Спосіб роботи мобільної станції у мережі паралельного доступу з часовим розподілом каналів (tdma) та сама мобільна станція

1. Спосіб роботи мобільної станції у мережі TDMA, який включає: – прийом від базової станції команди на встановлення пікової вихідної потужності; – прийом від базової станції призначення слотів для передачі; – виявлення у мобільній станції збільшення кількості призначених для неї слотів; і – визначення у відповідь на це виявлення, чи перевищує прийнята пікова вихідна потужність поріг, і, якщо так, виконання зміни середньої радіочастоти вихідної потужності мобільної станції у сукупності слотів зниженням миттєвої радіочастоти вихідної потужності протягом кожного передавального слота або зниженням призначення слотів таким чином, щоб вона знизилась до рівня нижче того значення середньої вихідної потужності, якого вона набула б за умови виконання команди встановлення пікового виходу в усіх призначених слотах, C2 2 80735 1 3 80735 4 знизилась до рівня нижче того значення середньої базовими трансіверними станціями і контролює їх вихідної потужності, якого вона набула б за умови роботу. Др угий контролер 3b базових станцій виконання команди встановлення пікового виходу подібним чином має зв'язок з сукупністю базових в усіх призначених щілинах. трансіверних станцій (не показаною). Критерій може включати збільшення У цьому прикладі кожна базова трансіверна призначень щілин. Таке збільшення відбувається, станція обслуговує відповідну комірку. Так, базова коди виникає потреба у збільшенні ширини смуги. трансіверна станція 4 обслуговує комірку 5. Однак, Іншим придатним критерієм є температура одна базова трансіверна станція через спрямовані вихідного РЧ підсилювача потужності. Щілини антени може обслуговувати декілька комірок. можуть бути або не бути послідовними. Сукупність мобільних станцій 6а, 6b розташована Відповідні дії можуть включати зниження у комірці 5. Зрозуміло, що кількість мобільних середньої РЧ вихідної потужності зниженням станцій у будь-якій комірці може змінюватись. миттєвої РЧ вихідної потужності протягом передачі Мобільна телефонна мережа 1 має зв'язок з кожної щілини і/або зниження середньої РЧ комунальною комутаторною телефонною вихідної потужності через зниження кількості мережею (ККТМ) 7 через перехідний комутаторний призначених для використання щілин. У випадку центр 8. зміни кількості призначених щілин бажано Система обслуговування пакетів мережі встановлювати заздалегідь визначену часову включає сукупність вузлів 9 підтримки затримку між зазначеним виявленням і обслуговування пакетів, які мають зв'язок з зазначеними діями у відповідь. відповідними сукупностями контролерів 3а, 3b Винахід включає також мобільну станцію для базових станцій. Щонайменше один перехідний мережі TDMA, яка включає контролер і вихідний вузол 10 підтримки обслуговування пакетів РЧ підсилювач потужності і відрізняється тим, що забезпечує зв'язок з Інтернетом 11. контролер конфігурований контролювати операції Комутаторні центри 3а, 3b і вузли 9 підтримки мобільної станції для реалізації способу згідно з обслуговування пакетів мають доступ до власного винаходом. регістра 12 місцезнаходжень. У кресленнях: Зв'язок між мобільними станціями 6а, 6b і Фіг.1 - мобільна система зв'язку згідно з базовою трансіверною станцією 4 здійснюється з винаходом; використанням TDMA. Фіг.2 - блок-схема мобільної станції; Перша мобільна станція 6а включає антену Фіг.3 is блок-схема базової трансіверної 101, РЧ підсистему 102, підсистему 103 DSP станції; (обробка цифрового сигналу) основної смуги Фіг.4 - кадрова структура згідно з втіленням частот, аналогову аудіопідсистему 104, винаходу; гучномовець 105, мікротелефон 106, контролер Фіг.5 - канал пакетних даних згідно з втіленням 107, рідкокристалічний дисплей 108, клавіатуру винаходу; 109, пам'ять 110, елемент живлення 111 і схему Фіг.6 - спільне використання радіоканалу 112 силового енергопостачання. двома півшвидкісними пакетними каналами згідно РЧ підсистема 102 включає ланцюги ПЧ з втіленням