УПРАВЛЕНИЕ РЕСУРСАМИ КАНАЛОВ В ЦИФРОВОЙ СЕТИ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ Российский патент 2003 года по МПК H04Q7/22 H04Q7/38 

Изобретение относится к сети дальней связи и, в частности, к эффективному управлению ресурсами каналов в цифровой сети мобильной связи.

Общее название соединения между конкретной мобильной станцией, перемещающейся в пределах некоторой конкретной зоны ячейки, и базовой приемопередающей станцией (БППС), обеспечивающей радиоохват этой конкретной зоны ячейки, - "радиоинтерфейс" или "воздушный интерфейс". Исторически сложилось так, что при связи через воздушный интерфейс между базовой приемопередающей станцией (БППС) и мобильной станцией использовали так называемые способы аналоговой модуляции. Например, широко применяли технологию множественного доступа с частотным разделением каналов (МДЧРК) для предоставления каждой мобильной станции одного из множества частотных каналов, связанных с текущей зоной ячейки, для осуществления связи с обслуживающей БППС. Однако позже стали применять способы цифровой модуляции, чтобы повысить спектральную эффективность, с какой используется ширина полосы, выделенная для сообщений мобильной связи. В качестве иллюстрации отмечается, что используют множественный доступ с временным разделением каналов (МДВРК) и множественный доступ с кодовым разделением каналов (МДКРК) для обеспечения связи между БППС и множеством разных мобильных станций при относительно ограниченном значении ширины полосы радиочастот. Например, в системе связи, соответствующей стандарту глобальной системы мобильной связи (ГСМС), используется идея МДВРК с одним кадром МДВРК на частотный канал с использованием несущей для связи между мобильной станцией и БППС. Один кадр состоит из восьми временных интервалов (ВИ). Каждый временной интервал кадра МДВРК на единственном частотном канале называется физическим каналом. Соответственно, в ГСМС имеются восемь физических каналов на несущую. Каждый физический канал ГСМС можно сравнить с одним единственным каналом в системе с МДЧРК, где каждый абонент подключен к системе посредством одной из связанных с ней частот.

Применение технологии МДВРК требует передачи большого количества разной информации между обслуживающей БППС и мобильной станцией через ограниченные физические каналы. Например, данные управления, данные запроса на обслуживание, данные реальной нагрузки, дополнительные данные и т.д. приходится передавать через физические каналы. В результате, чтобы отличить один тип данных от другого, именовали разные логические каналы и распределяли их в доступные физические каналы. Например, реальную речь посылают по логическому каналу, называемому "каналом нагрузки (КН)", занимающему один или несколько логических каналов. Передача сигнала поискового вызова мобильной станции вызываемой стороны осуществляется через логический "канал передачи сигнала поискового вызова (КПСПВ)". Кроме того, синхронизация мобильной станции с обслуживающей БППС осуществляется через "канал синхронизации (КС)", который занимает одну часть физических каналов. Соответственно, в зависимости от типа передаваемой информации используются разные логические каналы. Излишне говорить, что чем больше физических каналов предоставляется конкретному логическому каналу, тем меньшее количество физических каналов имеется для остальных логических каналов.

Ввиду ограниченных ресурсов физических каналов поставщики услуг мобильной связи часто сталкиваются с проблемами управления и размерности ресурсов каналов. Ввиду того, что перегрузка в таких логических каналах, как автономный специализированный канал управления (АСКУ) и/или КН, приводит к потере вызовов и неудачным попыткам установления вызовов, эффективное управление АСКУ и/или КН является критическим фактором для предоставления услуг надежной мобильной связи мобильным станциям, перемещающимся в зоне охвата обслуживанием.

Один из путей лучшего использования ресурсов каналов заключается в том, чтобы предоставить обслуживающей базовой приемопередающей станции (БППС) возможность экономичнее и эффективнее освобождать логические каналы, которые больше не нужны. В качестве иллюстрации отмечается, что всякий раз, когда конкретная мобильная станция пытается освободить занятый логический канал (например, КН и/или АСКУ), эта мобильная станция передает сигнал запроса, предписывающий обслуживающей БППС освободить логический канал. После приема сигнала запроса обслуживающая БППС передает обратно в запрашивающую мобильную станцию сигнал подтверждения, подтверждающий освобождение. Затем мобильная станция прекращает связь через освобожденный канал, и логический канал должен стать доступным для других мобильных станций. Однако из-за радиопомех и других наземных препятствий запрашивающая мобильная станция иногда не принимает переданный сигнал подтверждения. Не зная, приняла ли обслуживающая БППС первый запрос на освобождение, мобильная станция после этого повторно пытается освободить канал, передавая еще один запрос на освобождение на обслуживающую БППС через тот же логический канал. Мобильная станция повторяет вышеупомянутую повторную передачу до тех пор, пока не будет получен ожидаемый сигнал подтверждения или не истечет заданный период времени. В стандарте фазы 1 ГСМС в случае, если не принят сигнал подтверждения из обслуживающей БППС, мобильные станции запрограммированы на повторную передачу запроса на освобождение до пяти раз с интервалом 235 мс. В результате в худшем случае мобильная станция повторно передает пять сигналов отключения через один и тот же канал в общей сложности за 1175 (235•5) мс после того, как определит, что канал больше не нужен.

