Канальная архитектура обратной линии связи для системы беспроводной связи

Канальная архитектура обратной линии связи для системы беспроводной связи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение, в общем, относится к передаче данных, а более конкретно - к новой и усовершенствованной архитектуре обратной линии связи для системы беспроводной связи.

Уровень техники

Системы беспроводной связи широко используются для различных типов связи, включая услуги передачи речевых и пакетных данных. В основе работы этих систем лежат методы множественного доступа с кодовым разделением каналов (МДКР (CDMA)), множественного доступа с временным разделением каналов (МДВР (TDMA)) или некоторые другие методы модуляции. Системы МДКР имеют определенные преимущества по сравнению с другими типами систем, например высокую пропускную способность системы.

В системе беспроводной связи пользователь с помощью удаленного терминала (например, сотового телефона) поддерживает связь с другим пользователем через передачи по прямой и обратной линиям связи через одну или несколько базовых станций. Прямая линия связи (то есть нисходящая линия связи) относится к передаче из базовой станции в пользовательский терминал, а обратная линия связи (то есть, восходящая линия связи) относится к передаче из пользовательского терминала в базовую станцию. Способ распределения (выделения) различных частот для прямой и обратной линий связи обычно называют мультиплексированием с частотным разделением (МЧР (FDM)).

Характеристики передачи пакетных данных по прямой и обратной линиям связи обычно сильно отличаются. На прямой линии связи базовой станции обычно известно о наличии данных, которые необходимо передавать, количестве данных и идентификации принимающих удаленных терминалов. Базовая станция может дополнительно иметь такую "эффективность", которую можно достигнуть с помощью каждого принимающего удаленного терминала и которую можно определить как величину необходимой мощности передачи на один бит. На основании известной информации базовая станция позволяет эффективно планировать во времени передачи данных в удаленные терминалы и скорости передачи данных, выбранные для достижения желательных рабочих характеристик.

На обратной линии связи базовая станция обычно априорно не знает, какие удаленные терминалы имеют пакетные данные для передачи или какое количество. Базовая станция обычно знает эффективность каждого принимающего удаленного терминала, которую можно определить количественно с помощью отношения энергии на бит к сумме шум плюс помеха (Ес/(No+Io)) и которая необходима базовой станции для правильного приема при передаче данных. Базовая станция может затем распределять ресурсы удаленным терминалам всякий раз, когда это необходимо и когда они имеются в наличии.

Вследствие неопределенности пользовательских требований коэффициент использования обратной линии связи может изменяться в широких пределах. Если многочисленные удаленные терминалы осуществляют передачу в одно и то же время, то в базовой станции возникает высокий уровень помех. Мощность передачи удаленных терминалов необходимо увеличивать для поддержания заданного отношения Ес/(No+Io), что приводит к более высоким уровням помех. Если мощность передачи дополнительно увеличивать таким же способом, то в конечном счете это может привести к "глушению", и передачи всех или большого процента удаленных терминалов нельзя будет принимать. Следовательно, из-за того, что удаленный терминал не может выполнять передачу при достаточной мощности, прекращается работа линии связи с базовой станцией.

В системе МДКР нагрузка канала на обратной линии связи часто характеризуется тем, что называется "превышением над тепловым шумом". Превышение над тепловым шумом представляет собой отношение общей принятой мощности в приемнике базовой станции к мощности теплового шума. На основании теоретических вычислений пропускной способности для обратной линии связи МДКР получена теоретическая кривая, которая показывает рост превышения над тепловым шумом с увеличением нагрузки. Нагрузка, при которой превышение над тепловым шумом является бесконечным, часто называется "полюсом". Нагрузка, которая имеет превышение над тепловым шумом 3 дБ, соответствует нагрузке приблизительно 50% или около половины от числа пользователей, которые могут поддерживаться в случае, когда они находятся в полюсе. Так как число пользователей и скорости передачи данных пользователей увеличиваются, нагрузка становится выше. Поскольку нагрузка увеличивается, соответственно увеличивается и величина мощности, которую удаленный терминал должен передавать. Превышение над тепловым шумом и нагрузка канала подробно описаны в работе Дж. Витерби "МДКР: Принципы связи с расширением спектра", серия Беспроводная связь Эдисона-Уисли, май, 1995, ISBN: 0201633744 (A.J.Viterbi in "CDMA: Principles of Spread Spectrum Communication," Addison-Wesley Wireless Communications Series, May 1995, ISBN: 0201633744), которая включена в данную заявку в качестве ссылки.

