Спосіб і пристрй (варіанти) для передачі даних трафіку у каналі безпровідного зв’язку

1. Спосіб передачі даних у каналі системи безпровідного зв'язку, який включає: - пакетування корисної складової даних у сукупність субпакетів, - послідовну передачу першої частини сукупності субпакетів згідно із зумовленими затримками і - послідовну передачу другої частини сукупності субпакетів на піку обвідної релеєвського затухання, причому пік визначається через порогове значення. 2. Спосіб за п.1, в якому кожний субпакет другої частини сукупності субпакетів має розмір, відмітний від розмірів субпакетів першої частини. 3. Спосіб передачі даних у каналі системи безпровідного зв'язку, який включає: - пакетування корисної складової даних у сукупність субпакетів, - послідовну передачу першої частини сукупності субпакетів згідно з умовами у каналі і - послідовну передачу другої частини сукупності субпакетів на піку обвідної релеєвського затухання, причому пік визначається через порогове значення. C2 2 UA 1 3 76730 4 для мобільних абонентів (термін "стільникові" сисСпілка Зв'язку нещодавно висунула вимогу запротеми включає як стільникові частоти, так і частоти понувати способи швидкісної передачі даних і якіперсонального зв'язку (PCS)). Для таких стільнисного мовного обслуговування через канали безкових систем були створені різні ефірні інтерфейпровідного зв'язку. Були запропоновані так звані си, включаючи, наприклад, паралельний доступ з системи "третього покоління (3G)". ТІА запропонурозділенням часу (TDMA), паралельний доступ з вала Технологію Радіопередачі ITU-R cdma2000. розділенням за частотами (FDMA), паралельний Стандарт cdma2000 був поданий у вигляді ескізної доступ з кодовим ущільненням каналів (CDMA версії IS-2000, в основному сумісної з IS-95. Іншим ПДКУ). У зв'язку з цим були розроблені національстандартом є WCDMA, запропонований консорціні і міжнародні стандарти, наприклад, AMPS (Удоумом "Проект партнерства 3-го покоління" (3GPP) сконалена Служба Мобільної Телефонії), GSM і у документах 3G TS 25.211, 3G TS 25.212, 3G TS стандарт IS-95. Зокрема IS-95 породив рід похід25.213 і 3G TS 25.214. них стандартів: IS-95A, IS-95B, ANSI J-STD-008 і Зростання попиту на безпровідний зв'язок позапропоновані системи швидкісної передачі даних родило потребу у високоефективних системах від Асоціації Зв'язку і інших організацій. безпровідної передачі даних. Стандарти IS-95, У телефонних системах, узгоджених з стандаcdma2000 і WCDMA Забезпечують передачу даних ртом IS-95, використовується обробка сигналів і голосового трафіка у прямому і зворотному каназгідно з ПДКУ для забезпечення ефективного і лах зв'язку. Спосіб передачі даних у кодовому канадійного телефонного обслуговування. Типові налі кадрами фіксованого розміру описано [у пателефонні системи стандарту IS-95 описані [у патенті США 5 504 773], включеному посиланням. тентах США 5 103 459, 4 901 307], включених у Суттєва різниця між обслуговуваннями трафіцей опис посиланням. У системах ПДКУ контроль ка голосу і трафіка даних полягає в тому, що перпотужності передачі є життєво важливим. Типовий ше накладає жорсткі вимоги до максимальної заспосіб контролю потужності описано [у патенті тримки. Звичайно повна одностороння затримка США 5 056 109], включеному посиланням. кадрів мови має бути меншою 100мс. На відміну Головною перевагою інтерфейсу ПДКУ є виковід цього затримка кадрів даних може бути змінристання для всіх каналів зв'язку єдиної смуги раною для оптимізації ефективності системи передіочастот (РЧ). Наприклад, кожний віддалений дачі даних. Зокрема, може бути використане більш користувацький пристрій (стільниковий телефон, ефективне кодування з корекцією помилок, яке PDA, з'єднаний з стільниковим телефоном портавимагає затримок, значно більших за припустимі тивний комп'ютер, автомобільний гучномовний при обслуговуванні голосу. Типова схема такого телефон тощо) стільникової телефонної системи кодування описана [у патенті США №5,933,462 від може підтримувати зв'язок з тією ж базовою стан6/11/1996], включеному посиланням. цією (БС), передаючи у зворотному каналі зв'язку Іншою відміною між голосовим трафіком і у тій же смузі (1,25МГц) РЧ спектра. Подібним читрафіком даних є те, що перший вимагає постійної ном кожна БС системи може підтримувати зв'язок і спільної для всіх якості обслуговування (ЯО). Для з віддаленими пристроями, передаючи у прямому систем, що обслуговують голосовий трафік, це каналі зв'язку у іншій смузі (1,25МГц) РЧ спектра. означає постійну і однакову для всіх користувачів Передача сигналів одного РЧ спектра дає різні швидкість передачі і максимально припустиму чапереваги, наприклад, підвищення багаторазового стоту помилок у голосових кадрах. На відміну від використання частот стільникової системи і можцього внаслідок припустимості протоколів повторливість здійснювати м'яку передачу зв'язку між ної передачі при обслуговуванні даних ЯО для двома або більше БС. Підвищене багаторазового різних користувачів може бути різною і може змівикористання частоти дозволяє проводити більше нюватись для підвищення загальної ефективності сеансів зв'язку, використовуючи один і той спектр. системи передачі даних. ЯО системи передачі М'яка передача зв'язку є надійним способом переданих звичайно визначається як повна затримка ведення віддаленої станції між зонами обслуговупередачі зумовленого об'єму даних. вання двох або більше БС і