Аналогично, обслуживающая БППС и/или контроллер базовой станции (КБС) тоже не может определить, приняла ли запрашивающая базовая станция переданный сигнал подтверждения. Поэтому обслуживающая БППС также не знает, будут ли приняты какие-либо сигналы отключения из того же АСКУ от запрашивающей мобильной станции. В результате даже после надлежащего приема первого запроса из мобильной станции обслуживающей БППС или КБС приходится задерживать освобождение логического канала на период задержки 1175 мс для возможной повторной передачи сигналов отключения, не подтвердившей мобильной станцией.

Задержка на 1175 мс для всех и каждого освобождения АСКУ и соответствующая временная задержка для КН отражают неудовлетворительное и расточительное управление значительными ресурсами логических каналов. Поэтому существует потребность в механизме для минимизации задержки освобождения каналов в обслуживающей БППС.

В настоящем изобретении предложены способ и устройство для освобождения логического канала в сети мобильной дальней связи. Значение Т1 обычного отключающего таймера, определенное стандартом глобальной системы мобильной связи (ГСМС), уменьшается до меньшего значения Т2 в контроллере базовой станции (КБС), обслуживающем конкретную мобильную станцию. Когда мобильная станция передает сигнал отключения с уровнем 2 по стандарту ГСМС для освобождения занятого логического канала, обслуживающая базовая приемопередающая станция (БППС) подтверждает сигнал отключения, передавая сигнал подтверждения. После этого указанный логический канал освобождается обслуживающей БППС после того, как таймер, отсчитывающий время Т2, закончит отсчет. Освобожденный канал затем выделяется для другой мобильной станции, запрашивающей услуги мобильной связи в той же самой зоне охвата БППС. После этого, если мобильная станция не принимает переданный сигнал подтверждения, то обслуживающая БППС принимает другой сигнал отключения с уровнем 2 по стандарту ГСМС. В соответствии с положениями настоящего изобретения обслуживающая БППС игнорирует вновь принимаемый сигнал отключения и не передает дополнительный сигнал подтверждения. В одном конкретном варианте осуществления обслуживающая БППС игнорирует любой последующий сигнал отключения до тех пор, пока не будет принят сигнал с уровнем три (3) от мобильной станции.

К более полному пониманию способа и устройства, соответствующих настоящему изобретению, можно прийти, обратившись к нижеследующему подробному описанию, рассматривая его вместе с прилагаемыми чертежами, где
фиг.1 изображает блок-схему сети мобильной дальней связи, иллюстрирующую мобильную станцию, осуществляющую связь с обслуживающей базовой приемопередающей станцией (БППС);
фиг. 2 изображает блок-схему физических каналов в соответствии с технологией множественного доступа с временным разделением каналов (МДВРК);
фиг. 3 изображает блок-схему различных логических каналов в физическом кадре МДВРК в соответствии со стандартом глобальной системы мобильной связи (ГСМС);
фиг. 4 изображает диаграмму последовательности сигналов, иллюстрирующую обычную процедуру освобождения канала, в соответствии со стандартом фазы 1 ГСМС;
фиг. 5 изображает диаграмму последовательности сигналов, иллюстрирующую конфликт между двумя мобильными станциями, если логический канал освобожден обслуживающей БППС раньше, чем запрашивающей мобильной станцией; и
фиг. 6 изображает диаграмму последовательности сигналов, иллюстрирующую игнорирование обслуживающей БППС последующих сигналов отключения в соответствии с положениями настоящего изобретения.

Фиг. 1 изображает блок-схему наземной сети мобильной связи общего пользования (НСМСОП) 10, на которой показаны мобильная станция 20, осуществляющая связь с обслуживающей базовой приемопередающей станцией (БППС) 30. Географическая зона, связанная с наземной сетью мобильной связи общего пользования (НСМСОП) 10, разделена на некоторое количество меньших зон. Всякий раз, когда мобильная станция 20 перемещается в одну из этих меньших зон, известных под названием "зона местоположения", контроллер 40 базовой станции (КБС), обслуживающий эту конкретную зону ячейки, обнаруживает перемещающуюся мобильную станцию 20 и информирует связанный с ним узел коммутации сообщений мобильной связи/регистр местоположения посетителей (УКСМС/РМП) 50 о присутствии мобильной станции. В случае, когда мобильная станция является незарегистрированным абонентом, идентифицируется регистр исходного местоположения (РИМ) 60, связанный с вновь регистрируемой мобильной станцией 20, и необходимая связь между обслуживающим УКСМС/РМП 50 и РИМ 60 облегчается для аутентификации новой мобильной станции 20. Кроме того, необходимая информация об абоненте, связанная с вновь регистрируемой мобильной станцией 20, запрашивается и получается из РИМ 60 и сохраняется в обслуживающем УКСМС/РМП 50. После этого мобильной станции 20 разрешается доступ к обслуживанию мобильной связью в пределах зоны охвата УКСМС/РМП 50.

