Способ и устройство для мультиплексирования высокоскоростной передачи пакетных данных с передачей голоса/данных

Способ и устройство для мультиплексирования высокоскоростной передачи пакетных данных с передачей голоса/данных

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к передаче данных. В частности, изобретение относится к новому и усовершенствованному способу мультиплексирования высокоскоростной передачи пакетных данных с традиционной передачей голоса/данных в системе беспроводной связи.

Современная система связи призвана поддерживать разнообразные приложения. Одной из таких систем связи является система множественного доступа с кодовым разделением (МДКР), которая поддерживает передачу голоса и данных между пользователями по наземной линии связи. Использование технологий МДКР в системе связи множественного доступа раскрыто в патенте США № 4,901,307, озаглавленном «СИСТЕМА СВЯЗИ МНОЖЕСТВЕННОГО ДОСТУПА С РАСШИРЕНИЕМ ПО СПЕКТРУ, ИСПОЛЬЗУЮЩАЯ СПУТНИКОВЫЕ ИЛИ НАЗЕМНЫЕ РЕТРАНСЛЯТОРЫ», и в патенте США № 5,103,459, озаглавленном «СИСТЕМА И СПОСОБ ГЕНЕРАЦИИ ФОРМ ВОЛНЫ В СОТОВОЙ ТЕЛЕФОННОЙ СИСТЕМЕ МДКР». Конкретная система МДКР раскрыта в заявке на патент США за № 08/963,386, озаглавленной «СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫСОКОСКОРОСТНОЙ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ», поданной 3 ноября 1997 г. (система HDR). Эти патенты и патентная заявка принадлежат патентовладельцу настоящего изобретения и включены в данное описание посредством ссылки.

Системы МДКР обычно строят в соответствии с одним или несколькими стандартами. Такие стандарты включают в себя «TIA/EIA/IS-95-B Стандарт совместимости между мобильной станцией и базовой станцией для двухрежимной широкополосной системы сотовой связи с расширением по спектру» (стандарт IS-95), «TIA/EIA/IS-98 Рекомендованный минимальный стандарт для мобильной станции двухрежимной широкополосной системы сотовой связи с расширением по спектру» (стандарт IS-98), стандарт, предложенный консорциумом, именуемым «Проект сотрудничества по 3-му поколению» (3GPP), и воплощенный в ряде документов, включая документы №№ 3G TS 25.211, 3G TS 25.212, 3G TS 25.213 и 3G TS 25.214 (стандарт W-CDMA), «TR-45.5 Стандарт физического уровня для систем с расширением по спектру в формате cdma2000» (стандарт cdma2000) и «TIA/EIA/IS-856 Технические условия на радиоинтерфейс высокоскоростной передачи пакетных данных в формате cdma2000 (стандарт HDR). Новые стандарты МДКР включены в данное описание посредством ссылки.

Некоторые системы МДКР способны поддерживать несколько типов услуг (например, передачу голоса, пакетных данных и т.п.) по прямой и обратной линиям связи. Каждый тип услуг обычно характеризуется особым набором требований, некоторые из которых описаны ниже.

Для голосовой услуги обычно требуются фиксированный и общий класс обслуживания (КО) для всех пользователей, а также (относительно) ограниченные и фиксированные задержки. Например, можно потребовать, чтобы суммарная задержка речевых кадров в одном направлении составляла менее 100 мс. Этим требованиям можно удовлетворять, обеспечивая фиксированную (и гарантированную) скорость передачи данных для каждого пользователя (например, по выделенному каналу, назначаемому пользователю в течение сеанса связи) и гарантируя максимальную (допустимую) частоту ошибок для речевых кадров независимо от ресурсов линии связи. Чтобы поддерживать требуемую частоту ошибок на любой данной скорости передачи данных, каждому пользователю в случае ухудшения его линии связи приходится выделять больше ресурсов.

Для услуги пакетных данных, напротив, допустимы разные GOS для разных пользователей, а также допустимы задержки разной величины. КО услуги данных обычно определяется суммарной задержкой, которую получает информационное сообщение, переданное без ошибок. Задержку передачи можно использовать в качестве параметра для оптимизации эффективности системы передачи данных.

