устройство и способ управления обратной передачей в системе мобильной связи

Формула изобретения

1. Базовая станция в системе мобильной связи, поддерживающей передачу пакетных данных, содержащая контроллер для создания сообщения с запросом о скорости передачи данных (ЗСПД) для запроса передачи скорости передачи данных, когда имеется пакет для передачи в состоянии, когда отсутствует передача данных между базовой станцией и мобильной станцией, и канальный передатчик для передачи на мобильную станцию сообщения с запросом о скорости передачи данных, созданного контроллером.

2. Базовая станция по п.1, в которой сообщение с запросом о скорости передачи данных содержит заданное количество идентичных битов управления мощностью.

3. Базовая станция по п.1, в которой канальный передатчик включает в себя передатчик совместно используемого канала управления мощностью (СИКУМ) для передачи бита управления мощностью для управления мощностью передачи мобильной станции.

4. Базовая станция по п.1, в которой контроллер обеспечивает канальный передатчик сообщением АСК подтверждения в ответ на сигнал АСК обнаружения сообщения с запросом о скорости передачи данных от мобильной станции.

5. Базовая станция по п.4, в которой сообщение АСК содержит заданное количество идентичных битов управления мощностью.

6. Базовая станция по п.4, в которой контроллер после передачи сообщения АСК обеспечивает канальный передатчик битом управления мощностью для управления мощностью передачи мобильной станции.

7. Мобильная станция в системе мобильной связи, поддерживающей передачу пакетных данных, содержащая генератор сигнала стробирования для создания сигнала стробирования для немедленного возобновления передачи обратного сигнала после приема сообщения с запросом о скорости передачи данных для запроса отчета о скорости передачи данных от базовой станции, когда между базовой станцией и мобильной станцией отсутствует передача данных, контроллер для стробирования пропускания/непропускания обратного сигнала в соответствии с сигналом стробирования от генератора сигнала стробирования, и передатчик для передачи обратного сигнала, передаваемого на базовую станцию стробирован в соответствии с управлением контроллером.

8. Мобильная станция по п.7, в которой контроллер обеспечивает передатчик сигналом управления мощностью для обратного сигнала, с тем чтобы постепенно увеличивать мощность передачи обратного сигнала от заранее установленной начальной мощности доступа после возобновления обратного сигнала.

9. Мобильная станция по п.7, в которой контроллер обеспечивает передатчик сигналом управления мощностью для обратного сигнала, с тем чтобы управлять мощностью передачи обратного сигнала в соответствии с битом управления мощностью, принимаемым от базовой станции, после приема сообщения АСК в ответ на передачу обратного сигнала.

10. Мобильная станция по п.7, в которой сообщение с запросом о скорости передачи данных содержит заданное количество идентичных битов управления мощностью.

11. Мобильная станция по п.9, в которой сообщение АСК содержит заданное количество идентичных битов управления мощностью.

12. Мобильная станция по п.11, в которой сообщение с запросом о скорости передачи данных и сообщение АСК принимают по прямому совместно используемому каналу управления мощностью (СИКУМ).

13. Способ передачи пакетных данных базовой станции в состоянии, когда между базовой станцией и мобильной станцией отсутствует передача данных, по которому передают сообщение с запросом о скорости передачи данных на мобильную станцию для передачи пакетных данных, передают сообщение АСК на мобильную станцию в течение заданного временного интервала в ответ на сигнал АСК обнаружения сообщения с запросом о скорости передачи данных от мобильной станции и передают пакетные данные вместе с сигналом управления мощностью после передачи сообщения АСК.

14. Способ по п.13, который далее включает сброс пакетных данных, подлежащих передаче, если не принят сигнал АСК обнаружения сообщения с запросом о скорости передачи данных от мобильной станции.

15. Способ по п.13, который далее включает повторную передачу сообщения с запросом о скорости передачи данных после приостановки передачи сообщения с запросом о скорости передачи данных в течение заданного времени, если не принят сигнал АСК обнаружения сообщения с запросом о скорости передачи данных от мобильной станции, и сброс пакетных данных, подлежащих передаче, если не принят сигнал АСК обнаружения, пока количество передач сообщения с запросом о скорости передачи данных не достигло заданного числа.

16. Способ по п.13, по которому сообщение с запросом о скорости передачи данных содержит заданное количество идентичных битов управления мощностью.

17. Способ по п.13, по которому сообщение АСК содержит заданное количество идентичных битов управления мощностью.

18. Способ передачи пакетных данных мобильной станции в системе мобильной связи, поддерживающей передачу пакетных данных, по которому осуществляют пропускание/непропускание обратного сигнала, передаваемого на базовую станцию, после завершения передачи пакетных данных, и возобновляют обратную передачу после приема сообщения с запросом о скорости передачи данных для запроса передачи скорости передачи данных от базовой станции, когда между базовой станцией и мобильной станцией нет передачи данных.

19. Способ по п.18, по которому после возобновления обратной передачи мощность передачи обратного сигнала постепенно увеличивают, начиная с заранее определенной начальной мощности доступа в течение заданного времени.

20. Способ по п.18, который далее включает управление мощностью передачи обратного сигнала в соответствии с битом управления мощностью, полученным от базовой станции после приема от базовой станции сообщения АСК, являющегося ответом на обратную передачу.

21. Способ по п.18, который далее включает повторную передачу обратного сигнала, выполняемую в течение заданного времени, если от базовой станции не принято сообщение АСК, являющееся ответом на передачу обратного сигнала, и прекращение пакетной передачи, если не принято сообщение АСК, пока количество передач обратного сигнала не достигло заданного числа.

22. Способ по п.18, который далее включает повторную передачу обратного сигнала, выполняемую в течение заданного времени, если от базовой станции не принято сообщение АСК, являющееся ответом на передачу обратного сигнала, приостановку передачи обратного сигнала в течение заданного времени, возобновление обратной передачи, а затем передачи, если не принято сообщение АСК, пока количество приостановок не достигло заданного числа, и прекращение пакетной передачи, если не принято сообщение АСК, пока количество приостановок не достигло заданного числа.

23. Способ по п.18, по которому сообщение с запросом о скорости передачи данных содержит заданное количество идентичных бит управления мощностью.