винаходу; (проміжної частоти) і РЧ передавача і приймача Фіг.7 - нижчі рівні стеку протоколів, які мобільного телефону і синтезатор частот для використовуються згідно з втіленням винаходу; настроювання передавача і приймача мобільної Фіг.8 - схема операцій згідно з першим станції Антена 101 з'єднана з РЧ підсистемою 102 втіленням винаходу; для прийому і передачі радіохвиль. Фіг.9 - схема операцій згідно з другим Підсистема 103 DSP основної смуги з'єднана з втіленням винаходу; РЧ підсистемою 102 для прийому сигналів Фіг.10, 11 - схеми операцій згідно з третім основної смуги від неї і надсилання до неї втіленням винаходу; модуляційних сигналів основної смуги. Підсистема Фіг.12 - схема операцій згідно з четвертим 103 DSP основної смуги включає функцію кодека, втіленням винаходу; добре відому фа хівцям. Фіг.13 - схема операцій згідно з п'ятим Аналогова аудіопідсистема 104 має зв'язок з втіленням винаходу; і підсистемою 103 DSP основної смуги і приймає від Фіг.14, 15 - схеми операцій згідно з шостим неї демодульований аудіосигнал. Аналогова втіленням винаходу. аудіопідсистема 104 підсилює де-модульований Далі наведено на прикладах опис втілень аудіосигнал і спрямовує його до гучномовця 105. винаходу з посиланнями на креслення. Акустичні сигнали від мікротелефону 106 Зображена на Фіг.1 мобільна телефонна попередньо підсилюються аналоговою мережа 1 включає сукупність комутаторних аудіопідсистемою 104 і надсилаються до центрів, яка включає перший і другий комутаторні підсистеми 4 DSP основної смуги для кодування. центри 2а, 2b. Перший комутаторний центр 2а має Контролер 107 керує операціями мобільного зв'язок з сукупністю контролерів базових станцій, телефону. Він має зв'язок з РЧ підсистемою 102 яка включає перший і другий контролери 3а, 3b для надсилання до неї інструкцій для синтезатора базових станцій. Другий комутаторний центр 2b частот і до підсистеми 103 DSP основної смуги, також має зв'язок з сукупністю контролерів постачаючи контрольні дані і дані керування для базових станцій (не показаною). передачі. Контролер 107 працює згідно з Перший контролер 3а базових станцій має програмою, що зберігається у пам'яті 110. Пам'ять зв'язок з базовою трансіверною станцію 4 і іншими 5 80735 6 110 показана відокремленою від контролера 107, Формат даних у часових щілинах є змінним і хоча вона може бути інтегрованою з ним. залежить від функції часової щілини. Нормальний Дисплейний пристрій 108 має зв'язок з пакет, тобто часова щілина, включає три хвостові контролером 107 для прийому контрольних даних, біти, потім 58біт кодованих даних, 26-бітову а клавіатура 109 має зв'язок з контролером 107 навчальну послідовність, іншу послідовність 58біт для введення в нього вхідних сигналів від кодованих даних і ще три хвостові біти. На кінці користувача. пакету передбачено запобіжні 8- і 4-бітові періоди. Елемент живлення 111 має зв'язок з схемою Пакет корекції частоти має такі ж хвостові біти і 112 енергопостачання і забезпечує керовану запобіжні періоди. Корисний вміст включає потужність різних напруг, необхідних для роботи фіксовану 142-бітову послідовність. компонентів мобільного телефону. Синхронізаційний пакет є подібним до Контролер 107 програмований контролювати нормального пакету, але кодовані дані зведені до операції мобільної станції, пов'язані з передачею двох 39-бітових часови х періодів, а навчальна мови і даних і виконувати допоміжні функції, послідовність замінена 64-бітовою наприклад, оглядача WAP, який використовує синхронізаційною послідовністю. Нарешті, пакет комунікаційні можливості мобільної станції для доступ у включає 8 початкових хвостови х біт, потім передачі даних. 