Способы и устройство для поэтапного ввода в действие системы связи

Способы и устройство для поэтапного ввода в действие системы связи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к системам связи, а более точно к способам и устройству для поддержки использования разных уровней использования полосы частот с применением одной или более сотовых конфигураций.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Ввод в действие систем связи может быть очень затратным процессом. Полоса пропускания беспроводной связи стала весьма дорогостоящим предметом потребления. В дополнение, относительно дороги системные аппаратные средства. Один из подходов к вводу в действие системы связи состоит в том, чтобы вводить в действие соты, использующие одно и то же количество частот несущих и одну и ту же ширину полосы пропускания в каждой соте, начиная с запуска системы. Так, отдельные соты могут развертываться, начиная с запуска системы, в конфигурации, которая предназначена для полного использования полосы пропускания, предназначенной для использования системой в конечном счете.

Например, предположим, что оператор имеет в распоряжении широкополосный спектр. По традиции оператор имеет в распоряжении два варианта выбора для ввода в действие систем связи. При первом варианте выбора оператор использует полный широкополосный спектр, например, в каждом секторе каждой соты, с самого начала. Затраты состоят в том, что все терминалы должны быть способными к обработке сигналов во взятом в целом широкополосном канале, тем самым повышая стоимости терминалов и потребление мощности от аккумуляторов. При втором варианте выбора широкополосный спектр делится на многочисленные несущие. В начале, так как количество абонентов услуг имеет склонность быть относительно низким, оператор вводит в действие систему связи только на первой несущей, например, в каждом секторе каждой соты, с самого начала, и оставляет другие несущие неиспользуемыми. Позже, в то время как количество абонентов услуг возрастает, и первая несущая становится переполненной, оператор в таком случае вводит в действие систему на второй несущей. Процедура может повторяться до тех пор, пока в конце концов не использованы все несущие. Проблема этого подхода состоит в том, что, когда первая несущая является единственной используемой несущей, могло бы быть значительное количество взаимных помех на первой несущей (соответственно, ограничивающих пропускную способность сектора), в то время как другие несущие совершенно не заняты.

К сожалению, в начале ввода в действие системы количество абонентов услуг имеет тенденцию быть относительно низким. Это может иметь следствием недоиспользование полосы пропускания. Изменения в количестве несущих и/или частот несущих в соте со временем могут создавать проблемы для более старых WT (беспроводных терминалов), которые не предназначены для работы на вновь введенных в действие частотах несущих. Соответственно, при многих вводах в действие поставщики услуг решили использовать полную полосу частот, которая предназначена для системы, запускающейся с начальным вводом в действие. Это во многих случаях сделало начальный ввод в действие систем беспроводной связи относительно дорогостоящими, а часто неэффективным в показателях начального коэффициента использования полосы пропускания.

Возможны различные типы систем беспроводной связи. Проблемы ввода в действие и недоиспользования полосы пропускания склонны быть ассоциативно связанными с системами беспроводной связи, касательно конкретного способа связи, применяемого в системе.

Некоторые системы связи используют сигналы расширенного спектра, в то время как другие системы, например узкополосные системы, не используют. В «Digital Communications» («Цифровая связь») (3-е издание, страница 695), Дж. Проакис дает следующее определение сигналов расширенного спектра: «Сигналы расширенного спектра, используемые для передачи цифровой информации, характеризуются тем, что ширина W их полосы пропускания является много большей, чем скорость R передачи информации в бит/с. То есть коэффициент Be=W/R расширения полосы частот сигнала расширенного спектра является много большим, чем единица».

В системе связи информационные биты обычно передаются в виде блоков кодированных битов для борьбы с ошибками в канале связи, где каждый блок является минимальной единицей канального кодирования. В случае, когда никакое канальное кодирование не выполняется, каждый информационный бит может считаться блоком.

Сигнал множественного доступа с кодовым разделением каналов и прямым расширением спектра (DS-CDMA) и мультиплексирования с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM) и скачкообразной перестройкой частоты являются двумя типичными сигналами расширенного спектра. В сигнале DS-CDMA кодированный бит любого кодированного блока передается в виде последовательности символов псевдошумовой последовательности, где временная продолжительность символа псевдошумовой последовательности является гораздо более короткой, чем таковая у бита. Допустим, что бит в N раз продолжительнее, чем символ псевдошумовой последовательности, в таком случае коэффициентом расширения полосы частот, или коэффициентом расширения спектра, является N.

