и способу для управления передачами данных обратной линии связи (восходящей линии связи) в системе связи.

Уровень техники

Многие системы беспроводной связи применяют географически распределенные базовые станции, чтобы предоставлять соты или области связи, где обслуживающая базовая станция предоставляет услугу связи мобильным станциям внутри области, соответствующей обслуживающей базовой станции. В определенных ситуациях сигналы обратной линии связи, передаваемые от каждой мобильной станции к базовой станции, создают помеху другим сигналам обратной линии связи, передаваемым от других мобильных станций. Из-за помехи и ограниченных ресурсов емкость каждой базовой станции ограничена. На емкость обратной линии связи базовой станции оказывают влияние: нагрузка обратной линии связи от мобильных станций, обслуживаемых этой базовой станцией, сопряженная нагрузка обратной линии связи от мобильных станций, обслуживаемых другими базовыми станциями, и другие источники шума. Планирование нагрузки обратной линии связи предоставляет механизм для максимизации эффективного использования ресурсов системы посредством управления передачами мобильных станций. В стандартных системах связи централизованный контроллер оценивает нагрузку обратной линии связи и сопряженную нагрузку обратной линии связи так же, как другие факторы, чтобы определить соответствующее планирование нагрузки. Для большинства информационных приложений однако мобильные станции управляются единичной обслуживающей базовой станцией для уменьшения задержек планирования, хотя передачи обратной линии связи могут оказывать влияние на нагрузку в других базовых станциях.

Стандартные системы, однако, ограничены в нескольких отношениях. Например, обмен информацией с централизованным контроллером имеет значительные задержки. Информация, собранная каждой базовой станцией, передается централизованному контроллеру. Централизованный контроллер обрабатывает эту информацию, определяет оптимальную емкость нагрузки для каждой базовой станции и отправляет эту оптимальную емкость нагрузки к каждой из базовых станций. Каждая базовая станция ограничивает передачи данных мобильных станций, которые она обслуживает, в соответствии с обновленной емкостью нагрузки, предоставленной контроллером. Состояния канала однако часто меняются в течение времени, которое требуется, чтобы передать, обработать и принять оптимальную емкость нагрузки. Соответственно базовая станция может работать на уровне, значительно отличающемся от оптимального уровня, обеспечивая неиспользуемые ресурсы или состояние перегрузки. Состояние перегрузки может возникать, например, где базовая станция, работающая в соответствии с самой последней информацией об оптимальной емкости, которая была предоставлена контроллером, может перегружать другую базовую станцию, которая пытается работать близко к своей максимальной емкости, так как задержки в системе не позволили новым состояниям канала отразиться в информации, переданной базовым станциям. Состояния перегрузки приводят к потерянным данным, повторным передачам сообщений и другим нежелательным последствиям.

Соответственно имеется необходимость в устройстве, системе и способе для эффективного назначения ресурсов обратного канала в системе связи с географически распределенными базовыми станциями.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 - блок-схема системы связи, имеющей географически распределенные базовые станции, в соответствии с иллюстративными вариантами осуществления этого изобретения.

Фиг. 2 - блок-схема части системы связи, где единичная мобильная станция осуществляет связь с базовыми станциями, функционирующими в качестве обслуживающей базовой станции и необслуживающей базовой станции.

Фиг. 3 - блок-схема базовой станции в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления этого изобретения.

Фиг. 4 - блок-схема, показывающая иллюстративное отношение между мобильными станциями и базовыми станциями, в соответствии с иллюстративными вариантами осуществления этого изобретения.

Фиг. 5 - таблица, показывающая иллюстративное отношение между мобильными станциями и базовыми станциями, в соответствии с иллюстративными вариантами осуществления этого изобретения.

Фиг. 6 - графическая иллюстрация иллюстративного распределения нагрузок обратной линии связи и сопряженных нагрузок обратной линии связи, испытываемых в базовой станции, в соответствии с иллюстративными вариантами осуществления этого изобретения.

Фиг. 7 - блок-схема части системы связи в соответствии с первым иллюстративным вариантом осуществления этого изобретения.

Фиг. 8 - блок-схема последовательности операций способа определения ожидаемой сопряженной нагрузки, выполняемого на обслуживающей базовой станции, в соответствии с первым иллюстративным вариантом осуществления этого изобретения.

