Спосіб підтримки передачі пакетних даних і передачі даних з низькою затримкою через множину каналів у системі безпровідного зв’язку, а також пристрій прийому пакетних даних через щонайменше один канал першого н

1. Спосіб підтримки передачі пакетних даних і передачі даних з низькою затримкою через множину каналів передачі у системі безпровідного зв'язку, який включає: - передачу пакетних даних через набір каналів пакетних даних, - передачу керуючої інформації, пов'язаної з цими пакетними даними через канал сигналізації, причому канал сигналізації відокремлений від набору каналів передачі пакетних даних, і керуюча інформація ідентифікує цільового адресата, пов’язаного з пакетними даними, - призначення рівня пріоритету кожному із множини мобільних вузлів і - визначення розкладу навантаження серед множини мобільних вузлів, базуючись на рівні пріоритету, причому високий пріоритет надають мобільному вузлу, який зазнає меншої інтерференції у порівнянні з іншими з множини мобільних вузлів. 2. Спосіб за п.1, у якому керуюча інформація додатково ідентифікує схему кодування пакетних даних. 3. Спосіб за п.2, який додатково включає: - прийом запитів на отримання даних від множини мобільних вузлів і 2 (19) 1 3 75612 4 Винахід стосується систем безпровідного зв'япотужності пілота, тобто частини потужності широзку, зокрема, нових удосконалених способу і прикомовлення, яка витрачається для пілот-каналу. строю для швидкісної передачі пакетів даних і пеМобільний користувач визначає нормалізовану редачі даних з низькою затримкою у системі швидкість передачі даних, якої має вимагати від безпровідного зв'язку. БС і яка є функцією Ш/П. Значення нормалізованої Зростання попиту на безпровідні передачі і швидкості передачі надсилається до БС, після розширення послуг безпровідного зв'язку викликачого приймається рішення стосовно належної ли розвиток спеціальних типів послуг. Однією з швидкості передачі і значення вибраної швидкості таких послуг є Високошвидкісна Передача Даних передачі надсилається до мобільного користува(ВПД, HDR). Типова система ВПД описана у [TL80ча. 54421-1 HDR Air Interface Specification (Технічні У типовому втіленні для передачі відношення вимоги до ефірного інтерфейсу TL80-54421-1 Т/П до мобільного користувача використовується HDR)] (інакше - вимоги НАІ). ВПД забезпечує ефепаралельний сигнальний канал, який може бути ктивну передачу пакетів даних у системі безпровістворений на окремій частоті-носії або у будь-який дного зв'язку. Труднощі виникають при спробах з способів створення окремого каналу. забезпечити передачу як даних, так і голосу. ГолоЗгідно з іншим втіленням Т/П надсилається в сові системи є системами з низькою затримкою інформаційному каналі пакетних даних у вигляді інформації, оскільки працюють в інтерактивному заголовка пакета даних або передається безперережимі і тому обробка інформації має виконуварвно разом з даними пакета. В інших втіленнях тись в реальному часі. . Інші системи з низькою може використовуватись інша метрика для оцінюзатримкою включають відео, мультимедіа та інші вання відношення сигнал/шум (ВСШ) або інфорсистеми передачі даних у реальному часі. Системаційного каналу на основі ВСШ пілот-каналу, і ця ми ВПД призначені не для голосового зв'язку, а метрика надсилається до мобільного користувача для оптимізації передачі даних, оскільки у систедля визначення швидкості передачі даних. Мобімах ВПД базові станції обслуговують багато мобільний користувач вимагає вести передачу з швидльних користувачів, але у кожний момент надсикістю, не вищою за визначену. Одним з об'єктів є лають дані лише до одного. Таке обслуговування система безпровідного зв'язку, яка передає пакетні вносить затримки у передачі. Такі затримки є придані і дані з низькою затримкою у сукупності канайнятними при передачі даних, оскільки ці дані не лів передачі і включає перший набір каналів у цій використовуються у реальному часі. Однак, такі сукупності каналів передачі, призначений для пезатримки є неприпустимими для голосового зв'яредачі пакетних даних кадрами; другий набір казку. налів у цій сукупності каналів передачі, призначеОтже, існує потреба у комбінованій системі, ний для передачі даних з низькою затримкою; придатній для швидкісної передачі пакетів даних і сигнальний канал у цій сукупності каналів передадля передачі голосової інформації з низькими зачі, призначений для передачі повідомлень, кожне з тримками. Потрібно також мати спосіб визначення яких ідентифікує цільового реципієнта пакетних швидкості передачі даних для пакетованої інфорданих. мації у таких комбінованих системах. Згідно з одним з об'єктів, у системі безпровідОб'єктом винаходу є новий удосконалений ного зв'язку, яка призначена оперативно передаспосіб передачі пакетів з високою швидкістю і певати пакетні дані і дані з низькою затримкою у суредачі даних з низькою затримкою у системі безкупності каналів передачі запропоновано спосіб, провідного зв'язку. У одному з втілень базова стаякий включає передачу пакетних даних через нанція (БС) системи безпровідного згідно з бір каналів пакетних даних; і передачу контрольної винаходом спочатку встановлює дані з низькою інформації, пов'язаної з пакетними даними, у сигзатримкою і з високим пріоритетом і потім складає нальному каналі, відокремленому від цього набору план обслуговувань пакетних даних згідно з наявканалів пакетних даних, причому ця контрольна ною потужністю після