В работе Витерби приведены классические уравнения, которые показывают соотношения между превышением над тепловым шумом, числом пользователей и скоростями передачи данных пользователей. Уравнения также показывают, что существует гораздо большая пропускная способность (в бит/с), если несколько пользователей передают на высокой скорости передачи по сравнению с тем, когда большее число пользователей передают на более высокой скорости передачи. Это происходит из-за помех между передающими пользователями.

В обычной системе МДКР скорости передачи данных многочисленных пользователей непрерывно изменяются. Например, в системе IS-95 или cdma2000 речевой пользователь обычно передает на одной из четырех скоростей передачи, соответствующей речевой активности в удаленном терминале, как описано в патентах США №5657420 и №5778338, имеющих одинаковое название "Вокодер с переменной скоростью передачи", и в патенте США №5742734 "Выбор скорости кодирования в вокодере с переменной скоростью передачи". Подобным образом, многие пользователи данных непрерывно изменяют свои скорости передачи данных. Все это приводит к большому числу изменений количества данных, передаваемых одновременно, и, следовательно, к большому изменению "превышения над тепловым шумом".

Из вышеупомянутого видно, что существует потребность в создании структуры канала обратной линии связи, которая позволила бы достигнуть высоких рабочих характеристик для передачи пакетных данных и учитывать характеристики передачи данных обратных линий связи.

Сущность изобретения

Аспекты изобретения предусматривают механизмы, которые поддерживают результативное и эффективное распределение и использование ресурсов обратной линии связи. В одном аспекте предусмотрены механизмы быстрого назначения ресурсов (например, дополнительных каналов), которые необходимы, и быстрой отмены назначения ресурсов, когда в этом нет необходимости, или для поддержания стабильности системы. Ресурсы обратной линии связи можно быстро назначить и отменить назначение через короткие сообщения, обмен которыми происходит по каналам управления по прямой и обратной линиям связи. В другом аспекте предусмотрены механизмы для облегчения эффективной и надежной передачи данных. В частности, предложены схема надежного подтверждения приема/отрицательного подтверждения приема и схема эффективной повторной передачи. В еще одном аспекте механизмы предусматривают управление мощностью передачи и/или скоростью передачи данных удаленных терминалов для достижения высоких рабочих характеристик и устранения нестабильности. Другой аспект изобретения предусматривает структуру канала, которая позволяет реализовать признаки, описанные выше. Эти и другие аспекты описаны ниже более подробно.

Раскрытые варианты осуществления дополнительно предусматривают способы, структуры каналов и устройство, которые позволяют реализовать различные аспекты, варианты осуществления и признаки изобретения, которые более подробно описаны ниже.

Краткое описание чертежей

Признаки, характер и преимущества настоящего изобретения станут ясны из подробного описания, изложенного ниже со ссылкой на чертежи, на которых соответственно везде используются одинаковые обозначения и на которых:

фиг.1 изображает схему системы беспроводной связи, которая поддерживает множество пользователей;

фиг.2 изображает упрощенную блок-схему варианта осуществления базовой станции и удаленного терминала;

фиг.3A и 3B - схемы структуры соответственно обратного и прямого каналов;

фиг.4 - схема, изображающая связь между удаленным терминалом и базовой станцией для назначения дополнительного канала обратной линии связи (ДК-О (R-SCH));

фиг.5A и 5B - схемы, изображающие передачу данных по обратной линии связи и передачу сообщения ПП/ОПП (Ack/Nak) для двух различных сценариев;

фиг.6A и 6B - схемы, изображающие установление последовательности подтверждения приема соответственно с помощью короткой и длинной задержек подтверждения приема;

фиг.7 - алгоритм, который изображает передачу данных с переменной скоростью передачи по ДК-О (R-SCH) с быстрым управлением перегрузкой согласно варианту осуществления изобретения; и

фиг.8 - схема, изображающая усовершенствование, которое можно реализовать с помощью быстрого управления ДК-О (R-SCH).

