способ и устройство для адаптации скорости передачи данных при пакетной передаче данных

Формула изобретения

1. Способ увеличения скорости передачи данных сети связи, заключающийся в том, что формируют в точке доступа множество слотов данных и множество пустых слотов, при этом множество слотов данных перемежают с множеством пустых слотов для формирования множества пакетов, передают множество пакетов в терминал доступа на определенной скорости передачи данных, обнаруживают в терминале доступа множество пакетов, при этом терминал доступа передает в точку доступа по меньшей мере одно индикаторное сообщение, указывающее состояние приема, и прекращают передачу повторений данных, если упомянутое индикаторное сообщение является индикаторным сообщением ОСТАНОВИТЬ.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что множество слотов данных перемежают с множеством пустых слотов согласно шаблону чередования.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что множество слотов данных перемежают с множеством пустых слотов так, чтобы каждый N-й слот являлся пустым слотом.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что множество слотов данных перемежают с множеством пустых слотов в соответствии с апериодической структурой.

5. Способ увеличения скорости передачи данных для передач, осуществляемых из точки доступа к терминалу доступа, заключающийся в том, что формируют в точке доступа множество пакетов данных для передачи к терминалу доступа, при этом каждый из множества пакетов данных содержит по меньшей мере один слот, и точка доступа обозначает каждый слот в каждом из множества пакетов данных, как слот данных, или пустой слот, передают множество пакетов данных в терминал доступа при начальной скорости передачи данных, определяют в терминале доступа набор оцененных параметров канала, передают в точку доступа сообщение с запросом на получение данных, основанное на наборе оцененных параметров канала, при этом передачу множества пакетов данных в терминал доступа выполняют в соответствии с сообщением с запросом на получение данных, определяют в терминале доступа набор действительных параметров канала, передают индикаторное сообщение в точку доступа, если набор действительных параметров канала выдерживает заданный уровень качества, при этом упомянутую передачу выполняют в течение интервала времени, соответствующего по меньшей мере одному пустому слоту, и изменяют последующий пакет данных для передачи в терминал доступа в соответствии с индикаторным сообщением, принятым в точке доступа.

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что индикаторное сообщение является индикаторным сообщением ОСТАНОВИТЬ, если набор действительных параметров канала определяет уровень шума, меньший уровня шума, соответствующего набору оцененных параметров канала.

7. Способ по п.5, отличающийся тем, что индикаторное сообщение является индикаторным сообщением ПРОДОЛЖИТЬ, если набор действительных параметров канала определяет уровень шума, больший уровня шума, соответствующего набору оцененных параметров канала.

8. Способ по п.5, отличающийся тем, что индикаторное сообщение содержит бит, принимаемый в течение слота n, и точка доступа обозначает каждый слот в множестве пакетов данных в соответствии с шаблоном чередования, при этом при изменении последующего пакета данных для передачи в терминал доступа принимают решение, что бит является запросом на завершение передачи, если повторение одного из множества пакетов данных уже запланировано для слота n+1, принимают решение, что бит является запросом на повторную передачу, если передача уже переданного пакета закончилась в слоте n-1, принимают решение, что бит является запросом на повторную передачу, если предыдущий индикаторный бит вызвал повторную передачу уже переданного пакета в слоте n-1, и для множества пакетов данных было уже обработано меньшее количество повторных передач, чем заданное количество, и принимают решение, что бит является ложным сигналом, если не выполнены никакие условия.

9. Способ по п.5, отличающийся тем, что индикаторное сообщение содержит бит, принимаемый в течение слота n, и точка доступа обозначает каждый слот в множестве пакетов данных в соответствии с интервалом p, при этом при изменении последующего пакета данных для передачи к терминалу доступа принимают решение, что бит является запросом на завершение передачи, если повторение одного из множества пакетов данных уже запланировано для слота n+1, принимают решение, что бит является запросом на повторную передачу, если передача уже переданного пакета закончилась в слоте n-р+1, принимают решение, что бит является запросом на повторную передачу, если предыдущий индикаторный бит вызвал повторную передачу уже переданного пакета в слоте n-p+1, и для множества пакетов данных было уже обработано меньшее количество повторных передач, чем заданное количество, и принимают решение, что бит является ложным сигналом, если не выполнены никакие условия.

10. Способ по п.5, отличающийся тем, что индикаторное сообщение содержит бит, принимаемый в течение слота n, причем при изменении последующего пакета данных для передачи к терминалу доступа принимают решение, что бит является запросом на завершение передачи, если повторение одного из множества пакетов данных уже запланировано для слота n+1, принимают решение, что бит является запросом на повторную передачу, если передача уже переданного пакета закончилась в слоте n-N(i), при этом N(i) является количеством пустых слотов между слотами данных, а i определяет индексный номер скорости передачи данных, принимают решение, что бит является запросом на повторную передачу, если предыдущий индикаторный бит вызвал повторную передачу уже переданного пакета в слоте n-N(i), и для множества пакетов данных было уже обработано меньшее количество повторных передач, чем заданное количество, и принимают решение, что бит является ложным сигналом, если не выполнены никакие условия.

11. Способ по п.5, отличающийся тем, что набор действительных параметров канала содержит отношение сигнала к помехе и шуму.

12. Способ по п.5, отличающийся тем, что при определении набора действительных параметров канала декодируют в терминале доступа множество пакетов данных для определения события ошибки пакета, причем событие ошибки пакета определяет успешный прием пакета данных или ошибочный прием пакета данных.

13. Способ по п.12, отличающийся тем, что при декодировании в терминале доступа множества пакетов данных декодируют множество битов циклического избыточного кода (ЦИК), и сравнивают декодированное множество битов ЦИК с оцененным показателем качества, причем оцененный показатель качества вычисляют по набору оцененных параметров канала.

14. Способ по п.5, отличающийся тем, что при передаче индикаторного сообщения к точке доступа обрабатывают кодовые символы для определения значения вероятности ошибок передачи, и передают индикаторное сообщение ПРОДОЛЖИТЬ, если значение вероятности ошибок передачи больше заданного уровня.

15. Способ по п.12, отличающийся тем, что индикаторное сообщение содержит бит, принимаемый в течение слота n, и точка доступа обозначает каждый слот в множестве пакетов данных в соответствии с шаблоном чередования, при этом при изменении последующего пакета данных для передачи к терминалу доступа принимают решение, что бит является запросом на завершение передачи, если повторение одного из множества пакетов данных уже запланировано для слота n+1, принимают решение, что бит является запросом на повторную передачу, если передача уже переданного пакета закончилась в слоте n-1, принимают решение, что бит является запросом на повторную передачу, если предыдущий индикаторный бит вызвал повторную передачу уже переданного пакета в слоте n-1, и для множества пакетов данных было уже обработано меньшее количество повторных передач, чем заданное количество, и принимают решение, что бит является ложным сигналом, если не выполнены никакие условия.

16. Способ по п.12, отличающийся тем, что индикаторное сообщение содержит бит, принимаемый в течение слота n, и точка доступа обозначает каждый слот в множестве пакетов данных в соответствии с интервалом p, при этом при изменении последующего пакета данных для передачи к терминалу доступа принимают решение, что бит является запросом на завершение передачи, если повторение одного из множества пакетов данных уже запланировано для слота n+1, принимают решение, что бит является запросом на повторную передачу, если передача уже переданного пакета закончилась в слоте n-p+1, принимают решение, что бит является запросом на повторную передачу, если предыдущий индикаторный бит вызвал повторную передачу уже переданного пакета в слоте n-р+1, и для множества пакетов данных было уже обработано меньшее количество повторных передач, чем заданное количество, и принимают решение, что бит является ложным сигналом, если не выполнены никакие условия.