Рассмотрим два способа передачи блока кодированных битов в системе OFDM, которые показаны на фиг.1 и фиг.2. Фиг.1 - чертеж 100, графически изображающий тон по вертикальной оси 102 в зависимости от времени по горизонтальной оси 104. Каждый тон представляет сегмент полосы пропускания в частотной области. Ресурс эфирной связи изображен координатной сеткой 106, включающей в себя 120 клеток, каждая клетка изображает один тон за один временной интервал. Координатная сетка 106 показывает 10 отдельных тонов за 12 временных интервалов. В первом способе, проиллюстрированном фиг.1, кодированные биты блока передаются с использованием минимального количества тонов. На фиг.1 все время используются одни и те же тоны 108, 110. Первый блок кодированных битов 112, изображенных 12 клетками со штриховкой диагональными линиями, использует тоны 108, 110 в течение первого временного сегмента 116. Второй блок кодированных битов 114, изображенных 12 клетками с точечной штриховкой, использует тоны 108, 110 в течение второго временного интервала 118. В этом случае сигнал OFDM не является сигналом расширенного спектра.

Фиг.2 - чертеж 200, графически изображающий тон по вертикальной оси 202 в зависимости от времени по горизонтальной оси 204. Каждый тон представляет сегмент полосы пропускания в частотной области. Ресурс эфирной связи изображен координатной сеткой 206, включающей в себя 120 клеток, каждая клетка изображает один тон за один временной интервал. Координатная сетка 206 показывает 10 отдельных тонов 208, 210, 212, 214, 216, 218, 220, 222, 224, 226 за 12 временных интервалов 228, 230, 232, 234, 236, 238, 240, 242, 244, 246, 248, 250. При втором способе, проиллюстрированном на фиг.2, кодированные биты передаются с использованием тонов скачкообразно перестраиваемой частоты. Первый блок кодированных битов 252, изображенных 12 клетками со штриховкой диагональными линиями, использует: тоны (208, 216) в течение первого временного интервала 228, тоны (212, 220) в течение второго временного интервала 230, тоны (216, 224) в течение третьего временного интервала 232, тоны (212, 220) в течение четвертого временного интервала 234, тоны (210, 218) в течение пятого временного интервала 236 и тоны (222, 226) в течение шестого временного интервала 238. Второй блок кодированных битов 254, изображенных 12 клетками с точечной штриховкой, использует: тоны (214, 220) в течение седьмого временного интервала 240, тоны (208, 224) в течение восьмого временного интервала 242, тоны (216, 222) в течение девятого временного интервала 244, тоны (212, 218) в течение десятого временного интервала 246, тоны (210, 226) в течение одиннадцатого временного интервала 248 и тоны (214, 222) в течение двенадцатого временного интервала 250. На фиг.2 в заданный момент времени используются только два тона. Однако для полного кодированного блока 252, 254 используются двенадцать тонов. В этом случае сигнал OFDM является сигналом расширенного спектра.

Ввиду вышеприведенного подробного обсуждения должно быть очевидно, что способ и устройство для реализации поэтапного ввода в действие системы связи были бы полезны. В дополнение, как желательной, так и полезной была бы конфигурация системы, которая может достигать высокого уровня коэффициента использования, даже если строится по этапам, которые используют разные значения ширины полосы пропускания и/или разные количества несущих до прихода к окончательной конфигурации системы.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение направлено на способы и устройство для развертывания (ввода в действие) системы связи и на различные конфигурации системы, достигаемые на разных уровнях ввода в действие.

В соответствии с настоящим изобретением, система может быть реализована с использованием сот, обладающих многообразием разных конфигураций, которые обеспечивают разные уровни использования полосы пропускания и/или емкости связи.