24. Способ по п.20, по которому сообщение АСК содержит заданное количество идентичных бит управления мощностью.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение в целом относится к устройству и способу для передачи канала управления скоростью передачи данных в системе мобильной связи и, в частности, касается устройства и способа для прерывистой передачи (или стробирования) канала управления скоростью передачи данных.

В общем случае системы мобильной связи для передачи пакетных данных (которые называют здесь «система мобильной связи для передачи пакетов») могут быть классифицированы на системы, поддерживающие только канал данных, и другие системы, поддерживающие как речевой канал, так и канал данных. Система IMT-2000 (Международная система мобильной электросвязи 2000) 1xEv/DO (Разработка/только для данных) является типичной системой мобильной связи для передачи пакетов, поддерживающей только канал данных, в то время как система IMT-2000 1xEv/DV (Разработка/для данных и речевых сигналов) является типичной системой передачи пакетов, поддерживающей как речевой канал, так и канал данных.

В указанной системе мобильной связи для передачи пакетов множество пользователей совместно используют для передачи данных один и тот же канал, применяя мультиплексную передачу с временным разделением (МПВР). В системе мобильной связи для передачи пакетов мобильная станция определяет скорость передачи данных путем измерения состояния прямого канала и передает определенную информацию о скорости передачи данных на базовую станцию в течение заранее определенных временных тактов, после чего базовая станция осуществляет управление скоростью передачи данных на основе полученной информации о скорости передачи данных и передает данные с отрегулированной скоростью только на мобильную станцию с хорошим состоянием канала.

На фиг.1 показана структура прямого и обратного каналов, относящихся к пакетной связи, которая используется тогда, когда между базовой станцией и мобильной станцией в известной системе мобильной связи для передачи пакетов нет пакетных данных, подлежащих обмену.

Обратимся к фиг.1, где при отсутствии пакетных данных, подлежащих обмену между базовой станцией и мобильной станцией, мобильная станция передает подканал с запросом о скорости передачи данных (ЗСПД) и подканал индикатора выбранного сектора (ИВС) через обратную линию связи, а базовая станция передает через прямую линию связи общий канал управления мощностью (ОКУМ) или совместно используемый канал управления мощностью (СИКУМ) для управления мощностью обратной передачи мобильной станции.

Запрос ЗСПД относится к скорости прямой передачи, которая определяется на основе текущего состояния прямого канала и может поддерживаться на мобильной станции. Базовая станция передает пакетные данные с соответствующей скоростью передачи данных на основе ЗСПД, переданного от мобильной станции, на каждом такте длительностью 1,25 мс. Индикатор ИВС используется мобильной станцией для того, чтобы указать базовую станцию с наилучшим состоянием прямого канала, причем ИВС передается в связке с ЗСПД через обратную линию связи. Здесь ЗСПД и ИВС передаются одновременно через синфазный канал (I-канал) и квадратурный канал (Q-канал). Кроме того, СИКУМ, передаваемый по прямому каналу, совместно используется всеми мобильными станциями, подсоединенными к базовой станции, и биты управления мощностью (БУМ), передаваемые на соответствующие мобильные станции, вставляются в СИКУМ на разных временных позициях.

Как было описано выше, даже при отсутствии пакетных данных для обмена, мобильная станция определяет ЗСПД и ИВС, измеряя состояние прямого канала на каждом такте длительностью 1,25 мс, и передает определенные ЗСПД и ИВС. В ходе этого процесса мобильная станция управляет мощностью обратной передачи на основе команды управления мощностью, передаваемой по прямому каналу СИКУМ. То есть даже при отсутствии передачи данных мобильная станция вынуждена непрерывно выполнять обратную передачу.

Резюмируя проблемы известного уровня техники, можно утверждать, что при наличии канала передачи пакетных данных мобильная станция должна непрерывно выполнять обратную передачу, сообщая определенную ею скорость передачи данных даже в том случае, когда данные для обмена отсутствуют, что приводит к увеличению энергопотребления на мобильной станции. Например, когда пользователь выполняет поиск в Интернете или просмотр web-страниц, используя канал пакетных данных, обмен пакетами может весьма часто прерываться. Даже в таком режиме мобильная станция непрерывно определяет скорость передачи данных и передает найденную скорость передачи данных через обратную линию связи, впустую растрачивая ограниченную энергию батареи.

Таким образом, задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа для стробирования (включения/отключения) обратной передачи в системе мобильной связи, поддерживающей услугу передачи пакетных данных.

Другой задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа для стробирования (включения/отключения) обратного канала для передачи информации о состоянии прямого канала в системе мобильной связи, поддерживающей услугу передачи пакетных данных.

Для решения вышеуказанных и других задач предлагается способ передачи пакетных данных для базовой станции в состоянии, когда отсутствует передача данных между базовой станцией и мобильной станцией после передачи пакетных данных от базовой станции на мобильную станцию. Способ включает: передачу сообщения с ЗСПД на мобильную станцию после передачи пакетных данных, для приема передаваемых пакетных данных; передачу на мобильную станцию сообщения с подтверждением (ACK) в течение заранее установленного временного интервала в ответ на сигнал ACK обнаружения сообщения ЗСПД от мобильной станции; и передачу пакетных данных вместе с сигналом управления мощностью со скоростью передачи данных на основе сообщения о скорости передачи данных, принятого от мобильной станции, после передачи сообщения с ACK.

Кроме того, для достижения вышеуказанных и других задач предлагается способ передачи пакетных данных для мобильной станции в системе мобильной связи, поддерживающей передачу пакетных данных. Способ включает стробирование (пропускание/перекрытие) обратного сигнала, передаваемого на базовую станцию согласно заранее установленному правилу, после завершения передачи пакетных данных; и возобновление обратной передачи после приема сообщения с ЗСПД для запроса передачи скорости передачи данных от базовой станции в состоянии, когда между базовой станцией и мобильной станцией отсутствует передача данных.