17. Способ по п.12, отличающийся тем, что индикаторное сообщение содержит бит, принимаемый в течение слота n, причем при изменении последующего пакета данных для передачи к терминалу доступа принимают решение, что бит является запросом на завершение передачи, если повторение одного из множества пакетов данных уже запланировано для слота n+1, принимают решение, что бит является запросом на повторную передачу, если передача уже переданного пакета закончилась в слоте n-N(i), где N(i) является количеством пустых слотов между слотами данных, a i определяет индексный номер скорости передачи данных, принимают решение, что бит является запросом на повторную передачу, если предыдущий индикаторный бит вызвал повторную передачу уже переданного пакета в слоте n-N(i), и для множества пакетов данных было уже обработано меньшее количество повторных передач, чем заданное количество, и принимают решение, что бит является ложным сигналом, если не выполнены никакие условия.

18. Система для увеличения скорости передачи данных при передачах из точки доступа к терминалу доступа, содержащая процессор, находящийся в точке доступа, выполненный с возможностью формирования множества перемежающихся слотов данных и пустых слотов для передачи к терминалу доступа и с возможностью формирования индикаторного сообщения, при этом точка доступа прекращает передачу повторений данных, если упомянутое индикаторное сообщение является индикаторным сообщением ОСТАНОВИТЬ.

19. Система по п.18, отличающаяся тем, что дополнительно содержит процессор, находящийся в терминале доступа, выполненный с возможностью декодирования множества перемежающихся слотов данных и пустых слотов, определения значения качества, соответствующего передачам из точки доступа к терминалу доступа, формирования сообщения с запросом на скорость передачи данных для передачи в соответствии с значением качества, и формирования индикаторных сообщений в соответствии с значением качества, при этом индикаторное сообщение формируется и передается к точке доступа в течение интервала времени, соответствующего по меньшей мере одному пустому слоту.

20. Система по п.19, отличающаяся тем, что значение качества определяется значением помехи и шума канала.

21. Система по п.19, отличающаяся тем, что значение качества определяется значением ошибки пакета, основанным на декодируемом множестве слотов данных.

22. Устройство для корректировки процесса управления скоростью передачи данных без обратной связи, содержащее планировщик, находящийся в точке доступа, для планирования множества перемежающихся слотов данных и пустых слотов, при этом планировщик соединен по меньшей мере с одним буфером, в котором хранятся данные для передачи по каналу прямой линии связи, декодер сообщений с запросом на скорость передачи данных, соединенный с планировщиком, для декодирования множества сообщений с запросом на получение данных, принятых по каналу обратной линии связи, и для подачи на вход планировщика информации запроса на скорость передачи данных, при этом точка доступа может планировать передачу на определенной запрошенной скорости передачи, и декодер индикаторных сообщений, соединенный с планировщиком, для декодирования множества индикаторных сообщений, принятых по каналу, обратной линии связи, и для подачи на вход планировщика декодированных индикаторных сообщений.

23. Устройство для корректировки процесса управления скоростью передачи данных без обратной связи, содержащее элемент оценки, находящийся в терминале доступа, для определения значения качества, соответствующего каналу прямой линии связи, элемент управления скоростью передачи данных без обратной связи, соединенный с элементом оценки, для формирования множества сообщений с запросом на скорость передачи данных, при этом элемент управления скоростью передачи данных без обратной связи использует значение качества, принятое от элемента оценки, для определения содержания множества сообщений с запросом на скорость передачи данных, элемент управления скоростью передачи данных с обратной связью, соединенный с элементом оценки и декодером, для формирования множества индикаторных сообщений, основанных на значении качества из элемента оценки, или значении ошибки из декодера, при этом декодер выполнен с возможностью декодирования множества перемежающихся слотов данных и пустых слотов, принятых по каналу прямой линии связи, и контроллер, соединенный с декодером и элементом оценки, для активизации элемента управления скоростью передачи данных с обратной связью в соответствии с набором пороговых значений.

Описание изобретения к патенту

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к передаче данных. Более конкретно, настоящее изобретение относится к новым, усовершенствованным способу и устройству для адаптации скорости передачи данных с быстрой обратной связью при высокоскоростной пакетной передаче данных.

Уровень техники

Мобильная вычислительная техника и доступ к данным постепенно становятся доступными все большему количеству пользователей. В настоящее время осуществляется разработка и введение новых услуг и способов передачи данных, которые будут обеспечивать непрерывную возможность соединения с данными и полный доступ к информации. Теперь пользователи могут использовать ряд электронных устройств для восстановления речи или информации данных, которые хранятся на других электронных устройствах или в сетях передачи данных. Некоторые из этих электронных устройств могут соединяться с ресурсами данных через провода, а некоторые из электронных устройств могут соединяться с ресурсами данных посредством беспроводных решений. Согласно этому описанию терминал доступа является устройством, обеспечивающим пользователю возможность соединения с данными. Терминал доступа может быть подсоединен к компьютерному устройству, например настольному компьютеру, портативному компьютеру, или персональному ассистенту данных (ПАД, PDA), или может быть встроен физически в любые такие устройства. Точка доступа является устройством, обеспечивающим возможность соединения с данными между сетью системы передачи данных с пакетной коммутацией и терминалами доступа.

Примером терминала доступа, который может использоваться для обеспечения радиосоединения, является мобильный телефон, являющийся элементом системы связи, выполненным с возможностью поддержания ряда приложений. Одним видом такой системы связи является система связи множественного доступа с кодовым разделением каналов (МДКР, CDMA), соответствующая стандарту совместимости подвижной станции и базовой станции АПЭ/АЭП/ПС-95 (TIA/EIA/IS-95) для двухрежимной широкополосной системы сотовой связи с расширенным спектром, определенному здесь, как стандарт ПС-95. Система МДКР обеспечивает передачу речи и передачу данных между пользователями через наземную линию связи. Использование способов МДКР в системе связи множественного доступа описано в патенте США №4901307, называемом "Система связи множественного доступа с расширенным спектром, использующая спутниковые или наземные ретрансляторы", и в патенте США №5103459, называемом "Система и способ для формирования сигналов в телефонной системе сотовой связи МДКР". Очевидно, что настоящее изобретение в равной степени применимо к системам связи других типов. Настоящее изобретение может быть использовано системами связи, применяющими другие известные схемы модуляции при передаче, например множественный доступ с временным разделением каналов (МДВР, TDMA) и множественный доступ с частотным разделением каналов (МДЧР, FDMA), и другими системами с расширенным спектром.

Учитывая растущую потребность в применениях радиосвязи для передачи данных, становится все более существенной необходимость в очень эффективных системах радиосвязи. Стандарт ПС-95 обеспечивает передачу данных трафика и речи по прямым и обратным линиям связи. Способ передачи данных трафика в кадрах кодированного канала, имеющих фиксированный размер, подробно описан в патенте США №5504773, называемом "Способ и устройство для форматирования данных для передачи". Согласно стандарту ПС-95 данные трафика, или данные речи, разделены на кадры кодированного канала, длительность которых составляет 20 мсек, а скорость передачи данных 14,4 Кбит/с.

Существенное различие между услугами передачи речи и услугами передачи данных состоит в том, что формирователь накладывает требования на строгие и фиксированные задержки. Обычно, полная однонаправленная задержка кадров речи должна быть менее 100 мсек. Напротив, задержка при передаче данных может быть переменным параметром, используемым для оптимизации эффективности системы передачи данных. Конкретно, могут использоваться более эффективные способы кодирования с исправлением ошибок, которые требуют значительно больших задержек, чем допускаются услугами передачи речи. Возможный вариант эффективной схемы кодирования данных описан в заявке на патент США, регистрационный номер 08/743.688, называемой "Декодер выходных данных, использующий мягкое решение для декодирования кодовых слов, кодированных сверточным кодом", поданной 6 ноября 1996 г..