Один из вариантов осуществления изобретения рассматривает ввод в действие многих несущих в многосекторных сотах. На ранней стадии ввода в действие системы количество абонентов услуг является относительно малым. Согласно изобретению не все несущие используются в каждом секторе заданной соты, хотя все несущие могут использоваться в разных секторах заданной соты. В одном из вариантов осуществления ввода в действие 3 несущих и 3 секторов в любой заданной соте первая несущая используется в первом секторе, вторая несущая используется во втором секторе и третья несущая используется в третьем секторе. Предпочтительно один и тот же шаблон использования несущих повторяется для множества сот, где секторы одинаковой или подобной ориентации используют одну и ту же несущую. Позже, в то время как количество абонентов услуг возрастает, дополнительные несущие могут добавляться в сектор для повышения пропускной способности сектора. В вышеприведенном варианте осуществления ввода в действие 3 несущих и 3 секторов в любой заданной соте первая и вторая несущие используются в первом секторе, вторая и третья несущие используются во втором секторе, а третья и первая несущие используются в третьем секторе. Затем, в то время как количество абонентов услуг возрастает дальше, все три несущие используются в каждом секторе.

Отметим, что вышеприведенная схема поэтапного ввода в действие может применяться независимо от потребностей в емкости для локальных зон. То есть использование несущих может не быть обязательно идентичным по сети, взятой в целом. Например, после ранней стадии ввода в действие сота А может испытывать большие потребности в емкости и, соответственно, добавлять дополнительные несущие в своем секторе, тогда как сота В не испытывает значительное повышение потребностей в емкости и, соответственно, остается с первоначальным вводом в действие одной несущей на сектор. Более того, когда множество несущих используется в заданном секторе, мощности, используемые такими несущими, могут быть разными. В одном из вариантов осуществления относительная разность (отношение) мощностей между такими несущими постоянна и известна пользователям. В одном из вариантов осуществления отношение мощностей составляет по меньшей мере 3 дБ.

Посредством предоставления разным сотам возможности использовать разные значения ширины полосы пропускания, например разное количество несущих, способы по настоящему изобретению дают системе возможность вводиться в действие постепенным образом. В начале может быть введено в действие большое количество сот с низким коэффициентом использования полосы пропускания, например, которые используют единственную несущую и соответствующую полосу частот. Способность поддерживать дополнительные несущие может добавляться сотам со временем посредством секторизации сот и/или увеличения количества несущих, используемых в каждом секторе соты.

При таком образе действий поставщику услуг первоначально не требуется выделять всю полосу пропускания, которая в конечном счете может быть выделена системе связи, во время начального ввода в действие. Полоса пропускания, например, соответствующая частотам несущих, неиспользуемым в одной или более сотах, например, во время начального ввода в действие, требуемая во время начального ввода в действие, может использоваться для предоставления других услуг, например, реализованных с использованием стандартов связи, без воздействия с нанесением ущерба вводу в действие системы.

В соответствии с одним из свойств изобретения полоса пропускания, предназначенная для системы, может быть разделена на множество полос частот. Например, полоса частот, которая должна использоваться системой, в 6 МГц или меньшая, например 5 МГц, может быть разделена на 3 полосы частот. Первоначально одна единственная из полос частот может использоваться в сотах. Соты могут быть реализованы как одно- или многосекторные соты, первоначально использующие одну из полос частот. В то время как потребность в отдельных секторах возрастает, количество секторов на соту может быть увеличено, например, с 1 до 2 или 3. Секторы могут продолжать использовать ту же самую полосу частот. Чтобы дальше повышать емкость, один или более секторов могут быть модифицированы для использования одной или более дополнительных полос частот в дополнение к первой полосе частот.

WT в начале могут вводиться в действие с возможностью поддерживать одиночную полосу частот, первоначально используемую на всем протяжении системы. В то время как полосы частот добавляются, при условии, что каждая сота и/или сектор продолжает поддерживать исходную полосу частот, WT, первоначально вводимые в действие, будут способны работать в дополнительных секторах и/или секторах, которые были модернизированы для использования множества частот несущих, хотя они могли бы и не быть способными использовать вновь вводимые в действие частоты несущих.