Фиг. 9 - блок-схема последовательности операций способа определения доступной емкости на необслуживающей базовой станции в соответствии с первым иллюстративным вариантом осуществления этого изобретения.

Фиг. 10 - блок-схема последовательности операций управления ресурсами канала обратной линии связи в системе связи в соответствии с первым иллюстративным вариантом осуществления этого изобретения.

Фиг. 11 - блок-схема части системы связи в соответствии со вторым иллюстративным вариантом осуществления этого изобретения.

Фиг. 12 - блок-схема последовательности операций способа управления каналами обратной линии связи, выполняемого в базовой станции, функционирующей в качестве обслуживающей базовой станции, в соответствии со вторым иллюстративным вариантом осуществления этого изобретения.

Фиг. 13 - блок-схема последовательности операций способа управления ресурсами канала обратной линии связи на базовой станции, функционирующей в качестве необслуживающей базовой станции, в соответствии со вторым иллюстративным вариантом осуществления этого изобретения.

Фиг. 14 - блок-схема последовательности операций способа назначения ресурсов канала обратной линии связи в системе связи, имеющей географически распределенные базовые станции, в соответствии со вторым иллюстративным вариантом осуществления этого изобретения.

Фиг. 15 - блок-схема части системы связи, предоставляющей услуги связи мобильным станциям, с географически распределенными базовыми станциями в соответствии с третьим иллюстративным вариантом осуществления этого изобретения.

Фиг. 16 - блок-схема последовательности операций способа, выполняемого в базовой станции, управления ресурсами обратной линии связи в системе связи, имеющей географически распределенные базовые станции, в соответствии с третьим иллюстративным вариантом осуществления этого изобретения.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления

Устройство, система и способ управляют передачей данных обратной линии связи в системе связи с распределенными базовыми станциями. В иллюстративных вариантах осуществления, здесь описываемых, передача данных обратной линии связи управляется распределенным образом базовыми станциями внутри системы связи. Задержки, связанные со стандартными технологиями для управления каналами обратной линии связи, обходятся, так как управление обратной линией связи не зависит от обмена информацией с центральным контроллером. В первом иллюстративном варианте осуществления необслуживающая базовая станция определяет индикатор сопряженной нагрузки на основании параметров сопряженной нагрузки, обнаруженных в необслуживающей базовой станции от мобильной станции, которая идентифицировала другую базовую станцию в качестве обслуживающей базовой станции. Параметры сопряженной нагрузки являются параметрами, которые предоставляют индикацию сопряженной нагрузки, испытываемой на необслуживающей базовой станции, и могут включать в себя параметры, такие как нормализованное и усредненное принятое отношение сигнала к шуму (SNR) и скорость мобильной станции. Индикатор сопряженной нагрузки, базирующийся на параметрах сопряженной нагрузки, передается обслуживающей базовой станции. Обслуживающая базовая станция вычисляет ожидаемую сопряженную нагрузку на необслуживающей базовой станции на основании индикатора сопряженной нагрузки и параметра передачи мобильной станции, таком как запланированная скорость передачи данных. Ожидаемая сопряженная нагрузка передается необслуживающей базовой станции, причем необслуживающая базовая станция вычисляет доступную емкость посредством учета ожидаемой сопряженной нагрузки. Для мобильных станций, обслуживаемых необслуживающей базовой станцией, планирование нагрузки осуществляется в соответствии с вычисленной доступной емкостью.

Во втором иллюстративном варианте осуществления необслуживающая базовая станция вычисляет максимальную допустимую сопряженную нагрузку от мобильных станций, для которых осуществляется планирование некоторой другой обслуживающей базовой станцией. Необслуживающая базовая станция определяет индикатор сопряженной нагрузки на основании параметров сопряженной нагрузки (таких как нормализованное и усредненное отношение сигнала к шуму (SNR) приема) на необслуживающей базовой станции от каждой мобильной станции, которая идентифицировала некоторую другую базовую станцию в качестве обслуживающей базовой станции. Во втором иллюстративном варианте осуществления максимальная допустимая сопряженная нагрузка, связанная с необслуживающей базовой станцией, передается обслуживающей базовой станции каждый период планирования, и измеренные индикаторы сопряженной нагрузки мобильных станций передаются обслуживающей базовой станции на относительно более низкой частоте. Так как рассматриваемая обслуживающая базовая станция также может являться необслуживающей базовой станцией для некоторых других мобильных станций, обслуживающая базовая станция также определяет максимальную допустимую сопряженную нагрузку от мобильных станций, которые обслуживаются другими базовыми станциями. Базовая станция выполняет планирование нагрузки в соответствии с максимальной допустимой сопряженной нагрузкой, зарезервированной для мобильных станций, для которых планирование этой базовой станцией не осуществляется, при этом удовлетворяя ограничениям, налагаемым максимальной допустимой сопряженной нагрузкой, принятой от других базовых станций.