Подробное описание

На фиг.1 изображена схема системы 100 беспроводной связи, которая поддерживает множество пользователей и позволяет реализовать различные аспекты изобретения. Система 100 обеспечивает связь для множества сотовых ячеек, при этом каждая сотовая ячейка обслуживается соответствующей базовой станцией 104. Базовые станции обычно называют базовыми приемопередающими системами (БПС (BTS)). Различные удаленные терминалы 106 рассредоточены по всей системе. Каждый удаленный терминал 106 может поддерживать связь с одной или несколькими базовыми станциями 104 по прямой и обратной линиям связи в любой конкретный момент времени в зависимости от того, является или нет удаленный терминал активным, и находится он или нет в режиме мягкой передачи обслуживания. Прямая линия связи относится к передаче из базовой станции 104 в удаленный терминал 106, а обратная линия связи относится к передаче из удаленного терминала 106 в базовую станцию 104. Как показано на фиг.1, базовая станция 104a поддерживает связь с удаленными терминалами 106a, 106b, 106c и 106d, и базовая станция 104b поддерживает связь с удаленными терминалами 106d, 106e и 106f. Удаленный терминал 106d находится в режиме мягкой передачи обслуживания и одновременно поддерживает связь с базовыми станциями 104a и 104b.

В системе 100 контроллер базовой станции (КБС (BSC)) 102 поддерживает связь с базовыми станциями 104 и позволяет дополнительно поддерживать связь с коммутируемой телефонной сетью общего пользования (КТСОП (PSTN)). Связь с КТСОП обычно осуществляется через центр коммутации мобильной связи (ЦКМ (MSC)), который в целях упрощения не показан на фиг.1. КБС можно также соединить в пакетную сеть, которая обычно достигается через узел обслуживания пакетных данных (УОПД (PDSN)), который также не показан на фиг.1. КБС 102 обеспечивает координацию и управление для базовых станций, подсоединенных к нему. КБС 102 дополнительно управляет маршрутизацией телефонных вызовов среди удаленных терминалов 106 и между удаленными терминалами 106 и пользователями, подсоединенными к КТСОП (например, обычными телефонами) и к пакетной сети, через базовые станции 104.

Система 100 может быть выполнена для поддержания одного или нескольких стандартов МДКР, таких как (1) "Стандарт совместимости базовой станции и мобильной станции TIA/EIA-95-B для двухрежимной широкополосной сотовой системы с расширением спектра" (стандарт IS-95), (2) "Рекомендуемый по минимуму стандарт TIA/EIA-98-D для двухрежимной широкополосной сотовой мобильной станции с расширением спектра" (стандарт IS-98), (3) документы, предложенные консорциумом под названием "Проект партнерства 3-го поколения" (3GPP) и представленные в наборе документов №№ 3G TS 25.211, 3G TS 25.212, 3G TS 25.213 и 3G TS 25.214 (стандарт W-CDMA (Ш-МДРК)), (4) документы, предложенные консорциумом под названием "Проект 2 партнерства 3-го поколения" (3GPP2) и представленные в наборе документов №№ C.S0002-A, C.S0005-A, C.S0010-A, C.S0011-A, C.S0024 и C.S0026 (стандарт cdma2000), и (5) некоторые другие стандарты. В случае документов 3GPP и 3GPP2 они преобразованы всемирными органами по стандартам (например, TIA, ETSI, ARIB, TTA и CWTS) в региональные стандарты и были преобразованы в международные стандарты Международным союзом электросвязи (МСЭ (ITU)). Эти стандарты включены в данную заявку в качестве ссылки.

На фиг.2 изображена упрощенная блок-схема варианта осуществления базовой станции 104 и удаленного терминала 106, которые позволяют реализовать различные аспекты настоящего изобретения. Для конкретной связи речевых данных, пакетных данных и/или сообщений может производиться обмен между базовой станцией 104 и удаленным терминалом 106. Можно передавать различные типы сообщений, например, сообщения, которые используются для установления сеанса связи между базовой станцией и удаленным терминалом, и сообщения, которые используются для управления передачей данных (например, управление мощностью, информация о скорости передачи данных, подтверждение приема и так далее). Некоторые из этих типов сообщений более подробно описаны ниже.

Для обратной линии связи в удаленном терминале 106 речевые и/или пакетные данные (например, из источника 210 данных) и сообщения (например, из контроллера 230) подаются в процессор 212 передаваемых (Пер) данных, который форматирует и кодирует данные и сообщения с помощью одной или нескольких схем кодирования для формирования кодированных данных. Каждая схема кодирования может включать в себя любую комбинацию схем контроля при помощи циклического избыточного кода (КЦИК (CRC)), сверточного, турбо, блочного и другого кодирования или вообще без всякого кодирования. Как правило, речевые данные, пакетные данные и сообщения кодируют с использованием различных схем, и различные типы сообщений можно также кодировать различным способом.