обслуговування даних з ниінформація ідентифікує цільового реципієнта пакезькою затримкою. Система обслуговування пакетів тних даних відповідного пакета даних. даних у кожний момент часу передає ці пакети до Згідно з іншим об'єктом, пристрій безпровідноодного користувача. Інші втілення передбачають го зв'язку, призначений оперативно приймати паодночасну передачу пакетів даних до кількох кокетні дані через щонайменше один з першого наристувачів, розподіляючи наявну потужність між бору каналів, включає процесор, призначений цими користувачами. У визначений час як цільооперативно приймати повідомлення сигнального вий реципієнт обирається один користувач, залеканалу і визначати з прийнятих повідомлень інфожно від якості каналу. БС визначає відношення рмацію про цільового реципієнта і кодувальну іннаявної потужності до потужності пілот-каналу і формацію; вузол визначення швидкості передачі забезпечує це відношення для вибраного користуданих, призначений обчислювати швидкість перевача. Це відношення називають відношенням дачі згідно з інформацію про цільового реципієнта "трафік/пілот" і позначають Т/П.Мобільний корисі кодувальною інформацією. тувач використовує це відношення для обчисленОсобливості, об'єкти і переваги винаходу деня швидкості передачі даних і надсилає цю інфортально розглядаються у наведеному подальшому мацію назад до БС. описі з посиланнями на креслення, у яких: У одному з втілень БС надсилає до мобільного Фіг.1 - блок-схема одного втілення протоколу користувача відношення "широкомовлення/пілот" ВПД системи безпровідного зв'язку, (Ш/П), тобто відношення потужності широкомовФіг.2 - схема станів, що описує операції систелення (повної наявної потужності передачі БС) до ми ВПД Фіг.1, 5 75612 6 Фіг.3 - графік користування для користувачів даних використовується перемикання пакетів, а не пакетних даних у системі безпровідного зв'язку схем. Дані групуються у невеликі послідовності, до ВПД Фіг.1, якої у заголовку або хвості додається контрольна Фіг.4 - графік енергії, прийнятої користувачем у інформація. Дані і контрольна інформація разом системі безпровідного зв'язку ВПД Фіг.1, утворюють пакет. При передачі пакетів у системі Фіг.5 - блок-схема системи безпровідного зв'явиникають різні затримки і навіть втрати одного зку ВПД, яка включає користувачів даних з низьабо кількох пакетів і/або однієї або кількох частин кою затримкою згідно з одним з втілень, пакета. ВПД і інші системи пакетних даних звичайФіг.6-8 - графіки енергії, прийнятої користувано є нечутливими до затримки або втрати пакетів. чами у системі безпровідного зв'язку ВПД згідно з Цю нечутливість можна використати, плануючи різними втіленнями, передачі для створення оптимальних умов у канаФіг.9 - блок-схема частини приймача у системі лі. У одному з втілень передачі до багатьох корисбезпровідного зв'язку згідно з одним з втілень, тувачів плануються згідно з якостями каналів пеФіг.10 - схема операцій способу обробки інфоредачі. У кожний момент часу для передачі до рмаційних даних у системі безпровідного зв'язку з одного з багатьох користувачів витрачається всі використанням сигнального каналу згідно з одним наявна потужність. Це створює змінну затримку, з втілень, і оскільки користувачі можуть не мати апріорної Фіг.11 - схема операцій способу визначення інформації про розклад передач, швидкість перешвидкості передачі даних у системі безпровідного дачі даних і/або конфігураційні дані, включаючи зв'язку згідно з одним з втілень. тип модуляції, кодування каналу тощо. У одному з Об'єднання швидкісного обслуговування пакевтілень замість оцінювання такої інформації прийтних даних і обслуговування голосового типу з мачем він вимагає швидкості передачі і відповідної низькою затримкою є важкою задачею внаслідок конфігурації. Розклад передач визначається алгорізниці між обслуговуванням голосу і обслуговуритмом планування і надсилається у синхронізаванням даних. Зокрема, обслуговування голосу ційному повідомленні. До надсилання вимоги має жорсткі заздалегідь визначені вимоги до зашвидкості передачі приймач визначає оптимальну тримок. Звичайно повна затримка односторонньошвидкість передачі, яка може базуватись на наявго проходження мовних кадрів має бути менше ній потужності передачі. Швидкість передачі є про100мс. На відміну від цього затримка даних може порційною до потужності передачі і якості каналу. бути змінним параметром, що використовується Комбінована система є системою, здатною здійсдля оптимізації роботи системи передачі даних. нювати як передачі даних з низькою затримкою, Оскільки стан каналу зв'язку даного користувача так і передачу пакетів даних. У таких системах може змінюватись з часом, це дає змогу вибирати наявна потужність передачі і, отже, наявна швидкращі часи для передачі пакетів залежно від стану кість передачі, можуть змінюватись залежно від каналу. голосової активності. Приймач не має інформації Обслуговування даних і обслуговування голопро голосову активність у системі при визначенні су відрізняє також вимога до голосового обслугошвидкості передачі. Прикладом комбінованої сисвування обслуговувати всіх користувачів з фіксотеми є система з Широкосмуговим Паралельним ваним і однаковим рівнем якості (РЯ). Наприклад, Доступом і з Кодовим Ущільненням каналів згідно у цифровій системі РЯ вимагає фіксованої і одназ стандартом "ANSI J-STD-01 Draft Standard for Wкової для всіх швидкості передачі даних з