передбачає забезпеІснують різні протоколи, призначені для перечення одночасного зв'язку з двома БС. На відміну дачі пакетованого трафіка у пакетних мережах, які від цього жорстка передача зв'язку передбачає забезпечують доставку інформації за призначенприпинення зв'язку з першою БС перед встановням. Одним з таких протоколів є "Інтернетленням зв'язку з другою БС. Опис типового спосопротокол" (IP), RFC 791 (вересень 1981), який позбу виконання м'якої передачі зв'язку можна знайти биває повідомлення на пакети, спрямовує їх від [у патенті США 5 267 261], включеному посивідправника до адресата і перетворює пакети у ланням. первісні повідомлення у місці призначення. IP виУ звичайній стільниковій телефонній системі магає, щоб кожний пакет даний починався з загокомунальна комутаторна телефонна мережа ловка IP, який має містити поля для адрес джере(ККТМ) (звичайно телефонна компанія) і комутатола і адресата, якими однозначно визначаються рний центр мобілів (КЦМ) має зв'язок з одним або адреси комп'ютера-відправника і комп'ютеракількома контролерами БС (КБС) через стандартні адресата. Протокол контролю передачі (ПКП), вителефонні лінії Е1 і/або Т1. КБС мають зв'язок з значений у RFC 793 (вересень 1981) відповідає за трансіверними підсистемами БС (ТБС) (які назинадійну передачу даних з збереженням їх порядку. вають також БС або комірками) через службові Користувацький датаграмний протокол (КДП) є лінії зв'язку Е1/Т1. ТБС мають ефірний РЧ зв'язок з простішим протоколом, який використовується, віддаленими пристроями. коли механізми надійності ПКП не є необхідними. Для підвищення місткості систем Міжнародна При обслуговуванні голосового трафіка через IP ці 5 76730 6 механізми ПКП не потрібні, оскільки повторна певключає заголовок; якщо не було прийняте підтвередача голосових пакетів є неефективною внаслірджувальне повідомлення, виконання передачі до док затримок. Отже, КДП використовується для віддаленої станції з зумовленою часовою затримпередачі голосового трафіка. кою другого субпакета, який не має заголовка; і, Системи ПДКУ використовують пілот-канали і якщо не було прийняте підтверджувальне повідомножинні канали трафіка для надання обслуговумлення для другого пакета, передача решти сукування голосу і даних для абонентів. Для оптимізапності надлишкових субпакетів згідно з умовами у ції роботи системи у зворотному каналі між віддаканалі, доки не буде прийняте підтверджувальне леною станцією і БС, енергії пілот-каналу і каналу повідомлення, причому кожний субпакет з решти трафіка балансуються. Однак, у прямому канапі сукупності надлишкових субпакетів включає загоніяке балансування енергій не відбувається, оскіловок. льки БС передає з максимальним рівнем потужноЗгідно з іншим аспектом, запропоновано спості, необхідним для обслуговування всіх віддалесіб передачі даних у канапі системи безпровідного них станцій у зоні обслуговування цієї БС. зв'язку, який включає: пакетування корисної склаВимога передавати голосовий трафік і трафік дової даних у сукупність субпакетів; передачу до даних у єдиному каналі-носії зумовлює потребу у віддаленої станції першого субпакету; передачу до розробці оптимальних стратегій передачі для прявіддаленої станції решти сукупності субпакетів, мого каналу. якщо умови у каналі є оптимальними; і передачу Об'єктом винаходу є нові удосконалені спосодо віддаленої станції решти сукупності субпакетів би і пристрій для передачі даних у єдиному каналі. під час несприятливих умов у каналі, якщо умови у Каналом є щонайменше частина смуги частот, каналі не є оптимальними протягом зумовленого призначеної для провайдера обслуговування безчасу. Згідно з ще одним аспектом, передачі решти провідного зв'язку. У одному з втілень, описаному сукупності субпакетів, коли умови у каналі є ненижче, канал може бути призначений як для трасприятливими, надається вищий пріоритет, ніж фіка голосу, так і для трафіка даних, або канал новій передачі до другої віддаленої станції. може бути призначений лише для передачі даних. Особливості, об'єкти і переваги винаходу деЗгідно з одним з аспектів, запропоновано спотально розглядаються у наведеному подальшому сіб передачі даних у каналі системи безпровідного описі з посиланнями на креслення, у яких: зв'язку, який включає: пакетування корисної склаФіг.1 - схема типової системи передачі даних, дової даних у сукупність субпакетів; послідовну Фіг.2 - графік періодичних передач пакетів передачу першої частини сукупності субпакетів трафіка даних, згідно з зумовленими затримками; і послідовну Фіг.3 - графік передач пакетів трафіка даних, передачу другої частини сукупності субпакетів коли умови передачі є оптимальними, згідно з умовами у канапі. Фіг.4 - графік передач пакетів трафіка даних Згідно з іншим аспектом, запропонований сподо багатьох віддалених станцій з застосуванням сіб даних у каналі системи безпровідного зв'язку, нормалізованих засобів, який включає: пакетування корисної складової Фіг.5 - графік, що ілюструє поліпшення швидданих у сукупність субпакетів; послідовну передакості передачі даних віддаленої станції при низьчу першої частини сукупності субпакетів згідно з ких швидкостях, умовами у каналі; і послідовну передачу другої Фіг.7 - схема операцій виконання типового втічастини сукупності субпакетів згідно з зумовленилення, коли режим передачі є періодичним протями затримками. гом зумовленого часу, а потім стає аперіодичним, Іншому аспект