В третьем иллюстративном варианте осуществления этого изобретения обслуживающая базовая станция планирует передачи по обратной линии связи мобильных станций в соответствии с оцененной ожидаемой сопряженной нагрузкой вследствие передач обратной линии связи мобильных станций, обслуживаемых другими базовыми станциями. Каждая базовая станция оценивает ожидаемую сопряженную нагрузку от мобильных станций, обслуживаемых другими базовыми станциями. На основании оцененной сопряженной нагрузки и емкости базовой станции базовая станция планирует нагрузку для мобильных станций, обслуживаемых этой базовой станцией. В третьем иллюстративном варианте осуществления базовые станции не принимают явную или прямую информацию сопряженной нагрузки от других базовых станций. Соответственно третий иллюстративный вариант осуществления особенно полезен, где транзитная связь не поддерживает передачу информации сопряженной нагрузки между базовыми станциями. Хотя любая из нескольких технологий может использоваться для вычисления оцененной сопряженной нагрузки, оценки базируются на предыдущих передачах по обратной линии связи мобильных станций в третьем иллюстративном варианте осуществления. Каждая базовая станция измеряет сопряженную нагрузку от мобильных станций, для которых не осуществляется планирование этой базовой станцией, на основании фактических скоростей передачи и измеренном SNR. Предыдущие измерения сопряженной нагрузки направляются к статистической функции, которая оценивает ожидаемую сопряженную нагрузку в течение следующей запланированной передачи. Статистическая функция полагается на корреляцию, которая может, в некоторых обстоятельствах, адаптивно модифицироваться. "Слепое" определение ожидаемой сопряженной нагрузки, внутри определенных пределов, определяет доступную емкость, доступную для базовой станции, для осуществления планирования для мобильных станций, обслуживаемых этой базовой станцией.

Фиг. 1 - блок-схема системы 100 связи, предоставляющей услуги беспроводной связи мобильным станциям 110, 112, 114, использующей географически распределенные базовые станции 102, 104, 106, 108, в соответствии с иллюстративными вариантами осуществления этого изобретения. Фиг. 2 - часть 200 системы 100 связи, где единичная мобильная станция 202 осуществляет связь с базовыми станциями (102-108), функционирующими в качестве обслуживающей базовой станции 204 и необслуживающей базовой станции 206, для мобильной станции 202. В любое конкретное время базовая станция (102-108) может функционировать в качестве обслуживающей базовой станции 204 или необслуживающей базовой станции 206 для конкретной мобильной станции (110-114), или может не выполнять какую-либо функцию напрямую для мобильной станции (110-114). В интересах ясности, четыре базовые станции 102, 104, 106, 108 и три мобильные станции 110, 112, 114 представлены на фиг. 1. Система связи может включать в себя любое количество базовых станций (102-108) и мобильных станций (110-114) так же, как другое оборудование связи. В представленных иллюстративных вариантах осуществления система 100 связи является сотовой системой связи, использующей технологии связи множественного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA) для предоставления услуг передачи речи и данных. Специалисты в данной области техники легко распознают различные другие типы систем 100 связи, подходящие для использования с этим изобретением, посредством применения описаний отсюда в соответствии с известными технологиями.