Другое существенное различие между услугами передачи речи и услугами передачи данных состоит в том, что формирователь требует для всех пользователей фиксированной и единой категории обслуживания (КО, GOS). Обычно, для цифровых систем связи, обеспечивающих услуги передачи речи, это требование преобразуется в фиксированную и равную скорость передачи для всех пользователей и максимальное допустимое значение для коэффициентов ошибок (интенсивности ошибок) кадров речи. Напротив, для услуг передачи данных КО могут быть различны для разных пользователей, и может существовать параметр, оптимизируемый для повышения общей эффективности системы передачи данных. КО системы передачи данных обычно определяется, как общая задержка, возникающая во время передачи заданного количества данных, определенного здесь, как пакет данных.

Еще одно существенное различие между услугами передачи речи и услугами передачи данных состоит в том, что формирователь требует надежной линии связи, которая в возможном варианте системы связи МДКР обеспечивается мягкой передачей обслуживания. Мягкая передача обслуживания для повышения надежности обеспечивает избыточные передачи из двух или большего количества базовых станций. Однако такая дополнительная надежность не требуется для передачи данных, поскольку принятые пакеты данных, содержащие ошибку, могут быть переданы повторно. В случае передачи данных мощность передачи, используемая для поддержания мягкой передачи обслуживания, может быть более эффективно использована для передачи дополнительных данных.

Задержка передачи, требуемая для передачи пакета данных, и средняя пропускная способность системы связи являются параметрами, измеряющими качество и эффективность системы передачи данных. Задержка передачи не оказывает такого влияния при передаче данных, как при передаче речи, но она является важным показателем измерения качества системы передачи данных. Средняя пропускная способность является мерой действительной возможности передачи данных в системе связи.

Известно, что в системах сотовой связи отношение сигнала к помехе и шуму (ОСПШ, SINR) для любого конкретного пользователя является функцией от местоположения пользователя внутри зоны обслуживания. Чтобы поддержать заданный уровень обслуживания, системы множественного доступа с временным разделением каналов (МДВР) и системы множественного доступа с частотным разделением каналов (МДЧР) обращаются к способам повторного использования частот, то есть не все частотные каналы и/или слоты времени используются в каждой базовой станции. В системе МДКР одинаковое распределение частот используется повторно в каждой сотовой ячейке системы, следовательно, улучшая общую эффективность. ОСПШ, измеренное в подвижной станции любого конкретного пользователя, определяет скорость передачи информации, которая может поддерживаться для данной конкретной линии связи из базовой станции к подвижной станции пользователя. При соответствующем уровне ОСПШ заданный уровень эффективности достигается путем задания конкретной модуляции и способа коррекции ошибок, используемых для передачи. Для идеального варианта системы сотовой связи с размещением шестиугольных сотовых ячеек и с использованием общей частоты в каждой сотовой ячейке распределение ОСПШ, которое достигается внутри идеальных сотовых ячеек, может быть вычислено.

В системе, предназначенной для передачи данных на высоких скоростях, которая определена здесь, как система с Высокой Скоростью передачи Данных (ВСД, HDR), для корректировки скорости передачи данных на прямой линии связи используется алгоритм адаптации к скорости передачи данных без обратной связи. Возможный вариант системы ВСД описан в заявке на патент США №08/963386, называемой "Способ и устройство для высокоскоростной пакетной передачи данных". Алгоритм адаптации скорости передачи данных без обратной связи корректирует скорость передачи данных в соответствии с обычно обнаруживаемыми в радиосреде меняющимися условиями канала. По существу, терминал доступа измеряет принимаемое ОСПШ в течение интервалов передачи пилот-сигнала на прямой линии связи. Терминал доступа использует информацию измеренного ОСПШ для предсказания будущего среднего ОСПШ в течение длительности следующего пакета данных. Возможный вариант способа предсказания описан в заявке на патент США, находящейся в процессе одновременного рассмотрения, №09/394980, называемой "Система и способ точного предсказания отношения сигнала к помехе и шуму для улучшения эффективности системы связи". Предсказанное ОСПШ определяет максимальную скорость передачи данных, которая может поддерживаться на прямой линии связи с заданной вероятностью успеха. Следовательно, алгоритм адаптации скорости передачи данных без обратной связи является механизмом, с помощью которого терминал доступа запрашивает точку доступа на передачу следующего пакета на скорости передачи данных, определенной предсказанным ОСПШ. Способ адаптации скорости передачи данных без обратной связи показал себя очень эффективным в обеспечении системы пакетной передачи данных с высокой пропускной способностью даже в неблагоприятных условиях радиоканала, например, в мобильной среде.

Однако использованию способа адаптации скорости передачи данных без обратной связи препятствует неявная задержка обратной связи, связанная с передачей запроса на скорость передачи данных к точке доступа по обратной связи. Проблема неявной задержки усугубляется при быстром изменении условий канала, следовательно, требуя обновления терминалом доступа запрашиваемой скорости передачи данных несколько раз в секунду. В стандартной системе ВСД терминал доступа должен производить около 600 обновлений в секунду.

Существуют другие причины для того, чтобы не реализовывать способ адаптации скорости передачи данных без обратной связи в чистом виде. Например, способ адаптации скорости передачи данных без обратной связи сильно зависит от точности оценки ОСПШ. Следовательно, неточные показатели ОСПШ мешают терминалу доступа точно определить параметры основной статистики канала. Одним фактором, приводящим к неопределенной статистике канала, является упомянутая задержка обратной связи. Из-за задержки обратной связи терминал доступа должен предсказывать скорость передачи данных, которая будет поддерживаться в ближайшем будущем, используя прошлые и текущие шумовые оценки ОСПШ. Другим фактором, приводящим к неопределенной статистике канала, является непредсказуемый, неравномерный характер принимаемых пакетов данных. В сотовой системе пакетной передачи данных такие пики вызывают внезапные изменения уровней помех, которые заметны в терминале доступа. Непредсказуемость уровней помех не может быть учтена эффективно в соответствии со схемой адаптации скорости передачи данных без обратной связи, используемой в чистом виде.

Другой причиной для того, чтобы не реализовывать способ адаптации скорости передачи данных без обратной связи в чистом виде, является невозможность минимизации влияния ошибок. Например, при большой ошибке предсказания для оцененного ОСПШ, как в случае некоторых мобильных сред, терминал доступа будет передавать запрос на умеренную скорость передачи данных, чтобы обеспечить малую вероятность ошибки в пакете. Малая вероятность ошибки в пакете обеспечит малые полные задержки при передаче. Однако вероятно, что терминал доступа мог бы успешно принять пакет данных с более высокой скоростью передачи данных. В способе адаптации скорости передачи данных без обратной связи не существует механизма для обновления запроса на скорость передачи данных на основе оцененной статистики канала со скоростью передачи данных, основанной на действительной статистике канала в течение передачи пакета данных. Следовательно, способ адаптации скорости передачи данных без обратной связи не будет обеспечивать максимальную пропускную способность при большой ошибке предсказания оцениваемого ОСПШ.