Вышеуказанные и другие задачи, признаки и преимущества настоящего изобретения станут более очевидными из последующего подробного описания вместе с сопроводительными чертежами, на которых:

фиг.1 - структура прямого и обратного каналов, относящихся к пакетной связи, которая используется при отсутствии пакетных данных для обмена между базовой станцией и мобильной станцией в известной системе мобильной связи для передачи пакетов;

фиг.2 - структура прямого и обратного каналов для прерывистого управления обратной передачей, выполняемого мобильной станцией при отсутствии пакетных данных для обмена между базовой станцией и мобильной станцией в системе мобильной связи, поддерживающей передачу пакетных данных, согласно варианту настоящего изобретения;

фиг.3 - способ передачи сигнала мобильной станцией в котором базовая станция может правильно определить сигнал, передаваемый от мобильной станции, через возобновление обратной передачи мобильной станцией, согласно варианту настоящего изобретения;

фиг.4 - способ управления мощностью обратной передачи без использования преамбулы согласно другому варианту настоящего изобретения;

фиг.5 - способ запроса скорости передачи данных на основе создания пакетных данных, подлежащих передаче от базовой станции на мобильную станцию, согласно варианту настоящего изобретения;

фиг.6 - структура передатчика прямой линии связи для передачи совместно используемого канала управления мощностью согласно варианту настоящего изобретения;

фиг.7 - способ передачи бита направления уведомления о ЗСПД и сигнала ACK для обратной передачи от базовой станции на мобильную станцию с использованием совместно используемого канала управления мощностью согласно варианту настоящего изобретения;

фиг.8 - устройство управления для передачи базовой станцией бита направления уведомления о ЗСПД и сообщения с ACK для ЗСПД по совместно используемому каналу управления мощностью (СИКУМ) согласно варианту настоящего изобретения;

фиг.9 - иллюстрация сигналов для управления устройством управления по фиг.8;

фиг.10 - процедура для передачи базовой станцией бита направления уведомления о ЗСПД и бита ACK для обратной передачи ЗСПД согласно варианту настоящего изобретения;

фиг.11 - процедура, выполняемая базовой станцией при приеме запроса на передачу пакета на интервале отключения передачи бита управления мощностью согласно варианту настоящего изобретения;

фиг.12 - модифицированная процедура по фиг.11 согласно варианту настоящего изобретения;

фиг.13 - процедура для передачи базовой станцией сообщения с ACK для обратной передачи мобильной станцией после обнаружения обратного доступа на интервале отключения передачи бита управления мощностью согласно варианту настоящего изобретения;

фиг.14 - способ передачи и синхронизации для обратной передачи, выполняемой мобильной станцией, согласно варианту настоящего изобретения;

фиг.15 - структура устройства для управления обратной передачей, осуществляемого мобильной станцией, согласно варианту настоящего изобретения;

фиг.16 - сигналы для управления устройством на фиг.15;

Фиг.17 - процедура для управления обратной передачей, осуществляемого мобильной станцией, согласно варианту настоящего изобретения;

фиг.18 - процедура для возобновления обратной передачи мобильной станцией согласно варианту настоящего изобретения; и

фиг.19 - модифицированная процедура по фиг.18 согласно варианту настоящего изобретения.

Далее со ссылками на сопроводительные чертежи описывается предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения. В последующем описании известные функции и структуры подробно не описываются, чтобы не затемнять предлагаемое изобретение ненужными деталями.

На фиг.2 показана структура прямого и обратного каналов для стробирования (включения/отключения) обратной передачи, когда отсутствуют пакетные данные для обмена между базовой станцией и мобильной станцией в системе мобильной связи, поддерживающей услугу передачи пакетных данных, согласно варианту настоящего изобретения. В системе мобильной связи, как было установлено выше, при отсутствии обмена пакетами в обратном канале существуют подканал ЗСПД и подканал ИВС. В данном описании для удобства делаются ссылки только на подканал ЗСПД.

Обратимся к фиг.2, где при отсутствии обмена пакетами в течение заранее заданного временного интервала (или интервала обратной передачи) Tm1 с окончания T1 обмена пакетами мобильная станция приостанавливает обратную передачу. Однако мобильная станция непрерывно контролирует состояние прямого канала таким образом, чтобы поддерживать синхронизацию с базовой станцией. После окончания заданного временного интервала (или интервала отключения обратной передачи) Ts с момента T2 выключения обратной передачи мобильная станция вновь предпринимает попытку выполнить обратную передачу, сообщая базовой станции состояние прямого канала. Однако, если в течение заданного временного интервала Tp+Tm1 с момента T3 повторного запуска обратной передачи обмен пакетами отсутствует, то мобильная станция вновь приостанавливает обратную передачу в течение временного интервала Ts. Мобильная станция повторяет этот процесс. Здесь Tp представляет время, необходимое базовой станции для обнаружения сигнала от мобильной станции, когда мобильная станция возобновляет обратную передачу. В итоге, когда между базовой станцией и мобильной станцией нет обмена пакетами, мобильная станция входит в режим стробирования, обеспечивая прерывистую передачу обратного сигнала.

На фиг.3 показан способ передачи сигнала мобильной станции, состоящий в том, что базовая станция может успешно обнаруживать сигнал, передаваемый от мобильной станции при возобновлении обратной передачи, согласно варианту настоящего изобретения. После приостановки обратной передачи мобильная станция не в состоянии определить состояние обратного канала. В этом случае, если мобильная станция вновь начинает обратную передачу с той же мощностью передачи, которая использовалась перед приостановкой обратной передачи, то сигнал мобильной станции может стать источником помех для обратной передачи для других мобильных станций.

Для того чтобы решить эту проблему, как показано на фиг.3, перед передачей ЗСПД мобильная станция предает преамбулу, постепенно увеличивая свою мощность передачи, а затем передает ЗСПД, управляя мощностью передачи в зависимости от бита управления мощностью, передаваемого от базовой станции, после приема сигнала ACK (подтверждение) (ACK для ЗСПД), указывающего на обнаружение обратной передачи от базовой станции. Как показано на фиг.2, при отсутствии обмена пакетами в течение временного интервала Tm1 после приема сигнала ACK для обратной передачи, мобильная станция вновь приостанавливает обратную передачу. Здесь преамбула передается мобильной станцией по обратному каналу пилот-сигнала, так что базовая станция может легко принять обратный сигнал.

На фиг.4 показан способ управления мощностью обратной передачи без использования преамбулы согласно другому варианту настоящего изобретения. Этот способ является модификацией способа по фиг.3. Мобильная станция передает ЗСПД в течение заданного временного интервала Tp, постепенно увеличивая свою мощность передачи, а затем передает ЗСПД, управляя мощностью передачи в соответствии с битом управления мощностью, передаваемым от базовой станции, после приема сигнала ACK, указывающего на обнаружение обратной передачи от базовой станции. После этого, если в течение временного интервала Tm1 после приема сигнала ACK для обратной передачи нет обмена пакетами, то мобильная станция вновь приостанавливает обратную передачу.