затримCDMA Interface Compatibility Standard for 1,85-1,99 кою, не вищою за максимально припустиму для GHz PCS Applicants" (W-CDMA). Іншими такими певної частоти кадрових помилок (ЧКП) у мовних системами є системи стандарту "TIA/EIA/IS-2000 кадрах. На відміну від цього при обслуговування Standard for cdma2000 Spread Spectrum Systems" даних РЯ не є фіксованим, а може бути різним для (стандарт cdma2000) або інші системи з індивідуарізних користувачів, будучи параметром, який опльним зв'язком з користувачами. тимізують для підвищення загальної ефективності Система 20 (Фіг.1) працює згідно з протоколасистеми передачі даних. У цьому випадку РЯ звими, визначеними вимогами НАІ. У цій системі БС чайно визначають як повну затримку передачі зу22 має зв'язок з мобільними станціями (МС) 26-28. мовленої кількості даних, у даному випадку пакета Ідентифікатором кожної з цих МС є індексне знаданих. чення від 0 до N, де N - повна кількість МС у сисВідміною голосового обслуговування є також темі 20. Канал 24 пакетних даних показаний як те, що воно вимагає надійного каналу зв'язку, яка мультиплексор, щоб підкреслити перемикання. БС у типовій системі з паралельним доступом і кодоможе бути названа "пристроєм мережевого достувим ущільненням каналів (ПДКУ) забезпечується пу", що забезпечує зв'язки, наприклад, для корисм'якою передачею зв'язку, результатом якої є надтувачів, зокрема, для одного у кожний момент чалишкові передачі від двох або більше БС для підсу. Кожна мобільна станція 26-28 може бути вищення надійності. При передачі даних, однак, названа "терміналом доступу". Звичайно термінал така додаткова надійність непотрібна, оскільки доступу з'єднаний з комп'ютерним пристроєм, напакети даних, прийняті з помилками, можуть бути приклад, портативним комп'ютером або персонапередані повторно. При обслуговування даних льною допоміжною цифровою приставкою. Терміпотужність передачі, що витрачається на м'яку нал доступу може бути навіть стільниковим передачу зв'язку, може бути більш ефективно вителефоном з доступом до Інтернету. Подібним користана для передачі додаткових даних. чином канал 24 пакетних даних може бути назваНа відміну від голосового і інших типів зв'язку з ний "мережею доступу" для обміну даними між низькими затримками при швидкісній передачі комутаторною мережею пакетів даних і терміна 7 75612 8 лом доступу. У одному з прикладів БС 22 зв'язує близно у момент t2 і з МС0 - приблизно у момент МС 26 - 28 з Інтернетом. t3. БС виконує планування, базуючись щонайменУ типовій системі ВПД пакетні дані передаше частково на КШП, прийнятий від кожної МС 26ються у одному каналі до вибраного реципієнта, 28. причому канал 24 пакетних даних планує обслугоФіг.4 ілюструє типову ВПД у системі 20. Перевування МС 26-26 по одній. Прямим називають дачі пілот-каналу переміжені з каналом пакетних канал передачі даних від БС, а канал передачі від даних. Наприклад, пілот-канал використовує всю МС 26-28 називають зворотним. Система 20 пакенаявну потужність в інтервалах часу t0-t1 і t2-t3. Катних даних планує обслуговування МС 26-26 по нал пакетних даних використовує всю наявну поодній у кожний момент. Це відрізняється від систужність у інтервалі t1-t2 і, починаючи з t3, і далі. тем передачі даних з низькими затримкам, у яких Кожна МС 26-28 обчислює швидкість передачі, кілька каналів обслуговуються одночасно. Викорибазуючись на повній наявній потужності, яку викостання єдиного каналу дозволяє мати вищу швидристовує пілот-канал. Швидкість передачі пропоркість передачі у вибраному каналі і оптимізує пеційна наявній потужності. Коли система 20 перередачі оптимізацією умов у каналі щонайменше дає до МС 26-28 лише пакетні дані, пілот-канал для одного каналу зв'язку. У ідеальному випадку точно відображає обчислення наявної потужності. БС використовує канал лише тоді, коли він знахоОднак, якщо у одній системі обслуговуються голодиться в оптимальному стані. сові дані і інші дані з низькою затримкою, обчисКористувачі МС 26-28, що очікують обслуговулення ускладнюється. вання даних встановлюють швидкість передачі Фіг.5 ілюструє систему 50 безпровідного зв'язпрямого інформаційного каналу, надсилаючи її ку згідно з одним з втілень. БС 50 має зв'язок з через канал Контролю Швидкості Передачі (КШП, багатьма мобільними користувачами, які можуть DRC) до БС 22. Користувачі плануються згідно з користуватись різними типами обслуговування, якістю прийнятого сигналу, а також з урахуванням включаючи (і не тільки) обслуговування даних з критерію справедливості. Наприклад, цей критерій низькою затримкою і пакетних даних і/або обслузапобігає наданню системою привілеїв користуваговування лише пакетних даних. Система викоричам, що знаходяться поблизу БС, порівняно з інстовує сумісний з cdma2000 протокол для передашими. Відношення "носій-інтерференція" вимірячі пакетованих даних, який працює одночасно з ється і використовується для визначення обслуговуванням даних з низькою затримкою. У швидкості передачі даних. кожний момент часу МС 58 і 60 (МС1 і МС2) корисФіг.2 містить схему станів, що відповідають туються обслуговуванням лише пакетних даних, роботі системи 20 (Фіг.1), тобто системи ВПД, що МС 56 (МС3) користується обслуговуванням пакевідповідає вимогам НАІ. Ця схема описує операції тних даних і даних з низькою затримкою, і МС 62 з одним мобільним користувачем МСі. У стані 30 (МС4) має лише голосове обслуговування. БС 52 (INIT) БС 22 запитує