В некоторых, но не во всех, вариантах осуществления, разным несущим назначаются разные уровни мощности передачи. В некоторых трехсекторных вариантах осуществления, которые особенно полезны, каждый сектор поддерживает один и тот же набор из трех разных несущих частот, разная не перекрывающаяся полоса частот является ассоциативно связанной с каждой из разных несущих частот. Таким образом, чтобы уменьшить риск помех и изменять местоположение границ сектора для разных несущих, в одном конкретном 3-секторном варианте осуществления, сигналы, передаваемые на разных несущих, используют разные уровни мощности, с тем чтобы сигналы, передаваемые на любой конкретной несущей, передавались с разным уровнем средней мощности в каждом секторе соты. Уровень средней мощности может быть мощностью за период времени, включающий в себя передачу множества символов, например 1 секунду или 2 секунды, в некоторых вариантах осуществления. В одном конкретном варианте осуществления используется передача сигналов OFDM. В таком варианте осуществления каждая из трех полос частот, соответствующих трем разным несущим, включает в себя множество расположенных с равномерными интервалами тонов с полосами частот, прилегающими или разнесенными на положительное целое кратное разнесению между тонами.

Для содействия работе мобильного узла в реализациях, где система включает в себя соты разного типа и которые используют разное количество несущих на сектор, информация о типе соты периодически передается с использованием сигналов высокой мощности, иногда называемых маяковыми сигналами. Сигналы высокой мощности могут быть узкими по частоте, например шириной в тон, и могут передаваться на предварительно выбранных частотах с частотой и/или периодичностью тона, будучи используемыми для сообщения информации о передатчике, такой как информация о типе соты и/или сектора.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 - чертеж, иллюстрирующий примерную передачу кодированного блока в системе OFDM с использованием сигнализации нерасширенного спектра.

Фиг.2 - чертеж, иллюстрирующий примерную передачу кодированного блока в системе OFDM с использованием сигнализации расширенного спектра.

Фиг.3 - чертеж, используемый для разъяснения способа расширения полосы пропускания в системе сотовой связи, в котором полоса пропускания, ассоциативно связанная с несущей, расширяется до повышенного уровня и вводится в действие универсально по всей системе, в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.4 - чертеж, используемый для разъяснения способа расширения полосы пропускания в примерной сотовой связи, в которой добавленная полоса пропускания ассоциативно связана с дополнительной несущей, в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.5 - чертеж примерной секторизованной системы сотовой связи, реализованной в соответствии с настоящим изобретением и использующей способы по настоящему изобретению, примерная система является хорошо подходящей для поэтапного ввода в действие расширения полосы пропускания.

Фиг.6 - иллюстрация примерной базовой станции, реализованной в соответствии с настоящим изобретением и использующей способы по настоящему изобретению.

Фиг.7 - иллюстрация примерного беспроводного терминала, реализованного в соответствии с настоящим изобретением и использующего способы по настоящему изобретению.

Фиг.8 - иллюстрация примерной, с тремя секторами на соту и многими сотами, сотовой системы, в которой разные частоты несущих используются в каждом секторе соты, в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.9 - иллюстрация примерной, с тремя секторами на соту и многими сотами, сотовой системы, показывающая поэтапный ввод в действие увеличенной полосы пропускания, в которой разные частоты несущих используются для переменных расширений и при разных уровнях мощности в различных секторах сот системы, в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.10 - иллюстрация примерной, с тремя секторами на соту и многими сотами, сотовой системы, показывающая уровень ввода в действие, в котором три частоты несущих, каждая с эквивалентной ассоциативно связанной полосой пропускания, одновременно используются в каждом из секторов сот с разными уровнями мощности, ассоциативно связанными с каждой из трех несущих в заданном секторе, в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.11 - иллюстрация примерного способа маяковой сигнализации в соответствии с изобретением, который может использоваться для передачи на беспроводные терминалы информации, которая может быть использована для создания оценок выбора несущих, в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.12 - иллюстрация примерной трехсекторной соты, применяющей три частоты (f₁, f₂, f₃) несущих, каждая несущая использует отдельную BW 1,25 МГц в 5-мегагерцовой системе, примерный беспроводный терминал, принимающий маяковые сигналы, примерную таблицу для ассоциативного связывания уровней мощности передачи с несущими и примерную таблицу прогноза сравнения для расчета ожидаемого отношения сигнал/шум, в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.13 иллюстрирует примерную систему сотовой связи, включающую в себя пять примерных сот, каждая сота иллюстрирует разный уровень ввода в действие.