Чтобы система МДКР могла поддерживать оба типа услуг, она должна сначала выделять передаваемую мощность пользователям голосовой услуги, которым необходимы определенный КО и меньшие задержки. Затем всю оставшуюся передаваемую мощность можно выделять пользователям услуги пакетных данных, для которых допустимы задержки большей величины.

В системе МДКР каждый источник передачи создает помеху для других источников передачи. В силу импульсного характера пакетных данных в процессе передачи пакетов данных передаваемая мощность источника передачи может флуктуировать в широких пределах. Быстрые и большие флуктуации передаваемой мощности могут создавать помехи для других передач от других источников и приводить к снижению качества этих передач.

Итак, требуются средства экономичного и эффективного мультиплексирования высокоскоростных передач пакетных данных с передачами голоса и других сигналов.

Настоящее изобретение предусматривает различные средства, позволяющие одновременно поддерживать услуги передачи голоса/данных и высокоскоростной передачи пакетных данных и минимизировать влияние услуги пакетных данных на услугу голоса/данных. Согласно одному аспекту изобретения, голос/данные и пакетные данные можно мультиплексировать в интервале передачи (например, канальном интервале), чтобы экономно использовать имеющиеся ресурсы. Согласно другому аспекту изобретения, передаваемую мощность базовой станции регулируют, поддерживая величину изменения суммарной передаваемой мощности в определенном диапазоне, чтобы уменьшить ухудшение передач от этого и других источников передачи (например, базовых станций).

Конкретный вариант осуществления изобретения предусматривает способ одновременной передачи нескольких типов данных в системе беспроводной связи (например, МДКР). Согласно этому способу, первый тип данных (например, голос, служебные данные, данные, передаваемые на низкой и средней скорости, данные, чувствительные к задержке, сигнализацию и т.д.) принимают и обрабатывают в соответствии с первой схемой обработки сигнала, генерируя первую полезную нагрузку. Второй тип данных (например, пакетные данные, передаваемые на высокой скорости) также принимают и обрабатывают в соответствии со второй схемой обработки сигнала, генерируя вторую полезную нагрузку. Первая схема обработки сигнала может отвечать, например, стандарту W-CDMA или cdma2000, а вторая схема обработки сигнала может реализовать, например, систему HDR.

Затем в интервале передачи задают первый и второй разделы, причем первый раздел используют для отправки первого типа данных, а второй раздел используют для отправки второго типа данных. Затем первую и вторую полезные нагрузки мультиплексируют на первый и второй раздел соответственно и передают мультиплексированные первую и вторую полезные нагрузки. Емкость интервала передачи можно выбирать большей, чем требуется для первой полезной нагрузки (т.е. использовать каналообразующий код меньшей длины).

Изобретение также предусматривает другие способы, передающие блоки (например, базовые станции), приемные блоки (например, удаленные терминалы) и другие элементы, реализующие различные аспекты, варианты осуществления и признаки изобретения, что более подробно описано ниже.

Признаки, характер и преимущества настоящего изобретения явствуют из нижеследующего подробного описания, приведенного в сочетании с чертежами, снабженными сквозной системой обозначений, на которых:

фиг.1А-1С - диаграммы, иллюстрирующие соответственно применение МЧР, МВР и МКР для обеспечения нескольких типов услуг для нескольких удаленных терминалов в системе беспроводной связи;

фиг.2А и 2В - графики передаваемой мощности базовой станции в системе МКР для нескольких пользователей услуги голоса/данных и нескольких пользователей услуги пакетных данных соответственно;

фиг.3 - схема формата кадра и формата канального интервала для выделенного физического канала, согласно стандарту W-CDMA;

фиг.4 - упрощенная блок-схема системы связи, в которой можно реализовать различные аспекты изобретения;

фиг.5 - график передаваемой мощности для нескольких передач голоса/данных и нескольких передач пакетных данных от отдельной базовой станции;

фиг.6А и 6В - блок-схемы, демонстрирующие обработку сигнала на передающем блоке для передачи голоса/данных в соответствии со стандартом W-CDMA и передачи пакетных данных в соответствии со схемой HDR на нисходящей линии связи;

фиг.7А и 7В - блок-схемы, демонстрирующие обработку сигнала на приемном блоке для передачи голоса/данных в соответствии со стандартом W-CDMA и передачи пакетных данных в соответствии со схемой HDR на нисходящей линии связи.