Всякий раз, когда регистрируется соединение поступающего вызова в направлении к мобильной станции 20, узел коммутации мобильной связи и межсетевого сопряжения (УКСМСМС) 80, связанный с РИМ 60, принимает сигнал установления вызова, например - сообщение об исходном адресе (СИА) в стандарте абонентской части цифровой сети с комплексными услугами (АЧЦСКУ). После запроса в РИМ с целью установления текущего местоположения мобильной станции 20 принятый сигнал установления поступающего вызова перемаршрутизируется УКСМСМС 80 в УКСМС/РМП 50, обслуживающий в данный момент мобильную станцию 20. После этого УКСМС/РМП 50 определяет зону текущего местоположения мобильной станции 20 и предписывает подходящему контроллеру базовой станции (КБС) 40 послать сигнал поискового вызова на мобильную станцию 20. После этого БППС 30 посылает сигнал поискового вызова через канал передачи сигнала поискового вызова (КПСПВ), чтобы оповестить мобильную станцию о поступающем вызове. Как только мобильная станция обнаруживает сообщение поискового вызова, мобильная станция 20 посылает запрос на канал передачи сигналов через канал произвольного доступа (КПрД) на КБС 40. После выделения не занятого автономного специализированного канала управления (АСКУ) для мобильной станции 20 КБС 40 посылает сообщение, предписывающее мобильной станции 20 переключиться на этот конкретный АСКУ. После передачи необходимых данных, связанных с управлением и обслуживанием, через этот вновь выделенный АСКУ занимается канал нагрузки (КН), и устанавливается соединение вызова между мобильной станцией 20 и КБС 40 через БППС 30.

Раньше интерфейс связи 90 между обслуживающей БППС 30 и мобильной станцией 20 использовал так называемые способы аналоговой модуляции. Однако в результате недавних разработок технологии цифровой связи используются способы цифровой модуляции для повышения эффективности и емкости информационных сообщений в сети мобильной дальней связи. В качестве иллюстрации отмечается, что для обеспечения прохождения многочисленных сообщений на относительно ограниченном количестве радиочастот используются способы множественного доступа с временным разделением каналов (МДВРК) или множественного доступа с кодовым разделением каналов (МДКРК). Например, сети дальней связи, соответствующие стандарту глобальной системы мобильной связи (ГСМС), используют технологию МДВРК с одним кадром МДВРК на несущую частоту для связи между мобильной станцией и БППС.

Обратимся теперь к фиг.2, изображающей схематическое представление структур временных кадров в стандарте ГСМС. Самый большой повторяющийся период времени этой структуры называется гиперкадром 100 и имеет длительность 3 часа 28 минут 53 секунды 760 мс. Один гиперкадр 100 делится на 2048 сверхкадров 105, каждый из которых имеет длительность 6,12 секунды. Сверхкадр 105 сам делится на некоторое количество мультикадров. В стандарте ГСМС существуют два типа мультикадров. Во-первых, имеется состоящий из пятидесяти одного (51) кадра мультикадр 110 с длительностью 120 мс, содержащий двадцать шесть (26) кадров МДВРК 130. Кроме того, имеется состоящий из двадцати шести (26) кадров мультикадр 120 с длительностью 235,4 мс, содержащий пятьдесят один (51) кадр МДВРК 140. И наконец, каждый кадр МДВРК в мультикадре имеет восемь временных интервалов 150. Каждый из этих восьми физических временных интервалов эквивалентен одному каналу множественного доступа с частотным разделением каналов (МДЧРК), обслуживающему одну мобильную станцию.

Между БППС и мобильной станцией нужно передавать большое количество разнородной информации. Например - нужно посылать сигнал поискового вызова, чтобы информировать мобильную станцию о том, что поступающий вызов должен пройти на одном из временных интервалов. Кроме того, на одном из временных интервалов можно передавать запрос на обслуживание мобильной связью. Помимо этого нужно передавать реальные речевые данные на доступных временных интервалах. Следовательно, чтобы отличить один тип информации от другого, приходится вводить разные логические каналы и предоставлять их каждому из восьми физических временных интервалов.

Обратимся теперь к фиг.3, изображающей разные логические каналы в стандарте ГСМС, которые можно разделить на две категории: каналы нагрузки (КН) 160 и каналы 170 передачи сигналов. Каналы нагрузки (КН) 160 используются обслуживающим КБС для обмена данными вызова (например, речевыми данными) с конкретной мобильной станцией, перемещающейся внутри зоны охвата этого КБС. С другой стороны, каналы 170 передачи сигналов используются обслуживающими КБС и БППС для обмена другими данными управления, необходимыми для осуществления связи, с мобильной станцией.

Каналы передачи сигналов дополнительно подразделяются на три категории: радиовещательные каналы управления 270, общие каналы управления 280 и специализированные каналы управления 290. Кроме того, каждая из вышеупомянутых трех категорий дополнительно подразделяется на некоторое количество логических каналов для передачи различных типов информации между обслуживающей БППС и мобильной станцией.

Радиовещательные каналы управления 270 используются главным образом для передачи информации из обслуживающей БППС на конкретную мобильную станцию, перемещающуюся в зоне охвата этой БППС (нисходящая линия связи), и включают в себя канал коррекции частоты (ККЧ) 180, канал синхронизации (КС) 190 и радиовещательный канал управления (РКУ) 200. Канал коррекции частоты (ККЧ) 180 несет информацию о коррекции частоты мобильной станции. Канал синхронизации 190 несет информацию для синхронизации кадров мобильной станции и идентификации БППС. И наконец, радиовещательный канал управления (РКУ) 200 используется для передачи общей информации системы о ячейке всем мобильным станциям, находящимся в зоне местоположения этой ячейки. Например, передаваемая информация системы включает в себя данные о сети, которые нужны мобильной станции для осуществления связи с этой сетью надлежащим образом. Такая информация включает в себя описание ячейки, идентификатор зоны местоположения, описание соседней ячейки и т.д.

