ОБРАБОТКА ПАКЕТИРОВАННЫХ ДАННЫХ В МОБИЛЬНОЙ СИСТЕМЕ СВЯЗИ

Область техники
Изобретение относится к мобильной системе радиосвязи и, более конкретно, к способу обработки данных путем изменения мощности и скорости передачи битов в соответствии с условиями в канале между базовой станцией и мобильной станцией и требуемым качеством обслуживания (КО).

Предшествующий уровень техники
Стандарт IS-95 поддерживает услугу передачи речевых данных в реальном времени, которую определяют как услуга канала связи. Услуги каналов связи могут рассматриваться как специальный случай услуг пакетной передачи данных в том смысле, что специализированные каналы трафика и управления в типовом случае выделяются мобильной станции на продолжительные периоды времени в течение сеансов услуги каналов связи. Это приводит к снижению эффективности использования пропускной способности эфирного интерфейса. Однако некоторые виды услуг, чувствительных к задержкам, такие как применения, связанные с передачей видеоданных, требуют специализированного канала в течение длительности вызова. Такая услуга канала связи может характеризоваться тем, что она обеспечивает последовательную передачу вводимых данных канала. В противоположность стандарту IS-95 мобильная система связи, основанная на стандарте IMT-2000, поддерживающая высокую скорость передачи битов, может обеспечить услугу пакетной передачи данных для большого объема данных, таких как движущаяся картинка и изображение, с использованием дополнительного канала. Пакетированные данные передаются в виде не последовательных данных пакетного сигнала, в то время как данные канала, соответствующего стандарту IS-95, передаются как последовательные речевые данные. Кроме того, для услуги пакетной передачи данных, определяемой стандартом IMT-2000, требуется максимизировать пропускную способность при удовлетворении требований различных скоростей передачи битов, необходимых пользователям. В противоположность этому, в стандарте IS-95 для услуги передачи речевых данных требуется обеспечить одинаковое обслуживание всех пользователей независимо от условий канала. Для удовлетворения требования одинакового обслуживания согласно стандарту IS-95 система назначает более высокую мощность для мобильной станции, находящейся в плохих условиях канала. Однако такой способ не может быть использован для максимизации пропускной способности передачи данных для услуги пакетной передачи данных.

Если способ обработки последовательных данных для услуги канала связи применить к услуге пакетной передачи, при которой данные передаются не последовательно, то трудно максимизировать скорость передачи битов пакетированных данных, что приводит к снижению эффективности обработки и эффективности канала.

Кроме того, вышеуказанная проблема обработки данных возникает и в процессе переключения каналов связи. Более конкретно, способ переключения каналов связи в существующей мобильной системе связи, обеспечивающей услугу канала связи, комбинирует или селектирует одни и те же данные, передаваемые одновременно по меньшей мере от двух мобильных станций, участвующих в процедуре переключения каналов связи. Если этот способ переключения каналов связи применить к услуге пакетной передачи данных, то трудно адаптивным образом оптимизировать скорость передачи битов в соответствии с условиями в канале, что приводит к снижению пропускной способности пакетной передачи. Поэтому чтобы обеспечить предоставление услуги пакетной передачи данных, способ передачи данных и способ переключения каналов связи должны быть модифицированы для удовлетворения требований к характеристикам пакетированных данных. В частности, необходим новый способ распределения мощности для прямой линии связи к мобильной станции и установления тракта передачи данных, проходящего через базовую станцию.

Сущность изобретения
Поэтому задачей настоящего изобретения является создание способа обработки данных для пакетной передачи данных в мобильной системе связи, при котором мобильная станция оценивает условия в канале с использованием сигнала, переданного от базовой станции, и передает информацию о статусе канала к базовой станции, а базовая станция затем назначает более высокую мощность для мобильной станции с хорошими условиями канала, в зависимости от информации о статусе канала, и передает данные к мобильной станции с назначенной мощностью.

Другой задачей настоящего изобретения является создание способа обработки данных для пакетной передачи данных в мобильной системе связи, при котором мобильная станция оценивает условия в канале с использованием сигнала, переданного от базовой станции, и передает информацию о статусе канала к базовой станции, а базовая станция затем передает данные к мобильной станции с хорошими условиями канала с более высокой скоростью передачи битов в зависимости от информации о статусе канала.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание способа обработки данных для пакетной передачи данных, при котором мобильная станция передает информацию о статусе канала к базовой станции и принимает данные с указателем скорости передачи, который базовая станция передала в ответ на информацию о статусе канала, чтобы быстро адаптироваться к переменной скорости передачи битов.

Кроме того, задачей настоящего изобретения является создание способа обработки данных для пакетной передачи данных в мобильной системе связи, при котором мобильная станция определяет скорости передачи битов и мощность в зависимости от весового коэффициента, соответствующего типу данных услуги.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание способа обработки данных для пакетной передачи данных в мобильной системе связи, при котором для максимизации пропускной способности для пакетированных данных в процессе переключения каналов связи контроллер базовых станций передает раздельно различные данные к базовым станциям, участвующим в процедуре переключения каналов связи, а базовые станции принимают информацию о статусе каналов и передают пакетированные данные к мобильной станции, только если канал находится в хороших условиях.

Также задачей настоящего изобретения является создание способа обработки данных для пакетной передачи данных в мобильной системе связи, при котором для максимизации пропускной способности для пакетированных данных в процессе переключения каналов связи контроллер базовых станций передает одни и те же данные к базовым станциям, участвующим в процедуре переключения каналов связи, а базовые станции принимают информацию о статусе каналов и передают пакетированные данные к мобильной станции, только если канал находится в хороших условиях.

Для достижения указанных результатов предложено устройство обработки пакетированных данных для мобильной системы связи. Базовая станция содержит приемник информации о статусе канала, предназначенный для приема от мобильной станции информации о статусе канала для прямого канала; контроллер передачи дополнительного канала для определения скорости передачи битов мобильной станцией в соответствии с информацией о статусе канала, передатчик дополнительного канала для передачи данных к мобильной станции со скоростью передачи битов, определенной контроллером передачи дополнительного канала; и передатчик указателя скорости для формирования указателя скорости, содержащего информацию об определенной скорости передачи битов и передачи сформированного указателя скорости к мобильной станции. Мобильная станция содержит измеритель статуса канала для определения мощности сигнала, принятого по каналу пилот-сигнала, для измерения статуса канала; передатчик информации о статусе канала для формирования информации статуса канала в соответствии с измеренным статусом канала и передачи информации статуса канала к базовой станции; и приемник дополнительного канала для определения скорости передачи битов, переданных с переменной скоростью от базовой станции, и приема данных с определенной скоростью передачи битов.

Краткое описание чертежей
Вышеуказанные задачи, признаки и преимущества настоящего изобретения поясняются в последующем детальном описании, иллюстрируемом чертежами, на которых представлено следующее:
Фиг. 1 - блок-схема, иллюстрирующая мобильную систему связи, в которой применяется способ переключения каналов связи, согласно возможному варианту осуществления изобретения;
Фиг. 2 - диаграмма, иллюстрирующая процедуру, согласно которой базовая станция передает пакетированные данные к мобильным станциям, основываясь на информации о статусе канала, принятой от мобильных станций, в соответствии с возможным вариантом осуществления изобретения;
Фиг.3 - блок-схема, иллюстрирующая канальную карту для базовой станции в соответствии с возможным вариантом осуществления изобретения;
Фиг. 4 - блок-схема, иллюстрирующая способ переключения каналов связи, в котором различные данные передаются отдельно к двум станциям в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения;
Фиг. 5 - блок-схема, иллюстрирующая многоотводную конфигурацию для мобильной станции, для отдельного приема различных данных в соответствии с возможным вариантом осуществления изобретения;
Фиг. 6 - блок-схема, иллюстрирующая процедуру передачи сообщения о статусе канала в процессе переключения каналов связи в соответствии с возможным вариантом осуществления изобретения;
Фиг. 7A-7D - блок-схемы алгоритмов, иллюстрирующие способ переключения каналов связи в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения, выполняемый контроллером базовых станций, базовой станцией и мобильной станцией соответственно;
Фиг. 8 - диаграмма, иллюстрирующая способ передачи разделенных различных данных, сохраненных в буферах двух базовых станций, в соответствии с возможным вариантом осуществления изобретения;
Фиг.9 - диаграмма, иллюстрирующая способ ретрансляции задержанных данных к одной базовой станции, когда другая базовая станция имеет плохие условия в канале, в соответствии с возможным вариантом осуществления изобретения;
Фиг. 10 - диаграмма, иллюстрирующая способ передачи данных в противоположном порядке для случая, когда одна из базовых станций имеет плохие условия в канале, в соответствии с возможным вариантом осуществления изобретения;
Фиг.11 - блок-схема, иллюстрирующая способ переключения каналов связи, в котором одинаковые данные передаются к двум станциям в соответствии с вторым вариантом осуществления изобретения;
Фиг. 12 - диаграмма, иллюстрирующая структуру кадра, который мобильная станция передает к базовой станции по обратному каналу, для сообщения о статусе канала в соответствии с возможным вариантом осуществления изобретения;
Фиг. 13 - диаграмма, иллюстрирующая способ передачи одинаковых данных, сохраненных в буферах двух базовых станций, в соответствии с возможным вариантом осуществления изобретения;
Фиг. 14 - диаграмма, иллюстрирующая способ определения момента передачи данных в соответствии с возможным вариантом осуществления изобретения;
Фиг. 15А-15С - блок-схемы алгоритмов, иллюстрирующие способ переключения каналов связи для передачи одних и тех же данных по меньшей мере к двум базовым станциям в соответствии с возможным вариантом осуществления изобретения;
Фиг. 16 - блок-схема алгоритма, иллюстрирующая первый способ повторной передачи не переданных данных, когда одна из двух базовых станций не смогла передать данные, в соответствии с возможным вариантом осуществления изобретения;
Фиг. 17 - блок-схема алгоритма, иллюстрирующая второй способ повторной передачи не переданных данных, когда одна из двух базовых станций не смогла передать данные, в соответствии с возможным вариантом осуществления изобретения;
Фиг. 18А-18С - блок-схемы алгоритмов, иллюстрирующие первый способ повторной передачи не переданных данных по Фиг.16, выполняемый контроллером базовых станций, базовой станцией и мобильной станцией соответственно;
Фиг. 19А - диаграмма, иллюстрирующая способ ввода указателя скорости передачи в дополнительный канал для передачи пользовательских данных в соответствии с возможным вариантом осуществления изобретения;
Фиг. 19В - диаграмма, иллюстрирующая способ ввода указателя скорости передачи в отдельный канал в соответствии с возможным вариантом осуществления изобретения;
Фиг.20 - блок-схема, иллюстрирующая базовую станцию и мобильную станцию, выполненные с возможностью поддержки эффективной прямой пакетной передачи в соответствии с возможным вариантом осуществления изобретения;
Фиг.21 - блок-схема алгоритма, иллюстрирующая работу базовой станции для ввода указателя скорости передачи в соответствии с возможным вариантом осуществления изобретения;
Фиг.22 - блок-схема алгоритма, иллюстрирующая работу мобильной станции в соответствии с возможным вариантом осуществления изобретения;
Фиг. 23 - блок-схема алгоритма, иллюстрирующая процедуру сообщения о статусе канала мобильной станции в соответствии с возможным вариантом осуществления изобретения;
Фиг. 24 - блок-схема алгоритма, иллюстрирующая процедуру определения скорости передачи базовой станции в соответствии с возможным вариантом осуществления изобретения.