доступ до каналу 24 пакетних має зв'язок з МС4 62 у прямому і зворотному каданих. Протягом цього стану ініціалізація включає налах 72 і з МС3 56-у прямому і зворотному каназапит прямого пілот-каналу і контролю синхронізалах 70. Для зв'язку ВПД БС 52 планує користувачів ції. Після ініціалізації процедура переходить до для передачі даних у каналі 54 пакетних даних. стану 32 (IDLE). У цьому стані зв'язок з користуваЗв'язок ВПД з МС3 56 здійснюється через канал чем закритий і канал 24 пакетних даних чекає по64, з МС1 58 - через канал 66 і з МС2 60 - через дальшої команди на відкриття зв'язку. Якщо МСi канал 68. Кожний з користувачів обслуговування запланована, процедура переходить до стану 34 пакетних даних надсилає дані стосовно швидкості (TRANSMIT), у якому виконується передача до передачі до БС 52 у відповідному КШП.В одному з МСі, причому МСі використовує зворотний інфорвтілень система 50 протягом певного періоду часу маційний канал, а БС - прямий інформаційний капланує передачі для одного каналу пакетних данал. Якщо передача або зв'язок були невдалими, них. У інших втіленнях кілька каналів можуть плапередача припиняється і відбувається перехід нуватись одночасно, причому кожний з цих каналів назад до стану 32 (IDLE). Передача може бути використовує лише частину наявної потужності. припинена, якщо у МС 26-28 був запланований Фіг.6 графічно ілюструє операції системи 50. інший користувач. Якщо поза МС 26-28 був заплаПілот-канал передається безперервно, як у типонований новий користувач, наприклад, МСі, прових системах з низькою затримкою. Потужність, цедура повертається до стану 30 (INIT) для встаяку використовують канали таких даних, постійно новлення зв'язку. Таким чином, система 20 може змінюється з часом, а ініціювання передач, їх обпланувати користувачів 26-28 і також користувачів, робка і припинення здійснюються згідно з особлиприєднаних через іншу мережу доступу. востями зв'язку. Канал пакетних даних використоПланування користувачів дозволяє системі 20 вує наявну потужність після забезпечення потреб оптимізувати обслуговування МС 26-28, застосопілот-каналу і обслуговування з низькою затримвуючи багатокористувацьку диверсифікацію. Прикою. Канал пакетних даних називають також Спіклад такого планування для трьох МС МС0, МСі і льним Допоміжним Каналом (СДК, PSCH) і він MCN у МС 26-28 наведений на Фіг.3. Прийнята включає ресурси системи, що залишаються після енергія (у дБ) наведена у функції часу. У момент t1 призначення спеціального і спільного каналів. ДиMCN приймає сильний сигнал, а МС0 і МСі не танамічне призначення ресурсів включає об'єднання кий сильний. У момент t2 МСі приймає найсильнівсієї невикористаної потужності і розширюючих ший сигнал, і у момент t3 найсильніший сигнал спектр кодів, наприклад, кодів Уолша, для формуприймає МС0. Отже, система 20 здатна планувати вання СДК. Максимальну потужність широкомовзв'язки з MCN приблизно у момент t2, з МСі - прилення для СДК позначено lormax. 9 75612 10 Згідно з одним з втілень, формат каналу PSCH чення Т/П до мобільного користувача використовизначає паралельні субканали, кожний з яких має вується паралельний сигнальний канал. Цей канал унікальний код, що розширює спектр. Далі кодує каналом низької швидкості, утворений окремим ється, перемежується і модулюється один кадр кодом Уолша, і несе інформацію про цільового даних. Одержаний сигнал демультиплексується по реципієнта, канали, що використовуються для песубканалах. У приймачі сигнали об'єднуються для редачі інформації і тип кодування. Паралельний відновлення кадру. Схема кодування кадрів змінсигнальний канал може бути реалізований з виконої довжини генерує довші кадри з нижчою швидристанням окремої частоти-носія або у інший з кістю передачі у щілині. Кожний кодований пакет багатьох способів створення такого каналу. Пакерозділяється на субпакети, кожний з яких передатовані до певного користувача передаються у одється в одній або кількох щілинах, що створює ному або кількох заздалегідь вибраних каналах. інкрементну надлишковість. Наприклад, у одному з втілень системи ПДКУ коди На відміну від Фіг.4 додання даних з низькою Уолша 16-19 призначаються каналам даних. Сигзатримкою до передач ВПД дає можливість для нальне повідомлення може бути передане одновимірювання наявної потужності. Зокрема, у сисчасно з пакетом даних. Це повідомлення вказує темі передачі лише пакетних даних (Фіг.4) всі розцільового реципієнта і канали передачі пакета даширюючі спектр коди, наприклад, коди Уолша, них і тип кодування. Сигнальне повідомлення моможуть бути використані для вибраного каналу же використовувати окремий код Уолша або може передачі. Коли до обслуговування пакетних даних бути мультиплексоване за часом у швидкісні дані додаються голосові дані або дані з низькою завкраплюванням або введенням. тримкою, кількість наявних кодів змінюється з чаУ одному з втілень сигнальне повідомлення сом. З зміною кількості обслуговувань голосових кодується у кадр, коротший за кадр пакета даних, даних або даних з низькою затримкою змінюється наприклад у заголовок, що дозволяє приймачу наявна кількість кодів для передачі даних. декодувати це повідомлення і приймати рішення МС1 (Фіг.6) запланована на період t0-t1, a MC2щодо обробки. Дані, потенційно призначені для на період t1-t2. Протягом періоду t2-t3 приєднуються приймача, буферуються в очікуванні прийняття кілька каналів пакетованих даних, включаючи такого