Общие каналы управления 280 включают в себя канал передачи сигнала поискового вызова (КПСПВ) 210, канал произвольного доступа (КПрД) 220 и канал разрешения доступа (КРД) 230. Канал передачи сигнала поискового вызова (КПСПВ) 210 используется на нисходящей линии связи для передачи сигнала поискового вызова на мобильную станцию. Например, когда обслуживающий УКСМС/РМП принимает запрос на установление поступающего вызова, подходящий КБС, который в данный момент обслуживает мобильную станцию, получает команду послать сигнал поискового вызова на мобильную станцию через КПСПВ. Канал произвольного доступа (КПрД) 220, с другой стороны, используется мобильной станцией для посылки в БППС запроса на предоставление автономного специализированного канала управления (АСКУ) 240. Например, после обнаружения сообщения поискового вызова, информирующего мобильную станцию о поступающем вызове, мобильная станция вызывающей стороны запрашивает АСКУ из обслуживающего КБС через КПрД. После выделения не занятого АСКУ БППС использует канал разрешения доступа (КРД) 230 для передачи идентификатора выделенного АСКУ запрашивающей мобильной станции.

Специализированные каналы управления 290 включают в себя автономный специализированный канал управления (АСКУ) 240, медленный связанный канал управления (МСКУ) 250 и быстрый связанный канал управления (БСКУ) 260. Автономный специализированный канал управления (АСКУ) 240 используется для обмена сигналами со специализированной мобильной станцией. Поэтому АСКУ 240 - это канал, используемый для выполнения процедур коррекции местоположения всякий раз, когда мобильная станция попадает в новую зону местоположения. АСКУ также используется для инициирования установления вызова и занятия КН. Медленный связанный канал управления (МСКУ) 250 связан с КН 160 или АСКУ 240. МСКУ 250 - это постоянный информационный канал, переносящий постоянную информацию управления, например отчеты об измерениях, опережение синхронизации и порядок электропитания, между обслуживающей БППС и мобильной станцией. И наконец, быстрый связанный канал управления (БСКУ) 260 связан с конкретным КН для работы в режиме передачи посылок для замены речи или информационной нагрузки другой необходимой сигнализацией.

Как показано выше, когда девять различных типов логических каналов передачи сигналов и один логический канал нагрузки занимают ограниченные физические каналы, необходимо экономично и эффективно управлять восемью временными интервалами в кадре МДВРК, чтобы предоставлять обслуживание надежной мобильной связью мобильным станциям, перемещающимся внутри конкретной зоны охвата БППС. Поскольку предоставления логических каналов физическим каналам не изменяются динамически, как изменяются требования для каждого логического канала в обслуживающей сети, решающим фактором является определение подходящего числа физических временных интервалов, предоставляемых каждому из логических каналов. Это особенно важно потому, что перегрузка в двух из наиболее часто используемых каналов (АСКУ и КН) приводит к отказу соединения вызова и потере вызовов. Даже после предоставления подходящего числа физических каналов каждому логическому каналу эффективное управление ресурсами каналов остается важным для максимизации возможного использования имеющихся логических каналов.

Фиг. 4 изображает диаграмму последовательности сигналов, иллюстрирующую обычную процедуру освобождения канала в соответствии со стандартом фазы 1 ГСМС. Всякий раз, когда мобильная станция 20 перемещается в новую зону местоположения, перемещающаяся мобильная станция 20 осуществляет коррекцию местоположения, чтобы информировать о текущем местоположении мобильной станции 20 обслуживающий УКСМС/РМП 50 и связанный с ним РИМ (не показан на фиг.4). Мобильная станция (МП) 20 инициирует процесс коррекции местоположения, передавая сообщение 300 запроса на канал в обслуживающую БППС через канал произвольного доступа (КПрД). Затем обслуживающая БППС 30 передает сообщение 310 о требуемом канале в подключенный КБС 40. Если доступен АСКУ, КБС 40 передает сообщение 320 об активации канала обратно в БППС 30. Затем БППС 30 подтверждает активацию канала обратным сообщением 330 о подтверждении активации канала. Потом КБС 40 передает в обслуживающую БППС 30 сообщение 340 команды немедленного предоставления, предписывающее БППС 30 предоставить выделенный АСКУ запрашивающей мобильной станции 20. После этого обслуживающая БППС 30 передает в запрашивающую мобильную станцию 20 сообщение 350 о немедленном предоставлении, предписывающее мобильной станции 20 подключиться к предоставленному АСКУ.

После приема сообщения 350 о немедленном предоставлении мобильная станция 20 подключается к заказанному АСКУ и устанавливает основную линию передачи сигналов, посылая сообщение 360 об установленном асинхронном сбалансированном режиме (УАСР) обратно в обслуживающую БППС 30. Переданное сообщение 360 об УАСР включает в себя "запрос на коррекцию местоположения" и просит обслуживающий УКСМС/РМП 50 осуществить коррекцию местоположения. Сообщение "запроса на коррекцию местоположения", передаваемое через предоставленный АСКУ, содержит, например, тип коррекции местоположения, число шифрующей ключевой последовательности, идентификатор старой зоны местонахождения, хранящийся в мобильной станции, тип мобильной станции и идентификатор мобильного абонента.