Другим примером, в котором способ адаптации скорости передачи данных без обратной связи не обеспечивает минимизацию влияния ошибки, является возможный вариант, когда терминал доступа осуществил неправильное декодирование принятого пакета. Протокол работы линии радиосвязи (ПЛР, RLP), когда терминал доступа осуществил неправильное декодирование пакета, требует запроса на повторную передачу, но запрос на повторную передачу формируется только после обнаружения пропуска на месте принятого порядкового номера. Следовательно, протокол ПЛР требует обработки следующего пакета, принятого после неправильно декодированного пакета. Эта процедура увеличивает полную задержку передачи. Необходим определенный механизм для реализации высокоскоростной повторной передачи некоторых или всех кодовых символов, содержащихся в пакете данных, при этом механизм должен обеспечить терминалу доступа возможность правильно декодировать пакет, не внося чрезмерные задержки.

Следовательно, как описано выше, в настоящее время существует необходимость изменения способа адаптации скорости передачи данных без обратной связи для минимизации задержки передачи и максимизации пропускной способности.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение предлагает новые усовершенствованные способ и устройство для изменения алгоритма адаптации скорости передачи данных без обратной связи, чтобы создать гибридную схему адаптации скорости передачи без обратной связи/с обратной связью. Точка доступа преимущественно формирует структуру, перемежающуюся во времени, для слотов в пакетах данных, которая обеспечивает терминалу доступа возможность передавать к точке доступа индикаторные сообщения в течение интервалов, соответствующих пропускам, вставленным в перемежающуюся структуру.

Согласно одному аспекту изобретения интервалы, соответствующие перемежающимся пропускам, имеют достаточную длительность, чтобы обеспечить терминалу доступа возможность декодировать данные, переносимые в слотах, и передать индикаторное сообщение, основанное на декодированных данных. Согласно альтернативному аспекту изобретения индикаторные сообщения основаны на оцененном уровне отношения сигнала к помехе и шуму.

Согласно другому аспекту изобретения длина индикаторных сообщений составляет один бит, который интерпретируется точкой доступа в соответствии с синхронизацией поступления бита.

Краткое описание чертежей

Признаки, задачи и преимущества настоящего изобретения станут более понятными из подробного описания, приведенного ниже, согласно чертежам, в которых используются подобные ссылочные позиции.

Фиг.1 изображает диаграмму возможного варианта структуры с перемежающимися пропусками в один слот для пакетов, состоящих из нескольких слотов.

Фиг.2 изображает диаграмму, иллюстрирующую использование индикаторного сообщения Остановить в возможном варианте равномерной структуры с перемежающимися пропусками в N слотов для пакетов, занимающих несколько слотов.

Фиг.3 изображает диаграмму, иллюстрирующую использование индикаторного сообщения Продолжить в возможном варианте неравномерной структуры с перемежающимися пропусками в N слотов для пакетов, занимающих несколько слотов.

Фиг.4 изображает диаграмму возможного варианта равномерной структуры с перемежающимися пропусками в N слотов для пакета, занимающего несколько слотов.

Фиг.5 изображает диаграмму возможного варианта неравномерной структуры с перемежающими пропусками в N слотов для пакета, занимающего несколько слотов.

Фиг.6 изображает функциональную схему возможного варианта осуществления изобретения.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления

В возможном варианте осуществления системы передачи данных передача данных по прямой линии связи происходит из одной точки доступа к одному или нескольким терминалам доступа на скорости передачи данных, запрошенной терминалом(ами) доступа. Передача данных по обратной линии связи может происходить из одного терминала доступа к одной или нескольким точкам доступа. Данные разделены на пакеты данных, каждый пакет данных передается в одном или нескольких слотах времени. В каждом слоте времени точка доступа может направить передачу данных к любому терминалу доступа, связанному с точкой доступа.

Первоначально терминал доступа устанавливает связь с точкой доступа, используя заданную процедуру доступа. В этом соединенном состоянии терминал доступа может принимать из точки доступа сообщения с данными и управляющие сообщения и имеет возможность передавать к точке доступа сообщения с данными и управляющие сообщения. Затем терминал доступа осуществляет мониторинг прямой линии связи для определения передач из точек доступа, находящихся в активном наборе терминала доступа. Активный набор содержит список точек доступа, связанных с терминалом доступа. Конкретно, терминал доступа измеряет отношение сигнала к помехе и шуму (ОСПШ) пилот-сигналов на прямой линии связи из точек доступа, находящихся в активном наборе, как они принимаются в терминале доступа. Если принятый пилот-сигнал выше заданного порога добавления или ниже заданного порога удаления, то терминал доступа сообщает об этом точке доступа. Последующие сообщения из точки доступа предписывают терминалу доступа, соответственно, добавить точку доступа в активный набор или удалить ее из активного набора.

Если данные для передачи отсутствуют, то терминал доступа возвращается в состояние ожидания и прерывает передачу к точке(ам) доступа информации о скорости передачи данных. В состоянии ожидания терминал доступа периодически осуществляет мониторинг канала управления из одной или из нескольких точек доступа из активного набора для обнаружения сообщений пейджинга (поискового вызова).

Если имеются данные для передачи к терминалу доступа, то данные передаются центральным контроллером ко всем точкам доступа из активного набора и сохраняются в очереди в каждой точке доступа. Затем одной или несколькими точками доступа на соответствующих каналах управления к терминалу доступа передается сообщение пейджинга. Точка доступа может передавать все такие сообщения пейджинга одновременно через несколько точек доступа, чтобы обеспечить прием даже, когда терминал доступа осуществляет переключение между точками доступа. Для приема сообщений пейджинга терминал доступа демодулирует и декодирует сигналы на одном или нескольких каналах управления.

После декодирования сообщений пейджинга, пока не завершена передача данных, терминал доступа для каждого слота времени измеряет ОСПШ сигналов прямой линии связи из точек доступа из активного набора, которые принимаются в терминале доступа. ОСПШ сигналов прямой линии связи может быть получено посредством измерения соответствующих пилот-сигналов. Затем на основе набора параметров терминал доступа выбирает лучшую точку доступа. Набор параметров может включать текущие и предыдущие показатели ОСПШ и частоту ошибок по битам или частоту ошибок по пакетам. Например, лучшая точка доступа может быть выбрана на основе наибольшего показателя ОСПШ. Затем терминал доступа идентифицирует лучшую точку доступа и передает к выбранной точке доступа управляющее сообщение о скорости передачи данных (называемое здесь сообщением УСД) на канале управления скоростью передачи данных (называемом здесь каналом УСД). Сообщение УСД может содержать запрашиваемую скорость передачи данных, или в качестве альтернативы, показатель качества канала прямой связи (например, непосредственно, показатель ОСПШ, частоту ошибок по битам или частоту ошибок по пакетам). В возможном варианте осуществления терминал доступа может направить передачу сообщения УСД к конкретной точке доступа, используя код Уолша, который однозначно идентифицирует точку доступа. Символы сообщения УСД подвергаются операции Исключающее ИЛИ с уникальным кодом Уолша. Поскольку каждая точка доступа из активного набора терминала доступа идентифицирована уникальным кодом Уолша, то только выбранная точка доступа при выполнении операции Исключающее ИЛИ, идентичной выполняемой терминалом доступа, с правильным кодом Уолша, может правильно декодировать сообщение УСД. Точка доступа использует управляющую информацию о скорости передачи данных из каждого терминала доступа для эффективной передачи данных по прямой линии связи при наибольшей возможной скорости передачи данных.

В каждом слоте времени точка доступа может выбрать для передачи данных любой из терминалов доступа, для которых осуществляется пейджинговая связь. Затем точка доступа определяет скорость передачи данных для передачи данных к выбранному терминалу доступа на основе последнего значения из сообщения УСД, принятого из терминала доступа. Дополнительно точка доступа однозначно идентифицирует передачу к конкретному терминалу доступа, добавляя к пакету данных, направляемому к терминалу доступа, идентифицирующий заголовок. В возможном варианте осуществления заголовок расширяется с использованием кода Уолша, однозначно идентифицирующего терминал доступа.