Фиг. 1А-1С представляют собой диаграммы, иллюстрирующие три разных метода обеспечения нескольких типов услуг для нескольких удаленных терминалов в системе беспроводной связи. Некоторые из этих разных типов услуг могут включать в себя, например, передачу голоса, пакетных данных, видеосигнала, вещательного сигнала, сообщений и т.д. Другие служебные передачи, обычно применяемые в системе беспроводной связи, могут включать в себя, например, персональный радиовызов, пилот-сигнал, канал управления и т.д. Для простоты пакетные данные, передаваемые на высокой скорости, будем называть просто «пакетными данными», а остальные типы данных (например, голос, служебные сигналы, некоторые типы данных, передаваемых на низкой и средней скорости, данные, чувствительные к задержке, и прочие) будем совместно именовать «голос/данные». Оптимизация передачи пакетных данных является важным аспектом экономичного использования спектра. Однако для поддержания нужного уровня качества и надежности обслуживания важно также минимизировать влияние передачи пакетных данных на передачу голоса/данных.

На фиг.1А показана система мультиплекса с частотным разделением (МЧР), которая поддерживает услуги голоса/данных и пакетных данных с использованием двух частотных диапазонов. Как было отмечено выше, ввиду различий в характеристиках и требованиях для услуг голоса/данных и пакетных данных эти услуги предпочтительно разделять. В системе МЧР услугу голоса/данных может поддерживать первая система (например, система IS-95) с помощью одного несущего сигнала первой частоты, а услугу пакетных данных может поддерживать вторая система (например, система HDR) с помощью второго несущего сигнала второй частоты.

На фиг.1В показана система мультиплекса с временным разделением (МВР), в которой передачи осуществляются в течение отдельных интервалов времени, которые в одних системах называются «канальными интервалами», а в других системах - «кадрами». В системе МВР несколько канальных интервалов выделяются для поддержки услуги голоса/данных, а остальные канальные интервалы используются для поддержки услуги пакетных данных. Если такая система МВР представляет собой Глобальную систему мобильной связи (GSM) + систему пакетной радиосвязи общего назначения (GPRS), то GPRS обеспечивает услугу пакетных данных GSM.

На фиг.1С показана система мультиплекса с кодовым разделением (МКР), в которой услуги голоса/данных и пакетных данных совместно используют доступную передаваемую мощность. В системе МКР каждая передача голоса/данных и каждая передача пакетных данных обычно канализируется соответствующим каналообразующим кодом, в результате чего передачи (в идеале) являются ортогональными по отношению друг к другу. Передаваемую мощность для каждой передачи можно регулировать, поддерживая нужный уровень производительности. Количество передач, которые можно одновременно поддерживать, и скорость передачи данных для каждой передачи определяются нагрузками данных, имеющейся передаваемой мощностью и другими факторами.

Фиг.2А представляет собой график передаваемой мощности базовой станции в системе МКР, которая поддерживает одновременно несколько пользователей голоса/данных. В этой системе МКР передаваемая мощность для каждого отдельного пользователя может изменяться в широких пределах в силу изменений скорости передачи данных и условий трассы. Однако суммарная совокупная передаваемая мощность для всех пользователей голоса/данных варьируется в меньших пределах (в процентном отношении) по причине статистического усреднения. Поскольку такому пользователю голоса/данных требуется скорость передачи данных только от средней до низкой, можно одновременно поддерживать несколько пользователей голоса/данных. По мере увеличения количества пользователей голоса/данных статистическое усреднение улучшается, и следовательно, уменьшается величина изменения суммарной совокупной передаваемой мощности.

В системе беспроводной связи передаваемая мощность каждого источника передачи (например, базовой станции) является помехой для других источников передачи, использующих те же радиоресурсы. В системе МКР качество сигнала, принимаемого каждым пользователем, зависит от суммарного шумового и помехового сигнала, наложенного на сигнал, принимаемый пользователем. Таким образом, чтобы поддерживать нужное качество сигнала, желательно, чтобы помеха оставалась как можно более низкой и по возможности постоянной (система в общем случае может компенсировать постепенное изменение помехи, но не резкие изменения).