Фиг.14 - чертеж, иллюстрирующий примерную широковещательную сигнализацию конфигурации ввода в действие передатчика точки присоединения базовой станции.

Фиг.15 включает в себя изображение примерной справочной таблицы, которая может использоваться беспроводным терминалом для оценки широковещательных сигналов конфигурации ввода в действие базовой станции в примерном варианте осуществления, и таблицы, включающей в себя примерные значения широковещательных сигналов конфигурации ввода в действие.

Фиг.16 включает в себя изображение еще одной справочной таблицы, которая может использоваться беспроводным терминалом для оценки широковещательных сигналов конфигурации ввода в действие базовой станции в примерном варианте осуществления, и таблицы, включающей в себя примерные значения широковещательных сигналов конфигурации ввода в действие.

Фиг.17 - чертеж, иллюстрирующий примерное разделение полосы пропускания, в том числе 3 смежные полосы частот, каждая из которых соответствует разной несущей, в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.18 - чертеж, иллюстрирующий примерное разделение полосы пропускания, в том числе, 3 полосы частот, каждая из которых соответствует разной несущей, в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.19 - чертеж, иллюстрирующий другое примерное разделение полосы пропускания, в том числе 3 полосы частот, каждая из которых соответствует разной несущей, в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.20 - чертеж, иллюстрирующий примерную сигнализацию OFDM, например сигнализацию нисходящей линии связи, в пределах трех секторов одной и той же соты, которая иллюстрирует синхронизацию между секторами, в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.21 - чертеж, иллюстрирующий примерный вариант осуществления мощности передачи сектора базовой станции для разных несущих и в пределах одного и того же сектора одной и той же соты, в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.22 - чертеж 2200, иллюстрирующий примерный вариант осуществления мощности передачи сектора базовой станции для разных несущих и в пределах одного и того же сектора одной и той же соты, в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.23 - иллюстрация примерной справочной таблицы, которая может храниться в беспроводном терминале и использоваться WT для оценки принятой информации типа уровня ввода в действие соты.

Фиг.24, которая содержит комбинацию фиг.24А и 24В, иллюстрирует способ управления беспроводным терминалом, например мобильным узлом, для выбора между несущими, на основании принятого маякового сигнала и информации об известных соотношениях уровней передачи мощности нисходящей линии связи между несущими в соте или секторе.

Фиг.25 - чертеж примерной системы, реализованной в соответствии с настоящим изобретением, иллюстрирующий, что примерные базовые станции соединены сетью, например ретрансляционной сетью.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Соты могут включать в себя один или более секторов. Сота без множества секторов является односекторной сотой, то есть она включает в себя один сектор. Сигналы передаются передатчиком сектора обычно с использованием частоты несущей и соответствующей полосы пропускания, например, одного или более тонов, окружающих частоту несущей. Соты и/или секторы соты часто используют полосу частот, центрированную вокруг частоты несущей, используемой сектором или сотой.

Беспроводным терминалам, например мобильным узлам, поддерживающим связь с базовой станцией на заданной частоте несущей и перемещающимся по системе, необходимо решать, когда производить эстафетную передачу обслуживания и переходить на новую соту и/или сектор. В некоторых случаях, где были введены в действие системы связи, имеющаяся в распоряжении полоса пропускания, имеющаяся в распоряжении поставщика услуг, может изменяться или становиться недостаточной вследствие возрастающих потребностей в полосе пропускания.