передбачає спосіб передачі даФіг.8 - схема прикладу другого типового втіних у канапі системи безпровідного зв'язку, який лення, включає: пакетування призначеної для віддаленої Фіг.9 - схема операцій виконання типового втістанції корисної складової даних у сукупність сублення, коли повторна передача виконується після пакетів; визначення швидкості віддаленої станції; фіксованої затримки, а подальші повторні передапослідовну передачу першої частини сукупності чі виконуються з використанням схем планування, субпакетів згідно з умовами у каналі, якщо швидчутливих до умов у каналі, кість віддаленої станції є низькою або вона є неруФіг.10 - схема прикладу третього типового втіхомою; послідовну передачу другої частини сукуплення, ності субпакетів згідно з зумовленими затримками, Фіг.11 - схема операцій виконання типового якщо швидкість віддаленої станції не є низькою; і втілення, коли повторна передача виконується з оновлення визначення швидкості віддаленої станвикористанням схем планування, чутливих до ції; якщо оновлена швидкість віддаленої станції умов у каналі, а подальші повторні передачі виковказує на зміну від повільності або нерухомості, нуються періодично, виконується передача решти сукупності субпакетів Фіг.12 - схема, що ілюструє потенційні затримзгідно з зумовленими затримками; якщо оновлена ки передачі при використанні схем планування, швидкість віддаленої станції вказує на зміну від чутливих до умов у каналі, і високої швидкості, виконується передача решти Фіг.13 - схема операцій виконання типового сукупності субпакетів згідно з умовами у каналі. втілення, у якому між новими передачами і повтоЩе один аспект передбачає спосіб передачі рними передачами встановлюються пріоритети даних у каналі системи безпровідного зв'язку, який передач. включає: перепакетування корисної складової даМережа 10 безпровідного зв'язку (Фіг.1) звиних у сукупність надлишкових субпакетів; передачайно включає сукупність мобільних станцій або чу до віддаленої станції першого субпакету, який віддалених користувацьких пристроїв 12а-12d, 7 76730 8 сукупність базових станцій (БС) 14а-14с, контро14с одночасно. Коли віддалена станція 12с віддалер БС (КБС) або функцію контролю пакетів 16, литься досить далеко від БС 14с, зв'язок буде пеконтролер мобільних станцій (КМС) або комутатор реданий до БС 14b. 18, вузол обслуговування пакетних даних (ВОПД) У випадку звичайного телефонного сеансу або функцію взаємодії з Інтернетом (ФВІ) 20, козв'язку КБС 16 надсилає прийняті дані до КМС 18, мунальну комутаторну телефонну мережу (ККТМ) яка обслуговує інтерфейс з ККТМ 22. У випадку 22 і мережу 24 протоколу Інтернету (ПІ) (Інтернет). передачі пакету даних, наприклад, адресованого Для спрощення показано 4 віддалені станції 12адо мережі 24 ПІ, КМС 18 надсилає цей пакет до 12d, три БС 14а-14с, КБС 16, КМС 24 і ВОПД 20. ВОПД 20, який надсилає його до мережі 24. У інЗрозуміло, що система може включати будь-якішому варіанті КБС 16 надсилає пакети безпосерекількості віддалених станцій 12, БС 14, КБС 16, дньо до ВОПД 20, який надсилає його до меКМС 18 і ВОПД 20. режі 24. У одному з втілень мережа 10 безпровідного Зворотні канали є передачами від віддалених зв'язку є мережею обслуговування пакетних дастанцій 12а-12d до БС 14а-14с. Якість передач них. Віддалені станції 12а-12d можуть бути стільзворотного каналу можна вимірювати як співвідниковими телефонами, стільниковими телефонаношення між рівнями енергії пілот-каналу і інших ми, з'єднаними з портативними комп'ютерами, інформаційних зворотних каналів. Пілот канал оснащеними програмами базованого на ПІ зв'язку супроводжує канали трафіка для забезпечення з Web-броузерами, стільниковими телефонами, когерентної демодуляції прийнятих каналів трафіпов'язаними з автомобільним обладнанням або ка. У системі cdma2000 канали зворотного трафіка PDA, оснащеними програмами базованого на ПІ можуть включати кілька каналів, включаючи (але зв'язку з Web-броузерами. Віддалені станції 12ане лише) Канал Доступу, Поліпшений Канал Дос12d можуть бути конфігуровані для виконання одтупу, Спільний Зворотний Контрольний Канал, ного або кількох протоколів безпровідної передачі Спеціальний Зворотний Контрольний Канал, Звопакетних даних, визначених, наприклад, стандарротний Основний Канал, Зворотний Допоміжний том ЕФІРНОГО ІНТЕРФЕЙСУ/ТІА/ІS-707. У одному Канал і Зворотний Допоміжний Кодовий Канап, з втілень віддалені станції 12а-12d генерують павизначені радіоконфігурацією кожної індивідуалькети ПІ, призначені для мережі 24 ПІ і розміщують ної користувацької мережі стандарту cdma2000. ці пакети у кадрах, використовуючи протокол "від Хоча сигнали, що передаються різними віддапункта до пункта" (ППП). леними станціями у зоні обслуговування БС не є У одному з втілень мережа 24 ПІ має зв'язок з ортогональними, канали, що передаються певною ВОПД 20, який має зв'язок з КМС 18, з'єднаним з віддаленою станцією є взаємно ортогональними КБС 16 і ККТМ 22, а КБС 16 має зв'язок з БС 14азавдяки використанню кодів Уолша. Кожний канал 14с провідними лініями, придатними для передачі спочатку розширюється кодом Уолша, що забезголосу і/або пакетів даних згідно з будь-яким з віпечує каналізацію і стійкість приймача до фазових домих протоколів, включаючи, наприклад, Е1, Т1, помилок. Режим Асинхронної Передачі (ATM), ПI, ППП, РеЯк уже відзначалось, контроль потужності є трансляція Кадрів, HDSL, ADSL або xDSL. У іншожиттєво важливим у системах ПДКУ. У типовій му втіленні КБС 16 має прямий зв'язок з ВОПД 20, системі ПДКУ БС вкраплює біти контролю потужа КМС 18 не має зв'язку з ВОПД 20. У одному з ності в передачі до кожної віддаленої станції у зоні втілень віддалені станції 12а-12d підтримують обслуговування цієї БС. За допомогою біт контрозв'язок з БС 14а-14с через РЧ інтерфейс, визначелю потужності віддалена станція може коригувати ний у "Проекті 2 партнерства 3-го покоління" силу сигналу, який вона передає, завдяки чому (3GPP2), "Стандарті Фізичного Рівня для Систем можуть бути зниженні споживання енергії і перешРозширеного Спектра (cdma2000)", документі коди для інших віддалених станцій. Отже, потуж3GPP2 С.