Фиг.2В представляет собой график передаваемой мощности базовой станции с системе МКР, которая поддерживает одновременно несколько пользователей голоса/данных и пакетных данных. В силу импульсного характера услуги пакетных данных и по причине высокой частоты следования пиков, которая может иметь место при передаче пакетных данных, суммарная совокупная передаваемая мощность для пользователей голоса/данных и пакетных данных может изменяться очень сильно в течение более короткого периода времени, чем при передаче для пользователей только голоса/данных. Это можно наблюдать, сравнивая график на фиг.2В с графиком на фиг.2А. Более сильное изменение суммарной передаваемой мощности базовой станции может вызывать более сильные флуктуации качества сигнала в передачах других базовых станций, что может приводить к снижению производительности этих передач. Кроме того, более сильное изменение суммарной передаваемой мощности может также приводить к более сильным флуктуациям качества сигнала в передачах данной передающей базовой станции по причине многолучевого распространения и других явлений.

Раскрытые способ и устройство обеспечивают различные средства, которые можно использовать для одновременной поддержки услуг голоса/данных и пакетных данных и минимизации влияния услуги пакетных данных на услугу голоса/данных. Согласно одному варианту осуществления, голос/данные и пакетные данные можно мультиплексировать в интервале передачи (например, канальном интервале), чтобы экономно использовать имеющиеся ресурсы. Согласно другому варианту осуществления, передаваемую мощность базовой станции регулируют, поддерживая величину изменения суммарной передаваемой мощности в определенном диапазоне, чтобы уменьшить ухудшение передач от данной и других базовых станций.

Во многих системах МКР данные передают в течение отдельных интервалов передачи. Длительность интервала передачи обычно задают из расчета обеспечения хорошей производительности услуг(и), поддерживаемых(ой) системой МКР. Например, в системе W-CDMA передача осуществляется в виде кадров радиосигнала длительностью 10 мс, причем каждый кадр радиосигнала делится на 15 канальных интервалов. Данные, подлежащие передаче, разделяют, обрабатывают и передают в заданном интервале передачи.

Согласно одному варианту осуществления, часть интервала передачи (т.е. раздел голоса/данных) можно выделять для передачи голоса/данных, а оставшуюся часть интервала передачи (т.е. раздел пакетных данных) можно использовать для высокоскоростной передачи пакетных данных. Разделы голоса/данных и пакетных данных можно динамически задавать на основании нагрузки голоса/данных и нагрузки пакетных данных, и разделение можно осуществлять с помощью соответствующей сигнализации, что более подробно описано ниже. Разделение интервала передачи на разделы голоса/данных и пакетных данных можно осуществлять для различных систем МКР, например системы W-CDMA, системы cdma2000 и других систем. Для лучшего понимания рассмотрим частный случай разделения интервала передачи для передачи по нисходящей линии связи в системе W-CDMA.

Фиг.3 представляет собой диаграмму формата кадра и формата канального интервала для выделенного физического канала в соответствии со стандартом W-CDMA. Согласно стандарту W-CDMA, для каждого типа физического канала, например выделенного канала нисходящей линии связи (DPCH), совместно используемого канала нисходящей линии связи (DSCH) и т.д., задан отдельный формат кадра. Данные, подлежащие передаче по каждому физическому каналу (т.е. данные трафика), разделяются на кадры радиосигнала, каждый из которых охватывает период времени в 10 мс и содержит 15 канальных интервалов, обозначаемых номерами от 0 до 14. Каждый канальный интервал содержит одно или несколько полей, используемых для переноса комбинации данных трафика, служебных данных и пилотных данных.