Когда запрос на коррекцию местоположения принимается обслуживающей БППС 30, этот запрос на коррекцию местоположения возвращается обратно на мобильную станцию 20 в кадре 370 ненумерованного подтверждения (в НенП кадре). Затем обслуживающая БППС передает ненумерованное подтверждающее (НенП) сообщение 380 указания об установлении, включающее в себя "запрос на коррекцию местоположения", на подключенный КБС 40. Сообщение 380 указания об установлении информирует КБС 40 о том, что связи установлены и запрос на процедуру обновления местоположения инициирован мобильной станцией 20. Затем КБС 40 устанавливает соединение части сигнального соединения и управления (ЧССУ) с обслуживающим УКСМС/РМП 50, посылая сообщение 390 запроса на соединение на основании ЧССУ с "запросом на коррекцию местоположения", включенным в информационное поле. Это сообщение "запроса на коррекцию местоположения" несколько модифицировано, поскольку БППС добавляет идентификатор новой зоны местоположения, указывающий, где находится мобильная станция 20 в данный момент. Это сообщение называется "полной информацией с уровнем 3" или сообщением "об исходной МС".

Затем обслуживающий УКСМС/РМП 50 подтверждает сообщение, посылая кадр 400 подтвержденного соединения (ПоС) обратно в КБС 40. Если УКСМС/РМП 50 принимает коррекцию местоположения от мобильной станции 20, УКСМС/РМП 50 посылает сообщение 410 "коррекция местоположения принята" в мобильную станцию 20. Поэтому сообщение "коррекция местоположения принята" (КорМесПр) также передается из подключенного КБС 40 на обслуживающую БППС с использованием кадра 420 запроса данных (ЗапД). Затем обслуживающая БППС 30 передает сообщение 430 "коррекция местоположения принята" на мобильную станцию 20. После успешной коррекции местоположения мобильной станции 20 сеть инициирует освобождение канала, посылая сообщение 400 команды очистки (КО) в КБС 40. Затем КБС 40 посылает сообщение об освобождении канала, проходящее через обслуживающую БППС 30 на мобильную станцию 20 (сигналы 420 и 430).

Затем КБС 40 посылает в БППС 30 сообщение 470 о деактивации МСКУ, предписывающее базовой станции прекратить посылку сообщений через медленный связанный канал управления (МСКУ). Когда мобильная станция 20 принимает сообщение 460 об освобождении канала, мобильная станция 20 посылает сообщение 470 об отключении с уровнем 2 в БППС, чтобы освободить занятый АСКУ. Сообщение 470 об отключении подтверждается обслуживающей БППС 30 обратно в отключающуюся мобильную станцию 20 посредством НенП кадра 480. Обслуживающая БППС 30 также передает сообщение 530 указания об освобождении, чтобы информировать подключенный КБС 40 о принятом сообщении запроса на отключение. После приема переданного НенП кадра 480 мобильной станцией 20 эта мобильная станция 20 прекращает связь через идентифицированный АСКУ.

Из-за радиопомех и других наземных препятствий переданный НенП кадр 480, подтверждающий прием сообщения 470 об отключении, иногда не принимается отключающейся мобильной станцией 20. Тогда мобильная станция 20 не может определить, приняла ли, как должно быть, обслуживающая БППС переданное сообщение 470 об отключении. В результате для гарантии надлежащего освобождения занятого логического канала стандарт фазы 1 ГСМС предписывает мобильной станции повторно передавать сообщение 470 об отключении через каждые 235 мс до пяти раз или до тех пор, пока не будет принято подтверждающее сообщение - НенП. В качестве иллюстрации мобильная станция 20 передает первое сообщение 470 об отключении на обслуживающую БППС 30. Обслуживающая БППС 30 надлежащим образом принимает сообщение 470 об отключении и подтверждает это, посылая НенП сообщение 480 обратно на мобильную станцию 20. Кроме того, обслуживающая БППС 30 передает сигнал запроса на освобождение, например - сигнал 530 указания об освобождении (УкОсв), чтобы проинформировать подключенный КБС 40 о принятом сообщении 470 об отключении. Если мобильная станция не принимает переданное НенП сообщение 480, то через 235 мс мобильная станция повторно передает другое сообщение 490 об отключении на обслуживающую БППС. Как и в случае нарушения передачи НенП сообщения на мобильную станцию 20, сигналы отключения, передаваемые мобильной станции 20, тоже могут не достигать обслуживающей БППС 30. Однако, если сигнал отключения принят обслуживающей БППС 30, то БППС 30 снова подтверждает это, передавая второе НенП сообщение 500. Такие последовательности могут повторяться пять раз перед тем, как указанный АСКУ будет окончательно освобожден мобильной станцией.

Обслуживающий КБС 40 связан с таймером 710, отсчитывающим время Т0. После приема сигнала 530 указания об освобождении (УкОсв) из обслуживающей БППС 30 КБС 40 ждет, пока таймер не окончит отсчет времени Т0 перед тем, как предписать обслуживающей БППС 30 освободить указанный логический канал. В соответствии со спецификацией ГСМС таймер 710, отсчитывающий время Т0 и связанный с логическим каналом АСКУ, также установлен на 1175 мс. Так делается потому, что обслуживающий КБС 40 и/или БППС 30 не имеет средств, чтобы определить, приняла ли мобильная станция 20 переданное НенП сообщение 480, и поэтому приходится ждать возможных сообщений об отключении. Следовательно, только по истечении 1175 мс после приема первого сообщения 470 об отключении обслуживающий КБС 40 посылает сообщение об освобождении канала, например - сигнал 700 освобождения радиочастотного (РЧ) канала, чтобы предписать БППС 30 освободить указанный логический канал.