В возможном варианте осуществления пропускная способность прямой линии связи системы передачи данных определяется запросами на скорость передачи данных от терминалов доступа. Дополнительный выигрыш пропускной способности на прямой линии связи может быть получен при использовании направленных антенн и/или адаптивных пространственных фильтров. Возможный вариант способа и устройства для обеспечения направленной передачи описан в заявке на патент США, находящейся в процессе одновременного рассмотрения, №08/575049, называемой "Способ и устройство для определения скорости передачи данных в многопользовательской системе связи", поданной 20 декабря 1995 года, и в заявке на патент США №08/925521, называемой "Способ и устройство для обеспечения ортогональных сфокусированных лучей, секторов и пикоячеек", поданной 8 сентября 1997 года.

Адаптация управления скоростью передачи данных с помощью быстрой обратной связи (БОС)

В системе ВСД для обеспечения передачи сообщения УСД из терминала доступа к точке доступа схема адаптации скорости передачи данных без обратной связи использует высокоскоростной канал обратной связи одновременно с передачей точкой доступа пакета данных к терминалу доступа по прямой линии связи. Следовательно, терминал доступа может подать команду точке доступа завершить или продолжить текущую передачу в соответствии с действительным состояниями ОСПШ в принимающем терминале доступа. В возможном варианте осуществления, как описано ниже, высокоскоростной канал обратной связи используется для переноса дополнительной информации.

Скорости передачи данных прямой линии связи в системе ВСД меняются от 38,4 кбит/с до 2,456 Мбит/с. В таблице приведена длительность передачи каждого пакета в количестве слотов и другие параметры модуляции. В этом варианте осуществления слот соответствует интервалу в 1,666 мсек, что эквивалентно 2048 элементарным сигналам (чипам), передаваемым со скоростью передачи 1,2288 Мчип/с.

Параметры модуляции прямой линии связи
Номер скорости передачи данных	Скорость передачи данных (кбит/с)	Количество слотов	Бит в пакете	Скорость кодирования	Модуляция
1	38.4	16	1024	1/4	КФМ
2	76.8	8	1024	1/4	КФМ
3	102.4	6	1024	1/4	КФМ
4	153.6	4	1024	1/4	КФМ
5	204.8	3	1024	1/4	КФМ
6	307.2	2	1024	1/4	КФМ
7	614.4	1	1024	1/4	КФМ
8	921.6	2	3072	3/8	КФМ
9	1228.8	1	2048	1/2	КФМ
10	1843.2	1	3072	1/2	8-ФМ
11	2457.6	1	4096	1/2	16-КАМ

В возможном варианте осуществления структура пакетов, занимающих несколько слотов, изменена для переноса данных в заданных слотах данных, но не в заданных пустых слотах. При структурировании пакетов, занимающих несколько слотов, в соответствии с возможным вариантом осуществления терминал доступа, принимающий пакет, занимающий несколько слотов, может использовать длительность заданных пустых слотов в других целях. Например, терминал доступа может использовать время между слотами данных для решения, может ли пакет правильно декодироваться кодовыми символами (мягкого решения), накопленными до текущего момента. Терминал доступа может использовать разные способы для определения, правильно ли декодированы слоты данных, эти способы включают проверку битами ЦИК, соответствующими данным, или оценку предсказанного ОСПШ на основе принятого ОСПШ символов трафика и пилот-сигнала и т.д..

На фиг.1 изображена диаграмма возможного варианта структуры, перемежающейся пропусками в один слот, для пакетов, состоящих из нескольких слотов, в котором заданные слоты данных и заданные пустые слоты перемежаются согласно шаблону чередования. Этот вариант осуществления определен здесь как шаблон с пропусками в один слот. Пакет 100, занимающий несколько слотов, передается из точки доступа к терминалу доступа с данными, содержащимися в чередующихся слотах. Например, если терминал доступа осуществляет передачу в соответствии со скоростью передачи данных 2 из таблицы, то в пакете, занимающем несколько слотов, имеется 8 слотов данных, и данные должны переноситься в слотах 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 и 15. Слоты 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 и 16 не должны использоваться для передачи частей пакета, занимающего несколько слотов. В течение интервалов времени, соответствующих пустым слотам, из терминала доступа к точке доступа может быть передано сообщение УСД. Очевидно, что в описанном выше примере точка доступа в течение пустых слотов, соответствующих передаче возможного варианта пакета, занимающего 8 слотов, может передать другой пакет данных к тому же или к другому терминалу доступа.

Дополнительно к сообщениям УСД этот вариант осуществления допускает передачу из терминала доступа к точке доступа индикаторных сообщений, определяющих состояние приема терминала доступа, такие индикаторные сообщения включают индикаторные сообщения ОСТАНОВИТЬ или индикаторные сообщения ПРОДОЛЖИТЬ и т.д.. Следует отметить, что использование индикаторных сообщений, описанных здесь для этого варианта осуществления, может быть применено в других вариантах осуществления, которые описаны ниже.

В системе ВСД кодовые символы, которые передаются в пакете на скоростях передачи данных 307,2 кбит/с и ниже, являются повторениями кодовых символов, передаваемых в пакете на 614,4 кбит/с [E1]. По существу большинство кодовых символов, передаваемых в данном слоте, являются сдвинутыми повторениями кодовых символов, передаваемых в первом слоте пакета. Более низкие скорости передачи данных требуют более низкого ОСПШ для данной малой вероятности ошибки пакета. Следовательно, если терминал доступа определяет, что условия канала неблагоприятны, то он передаст сообщение УСД, запрашивающее скорость передачи данных ниже 614,4 кбит/с. Затем точка доступа будет передавать пакеты, занимающие несколько слотов, в соответствии со структурой, описанной согласно фиг.1. Однако, если действительные условия канала улучшаются так, что терминалу доступа требуется меньшее количество повторяемых кодовых символов, что первоначально определено алгоритмом адаптации скорости передачи данных без обратной связи, то структура, описанная согласно фиг.1, обеспечит терминалу доступа возможность передать по каналу обратной связи обратной линии связи индикаторное сообщение, например индикаторное сообщение Остановить.

На фиг.2 изображена диаграмма, иллюстрирующая использование индикаторного сообщения Остановить. Точка доступа передает пакет 200 данных в соответствии с перемежающейся структурой, изображенной на фиг.1. Слоты n, n+2 и n+4 являются слотами, несущими данные. Сообщение 210 УСД принимается в течение интервала слота n-1, так что передача данных в слотах n, n+2, n+4 и n+6 планируется в соответствии с запрошенной скоростью передачи данных. Терминалом доступа передается индикаторное сообщение 220 Остановить, поскольку он принял в слотах n, n+2 и n+4 достаточно повторений кодовых символов, чтобы определить полные данные, не принимая большего количества повторений, которые несет слот n+6. Следовательно, терминал доступа готов принимать новые данные. Индикаторное сообщение 220 Остановить принимается точкой доступа в течение слота n+5. При приеме индикаторного сообщения 220 Остановить точка доступа прекратит передачу повторений в оставшемся распределенном слоте данных n+6 и начнет в слоте n+6 передачу нового пакета данных. Неиспользованные распределенные слоты могут быть назначены повторно для передачи другого пакета, направленного к любому терминалу доступа. Так, на основе оцененных условий канала может быть выполнена адаптация скорости передачи данных с помощью обратной связи, чтобы оптимизировать ресурсы, когда действительные условия канала обеспечивают возможность использования более высокой скорости передачи данных, чем определенная в первоначальном сообщении УСД. В описанном возможном варианте действительная скорость передачи данных, которая в 4/3 раза выше первоначально запрошенной скорости передачи данных, была достигнута путем передачи индикации Остановить.