Согласно фиг.3, для выделенного канала канальный интервал 310 содержит первое поле 320а данных (Данные1), второе поле 320b данных (Данные2), поле 322 управления передаваемой мощностью (УПМ), поле 324 указателя комбинации транспортных форматов (УКТФ) и поле 326 пилот-сигнала. Поля 320а и 320b данных используются для переноса данных трафика (например, голоса, пакетных данных, сообщений или других) по выделенному физическому каналу. Поле 322 управления передаваемой мощностью используется для переноса информации управления мощностью, которая предписывает удаленному терминалу регулировать свою передаваемую мощность на восходящей линии связи в сторону увеличения или уменьшения для достижения нужного уровня производительности, чтобы минимизировать помехи для других удаленных терминалов. Поле 324 указателя комбинации транспортных форматов используется для переноса информации, указывающей формат (например, битовую скорость, каналообразующий код и т.п.) выделенного физического канала, а также совместно используемого физического канала, связанного с выделенным физическим каналом. Поле 326 пилот-сигнала используется для переноса пилотных данных по выделенному физическому каналу.

В таблице 1 приведены форматы канального интервала, отвечающие стандарту W-CDMA (версия V3.1.1) для выделенного физического канала. Каждый формат канального интервала в таблице 1 задает длину (в битах) каждого поля канального интервала. Согласно таблице 1, битовая скорость выделенного физического канала может варьироваться в широком диапазоне значений (например, от 15 кбит/с до 1920 кбит/с), и соответственно, варьируется число битов в каждом канальном интервале. Некоторые форматы канального интервала предусматривают отсутствие в канальном интервале одного или нескольких полей (т.е. длина=0).

Таблица 1
Формат канального интервала	Битовая скорость канала (кбит/с)	Коэффициент расширения	Полная длина КИ (бит)	Распределение по полям
Nданные1	Nданные2	NТРС	NTFCI	Тпилот
0	15	512	10	0	4	2	0	4
1	15	512	10	0	2	2	2	4
2	30	256	20	2	14	2	0	2
3	30	256	20	2	12	2	2	2
4	30	256	20	2	12	2	0	4
5	30	256	20	2	10	2	2	4
6	30	256	20	2	8	2	0	8
7	30	256	20	2	6	2	2	8
8	60	128	40	6	28	2	0	4
9	60	128	40	6	26	2	2	4
10	60	128	40	6	24	2	0	8
11	60	128	40	6	22	2	2	8
12	120	64	80	12	48	4	8	8
13	240	32	160	28	112	4	8	8
14	480	16	320	56	232	8	8	16
15	960	8	640	120	488	8	8	16
16	1920	4	1280	248	992	6	16	16

Согласно стандарту W-CDMA, для передачи данных конкретному удаленному терминалу можно использовать несколько физических каналов. Для задания каждого физического канала используется код ортогональной системы кодирования с переменным коэффициентом расширения (OVSF), имеющий определенный коэффициент расширения (в пределах от 4 до 512 для нисходящей линии связи). Код OVSF задает физический канал таким образом, что передача по этому физическому каналу является ортогональной по отношению к другим передачам по другим физическим каналам. Код OVSF сродни коду Уолша, используемому в системе IS-95 для выделения каналов под передачи прямой линии связи. Код OVSF для каждого физического канала обычно определяется (сетью) в начале сеанса связи и обычно не изменяется в течение сеанса связи.

Коэффициент расширения соответствует длине кода OVSF. Малый коэффициент расширения (например, 4) соответствует короткому коду и используется для передачи данных на более высокой скорости, а большой коэффициент расширения (например, 512) соответствует длинному коду и используется для передачи данных на более низкой скорости. Согласно таблице 1, полная длина канального интервала в битах (и, таким образом, полное количество битов, доступных для данных трафика) варьируется в широких пределах и зависит от коэффициента расширения, используемого в канальном интервале.

Согласно одному варианту осуществления, поля 320а и 320b данных, выделяемые под данные трафика в каждом канальном интервале, можно разделять на раздел голоса/данных и раздел пакетных данных. Раздел голоса/данных можно использовать для передачи голоса/данных в канальном интервале. Раздел пакетных данных можно использовать для передачи пакетных данных.

Для конкретной передачи голоса/данных по физическому каналу биты данных для передачи сегментируются и обрабатываются, как описано более подробно ниже. Согласно стандарту W-CDMA, полезная нагрузка голоса/данных для каждого канального интервала может включать в себя любое количество битов данных (т.е. не обязательно определенное число битов). Кроме того, размер полезной нагрузки голоса/данных может изменяться от одного канального интервала к другому. В зависимости от количества битов в полезной нагрузке можно соответственно выбирать коэффициент расширения кода OVSF.