Детальное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения
Предпочтительный вариант осуществления изобретения будет описан ниже со ссылками на иллюстрирующие чертежи. При этом хорошо известные функции или устройства детально не описываются, чтобы не загромождать описание изобретения ненужными подробностями. Предпочтительный вариант осуществления изобретения может быть определен в общем виде следующим образом.

Для максимизации пропускной способности пакетной передачи данных мобильная станция принимает сигнал, переданный базовой станцией, для определения условий в канале к базовой станции и передает соответствующую информацию о статусе канала к базовой станции. После приема информации о статусе канала от множества мобильных станций базовая станция передает пакетированные данные к мобильным станциям с различными скоростями передачи битов согласно условиям в соответствующих каналах к мобильным станциям. Детальное описание приводится ниже со ссылками на фиг.2.

Согласно фиг. 2 мобильная система связи содержит множество мобильных станций 109-111, каждая из которых осуществляет связь с базовой станцией 105, причем базовая станция 105 передает пакетированные данные к мобильным станциям 109-111 на основе информации о статусе каналов, принятой от мобильных станций, в соответствии с возможным вариантом осуществления изобретения.

Фиг.2 иллюстрирует состояние, при котором мобильные станции передают сообщения о статусе прямого канала (т.е. "Статус канала") к базовой станции посредством услуги пакетной передачи. Прямой канал может представлять собой канал пилот-сигнала или канал трафика. Канал пилот-сигнала представляет собой общий канал, по которому базовая станция передает пилот-сигнал к мобильной станции и обеспечивает возможность мобильной станции выполнять непрерывный мониторинг статуса канала. Мобильная станция измеряет мощность канала пилот-сигнала или канала трафика для формирования информации о статусе канала.

Информация о статусе канала может варьироваться в соответствии с целевым каналом, используемым для измерений, методом измерений канала, методом кодирования измеренного значения и количеством информационных битов. Кроме того, способ передачи информации о статусе канала от мобильной станции к базовой станции может также варьироваться. В данном случае ссылки будут делаться на различные возможные варианты осуществления.

Например, информация о статусе канала может представлять собой бит информации о статусе канала, генерируемый путем определения мощности пилот-сигнала или колебаний его мощности. Способ генерирования бита информации о статусе канала будет описан ниже более детально.

В качестве другого примера информация о статусе канала может представлять собой бит контроля мощности. Мобильная станция может генерировать бит контроля мощности путем измерения мощности канала трафика или канала пилот-сигнала. Описываемый способ генерирования бита контроля мощности, основанный на измерении мощности пилот-сигнала в мобильной станции, может быть таким, как представлено в заявке на патент Кореи 98022219 заявителя настоящего изобретения. Мобильная станция может передавать бит контроля мощности для сообщения о статусе канала по обратному каналу пилот-сигнала.

Для быстрой адаптации к колебаниям в состоянии (или в условиях) канала используется кадр длительностью 1,25 мс или 2,5 мс, который существенно короче, чем кадр длительностью 20 мс или 5 мс для услуги канала связи. В частности, для дополнительного канала, передающего пакетированные данные с высокой скоростью, может использоваться кадр длительностью 1,25 мс. Кроме того, по отношению к передаче информации, в целях сообщения о статусе канала, вместо передачи одного бита (или бита контроля мощности) с частотой 800 Гц за 1,25 мс по обратному каналу может использоваться способ передачи нескольких битов, представляющих множество уровней в пределах 1,25 мс, или, как вариант, передачи индивидуальных битов с более высокой скоростью передачи. Т. е. помимо передачи бита контроля мощности с частотой 800 Гц по обратному каналу информация о статусе канала может передаваться по обратному каналу со скоростью 9,6 Кбит/с, 4,8 Кбит/с, 2,4 Кбит/с, 1,2 Кбит/с. Обратный канал для передачи информации о статусе канала может представлять собой обратный специализированный канал управления или отдельный канал передачи сообщений о статусе. Отдельный канал передачи сообщений о статусе может представлять собой отдельный канал, использующий коды Уолша. Для быстрого применения информации о статусе канала сообщение о статусе канала предпочтительно передается без канального кодирования. Например, в случае, когда передаются многоуровневые биты со скоростью 4,8 Кбит/с, поскольку 6 битов информации могут быть переданы за 1,25 мс, можно осуществить передачу сообщения о статусе канала с 64 уровнями, что характеризуется более высокой точностью по сравнению со случаем использования двух уровней. Кроме того, если индивидуальные уровни, представляющие ±1, передаются со скоростью 4,8 Кбит/с, то значение, характеризующее статус канала, обновляется путем контроля статуса канала каждые 0,208 мс, т.е. чаще, чем через 1,25 мс. При передаче информации статуса канала с более высокой скоростью передачи могут применяться различные способы кодирования, чтобы эффективным образом использовать биты, представляющие информацию статуса канала.

В отношении генерирования информации статуса канала для мобильной станции имеется возможность использовать способ представления измеренного уровня пилот-сигнала в прямом канале в виде накопленного значения N битов информации о статусе канала и весового коэффициента, применяемого при суммировании последних битов информации о статусе канала. Т.е. разность T(i) между значением мощности пилот-сигнала, измеренной в данный момент времени (т.е. в момент времени Т1), и опорным значением, что представляет собой бит информации о статусе канала (CBS), определенный в текущий момент времени, может быть представлена в виде:

где CSB(j) - бит информации о статусе канала в момент J, "а2 - постоянная, больше или равная нулю Поэтому для генерирования нового бита информации о статусе канала CSB(i) в данный момент времени Т1 новый бит информации о статусе канала CSB(i) определяется как +1 или -1, так что сумма T(i+l) N предшествующих битов информации о статусе канала, включая новый бит информации о статусе канала CSB(i), более точно аппроксимирует измеренное значение для общего пилот-сигнала. Здесь е^-а(i-j) представляет собой член, выражающий весовой коэффициент, применяемый при суммировании последних битов информации о статусе канала. Если "а" больше нуля, то большее число последних битов суммируются с более ослабленными весовыми коэффициентами, а если "а" равно нулю, то все биты информации о статусе канала суммируются с одинаковым весовым коэффициентом. Если мобильная станция передает биты информации о статусе канала, генерируемые, как указано выше, к базовой станции для передачи сообщения о статусе канала, то базовая станция накапливает принимаемые биты информации о статусе канала в соответствии с уравнением (1) для определения статуса канала. Этот способ индикации информации о статусе канала имеет преимущества, состоящие в том, что если даже один или несколько битов информации о статусе канала будут ошибочными, ошибки не накапливаются, так что биты информации о статусе канала восстанавливаются в их нормальное состояние после прохождения заданного числа битов информации о статусе канала.