Согласно другому аспекту этого варианта осуществления из терминала доступа к точке доступа может быть передано индикаторное сообщение, чтобы обеспечить возможность большего количества повторений кодовых символов всякий раз, когда действительные условия канала хуже оцененных условий канала. Индикаторное сообщение может быть определено как индикаторное сообщение Продолжить. В другом случае необходимость использования индикаторного сообщения Продолжить возникает, когда терминалом доступа неправильно декодирован один слот пакета. В этом случае терминал доступа может передать индикаторное сообщение Продолжить, запрашивающее повторную передачу данных, переносимых в определенном слоте. Структура, изображенная на фиг.1, обеспечивает точке доступа возможность повторной передачи данных непосредственно в следующем слоте, определенном здесь как слот данных продолжения, после декодирования индикаторного сообщения Продолжить. Фиг.3 иллюстрирует использование индикаторного сообщения Продолжить в этом случае. Пакет 300 данных составляется в соответствии со структурой, изображенной на фиг.1, так, чтобы чередующиеся слоты обозначали пустые слоты. Сообщение 310 УСД принимается точкой доступа, которая обеспечивает предпочтительную скорость передачи данных для данных, передаваемых в слоте данных n. Данные также передаются в слоте n+2 в соответствии с запрошенной скоростью передачи данных. Однако точкой доступа принимается индикаторное сообщение 320 Продолжить, которое заказывает повторение данных в слоте данных n+4 по причине ошибки при декодировании данных, перенесенных в слоте n+2.

Согласно другому аспекту этого варианта осуществления, когда оцененный ОСПШ определяет пониженную вероятность успешной передачи пакета, например, вероятность успешной передачи пакета составляет 80-90%, могут быть запрошены пакеты, занимающие единственный слот. На основе принятого пакета, занимающего единственный слот, терминал доступа может передать точке доступа индикатор Продолжить, запрашивая повторную передачу пакета, если первый пакет, занимающий единственный слот, был декодирован неправильно. Этот аспект варианта осуществления имеет преимущество более высокой скорости прохождения данных, который достигается путем начальной передачи на высокой скорости передачи данных. Согласно этому варианту осуществления передача на высокой скорости передачи данных может быть скорректирована в соответствии с действительными условиями канала. Фиг.3 также иллюстрирует этот аспект изобретения. Если сообщение 310 УСД переносит запрос на получение данных на скорости передачи данных 307,2 кбит/с, то в слотах n и n+2 данные передаются на запрошенной скорости передачи данных. Однако при обнаружении терминалом доступа улучшения условий канала терминал доступа может передать сообщение 330 УСД, несущее запрос на получение данных на скорости передачи данных 1,2 Мбит/с. Затем точка доступа будет передавать пакет, занимающий единственный слот, в слоте n+5 на 1,2 Мбит/с. В течение времени, соответствующего пустому слоту n+6, терминал доступа обнаруживает ухудшение условий канала, требующее повторной передачи данных в слоте n+5. Передается сообщение 340 Продолжить, и точка доступа передает повторно в слоте n+7 данные из слота n+5.

В одном возможном варианте осуществления терминалу доступа может быть обеспечена возможность передавать до N_прод(i) индикаторных сообщений Продолжить на пакет, где i=1, 2, ..., 11 соответствует одной из Скоростей передачи данных, приведенных в таблице.

Описанная выше процедура адаптации скорости передачи данных с помощью обратной связи является возможным вариантом при передачах, в которых пакет данных включает один или два слота. Следует отметить, что слот данных продолжения несет кодовые символы, которые являются повторениями предварительно переданных кодовых символов, и, следовательно, для повышения надежности кодовые символы в слотах данных продолжения, преимущественным образом, могут быть мягко скомбинированы с кодовыми символами, принятыми раньше до этапа декодирования. Определение того, какие кодовые символы должны передаваться в слоте данных продолжения, является частью реализации, и не влияет на контекст этого изобретения.

Описанный выше способ адаптации скорости передачи данных с помощью быстрой обратной связи может быть реализован на основе того же высокоскоростного канала обратной связи, используемого в соответствии со схемой адаптации скорости передачи данных без обратной связи, но следует отметить, что также для реализации способа адаптации скорости передачи данных с помощью обратной связи может быть использован другой отдельный канал, не меняя контекст изобретения.

Другим аспектом реализации является составление индикаторных сообщений. В варианте осуществления, в котором в системе обозначены только два индикаторных сообщения, индикаторное сообщение Остановить и индикаторное сообщение Продолжить, системе требуется использование только одного бита для переноса индикаторного сообщения. Сообщения УСД переносят несколько битов для выбора скорости передачи данных и идентификации точки доступа, но, если система при использовании выделяет содержимое бита, только один бит требуется для определения индикаторного сообщения Остановить или индикаторного сообщения Продолжить. Например, индикаторный бит может быть обозначен, как бит БОС. Если точка доступа обнаруживает в слоте n наличие бита БОС из терминала доступа, то точка доступа интерпретирует бит БОС как индикаторное сообщение Остановить, если слот данных пакета, занимающего несколько слотов, направленного к этому терминалу доступа, планируется для передачи в слоте n+1. Однако точка доступа будет интерпретировать бит БОС как индикаторное сообщение Продолжить, если пакет, планируемый для этого терминала доступа и соответствующий запрошенной скорости передачи данных, полностью закончился в слоте n-1. В качестве альтернативы, точка доступа может также интерпретировать бит БОС, как индикаторное сообщение Продолжить, если предыдущее индикаторное сообщение Продолжить вызвало повторную передачу слота определенного пакета точно в слоте n-1 и для этого пакета обработано менее N_прод индикаторных сообщений Продолжить. Если ни одна из этих ситуаций не применима, то бит может быть отброшен, как ложный сигнал.

В другом варианте осуществления индикаторные сообщения могут передаваться на том же канале обратной связи, зарезервированном для сообщений УСД в системе без обратной связи, путем использования одного из зарезервированных кодовых слов УСД. Однако в этом варианте осуществления терминал доступа не может одновременно передавать сообщение УСД и индикаторное сообщение, например индикаторное сообщение Остановить, поскольку только одно сообщение может быть передано одномоментно. Следовательно, это будет мешать терминалу доступа обслуживать другой пакет в течение первого слота, освобожденного после того, как была передана индикация Остановить. Однако в первом освобожденном слоте могут обслуживаться другие терминалы доступа. Эффективность этого варианта осуществления максимизируется, если точка доступа к тому же обслуживает много терминалов доступа, поскольку мала вероятность того, что соседние пакеты запланированы для данного терминала доступа.

В другом варианте осуществления индикаторные сообщения могут передаваться на отдельном назначенном канале, который может быть создан на обратной линии связи с использованием дополнительных функций Уолша. Этот подход имеет дополнительное преимущество, обеспечивая терминалу доступа возможность управлять надежностью БОС канала для достижения требуемого уровня. В описанных выше вариантах осуществления можно заметить, что только один терминал доступа должен осуществлять передачу в любой заданный момент времени. Следовательно, имеется возможность увеличить мощность, распределенную для передачи индикаторного сообщения, не оказывая влияния на пропускную способность обратной линии связи.

Как отмечено выше, точка доступа может максимизировать эффективность путем передачи данных к другим терминалам доступа в течение пустых слотов.