Согласно таблице 1, коэффициент расширения кода OVSF варьируется от 4 до 512, будучи степенью двойки. Каждый коэффициент расширения и формат канального интервала связан с конкретным числом битов данных, которые можно передавать в канальном интервале. Таким образом, коэффициент расширения можно использовать, чтобы (грубо) выбирать емкость канального интервала. Обычно для данного размера полезной нагрузки выбирают максимально возможный коэффициент расширения, который приблизительно совпадает с размером полезной нагрузки.

Число кодированных битов в полезной нагрузке для канального интервала может не быть равным количеству имеющихся битов данных для выбранного коэффициента расширения. Таким образом, стандарт W-CDMA задает схему согласования по скорости, согласно которой некоторые кодированные биты полезной нагрузки можно перфорировать (т.е. удалять) или повторять, добиваясь, чтобы количество согласованных по скорости битов было равно количеству имеющихся битов в канальном интервале.

Используя механизм обработки, заданный стандартом W-CDMA (например, расширение по спектру), можно задавать емкость канального интервала. Часть емкости канального интервала можно использовать для голоса/данных, а остальную часть можно использовать для пакетных данных. Можно задать «параметр разделения канального интервала» и использовать его для идентификации конкретного выделения (например, в процентном отношении) имеющегося канального интервала под пакетные данные и голос/данные. Параметр разделения канального интервала может задать полное выделение канального интервала под голос/данные (например, параметр разделения канального интервала = 0%) или полное выделение канального интервала под пакетные данные (например, параметр разделения канального интервала = 100%), а также смешанное выделение в любом возможном процентном соотношении между этими крайними значениями.

В таблице 2 приведено разделение канального интервала под голос/данные и пакетные данные для трех разных наборов коэффициентов расширения. Для данной полезной нагрузки голос/данные коэффициент расширения можно выбрать так, чтобы емкость канального интервала приблизительно соответствовала полезной нагрузке. В зависимости от конкретного размера полезной нагрузки могут требоваться разные коэффициенты расширения, что отражено во втором столбце. При уменьшении коэффициента расширения в два раза емкость канального интервала приблизительно удваивается, что отражено в таблице 1. В этом случае половину емкости канального интервала можно выделить под полезную нагрузку голоса/данных, а другую половину емкости канального интервала можно использовать для пакетных данных, что отражено в третьем столбце. Таким образом, при уменьшении коэффициента расширения вдвое приблизительно 50% емкости канального интервала можно использовать под пакетные данные (т.е. параметр разделения канального интервала = 50%).

Аналогично, при уменьшении коэффициента расширения в четыре раза емкость канального интервала приблизительно учетверяется. Тогда четверть емкости канального интервала можно выделять под полезную нагрузку голоса/данных, а остальные три четверти емкости канального интервала можно использовать для пакетных данных, что отражено в четвертом столбце. Таким образом, при четырехкратном уменьшении коэффициента расширения приблизительно 75% емкости канального интервала можно использовать для пакетных данных (т.е. параметр разделения канального интервала = 75%). Коэффициент расширения можно уменьшить еще больше, чтобы еще больше увеличить емкость канального интервала и параметр разделения канального интервала.

Таблица 2
	Коэффициент расширения - только голос/данные	Коэффициент расширения - 50% емкости для пакетных данных	Коэффициент расширения - 75% емкости для пакетных данных
Пользователь 1	16	8	4
Пользователь 2	32	16	8
Пользователь 3	64	32	16
Пользователь 4	128	64	32

Согласно таблице 1, коэффициент расширения принимает значения степеней двойки, и емкость канального интервала приблизительно удваивается при уменьшении коэффициента расширения в два раза. Это грубое приращение коэффициента расширения приводит к соответствующему грубому приращению параметра разделения канального интервала (например, 0%, 50%, 75% и т.д. до 100%). Для точной регулировки параметра разделения канального интервала можно использовать механизм согласования по скорости, предусмотренный в системе W-CDMA. Посредством согласования по скорости параметру разделения канального интервала можно придавать любое конкретное значение (например, 20%, 30% и т.д.). Это дает возможность подгонять полезную нагрузку голоса/данных под раздел голоса данных, выбирая надлежащие параметры согласования по скорости, что описано более подробно ниже. Таким образом, согласование по скорости можно использовать для точной регулировки параметра разделения канального интервала.