рішення. Наприклад, якщо приймач не є МС1, МС3 і МС4. На період t3-t4 запланована лише цільовим реципієнтом даних, приймач може відкиМС1. Протягом періоду t0-t4 потужність, яку спожинути буферовані дані або припинити попередню ває канал даних низької затримки, безперервно обробку даних, наприклад, буферування тощо. змінюється, впливаючи на наявну потужність для Якщо сигнальний канал не має даних для приймапередачі пакетованих даних. Оскільки кожна МС ча, приймач ігнорує буфер, у іншому разі він декоперед прийомом передач обчислює швидкість педує буферовані дані, використовуючи параметри, редачі, може виникнути проблема під час передавказані у сигнальному повідомленні. чі, якщо наявна потужність знизиться без відповідУ одному з втілень паралельний сигнальний ної зміни швидкості передачі. Для забезпечення канал передається до багатьох користувачів. ОскіМС 56-60 поточною інформацією про наявну потульки ці користувачі можуть розрізняти дані, призжність БС 52 визначає відношення наявної потужначені для різних користувачів, кожний з них може ності до потужності пілот-каналу (відношення Т/П). також приймати спільні пакети даних. Таким чином БС 52 надсилає це відношення до запланованих сигнальним повідомлення передається конфігураМС 56-60, які використовують це відношення раційна інформація, і кожний користувач може призом з ВСШ пілот-каналу для визначення швидкості йняти і декодувати пакети. У одному з втілень попередачі. У одному з втілень пілотне ВСШ коригувідомлення передається широкомовно до багатьох ється, базуючись на Т/П, для одержання "ВСШ користувачів разом ідентифікатором групи. Мобітрафіка", корельованого з швидкістю передачі. льні користувачі, що належать до групи, знають Після цього МС 56-60 передає значення швидкості цей ідентифікатор заздалегідь. Ідентифікатор групередачі до БС 52 у вигляді вимоги КШП. пи може бути розміщений у заголовку і може бути У одному з втілень відношення Т/П включаунікальним кодом Уолша або іншим ідентифікатоється у заголовок пакета даних або може бути ром. У одному з втілень мобільні користувачі мовкраплене або введене у канал ВПД пакетованих жуть належати до кількох груп. інформаційних даних. Фіг.9 ілюструє частину МС 80, адаптовану для Значення відношення Т/П (Фіг.7) передається обслуговування пакетованих даних у системі 50. перед трафіком та між сформованими у пакети Значення Т/П надходить до процесора Т/П 82. даними трафіка де інформацію дає МС 56-60, і яка Пілот-сигнал надходить до вузла 84 вимірювання є оновленою інформацією про наявну потужність, ВСШ, який обчислює ВСШ прийнятого пілотпісля змін у каналі низької затримки. Такі зміни сигналу. Вихідне Т/П і пілотне ВСШ надходять до впливають також впливають на кількість кодів, перемножувача 86 для визначення ВСШ інформанаприклад, кодів Уолша, призначених розширюваційного каналу, яке надсилається до корелятора ти інформаційні сигнали. Наявність зменшення 88 швидкості передачі. Корелятор 88 генерує швипотужності і використання декількох кодів призводкість передачі для передачі через КШП.Описані дить до зниження швидкості передачі. Наприклад, функції частини МС 80 можуть бути виконані схеу одному з втілень, якщо у наявності є кілька канамно, програмно або комбіновано. лів пакетованих даних, пакетовані дані до одного Значення Т/П може бути передане у паралеабо всіх користувачів передаються у каналах, що льному сигнальному каналі (Фіг.8). Оскільки відповідають кодам Уолша 16-19 системи ПДКУ. приймач визначає швидкість передачі, базуючись У типовому втіленні (Фіг.8) для передачі знана Т/П, сигнальне повідомлення може не включати 11 75612 12 швидкість передачі. Далі приймач визначає час швидкість передачі, що репрезентує швидкість надходження даних, базуючись на переданому передачі, якої можна досягти, якщо ці МС є єдисинхронізаційному повідомленні. У одному з втіним приймачем для БС. У цьому випадку вся наялень для передачі часової інформації генерується вна потужність передачі від БС призначається цій окреме сигнальне повідомлення, яке передається МС. Операцією 128 МС приймає значення віднопаралельно з даними. У іншому втіленні сигнальні шення Ш/П.Потужність широкомовлення є повною повідомлення вкраплюються у дані. потужністю БС. Пілотна потужність є потужністю, Фіг.10 ілюструє спосіб 100 обробки даних у що витрачається на передачу від БС пілоткомбінованій системі безпровідного зв'язку, здатсигналу. МС визначає нормалізовану швидкість ної обслуговувати пакетні дані і дані з низькою передачі даних як функцію Ш/П і пілотного ВСШ. затримкою, згідно з одним з втілень. МС приймає Нормалізованою швидкістю передачі є швидкість інформаційний кадр, прийнятий в інформаційному передачі, якої мобільний користувач вимагав, якби каналі (опер. 102). Цей кадр буферується (опер. вся потужність широкомовлення можна було ви104). Буферування дозволяє МС обробити цю інтратити для передачі інформаційних даних до коформацію пізніше, без втрати переданих даних. ристувача і передачі пілот-сигналу, причому інші Наприклад, прийняті дані можуть бути буферовані користувачі системи 50 (Фіг.5) були ігноровані. під час інших операцій обробки. У даному втіленні Інакше кажучи, нормалізована швидкість передачі буферування відкладає обробку даних, доки МС є максимально можливою швидкістю передачі. не визначить цільового реципієнта даних. Дані, Після цього операцією 132 значення нормалізоваадресовані до інших МС не обробляються, що