В качестве способа индикации информации о статусе канала может быть использован способ адаптивной дифференциальной импульсно-кодовой модуляции (АДИКМ), который кодирует разность между значением выборки, адаптивно оцененной из предыдущих выборок, и текущим значением выборки. Поскольку данный способ хорошо известен из предшествующего уровня техники, его детальное описание будет опущено.

В качестве еще одного способа индикации информации о статусе канала может быть использован способ дельта-модуляции (ДМ), который кодирует разность между значением выборки, адаптивно оцененной из предыдущих выборок, и текущим значением выборки как один бит. Поскольку данный способ также хорошо известен из предшествующего уровня техники, его детальное описание будет опущено.

Для быстрой адаптации к статусу канала, как указано выше, используется кадр длительностью 1,25 мс. Однако можно варьировать длину кадра в соответствии с выбранной скоростью передачи битов. Например, для относительно низкой скорости передачи битов (например, 9,6 Кбит/с) может использоваться кадр длительностью 20 мс; для промежуточной скорости передачи битов (например, 38,4 Кбит/с) может быть использован кадр длительностью 5 мс; и для относительно высокой скорости передачи битов (например, 307,2 Кбит/с) может использоваться кадр длительностью 1,25 мс. В таблице представлены числа битов на кадр в соответствии со скоростью передачи битов и длительностью кадра. В таблице выделенные жирным шрифтом числа обозначают число битов на кадр для комбинаций скоростей передачи и длительностей кадра, которые могут поддерживаться.

Перед описанием процедуры переключения каналов связи между двумя или более базовыми станциями будет описана работа базовых станций со ссылками на фиг. 2. Поскольку соответствующие базовые станции выполняют одни и те же операции, то для упрощения будет приведено описание работы только базовой станции 105.

Для максимизации пропускной способности пакетной передачи данных базовая станция 105 принимает сообщения о статусе канала для соответствующих прямых каналов от мобильных станций 109 и 111 в каждом кадре, как показано на фиг. 2. Базовая станция 105 должна определять распределение мощности для каждой мобильной станции, к которой устанавливается линия радиосвязи, и скорость передачи в битах соответственно условиям в канале, оцененным мобильной станцией. Ниже приведено описание способа определения распределения мощности и скоростей передачи битов для соответствующих мобильных станций. Способ определения распределения мощности и скорости передачи битов может быть разделен на три метода следующим образом.

В первом способе определения распределения мощности и скорости передачи битов после приема от мобильной станции сообщения о статусе канала для прямого канала базовая станция 105 назначает свою мощность передачи к данной мобильной станции из множества мобильных станций, находящейся в наилучших условиях канала, т.е. к мобильной станции, для которой базовая станция может обеспечить наивысшую скорость передачи битов при минимальной мощности передачи в течение следующего кадра. Например, согласно фиг.2, если мобильная станция 109 находится в лучших условиях канала, чем мобильная станция 111, то базовая станция 105 концентрирует свою мощность передачи в следующем кадре для данных, которые передаются к мобильной станции 109 посредством дополнительного канала.

Более конкретно, после приема сообщений о статусе канала от мобильных станций 109 и 111 базовая станция 105 вычисляет значение мощности, требуемое для передачи данных к соответствующим мобильным станциям 109 и 111 при скорости 1 Кбит/с, причем вычисленное значение мощности основывается на накопленном значении битов контроля мощности, переданных от каждой мобильной станции в соответствующих сообщениях о статусе канала. В данном случае полная мощность передачи базовой станции 105 есть сумма значений, полученных для мобильных станций 109 и 111, путем умножения скоростей передачи битов для мобильных станций 109 и 111 на значения мощности для передачи данных к мобильным станциям 109 и 111 при скорости 1 Кбит/с. При этом условии базовая станция 105 назначает мощность передачи так, чтобы максимизировать сумму скоростей передачи битов для мобильных станций 109 и 111. При этом можно назначить всю мощность передачи для мобильной станции 109, которая находится в наилучших условиях канала, т.е. мобильной станции 109, к которой базовая станция 105 может передавать данные с наименьшей мощностью при скорости 1 Кбит/с. Это назначение мощности выполняется заново для каждого кадра. В алгебраическом выражении, если полная мощность передачи базовой станции равна Р_т= P₁+P₂+. .. P_N (где P₁, Р₂... P_N - мощности соответственно первой, второй,... и N-й мобильных станций), задача состоит в вычислении вектора Р={ P₁+P₂+. . . Р_N}, который максимизирует сумму BR(1)+BR(2)+... BR(N) скоростей передачи битов для соответствующих мобильных станций. Мощность P_b ^R(i) (или отношение сигнал/шум Eb/No), требуемая для передачи данных при скорости 1 Кбит/с, представляет собой значение, известное в базовой станции для соответствующих линий связи. С точки зрения базовой станции максимизация пропускной способности может быть определена следующим образом:
При заданном

максимизировать
Для общего решения уравнения (2) P_k=Р_T для i и k, которые минимизируют значение P_b ^R(i), и P_i(k)= 0 для остальных i. Если скорость передачи битов BR(k), удовлетворяющая заданному условию BR(k) □P

Распределение мощности базовой станции в зависимости от условий в канале увеличивает скорость передачи битов для мобильной станции 109 в хороших условиях канала и снижает скорость передачи битов для мобильной станции 111 в плохих условиях канала.

Во втором методе, предложенном для решения данной проблемы, базовая станция распределяет свою мощность так, чтобы максимизировать скорость передачи в битах, зависящую от условий в канале, умноженную на весовой коэффициент w(i), зависящий от качества обслуживания (КО) мобильной станции. Весовой коэффициент определяется согласно качеству обслуживания, требуемому соответствующей мобильной станцией. Это можно оптимизировать в соответствии со следующим уравнением:
При заданном

максимизировать
Базовая станция распределяет мощность согласно данной формуле максимизации и затем передает данные с мощностью, назначенной для i-й мобильной станции при возможной скорости передачи битов BR(i)=Pi/ P_b ^R(i).

В третьем методе базовая станция 105 назначает фиксированную мощность соответствующим мобильным станциям и затем переменным образом устанавливает скорость передачи битов согласно условиям в канале, который контролируется в реальном времени. После приема сообщения о статусе канала для прямого канала базовая станция 105 передает данные к мобильной станции в хороших условиях канала при более высокой скорости передачи битов и к мобильной станции в плохих условиях канала при более низкой скорости передачи битов по дополнительному каналу в следующем кадре. Например, согласно фиг.2, если мобильная станция 109 имеет хорошие условия в канале, то базовая станция 105 передает данные к мобильной станции 109 с более высокой скоростью передачи битов и передает данные к мобильной станции 111, имеющей относительно плохие условия в канале, при более низкой скорости передачи битов.

Более конкретно, в третьем методе распределения мощности и определения скорости передачи битов базовая станция назначает один и тот же фиксированный уровень мощности для соответствующих мобильных станций. После приема сообщений о статусе канала от мобильных станций 109 и 111 базовая станция 105 вычисляет скорости передачи битов для соответствующих мобильных станций 109 и 111 на основе сообщений о статусе канала. Например, скорость передачи битов может быть определена на основе накопленного значения битов контроля мощности, переданных от мобильной станции в сообщениях о статусе каналов, и фиксированной мощности, назначенной мобильной станции. Более конкретно, скорость передачи битов определяется как прямо пропорциональная назначенной фиксированной мощности и обратно пропорциональная накопленному значению битов управления мощностью. В данном случае накопленное значение битов управления мощностью обновляется с каждым кадром в соответствии с условиями в канале и скорость передачи битов также обновляется с каждым кадром в соответствии с условиями в канале.

При адаптивном определении скорости передачи битов в каждом кадре базовая станция использует фиксированную мощность, назначенную целевой мобильной станции, и информацию о статусе канала, полученную от целевой мобильной станции в предыдущем кадре. Информация о статусе канала может представлять собой, например, уровень общего пилот-сигнала. Переменная скорость передачи битов, определяемая как скорость на бит, может быть выражена следующим образом:
Скорость на бит = К • (мощность) • (уровень общего пилот-сигнала) (4)
где К - постоянная, а уровень общего пилот-сигнала обратно пропорционален накопленному значению битов контроля мощности.

Как описано выше, если базовая станция передает данные к мобильной станции с назначенной мощностью для одного кадра, то скорость передачи битов адаптивно определяется в соответствии с условиями в канале.

Если скорость передачи битов адаптивно определяется, как описано выше, то мобильная станция должна определять переменную скорость передачи, чтобы принимать данные. Для определения переменной скорости передачи мобильная станция может использовать следующие два метода.

В первом методе мобильная станция может выполнять обнаружение "вслепую" для приема данных переменной скорости. Для реализации обнаружения вслепую мобильная станция выполняет обнаружение данных для всех возможных скоростей передачи битов и затем селектирует данные со скоростью, подтвержденной проверкой циклическим избыточным кодом.

Во втором методе базовая станция передает информацию о скорости передачи битов к мобильной станции по прямому каналу. Базовая станция может передать указатель скорости по дополнительному каналу для передачи пользовательских данных, как показано на фиг.19А. Указатель скорости может включать в себя несколько битов указания скорости, введенных в кадр данных в предварительно определенных позициях. В данном случае биты указания скорости могут передаваться с фиксированными периодами (или с фиксированной частотой следования), а также могут быть распределены в пределах кадра для получения эффекта диверсификации с временным переключением. Более конкретно, базовая станция вводит биты указания скорости в данные кадра, передаваемые по дополнительному каналу для передачи битов указания скорости. Для введения указателя скорости в каждый кадр, требуется средство для генерирования указателя скорости и средство для ввода указателя скорости.