Каждая базовая станция 102, 104, 106, 108 предоставляет услугу беспроводной связи мобильным станциям (110, 112, 114) в области 116, 118, 120, 122 покрытия или соте. Области 116-120 покрытия перекрываются, так что мобильная станция 110-114 может осуществлять связь с более чем одной базовой станцией 102-108 в любое время. Если мобильная станция 110-114 находится внутри области покрытия базовой станции 102-108, мобильная станция 110-114 идентифицирует базовую станцию 102-108 как активную базовую станцию. Как обсуждается более детально ниже, однако только одна базовая станция (102-108) функционирует в качестве обслуживающей базовой станции 204 для конкретной мобильной станции 202 (110-114) для осуществления передач данных. Обслуживающая базовая станция 204 является базовой станцией, ответственной за планирование последующих передач мобильной станции 202. Фиг. 1 включает в себя иллюстративные области, окружающие каждую базовую станцию 102-108, представляющие обслуживающие области 116, 118, 120, 122, где базовая станция 102-108 наиболее вероятно будет функционировать в качестве обслуживающей базовой станции 204 для мобильных станций 202 (110-114) внутри обслуживающей области 116-122. Каждая мобильная станция 110-114 поддерживает набор активных базовых станций в памяти, где члены этого набора осуществляют связь через линии связи, которые удовлетворяют требуемым критериям. Пример подходящего способа для выбора активных базовых станций (102-108) для мобильной станции 110-114, 202 включает в себя идентификацию базовой станции 102-108 в качестве активной базовой станции (102-108) 204, 206, когда сигнал, передаваемый от базовой станции 102-108, принимается на мобильной станции 110-114 на адекватном уровне. В иллюстративных вариантах осуществления активные базовые станции (102-108) 204, 206 выбираются, базируясь на силах принятых сигналов пилот-сигналов, передаваемых от базовых станций 102-108, 204, 206. В некоторых обстоятельствах могут использоваться другие технологии для выбора активных базовых станций (102-108) 204, 206. Активные базовые станции (102-108) 204, 206 предоставляют услугу связи мобильной станции 110-114, 202, где качество обслуживания и скорость передачи данных могут варьироваться среди базовых станций 102-108 вследствие различных причин.

В иллюстративном варианте осуществления одна из активных базовых станций (102-108) выбирается в качестве обслуживающей базовой станции 204 для передачи данных, иных, нежели речевая информация. Любая из нескольких технологий и критериев может использоваться для выбора обслуживающей базовой станции 204. Обслуживающая базовая станция 204 может выбираться, базируясь на характеристиках прямой линии 210 связи (от базовой станции 102-108 (204) к мобильной станции 110-114 (202)), обратной линии 212 связи (от мобильной станции 110-114 (202) к базовой станции 102-108 (204)) или обеих - обратной и прямой линий 212, 210 связи. Качество каналов 210, 212 прямой и обратной линий связи, например, может определяться с помощью измерения отношения несущей к помехе канала. В иллюстративном варианте осуществления информация, содержащаяся в канале индикатора качества канала обратной линии связи, используется для идентификации обслуживающей базовой станции 204 и идентифицируется каналом R-CQICH. Обслуживающая базовая станция 204 отвечает на передачи данных от мобильных станций 202, которые она обслуживает, посредством выполнения различных задач, таких как назначение скоростей передач данных через предоставление планирования и поддержание принятого SNR пилот-сигнала обратной линии связи выше некоторого порога с помощью отправки команд управления мощностью. В дополнение обслуживающая базовая станция 204 декодирует передачи от мобильной станции 202 и отправляет подтверждения в случае гибридного-ARQ, в то время как необслуживающая базовая станция также может декодировать передачу и отправлять ACK в случае мягкой эстафетной передачи обслуживания. Окруженные области, представляющие области покрытия на фиг. 1, определяют иллюстративные географические обслуживающие области 116-122, где мобильные станции 110-114 внутри области 116-122, вероятно, будут иметь адекватную связь с соответствующей базовой станцией 102-108, чтобы идентифицировать конкретную базовую станцию 102-108 в качестве обслуживающей базовой станции 204. Другие базовые станции (102-108) однако могут действовать в качестве активных базовых станций (102-108) 206 для мобильной станции 110-114, 202. Как показано на фиг. 1, поэтому первая мобильная станция 110 находится внутри первой обслуживающей области 116, предоставленной первой базовой станцией 102, вторая мобильная станция 112 находится внутри второй обслуживающей области 118, предоставленной второй базовой станцией 104, третья мобильная станция 114 находится внутри третьей обслуживающей области 129, предоставленной третьей базовой станцией 106, и четвертая базовая станция 108 предоставляет четвертую обслуживающую область 122.