Р0002-А6 ТІА PN-4694 (TIA/EIA/IS-2000ності віддалених станцій у межах обслуговування 2-A, версія 30, 19/11/1999), включені посиланням. є приблизно однаковими, що максимізує інформаПід час роботи типової мережі 10 безпровідноційну місткість системи. Віддалені станції забезпего зв'язку БС 14а-14с приймають і де-модулюють чені щонайменше двома засобами корекції вихідсигнали зворотного каналу від різних віддалений ної потужності. Одним з них є процес контролю станцій 12а-12d, що проводять сеанси телефоннопотужності у відкритому контурі, а іншим - процес го зв'язку, працюють з Інтернетом і здійснюють корекції у замкненому контурі, у яких беруть участь інші типи обміну даними. Кожний сигнал зворотнояк віддалена станція, так і БС. го каналу, прийнятий даною БС 14а-14с, обробляОднак, у прямому каналі БС може вести переється цією БС. Кожна БС 14а-14с може мати зв'ядачу з максимальним рівнем потужності до всі зок з багатьма віддаленими станціями 12а-12d, віддалених станцій у її зоні обслуговування, оскімодулюючи і передаючи сигнали прямого каналу льки проблема інтерференції між віддаленими до цих станцій. Наприклад БС 14а має одночасний станціями однієї зони обслуговування не виникає. зв'язок з віддаленими станціями 12а, 12b, а БС 14с Ця особливість може бути використана для побу- з віддаленими станціями 12с, 12d. Отримані падови системи, яка може нести як голосовий тракети надсилаються до КБС 16, який призначає фік, так і трафік даних. Слід зазначити, що максиресурси сеансу зв'язку і виконує функції, пов'язані мальний рівень потужності передачі не може бути з мобільністю, включаючи організацію м'яких пенастільки високим, щоб створювати перешкоди редач зв'язку з певною віддаленою станцією 12адля сусідніх БС. 12d від однієї БС 14а-14с до іншої. Наприклад, У системі, де використовується кодування і віддалена станція 12с має зв'язок з двома БС 14b, декодування голосового трафіка з змінною швид 9 76730 10 кістю, БС не передає голосовий трафік з постійним станції виявлення повторних передач є надсиланрівнем потужності. Використання кодування і деня цих передач з періодичним інтервалом. Згідно з кодування змінної швидкості перетворює характецим способом до першого переданого субпакету ристики мови у голосові кадри, які кодуються опдодається заголовок, який несе інформацію, що тимально, з змінною швидкістю. У типовій системі ідентифікує віддалену станцію-адресата корисних ПДКУ цими швидкостями є повна швидкість, полоданих, визначає швидкість передачі субпакету і винна швидкість, швидкість 1/4 і швидкість 1/8. кількість субпакетів, використаних для передачі Кодовані голосові кадри можуть бути передані з повної кількості пакетних даних. Часовий розклад різними рівнями потужності, що дає бажану частонадходження субпакетів, тобто періодичні інтерту кадрових помилок (ЧКП), якщо система побудовали, з якими заплановано надходження повторвана належним чином. Якщо, наприклад, швидних передач, звичайно є заздалегідь визначеним кість передачі даних є нижчою за максимальну у параметром системи, але якщо такого системного системі, біти даних можуть бути упаковані у кадр з параметра не існує, ця інформація також може надлишком. Таке надлишкове пакування дозволяє бути включена у заголовок. Інша інформація, назнизити споживання потужності і перешкоди для приклад, послідовні номери RLP пакету даних, інших віддалених станцій, оскільки м'яке комбінутакож може бути включена. Оскільки віддалена вання у приймачі забезпечує відновлення спотвостанція інформована про часи надходження майрених біт. Використання кодування і декодування бутніх передач, ці майбутні передачі не потребузмінної швидкості описано [у патенті США 5 414 ють включення біт заголовка. 796], включеному посиланням. Оскільки передача Завмирання Релея, відоме також як багатошкадрів голосового трафіка не вимагає передачі з ляхова інтерференція, виникає, коли кілька екземмаксимальним рівнем потужності, з яким може плярів одного сигналу надходять до приймача вести передачу БС, це створює можливість передеструктивно. Суттєва багатошляхова інтерфередавати пакетовані дані трафіка, використовуючи нція може викликати глибоке завмирання в усій залишок потужності. смузі частот. Якщо віддалена станція рухається у Отже, якщо у даний момент x(t) з рівнем X дБ довкіллі, що швидко змінюється, глибоке завмипередається голосовий кадр, а максимальна потурання може виникнути тоді, коли заплановано пожність передачі БС становить Υ дБ, то залишкова вторну передачу субпакетів. У такому випадку БС потужність (Υ-X) дБ може бути використана для потребує додаткової потужності передачі для пепередачі трафіка даних. редачі субпакету. Це може створити проблеми, Процес передачі