Например, средство для генерации указателя скорости может генерировать указатель скорости следующим образом.

Базовая станция может включать соответствующую информацию кода Уолша с указателем скорости, передаваемым к мобильной станции. Код Уолша используется для выделения прямых каналов. Примитивный код Уолша минимальной длины используется на максимальной скорости передачи. При скорости передачи битов в 1/N раз меньше максимальной скорости передачи используется примитивный код Уолша или инверсный примитивный код Уолша, который повторен N раз в соответствии с определенной конфигурацией. Поэтому базовая станция может заранее присвоить примитивный код Уолша мобильной станции в начале обслуживания и передавать информацию периодически повторяющейся конфигурации из примитивного кода Уолша вместе с указателем скорости в каждом кадре. Мобильная станция затем комбинирует значения примитивных символов, полученные путем умножения примитивного кода Уолша на принятый сигнал, согласно повторяющейся конфигурации, для определения значений символов, согласованных со скоростью. Например, мобильная станция, которой присвоен примитивный код Уолша "+1+1-1-1", последовательно умножает "+1+1-1-1" на принятый 4-элементный сигнал и интегрирует умноженный сигнал для получения примитивного символа S1. Мобильная станция затем снова последовательно умножает "+1+1-1-1" на принятый 4-элементный сигнал и интегрирует умноженный сигнал для получения примитивного символа S2. Затем мобильная станция определяет информацию о скорости передачи и анализирует полученную информацию о скорости передачи. В результате анализа, если скорость равна 1/2 максимальной скорости и повторяющаяся конфигурация есть "+1+1", то мобильная станция определяет значение символа для соответствующей скорости как S1+S2. Кроме того, если повторяющаяся конфигурация есть "+1-1", то мобильная станция определяет значение символа для соответствующей скорости как S1-S2. В другом способе назначения кодов Уолша базовая станция может назначить код Уолша максимальной длины соответственно минимальной скорости передачи для соответствующих мобильных станций в начале обслуживания и указать одной из мобильных станций с использованием кода Уолша меньшей длины, полученного комбинацией кодов Уолша более низкого уровня, на использование кода Уолша более высокого уровня, представляющего собой элемент кода Уолша максимальной длины, при скорости передачи, превышающей минимальную скорость передачи. В данном случае мобильная станция может однозначно определить соответствующий код Уолша из информации о скорости.

При использовании нескольких длительностей кадров базовая станция может уведомить о длительности кадра, которую надлежит использовать в мобильной станции, с помощью сообщения специализированного канала управления. Если длина кода однозначно определена в соответствии со скоростью, то можно различать длину кода в зависимости только от указателя скорости, без использования отдельного указания длительности кадра.

Кроме того, для реализации средства для ввода указателя скорости в данные кадра в дополнительном канале может использоваться мультиплексор.

На фиг. 20 представлены блок-схемы базовой станции и мобильной станции, выполненные с возможностью эффективной прямой пакетной передачи данных согласно возможному варианту осуществления изобретения.

Согласно фиг. 20 ссылочной позицией 200 обозначена базовая станция, а ссылочной позицией 300 - мобильная станция. Базовая станция 200 включает в себя контроллер 205 передачи дополнительного канала, передатчик 201 общего пилот-сигнала, приемник 203 информации о статусе канала передатчик 207 указателя скорости и передатчик дополнительного канала 209. Передатчик 201 общего пилот-сигнала непрерывно передает общий пилот-сигнал по прямому каналу пилот-сигнала. Приемник 203 информации о статусе канала принимает сообщение о статусе канала, которое передала мобильная станция в ответ на общий пилот-сигнал, и выдает информацию о статусе канала в контроллер 205 передачи дополнительного канала. После приема информации о статусе канала от приемника 203 информации о статусе канала контроллер 205 передачи дополнительного канала определяет мощность, длительность кадра и скорость передачи данных для передачи к мобильной станции 300, которая передала сообщение о статусе канала. Контроллер 205 передачи дополнительного канала позволяет передатчику 209 дополнительного канала передать данные с использованием определенной мощности, длительности кадра и скорости передачи данных. Передатчик 209 дополнительного канала передает данные при управлении от контроллера 205 передачи дополнительного канала. Базовая станция может передать указатель скорости вместе с передачей данных путем ввода указателя скорости в данные, как показано на фиг.19А. Кроме того, базовая станция 200 может включать в себя передатчик 207 указателя скорости для передачи указателя скорости по отдельному каналу. Передатчик 207 указателя скорости при управлении от контроллера 205 передачи дополнительного канала генерирует указатель скорости и передает полученный указатель скорости по каналу, который расширен за счет использования отдельного кода Уолша. Указатель скорости может включать в себя информацию о скорости передачи, номере кода Уолша и длительности кода Уолша.

Мобильная станция 300 содержит измеритель 301 статуса канала, передатчик 303 информации о статусе канала, приемник 305 указателя скорости передачи и приемник 307 дополнительного канала. Измеритель 301 статуса канала принимает пилот-сигнал по прямому общему каналу пилот-сигнала, измеряет уровень принятого пилот-сигнала для выдачи информации о статусе канала передатчику 303 информации о статусе канала. Передатчик 303 информации о статусе канала передает к базовой станции 200 информацию о статусе канала, обеспеченную измерителем 301 статуса канала. Приемник 307 дополнительного канала определяет длительность кадра и скорость передачи битов из принятого сигнала и принимает данные с использованием полученных значений длительности кадра и скорость передачи битов.

На фиг.21 представлена процедура, в соответствии с которой базовая станция вводит указатель скорости в данные для передачи в соответствии с возможным вариантом осуществления изобретения.

Согласно фиг. 21 базовая станция генерирует общий пилот-сигнал с использованием передатчика 201 общего пилот-сигнала и непрерывно передает этот сигнал по прямому каналу пилот-сигнала на этапе 400. Базовая станция на этапе 402 принимает информацию о статусе канала, переданную от мобильной станции в ответ на общий пилот-сигнал, с использованием приемника 203 информации о статусе канала. После приема информации о статусе канала от мобильной станции базовая станция на этапе 404 проверяет буфер 113 канальной платы (фиг. 3) для определения того, имеются ли в нем какие-либо буферизованные данные для передачи к мобильной станции. На этапе 406, если в нем имеются буферизованные данные для передачи к мобильной станции, базовая станция определяет мощность, длительность кадра и скорость передачи битов в соответствии с информацией о статусе канала, принятой на этапе 402. После определения мощности, длительности кадра и скорости передачи битов базовая станция на этапе 408 передает данные с использованием передатчика 209 дополнительного канала. При этом базовая станция может оптимальным образом ввести в данные указатель скорости, чтобы передать указатель скорости.

На фиг.22 представлена блок-схема, иллюстрирующая работу мобильной станции в соответствии с возможным вариантом осуществления изобретения. Согласно фиг.22 мобильная станция на этапе 502 измеряет уровень общего пилот-сигнала, принятого по общему каналу пилот-сигнала, с использованием измерителя 301 статуса канала. После измерения уровня общего пилот-сигнала мобильная станция на этапе 504 контролирует измеритель 301 статуса канала для формирования информации о статусе канала. Сформированная информация о статусе канала на этапе 506 передается к базовой станции с помощью передатчика 303 информации о статусе канала в мобильной станции. После передачи информации о статусе канала мобильная станция на этапе 508 контролирует дополнительный канал для определения факта приема данных от базовой станции. Если данные приняты по дополнительному каналу, то мобильная станция на этапе 510 обнаруживает указатель скорости передачи битов в принятых данных и затем на этапе 512 выполняет демодуляцию и декодирование принятых данных в соответствии с полученной скоростью передачи.

В другом способе базовая станция может передать указатель скорости по отдельному каналу, как показано на фиг.19В. В этом случае базовая станция должна включать в себя передатчик 207 указателя скорости для передачи указателя скорости передачи по отдельному каналу к мобильной станции при управлении от контроллера 205 передачи дополнительного канала. Отдельный канал может представлять собой канал указания скорости, использующий отдельный код.

Кроме того, мобильная станция должна включать в себя приемник 305 указания скорости, который принимает указатель скорости от передатчика 207 указателя скорости в базовой станции по отдельному каналу и определяет мощность, длительность кадра и скорость передачи битов принимаемых данных путем анализа указателя скорости.

Приемник 305 указателя скорости выдает информацию о мощности, длительности кадра и скорости передачи битов в приемник 307 дополнительного канала. Приемник 307 дополнительного канала затем принимает данные в соответствии с длительностью кадра и скоростью передачи битов и выполняет демодуляцию и декодирование принятых данных.