Фиг. 3 - блок-схема базовой станции 300 в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления этого изобретения. Иллюстративная базовая станция 300 является подходящей для использования в качестве какой-либо из базовых станций 102-108, 204, 206, описанных со ссылкой на фиг. 1 и 2. Базовая станция 300 может включать в себя любую комбинацию аппаратного обеспечения, программного обеспечения и встроенных программ, которые выполняют функции для базовых станций 102-108. Функции и операции блоков, описанных на фиг. 3, могут реализоваться в любом количестве устройств, схем или программных компонентов. Два или более из функциональных блоков могут быть интегрированы в единичное устройство, и функции, описанные как выполняемые в любом единичном устройстве или блоке, могут быть реализованы посредством нескольких устройств. Например, некоторые принимающие процессы могут выполняться процессором 304.

Базовая станция включает в себя радиоприемопередатчик 302, сконфигурированный с возможностью осуществлять связь с мобильными станциями 110-114 в соответствии с протоколами конкретной системы 100 связи. Сигналы радиочастоты обмениваются через антенну 308, которая в некоторых обстоятельствах может включать в себя секторы. Радиоприемопередатчик 302 модулирует, усиливает и передает сигналы через каналы 212 прямой линии связи, и принимает и демодулирует сигналы обратной линии связи, передаваемые мобильными станциями 110-114 через каналы 210 обратной линии связи.

Процессор 304 является любым процессором, микропроцессором, компьютером, микрокомпьютером или комбинацией процессоров, подходящей для выполнения функций управления и вычисления базовой станции 300, здесь описываемой так же, как чтобы способствовать общей функциональности базовой станции 300. Программный код, исполняющийся на процессоре 304, исполняет этапы способов для измерения и обработки сигналов и для выполнения функций управления обратной линией связи иллюстративных вариантов осуществления.

Интерфейс 306 транзитной связи обеспечивает интерфейс для транзитной связи 208 системы 100 связи. Интерфейс 306 транзитной связи включает в себя аппаратное обеспечение и программное обеспечение для обмена сигналами через транзитную связь 208. Процессор 304 передает и принимает информацию к и от контроллеров и других базовых станций 102-108 через интерфейс 306 транзитной связи.

Фиг. 4 - блок-схема, и фиг. 5 - таблица 500, показывающие иллюстративное отношение между мобильными станциями 110-114 и базовыми станциями 102-108 в соответствии с иллюстративными вариантами осуществления этого изобретения. Сплошные линии, соединяющие базовые станции 102-108 с мобильными станциями 110-114 на фиг. 4, представляют соединение между мобильными станциями 202 (одной из 110-114) и их соответствующими обслуживающими базовыми станциями 204 (одной из 102-108), и пунктирные линии представляют соединения между мобильными станциями 202 (одной из 110-114) и их необслуживающими активными базовыми станциями 206 (одной из 102-108). Как здесь описывалось, необслуживающая активная базовая станция 206 (102-108) является базовой станцией 300, идентифицированной в наборе активных базовых станций мобильной станции 202, которая не является обслуживающей базовой станцией 204. В иллюстративной ситуации, показанной на фиг. 4 и 5, каждая мобильная станция 110-114 поддерживает некоторый набор активных базовых станций, который включает в себя обслуживающую базовую станцию 204, соответствующую обслуживающей области 116-122, содержащей мобильную станцию 110-114, и все другие базовые станции (102-108), которые являются необслуживающими активными базовыми станциями (102-108). Соответственно для этой иллюстративной ситуации все базовые станции 102-108 поддерживаются в качестве активных базовых станций каждой из мобильных станций 110-114. Мобильная станция, находящаяся на значительном расстоянии от базовой станции, не может поддерживать эту базовую станцию в наборе активных базовых станций, и эта базовая станция не будет идентифицироваться в качестве необслуживающей базовой станции для мобильной станции, даже хотя эта базовая станция может принимать помеху по обратной линии связи от упомянутой мобильной станции. Только те мобильные станции, чья сила сигнала является достаточно сильной и чьи передачи обработаны, рассматриваются базовой станцией. Сосредотачиваясь кратко на единичной мобильной станции 110, первая базовая станция 102 является обслуживающей базовой станцией 204 для первой мобильной станции 110, 202, и вторая базовая станция 104, третья базовая станция 106 и четвертая базовая станции 108 являются необслуживающими базовыми станциями 206 для первой мобильной станции 110, 202. Передачи обратной линии связи каждой из мобильных станций 110-114, поэтому принимаются на каждой из базовых станций 102-108, хотя только одна из базовых станций 102-108 действует в качестве обслуживающей базовой станции 204, и другие базовые станции действуют в качестве необслуживающих (активных) базовых станций 206 для любой конкретной мобильной станции 110-114 в этом примере. Как результат, нагрузки обратной линии связи и сопряженные нагрузки обратной линии связи, испытываемые на базовой станции 102, возникают вследствие нагрузок обратной линии связи мобильной станции 110, обслуживаемой базовой станцией 102, и сопряженных нагрузок, вследствие передачи других мобильных станций 112, 114.