На фиг.5 показан способ запроса скорости передачи данных после создания пакетных данных, подлежащих передаче от базовой станции на мобильную станцию, согласно варианту настоящего изобретения. Обратимся к фиг.5, где при создании пакетных данных, подлежащих передаче от базовой станции на мобильную станцию, до истечения временного интервала Ts отключенной обратной передачи, после того как мобильная станция приостановила обратную передачу, на базовую станцию от мобильной станции должен быть подан запрос ЗСПД на основе состояния прямого канала, чтобы определить скорость передачи данных по прямому каналу. С этой целью в настоящем изобретении определен бит направления уведомления о ЗСПД для запроса мобильной станции на передачу ЗСПД. Как показано на фиг.5, после приема от базовой станции бита направления уведомления о ЗСПД мобильная станция немедленно возобновляет обратную передачу, чтобы передать ЗСПД.

Как было установлено выше, в настоящем изобретении определен «бит направления уведомления о ЗСПД» и «сигнал ACK» для обратной передачи, чтобы обеспечить прерывистое управление обратной передачей. Базовая станция должна быть способна избирательно передавать бит направления уведомления о ЗСПД и сигнал ACK во время обратной передачи на все мобильные станции. С этой целью может быть создан новый канал. Однако в настоящем изобретении предлагается способ использования существующего канала. В частности, в настоящем изобретении предлагается использовать совместно используемый канал управления мощностью (СИКУМ), который может быть совместно использован упомянутыми мобильными станциями.

На фиг.6 показана структура передатчика прямой линии связи для передачи совместно используемого канала управления мощностью (СИКУМ) согласно варианту настоящего изобретения. Передатчик СИКУМ на фиг.6 может управлять мощностью передачи обратного физического канала по тактам. СИКУМ делится на первый канал (I-канал) и второй канал (Q-канал), причем как первый канал I, так и второй канал Q, могут передавать команды управления мощностью передачи для 8 обратных физических каналов. То есть первый канал I канала СИКУМ мультиплексируется командными битами управления мощностью для 8 обратных физических каналов, при этом второй канал Q также мультиплексируется командными битами управления мощностью для 8 обратных физических каналов. Для обеспечения мультиплексирования 8 обратным физическим каналам задают различные начальные сдвиги. Например, первому каналу I присваивают начальные сдвиги 0-7, в то время как второму каналу Q присваивают начальные сдвиги 8-15.

Обратимся к фиг.6, где генератор 401 длинных кодов генерирует тактовый сигнал частотой 1,2288 МГц в виде длинного кода посредством приема маски длинного кода для СИКУМ. Блок 402 прореживания прореживает входной символ, подаваемый от генератора 401 длинных кодов. Например, блок 402 прореживания может выдавать один символ на каждые 192 входных символа. Здесь выходной сигнал блока 402 прореживания возбуждается тактовым сигналом, частота которого в 192 раза ниже частоты входного сигнала. Блок 403 вычисления относительного сдвига вычисляет относительный сдвиг от выходного символа блока 402 прореживания.

Мультиплексор 411 мультиплексирует командные биты управления мощностью для 8 обратных физических каналов, используя начальные сдвиги 0-7 для 8 обратных физических каналов и выходной сигнал блока 403 вычисления относительного сдвига, и выдает сигнал, имеющий скорость передачи данных, равную 6400 бит/с. Повторитель 412 символов принимает выходные символы мультиплексора 411 и дважды повторяет полученные символы (коэффициент=Х3). Выходные символы повторителя 412 символов могут иметь скорость передачи данных, равную 19200 бит. Блок 413 отображения сигнала принимает выходные символы повторителя 412 символов и отображает символ «0» из принятых символов в «+1», а символ «1» в «-1». Если нет входного символа, то блок 413 отображения сигнала выдает «0». Выходные символы блока 413 отображения сигнала управляются по коэффициенту усиления контроллером 414 усиления. Выходные символы контроллера 414 усиления расширяются расширителем 415 Уолша с помощью заданного 64-ричного кода Уолша, присвоенного каналу СИКУМ. Сигналы, выдаваемые расширителем 415 Уолша, являются первыми канальными сигналами I-канала СИКУМ, которые представляют собой командные биты управления мощностью для 8 обратных физических каналов.

Мультиплексор 421 мультиплексирует командные биты управления мощностью для 8 обратных физических каналов, используя начальные сдвиги 8-15 для 8 обратных физических каналов и выходной сигнал блока 403 вычисления относительного сдвига, и выдает сигнал, имеющий скорость передачи данных, равную 6400 бит/с. Повторитель 422 символов принимает выходные символы мультиплексора 421 и дважды повторяет полученные символы. Выходные символы повторителя 422 символов могут иметь скорость передачи данных, равную 19200 бит/с. Блок 423 отображения сигнала принимает выходные символы повторителя 422 символов и отображает символ «0» из принятых символов в «+1», а символ «1» в «-1». Если нет входного символа, то блок 423 отображения сигнала выдает «0». Выходные символы блока 423 отображения сигнала управляются по коэффициенту усиления контроллером 424 усиления. Выходные символы контроллера 424 усиления расширяются расширителем 425 Уолша с помощью заданного 64-ричного кода Уолша, присвоенного каналу СИКУМ. Сигналы, выдаваемые расширителем 425 Уолша, являются вторыми канальными сигналами Q-канала СИКУМ, которые представляют собой командные биты управления мощностью для 8 обратных физических каналов, отличных от 8 обратных физических каналов, управляемых через I-канал. Передатчик СИКУМ согласно настоящему изобретению передает бит направления уведомления о ЗСПД и сигнал ACK во время обратной передачи, управляя битами управления мощностью, подаваемыми на мультиплексоры 411 и 421. Например, бит направления уведомления о ЗСПД можно реализовать путем повторной передачи на определенную мобильную станцию одного и того же бита управления мощностью. Ниже приведено подробное описание этого способа.