трафіка даних разом з голоякщо рівень потужності, що залишилась, є недосовим може викликати проблеми. Оскільки кадри статньою для повторної передачі субпакету. голосового трафіка передаються з різними рівняФіг.2 ілюструє графік залежності сили сигналу ми потужності, значення (Υ-X) неможливо прогновід часу, коли періодичні передачі відбуваються у зувати. Одним з способів усунення цієї невизначемоменти t1, t2, t3, t4 і t5. У момент t2 канал завмирає ності є перепаковування корисного трафіка даних і тому рівень потужності передачі має бути підвиу повторювані надлишкові субпакети. За допомощений, щоб мати низьку ЧКП. гою процесу м'якого комбінування, коли один споЩе одним способом забезпечення у віддалетворений субпакет комбінується з іншим спотвоній станції виявлення повторних передач є доданреним субпакетом, передача з повторенням ня заголовка до кожного переданого субпакету і надлишкових субпакетів може забезпечити оптинадсилання субпакетів протягом існування оптимальні швидкості передачі даних. З ілюстративною мальних умов у каналі. БС може визначати оптиметою ми використовуємо тут номенклатуру сисмальні умови у каналі з інформації, переданої відтеми cdma2000, хоча застосування винаходу не даленою станцією. Оптимальні умови у каналі обмежується системами стандарту cdma2000. У можуть бути визначені з інформації про стан канасистемі cdma2000 трафік даних розділяється на лу, яку несуть повідомлення з вимогою даних пакети, які складаються з субпакетів, які займають (DRC) або повідомлення про вимірювання рівня щілини. енергії (ПВРЕ), які передає віддалена станція до Наприклад, якщо віддалена станція вимагає БС під час операцій. Інформація про стан каналу передачі даних з швидкістю передачі 76,8кбіт/с, а може передаватись багатьма шляхами, які тут не БС знає, що це неможливо у даний час, оскільки розглядаються [див. патент США №6,377,809, зумовлено місцезнаходженням віддаленої станції і включену посиланням]. Однією з мір оптимальних кількістю наявної залишкової потужності, БС може умов у каналі є рівень перешкод від інших віддаупакувати дані у кілька субпакетів, які можна перелених станцій. Іншою мірою таких умов є умови дати з нижчою потужністю. Віддалена станція завмирання Релея. приймає ці субпакети даних з помилковими бітами, Спосіб передачі лише протягом існування к але може здійснити м'яке комбінування неспотвоканалі оптимальних умов є ідеальним для каналів, рених біт субпакетів і, таким чином, прийняти коякі не мають заздалегідь визначених часових інтерисні дані з прийнятною ЧКП. рвалів для передач. У типовому втіленні БС переВадою цього способу є те, що віддалена стандає лише на піках обвідної завмирання Релея, ція мусить мати здатність виявляти і декодувати тобто графіка сили сигналу у функції часу, причододаткові субпакети. Оскільки додаткові субпакети му піки сили сигналу ідентифікуються через зумонесуть надлишкові біти корисних даних, передачу влене порогове значення. При використанні такого таких додаткових пакетів можна розглядати як способу вирішальним фактором для виконання "повторну". повторних передач є наявність заголовка, який Одним з способів забезпечити у віддаленій легко виявити і декодувати. 11 76730 12 Фіг.3 містить графік залежності сили сигналу що зазнали завмирання. Ці зразки можуть бути від часу. Якщо БС визначає, що сила сигналу, що зразками обвідної, квадратами зразків обвідної передається до віддаленої станції, є хорошою у або логарифмами зразків обвідної. Значення t моменти t1, t4, t5, але не у моменти t2 і t3, то вона визначається як проміжок між зразками у сек. на передаватиме лише у моменти t1, t4, t5. зразок, а значення μn-(0) - як енергія прийнятого Оскільки декодування повторних передач засигналу r[k] (μn-(κ) - коваріація). Для квадрату обвілежить від доданих до них заголовків, ці заголовки дної швидкість віддаленої станції може бути оцінеобхідно передавати з рівнем потужності, вищим нена через рівняння: за потужність передачі решти субпакету, або наCOV=( C/2 ) V / n (0) дати йому структури, яка полегшує його виявлення N і декодування. Спосіб структурування заголовків де V=(1/Ν) (r[k t ] r[k ])2 , k - індекс зразка, описано [у заявці на патент США від 29/11/2000] k 1 ("PREAMBLE GENERATION" (ГЕНЕРУВАННЯ ЗАN - розмір рухомого вікна і V - середнє значення ГОЛОВКІВ)). V. Енергія μn-(0) сигналу може бути оцінена у будьОднак, біти заголовка є додатковими бітами, який з багатьох відомих способів. які витрачають потужність передачі, яку можна У іншому втіленні способу оцінка швидкості було б використати для передачі трафіка даних. віддаленої станції може бути одержана через оціНаприклад, якщо заголовок має довжину К біт, нку доплерівської частоти, яка є пропорційною корисні дані розділяються на Μ субпакетів і повна швидкості віддаленої станції. Доплерівську оцінку кількість біт в усіх субпакетах становить N. Тоді можна одержати, маючи біти контролю потужності періодична передача, яка вимагає лише одного передачі у віддаленій станції або у БС. заголовка, створюватиме додаток у Κ/Ν біт, а енеЗгідно з ще одним способом оцінювання швиргія, потрібна для передачі цього додатку, станодкості, біти контролю потужності використовуютьвитиме 10log10(K/N). Однак, аперіодична передача, ся для оцінювання умов у каналі. Спостереження яка вимагає заголовка для кожного субпакету, показали, що біти контролю потужності приймастворить додаток у MK/N біт, а