Кодированные данные затем подаются в модулятор (МОД (MOD)) 214 и дополнительно обрабатываются (например, покрываются, расширяются по спектру с помощью коротких псевдошумовых (ПШ (PN)) последовательностей и скремблируются с помощью длинной ПШ-последовательности, назначенной пользовательскому терминалу). Модулированные данные затем подаются в модуль 216 передатчика (ПРД (TMTR)) и подвергаются определенной обработке (например, преобразуются в один или несколько аналоговых сигналов, усиливаются, фильтруются и подвергаются квадратурной модуляции) для формирования сигнала обратной линии связи. Сигнал обратной линии связи направляется через антенный переключатель (дуплексер) (Д, (D)) 218 и передается через антенну 220 в базовую станцию 104.

В базовой станции 104 сигнал обратной линии связи принимается с помощью антенны 250, направляется через антенный переключатель 252 и подается в модуль 254 приемника (ПРМ (RCVR)). Модуль 254 приемника осуществляет определенную обработку (например, фильтрует, усиливает, преобразует с понижением частоты и преобразует в цифровую форму) принятого сигнала и производит выборки. Демодулятор (ДЕМОД (DEMOD)) 256 принимает и обрабатывает (например, сжимает по спектру, раскрывает и пилот-демодулирует) выборки для получения восстановленных символов. Демодулятор 256 позволяет реализовать рейк-приемник (многоотводный приемник), который обрабатывает многочисленные экземпляры принятого сигнала и формирует объединенные символы. Процессор 258 принимаемых (Пр (RX)) данных затем декодирует символы для восстановления данных и сообщений, переданных по обратной линии связи. Восстановленные речевые/пакетные данные подаются в приемник 260 данных, и восстановленные сообщения могут подаваться в контроллер 270. Обработка с помощью демодулятора 256 и процессора 258 принимаемых данных является дополнительной к той, что выполняется в удаленном терминале 106. Демодулятор 256 и процессор 258 Пр данных позволяют дополнительно обрабатывать многочисленные передачи, принятые через многочисленные каналы, например, через обратный основной канал (ОК-О (R-FCH)) и через обратный дополнительный канал (ДК-О (R-SCH)). Передачи можно также принимать одновременно из многочисленных удаленных терминалов, каждый из которых позволяет осуществлять передачу по обратному основному каналу, обратному дополнительному каналу или по обоим сразу.

На прямой линии связи в базовой станции 104 речевые и/или пакетные данные (например, из источника 262 данных) и сообщения (например, из контроллера 270) обрабатываются (например, форматируются и кодируются) с помощью процессора 264 передаваемых (Пер (TX)) данных, дополнительно обрабатываются (например, покрываются и расширяются по спектру) с помощью модулятора (МОД (MOD)) 266 и подвергаются необходимой обработке (например, преобразуются в аналоговые сигналы, усиливаются, фильтруются и подвергаются квадратурной модуляции) с помощью модуля 268 передатчика (ПРД (TMTR)) для формирования сигнала прямой линии связи. Сигнал прямой линии связи направляется через антенный переключатель 252 и передается через антенну 250 в удаленный терминал 106.

В удаленном терминале 106 сигнал прямой линии связи принимается с помощью антенны 220, направляется через антенный переключатель 218 и подается в модуль 222 приемника. Модуль 222 приемника производит необходимую обработку (например, преобразует с понижением частоты, фильтрует, усиливает, осуществляет квадратурную демодуляцию и преобразует в цифровую форму) принятого сигнала и создает выборки. Выборки обрабатываются (например, сжимаются по спектру, раскрываются и пилот-демодулируются) с помощью демодулятора 224 для создания символов, и символы дополнительно обрабатываются (например, декодируются и проверяются) с помощью процессора 226 принимаемых данных для восстановления данных и сообщений, переданных по прямой линии связи. Восстановленные данные подаются в приемник 228 данных, и восстановленные сообщения могут подаваться в контроллер 230.