На фиг.7 показан способ передачи бита направления уведомления о ЗСПД и сигнала ACK во время обратной передачи с использованием совместно используемого канала управления мощностью согласно варианту настоящего изобретения. Как было описано выше, при отсутствии обмена пакетами в течение заданного временного интервала Tm1 после окончания обмена пакетами, мобильная станция приостанавливает обратную передачу, так что базовая станция не может управлять мощностью передачи для мобильной станции. Следовательно, базовая станция не передает биты управления мощностью. То есть, когда мобильная станция приостанавливает обратную передачу, базовая станция также приостанавливает передачу прямых битов управления мощностью.

Если у базовой станции имеются пакетные данные для передачи на мобильную станцию, прежде чем истек интервал отключения обратной передачи после окончания обратной передачи, то базовая станция передает бит управления мощностью (+1), то есть команду на увеличение мощности, несколько раз. Здесь для удобства отдельная команда на увеличение мощности называется «бит направления уведомления о ЗСПД», а группа многократно передаваемых команд на увеличение мощности называется «сообщение с запросом о скорости передачи данных (ЗСПД)». Обнаружив бит управления мощностью в процессе контроля прямого совместно используемого канала управления мощностью, мобильная станция подсчитывает количество команд на увеличение мощности. Если количество последовательно обнаруженных команд на увеличение мощности равно заданному числу Nm1 либо команды на увеличение мощности компактно обнаружены в определенном интервале, мобильная станция передает обратный сигнал, постепенно увеличивая мощность передачи на том основании, что базовая станция передала ЗСПД. Мобильная станция может либо сначала передать преамбулу перед передачей канала ЗСПД, либо передавать канал ЗСПД немедленно, увеличивая постепенно мощность передачи.

Обнаружив обратный сигнал, базовая станция повторно передает бит управления мощностью (-1), то есть команду на уменьшение мощности, заданное количество раз Nm2. Здесь отдельная команда на уменьшение мощности называется «бит ACK», а группа многократно передаваемых команд на уменьшение мощности называется «сообщение ACK». Если количество последовательно формируемых команд на уменьшение мощности равно предписанному числу Nm2, либо команды на уменьшение мощности формируются концентрированно в определенном интервале, то мобильная станция управляет мощностью передачи обратного сигнала согласно биту управления мощностью, полученному от базовой станции на том основании, что базовая станция обнаружила обратную передачу, осуществляемую мобильной станцией.

На фиг.8 показано устройство управления для передачи базовой станцией бита направления уведомления о ЗСПД, бита ACK и бита управления мощностью по совместно используемому каналу управления мощностью (СИКУМ) согласно варианту настоящего изобретения. Устройство управления получает бит направления уведомления о ЗСПД, бит ACK для ЗСПД и бит управления мощностью и подает свой выходной сигнал на мультиплексор 411 или 421 на фиг.6. Выходной бит устройства управления мультиплексируется в мультиплексоре битами управления мощностью для других обратных физических каналов.

Обратимся к фиг.8, где контроллер 801 принимает бит направления уведомления о ЗСПД, бит ACK для обратного ЗСПД и бит управления мощностью и выбирает один из принятых информационных битов под управлением генератора 802 сигналов управления. Например, когда имеются пакетные данные, подлежащие передаче от базовой станции на мобильную станцию, в состоянии, когда мобильная станция приостановила обратную передачу, контроллер 801 выбирает бит направления уведомления о ЗСПД. После этого, если базовой станции необходимо передать ACK для обратного ЗСПД, то контроллер 801 выбирает бит ACK. Далее, когда может быть выполнен нормальный обмен пакетами, контроллер 801 выбирает бит управления мощностью.

Обратимся к фиг.9, где генератор 802 сигналов управления управляет операцией выбора, выполняемой контроллером 801, используя индикаторный сигнал бита направления уведомления о ЗСПД, обратный сигнал обнаружения доступа ЗСПД и сигнал пакетного режима. Например, сигнал пакетного режима поддерживает «1», начиная с момента, когда обратный сигнал обнаружения доступа ЗСПД изменяется от «1» до «0». В течение этого интервала (временного отрезка) генератор 802 сигналов управления формирует сигнал управления таким образом, что контроллер 801 выдает бит управления мощностью. Если в течение временного интервала Tm1 с момента, когда сигнал пакетного режима стал равен «1», нет прямой передачи, генератор 802 сигналов управления возвращает значение сигнала пакетного режима в «0», так что контроллер 801 приостанавливает передачу бита управления мощностью.

Индикаторный сигнал бита направления уведомления о ЗСПД становится равным «1», когда есть пакетные данные для передачи. В течение этого интервала (то есть на протяжении наличия бита направления уведомления о ЗСПД) генератор 802 сигналов управления формирует сигнал управления таким образом, что контроллер 801 выдает бит направления уведомления о ЗСПД. Далее индикаторный сигнал бита направления уведомления о ЗСПД падает до «0» в момент, когда сигнал обнаружения доступа ЗСПД становится равным «1». В этом состоянии генератор 802 сигналов управления формирует сигнал управления так, что контроллер 801 выдает бит ACK. Здесь сигнал обнаружения доступа ЗСПД становится равным «1», а затем поддерживается в течение заданного времени, когда обнаружен обратный ЗСПД. Генератор 802 сигналов управления формирует сигнал управления, так что контроллер 801 выдает бит ACK в течение временного интервала, когда значение обратного сигнала обнаружения доступа ЗСПД поддерживается равным «1».

На фиг.10 показана процедура для передачи базовой станцией бита направления уведомления о ЗСПД и бита ACK для обратной передачи ЗСПД согласно варианту настоящего изобретения. Обратимся к фиг.10, где базовая станция на шаге 1001 обменивается пакетами с мобильной станцией, а на шаге 1003 определяет, завершен ли обмен пакетами. После завершения обмена пакетами базовая станция на шаге 1005 определяет, имеется ли еще один пакет для передачи. Если такой пакет для передачи имеется, то базовая станция на шаге 1019 передает преамбулу, а затем возвращается к шагу 1001 для передачи этого пакета. В противном случае, если пакет для передачи отсутствует, то базовая станция учитывает на шаге 1007 сигнал T125, а именно, 1,25-миллисекундный опорный сигнал, а затем на шаге 1009 определяет, истек ли интервал обратной передачи Tm1. Если Tm1 не истек, то базовая станция возвращается к шагу 1005. В противном случае, если Tm1 истек, то базовая станция приостанавливает передачу бита управления мощностью, передаваемого на мобильную станцию на шаге 1011.