Фиг. 6 - иллюстрация круговой диаграммы 600 нагрузки иллюстративного распределения нагрузок обратной линии связи и сопряженных нагрузок обратной линии связи, испытываемых на базовой станции 102-108, в соответствии с иллюстративными вариантами осуществления этого изобретения. Различные секции 602-608 круговой диаграммы нагрузки представляют комбинированную нагрузку обратной линии связи от мобильных станций 110-114, которая может быть измерена или смоделирована для иллюстративной ситуации. На любой базовой станции 102-108 полная комбинированная нагрузка обратной линии связи может возникать от передач от мобильных станций 110-114, где каждая часть (602-608) полной нагрузки обратной линии связи проистекает от мобильных станций (110-114) из конкретной категории. Части (602-608) нагрузки могут включать в себя часть 602 сопряженной нагрузки при необслуживании, часть 604 нагрузки при обслуживании и неединственности, часть 606 при обслуживании и единственности и часть 608 неучтенной сопряженной нагрузки. Часть 602 сопряженной нагрузки при необслуживании включает в себя сопряженную нагрузку обратной линии связи от всех мобильных станций (110-114), которые содержат базовую станцию (102-108) в их наборе активных базовых станций, но которые обслуживаются базовыми станциями (102-108), другими, нежели базовая станция (102-108). Мобильные станции 110-114, вносящие вклад в часть 602 сопряженной нагрузки при необслуживании, поэтому не идентифицировали базовую станцию (102-108) в качестве обслуживающей базовой станции 204.

Часть 604 нагрузки при обслуживании и неединственности включает в себя комбинированную нагрузку обратной линии связи всех мобильных станций 110-114, которые обслуживаются базовой станцией (102-108), но содержат другие базовые станции (102-108) в их списке активных базовых станций. Мобильные станции 110-114, вносящие вклад в часть 604 нагрузки при обслуживании и неединственности, поэтому идентифицировали базовую станцию (102-108) в качестве обслуживающей базовой станции, но также идентифицировали другие базовые станции (102-108) в качестве необслуживающих активных базовых станций.

Часть 606 нагрузки при обслуживании и единственности включает в себя комбинированную нагрузку обратной линии связи всех мобильных станций, обслуживаемых базовой станцией (102-108), где базовая станция (102, 108) является единственной базовой станцией в наборе активных базовых станций любой из мобильных станций 110-114.

Часть 608 неучтенной нагрузки включает в себя все другие сигналы обратной линии связи и шум, которые вносят вклад в полную нагрузку обратной линии связи, которые не были включены в какую-либо из других частей 602, 604, 606 нагрузки. Пример источника, который может вносить вклад в часть 608 неучтенной нагрузки, включает в себя передачи обратной линии связи от мобильных станций, которые не содержат базовую станцию в их активном наборе, но находятся достаточно близко к базовой станции, чтобы вносить вклад в полную сопряженную нагрузку. Такие мобильные станции находятся слишком далеко, чтобы иметь адекватную линию связи с базовой станцией, чтобы включать эту базовую станцию в набор активных базовых станций, но полная сумма их незначительных вкладов является достаточно большой, чтобы иметь часть в емкости обратной линии связи.