Следует понимать, что вышеуказанные процедуры отключения с использованием АСКУ описаны лишь в качестве примера, и процедура отключения для освобождения КН также применима в том смысле, что обслуживающей БППС также приходится ждать в течение соответствующего периода времени до фактического освобождения КН.

Такая неудовлетворительная и расточительная задержка при освобождении значительных ресурсов каналов весьма нежелательна. Однако без модификации всех существующих мобильных станций таким образом, чтобы они работали по-разному для осуществления вышеупомянутой процедуры отключения, в настоящее время нет механизма более эффективного освобождения автономных специализированных каналов управления и/или каналов нагрузки. Требование физической модификации всех мобильных станций, соответствующих стандарту фазы 1 ГСМС, с тем, чтобы они работали по-разному, является непрактичным решением. С другой стороны, модификация обслуживающего КБС с тем, чтобы он освобождал логический канал раньше, чем связанная с ним мобильная станция, также создает нежелательные проблемы конфликтов.

Обратимся теперь к фиг.5, иллюстрирующей конфликт двух мобильных станций, одновременно пытающихся осуществлять связь через один и тот же АСКУ. Если все мобильные станции, соответствующие стандарту фазы 1 ГСМС, остаются неизменными и повторно передают сигналы отключения, как описано выше, а обслуживающий КБС 40 освобождает указанный АСКУ или КН, не ожидая в течение всей паузы в 1175 мс, то при передаче через один и тот же АСКУ может произойти следующий изображенный конфликт. Первая мобильная станция 20, связанная в данный момент с конкретным АСКУ, передает сообщение 470 об отключении на обслуживающую БППС 30, чтобы освободить логический канал. Первая мобильная станция 20 связана с таймером 635, отсчитывающим время Т0 (1175 мс), предписывающим мобильной станции 20 повторно передавать сигнал отключения каждые 235 мс до тех пор, пока таймер не закончит отсчет времени Т0О или не будет получен сигнал подтверждения из обслуживающей БППС.

С другой стороны, соответствующий таймер 630, отсчитывающий время Т1, в обслуживающем КБС 40 переведен на отсчет значения, меньшего чем значение Т0 в таймере 635. Поэтому КБС 40 посылает сообщение 700 об освобождении РЧ-канала на подключенную БППС 30 быстрее, чем предписано стандартом фазы 1 ГСМС. Поскольку таймер 630, отсчитывающий уменьшенное время Т1, уже закончил отсчет и сообщение 700 об освобождении РЧ-канала уже принято БППС 30, БППС 30 считает, что указанный логический канал освобожден и поэтому не занят. После этого вторая мобильная станция 25 запрашивает обслуживание мобильной связью, передавая сообщение 300 запроса на канал на обслуживающую БППС 30. Обслуживающая БППС 30 информирует КБС 40, который - в свою очередь - теперь может выделить АСКУ, только что освобожденный первой мобильной станцией 20, для запрашивающей второй мобильной станции 25. Из обслуживающей БППС на вторую мобильную станцию 25 передается сообщение 350 о немедленном предоставлении, предписывающее второй мобильной станции 25 осуществлять связь через этот конкретный АСКУ. Следовательно, вторая мобильная станция 25 занимает этот конкретный АСКУ.

Однако НенП сообщение 480, переданное обслуживающей БППС 30 и подтверждающее запрос на отключение, не достигает первой мобильной станции 20. Так как связанный с этим таймер 635, отсчитывающий время Т0, еще не закончил отсчет, первая мобильная станция 20 передает сигнал отключения 470 на обслуживающую БППС 30 через тот же АСКУ. Поскольку переданный сигнал отключения 470 является сигналом с уровнем 2, обслуживающая БППС 30 не может определить, что первая мобильная станция передает нежелательный сигнал отключения в то время, когда тот же АСКУ уже предоставлен второй мобильной станции. В соответствии со стандартом ГСМС после этого обслуживающая БППС 30 передает через АСКУ сообщение 640 о режиме отключения (РО), предписывающее мобильной станции (мобильным станциям) прекратить использование связанного с ней (с ними) АСКУ. Первая и вторая мобильные станции, которые обе обратились к одному и тому же АСКУ, принимают сигнал 640 РО и освобождают канал. В результате соединение установления вызова, устанавливаемое второй мобильной станцией 25, также обрывается, и указанный АСКУ освобождается обеими мобильными станциями.

Фиг. 6 изображает диаграмму последовательности сигналов, иллюстрирующую игнорирование обслуживающей БППС последующих сигналов отключения, принимаемых через логический канал АСКУ, который уже выделен для другой мобильной станции. В соответствии с положениями настоящего изобретения таймер 630, отсчитывающий время Т1 и связанный с обслуживающим КБС 40, переводится на отсчет меньшего значения, чем значение Т0 в таймере 635, связанном с отключающейся первой мобильной станцией 20. Один путь уменьшения значения Т1 в таймере 630 заключается в придании отрицательного приращения длительностью 235 мс. Соответственно, значение Т1 в таймере 630 должно уменьшиться со значения 1175 мс, предписываемого стандартом ГСМС, до любого из значений - 940 мс, 705 мс, 470 мс, 235 мс или 0 мс. Поскольку изменение значения Т0 таймера 635, связанного с каждой мобильной станцией, соответствующей стандарту фазы 1 ГСМС, непрактично, значение Т0 - 1175 мс - этого таймера остается неизменным.