Для каждого канального интервала каждого физического канала раздел голоса/данных можно использовать для одного пользователя, а раздел пакетных данных можно использовать для того же или другого пользователя. Разделы можно смешивать и согласовывать между пользователями.

На фиг.3 показано разделение канального интервала, соответствующее двум уменьшенным коэффициентам расширения. В канальном интервале 300 коэффициент расширения уменьшен вдвое (от S до S/2), и емкость канального интервала примерно удвоена. Поля 320а и 320b данных разделены на раздел 332 голоса/данных и раздел 334 пакетных данных. Раздел 332 голоса/данных занимает приблизительно половину канального интервала (т.е. левую половину в примере, показанном на фиг.3) и используется для голоса/данных. Раздел 334 пакетных данных занимает оставшуюся половину канального интервала и используется для пакетных данных.

Аналогично, в канальном интервале 340 коэффициент расширения уменьшен вчетверо (от S до S/4), и емкость канального интервала увеличена примерно в четыре раза. Поля 320а и 320b данных разделены на раздел 342 голоса/данных и раздел 344 пакетных данных. Раздел 342 голоса/данных занимает приблизительно четверть канального интервала и используется для голоса/данных. Раздел 344 пакетных данных занимает остальные три четверти канального интервала и используется для пакетных данных. Другие коэффициенты расширения можно также использовать для обеспечения другой емкости канального интервала и обеспечения другого процентного соотношения между голосом/данными и пакетными данными (т.е. другого параметра разделения канального интервала).

Согласно таблице 1, при уменьшении коэффициента расширения в определенном отношении (например, вдвое) используется другой формат канального интервала. Поскольку новый формат канального интервала обычно связан с другим количеством служебных битов, емкость под полезную нагрузку в новом канальном интервале увеличивается приблизительно (и может быть не точно) в определенном отношении. Разделение канального интервала на раздел голоса/данных и раздел пакетных данных можно осуществлять разными путями.

Согласно первому варианту осуществления разделения, параметр разделения канального интервала выбирают исходя из нагрузки голоса/данных и нагрузки пакетных данных. Например, если нагрузка голоса/данных приблизительно равна нагрузке пакетных данных, то коэффициент расширения можно выбрать равным половине значения, которое было бы выбрано при наличии только нагрузки голоса/данных. Приблизительно половину емкости канального интервала выделяют под голос/данные, а другую половину - под пакетные данные. Голос/данные, равно как и пакетные данные, можно обрабатывать на основании выбранного параметра разделения канального интервала, что описано более подробно ниже.

Согласно второму варианту осуществления разделения, сначала обрабатывают полезную нагрузку голоса/данных и отображают ее в свободное пространство в канальном интервале. После этого всю остальную часть канального интервала, не занятую голосом/данными, можно использовать для мультиплексирования пакетных данных. Согласно этому варианту осуществления, параметр разделения канального интервала определяют после обработки полезной нагрузки голоса/данных и на основании оставшегося свободного места в канальном интервале. Чтобы гарантировать наличие некоторого свободного места для пакетных данных, можно выбрать меньший коэффициент расширения.

В системе W-CDMA обработку согласования по скорости можно производить так, чтобы генерировать определенное количество кодированных битов полезной нагрузки голоса/данных, совпадающее с количеством битовых позиций, имеющимся в разделе голоса/данных. Если полезная нагрузка больше, чем раздел голоса/данных, то некоторое количество кодированных битов нужно перфорировать (т.е. удалить). Альтернативно, если полезная нагрузка меньше раздела голоса/данных, то некоторое количество кодированных битов можно повторить.

Аналогичное согласование по скорости можно также осуществлять для пакетных данных, чтобы согласовывать полезную нагрузку со свободным пространством в разделе пакетных данных. Альтернативно, полезную нагрузку пакетных данных можно формировать так, чтобы она согласовывалась с разделом пакетных данных. В рамках объема изобретения можно рассматривать и другие методы отображения полезной нагрузки пакетных данных в раздел пакетных данных.