На фиг.4 изображена диаграмма возможного варианта перемежающейся структуры для пакетов, занимающих несколько слотов, в которых заданные слоты данных и заданные пустые слоты перемежаются согласно равномерному шаблону из N слотов. Этот вариант осуществления назван здесь равномерным шаблоном с пропусками в N слотов. Пакет 400, занимающий несколько слотов, передается из точки доступа к терминалу доступа с данными, содержащимися в каждом N-м слоте. N-1 слотов являются пустыми слотами, при этом терминал доступа может использовать задержку, соответствующую пустым слотам, для попытки декодирования данных, принятых в предыдущем слоте данных. Как известно в данной области техники, блоки битов данных могут передаваться с кодированием, чтобы обеспечить адресату данных возможность определения наличия каких-либо ошибок передачи данных. Возможным вариантом такого способа кодирования является формирование символов циклического избыточного кода (ЦИК). Согласно одному аспекту этого варианта осуществления задержка, вызванная равномерной вставкой пропусков, обеспечивает терминалу доступа возможность декодировать биты ЦИК и определить, успешно ли декодирован слот данных. Терминал доступа, предпочтительнее, может передать индикаторные сообщения, основанные на действительном успешном или неуспешном декодировании слота данных, чем индикаторные сообщения, основанные на оценке ОСПШ. Следует отметить, что время, необходимое для декодирования данных, обычно, пропорционально количеству информационных битов, содержащихся в пакете. Следовательно, как видно из таблицы, пакеты с более высокой скоростью передачи данных требуют большего времени для декодирования. При определении оптимального значения для N должен учитываться случай наихудшей задержки при выборе интервала перемежения.

Согласно другому аспекту этого варианта осуществления задержка, вызванная равномерной вставкой пропусков, дает терминалу доступа возможность, преимущественным образом, определить оцененное ОСПШ в течение приема слотов данных и передать Сообщение УСД.

Дополнительно, в пакет, занимающий несколько слотов, могут быть вставлены дополнительные слоты задержки для обеспечения терминалу доступа возможности передачи к точке доступа дополнительных сообщений.

Подобно передаче индикаторных сообщений для варианта осуществления шаблона с пропусками в один слот в равномерном шаблоне с пропусками в N слотов могут использоваться индикаторные сообщения Остановить и индикаторные сообщения Продолжить. Дополнительно, если система выделяет содержимое бита при использовании, то составление индикаторных сообщений может быть выполнено с использованием только одного бита. Например, индикаторный бит может быть обозначен, как бит БОС. Если точка доступа обнаруживает в слоте n наличие бита БОС из терминала доступа, то она будет интерпретировать бит БОС как индикаторное сообщение Остановить, если слот данных пакета, занимающего несколько слотов, направленный к этому терминалу доступа, планируется для передачи в слоте n+1. Однако точка доступа будет интерпретировать бит БОС как индикаторное сообщение Продолжить, если пакет, запланированный к этому терминалу доступа, в соответствии с запрошенной скоростью передачи данных, закончился полностью в слоте n-p+1, где p является интервалом слотов данных, назначенных для терминала доступа. В качестве альтернативы, точка доступа может интерпретировать бит БОС как индикаторное сообщение Продолжить также, если предыдущее индикаторное сообщение Продолжить вызвало повторную передачу слота определенного пакета точно в слоте n-p+1 и для этого пакета было обработано менее N_прод индикаторных сообщений Продолжить. Если ни одна из этих ситуаций не применима, то бит может быть отвергнут, как ложный сигнал.

На фиг.5 изображена диаграмма другого возможного варианта перемежающейся структуры для пакетов, занимающих несколько слотов, в которых заданные слоты данных и заданные пустые слоты перемежаются согласно неравномерному шаблону слотов. Этот вариант осуществления изобретения назван здесь неравномерным шаблоном с пропусками в N слотов. Пакет 500, занимающий несколько слотов, структурирован так, чтобы задержки, перемежающиеся между слотами данных, были функциями от скорости передачи данных. Количество пустых слотов N(i), требуемых между слотами данных пакета при скорости передачи данных i, является фиксированным и известно всем терминалам доступа и точке доступа. Хотя этот вариант осуществления обеспечивает возможность минимизации времени пакета на каждой скорости передачи данных, существует некоторый набор ограничений, которым должна следовать точка доступа при планировании (составлении графика) передачи пакетов. Одним таким ограничением является предотвращение перекрытия слотов данных.

Как возможный вариант неравномерного шаблона слотов, сообщения УСД, согласно фиг.5, могут использоваться для передачи данных в неустойчивых шаблонах. В этом возможном варианте сообщение 510 УСД запрашивает скорость передачи данных в слотах n-2, n+2 и n+6 204,8 кбит/с. Сообщение 520 УСД запрашивает скорость передачи данных в слотах n+1 и n+3 921,6 кбит/с. Сообщение 530 УСД запрашивает скорость передачи данных в слоте n+8 1,2 Мбит/с. Хотя отдельные сообщения УСД составлены для периодических передач, периодические передачи комбинируются, создавая апериодический, неравномерный шаблон. Следует отметить, что существует ограничение относительно шаблона данных, инициируемого в соответствии с сообщением 520 УСД. Начало передачи пакета данных, занимающего два слота, с пропуском в один слот между парой слотов данных, может быть запланировано в слоте n+1 или n-1, но не в n. Если шаблон начался в n, то текущий слот n+3 данных должен быть передан в слоте n+2, что перекрыло бы шаблон слота данных, запланированный сообщением 510 УСД.

Подобно передаче индикаторных сообщений для варианта осуществления шаблона с пропусками в один слот, в неравномерном шаблоне с пропусками в N слотов могут быть использованы индикаторные сообщения Остановить и индикаторные сообщения Продолжить. Дополнительно, если система выделяет содержимое бита при использовании, то составление индикаторных сообщений может быть выполнено с использованием только одного бита. Например, индикаторный бит может быть обозначен как бит БОС. Если точка доступа обнаруживает в слоте n наличие бита БОС из терминала доступа, то она будет интерпретировать бит БОС как индикаторное сообщение Остановить, если слот данных пакета, занимающего несколько слотов, направленный к этому терминалу доступа, запланирован для передачи в слоте n+1. Однако точка доступа будет интерпретировать бит БОС как индикаторное сообщение Продолжить, если пакет, запланированный к этому терминалу доступа, в соответствии с запрошенной скоростью передачи данных, полностью закончился в слоте n-N(i), где N(i) является количеством пустых слотов, требуемых между слотами данных, а i определяет индексный номер скорости передачи данных. В качестве альтернативы точка доступа может интерпретировать бит БОС как индикаторное сообщение Продолжить также, если предыдущее индикаторное сообщение Продолжить вызвало повторную передачу слота определенного пакета точно в слоте n-N(i) и для этого пакета было обработано менее N_прод индикаторных сообщений Продолжить. Если ни одна из этих ситуаций не применима, то бит может быть отвергнут, как ложный сигнал.

Разные преимущества достигаются при использовании равномерного шаблона пропусков слотов по сравнению с неравномерным шаблоном пропусков слотов и наоборот. Система, использующая равномерный шаблон пропусков слотов, может достигнуть максимальной эффективности слотов, расстраивая периодические шаблоны по всем слотам. Например, в равномерном шаблоне, в котором слоты n, n+4, n+8, ... назначены одному терминалу доступа, второму терминалу доступа могут быть назначены слоты n+1, n+5, n+9, ..., третьему терминалу доступа могут быть назначены слоты n+2, n+6, n+10, ..., а четвертому терминалу доступа могут быть назначены слоты n+3, n+7, n+11, .... Таким образом, все слоты полностью использованы для повышения эффективности сети. Однако, в некоторых обстоятельствах, более предпочтительно реализовать неравномерный шаблон пропусков слотов. Например, при высокоскоростных передачах данных передается только один слот данных с большим количеством кодовых символов. В таких случаях терминалу доступа должно потребоваться относительно продолжительное время на декодирование принятых кодовых символов. Следовательно, реализация равномерного шаблона слотов потребовала бы, соответственно, больших интервалов с большими количествами пустых слотов, которые были бы неэффективны. В таких обстоятельствах более предпочтительным может быть неравномерный шаблон пустых слотов.