После приостановки передачи бита управления мощностью базовая станция на шаге 1013 вновь определяет, имеется ли еще один пакет для передачи. Если пакет для передачи есть, то базовая станция передает сообщение с запросом о скорости передачи данных для запроса передачи ЗСПД на мобильную станцию, выполняя процедуру по фиг.11 и 12, которые описываются ниже. Однако, если пакета для передачи нет, то базовая станция на шаге 1015 определяет, пытается ли мобильная станция выполнить обратную передачу. Обнаружив обратную передачу (или обратный доступ ЗСПД), выполняемую мобильной станцией, базовая станция посылает сообщение ACK для обратной передачи, выполняя процедуру по фиг.13, которая описывается ниже. Однако, если обратная передача, выполняемая мобильной станцией, не обнаружена, то базовая станция возвращается к шагу 1013, чтобы вновь определить, имеется ли пакет для передачи. Здесь сообщение с запросом о скорости передачи данных может быть реализовано путем непрерывной передачи команды на увеличение мощности от базовой станции на мобильную станцию, а сообщение ACK может быть реализовано путем непрерывной передачи команды на уменьшение мощности от базовой станции на мобильную станцию.

На фиг.11 показана процедура, выполняемая базовой станцией, когда имеется пакет для передачи на интервале отключения передачи бита управления мощностью согласно варианту настоящего изобретения. Интервал отключения передачи бита управления мощностью относится к состоянию, когда между базовой станцией и мобильной станцией отсутствует связь. То есть интервал отключения передачи бита управления мощностью относится к состоянию, когда передача бита управления мощностью, передаваемого от базовой станции на мобильную станцию, приостанавливается, а также приостанавливается передача канала ЗСПД, передаваемого от мобильной станции на базовую станцию.

Обратимся к фиг.11, где при наличии пакета для передачи на интервале отключения передачи бита управления мощностью базовая станция на шаге 1101 передает бит направления уведомления о ЗСПД для запроса передачи ЗСПД на мобильную станцию. После этого на шаге 1103 базовая станция определяет, обнаружен ли обратный сигнал от мобильной станции. Обнаружив обратный сигнал (или обратный сигнал доступа ЗСПД), базовая станция на шаге 1111 повторно передает на мобильную станцию бит ACK предусмотренное количество раз. Однако, если обратный сигнал не принят, то базовая станция на шаге 1105 учитывает сигнал T125 и на шаге 1107 определяет, истек ли заданный временной интервал Td1. Здесь Td1 относится к временному интервалу, на котором базовая станция передает бит направления уведомления о ЗСПД. Если временной интервал Td1 не истек, то базовая станция возвращается к шагу 1101 для передачи бита направления уведомления о ЗСПД. Однако, если обратный сигнал не обнаружен, пока не истек временной интервал Td1, то базовая станция на шаге 1109 сбрасывает вызов пакета на том основании, что мобильная станция не может принять прямые пакетные данные.

На фиг.12 показана модифицированная процедура по фиг.11 согласно варианту настоящего изобретения. Обнаружив обратную передачу от мобильной станции при передаче битов направления уведомления о ЗСПД в ответ на сообщение с запросом о скорости передачи данных, базовая станция передает бит ACK. Однако, если обратная передача от мобильной станции не обнаружена, базовая станция вместо сброса вызова пакета подсчитывает количество отказов, чтобы определить бит ACK в ответ на сообщение с запросом о скорости передачи данных. Базовая станция сбрасывает вызов пакета только тогда, когда подсчитанное количество превышает заданное число Ndrq.

Обратимся к фиг.12, где при наличии пакета для передачи на интервале отключения передачи бита управления мощностью базовая станция на шаге 1201 передает бит направления уведомления о ЗСПД в ответ на сообщение с запросом о скорости передачи данных, а затем на шаге 1203 определяет, имеется ли обратный сигнал от мобильной станции. Обнаружив обратный сигнал (или обратное обращение ЗСПД), базовая станция на шаге 1219 передает на мобильную станцию бит ACK. Однако, если обратный сигнал не обнаружен, то базовая станция на шаге 1205 учитывает сигнал T125, а затем на шаге 1207 определяет, истек ли временной интервал Td1. Если временной Td1 не истек, то базовая станция возвращается к шагу 1201 для повторной передачи бита направления уведомления о ЗСПД.

Однако, если обратный сигнал не обнаружен, пока не истек временной интервал Td1 после передачи бита направления уведомления о ЗСПД, то базовая станция на шаге 1209 приостанавливает передачу бита направления уведомления о ЗСПД, а затем на шаге 1211 подсчитывает количество N1 передач сообщения с запросом о скорости передачи данных. Как было установлено выше сообщение с запросом о скорости передачи данных относится к группе непрерывно передаваемых битов направления уведомления о ЗСПД. После этого базовая станция на шаге 1213 определяет, превышает ли количество N1 передач сообщения с запросом о скорости передачи данных заданное число Ndrq. Если количество передач N1 сообщения с запросом о скорости передачи данных превышает заранее установленное число Ndrq, то базовая станция на шаге 1221 сбрасывает вызов пакета, подлежащего передаче на мобильную станцию. В противном случае, базовая станция выполняет шаги 1215 и 1217, чтобы определить, обнаружен ли обратный сигнал в ходе ожидания в течение предусмотренного времени Tm4. Если обратная передача в течение предусмотренного временного интервала Tm4 не обнаружена, то базовая станция возвращается к шагу 1201, чтобы вновь передать бит направления уведомления о ЗСПД. Однако при обнаружении обратного сигнала на заданном временном интервале Tm4 базовая станция на шаге 1223 передает бит ACK.

На фиг.13 показана процедура передачи базовой станцией сообщения ACK для обратного сигнала, передаваемого мобильной станцией при обнаружении обратного обращения на интервале отключения передачи бита управления мощностью согласно варианту настоящего изобретения. Базовая станция может либо функционировать в нормальном режиме сразу после передачи сообщения ACK на мобильную станцию, либо действовать в нормальном режиме после правильного обнаружения ЗСПД вслед за передачей сообщения ACK в ответ на обратную преамбулу, как показано на фиг.3. В последнем случае мобильная станция сначала передает только преамбулу в процессе обратного обращения, а затем передает ЗСПД в процессе передачи только после правильного приема сообщения ACK от базовой станции.