енергія, потрібна ються віддаленою станцією з частотою помилок для передачі цього додатку, становитиме 4%. Отже, рівні потужності передачі віддаленої 10log10(MK/N). станції і рівні потужності передачі, визначені факУ описаних тут типових втіленнях використотичними бітами контролю потужності не відрізнявуються переваги цих двох способів, але мінімізуються на значний процент. Це вказує на те, що ються їх негативні аспекти. Хоча ці втілення розгдоцільно оцінювати рівень потужності передачі, лядаються для каналу, що несе як голос, так і дані використовуючи кількість біт контролю потужності, трафіка, описані тут способи можуть бути викорисприйнятих віддаленою станцією або використовутані для будь-якого каналу даних, де мають місце ючи кількість біт контролю потужності, переданих повторні передачі спотворених пакетів даних. БС. Фіг.4 містить схему операцій першого типового Знання кумулятивної суми біт контролю потувтілення, коли для визначення часів передач пакежності може бути використане у БС або у віддалетів даних трафіка прямого каналу використовуєтьній станції для визначення середньої потужності ся вимірювання швидкості руху віддаленої станції. передачі віддаленої станції, що у свою чергу доЗгідно з першим типовим втіленням, для визволяє визначити швидкість віддаленої станції. значення швидкості віддаленої станції використоРівні енергії прийнятих сигналів використовуються вується схема оцінювання швидкості, [описана у для визначення ШПР обвідної, моменти відхилень патенті США № 6,564,042 від 3/03/2000], включеній і їх глибину. Це визначення виконується через посиланням. Загальним спостереженням є те, що пряме спостереження кількості позитивних переу моменти умов швидкого завмирання енергія тинань за сек., зроблених переданими бітами конприйнятого пілот-сигналу швидше перетинає затролю потужності. Частота перетинань рівня і моданий поріг рівня потужності. Швидкість перетимент відхилення можуть бути використані для нання рівня обвідної (ШПР) визначається як сереодержання інформації про швидкість. Слід відзнадня кількість позитивних перетинів зумовленого чити, що профіль ШПР обвідної є подібним до рівня R за сек. У одному з втілень оцінка швидкості профілю потужності передачі віддаленої станції. У перетинання рівня визначається як швидкість пеодному з втілень профіль потужності передачі відретинання нуля фазним (І), або квадратурним (Q) даленої станції, який складається з кроків у 1дБ, компонентом сигналу. Якщо C - довжина хвиля може бути замінений профілем ШПР обвідної, носія, то: який можна згладити використанням геометрично, LCR= CLRSMSe/ 2 го . середнього послідовних значень енергії прийнятої обвідної на PCG і кривої, що відповідає цим ZCR= CLZCR/ 2 значенням. де LRSMS - кількість перетинань рівня за сек., Перше типове втілення винаходу (Фіг.4) вклюLZCR - кількість перетинань нуля сигналом і є - осчає і інші способи визначення швидкості віддаленова натуральних логарифмів. Тоді LCR - оцінка ної станції. швидкості, одержана з кількості перетинань рівня, Операцією 40 (Фіг.4) БС періодично передає a ZCR - оцінка швидкості, одержана з кількості песубпакети, що несуть корисні дані трафіка до відретинань нуля. далених станцій, що знаходяться у зоні обслуговуЗгідно з іншим способом, швидкість віддаленої вання цієї БС. Слід відзначити, що, оскільки перестанції оцінюється через оцінку коваріації. Виконудачі є періодичними, лише перший субпакет ється оцінювання автоковаріації між зразками r[і], 13 76730 14 сукупності субпакетів, що несуть конкретне наванчастина субпакетів надсилається з постійною затаження даних, має містити заголовок, який інфотримкою між передачами, а друга частина - лише рмує віддалену станцію, що повторні передачі напід час існування у каналі сприятливих умов. дійдуть у зумовленому періоді часу. Операцією планувальний вузол БС приймає Операцією 41 елемент обробку у БС визначає, дані трафіка для передачі до віддаленої станції. що щонайменше одна віддалена станція є неруЗгідно з схемами кодування даних, [описаними у хомою або рухається з низькою швидкістю, тобто з заявці 08/743 688], корисна складова даних надшвидкістю не вище 20км/год., хоча це порогове лишково пакується у сукупність субпакетів, які позначення є лише прикладом і може бути іншим слідовно передаються до віддаленої станції. Надзалежно від вимог конкретної системи. У даному лишковість полягає в наявності у кожному випадку швидкість може визначатись віддаленою субпакеті суттєво подібних корисних даних. Слід станцією або у БС. Якщо це визначення виконувідзначити, що біти контролю потужності вкраплеється віддаленою станцією, то вона передає інфоно у субпакети з інтервалами, які не залежать від рмацію про швидкість до БС. вмісту субпакету, тобто субпакети з цими вкрапОперацією 42 БС припиняє передачу пакетів леннями можуть бути несхожими. даних трафіка до "повільної" віддаленої станції і Операцією 71 планувальний вузол контролює починає передавати аперіодично, під час наявноспередачу до віддаленої станції першої частини ті оптимальних умов у каналі. У цьому випадку субпакетів, у якій субпакети передаються з заздапередачі відбуваються тоді, коли умови завмиранлегідь визначеною затримкою між ними. Ця затриня Релея є вищими за встановлений поріг. Цей мка може становити, наприклад, 3 щілинні цикли, поріг вибирається як нормалізоване середнє заде кожна щілина має тривалість 1,25мс. Перший вмирання у каналі. Фіг.5 