Согласно варианту осуществления, для конкретной базовой станции все каналы для голоса/данных можно задавать так, чтобы они имели одинаковую длину раздела (которая не обязательно соответствует одной и той же полезной нагрузке, поскольку обработка каналов может быть различной). Это позволяет использовать совершенно другую структуру передачи (например, наподобие системы HDR) в разделе пакетных данных.

Разделение канального интервала и передача в канальном интервале как голоса/данных, так и пакетных данных может обеспечивать ряд преимуществ. Во-первых, голос/данные и пакетные данные можно разъединять. Этого разъединения можно добиться, например, минимизировав перекрытие между разделами. Разъединение голоса/данных и пакетных данных может минимизировать влияние пакетных данных на голос/данные и может повысить производительность обоих типов обслуживания. Во-вторых, разделы канального интервала поддерживают передачу как голоса/данных, так и пакетных данных на одной и той же несущей. Это позволяет системе МКР предоставлять пользователям несколько типов услуг. В-третьих, разделы канального интервала могут поддерживать несколько (независимых) канальных структур для голоса/данных и пакетных данных, что описано более подробно ниже. Каждая канальная структура может быть специально предназначена для определенного типа услуги, поддерживаемого этим каналом (например, разные схемы кодирования и перемежения). Кроме того, некоторые системы МКР, например систему W-CDMA, можно приспособить (возможно, путем внесения небольшого количества изменений) для поддержки разделов канального интервала, согласно изобретению.

Фиг.4 представляет собой упрощенную блок-схему системы 400 связи, в которой можно реализовать различные аспекты изобретения. Согласно конкретному варианту осуществления, система 400 связи представляет собой систему (на основе) МДКР, которая отвечает стандарту W-CDMA, стандарту cdma2000 или некоторому другому стандарту или схеме (на основе) CDMA. На передающем блоке 410 (например, базовой станции) сигнал голоса/данных поступает, обычно в виде блоков, от источника 412а голоса/данных на процессор 414а передачи голоса/данных, который форматирует, кодирует и обрабатывает данные, генерируя кодированный сигнал голоса/данных. Аналогично, пакетные данные посылают, обычно в виде пакетов, от источника 412b пакетных данных на процессор 414b передачи пакетных данных, который форматирует, кодирует и обрабатывает данные, генерируя кодированные пакетные данные.

Кодированные голос/данные и пакетные данные поступают на мультиплексор 416 МВР, который мультиплексирует данные в один поток данных МВР. Мультиплексированные данные МВР могут иметь формат, показанный на фиг.3, и поступать на передатчик (ПЕРЕД.) 418, который подвергает данные (цифровой и аналоговой) фильтрации, (квадратурной) модуляции, усилению и преобразованию с повышением частоты, генерируя модулированный сигнал. Модулированный сигнал передают через одну или несколько антенн 420 (на фиг.4 показана только одна антенна) на один или несколько приемных блоков (например, удаленные терминалы).

Обработка, осуществляемая процессором 414а голоса/данных и процессором 414b пакетных данных, зависит от конкретной реализации стандарта МДКР. Ниже приведено подробное описание обработки для стандарта W-CDMA. Контроллер 422 передатчика может управлять работой процессора 414а голоса/данных и процессора 414b пакетных данных, чтобы обеспечивать нужные выходные данные. Контроллер 422 может также управлять работой мультиплексора 416 МВР, чтобы обеспечивать нужный поток данных МВР.

На приемном блоке 430 передаваемый сигнал принимают на одну или несколько антенн 432 (опять же, на фиг.4 показана только одна антенна), откуда принятый сигнал поступает на приемник 434 (ПРИЕМН.). Приемник 434 подвергает принятый(е) сигнал(ы) усилению, фильтрации, преобразованию с понижением частоты, (квадратурной) демодуляции и оцифровке, генерируя выборки. Обрабатывая выборки, например, посредством цифровой фильтрации, масштабирования и т.д., можно генерировать символы. Демультиплексор 436 МВР (ДЕМУ-ОР) принимает и демультиплексирует символы и выдает символы голоса/данных на процессор 438а приема голоса/данных, а символы пакетных данных - на процессор 438b приема пакетных данных. Обработка и декодирование, осуществля