Обратная линия связи имеет некоторые характеристики, которые сильно отличаются от характеристик прямой линии связи. В частности, характеристики передачи данных, режимы мягкой передачи обслуживания и явление замирания обычно сильно отличаются для прямой и обратной линий связи.

Как отмечено выше, при передаче по обратной линии связи базовая станция обычно априорно не знает, какие удаленные терминалы имеют пакетные данные для передачи или какое количество. Таким образом, базовая станция может распределять ресурсы удаленным терминалам всякий раз, когда это необходимо и когда они имеются в наличии. Из-за неопределенности пользовательского спроса коэффициент использования обратной линии связи может изменяться в широких пределах.

В соответствии с аспектами изобретения предусмотрены механизмы результативного и эффективного распределения и использования ресурсов обратной линии связи. В одном аспекте предусмотрены механизмы для быстрого, при необходимости, назначения ресурсов и быстрой отмены назначения ресурсов в случае, когда в этом нет необходимости, или для поддержания стабильности системы. Ресурсы обратной линии связи можно назначить через дополнительный канал, который используется для передачи пакетных данных. В другом аспекте предусмотрены механизмы для облегчения эффективной и надежной передачи данных. В частности, предложены схема надежного подтверждения приема и схема эффективной повторной передачи. В еще одном аспекте предусмотрены механизмы для управления мощностью передачи удаленных терминалов для достижения высоких рабочих характеристик и во избежание нестабильности. Эти и другие аспекты описаны ниже более подробно.

На фиг.3A изображена схема варианта осуществления структуры обратного канала, которая позволяет реализовать различные аспекты изобретения. В этом варианте осуществления структура обратного канала включает в себя канал доступа, канал расширенного доступа, канал пилот-сигнала (КПС-О (R-PICH)), общий канал управления (ОКУ-О (R-CCCH)), выделенный канал управления (ВКУ-О (R-DCCH)), основной канал (ОК-О (R-FCH)), дополнительные каналы (ДК-О (R-SCH)) и обратный канал индикатора скорости передачи (ОКИС-О (R-RICH)). Различные, меньшее количество и/или дополнительные каналы могут также поддерживаться и находиться в пределах объема изобретения. Эти каналы можно реализовать подобно тем, которые определены в соответствии со стандартом cdma2000. Особенности некоторых из этих каналов описаны ниже.

Для каждой передачи (то есть каждого вызова) конкретный набор каналов, которые можно использовать для связи, и их конфигурации определяются с помощью одной из ряда конфигураций радиосвязи (КР (RC)). Каждая КР определяет конкретный формат передачи, который характеризуется различными параметрами физического уровня, такими как, например, скорости передачи, характеристики модуляции, скорость передачи сигнала с расширенным спектром и так далее. Конфигурация радиосвязи может быть подобной той, которая определена для стандарта cdma2000.

Обратный выделенный канал управления (ВКУ-О) используется для передачи пользовательской и сигнальной информации (например, управляющей информации) в базовую станцию во время связи. ВКУ-О можно реализовать подобно ВКУ-О, который определен в стандарте cdma2000.

Обратный основной канал (ОК-О) используется для передачи пользовательской и сигнальной информации (например, речевые данные) в базовую станцию во время связи. ОК-О можно реализовать подобно ОК-О, который определен в стандарте cdma2000.

Обратный дополнительный канал (ДК-О) используется для передачи пользовательской информации (например, пакетных данных) в базовую станцию во время связи. ДК-О поддерживается некоторыми конфигурациями радиосвязи (например, с КР3 по КР11) и назначается удаленным терминалам при необходимости и доступности. В варианте осуществления ноль, один или два дополнительных канала (то есть ДК1-О и ДК2-О) можно назначить удаленному терминалу в любой заданный момент. В варианте осуществления ДК-О поддерживает повторную передачу на физическом уровне и позволяет использовать различные схемы кодирования для повторной передачи. Например, повторная передача может использовать скорость передачи кода 1/2 для первоначальной передачи. Те же самые символы кода со скоростью передачи 1/2 можно повторить во время повторной передачи. В альтернативном варианте осуществления основной код может быть кодом со скоростью передачи 1/4. Первоначальная передача может использовать 1/2 символов, а повторная передача может использовать другую половину символов. Если сделана третья повторная передача, то она может повторить одну из группы символов, часть каждой группы, поднабор любой группы и другие возможные комбинации символов.