містить графік, що ілюстсубпакет даних містить додані до нього біти загорує передачу пакетів, які несуть корисні дані траловка, які інформують віддалену станцію, що у фіка, і у моменти t1, t4 і t5 проходить вище подальшому надійдуть К субпакетів з зумовленивстановленого порогу X дБ. Кожний переданий ми часовими інтервалами. пакет містить біти заголовка. Операцією 72 планувальний вузол чекає позиВиконується оновлення значення швидкості, тивного (АСК) або негативного (NACK) підтверзавдяки чому повторні передачі виконуються перідження від віддаленої станції. Якщо надходить одично або аперіодично в залежності від швидАСК (опер.73), планувальний вузол відкидає решкості. ту субпакетів з надлишковою корисною складовою Слід відзначити, що у типовому втіленні БС даних. починає передачі у режимі, чутливому до умов Якщо АСК не надійшло (опер.72), планувальканалу, тобто передає лише протягом існування у ний вузол вирішує, чи слід надсилати залишок каналі оптимальних або сприятливих умов. Якщо субпакетів періодично. Якщо таких пакетів не зашвидкість віддаленої станції визначена як помірна лишилось, планувальний вузол відмовляється або велика, БС починає передавати субпакети починати передачу у каналі тієї частини субпакеперіодично. тів, що призначена для передачі у режимі, чутлиУ будь-який момент описаного процесу, якщо вому до умов каналу (опер.75). Оскільки віддалена від віддаленої станції було прийняте АСК (підтвестанція не може знати, коли надійде адресований рджуюче повідомлення), то повторні передачі до до неї субпакет, необхідно додавати до кожного цієї віддаленої станції припиняються і надлишкові субпакету заголовок з адресною інформацією для субпакети, що залишились, відкидаються. віддаленої станції. Фіг.6 містить графік, що ілюструє підвищення Фіг.8 містить діаграму передач і повторних пепропускної здатності для 10 віддалених станцій, редач на інтервалі від t1 до t2. Корисні дані трафіка що рухаються повільно і тому до них може бути паковані у 16 субпакетів, кожний з яких з надлишзастосоване перше типове втілення. Стовпці 1а, ком заповнений корисними даними трафіка або їх 2а, 3а, 4а, 5а, 6а, 7а, 8а, 9а і 10а вказують, що без частиною. Слід відзначити, що кількість пакетів застосування першого типового втілення середня може бути іншою, згідно з вимогами системи. В швидкість передачі даних становить 15кбіт/с. Стомомент t1 БС починає передавати пакети у прямовпці 1b, 2b, 3b, 4b, 5b, 6b, 7b, 8b, 9b і 10b показуму каналі з зумовленими часовими проміжками ють, що застосування першого типового втілення між пакетами. У момент t2 відбувся прийом NACK і дає підвищення середньої швидкості передачі до у момент t3 БС передає 8 пакетів, що залишились 35кбіт/с, тобто подвоює пропускну здатність для згідно з оптимальними умовами у каналі, і тому цих віддалених станцій. часові інтервали між повторними передачами є Фіг.7 ілюструє друге типове втілення для пезмінними. редачі трафіка голосу і трафіка даних разом у одФіг.9 ілюструє третє типове втілення передачі ному каналі. Це втілення може бути використане трафіка даних, згідно з яким після зумовленої затакож для передачі даних у призначеному каналі тримки відбувається лише одна передача, а залиданих. У цьому втіленні БС може передавати кошкові надлишкові субпакети передаються послідорисну складову даних трафіка до багатьох віддавно під час існування сприятливих умов у каналі. лених станцій, використовуючи залишкові рівні Операцією 90 планувальник БС приймає дані потужності. Для спрощення цей спосіб розглядатрафіка для передачі до віддаленої станції, які ється для випадку лише однієї БС і однією віддапакує з надлишком у субпакети. Операцією 91 леної станції. У другому типовому втілення субпапланувальник передає перший субпакет і чекає кети, що несуть корисні дані, розділяються на АСК. Якщо АСК не надходить протягом зумовлепершу і другу частину вузлом планування. Перша ного часу, передається другий субпакет (опер.93). 15 76730 16 Якщо АСК не надходить (опер.95), що підтверджує Фіг.12 ілюструє проблему, яка виникає у зв'язточне декодування корисної складової трафіка ку з схемами передачі, чутливими до умов у канаданих у цих двох пакетах, планувальник починає лі. За деяких обставин, коли виникає глибоке запередавати решту субпакетів у режимі, чутливому вмирання, умови для повторної передачі можуть до умов каналу (опер.94). У будь-який момент під не виникнути за призначений період. Наприклад, у час повторних передач планувальник після примомент t1 БС використовує інформацію про стан йому АСК припиняє повторні передачі і відкидає каналу для виявлення оптимальних умов для песубпакети, що залишились. редачі. Якщо віддалена станція входить в зону Фіг.10 містить діаграму передачі корисної тривалого глибокого завмирання, наступним оптискладової даних на інтервалі від ti до U- Корисні мальним моментом для повторної передачі може дані трафіка паковані у 16 субпакетів, кожний з бути t5 після неприйнятно тривалої затримки. яких з надлишком заповнений корисними даними Шосте типове втілення для передачі даних витрафіка або їх частиною. Слід відзначити, що кількористовує планувальний вузол БС для встановкість пакетів може бути іншою, згідно з вимогами лення пріоритетів повторним передачам до поточсистеми. В момент t1 БС передає один пакет. У ної станції і новим передачам до нової станції. момент t2 не надійшло АСК і БС передає другий Фіг.13 ілюструє