На фиг. 23 представлена процедура передачи сообщения о статусе канала мобильной станцией. Здесь описание приводится применительно к варианту осуществления, в котором информация о статусе канала представлена битом информации о статусе канала. Мобильная станция на этапе 520а принимает общий пилот-сигнал для измерения уровня принятого общего пилот-сигнала. Затем на этапе 520b мобильная станция вычисляет накопленное значение Т из N предыдущих битов информации о статусе канала в соответствии с уравнением (1). Затем мобильная станция на этапе 520с сравнивает вычисленное значение Т с разностным значением, полученным путем вычитания опорного значения из измеренного значения общего пилот-сигнала. Если разностное значение больше, чем значение Т, то мобильная станция на этапе 520d устанавливает бит информации о статусе канала на +1. В противном случае, если разностное значение не больше, чем значение Т, то мобильная станция на этапе 520е устанавливает бит информации о статусе канала на -1. После этого мобильная станция на этапе 520 f передает бит информации о статусе канала к базовой станции.

Фиг.24 иллюстрирует процедуру определения скорости базовой станцией. Согласно фиг.24 предполагается, что имеются три скорости: СКОРОСТЬ 1, СКОРОСТЬ 2 и СКОРОСТЬ 3, причем СКОРОСТЬ 1 > СКОРОСТЬ 2 > СКОРОСТЬ 3. На практике, однако, могут использоваться и дополнительные значения скорости, что входит в объем изобретения. Кроме того, предполагается, что информация о статусе канала представлена битом информации о статусе канала.

Согласно фиг. 24 базовая станция на этапе 410а накапливает N предыдущих битов информации о статусе канала, принятых от мобильной станции, для получения информации об уровне общего пилот-сигнала. После получения информации о статусе канала базовая станция на этапе 410b определяет скорость с использованием информации о статусе канала. Для определения скорости базовая станция сначала вычисляет скорость на бит, которая пропорциональна мощности передачи и уровню общего пилот-сигнала, т.е. определяется следующим образом:
Скорость на бит = К * (мощность передачи) * (уровень общего пилот-сигнала), где К - постоянная пропорциональности.

После этого на этапе 410с определяется, больше или равна вычисленная скорость на бит максимальной скорости, т.е. СКОРОСТИ 3. Если скорость на бит не больше и не равна максимальной скорости, т.е. СКОРОСТИ 3, то на этапе 410g определяется, больше или равна вычисленная скорость на бит второй по величине скорости, т.е. СКОРОСТИ 2. Если скорость на бит не больше и не равна второй по величине скорости, т.е. СКОРОСТИ 2, то на этапе 410j определяется, больше или равна скорость на бит третьей по величине скорости, т.е. СКОРОСТИ 1. Если скорость на бит не больше и не равна третьей по величине скорости, т.е. СКОРОСТИ 1, то на этапе 410m скорость на бит устанавливается в "0", что означает отсутствие передачи данных.

В противном случае, если скорость на бит больше или равна одной из заданных скоростей (т. е. СКОРОСТИ 1, СКОРОСТИ 2 или СКОРОСТИ 3), то процедура переходит на один из этапов 410d, 410h и 410k, на которых определяется, может ли быть назначен код Уолша соответствующей скорости. Если код Уолша может быть назначен для соответствующей скорости, то соответствующая скорость на этапе 410f, 410j или 4101 определяется как допустимая скорость. Если код Уолша не может быть присвоен для соответствующей скорости, то определяется, может ли код Уолша быть присвоен для более низкой скорости, чем вышеуказанная скорость. Если код Уолша может быть присвоен более низкой скорости, то эта скорость определяется как допустимая скорость. После определения допустимой скорости базовая станция на этапе 410n назначает код Уолша.

Фиг. 3 иллюстрирует канальную плату в базовой станции для назначения скорости передачи битов и мощности передачи. Согласно фиг.3 буфер 113 канальной платы базовой станции сохраняет данные, предназначенные для передачи к соответствующим обслуживаемым мобильным станциям. Согласно фиг.3 канальная плата базовой станции обслуживает N мобильных станций. Контроллер 115 буфера управляет операциями записи/считывания данных буфера 113 платы по команде от более высокого уровня. Детальное описание операции управления буфером будет приведено ниже. Переключающая матрица 117 включает N переключателей соответственно мобильным станциям МС 1 - МС N. Контроллер 119 переключения управляет операциями включения-выключения переключателей, образующих переключающую матрицу 117 для вывода данных только к определенной мобильной станции в течение определенного интервала времени. Переключающая матрица 117 также служит для отключения вывода данных, когда передача данных невозможна вследствие плохих условий канала. Умножители 121 на коэффициенты усиления умножают данные, соответствующие конкретной мобильной станции, выдаваемые с переключающей матрицы 117, на коэффициенты усиления Р_i ^1/2+G_i (i=l, 2,..., N). Значение Р_i ^1/2, умноженное на сигнал единичной мощности, есть значение усиления для умножения выходной мощности для соответствующей мобильной станции на P_i. Мощность Р_i, назначенная для передачи к каждой мобильной станции (i= l, 2, . .., N), может быть переменной или фиксированной. Кроме того, базовая станция может выполнять управление мощностью, чтобы более точно адаптировать мощность передачи, назначенную для каждой мобильной станции, к условиям конкретного канала. G_i есть значение усиления для управления мощностью, которое может быть нулевым или отрицательным. Если назначенная мощность имеет максимальное значение, G_i должно быть меньше нуля, чтобы снизить максимальное значение мощности. Поэтому i-e усиление, соответствующее i-й мобильной станции находится в пределах от 0 до Р_i ^1/2. В частности, если кадр имеет малую длительность, а Р_i обновляется с каждым кадром, то предпочтительно не выполнять управление мощностью, т.е. предпочтительно установить G_i равным нулю и усиление равным Р_i ^1/2. Сигналы, умноженные на коэффициенты усиления, полученные на выходах умножителей 121 на коэффициенты усиления, подаются на блоки расширения спектра 123, которые умножают сигнал, умноженный на коэффициент усиления, на различные коды расширения спектра для передачи в режиме множественного доступа с частотным разделением каналов (МДКР), и выдают полученные выходные сигналы на сумматор 125. Сумматор 125 суммирует сигналы с выходов блоков расширения 123 для получения на выходе передаваемого сигнала.

До сих пор описывались варианты, в которых базовая станция принимает сообщение о статусе канала от мобильной станции и определяет мощность и скорость передачи битов пакетированных данных, которые должны передаваться мобильной станцией в соответствии с сообщением о статусе канала. Ниже будет описана процедура обработки пакетированных данных, осуществляемая при переключении каналов связи.

На фиг.1 представлена мобильная система связи, в которой может быть использовано настоящее изобретение. Согласно фиг.1 если мобильная станция 109 находится на границе между зонами обслуживания базовых станций 105 и 107, то мобильная станция 109 одновременно осуществляет связь с базовыми станциями 105 и 107 при выполнении процедуры переключения каналов связи. Для выполнения процедуры переключения каналов связи мобильная система связи использует сеть 101, контроллер базовых станций (КБС) 103, базовые станции 105 и 107, соединенные с КБС 103, и мобильную станцию 109. Если требуется передать данные к мобильной станции 109, сеть 101 передает данные к КБС 103. КБС 103 затем передает данные, принятые из сети 101, к базовой станции, которая может
обслуживать мобильную станцию 109. В данном случае число мобильных станций может быть большим, чем одна. На фиг.1 представлен случай, когда имеются две базовые станции 105 и 107, которые могут обслуживать мобильную станцию 109. Базовые станции 105 и 107 передают данные, принятые от КБС 103, к мобильной станции 109 по соответствующим каналам радиосвязи.

Ниже приведено описание процедуры переключения каналов связи, когда мобильная станция обеспечивается обслуживанием более чем от двух базовых станций.

Процедура переключения каналов связи согласно возможному варианту осуществления изобретения может быть разделена на два этапа: первый этап для подразделения передаваемых данных на два различных потока данных для передачи различных потоков данных одновременно к двум базовым станциям и второй этап для передачи одних и тех же данных к двум базовым станциям.

В соответствии с первым этапом (т.е. с подразделением данных) после приема данных, предназначенных для передачи к мобильной станции 109 из сети 101, КБС 103 делит исходные данные на различные потоки данных ДАННЫЕ 1 и ДАННЫЕ 2 и передает первый поток данных ДАННЫЕ 1 к базовой станции 105, а второй поток данных ДАННЫЕ 2 - к базовой станции 107, как показано на фиг.4. Базовые станции 105 и 107 затем передают полученные потоки данных ДАННЫЕ 1 и ДАННЫЕ 2 к мобильной станции 109 соответственно. Мобильная станция 109 повторно объединяет первый и второй потоки данных ДАННЫЕ 1 и ДАННЫЕ 2 от соответствующих базовых станций 105 и 107 для восстановления исходного потока данных, переданного из сети.

На фиг. 5 представлен приемник мобильной станции, предназначенный для приема потоков данных ДАННЫЕ 1 и ДАННЫЕ 2, упомянутых выше. Согласно фиг.5 мобильная станция включает в себя множество отводов для одновременного приема сигналов, передаваемых более чем от двух базовых станций. Поскольку структура отвода приемника сама по себе хорошо известна, детальное его описание не приводится.