ної швидкості передачі передається до БС у Каназберігає цінні ресурси. Коли МС визначає, що є лі Нормалізованої швидкості передачі (КНШП, вона цільовим реципієнтом буферовані дані зчиNDRC). БС приймає КНШП від кожної МС і визнатується і обробляються. Буферовані дані є прийнчає швидкість передачі даних для кожного корисятими зразками радіочастоти. Інші втілення мотувача, після чого до кожної МС передається покажуть визначати швидкість передачі без зник швидкості передачі (опер. 134) Операцією буферування інформації і обробляти прийняті дані 144 МС приймає інформацію на швидкості перебез зберігання їх у буфері. дачі, після чого відбувається перехід назад до МС 10 декодує прийняту інформацію, пов'язаоперації 122. ну з інформаційним кадром (опер. 104). Операцією Відношення Ш/П є константою, яка звичайно 108 виконується визначення, чи є даний мобільний повільно змінюється з часом. БС знає відношення користувач цільовим реципієнтом. Якщо ні, викоповної потужності широкомовлення і потужність нується операція 110, якою буферований інфорпілот-каналу. Інші втілення використовують інші маційний кадр відкидається і відбувається перехід показники наявної потужності, наприклад, інші назад до операції 102 для наступного кадру. Якщо представлення енергії прийнятого сигналу, спектцей користувач є цільовим реципієнтом, операцією ральну щільність потужності сигналів тощо. 112 виконується декодування кадру і відбувається У іншому варіанті способу визначення швидперехід назад до операції 102. Здатність декодукості передачі вибір її виконується у МС. вати невелику частину передачі і уникати зайвого У цьому випадку операцією 136 МС приймає декодування і обробки підвищує ефективність розначення Т/П, і операцією 138 використовує обчиботи МС і знижує споживання потужності. слене пілотне ВСШ для генерування "ВСШ трафіФіг.11 ілюструє способи визначення швидкості ка", коригуючи пілотне ВСШ згідно з наявною попередачі у комбінованій системі безпровідного тужністю для передачі інформації. У цьому зв'язку згідно з одним з втілень. МС приймає сигвтіленні Т/П використовується для корекції пілотнали інформаційного і пілотного каналів (опер. ного ВСШ. Тоді ВСШ трафіка відображає оцінку 122) і визначає пілотне ВСШ, базуючись на прийнВСШ при передачі інформації з використанням ятому пілот-сигналі (опер. 124). У цьому втіленні наявної потужності. ВСШ трафіка корелюється з пілот-сигнал передається у окремому призначешвидкістю передачі операцією 140. ВСШ трафіка ному для цього каналі. У інших втіленнях пілотможе корелюватись з відношенням Носигнал може бути вкраплений в одну або більше сій/Інтерференція (Н/І) або з іншим показником передач в одному або кількох каналах. якості операцією 142. У одному з втілень ВСШ У одному з втілень пілот-сигнал передається трафіка і відповідні швидкості передачі зберігана зумовленій частоті, відмінній від частоти інфоються у довідковій таблиці. Після цього значення рмаційного каналу. Для передачі пакетів даних БС швидкості передачі даних надсилається як вимога і кожна МС визначають частоту передачі даних. У до ВС у КШП (опер. 142), після чого виконується одному з втілень БС визначає швидкість передачі і операція 144. інформує про неї МС, у іншому - МС визначає У іншому втіленні МС оцінює Т/П, використошвидкість передачі і інформує про це БС. У ще вуючи пілот-сигнал. Прийнятий пілот-сигнал дає одному втіленні БС і МС узгоджують між собою оцінку каналу для декодування інформації. Для швидкість передачі і потім повідомляють одна одфільтрування шумового компонента з прийнятого ну. Операція 126 розділяє потік операцій згідно з пілот-сигналу може бути використаний фільтр нимісцем визначення швидкості передачі. Якщо жчих частот. Фільтрування дає оцінку шуму, пришвидкість передачі вибирає МС, виконується опейнятого з пілот-сигналом. Після цього оцінюється рація 136, якщо ні - операція 128. Т/П, базуючись на результаті фільтрування. НаУ одному з втілень визначення швидкості пеприклад, розглянемо модель системи, що описуредачі передбачає узгодження між ИС і БС, у проється співвідношеннями: цесі якого МС визначає максимальну можливу t rk t nk , T csk P rk Pc n P , k для k=0,1, …, M-1 де rkt і rkp є, відповідно, інформаційним і пілотним сигналами, прийнятими МС, Коефіцієнт С передачі каналу є комплексним. nkt, nkp - шуми, відповідно, інформаційного і пілотного каналів. Ρ, Τ повні потужності, відповідно, пілотного і інформаційного каналів. Тут Τ=EctGt і Ρ=ECPGP, де Есt і Еср R T/P Оцінка максимуму правдоподібності для від1 M 1* t s k rk Mk 0 2 1 M 1 p r Mk 0 k 2 1 M 1 sk Mk 0 2 1 M 1* t s k rk Mk 0 R 2 Re 1 M 1* t s k rk Mk 0 1 M 1 p r Mk 0 k * 2 1 M 1 p r Mk 0 k 2 (1) енергії на елемент коду у, відповідно, інформаційному і пілотному каналах, a Gt і GP - відповідні підt P силення обробки. Шуми nk , nk вважаються незалежними внаслідок ортогональності різних кодових каналів і мають нульове середнє і дисперсію Nt. Для такої моделі оцінкою Т/П буде (2) Т/П: ношення 1 M 1 2 sk Mk 0 (3) 1 M 1 2 sk Mk 0 Після деякої апроксимації (3) зводиться до R t 1 M 1* rk sk M 1 Mk 0 1 p rm Mm 0 1 1 M M 1 sk 2 k 0 t 1 M 1 * rk sk M 1 Mk 0 1 p rm Mm 0 де сукупність має одиничну середню потужність. Одержання оцінок (3) і (4) може виявитись важким, оскільки у рівняння входить послідовність {s} даних, що відповідає переданому сигналу. Однак, ці рівняння дозволяють вважати t rk 1 M 1 p rm Mm 0 (4) достатньою