Обратимся к фиг.13, где при обнаружении обратного сигнала базовая станция на шаге 1301 передает бит ACK, а затем на шаге 1303 определяет, обнаружен ли обратный запрос ЗСПД от мобильной станции. Обнаружив обратный ЗСПД, базовая станция функционирует в нормальном пакетном режиме на шаге 1311. Однако, если обратный ЗСПД не обнаружен, то на шаге 1305 базовая станция определяет, истек ли заданный временной интервал Td2 с момента начала передачи бита ACK. Здесь временной интервал Td2 относится к интервалу, на котором базовая станция передает бит ACK. Если заданный временной интервал TD2 не истек, то базовая станция возвращается к шагу 1301, чтобы снова передать бит ACK в ответ на обнаруженный обратный сигнал. Однако, если ЗСПД не обнаружен, пока не истек временной интервал Td2, то базовая станция на шаге 1307 подсчитывает количество переданных битов ACK. Если подсчитанное количество этих битов превышает заранее предусмотренное число Nack2, то мобильная станция не реагирует на сигнал от базовой станции, а базовая станция на шаге 1309 сбрасывает вызов пакета. Однако, если подсчитанное количество битов не превышает заранее предусмотренное число Nack2, то базовая станция снова ждет появления обратного сигнала, передаваемого от мобильной станции. После этого базовая станция возвращается к шагу 1301 и повторяет последующие шаги.

На фиг.14 показан способ передачи и синхронизация для обратной передачи, выполняемой мобильной станцией, согласно варианту настоящего изобретения. Обратимся к фиг.14, где при наличии пакетных данных для передачи мобильная станция постепенно увеличивает свою мощность передачи с начальной мощности передачи Pa с шагом приращения Ps в течение временного интервала Tm2, а после истечения временного интервала Tm2 мобильная станция пытается вновь постепенно увеличивать мощность передачи от начальной мощности передачи Pa с шагом приращения Ps. Если ACK в ответ на обратную передачу не обнаружено либо если не принято ACK, передаваемое от базовой станции, пока временной интервал Tm2 повторяется заранее предусмотренное количество раз, то мобильная станция приостанавливает обратную передачу в течение заданного временного интервала Tm3, а затем сбрасывает вызов пакета либо пытается снова начать обратную передачу по истечении заданного времени.

На фиг.15 показана структура устройства для управления обратной передачей, осуществляемой мобильной станцией, согласно варианту настоящего изобретения. На фиг.16 показаны сигналы для управления устройством на фиг.15. Функционирование устройства, показанного на фиг.15, описывается со ссылками на фиг.16.

Обратимся к фиг.15 и 16, где генератор 1501 сигнала стробирования формирует сигнал стробирования (включения/отключения) обратной передачи. Когда сигнал стробирования равен «1», контроллер 1502 включает усилитель обратной мощности (не показан). В противном случае, если сигнал стробирования равен «0», то контроллер 1502 выключает усилитель обратной мощности, с тем чтобы перекрыть обратную передачу. Контроллер 1502 может перекрыть обратную передачу, установив коэффициент усиления усилителя обратной мощности равным «0». В альтернативном варианте сигнал передачи можно также перекрыть, используя коммутирующий элемент. Здесь усилитель обратной мощности и коммутирующий элемент образуют устройство стробирования для стробирования (включения/отключения) обратного сигнала, причем устройство стробирования включено в состав передатчика для передачи обратного сигнала.

Сигнал пакетного режима и бит направления уведомления о ЗСПД, показанные на фиг.16, представляют собой сигналы, используемые для управления генератором 1501 сигнала стробирования. Сигнал пакетного режима поддерживается со значением, равным «1», во время обмена пакетами и принимает значение «0» по окончании обмена пакетами. Если значение «0» сигнала пакетного режима поддерживается в течение заданного временного интервала Tm1, то генератор 1501 сигнала стробирования изменяет значение своего сигнала стробирования с «1» на «0», чтобы выключить усилитель обратной мощности. Если после того, как сигнал стробирования, выданный генератором 1501 сигнала стробирования, упал до «0», временной интервал Ts истек, либо если детектор 1503 бита направления уведомления о ЗСПД обнаружил бит направления уведомления о ЗСПД, то сигнал стробирования становится равным «1», обеспечивая выполнение обратной передачи.

Далее подробно описывается, каким образом мобильная станция начинает обратную передачу на основе бита направления уведомления о ЗСПД. Детектор 1503 бита направления уведомления о ЗСПД генерирует импульсный сигнал, если количество созданных команд на увеличение мощности равно количеству Nm1 в процессе контроля битов управления мощностью через приемник 1505, на том основании, что базовая станция запросила передачу ЗСПД. Затем генератор 1501 сигнала стробирования формирует сигнал стробирования, равный «1». После этого контроллер 1502 формирует управляющее воздействие на контроллер обратной мощности для управления обратным сигналом, как в способе по фиг.3 (где используется преамбула) либо по фиг.4 (где преамбула не используется). После приема бита ACK, если количество сформированных команд на уменьшение мощности равно заранее установленному числу для обратной передачи, детектор 1504 бита ACK подает импульсный сигнал в контроллер 1502. После этого контроллер 1502 подает управляющий сигнал на усилитель мощности для управления мощностью обратной передачи на основе бита управления мощностью, полученного от базовой станции.

На фиг.17 показана процедура управления обратной передачей, осуществляемой мобильной станцией, согласно варианту настоящего изобретения. Обратимся к фиг.17. где мобильная станция на шаге 1701 принимает пакет от базовой станции, а затем на шаге 1703 определяет, завершен ли прием пакета. Если прием пакета завершен, то мобильная станция на шаге 1705 определяет, получена ли преамбула от базовой станции, чтобы выяснить, принят ли другой пакет. Обнаружив преамбулу, мобильная станция возвращается к шагу 1701, чтобы повторить операцию приема пакета от базовой станции. Однако, если преамбула не получена, то мобильная станция на шаге 1707 учитывает сигнал T125 в ходе выполнения обратной передачи, а затем на шаге 1709 определяет, закончился ли интервал обратной передачи Tm1. Если временной интервал Tm1 не истек, то мобильная станция возвращается к шагу 1705, чтобы вновь определить, получена ли преамбула.