Первая мобильная станция 20 передает сигнал отключения 470 с уровнем 2 на обслуживающую БППС 30 через предназначенный логический канал, например - АСКУ или КН, чтобы информировать обслуживающую БППС 30 о том, что первой мобильной станции 20 больше не нужен предназначенный ей канал. Обслуживающая БППС 30 отвечает НенП сообщением 480, подтверждающим приема сообщения 470 об отключении. Как обычно, обслуживающая БППС 30 также информирует подключенный КБС 40 о принятом сообщении 470 об отключении, передавая сообщение 530 УкОсв. После того, как таймер 630, отсчитывающий время Т1 и связанный с обслуживающим КБС 40, заканчивает отсчет, обслуживающий КБС 40 передает сообщение 700 об освобождении канала на подключенную БППС 30. Переданное сообщение 530 об освобождении РЧ-канала информирует подключенную БППС, что указанный логический канал, т.е. АСКУ или КН, освобождается и теперь доступен для других (мобильных станций). После этого вторая мобильная станция 25 запрашивает логический канал, например - АСКУ или КН, для установления исходящего вызова, передавая сообщение 300 запроса на канал на обслуживающую БППС 30. Обслуживающая БППС 30 после этого связывается с подключенным КБС 40, и выделяется тот же логический канал, который только что был освобожден первой мобильной станцией 20. В результате на вторую мобильную станцию 25 передается ответное сообщение 350 о немедленном предоставлении, предписывающее второй мобильной станции начать передачу через вновь выделенный логический канал (т.е. АСКУ или КН).

Между тем НенП сообщение 480, подтверждающее прием сообщения 470 об отключении, не достигает первой мобильной станции 20 и, в ответ на это, первая мобильная станция 20 повторно пытается освободить тот же логический канал, передавая второй сигнал отключения 490 на обслуживающую БППС 30. Если таймер, отсчитывающий время Т1, еще не закончил отсчет, то обслуживающая БППС 30 еще не приняла сообщение об освобождении РЧ-канала, и последующее принимаемое сообщение об отключении обрабатывается как обычно. С другой стороны, если таймер, отсчитывающий время Т1, уже закончил отсчет, то обслуживающая БППС 30 уже приняла сообщение об освобождении РЧ-канала и затем освободила указанный логический канал, как подробно описано выше. Следовательно, при передаче сообщения об отключении с уровнем 2 через тот же логический канал, который в данный момент занят второй мобильной станцией, возникает конфликт передачи сигналов на одном физическом временном интервале. Как показано на фиг.5, подтверждение этого сообщения об отключении приводит к тому, что вторая мобильная станция также освобождает канал и связанное с ним соединение вызова.

Однако в соответствии со стандартом ГСМС мобильным станциям не разрешается передавать сообщение об отключении с уровнем 2 без предварительного обмена сообщением с уровнем 3 с обслуживающей БППС. Следовательно, определяя, что между обслуживающей БППС 30 и второй мобильной станцией 25 не произошел обмен сообщением с уровнем 3 для освобождения связанного канала, в соответствии с положениями настоящего изобретения БППС игнорирует второе сообщение 490 об отключении, принимаемое из первой мобильной станции 20. После этого из второй мобильной станции 25 на обслуживающую БППС передается сообщение 600 УАСР с уровнем 3, запрашивающее обслуживание мобильной связью (например, соединение исходящего вызова). После этого подтверждающее сообщение 610 - НенП - посылается обратно на вторую мобильную станцию 25. Сообщение 620 запроса на обслуживание также передается на КБС 40, чтобы предоставить второй мобильной станции 25 запрашиваемое обслуживание мобильной связью.

Чтобы максимизировать использование логических каналов АСКУ и/или КН в обслуживающей БППС, можно установить на 0 значение Т1 таймера 630. В соответствии с этим после приема первого сообщения об отключении из первой мобильной станции, например, обслуживающий КБС 40 немедленно освобождает указанный канал без какой-либо задержки. Если подтверждающее сообщение - НенП - не достигает первой мобильной станции, четыре дополнительных сообщения об отключении будут переданы мобильной станцией и проигнорированы обслуживающей БППС 30. Вместо этого, если задано значение Т1 таймера 630, равное 235 мс, это позволит обслуживающей БППС подтвердить одно дополнительное сообщение об отключении в случае, если первое НенП сообщение не достигает первой мобильной станции 20. Таким образом, только три дополнительных сообщения об отключении могут быть затем проигнорированы обслуживающей БППС 30. В качестве еще одного примера можно задать значение Т1 таймера 630 равным 940 мс. После приема первого сообщения об отключении обслуживающая БППС 30 не освобождает канал немедленно, а обеспечивает прием и обработку обычным образом трех дополнительных сообщений об отключении в случае, если все соответствующие НенП сообщения не достигают первой мобильной станции 20. Только четвертое сообщение об отключении будет проигнорировано обслуживающей БППС 30. Решение о значении, присваиваемом времени Т1 таймера 630, принимается оператором КБС так, чтобы обеспечить эффективное управление ресурсами каналов для сети мобильной дальней связи.