На фиг.6 изображена функциональная схема устройства для выполнения БОС управления скоростью передачи данных в системе ВСД. Терминал 701 доступа в элементе 722 оценки ОСПШ осуществляет оценку ОСПШ и предсказание на основе уровня сигнала, принятого из точки 700 доступа по прямой линии связи. Результирующие данные из элемента 722 оценки ОСПШ передаются на элемент 723 управления скоростью передачи данных без обратной связи, реализующему алгоритм управления скоростью передачи данных без обратной связи для выбора скорости передачи данных в соответствии с результирующими данными из элемента 722 оценки ОСПШ. Элемент 723 управления скоростью передачи данных без обратной связи формирует сообщение УСД для передачи к точке 700 доступа по обратной линии связи. Сообщение УСД декодируется в декодере 713 УСД, и результирующие данные передаются планировщику 712 так, чтобы точка 700 доступа могла спланировать передачу данных на определенной запрошенной скорости передачи данных в слоте, следующем за декодированием сообщения УСД. Следует отметить, что описанные выше элементы выполняют алгоритм адаптации скорости передачи данных без обратной связи, который описан выше. Процесс БОС управления скоростью передачи данных реализуется планировщиком 712 с формированием перемежающихся пакетов, как описано выше, и элементом 725 управления скоростью передачи данных с обратной связью, который может обеспечить терминалу 701 доступа возможность реализовать БОС адаптацию скорости передачи данных.

Согласно фиг.6 планировщиком 712 реализуется шаблон с пропусками в один слот для одновременного обслуживания двух терминалов доступа. Следовательно, точка 700 доступа поддерживает два независимых буфера, буфер А 710 передачи и буфер B 711 передачи, чтобы хранить кодовые символы, необходимые для формирования нового повторения слота или продолжения слота. Следует отметить, что может быть использовано большее количество буферов передачи, согласно описанным здесь вариантам осуществления.

Точка 700 доступа передает пакет данных к терминалу 701 доступа. Принимая пакет данных, терминал 701 доступа может подать на элемент 725 управления скоростью передачи данных с обратной связью результирующие данные из элемента 722 оценки ОСПШ или, в качестве альтернативы, результирующие данные из декодера 720. Чтобы способствовать упорядоченной доставке декодированной информации из декодера 720 к протоколам верхнего уровня, может быть вставлен буфер 721, здесь не описанный. Для определения, следует ли формировать индикаторное сообщение, элемент 725 управления скоростью передачи данных с обратной связью может использовать результирующие данные из декодера 720 или из элемента 722 оценки ОСПШ. Индикаторное сообщение передается по обратной линии связи к точке 700 доступа, в которой декодер 714 индикатора БОС декодирует индикаторное сообщение и подает декодированное индикаторное сообщение на планировщик 712. Планировщик 712, декодер 713 УСД и декодер 714 индикатора БОС в точке 700 доступа могут быть реализованы как отдельные компоненты или с использованием единого процессора и памяти. Аналогично, декодер 720, буфер 721, элемент 722 оценки ОСПШ, элемент 723 управления скоростью передачи данных без обратной связи и элемент 725 управления скоростью передачи данных с обратной связью в терминале 701 доступа могут быть реализованы как отдельные элементы или могут быть объединены в едином процессоре с памятью.

Для вычисления долгосрочной статистики ошибок может быть вставлен элемент 724 управления скоростью передачи данных внешней обратной связи. Результаты таких статистических вычислений могут использоваться для определения набора параметров, которые могут использоваться для корректировки элемента 723 управления скоростью передачи данных без обратной связи и элемента 725 управления скоростью передачи данных с обратной связью.

Как было описано, согласно способу БОС адаптации скорости передачи данных может быть принято решение передать к точке доступа индикаторное сообщение, например индикаторное сообщение Остановить или индикаторное сообщение Продолжить. Этот способ обеспечивает механизм быстрой коррекции для компенсации погрешностей схемы управления скоростью передачи данных без обратной связи. Когда для декодирования пакета информации достаточно, передача пакета, занимающего несколько слотов, может быть остановлена. В качестве альтернативы, когда успешное декодирование не гарантируется, слот передаваемого пакета, занимающего несколько слотов, может быть повторен.

Способ БОС адаптации скорости передачи данных также повышает пропускную способность путем обеспечения активности схемы управления скоростью передачи данных без обратной связи в запрашивании передачи пакетов, занимающих один слот, на более высоких скоростях передачи данных, поскольку способ БОС адаптации скорости передачи данных обеспечивает возможность передачи слота данных продолжения, если пакет с высокой скоростью передачи данных не может быть успешно декодирован. Пропускная способность повышается также, когда способ БОС адаптации скорости передачи данных останавливает пакет, занимающий несколько слотов, раньше, чем предполагается согласно алгоритму управления скоростью передачи данных без обратной связи.

Например, схема управления скоростью передачи данных без обратной связи может быть разработана так, чтобы управление скоростью передачи данных без обратной связи выбирало высокие скорости передачи данных, используя пакеты, занимающие один слот, с частотой ошибок по пакетам (ЧОП) около 15% по окончании первого слота и, по большей мере, ЧОП в 1% по окончании слота продолжения. Слот продолжения должен добавить по меньшей мере 3 дБ к среднему ОСПШ, дополнительно к усилению при приеме на разнесенные антенны и уменьшению потерь при "прокалывании". Для пакетов, занимающих несколько слотов, алгоритм управления скоростью передачи данных без обратной связи может обеспечить ЧОП в 1% при нормальном окончании пакета. Следовательно, должна обеспечиваться большая вероятность успешной передачи пакета с меньшим количеством слотов, что соответствует скорости передачи данных более высокой, чем предполагалась. Дополнительно, слот продолжения, в случае необходимости, должен обеспечить дополнительный резерв для успешного декодирования, следовательно, уменьшая потребность в задержанной повторной передаче. Следует отметить, что значения ОСПШ для оптимальной эффективности будут меняться в соответствии с разными способам модуляции, реализуемыми в сети, так что возможная реализация различных значений ОСПШ в качестве пороговых значений не будет ограничивать возможности описанных здесь вариантов осуществления.

Дополнительно, решение о том, формировать ли сообщения Остановить, Продолжить, или не формировать индикацию БОС на основе вычислений ОСПШ, не должно использоваться очень активно, иначе вероятность, что алгоритм управления скоростью передачи данных с помощью обратной связи ошибочно примет, что пакет может правильно декодироваться, будет доминировать над вероятностью ошибок пакетов.

Выше описаны предпочтительные варианты осуществления, чтобы дать возможность специалистам в данной области техники изготовить или использовать настоящее изобретение. Для специалистов в данной области техники очевидны различные модификации этих вариантов осуществления, и определенные здесь общие принципы без особой изобретательности могут быть применены в отношении других вариантов осуществления. Следовательно, настоящее изобретение не ограничено показанными здесь вариантами осуществления, а предназначено для распространения в разных областях, согласно самому широкому объему, соответствующему принципам и новым признакам, описанным здесь.