Относительный размер частей 602-608 нагрузки будет изменяться со временем в большинстве ситуаций из-за постоянно изменяющихся состояний каналов. Изменяющиеся состояния каналов могут возникать вследствие нескольких факторов, таких как движение мобильных станций 110-114, движение препятствий или необходимость разгрузить мобильные станции 110-114 и передать мобильные станции между базовыми станциями, вследствие жестко неравномерного распределения мобильных станций 110-114. Когда комбинированная нагрузка всех частей 602-608 превосходит емкость базовой станции 102-108, качество обслуживания (QoS) для мобильных станций страдает, система становится слегка нестабильной, и покрытие конкретной соты уменьшается, приводя к сбросам вызовов. Там, где нагрузка меньше, чем емкость базовой станции 102-108, может происходить неэффективное использование ресурсов, если скорости передачи данных не отрегулированы в соответствии с запросами мобильных станций 110-114. В соответствии с иллюстративными вариантами передачи данных обратной линии связи управляются базовыми станциями 102-108 для эффективного назначения ресурсов обратной линии связи (планирования нагрузки) для мобильных станций 110-114. Ресурсы обратной линии связи включают в себя, например, скорости передачи данных и уровни мощности, которые вносят вклад в нагрузку базовой станции 102-108.

Фиг. 7 - блок-схема части 700 системы 100 связи, предоставляющей услуги связи мобильным станциям 110-114, с географически распределенными базовыми станциями 102-108 в соответствии с первым иллюстративным вариантом осуществления этого изобретения. В большинстве ситуаций система 100 связи включает в себя несколько базовых станций 704, 706, которые стратегически размещаются для предоставления услуг беспроводной связи многочисленным мобильным станциям 702. В зависимости от качества каналов связи между мобильной станцией 702 и базовой станцией (704, 706), мобильная станция 702 может осуществлять связь с более чем одной базовой станцией (704, 706) в любое конкретное время. Как описывалось выше, каждая мобильная станция 702 поддерживает набор активных базовых станций, где линии связи между мобильной станцией 702 и активными базовыми станциями 704, 706 являются адекватными для связи. Из активных базовых станций одна базовая станция действует в качестве обслуживающей базовой станции 704, в то время как другие базовые станции в активном наборе являются необслуживающими базовыми станциями 706. Такие ситуации обычно возникают в течение мягкой эстафетной передачи обслуживания, где единичная базовая станция выполняет функции обслуживающей базовой станции 704, и одна или более других базовых станций являются необслуживающими активными базовыми станциями 706. Там, где условия позволяют, роль обслуживающей базовой станции 704 передается базовой станции, которая ранее функционировала в качестве необслуживающей активной базовой станции 706 (т.е. происходит эстафетная передача обслуживания).

В интересах ясности фиг. 7 включает в себя блоки, представляющие мобильную станцию 702 и две активные базовые станции 704, 706, включающие в себя обслуживающую базовую станцию 704 и необслуживающую базовую станцию 706. Специалисты в данной области техники должны понимать, базируясь на этих описаниях и известных технологиях, что базовая станция 300 может функционировать в качестве обслуживающей базовой станции 704 для многочисленных мобильных станций 702, и что любая мобильная станция 702 может поддерживать любое количество активных базовых станций 704, 706. Описания, здесь описываемые, поэтому могут быть расширены до любого количества мобильных станций 702, обслуживающих базовых станций 704 и необслуживающих базовых станций 706. Как описывается более детально ниже, другие базовые станции 300 могут не иметь линии связи с мобильной станцией 702 достаточного качества, чтобы стать активной базовой станцией, но могут вносить вклад в нагрузку, испытываемую на любой из активных базовых станций 704, 706. Обслуживающая базовая станция 704 может быть первой базовой станцией 102, второй базовой станцией 104 или третьей базовой станцией 106, описанными выше со ссылкой на фиг. 1-4. Обслуживающая базовая станция 704 также может функционировать в качестве необслуживающей базовой станции 706 для другой мобильной станции (не показанной на фиг. 7), и необслуживающая базовая станция 706 может функционировать в качестве обслуживающей базовой станции 704 для других мобильных станций (не показанных на фиг. 7). Соответственно базовая станция 102-108 может одновременно функционировать в качестве обслуживающей базовой станции 704 для некоторых мобильных станций 702 и в качестве необслуживающей базовой станции для других мобильных станций. Функции, здесь описываемые, для каждой из базовых станций 704, 706, поэтому одновременно выполняются другими базовыми станциями в большинстве обстоятельств.