Согласно фиг.5 приемник принимает первые данные ДАННЫЕ 1, переданные от базовой станции 105, первым отводом 135 и вторым отводом 136 через первую линию задержки 131 и вторую линию задержки 132, время задержки которых установлено соответствующими блоками поиска (не показаны). Первый и второй отводы 135 и 136 получают уникальный псевдошумовой (ПШ) код сжатия ПШ1 для сжатия первых данных ДАННЫЕ 1. Кроме того, приемник принимает вторые данные ДАННЫЕ 2, переданные от базовой станции 107, третьим отводом 137 и четвертым отводом 138 через третью линию задержки 133 и четвертую линию задержки 134, время задержки которых установлено соответствующими блоками поиска. Третий и четвертый отводы 137 и 138 получают уникальный ПШ код сжатия ПШ2 для сжатия вторых данных ДАННЫЕ 2. Сжатые данные ДАННЫЕ 1 с выходов первого и второго отводов 135 и 136 суммируются сумматором 139 и восстанавливаются в исходные данные ДАННЫЕ 1 посредством первого определителя символов 141 и первого декодера 143. Кроме того, сжатые данные ДАННЫЕ 2 с выходов третьего и четвертого отводов 137 и 138 суммируются сумматором 140 и восстанавливаются в исходные данные ДАННЫЕ 2 посредством второго определителя символов 142 и второго декодера 144.

В процессе переключения каналов связи мобильная станция передает информацию о статусе канала по обратному каналу для доставки сообщения о статусе канала в базовую станцию. Для пересылки сообщения о статусе канала мобильная станция может использовать способ асимметричного управления мощностью, при котором базовая станция передает различную информацию о статусе каналов к множеству базовых станций с использованием множества битов управления мощностью. Каждая группа управления мощностью в обратном канале включает индивидуальные биты управления мощностью для соответствующих базовых станций. Асимметричное управление мощностью раскрыто в заявке PCТ/KR/98-00186 заявителя настоящего изобретения.

Фиг.6 иллюстрирует способ передачи сообщений о статусе канала в процессе переключения каналов связи. Как показано, после приема сигнала по первому прямому каналу (ПРЯМОЙ_КАНАЛ_1) от базовой станции 105 мобильная станция 109 направляет сообщение о статусе канала для первого прямого канала к базовой станции 105, показанное на фиг. 6а как СТАТУС_КАНАЛА_1. Аналогично после приема сигнала по второму прямому каналу (ПРЯМОЙ_КАНАЛ_2) от базовой станции 107 мобильная станция 109 направляет сообщение о статусе канала для второго прямого канала к базовой станции 107, показанное на фиг.6а как СТАТУС_КАНАЛА_ 2. Как описано, мобильная станция 109 передает первую и вторую информацию о статусе канала, представляющую первый и второй прямые каналы, по соответствующим обратным каналам.

Фиг. 7A-7D представляют блок-схемы алгоритмов, соответствующих первому варианту осуществления настоящего изобретения. Первый способ переключения каналов связи будет описан ниже со ссылками на фиг.4 и фиг.7A-7D.

На фиг. 7А показаны операции КБС 103, осуществляемые для выполнения первого способа переключения каналов связи. КБС 103 на этапе 501 принимает данные из сети 101. После приема данных КБС 103 на этапе 503 принимает информацию о статусе канала от базовых станций из группы базовых станций, где в данное время находится мобильная станция 109, к которой необходимо передать данные. После этого КБС 103 на этапе 505 определяет, какие базовые станции могут обслуживать мобильную станцию 109, на основе принятой информации о статусе каналов. После определения базовых станций, которые могут обслуживать данную мобильную станцию 109, КБС 103 на этапе 507 разделяет данные для передачи разделенных данных к базовым станциям, способным обеспечивать обслуживание, как показано на фиг.4. В данном случае предполагается, что базовые станции 105 и 107 определены как имеющие возможность обслуживать мобильную станцию 109. В этом случае буферы в базовых станциях 105 и 107 сохраняют различные данные ДАННЫЕ 1 И ДАННЫЕ 2 соответственно, как показано на фиг. 8. В ситуации, когда одна из базовых станций 105 и 107 не может передавать разделенные данные к мобильной станции 109, КБС 103 может передать данную часть разделенных данных.

Данные ДАННЫЕ 1 и ДАННЫЕ 2, выдаваемые к базовым станциям 105 и 107 от КБС, передаются к мобильной станции 109 в соответствии с процедурой, представленной на фиг. 7В. Базовая станция 105 постоянно передает сигнал базовой станции к мобильной станции 109 по прямому каналу. Сигнал базовой станции может представлять собой, например, пилот-сигнал. Базовая станция 105 на этапе 511 принимает информацию о статусе канала, которую мобильная станция 109 передала в ответ на сигнал базовой станции. После приема информации о статусе канала базовая станция на этапе 513 может передать информацию о статусе канала к КБС 103, если необходимо. Информация о статусе канала, которую базовая станция 105 передает к КБС 103, может отличаться от информации о статусе канала, которую мобильная станция 109 передает к базовой станции 105. Например, информация о статусе канала, которую базовая станция 105 передает к КБС 103, может представлять собой сообщение, генерируемое в соответствии с условиями в канале.

Далее описание работы базовой станции будет дано в двух вариантах.

В первом варианте базовая станция 105 на этапе 515 может дополнительно контролировать усиление мощности в канале трафика в соответствии с информацией о статусе канала (или бит контроля мощности). Затем базовая станция 105 определяет на этапе 517, имеет ли мобильная станция 109 наилучшие условия в канале. В результате этого определения если мобильная станция 109 находится в наилучших условиях канала, то базовая станция 105 на этапе 519 назначает мощность передачи в соответствии с сообщением об условиях в канале. После назначения мощности передачи базовая станция 105 определяет на этапе 520 скорость передачи битов и передает на этапе 521 данные к мобильной станции 109. Однако если мобильная станция 109 не находится в наилучших условиях канала, то базовая станция 105 не передает данные. Базовая станция 107 также выполняет те же самые операции для определения того, следует ли передавать данные к мобильной станции 109.

Во втором варианте базовая станция 105 выполняет этапы 551 и 553 по фиг. 7D, которые соответствуют этапам 511 и 513 по фиг.7В. Затем базовая станция 105 проверяет условия канала для мобильной станции 109 и определяет скорость передачи битов на этапе 555 в соответствии с условиями канала для мобильной станции 109. Базовая станция 105 затем передает данные к мобильной станции 109 с определенной скоростью передачи битов на этапе 557.

Фиг. 7С иллюстрирует способ обработки данных в процессе переключения каналов связи, выполняемый в мобильной станции в соответствии с возможным вариантом осуществления изобретения. Согласно фиг.7С мобильная станция 109 на этапе 531 определяет базовые станции для переключения каналов связи, которые могут обслуживать ее. Затем мобильная станция 109 на этапе 533 принимает сигналы от базовых станций 105 и 107 по соответствующим прямым каналам и на этапе 535 измеряет принимаемую мощность (отношение сигнал/шум Ес/Iо) для базовых станций 105 и 107. После измерения принимаемой мощности мобильная станция 109 на этапе 537 передает соответствующую информацию о статусе канала для прямых каналов к базовым станциям 105 и 107. Мобильная станция 109 на этапе 539 определяет, приняты ли различные данные от базовых станций 105 и 107, участвующих в процедуре переключения каналов связи. После приема различных данных, которые базовые станции 105 и 107 передали, как показано на фиг. 8, мобильная станция 109 на этапе 541 демодулирует данные ДАННЫЕ 1, принятые от базовой станции 105, и данные ДАННЫЕ 2, принятые от базовой станции 107, с использованием отводов приемника по фиг.5. Затем мобильная станция 109 объединяет демодулированные данные ДАННЫЕ 1 и ДАННЫЕ 2 для восстановления исходных данных, переданных от КБС 103. Мобильная станция может принять информацию о скорости передачи битов от базовых станций или может сама определить информацию о скорости передачи битов для выполнения операции демодуляции. Вместе с тем, если различные данные не приняты от базовых станций 105 и 107, то мобильная станция 109 на этапе 545 определяет, приняты ли данные от какой-либо одной из базовых станций 105 и 107. После приема данных от любой из базовых станций 105 и 107 мобильная станция 109 демодулирует принятые данные на этапе 547 и объединяет демодулированные данные с ранее демодулированными данными на этапе 543. Однако если данные не приняты от любой из базовых станций 105 и 107, то процедура завершается без демодуляции данных.

Фиг.8 иллюстрирует состояние, когда различные данные сохранены в буферах базовых станций 105 и 107 в процессе переключения каналов связи. Если каналы между мобильной станцией 109 и базовыми станциями 105 и 107 находятся оба в хорошем состоянии, то базовые станции 105 и 107 передают соответствующие данные, сохраненные в их буферах, как показано на фиг.8.

Однако если канал между мобильной станцией 109 и одной из базовых станций 105 и 107 находится в плохом состоянии, вызывая задержки при передаче данных, то КБС 103 может ретранслировать задержанные данные к другой базовой станции, находящейся в хороших условиях канала.