ДК2-О может использоваться совместно с ДК1-О (например, для КР11). В частности, ДК2-О может использоваться для предоставления различного качества услуг (КУ (QoS)). Кроме того, гибридные схемы автоматического запроса повторной передачи (АЗПП (ARQ)) II и III типов можно использовать совместно с ДК-О. Гибридные схемы АЗПП в общем описаны С.Б.Уикером в работе "Системы контроля ошибок для цифровой связи и хранения", Прентис-Хол, 1995, глава 15 (S.B. Wicker "Error Control System for Digital Communication and Storage," Prentice-Hall, 1995, Chapter 15), которая включена в данную заявку в качестве ссылки. Гибридные схемы АЗПП также описаны в стандарте cdma2000.

Обратный канал индикатора скорости передачи (ОКИС-О) используется удаленным терминалом для предоставления информации, имеющей отношение к скорости передачи (пакета) по одному или нескольким обратным дополнительным каналам. В таблице 1 приведены поля для конкретного формата ОКИС-О. В варианте осуществления для каждой передачи фрейма данных по ДК-О удаленный терминал посылает символ индикатора обратной скорости передачи (ИОСП (RRI)), который указывает скорость передачи данных для фрейма данных. Удаленный терминал также посылает порядковый номер передаваемого фрейма данных и является ли фрейм данных первой передачей или повторной передачей. Различные, меньшее количество и/или дополнительные поля можно также использовать для ОКИС-О, и они находятся в пределах объема изобретения. Информация, представленная в таблице 1, посылается с помощью удаленного терминала для каждого фрейма данных, переданного по дополнительному каналу (например, каждый по 20 мс).

Таблица 1
Поле	Длина (биты)
RRI	3
SEQUENCE_NUM	2
RETRAN_NUM	2

Если имеются многочисленные обратные дополнительные каналы (например, ДК1-О и ДК2-О), то могут быть многочисленные каналы ОКИС-О (например, ОКИС1-О и ОКИС2-О), каждый из которых имеет поля RRI, SEQUENCE_NUM (порядковый номер) и RETRAN_NUM (номер повторной передачи). С другой стороны, поля для многочисленных обратных дополнительных каналов могут быть объединены в один канал ОКИС-О. В конкретном варианте осуществления поле RRI не используется, а используются фиксированные скорости передачи, или базовая станция выполняет определение скорости передачи "вслепую", при котором базовая станция определяет скорость передачи из данных. Слепое определение скорости передачи можно достигнуть способом, описанным в патенте США №6175590 под названием "Способ и устройство для определения скорости передачи принятых данных в системе связи с переменной скоростью передачи", выданном 16 января 2001 года, патенте США №5751725 под названием "Способ и устройство для определения скорости передачи принятых данных в системе связи с переменной скоростью передачи", выданном 12 мая 1998 года, каждый из которых принадлежит заявителю настоящей заявки и включен в нее в качестве ссылки.

На фиг.3B изображена схема варианта осуществления структуры прямого канала, которая позволяет поддерживать различные аспекты изобретения. В этом варианте осуществления структура прямого канала включает в себя общие каналы, каналы пилот-сигнала и выделенные каналы. Общие каналы включают в себя широковещательный канал (ШК-П (F-BCCH)), канал быстрого поискового вызова (КБПВ-П (F-QPCH)), общий канал управления (ОКУ-П (F-CCCH)) и общий канал управления мощностью (ОКУМ-П (F-CPCCH)). Каналы пилот-сигнала включают в себя основной канал пилот-сигнала и вспомогательный канал пилот-сигнала. Выделенные каналы включают в себя основной канал (ОК-П (F-FCH)), дополнительный канал (ДК-П (F-SCH)), выделенный вспомогательный канал (ВВК-П (F-APICH)), выделенный канал управления (ВКУ-П (F-DCCH)) и выделенный канал управления пакетами (ВКУП-П (F-DPCCH)). И снова, различные, меньшее количество и/или дополнительные каналы могут также поддерживаться и находиться в пределах объема изобретения. Эти каналы могут быть реализованы подобно тем, которые определены стандартом cdma2000. Особенности некоторых из этих каналов описаны ниже.