статистикою, яку можна використати у алгоритмі оцінювання Т/П. Згідно з одним з втілень, алгоритм оцінювання Т/П спочатку оцінює h Pc з h M 1 (1 / M ) p rm і m 0 дисперсією Nt шуму rкр. Далі алгоритм оцінює Т/П як 2 R 1 M M 1 rt k k 0 Nt 2 h h 1 M Mk 1 0 t rk M 1 1 p rm Mm 0 Nt M 1 1 rp Mm 0 k 2 де оцінка (5) є асимптотично незміщеною. Слід відзначити, що оптимальна оцінка розглядає перший момент тестової статистики, а оцінка (5) стосується моменту другого порядку. Обидва варіанти дають незміщені оцінки, причому момент другого порядку звичайно вносить більшу дисперсію оцінки. Слід зауважити, що при використанні моменту першого порядку потрібна послідовність даних відсутня і МС використовує апріорний окремий формат сукупності. У іншому втіленні алгоритм оцінювання Т/П оцінює h Pc з h M 1 (1 / M ) p rm і одержує емпі m 0 ричну функцію щільності імовірності (ФЩІ) xk: t rk 1 M 1 p rm Mm 0 Для достатньо великих Μ xk можна вважати приблизно гаусівським з середнім Rsk. Після цього з ФЩІ хk можна одержати оцінку R. Тепер можна (5) різними шляхами оцінити R з ФЩІ хk і одержати Т/П з ФЩІ. Наприклад, для модуляції високого порядку, що відповідає високому ВСШ, значення хk об'єднуються у кілька груп.Розташування центрів цих груп є подібним до розташування сукупностей sk. Для багаторівневих амплітудно-імпульсної і квадратурно-амплітудної модуляцій і багаторівневої фазової маніпуляції точки сукупності розташовані з однаковим інтервалом. Крім того, розподілення кожної групи приблизно відповідає гаусівській ФЩІ. Джерельне кодування, наприклад, стискаюче або вокодувальне і канальне кодування переданих символів є рівноцінними. Алгоритм може виконуватись у частотній або часовій області. У першому випадку точки сукупності можуть бути розташовані з однаковим інтервалом, які групи ФЩІ хk, що вказує на періодичність ФЩІ. Період визначається шляхом аналізу в частотній області. Наприклад, створюючи гістограму обчисленням дискретного перетворення Фур'є для ФЩІ, алгоритм потім виявляє головний 15 75612 16 період. R може бути обчислена, базуючись на годо багатьох користувачів мобільних вузлів 56, 58, ловному періоді і періоді між будь-якими двома 60. Хоча на Фіг.5 показані три мобільні вузли, у точками сукупності. Для багаторівневої амплітудсистемі 50 з БС 52 може мати зв'язок будь-яка но-імпульсної модуляції двомірну ФЩІ можна розкількість мобільних вузлів. Таке розширення доглядати як дві окремі одномірні функції. Однакозволяє виконувати багато передач у каналі 54 павість інтервалів може бути використана також у кетних даних. Користувачі, що у даний момент часовій області. Наприклад, через обчислення обслуговуються каналом даних, називають "активавтокореляційної функції ФЩІ положення бічного ними приймачами". Кожний активний приймач депелюстка майже з нульовим зсувом може дати кодує сигнальне повідомлення для визначення Т/П оцінку середнього періоду між центрами двох суу каналі 54 пакетних даних. Кожний активний міжних груп. приймач обробляє Т/П без уваги до потенціалу В іншому втіленні спочатку визначаються N для інших активних приймачів. БС приймає вимогу центрів груп ФЩІ. Вважається, що оцінками швидкості передачі від кожного активного приймацентрів є {dk} для k=0,1,..., N-1, а точками сукупноча і призначає потужність пропорційно. сті є {ак} для k=0,1,..., Ν-1 у тому ж порядку. ЗастоУ звичайній системі зв'язку з ВПД (Фіг.1) багасування алгоритму найменших квадратів дає оцінто інформації відомо a priori, включаючи (без обку R: меження) інформацію про сукупності, схему кодування, ідентифікацію каналів і наявну потужність 1 * Re a md m для передачі пакетів даних. Інформація про сукупN m 1 (6) R Re a m d* ності стосується схеми модуляції, згідно з якою m 1 2 N m am цифрові дані модулюють носій перед передачею. N m Схеми модуляції включають (але не тільки) маніЦентри ФЩІ можна визначити багатьма шляпуляцію з бінарним фазовим зсувом, маніпуляцію хами. з квадратурним фазовим зсувом (МКФЗ), квадраОскільки точки сукупності є однаковими, спосіб турно-амплітудне відображення (КАВ) тощо. Схепередбачає спочатку побудову інтегральної функма кодування включає кодування вихідної інфорції імовірності (ІФІ) з ФЩІ. Групування здійснюєтьмації у цифрову форму і включає (не тільки) ся з застосуванням схеми порогів до ІФІ, після чого турбокодування, кодування з згорткою, кодування обчислюються центри груп усередненням у групі з з виправленням помилок, наприклад, з викорисвикористанням моменту першого порядку. В інших танням КЦН, групи швидкостей тощо. Через КШП втіленнях можуть бути використання такі процедуприймач може вимагати від сукупностей і інфорри, як виділення ознак, що використовується при мації про кодування. Ідентифікація каналів вклюобробці зображень, причому ознакою може бути, чає (але не обмежується) такі розширюючі коди у наприклад, пік або еталон, базовані на апроксимасистемах зв'язку розширеного спектра, як коди ції гаусівської ФЩІ. Слід відзначити, що сегментуУолша, і може включати частоту носія. Ідентифівання образу, наприклад, групування і збільшення кація каналів може бути заздалегідь визначеною і області, дозволяють групувати точки емпіричної фіксованою. Потужність передачі для передачі ФЩІ. Порівняння (6) і (4) показує схожість між пропакетів даних звичайно є відомою і базується на цесами групування і жорстким декодуванням, де повній наявній потужності передачі і відомій енергії фактичний сигнал sk у (4) заміщений жорстко депілот-сигналу. кодованим символом аm у (6). У комбінованій системі частина наведеної виУ типовій системі ВПД, наприклад, системі 20 ще інформації не є відомою a priori і може зміню(Фіг.1) БС кожного разу встановлює один канал ватись внаслідок спільного використання наявної зв'язку. У одному з втілень система безпровідного потужності і наявних каналів низької затримки, зв'язку розширена для підтримання багатьох коринаприклад, голосового зв'язку. Дані порівняння стувачів одночасно. Інакше кажучи, система 50 наведені у таблиці. (Фіг.5) дозволяє БС 52 одночасно передавати дані Таблиця 1 Інформація, наявна у системах ВПД Інформація Цільовий реципієнт Сукупність Кодування Канал(и) Потужність для передачі інф. даних ВПД Лише пакетні дані Пакет для декодування КШП КШП Фіксована Комбінація Т/П Пакет для декодування КШП КШП Не відомо Комбінація Сигнальний канал Повідомлення КШП КШП Повідомлення Фіксована Т/П Не відомо 17 75612 18 Використання сигнального каналу (Фіг.8) дає презентовані напругами, струмами, електромагнібагато інформації приймачу. Повідомлення ідентними хвилями, магнітними хвилями або частками, тифікує цільових реципієнтів і канали передачі оптичними хвилями або частками або будь-якою їх даних. Інформація КШП вимагає з визначенням комбінацією. Наведені компоненти, блоки, модулі, сукупності і кодування. Застосування показника схеми і операції були описані взагалі через їх фуннаявної потужності, який в одному втіленні є відкції. Фахівцю зрозуміло, що логічні блоки, модулі і ношенням наявної потужності трафіка до сили операції алгоритмів, які стосуються наведених тут пілот-сигналу, дає міру для визначення швидкості втілень винаходу, можуть бути реалізовані схемно, передачі даних. Згідно з одним втілень, яке пепрограмно або комбіновано. Спосіб реалізації цих редбачає використання окремого паралельного функцій (схемно або програмно) залежить від консигнального каналу, інформація, що стосується кретного застосування і системних конструктивних цільового реципієнта, сукупність і кодування переобмежень. Зрозуміло, що схемні і програмні рідаються у інформаційному каналі і/або КШП, а шення є взаємозамінними і їх вибір залежить від інформація, що стосується каналів і потужності конкретних застосувань їх функцій. трафіка для даних, передається у паралельному Логічні блоки, модулі і операції алгоритмів, які сигнальному каналі. стосуються наведених тут втілень винаходу, моЗастосування втілень і їх комбінацій, описаних жуть бути реалізовані через використання процевище, дозволяє комбінувати пакетні дані з пересора загального призначення, процесора цифродачами даних з низькою затримкою у системі безвих сигналів (DSP), спеціалізованої інтегральної провідного зв'язку. Як уже відзначалось, комбінусхеми (ASIC), спеціалізованого набору програмовання голосу і пакетних даних вносить змінні ваних польових логічних елементів (FPGA) або фактори у процес передачі. Застосування окремих інших програмованих логічних пристроїв, дискретсигнальних каналів забезпечує приймачі системи ної ключової або транзисторної логіки, дискретних безпровідного зв'язку інформацією без втрат якоссхемних компонентів, наприклад, регістрів, процеті зв'язку. Повідомлення сигнального каналу може сора з ПЗП, будь-якого звичайного програмованоідентифікувати інформацію для цільового реципієго модуля і процесора або будь-якої їх комбінації, нта. Передача показника наявного трафіка до здатної виконувати описані функції. Процесор моприймача дає інформацію, що допомагає приймаже бути мікропроцесором або звичайним процесочу визначити швидкість передачі, яку необхідно ром, контролером, мікроконтролером або скінченвимагати від передавача. Подібним чином, коли ним автоматом. Програмні модулі можуть показники трафіка використовуються багатьма зберігатись у RAM, флеш-пам'яті, ROM, ПЗП, користувачами, кожний з яких обчислює з нього НПЗП, регістрах, на жорсткому диску, на знімному потужність передачі, передавач приймає інформадиску, CD-ROM або у іншому відомому середовищі цію, яка допомагає йому при призначенні каналів зберігання. Процесор можуть бути інтегровані і, як для передач даних до цих користувачів. варіант, знаходитись у ASIC (не показаному). ASIC Отже, були описані нові удосконалені спосіб і може бути розташована у телефоні (не показанопристрій для передачі даних з високою швидкістю. му). У іншому варіанті процесор може знаходитись Хоча розглянуті типові втілені стосувались систеу телефоні і може бути реалізований як комбінація ми ПДКУ, різні втілення можуть бути застосовані у DSP і мікропроцесора або як два мікропроцесори, будь-якій системі, що забезпечує індивідуальні спряжені з ядром DSP. зв'язки з користувачами. Типові втілення були Наведений опис бажаних втілень дає змогу описані для застосування у системах ВПД, але фахівцю застосувати винахід. Різні модифікації вони можуть бути застосовані і у системах стандацих втілень і принципи винаходу дозволять побуртів IS-95, W-CDMA, IS-2000, GSM, TDMA тощо. дувати інші втілення без додаткового винахідництФахівцю зрозуміло, що дані, інструкції, команва. Винахід не обмежується цим втіленнями і його ди, інформація, сигнали, біти, символи і елементи об'єм визначається його принципами і новими коду, згадані у цьому документі, можуть бути реознаками. 19 75612 20 21 Комп’ютерна верстка М. Ломалова 75612 Підписне 22 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