Есть необходимость в способах и устройстве для обеспечения перехода на систему беспроводной связи более высокой емкости полосы пропускания. Желателен поэтапный переход, где взятой в целом системе не требуется модернизироваться немедленно. Также желательно, чтобы были предоставлены по меньшей мере один или более способов, которые аннулируют необходимость в перенастройке в масштабах системы, предоставляя возможность поэтапного ввода в действие, при котором различные компоненты могут вводиться в строй со временем, по мере того как становятся доступными новые компоненты, по мере того как растет клиентская база поставщиков услуг, по мере того как локализованные участки требуют дополнительной емкости и/или по мере того как возникает спрос на информационные потребности отдельного пользователя. Также желательно, чтобы поэтапные вводы в действие были обратно совместимы с существующими на местах беспроводными терминалами, предоставляя клиентам возможность откладывать модернизацию до удобной и/или необходимой. Также было бы желательным, если бы способы поэтапного ввода в действие не привносили больших уровней помех на границах сектора/соты и не расходовали без нужды энергию аккумулятора мобильного устройства. Было бы полезным, если бы способы и устройства, используемые для ввода в действие и осуществления доступа к этой увеличенной полосе пропускания, рационально снабжали беспроводные терминалы информацией для сравнения потенциальных уровней помех, и/или загрузки разных сот/секторов по имеющимся в распоряжении частотам несущих, и/или для принятия решений об эстафетной передаче обслуживания на основании помех, загрузки и/или необходимости.

Один из подходов состоит в том, чтобы изменять систему в целом и вводить в действие повышенную пропускную способность повсюду. Фиг.3 - пример такого ввода в действие. Фиг.3 показывает примерную систему 300, включающую в себя три базовых станции (BS) BS1 302, BS2 304, BS3 306. Каждая базовая станция (302, 304, 306) окружена сотой (сотой 1 308, сотой 2 310, сотой 3 312), представляющей зону беспроводного обслуживания для соответственной базовой станции. Каждая базовая станция 302, 304, 306 функционирует с использованием одной и той же полосы пропускания. Изображение 350 - примерная иллюстрация изменения ширины полосы пропускания системы, в то время как система 30 модернизируется. Горизонтальная ось 352 иллюстрирует частоту. Блок 354 иллюстрирует полосу пропускания X системы перед модернизацией, с системой 300, работающей с использованием частоты f₀ 356 несущей, в то время как блок 358 иллюстрирует полосу пропускания Y после модернизации, с системой 300, работающей с использованием частоты f₀' 360 несущей, где Y>X. Беспроводные терминалы, например мобильные устройства, которые могут перемещаться по всей системе 300, должны модифицироваться, чтобы работать с использованием новой полосы пропускания, когда ширина полосы пропускания увеличивается. Размер точечных/штриховых пунктирных окружностей (314, 316, 318) в сотах (308, 310, 312) указывает относительную мощность передачи частоты несущей в ее соответственной соте, которая является идентичной для каждой соты (308, 310, 312) в примере по фиг.3. Одна из проблем при этом подходе ко вводу в действие состоит в том, что каждому из компонентов системы, в том числе базовым станциям и беспроводным терминалам, необходимо модифицироваться во время перенастройки. Разные компоненты могут быть готовыми или имеющимися в распоряжении для перенастройки в разные моменты во времени. Такая крупномасштабная перенастройка может послужить причиной перерыва в обслуживании и быть неудобной для многих пользователей беспроводных терминалов, например, которым может понадобиться модернизировать или покупать новые беспроводные терминалы для того, чтобы продолжать работу в пределах сети. Переключение беспроводных терминалов с использования несущей с полосой частот первого размера на использование второй несущей с полосой частот большего размера может повлечь за собой значительные изменения, например изменения аппаратных средств в (радиочастотной, RF) РЧ-секции приемника WT. В дополнение, такая перенастройка, требующая от каждого беспроводного терминала работать далее на большей полосе пропускания, может иметь следствием большее потребление мощности аккумулятора для заданного пользователя. Во многих случаях отдельному пользователю может не потребоваться быть наделенным высокой скоростью передачи, а потому является нерациональным сжигать энергию аккумулятора работой на большей BW, когда работа на исходной меньшей полосе пропускания могла бы быть признана удовлетворительной для потребностей пользователя. В дополнение, в то время как поставщик услуг переходит с производительности, основанной на первой используемой полосе, на систему, причем систему большей производительности используемой полосы частот, в первой или нескольких зонах, может не быть достаточных клиентов для использования или оправдания дополнительной производительности, и, соответственно, при таком вводе в действие массовой перенастройки, как описанный ранее, в инфраструктуре преждевременно затрачиваются дополнительные затраты и без нужды расходуется энергия аккумулятора беспроводного терминала.