шосте типове втілення. Операцією субпакет. У момент t3 АСК не надходить, і БС по130 БС приймає корисна складова трафіка даних чинає передавати решту субпакетів у режимі, чутдля першої віддаленої станції і перепаковує кориливому до умов каналу, у якому віддалена станція сні дані у субпакети з надлишком. Операцією 131 не має інформації про надходження решти субпаБС передає щонайменше один субпакет до першої кетів. віддаленої станції у момент, коли ця віддалена Фіг.11 ілюструє четверте типове втілення, згістанція прийматиме сильний сигнал. Операцією дно з яким трафік даних передається як у режимі, 132 БС приймає корисна складова трафіка даних чутливому до умов каналу, так і у режимі, нечутдля другої віддаленої станції, якщо операцією 134 ливому до цих умов. У цьому випадку субпакети, не було прийняте підтвердження, і перепаковує що несуть корисну складову даних, розділено на перепаковує корисні дані у субпакети з надлишпершу і другу частини планувальним вузлом. Пеком. Операцією 133 БС вирішує починати передачі рша частина субпакетів передається протягом до другої віддаленої станції або повторно передаіснування сприятливих умов у каналі, а друга часвати до першої віддаленої станції. На цьому етапі тина передається з постійною затримкою між пепланувальний вузол у момент x(t) БС призначає редачами. відносні показники важливості передачам до друОперацією 110 БС приймає дані трафіка для гої віддаленої станції і повторним передачам до передачі до віддаленої станції. Згідно з схемами першої віддаленої станції. Якщо при x(t) виникає кодування, описаними [у патенті США 5,933,462], довга затримка після передач до першої віддалекорисна складова даних надлишково . пакується у ної станції (опер.135), якщо підтвердження прийосукупність субпакетів, які послідовно передаються му не було отримано опер.134, БС виконує повтодо віддаленої станції. рну передачу до першої віддаленої станції замість Операцією 111 планувальник починає передапередачі нової інформації до другої віддаленої чу до віддаленої станції першої частини субпакестанції. тів, у якій субпакети передаються у режимі, чутлиТаке рішення дозволяє БС перевстановлювавому до умов у каналі. Оскільки віддалена станція ти пріоритети передач для зниження реальних не може знати, коли надійде адресований до неї затримок передачі до користувача. Повторні пересубпакет, необхідно додавати до кожного субпакедачі до віддаленої станції можуть бути заплановату заголовок з адресною інформацією для віддані на моменти, що лежать значно нижче порогових леної станції. рівнів енергії, ніж ті, що передбачаються для схем, Операцією 112 планувальник чекає АСК або чутливих до умов у каналі. NACK від віддаленої станції. Якщо надходить АСК Отже, були описані нові удосконалені спосіб і (опер.113), планувальник відкидає решту субпакепристрій для передачі трафіка даних з використів з надлишковою корисною складовою даних. танням інформації про стан каналу. Фахівцю зроЯкщо АСК не надійшло (опер.112), планувальзуміло, ілюстративні логічні блоки, модулі, схеми і ник вирішує, чи слід надсилати залишок субпакетів операції алгоритмів, згадані у описі втілень, моаперіодично. Якщо таких пакетів не залишилось, жуть бути реалізовані схемно, програмно або компланувальник починає передавати періодично біновано. Спосіб реалізації цих функцій (схемно другу частину субпакетів (опер.115) з заздалегідь або програмно) залежить від конкретного застосувизначеною затримкою між ними. Ця затримка вання і системних конструктивних обмежень. Зроможе становити, наприклад, 3 щілинні цикли, де зуміло, що схемні і програмні рішення є взаємозакожна щілина має тривалість 1,25мс. Перший субмінними і їх вибір залежить від конкретних пакет даних містить додані до нього біти заголовзастосувань їх функцій. Логічні блоки, модулі і ка, які інформують віддалену станцію, що у подаоперації алгоритмів, які стосуються наведених тут льшому надійдуть К субпакетів з зумовленими втілень винаходу, можуть бути реалізовані через часовими інтервалами. використання процесора загального призначення, Згідно з п'ятим типовим втіленням корисні дані процесора цифрових сигналів (DSP), спеціалізотрафіка розділяються на субпакети більшого розваної інтегральної схеми (ASIC), спеціалізованого міру для передачі. Наприклад, замість 16 формунабору програмованих польових логічних елеменються 8 субпакетів. Ця менша кількість субпакетів тів (FPGA) або інших програмованих логічних приможе біти передана, як це було описано вище. строїв, дискретної ключової або транзисторної 17 76730 18 логіки, дискретних схемних компонентів, наприлями або частками або їх комбінаціями. клад, регістрів, процесора з ПЗП, будь-якого звиНаведений опис бажаних втілень дає змогу чайного програмованого модуля і процесора або фахівцю застосувати винахід. Різні модифікації будь-якої їх комбінації, здатної виконувати описані цих втілень і принципи винаходу дозволять побуфункції. Дані, інструкції, команди, інформація, сигдувати інші втілення без додаткового винахідництнали, біти, символи і елементи коду, що згадувава. Винахід не обмежується цим втіленнями і його лись у описі, можуть бути репрезентовані напруоб'єм визначається його принципами і новими гами, струмами, електромагнітними хвилями, ознаками. магнітними полями або частками, оптичними по 19 Комп’ютерна верстка Т. Чепелева 76730 Підписне 20 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601