Со ссылками на фиг.9 ниже приводится детальное описание способа обработки данных для повышения пропускной способности данных в процессе переключения каналов связи. Базовые станции 105 и 107 назначают мощность и определяют скорости передачи битов в кадре в соответствии с их состояниями каналов (в первом варианте осуществления) или назначают фиксированную мощность и определяют скорости передачи битов в каждом кадре согласно их состояниям каналов (во втором варианте осуществления), чтобы передавать данные к мобильной станции 109 с определенными скоростями передачи битов. Поэтому только если каналы между мобильной станцией и базовыми станциями 105 и 107 оба находятся в хороших условиях, т.е. только если каналам назначены значения мощности больше нуля и их скорости передачи битов определены как имеющие некоторое значение больше нуля, буферы базовых станций 105 и 107 выдают данные для передачи к мобильной станции 109. Т.е. если две базовые станции 105 и 107 находятся обе в хороших условиях канала, то различные данные, сохраненные в двух базовых станциях 105 и 107, могут одновременно передаваться к мобильной станции 109. Однако может иметь место ситуация, когда первые данные ДАННЫЕ 1 нормально переданы к мобильной станции 109, а вторые данные ДАННЫЕ 2 задержаны вследствие плохих условий в канале. В этой ситуации КБС 103 ретранслирует вторые данные ДАННЫЕ 2 к базовой станции 105, находящейся в хороших условиях канала, посредством проводного канала передачи, как показано на фиг.9.

Способ ретрансляции данных от базовой станции, находящейся в плохих условиях канала, к базовой станции, находящейся в хороших условиях канала, описан ниже со ссылками на фиг.16. Работа КБС 103, базовых станций 105 и 107 и мобильной станции 109 в соответствии с процедурой, иллюстрируемой на фиг.16, будет описана со ссылками на фиг.18А и 18С. В принципе, любая из базовых станций 105 или 107 может оказаться в плохих условиях канала, в то время как другая из них будет находиться в хороших условиях канала, однако в последующем описании предполагается, что канал между мобильной станцией 109 и базовой станцией 105 соответствует хорошим условиям, а канал между мобильной станцией 109 и базовой станцией 107 соответствует плохим условиям.

Согласно фиг. 16 если имеются данные для передачи к мобильной станции 109, то КБС 103 делит данные на первые и вторые данные ДАННЫЕ 1 и ДАННЫЕ 2 соответственно и передает на этапе 201 первые данные ДАННЫЕ 1 к базовой станции 105, а вторые данные ДАННЫЕ 2 к базовой станции 107. После приема первых данных ДАННЫЕ 1 от КБС 103 базовая станция 105 на этапе 202 может передать принятые первые данные ДАННЫЕ 1 к мобильной станции 109, поскольку канал между базовой станцией 105 и мобильной станцией 109 находится в хороших условиях. После приема первых данных ДАННЫЕ 1 от базовой станции 105 мобильная станция 109 на этапе 203 передает первое подтверждение приема ПДТВ 1 для первых данных ДАННЫЕ 1 к базовой станции 105. После приема первого подтверждения от мобильной станции 109 базовая станция 105 выдает первое подтверждение к КБС 103.

Однако вторые данные ДАННЫЕ 2, передаваемые к базовой станции 107, подвергаются задержке распространения, как показано на фиг.9, поскольку канал между базовой станцией 107 и мобильной станцией 109 находится в плохих условиях. Базовая станция 107 на этапе 205 рассчитывает задержку распространения. Если задержка распространения превышает предварительно определенное время, то базовая станция 107 на этапе 206 передает к КБС 103 сигнал безуспешной передачи для вторых данных.

После приема сигнала безуспешной передачи от базовой станции 107 КБС 103 на этапе 207 передает вторые данные ДАННЫЕ 2 к базовой станции 105, находящейся в хороших условиях канала. Базовая станция 105 затем передает принятые вторые данные ДАННЫЕ 2 к мобильной станции 109 на этапе 209. После приема вторых данных ДАННЫЕ 2 от базовой станции 105 мобильная станция 109 на этапе 211 передает второе подтверждение приема ПДТВ 2 для вторых данных ДАННЫЕ 2 к базовой станции 105. После приема второго подтверждения базовая станция 105 передает второе подтверждение к КБС 103.

Со ссылками на фиг.18А будет описана работа КБС 103, выполняемая в соответствии с процедурой по фиг. 16. Если имеются данные для передачи к мобильной станции 109, то КБС 103 делит данные на первый и второй потоки данных (т.е. ДАННЫЕ 1 и ДАННЫЕ 2) и передает на этапе 301 разделенные первый и второй потоки данных ДАННЫЕ 1 и ДАННЫЕ 2 к базовым станциям 105 и 107. После передачи данных КБС 103 определяет на этапе 303, принят ли ответный сигнал (т. е. ПОДТВ или НЕ-ПОДТВ) от базовых станций 105 и 107 После приема ответного сигнала КБС 103 определяет на этапе 305, является ли ответный сигнал подтверждением (ПДТВ). Если ответный сигнал является подтверждением (ПДТВ), то КБС 103 останавливает передачу данных. В противном случае, если ответный сигнал не является подтверждением (т.е. НЕ-ПДТВ), то КБС 103 передает повторно данные безуспешной передачи к другой базовой станции, находящейся в хороших условиях канала.

Со ссылками на фиг.18В будет описана работа базовой станции, выполняемая в соответствии с процедурой по фиг.16. На этапе 311 базовая станция определяет, приняты ли данные от КБС 103. После приема данных от КБС 103 базовая станция на этапе 313 принимает решение, имеется ли возможность передачи данных к мобильной станции 109. Это решение принимается с учетом условий канала и качества обслуживания, как описано выше со ссылками на фиг.1 и 2. В результате принятия этого решения, если имеется возможность передачи данных к мобильной станции 109, базовая станция на этапе 315 передает данные к мобильной станции 109. Однако если отсутствует возможность передачи данных к мобильной станции 109, то базовая станция на этапе 317 определяет, превышает ли время задержки распространения обычное время передачи данных. Если время задержки передачи превышает нормальное время передачи данных, то базовая станция на этапе 319 передает сигнал безуспешной передачи к КБС 103.

После передачи данных к мобильной станции 109 на этапе 315 базовая станция проверяет на этапе 321, принято ли подтверждение (ПДТВ) от мобильной станции 109. После приема подтверждения от мобильной станции 109 базовая станция на этапе 323 передает подтверждение к КБС 103. В случае неудачи в приеме подтверждения базовая станция на этапе 325 определяет, прошло ли нормальное время приема подтверждения. По истечении нормального времени приема подтверждения базовая станция на этапе 327 передает сигнал безуспешной передачи к КБС 103.

Со ссылками на фиг.18С будет описана работа мобильной станции 109, выполняемая в соответствии с процедурой по фиг.16. Мобильная станция 109 на этапе 331 определяет, приняты ли разделенные данные от базовой станции. После приема разделенных данных от базовой станции мобильная станция 109 на этапе 333 передает подтверждение приема к базовой станции.

В другом варианте осуществления изобретения КБС 103 передает перекрывающиеся данные более чем к двум базовым станциям и определяет порядок передачи для соответствующих базовых станций, причем порядок передачи позволяет базовой станции, имеющей лучшие условия канала, передавать первой. Т.е., как показано на фиг.10, базовая станция 105 получает вторые данные ДАННЫЕ 2 вслед за первыми данными ДАННЫЕ 1, а базовая станция 107 получает первые данные ДАННЫЕ 1 вслед за вторыми данными ДАННЫЕ 2. Если передача первых данных ДАННЫЕ 1 завершена первой, то базовая станция 105 последовательно передает вторые данные ДАННЫЕ 2; если передача вторых данных ДАННЫЕ 2 завершена первой, то базовая станция 107 последовательно передает первые данные ДАННЫЕ 1. Поэтому буферы базовых станций 105 и 107 хранят как первые, так и вторые данные, т. е. ДАННЫЕ 1 и ДАННЫЕ 2, выдаваемые в случае, если другая базовая станция не сможет передать данные к мобильной станции 109. Если базовая станция 107 не сможет передать вторые данные ДАННЫЕ 2 к мобильной станции 109, то базовая станция 105 последовательно передаст вторые данные ДАННЫЕ 2 после завершения передачи первых данных ДАННЫЕ 1, а базовая станция 107 сотрет вторые данные ДАННЫЕ 2 в своем буфере.

Данная процедура описана ниже более детально со ссылками на фиг.17 с использованием тех же самых допущений, которые были сделаны для фиг.16.