В первом иллюстративном варианте осуществления базовая станция 300, функционирующая в качестве необслуживающей базовой станции 706, определяет ожидаемую доступную емкость, базируясь на ожидаемой сопряженной нагрузке 712, принимаемой от другой базовой станции 300, функционирующей в качестве обслуживающей базовой станции 704, где ожидаемая сопряженная нагрузка 712 показывает ожидаемую сопряженную нагрузку на необслуживающей базовой станции 706, вследствие передач 210 обратной линии связи мобильной станции 702, которая обслуживается обслуживающей базовой станцией 704. Обслуживающая базовая станция 704 определяет ожидаемую сопряженную нагрузку 712, используя индикатор 710 сопряженной нагрузки, принятый от необслуживающей базовой станции 706, и параметры, ассоциированные со следующей запланированной скоростью передачи данных. Если имеются многочисленные мобильные станции 702, которые обслуживаются обслуживающей базовой станцией 704 и которые содержат необслуживающую базовую станцию 706 в качестве необслуживающей базовой станции, ожидаемая сопряженная нагрузка 712 может являться суммой ожидаемых сопряженных нагрузок, определенных для каждой из мобильных станций, базируясь на ожидаемой сопряженной нагрузке 712 и запланированных скоростях передачи данных. Необслуживающая базовая станция 706 принимает и обрабатывает передачи 210 обратной линии связи мобильной станции 702 для определения одного или более параметров сопряженной нагрузки, таких как нормализованное и усредненное отношение сигнала к шуму (SNR) приема. Пример другого параметра сопряженной нагрузки - это скорость мобильной станции 702. Базируясь на параметрах сопряженной нагрузки, необслуживающая базовая станция 706 вычисляет индикатор 710 сопряженной нагрузки. Индикатор 710 сопряженной нагрузки передается обслуживающей базовой станции 704. Обслуживающая базовая станция 704 определяет ожидаемую сопряженную нагрузку на необслуживающей базовой станции 706, используя индикатор 710 сопряженной нагрузки и параметр передачи мобильной станции 702. Ожидаемая сопряженная нагрузка является сопряженной нагрузкой обратной линии связи, которая возникнет на необслуживающей базовой станции 706 вследствие ожидаемой будущей передачи обратной линии связи мобильной станции 702. Обслуживающая базовая станция 704 передает величину, представляющую ожидаемую сопряженную нагрузку 712, необслуживающей базовой станции 706. Необслуживающая базовая станция 706 вычисляет ожидаемую доступную емкость на необслуживающей базовой станции 706. Используя ожидаемую доступную емкость, необслуживающая базовая станция 706 управляет передачами обратной линии связи других мобильных станций (не показаны), которые обслуживаются этой необслуживающей базовой станцией 706, посредством соответствующего планирования нагрузки для мобильных станций, которые она обслуживает. Там, где имеются более чем одна мобильная станция 702, необслуживающая базовая станция 706 измеряет и вычисляет индикатор 710 сопряженной нагрузки для каждой мобильной станции 702, которая поддерживает необслуживающую базовую станцию 706 в активном наборе. Индикатор 710 сопряженной нагрузки передается каждой обслуживающей базовой станции 704, ассоциированной с мобильными станциями 702, которые идентифицируют необслуживающую базовую станцию 706 как активную базовую станцию.

В первом иллюстративном варианте осуществления индикатор 710 сопряженной нагрузки является отношением энергии на элементарный сигнал к сумме шума и помехи (Ecp/Nt), где Ecp представляет энергию на элементарный сигнал пилот-сигнала. Если пилот-сигнал обратной линии связи управляется мощностью, среднее ожидаемое (Ecp/Nt) вычисляется посредством усреднения элементарного сигнала (Ecp/Nt) по конкретной продолжительности. Индикатор 710 сопряженной нагрузки может быть средним ожидаемым (Ecp/Nt) или любой функцией среднего ожидаемого (Ecp/Nt).