41-бітову синхронізаційну послідовність, 36 біт Друга мобільна станція 6b має таку ж кодованих даних і ще 3 хвостові біти. У цьому конфігурацію. випадку запобіжний період має довжину 68,25біт. Фіг.3 містить спрощену схему базової При використання для мовного трафіка з трансіверної станції 4, яка включає антену 201, РЧ схемною комутацією схема каналізації є подібною підсистему 202, підсистему 203 DSP основної до такої схеми GSM. смуги, інтерфейс 204 з контролером базових Згідно з Фіг.5, у комутованих каналах пакетів станцій і контролер 207. повної швидкості використовуються 12 4-щілиних РЧ підсистема 202 містить ланцюги ПЧ і РЧ радіоблоків, накладених на "мультикадр-52". передавача і приймача базової трансіверної Вільні щілини розташовані після третього, станції і синтезатор частот для настроювання цих шостого, дев'ятого і дванадцятого радіоблоків. передавача і приймача. Антена 201 має зв'язок з Згідно з Фіг.6, у комутованих каналах пакетів РЧ підсистемою 202 для прийому і передачі повної швидкості спеціально призначені і спільні радіохвиль. щілини призначаються почергово двом Підсистема 203 DSP основної смуги має субканалам. зв'язок з РЧ підсистемою 202 для прийому від неї Підсистеми 103, 203 DSP основної смуги, сигналів основної смуги і для надсилання до неї контролери 107, 207 мобільних станцій 6а, 6b і модуляційних сигналів. Підсистема 203 DSP базові трансіверні станції 4 мають конфігурації для основної смуги включає функцію кодека, добре застосування двох стеків протоколів. Перший стек відому фа хівцям. протоколів обслуговує схемно комутований трафік Інтерфейс 204 забезпечує взаємодію базової і є, по суті, подібним використаному у звичайних трансіверної станції 4 з відповідним контролером системах GSM. Др угий стек протоколів обслуговує 3а базових станцій. трафік з комутацією пакетів. Контролер 207 керує операціями базової Рівні, що стосуються радіоканалу (Фіг.7) між трансіверної станції 4 і має зв'язок з РЧ мобільними станціями 6а, 6b і контролером 4 підсистемою 202, надсилаючи до неї інструкції для базових станцій, є рівнем 401 контролю настроювання синтезатора частоти і до радіоканалу, середнім рівнем 402 контролю підсистеми DSP основної смуги для передачі доступ у і фізичним рівнем 403. даних контролю і керування. Контролер 207 Рівень 401 контролю радіоканалу має два працює згідно з програмою, що зберігається у режими: прозорий і непрозорий. У прозорому пам'яті. режимі дані просто переносяться в обидва Контролери 3а, 3b базових станцій напрямки через рівень контролю радіоканалу без забезпечують призначення ресурсів радіоканалу змін. мобільним станціям і інструктують базові У непрозорому режимі рівень 401 контролю трансіверні станції 4 передавати до мобільних радіоканалу забезпечує адаптацію каналу і станцій 6а, 6b сигнали команд керування побудову блоків даних з одиниць даних, прийнятих потужністю. У нормальних умовах мобільні станції від вищого рівня, сегментацією і конкатенацією 6а, 6b ведуть передачі з рівнем потужності, що одиниць даних (якщо необхідно) і реалізує відповідає цим командам. Однак, згідно з двосторонній процес перенесення даних у стек. винаходом, це не завжди так (див нижче). Він також забезпечує виявлення втрачених блоків Згідно з Фіг.4, кожний кадр TDMA, що даних або переупорядкування блоків даних для використовується для зв'язку між мобільними висхідної передачі їх змісту залежно від того, чи станціями 6а, 6b і базовими трансіверними використовується режим підтвердження. Цей станціями 4, включає 8 щілин тривалістю 0,577мс. рівень може також здійснювати зворотну корекцію "Мультикадр-26" включає 26 кадрів, а помилок у режимі підтвердження. "мультикадр-51" включає 51 кадрів. 51 Середній рівень 402 контролю доступу "мультикадрів-26" або 26 "мультикадрів-51" забезпечує призначення блоків даних з рівня 401 утворюють один надкадр. Гіперкадр містить 2048 контролю радіоканалу належним транспортним надкадрів. або логічним каналам і передачу прийнятих 7 80735 8 радіоблоків від транспортних або логічних каналів потужність в усіх щілинах підтримується на рівні, до рівня 403 контролю радіоканалу. якого вимагає вузол BSS, доки температура не Фізичний рівень 403 забезпечує формування перевищить пороговий рівень, після чого вихідна радіосигналів для передачі з використанням потужність знижується до зумовленої межі. даних, що проходять через транспортні або логічні Контролер 107 (Фіг.9) регулярно порівнює канали, і передачу прийнятих даних через належні температуру РЧ підсилювача потужності мобільної транспортні або логічні канали до середнього станції з першим порогом, що відповідає рівня 402 контролю доступу. максимально припустимій робочій температурі Обмін блоками між середнім рівнем 402 (опер. s101). Якщо перший поріг перевищений, контролю доступу і фізичним рівнем 403 контролер 107 знижує потужність (опер. s102), відбувається у синхронізмі з настроюванням після чого процес завершується. радіоблоку, тобто блок передається до фізичного Якщо перший поріг не перевищується (опер. рівня у кожному інтервалі радіоблоку. s101), температура порівнюється з другим, нижчим З зростанням вимоги смуги частот для порогом (s103). Цей поріг є необхідним для збільшення пропускної здатності транспортних або створення певного гістерезису у процесі контролю логічних каналів зростає потреба у щілинах. потужності. Якщо температура є не нижчою за Підвищене використання щілин може призвести до другий поріг, процес завершується. Однак, якщо перегрівання підсилювача потужності мобільних температура є нижчою за другий поріг, контролер станцій і зростання потреби у стр умі, яке 107 визначає, чи є поточна потужність нижчою за неможливо задовольнити. рівень, якого вимагає контролер 3а, 3b базових Згідно з першим втіленням, мобільна станція станцій (опер. s104), і, якщо це так, підвищує негайно змінює її вихідну потужність згідно з рівень вихідної потужності мобільної станції, пороговими комбінаціями використання щілин і наприклад, на 2дБ (опер. s105), після чого процес потужності. завершується. Якщо це не так, процедура Коли потреба у щілинах змінюється (Фіг.8), завершується без зміни вихідної потужності контролер 107 мобільної станції 6а, 6b визначає, мобільної станції. чи перевищує поточна миттєва вихідна потужність У третьому втіленні припустимим є відносно підсилювача потужності перший поріг, високий середній рівень потужності, причому цей встановлений для кількості щілин, що має високий рівень коригується з затримкою, щоб використовува тись після зміни (операція s1). уникнути перегрівання, і при цьому припускається Перший поріг відповідає миттєвому рівню вихідної короткочасне використання широкої смуги частот. потужності, який забезпечує прийнятну середню Якщо потреба у щілинах змінюється (Фіг.10), вихідну потужність. Якщо перший поріг контролер 107 мобільної станції 6а, 6b визначає, перевершено, контролер 107 визначає потрібне чи перевищує поточний миттєвий рівень вихідної зниження потужності і порівнює його з другим потужності підсилювача потужності перший поріг порогом, який відповідає рівню потужності, якого (опер. s201). Перший поріг є миттєвим рівнем вимагає для мобільної станції 6а, 6b контролер 3а, вихідної потужності, який забезпечує прийнятний 3b базових станцій, мінус запас "припустимого середній рівень вихідної потужності. Якщо цей зниження", наприклад, 3дБ. Якщо цей знижений поріг перевищується, контролер 107 визначає, чи рівень потужності є нижчим за другий поріг, встановлено флаг охолодження (опер. s202), і, контролер 107 сповіщає, що обслуговування, яке якщо ні, запускає таймер (опер. s203), якщо він не вимагає додаткових щілин, не може бути надане працює, підвищує рівень вихідної потужності (опер. s3). Якщо після зниження вихідна (опер. 204), після чого процедура завершується. В потужність підсилювача потужності не є нижчою за іншому випадку до системи надсилається другий поріг, контролер 107 відповідним чином повідомлення про неможливість надання знижує вихідн у потужність (опер. s4). Процес додаткових щілин і процес завершується (опер. завершується операціями s3 і s4. s205). Якщо перший поріг не перевищується (опер. Якщо перший поріг не перевищується (опер. s1), контролер 107 перевіряє, чи є поточний рівень s201), контролер 107 визначає, чи є поточний вихідної потужності підсилювача меншим за миттєвий рівень вихідної потужності підсилювача поточний рівень потужності, якого вимагає потужності нижчим за поточний