Другим подходом к добавлению увеличенной полосы пропускания в систему является поэтапный ввод в действие, где дополнительная частота несущей с той же самой полосой пропускания добавляется в полную систему, когда необходима. Фиг.4 - иллюстрация 400, используемая для описания этого подхода. Фиг.4 показывает примерную систему 401, включающую в себя три базовых станции (402, 404, 406). Каждая базовая станция (402, 404, 406) окружена сотой (сотой 408, 410, 412), представляющей зону беспроводного обслуживания для соответственной базовой станции. Каждая базовая станция (402, 406, 408) работает с использованием частоты f₁ 416 несущей. На фиг.1 точечный пунктир в условном обозначении 414 указывает частоту f₁ 416 с полосой пропускания X 418. Размер штриховых пунктирных окружностей (420, 422, 424) в сотах (408, 410, 412) указывает относительную мощность передачи частоты f₁ несущей в ее соответственной соте, которая является идентичной для каждой соты (408, 410, 412) в примерной системе 401 по фиг.1.

По мере того как возникает потребность, например большее количество клиентов, в каждой из сот (408, 410, 412) системы, может вводиться вторая частота f₂ 426 несущей с BW X 428, изображенной точечным/штриховым пунктиром, показанным в условном обозначении 430, которая не перекрывает сегмент 418 BW первой несущей f₁ в частотном диапазоне 432. Примерная система 451 представляет такую модифицированную реализацию системы 401. В системе 451 каждая из базовых станций (402', 404', 406') представляет модифицированную базовую станцию (402, 404, 406), которая поддерживает обе частоты f₁ 416 и f₂ 426 несущих в каждой из сот (408, 410, 412). Размер окружностей (434, 436, 438) точечного/штрихового пунктира в сотах (408, 410, 412) указывает относительную мощность передачи частоты f₂ несущей в ее соответственной соте, которая является идентичной для каждой соты в примерной системе 451 по фиг.4. Относительная мощность передачи частоты f₂ несущей в каждой соответственной соте (408, 410, 412), которая показана размером окружностей (434, 436, 438), является равной или приблизительно равной относительной мощности передачи частоты f₁ несущей в каждой соответственной соте (408, 410, 412), которая показана окружностями (420, 422, 424), перекрывающими окружности (434, 436, 438). Такая стратегия ввода в действие имеет недостаток, что будет много помех, особенно в пограничных областях (440, 442, 444), например перекрывающихся областях между сотами, так как одна и та же BW используется в каждой соте. В дополнение, такой подход имеет следствием степени характеристик скоростей передачи данных, которые значительно изменяются в зависимости от местоположения беспроводных терминалов в соте. Возле базовой станции могут поддерживаться высокие скорости передачи данных, в то время как на значительном удалении от базовой станции могут поддерживаться только низкие скорости передачи данных. Этот подход плох в ракурсе качества обслуживания, так как поставщик услуг не может гарантировать мобильному пользователю высокую скорость.