Если имеются данные для передачи к мобильной станции 109, то КБС 103 разделяет данные на первые и вторые данные ДАННЫЕ 1 и ДАННЫЕ 2. После разделения данных КБС 103 на этапе 221 последовательно передает первые и вторые данные ДАННЫЕ 1 и ДАННЫЕ 2 к базовой станции 105. После этого КБС 103 на этапе 223 последовательно передает вторые и первые данные ДАННЫЕ 2 и ДАННЫЕ 1 к базовой станции 107. Это необходимо на случай ситуации, когда одна из базовых станций 105 и 107 не сможет передать данные к мобильной станции 109. Базовая станция 105 последовательно сохраняет в своем буфере первые и вторые данные ДАННЫЕ 1 и ДАННЫЕ 2, переданные от КБС 103. Если канал между базовой станцией 105 и мобильной станцией 109 находится в хорошем состоянии, базовая станция 105 на этапе 225 сначала передает к мобильной станции 109 первые данные ДАННЫЕ 1, которые были приняты первыми из первых и вторых данных. После приема первых данных ДАННЫЕ 1 от базовой станции 105 мобильная станция 109 на этапе 227 передает первое подтверждение приема для первых данных ДАННЫЕ 1 к базовой станции 105. Затем базовая станция 105 на этапе 229 передает принятое первое подтверждение к КБС 103. После приема первого подтверждения КБС 103 передает команду стирания первых данных к базовой станции 107 на этапе 231, поскольку первые данные ДАННЫЕ 1 были успешно переданы к мобильной станции 109. Базовая станция 107 затем стирает первые данные ДАННЫЕ 1, хранящиеся в ее буфере. Кроме того, базовая станция 107 с плохими условиями канала не может передать вторые данные ДАННЫЕ 2, вызывая задержку в передаче вторых данных. Если на этапе 233 определено, что время задержки передачи вторых данных ДАННЫЕ 2 превышает нормальное время передачи, то базовая станция 107 на этапе 235 передает к КБС 235 сигнал безуспешной передачи вторых данных.

Хотя вторая базовая станция 107 не смогла передать вторые данные ДАННЫЕ 2, однако базовая станция 105 имеет вторые данные ДАННЫЕ 2, хранящиеся в ее буфере, и базовая станция 105 может передать вторые данные ДАННЫЕ 2 к мобильной станции 109 на этапе 237 после передачи первых данных ДАННЫЕ 1 на этапе 225. После приема вторых данных ДАННЫЕ 2 от базовой станции 105 мобильная станция 109 на этапе 239 передает второе подтверждение приема вторых данных ДАННЫЕ 2 к базовой станции 105. Базовая станция 105 затем передает принятое второе подтверждение к КБС 103 на этапе 241. После приема второго подтверждения от базовой станции 105 КБС 103 передает команду стирания вторых данных ДАННЫЕ 2 к базовой станции 107 на этапе 243. Базовая станция 107 затем стирает вторые данные ДАННЫЕ 2, хранящиеся в ее буфере, в ответ на команду стирания.

В способе переключения каналов связи, соответствующем второму варианту осуществления, как показано на фиг.11, когда КБС 103 принимает данные для передачи к мобильной станции 109 из сети 101, КБС 103 передает одни и те же данные путем их дублирования более чем к двум базовым станциям. Мобильная станция 109 может передать к базовым станциям указатель наилучшего канала связи для выбора базовой станции вместе с информацией о статусе канала в каждом кадре.

Фиг. 12 иллюстрирует структуру кадра, который мобильная станция передает к базовой станции по обратному каналу для передачи сообщения о статусе канала. Как показано, каждый кадр содержит указатель статуса канала и указатель наилучшей линии связи. Указатель наилучшей линии связи указывает лучшую базовую станцию, сигнал от которой имеет максимальную мощность в мобильной станции 109. Базовая станция, указанная с помощью указателя наилучшей линии связи, может передать данные к мобильной станции 109 в одном кадре. Другие не указанные базовые станции останавливают передачу данных для этого кадра.

Фиг. 13 иллюстрирует способ передачи данных, сохраненных в буферах базовых станций 105 и 107, когда одни и те же данные передаются к базовым станциям 105 и 107. Согласно фиг.13 базовая станция 105, указанная с помощью указателя наилучшего канала связи от мобильной станции 109, передает первые данные ДАННЫЕ 1, а не указанная базовая станция 107 не передает данные. Не указанная базовая станция 107 обновляет информацию о текущем моменте передачи данных, т.е. информацию о том, какие данные должны передаваться следующими (см. фиг.14). Эта информация может выдаваться к соответствующим базовым станциям от мобильной станции 109 или может обмениваться между базовыми станциями по проводному каналу (например, по каналу базовая станция 105 - КБС 103 - базовая станция 107). При передаче информации о статусе канала более чем к двум базовым станциям мобильная станция 109 может либо раздельно передавать информацию о статусе канала к соответствующим базовым станциям, либо объединять информацию о статусе канала для соответствующих базовых станций для передачи объединенной информации о статусе каналов по одному и тому же каналу. В последнем методе мобильная станция 109 передает информацию о статусе канала для различных базовых станций по одному каналу. Для этого мобильная станция 109 расширяет по спектру информацию о состоянии соответствующих каналов с помощью кода для различения соответствующей базовой станции и затем расширяет ее по спектру с помощью одного и того же канального кода.

Фиг. 15А-15С иллюстрируют способ переключения каналов связи, соответствующий второму варианту осуществления. Второй способ переключения каналов связи по фиг.15А-15С будет описан ниже со ссылками на фиг.11.

Фиг. 15А иллюстрирует второй способ переключения каналов связи, выполняемый в КБС 103. Согласно фиг.15А КБС 103 на этапе 601 принимает данные из сети 101. После приема данных из сети 101 КБС 103 на этапе 603 принимает информацию о статусе канала от базовых станций 105 и 107. После этого КБС 103 на этапе 605 определяет те базовые станции 105 и 107, которые могут передавать данные к мобильной станции 109 (т.е. базовые станции, имеющие возможность предоставления обслуживания), основываясь на информации о статусе каналов, принимаемой от базовых станций 105 и 107. После определения базовых станций 105 и 107, которые могут передавать данные к мобильной станции 109, КБС 103 на этапе 607 передает данные к базовым станциям 105 и 107, имеющим возможность предоставления обслуживания. В данном случае данные, передаваемые к базовым станциям 105 и 107, являются дублированными одними и теми же данными.

На фиг.15В иллюстрируется второй способ переключения каналов связи, выполняемый в базовой станции 105 или 107. Ниже приводится описание того, как базовая станция 105 или 107 обрабатывает данные, передаваемые от КБС 103.

Согласно фиг. 15В базовая станция на этапе 611 принимает сообщение о статусе канала от мобильной станции 109. Базовая станция может при необходимости передать на этапе 613 информацию о статусе канала к КБС 103. Кроме того, базовая станция может на этапе 615 контролировать усиление мощности канала трафика в соответствии с принятой информацией о статусе канала (или битом контроля мощности). Затем базовая станция определяет на этапе 617, имеет ли канал между базовой станцией и мобильной станцией 109 наилучшие условия передачи. Если мобильная станция 109 имеет наилучшие условия канала, то базовая станция на этапе 619 проверяет, указана ли сама базовая станция с помощью указателя наилучшей линии связи. В результате проверки, если установлено, что сама базовая станция указана с помощью указателя наилучшей линии связи, то базовая станция назначает мощности передачи для передачи данных к мобильной станции 109 на этапе 621 и передает данные к мобильной станции 109 на этапе 623. Если, однако, сама базовая станция не указана с помощью указателя наилучшей линии связи, то базовая станция не передает данные к мобильной станции.

Фиг. 15С иллюстрирует второй способ переключения каналов связи, выполняемый в мобильной станции. Согласно фиг.15С, мобильная станция 109 на этапе 631 определяет базовые станции для процедуры переключения каналов связи, которые могут обеспечить ей обслуживание. После определения базовых станций для процедуры переключения каналов связи мобильная станция 109 на этапе 633 принимает сигналы от этих базовых станций и измеряет на этапе 635 уровни приема для соответствующих базовых станций. Затем на этапе 637 мобильная станция 109 передает информацию о статусе каналов к соответствующим базовым станциям, основываясь на результатах измерения. Кроме того, мобильная станция 109 передает указатель наилучшей линии связи для указания базовой станции, имеющей наилучшие условия канала, вместе с информацией статуса канала. Затем мобильная станция 109 принимает данные от базовых станций и демодулирует принятые данные на этапе 639.

Например, мобильная станция 109 на этапе 631 определяет базовые станции 105 и 107, которые могут обеспечить ей обслуживание, и на этапе 633 принимает сигналы базовых станций от любой одной из них или от обеих базовых станций 105 и 107 по соответствующим прямым каналам. После приема сигналов мобильная станция 109 на этапе 635 измеряет уровни сигналов, принятых от базовых станций 105 и 107, на этапе 637 передает информацию о статусе каналов к базовым станциям 105 и 107 на основе результатов измерений. В данном случае мобильная станция 109 передает указатель наилучшей линии связи к базовой станции 105, имеющей наилучшие условия канала, вместе с информацией о статусе канала. После передачи сообщения о статусе канала мобильная станция 109 на этапе 639 демодулирует данные, принятые от базовой станции, ранее указанной в качестве базовой станции, обеспечивающей обслуживание.

Как описано выше, в процессе процедуры переключения каналов связи данные передаются в соответствии с приоритетом, определенным в зависимости от условий в канале и качества обслуживания, максимизируя пропускную способность для данных в режиме пакетной передачи. Кроме того, базовая станция вставляет указатель скорости передачи данных обслуживания в данные обслуживания, чтобы обеспечить передачу указателя скорости передачи, так что мобильная станция может адаптироваться к переменной скорости передачи битов, чтобы демодулировать принимаемые данные.

Хотя изобретение было продемонстрировано и описано со ссылками на конкретные предпочтительные варианты его осуществления, специалистам в данной области техники должно быть ясно, что возможны различные изменения по форме и в деталях без отклонения от сущности и объема изобретения, определяемых формулой изобретения.