Прямой общий канал управления мощностью ОКУМ-П используется базовой станцией для передачи подканалов управления мощностью (например, один бит в подканале) для управления мощностью КПС-О, ОК-О, ВКУ-О и ДК-О. В варианте осуществления после назначения канала удаленный терминал назначает подканал управления мощностью обратной линии связи из одного из трех источников - ВКУ-П, ДК-П и ОКУМ-П. ОКУМ-П может быть назначен в случае, если подканал управления мощностью обратной линии связи не предусмотрен из ВКУ-П или ДК-П.

В варианте осуществления имеющиеся в наличии биты в ОКУМ-П можно использовать для формирования одного или нескольких подканалов управления мощностью, которые могут затем быть назначены для различных применений. Например, ряд подканалов управления мощностью можно определить и использовать для управления мощностью ряда каналов обратной линии связи. Управление мощностью для многочисленных каналов, основанных на многочисленных подканалах управления мощностью, можно реализовать так, как описано в патенте США №5991284 под названием "Управление мощностью подканала", выданном 23 ноября 1999 года, который принадлежит заявителю настоящей заявки и включен в нее в качестве ссылки.

В одной конкретной реализации подканал управления мощностью со скоростью передачи 800 бит/с управляет мощностью обратного канала пилот-сигнала КПС-О. Все обратные каналы трафика (например, ОК-О, ВКУ-О и ДК-О) имеют свои уровни мощности, которые определяются для КПС-О с помощью известных соотношений, например, как описано в C.S0002. Отношение между двумя каналами часто называется отношением трафик/пилот-сигнал. Отношение трафик/пилот-сигнал (то есть уровень мощности обратного канала трафика относительно КПС-О) можно отрегулировать путем передачи сообщений из базовой станции. Однако эта передача сообщений является медленной, поэтому подканал управления мощностью со скоростью передачи 100 битов в секунду (бит/с) можно определить и использовать для управления мощностью ДК-О. В варианте осуществления этот подканал ДК-О управления мощностью управляет ДК-О относительно КПС-О. В другом варианте осуществления подканал ДК-О управления мощностью управляет абсолютной мощностью передачи ДК-О.

В аспекте изобретения подканал управления "перегрузкой" можно также определить для управления ДК-О, и этот подканал управления перегрузкой можно реализовать на основании подканала управления мощностью ДК-О или другого подканала.

Управление мощностью для обратной линии связи более подробно описано ниже.

Прямой выделенный канал управления пакетами ВКУП-П используется для передачи пользовательской и сигнальной информации (информации передачи сигналов) в конкретный удаленный терминал во время связи. ВКУП-П можно использовать для управления передачей пакетных данных по обратной линии связи. В варианте осуществления ВКУП-П кодируется и перемежается для увеличения надежности, и его можно реализовать подобно ВКУ-П, определенному стандартом cdma2000.

В таблице 2 перечислены поля для конкретного формата ВКУП-П. В варианте осуществления ВКУП-П имеет размер фрейма 48 битов, из которых 16 используются для КЦИК, 8 битов используются для остаточных битов кодера и 24 бита предусмотрено для передачи данных и сообщений. В варианте осуществления скорость передачи для ВКУП-П по умолчанию составляет 9600 бит/с, в случае которой 48-битовый фрейм может быть передан в интервале времени 5 мс. В варианте осуществления каждая передача (то есть каждый фрейм ВКУП-П) покрывается длинным кодом общего пользования принимающего удаленного терминала, на который нацелен фрейм. Это позволяет избежать необходимости использования явного адреса (поэтому канал называется "выделенным" каналом). Однако ВКУП-П является также "общим", так как большое число удаленных терминалов в режиме выделенного канала позволяет непрерывно контролировать канал. Если сообщение направлено конкретному удаленному терминалу и принято правильно, то будет проводиться контроль при помощи КЦИК.

Таблица 2
Поле	Число битов/фрейм
Информация	24
Индикатор качества фрейма	16
Остаточные биты кодера	8

ВКУП-П можно использовать для передачи мини-сообщений, которые определены в стандарте cdma2000. Например, ВКУП-П можно использовать для передачи мини-сообщения о назначении обратного дополнительного канала (МСНОДК (RSCAMM)), которое используется для предоставления ДК-П для удаленного терминала.