Фиг.5 показывает примерную систему 500, реализованную в соответствии с настоящим изобретением и использующую устройство и способы по настоящему изобретению. Фиг.5 включает в себя множество многосекторных сот (502, 504, 506), каждая сота представляет зону беспроводного обслуживания для базовой станции (BS), (BS 1 508, BS 2 510, BS 3 512), и каждая сота (502, 504, 506) включает в себя три сектора (сектор А, сектор B, сектор С). Сота 1 502 включает в себя сектор A 514, сектор B 516 и сектор C 516; сота 2 504 включает в себя сектор A 520, сектор B 522 и сектор C 524; сота 3 506 включает в себя сектор A 526, сектор B 528 и сектор C 530. Беспроводные терминалы (WT), например мобильные узлы (MN), могут перемещаться по всей системе и поддерживать связь с равноправными узлами, например другими MN, посредством беспроводной линии связи на BS. Примерные WT (532, 534) в секторе A 514 соты 1 502 присоединены к BS 1 508 соответственно через беспроводные линии связи (533, 535). Примерные WT (536, 538) в секторе В 516 соты 1 502 присоединены к BS 1 508 соответственно через беспроводные линии связи (537, 539). Примерные WT (540,542) в секторе С 518 соты 1 502 присоединены к BS 1 508 соответственно через беспроводные линии связи (541, 543). Примерные WT (544 546) в секторе A 520 соты 2 504 присоединены к BS 2 510 соответственно через беспроводные линии связи (545, 547). Примерные WT (548, 550) в секторе В 522 соты 2 504 присоединены к BS 2 510 соответственно через беспроводные линии связи (549, 551). Примерные WT (552, 554) в секторе С 524 соты 2 504 присоединены к BS 2 510 соответственно через беспроводные линии связи (553, 555). Примерные WT (556, 558) в секторе A 526 соты 3 506 присоединены к BS 3 512 соответственно через беспроводные линии связи (557, 559). Примерные WT (560 562) в секторе В 528 соты 3 506 присоединены к BS 3 512 соответственно через беспроводные линии связи (561, 563). Примерные WT (564, 566) в секторе С 530 соты 3 506 присоединены к BS 3 512 соответственно через беспроводные линии связи (565, 567).

BS могут связываться друг с другом через сеть. На фиг.5 BS (508, 510, 512) присоединены через сетевые линии связи (570, 572, 574) к сетевому узлу 568. Сетевым узлом может быть, например, маршрутизатор. Сетевой узел 568 также присоединен к другим сетевым узлам, например другой базовой станции, узлу AAA (аутентификации, авторизации и учета), узлам базового агента и т.п. и сети Интернет через сетевую линию 576 связи. Сетевые линии 570, 572, 574, 576 связи могут быть, например, оптиковолоконными кабелями.

В соответствии с изобретением разные соты (502, 504, 506) системы 500 могут поддерживать различные уровни многочисленных несущих и различные уровни повторного использования частоты, и система 500 хорошо пригодна для поэтапного ввода в действие повышения пропускной способности, например, с системы 1,25 МГц до системы 5 МГц, где система 5 МГц может быть реализована с использованием 3 несущих, каждая из которых содержит ассоциативно связанную BW 1,25 МГц. Частота, и/или фаза, и/или временные характеристики маякового сигнала могут использоваться для передачи информации, указывающей соту и/или сектор, из которого передавался маяковый сигнал. Передатчик BS каждого сектора может передавать набор узкополосных сигналов высокой интенсивности с периодическими интервалами, иногда упоминаемых как маяковые сигналы. WT, такие как MN, могут работать в одиночной полосе частот и принимать маяковые сигналы из множества источников частот сот/секторов/несущих. MN может обрабатывать маяковые сигналы, производить измерения мощности сигналов и/или других качественных показателей, прогнозировать SNR (отношение сигнал/шум) для каждого из потенциальных соединений и производить выборы эстафетных передач обслуживания с использованием принятой информации. Несмотря на то что маяковые сигналы используются в некоторых вариантах осуществления, в других вариантах осуществления такие сигналы не используются.

Фиг.6 иллюстрирует примерную базовую станцию (узел доступа) 600, реализованную в соответствии с настоящим изобретением. Например, примерная базовая станция 600 может соответствовать соте в примерной системе связи, базовая станция включает в себя передатчик для передачи сигналов OFDM расширенного спектра в каждый сектор с использованием одной или более частот несущих, используемых в секторе, в которые передаются сигналы. В некоторых вариантах осуществления базовая станция 600 включает в себя один передатчик на сектор. В некоторых вариантах осуществления базовая станция 600 включает в себя один передатчик на сектор на частоту несущей, используемые для передачи сигналов нисходящей линии связи пользовательских данных в пределах сектора. В таком варианте осуществления каждый передатчик может соответствовать потенциальной точке присоединения. Базовая станция по фиг.6 может быть более подробным представлением любой из базовых станций 508, 510, 512 системы по фиг.5. Базовая станция 600 включает в себя процессор 602, например ЦП (центральный процессор, CPU), приемник 604, включающий в себя декодер 614, секторизованный передатчик 606, память 610 и интерфейс 608