Однако, если временной интервал Tm1 истек, то мобильная станция на шаге 1711 приостанавливает обратную передачу а затем на шаге 1713 определяет, получен ли от базовой станции бит направления уведомления о ЗСПД для запроса передачи ЗСПД. Обнаружив бит направления уведомления о ЗСПД, мобильная станция передает через обратную линию связи запрос ЗСПД, выполняя процедуру по фиг.18 и 19. Однако, если бит направления уведомления о ЗСПД не принят, то мобильна станция на шаге 1715 учитывает сигнал T125, а затем на шаге 1717 определяет, истек ли заданный временной интервал Ts. Если временной интервал Ts не закончился, то мобильная станция возвращается к шагу 1713, чтобы вновь определить, получен ли бит направления уведомления о ЗСПД. Однако, если временной интервал Ts истек, то мобильная станция передает через обратную линию связи запрос ЗСПД, выполняя процедуру по фиг.18 и 19. На фиг.18 показана процедура для возобновления обратной передачи мобильной станцией согласно варианту настоящего изобретения. Обратная передача может быть возобновлена либо на заданном временном интервале, либо по запросу базовой станции.

Обратимся к фиг.18, где мобильная станция на шаге 1801 входит в режим обратной передачи, а затем устанавливает свою начальную мощность передачи на заданный уровень мощности передачи Pa путем оценки мощности разомкнутого контура на шаге 1803, чтобы выполнить обратную передачу. После этого мобильная станция передает по тактам преамбулу или ЗСПД, увеличивая мощность передачи на шаге 1805 на заданную величину приращения мощности Ps. При передаче преамбулы или ЗСПД мобильная станция на шаге 1807 определяет, получен ли бит ACK для обратной передачи. Обнаружив бит ACK, мобильная станция переходит на шаге 1819 в нормальный пакетный режим, во время которого она управляет мощностью своей передачи в ответ на команду управления мощностью от базовой станции.

Однако, если бит ACK для обратной передачи не обнаружен, то мобильная станция на шаге 1809 учитывает сигнал T125, а затем на шаге 1811 определяет, истек ли заданный временной интервал Tm2. Здесь временной интервал Tm2 представляет собой временной интервал, заранее предусмотренный для обратной передачи, а мобильная станция передает ЗСПД, увеличивая начальную мощность Pa с шагом приращения мощности Ps в течение временного интервала Tm2. Если временной интервал Tm2 не истек, то мобильная станция возвращается к шагу 1805 для повторной передачи преамбулы или ЗСПД, увеличивая мощность своей передачи.Однако, если временной интервал Tm2 истек, то мобильная станция подсчитывает количество N попыток доступа, а затем на шаге 1815 определяет, превысило ли количество N попыток доступа заранее предусмотренное число Naccess. Здесь одна попытка доступа относится к передаче в течение временного интервала Tm2. То есть мобильная станция определяет количество передач, выполненных в течение временного интервала Tm2. Если количество N попыток доступа не превышает заранее заданное число Naccess, то мобильная станция возвращается к шагу 1803 для повторного выполнения обратной передачи путем увеличения мощности передачи, начиная с начальной мощности Pa, с шагом приращения мощности Ps. Если бит ACK для обратной передачи не обнаружен, пока количество N попыток доступа не превысило заданного числа Naccess, то мобильная станция на шаге 1817 сбрасывает вызов пакета с базовой станцией.

На фиг.19 показана модифицированная процедура по фиг.18 согласно варианту настоящего изобретения. В этой процедуре, если бит ACK не получен, мобильная станция вместо немедленного сброса вызова пакета вновь пытается выполнить обратную передачу по истечении заданного временного интервала Tm3. После этого базовая станция сбрасывает вызов пакета, если попытки обратной передачи повторялись заданное количество раз Naccess2.

Обратимся к фиг.19, где шаги с 1901 по 1915 и шаг 1927 эквивалентны шагам с 1801 по 1815 и шагу 1819 по фиг.18, так что эти шаги для простоты не описываются. На шаге 1915 мобильная станция определяет, превысило ли количество N1 попыток доступа заданное число Naccess. Если количество N1 попыток доступа превысило заранее установленное число Naccess, то мобильная станция на шаге 1917 учитывает ЗСПД или преамбулу на интервале передачи N2, показанном на фиг.14, а затем на шаге 1919 определяет, превышает ли количество передач ЗСПД или преамбулы в течение интервала передачи N2 заданное число Naccess2. Если подсчитанное количество передач ЗСПД или преамбул на интервале передачи N2 превышает заданное число Naccess2, то мобильная станция на шаге 1929 сбрасывает вызов пакета с базовой станцией. В противном случае, мобильная станция на шаге 1921 приостанавливает обратную передачу. После этого мобильная станция на шаге 1923 определяет, обнаружен ли бит направления уведомления о ЗСПД для запроса передачи ЗСПД, поступающий от базовой станции. Обнаружив бит направления уведомления о ЗСПД, мобильная станция возвращается к шагу 1901 для немедленного начала обратной передачи. В противном случае мобильная станция на шаге 1925 определяет, превысил ли интервал отключения передачи заданный временной интервал Tm3. Если интервал отключения передачи превысил заданный временной интервал Tm3, то мобильная станция возвращается к шагу 1901, чтобы начать обратную передачу. В противном случае, мобильная станция возвращается шагу 1923, чтобы вновь определить, обнаружен ли бит направления уведомления о ЗСПД, поступающий от базовой станции.

Как было описано выше, даже если пакетный канал доступен, мобильная станция приостанавливает обратную передачу в течение интервала, когда нет пакета для передачи, и после этого мобильная станция возобновляет обратную передачу, только если это необходимо, уменьшая тем самым свое энергопотребление. Настоящее изобретение очень эффективно тогда, когда его используют при передаче пакетных данных на пакетной основе, особенно в случае, когда пакетный канал доступен для поиска в Интернете и просмотра Web-страниц. Вдобавок, мобильная станция минимизирует помехи, возникающие между мобильными станциями, путем выполнения обратной передачи с прерываниями, что позволяет увеличить пропускную способность обратной линии связи.

Хотя данное изобретение было продемонстрировано и описано со ссылками на конкретный предпочтительный вариант его осуществления, специалистам в данной области техники очевидно, что в него могут быть внесены различные изменения по форме и в деталях, не выходящие за рамки существа и объема изобретения, определенных прилагаемой формулой изобретения.