рівень потужності, контролер 3а, 3b базових станцій, який обслуговує якого вимагає обслуговуючий контролер 3а, 3b мобільні станції 6а, 6b (опер. s5). Ця ситуація може базових станцій для мобільної станції 6а, 6b (опер. виникнути при зниженні кількості щілин. Якщо цей s206). Ця ситуація може виникнути, якщо поточний рівень вихідної потужності є не меншим призначення щілин знижується. Якщо поточний за потрібний, процес завершується. В іншому разі миттєвий рівень вихідної потужності підсилювача є рівень вихідної потужності підсилювача не нижчим за потрібний, процедура завершується. підвищується до рівня, якомога близького до Якщо поточний рівень потужності є нижчим за потрібного, але без перевищення другого порогу потрібний рівень, він підвищується до рівня, (опер. s6), після чого процес завершується. якомога близького до потрібного, але без У другому втіленні, мобільна станція змінює її перевищення другого порогу (опер. s204), після вихідну потужність згідно з температурою РЧ чого процес завершується. підсилювача потужності, яка виміряється через Після того, як відпрацює таймер (Фіг.11), моніторинг напруги у підсилювачі або контролер 107 визначає зниження потужності і передбаченим для цього датчиком температури порівнює його з другим порогом, який відповідає (не показаним). У цьому випадку пікова вихідна рівню потужності, якого вимагає від мобільної 9 80735 10 станції 6а, 6b обслуговуюча їх базова трансіверна температурі (опер. s401). Якщо перший поріг станція 4, мінус запас "припустимого зниження", перевищується, контролер 107 визначає, чи можна наприклад, 6дБ (опер. s207). Якщо знижена знизити кількість призначених щілин без потужність виявляється нижчою за другий поріг, порушення обслуговування (опер. s402). Якщо контролер 107 повідомляє систему, що кількість призначених виявляється нижчою за обслуговування, яке вимагає додаткових щілин не мінімальний прийнятний рівень, рівень є можливим (опер. s208). В іншому разі контролер обслуговування може бути втрачений внаслідок 107 знижує вихідн у потужність відповідним чином браку ресурсів і до системи надсилається (опер. s209). Після відпрацювання таймера повідомлення про це (опер. s403). В іншому встановлюється флаг о холодження (опер. S210). випадку кількість щілин знижується (опер. s404), Альтернативою зниження миттєвої вихідної після чого процедура завершується. потужності є зниження середньої вихідної Якщо перший поріг не перевищується (опер. потужності через використання не всіх щілин, s40l), температура порівнюється з другим, нижчим призначених мобільній станції обслуговуючим порогом (s402). Цей поріг слугує для створення контролером 3а, 3b базових станцій. певного гістерезису при керуванні кількістю щілин. У четвертому втіленні мобільна станція Якщо температура не є нижчою за другий поріг, негайно змінює фактичне використання її щілин процедура завершується, якщо ні, контролер згідно з порогом, який визначає комбіноване визначає, чи є поточний середній рівень використання щілин і потужності. потужності вихідного РЧ підсилювача нижчим за Згідно з Фіг.12, коли потреба у щілинах відповідний рівень, якого вимагає обслуговуючий змінюється, контролер 107 мобільної станції 6а, 6b контролер 3а, 3b базових станцій (опер. s406), і, визначає, чи перевищить новий рівень середньої якщо так, збільшує кількість призначених щілин вихідної потужності підсилювача потужності для мобільної станції (опер. s407), після чого перший поріг, встановлений для нової кількості процедура завершується. В іншому разі процедура щілин (опер. s301). Якщо так, контролер 107 завершується без зміни кількості призначених визначає зменшення кількості призначених щілин, щілин. необхідне для зниження середнього рівня У шостому втіленні кількість призначених потужності до рівня нижче першого порогу. Нова щілин знижується після певної затримки, щоб кількість щілин порівнюється з другим порогом, уникнути перегрівання, і при цьому припускається тобто з мінімальною кількістю щілин, потрібною короткочасне використання широкої