Прямой общий пакетный (ОПКПО-П (F-CPANCH)) канал ПП/ОПП (Ack/Nak) используется базовой станцией для передачи (1) подтверждений приема (ПП (Ack)) и отрицательных подтверждений приема (ОПП (Nak)) для передачи пакетных данных по обратной линии связи и (2) другой управляющей информации. В варианте осуществления подтверждения приема и отрицательные подтверждения приема передаются в виде n-битовых сообщений ПП/ОПП (Ack/Nak), причем каждое сообщение связано с соответствующим фреймом данных, переданным по обратной линии связи. В варианте осуществления каждое сообщение ПП/ОПП может включать в себя 1, 2, 3 или 4 бита (или возможно большее число битов), причем число битов в сообщении зависит от числа каналов обратной линии связи в конфигурации услуги. N-битовое сообщение ПП/ОПП может быть блочно-кодированным для увеличения надежности или четкости передачи.

Согласно одному аспекту изобретения для улучшения надежности сообщение ПП/ОПП для конкретного фрейма данных повторно передается в последующем фрейме (например, через 20 мс), чтобы выполнить временное разнесение для сообщения. Разнесение во времени обеспечивает дополнительную надежность или может позволить уменьшить мощность, которая используется для передачи сообщения ПП/ОПП при поддержании одинаковой надежности. Сообщение ПП/ОПП может использовать кодирование с исправлением ошибок, которое хорошо известно в данной области техники. Для повторной передачи сообщение ПП/ОПП может повторить точно такое же кодовое слово или может использовать возрастающую избыточность. Передача и повторная передача ПП/ОПП более подробно описаны ниже.

Несколько типов управления используются в прямой линии связи для управления обратной линии связи. Они включают в себя управление для запроса и предоставления дополнительного канала, ПП/ОПП для передачи данных по обратной линии связи, управление мощностью передачи данных и возможно другое.

Обратную линию связи можно использовать для поддержания "превышения над тепловым шумом" в базовой станции на относительно постоянном уровне до тех пор, пока будут передаваться данные по обратной линии связи. Передачу по ДК-О можно распределять различными способами, два из которых описаны ниже:

- С помощью бесконечного распределения. Этот способ используется для трафика в реальном времени, который не позволяет допускать большую задержку. Удаленному терминалу разрешено передавать сразу же вплоть до определенной выделенной скорости передачи данных.

- С помощью планирования. Удаленный терминал посылает оценку своего размера буфера. Базовая станция определяет, когда удаленному терминалу разрешено передавать. Этот способ используется для имеющегося в наличии трафика скорости передачи битов. Цель планировщика заключается в ограничении числа одновременных передач с тем, чтобы число одновременно передающих удаленных терминалов было ограниченным, и, таким образом, в сокращении помех между удаленными терминалами.

Так как нагрузка канала может изменяться относительно быстро, то можно использовать механизм быстрого управления для управления мощностью передачи ДК-О (например, относительно обратного канала пилот-сигнала), который описан ниже.

Связь между удаленным терминалом и базовой станцией для установления соединения может быть достигнута следующим образом. Первоначально удаленный терминал находится в бездействующем режиме или контролирует общие каналы с помощью активизации слотированного таймера (то есть удаленный терминал контролирует каждый слот). В конкретный момент времени удаленный терминал производит передачу данных и посылает короткое сообщение в базовую станцию с запросом на повторное соединение линии связи. В ответ базовая станция может послать сообщение, определяющее параметры, которые необходимо использовать для связи, и конфигурации различных каналов. Эту информацию можно послать с сообщением о назначении расширенного канала (СНРК (ECAM)) со специально определенным сообщением или с некоторым другим сообщением. Это сообщение может определить следующее:

- ИД_УДС (MAC_ID) для каждого элемента из активного набора удаленного терминала или поднабора активного набора. ИД_УДС впоследствии используется для адресации по прямой линии связи.

- Используются ли ВКУ-О или ОК-О на обратной линии связи?

- Для ОПКПО-П, коды для расширения спектра (например, коды Уолша) и активный набор, который нужно использовать. Этого можно достигнуть путем (1) передачи кодов для расширения спектра в СНРК или (2) передачи кодов для расширения спектра в широковещательном сообщении, которое принимает удаленный терминал. Коды для расширения спектра соседних сотовых ячеек должны быть обязательно включены. Если можно использовать одни и те же коды для расширения спектра в соседних сотовых ячейках, то передаваться должен только один код для расширения спектра.

- Для ОКУМ-П, активного набора, идентичности канала и положений битов. В варианте осуществления ИД_УДС можно хэшировать в положениях битов ОКУ