смуги частот. для підтримки поточного рівня обслуговування Коли потреба у щілинах змінюється (Фіг.14), (опер. s302). Якщо знижена кількість призначених контролер 107 мобільної станції 6а, 6b визначає, щілин є нижчою за другий поріг, контролер 107 чи перевищить новий середній рівень вихідної повідомляє систему, що обслуговування, яке потужності підсилювача потужності перший поріг вимагає додаткових щілин, не може бути надане (опер. s501), який відповідає миттєвій вихідній (опер. s303). Якщо знижена кількість призначених потужності, яка забезпечує прийнятну середню щілин не є нижчою за другий поріг, контролер 107 вихідну потужність. Якщо перший поріг пропорційно знижує кількість призначених щілин перевищується, контролер 107 визначає, чи (опер. s304). Після операцій s303 і s304 процедура встановлено флаг охолодження (опер. s502), і, завершується. якщо ні, запускає таймер (опер. s503), якщо він не Якщо перший поріг не перевищується (опер. працює, підвищує рівень вихідної потужності s301), контролер 107 визначає, чи буде новий (опер. 504) і завершує процес. В іншому випадку рівень середньої вихідної потужності підсилювача він повідомляє систему про неможливість надання потужності нижчим за середнє значення, яке обслуговування, яке потребує додаткових щілин відповідає поточному рівню потужності, якого (опер. s505), після чого процедура завершується. вимагає від мобільної станції 6а, 6b відповідний Якщо перший поріг не перевищується (опер. контролер 3а, 3b базових станцій, який її s501), контролер 107 визначає, чи буде новий обслуговує (опер. s305). Ця ситуація може середній рівень вихідної потужності підсилювача виникнути при зменшенні кількості щілин. Якщо потужності нижчим за відповідний поточний рівень новий рівень середньої вихідної потужності є не потужності, якого вимагає від мобільної станції 6а, нижчим за зазначений рівень, процедура 6b обслуговуючий контролер 3а, 3b базових завершується. Якщо ж новий середній рівень станцій (опер. s506). Ця ситуація може виникнути потужності буде нижче необхідного миттєвого при зменшенні призначення щілин. Якщо новий рівня потужності, кількість щілин збільшується на середній рівень вихідної потужності не є нижчим якомога більше значення, але без перевищення за відповідний потрібний рівень, процедура першого порогу (опер. s306), після чого процедура завершується. Якщо ж новий середній рівень завершується. потужності є нижчим за відповідний потрібний У п'ятому втіленні мобільна станція змінює рівень, кількість призначених щілин збільшується кількість призначених їй щілин залежно від таким чином, щоб середня вихідна потужність температури її підсилювача потужності, виміряної була якомога близькою до відповідного потрібного через вимірювання напруги у підсилювачі або рівня, але без перевищення другого порогу (опер. призначеним для цього датчиком. s504), після чого процедура завершується. Згідно з Фіг.13, контролер 107 регулярно Після того, як відпрацює таймер (Фіг.15), порівнює температуру РЧ підсилювача потужності контролер 107 визначає необхідне зменшення мобільної станції з першим порогом, який кількості призначених щілин і порівнює його з відповідає максимально припустимій робочій другим порогом, який відповідає мінімуму 11 80735 використання щілин, потрібних для забезпечення поточного обслуговування (опер. s507). Якщо знижена кількість щілин є нижчою за другий поріг, контролер 107 повідомляє систему про неможливість надання обслуговування, яке потребує додаткових щілин (опер. s508). Якщо зниження потужності не зводить вихідну потужність підсилювача потужності до рівня нижче другого порогу, контролер 107 відповідним чином знижує вихідну потужність (опер. s509). Після відпрацьовування таймеру встановлюється флаг охолодження.(опер. s510). Згадані вище середні потужності обчислюються з миттєвих рівнів потужності у рухомому вікні. Тривалість вікна залежить від теплових характеристик РЧ підсилювача потужності, тривалості щілин і кадрів і кількості щілин у кадрі. 12 13 80735 14 15 80735 16 17 80735 18