Следовательно, игнорируя любое последующее сообщение, принимаемое через освобожденный и повторно выделенный логический канал, обслуживающие БППС и КБС могут эффективнее управлять значительными ресурсами каналов и использовать их.

Хотя лишь предпочтительный конкретный вариант осуществления способа и устройства, соответствующих настоящему изобретению, проиллюстрирован на прилагаемых чертежах и подробно описан, должно быть ясно, что изобретение не сводится к описанному конкретному варианту осуществления и возможны многочисленные перекомпоновки, модификации и замены в рамках объема притязаний изобретения, указанного и определенного формулой изобретения.

Изобретение относится к сети дальней связи. Технический результат - представить базовой приемопередающей станции возможность экономичнее и эффективнее освобождать логические каналы, которые больше не нужны. Это достигается тем, что в соответствии со стандартом фазы 1 глобальной системы мобильной связи (ГСМС) уменьшается время отключения в конкретном контроллере базовой станции (КБС), обслуживающем конкретную мобильную станцию, в ответ на сообщение об отключении с уровнем 2 от первой мобильной станции и по окончании отсчета уменьшенного времени отключения обслуживающая БППС освобождает указанный логический канал от первой мобильной станции и позволяет подключенному контроллеру базовой станции (КБС) эффективнее выделять освобожденный логический канал (АСКУ или КН) для второй мобильной станции. После этого дополнительные сообщения с уровнем 2, передаваемые первой мобильной станцией, игнорируются и сообщение, подтверждающее режим отключения (РО), не передается через указанный логический канал. Таким образом избегают конфликта на одном и том же канале между первой и второй мобильными станциями, и вторая мобильная станция может осуществлять связь через выделенный логический канал. 5 с. и 23 з.п.ф-лы, 6 ил.

1. Способ оптимизации использования логического канала в цифровой сети мобильной дальней связи, которая включает в себя базовую приемопередающую станцию (БППС), связанную с контроллером базовой станции (КБС), для осуществления связи посредством указанной БППС с конкретной мобильной станцией через упомянутый логический канал, и упомянутый КБС дополнительно включает в себя отключающий таймер со значением Т1 для задержки освобождения упомянутого логического канала после приема указания об освобождении указанного логического канала от упомянутой мобильной станции, причем способ включает этапы, на которых задают посредством упомянутого КБС значение Т1 в упомянутом отключающем таймере, причем упомянутое значение Т1 меньше, чем значение Т0, связанное с отключающим таймером конкретной мобильной станции, принимают в указанном КБС первое указание об освобождении логического канала, связанного в данный момент с конкретной мобильной станцией, от упомянутой мобильной станции и посредством упомянутой БППС запускают обратный отсчет упомянутого отключающего таймера со значением Т1 в упомянутом КБС в ответ на упомянутое первое указание, освобождают упомянутый логический канал после того, как упомянутый отключающий таймер со значением Т1 закончит отсчет, и разрешают другим мобильным станциям использовать упомянутый освобожденный логический канал и в ответ на упомянутое освобождение упомянутого логического канала не отвечают в упомянутой БППС на любое последующее указание об освобождении упомянутого логического канала от упомянутой мобильной станции. 2. Способ по п.1, в котором в качестве упомянутого логического канала используют автономный специализированный канал управления (АСКУ). 3. Способ по п.1, в котором в качестве упомянутого логического канала используют канал нагрузки (КН). 4. Способ по п.1, в котором упомянутое значение Т0 составляет 1175 мс, а упомянутое значение Т1 выбирают из группы значений, каждое из которых меньше, чем упомянутые 1175 мс, отличающихся друг от друга приращениями по 235 мс. 5. Способ по п.1, в котором упомянутый этап запуска обратного отсчета упомянутого отключающего таймера дополнительно содержит этап передачи подтверждающего сообщения, которое подтверждает прием упомянутой обслуживающей БППС упомянутого первого указания. 6. Способ по п.5, в котором упомянутая мобильная станция передает дополнительное указание об отключении упомянутого логического канала, если упомянутое подтверждающее сообщение не принято из упомянутой БППС. 7. Способ по п.1, в котором упомянутое первое указание содержит сообщение об отключении с уровнем два по стандарту глобальной системы мобильной связи (ГСМС). 8. Способ по п.1, в котором упомянутый этап, на котором не отвечают на любое последующее указание освободить упомянутый логический канал, дополнительно включает этап, на котором не отвечают на упомянутое последующее указание, если только сообщение с уровнем три не принято через упомянутый логический канал. 9. Способ освобождения логического канала, связанного с конкретной мобильной станцией в сети мобильной дальней связи, причем упомянутая мобильная станция связана с отключающим таймером, отсчитывающим время Т0, предназначенным для предписания упомянутой мобильной станции повторно передавать запрос на освобождение упомянутого логического канала до тех пор, пока отключающий таймер, отсчитывающий время Т0, закончит отсчет, или до тех пор, пока не будет получено подтверждающее сообщение от базовой приемопередающей станции (БППС), обслуживающей упомянутую мобильную станцию, причем упомянутая БППС также связана с контроллером базовой станции (КБС) с отключающем таймером, отсчитывающим время Т1, для освобождения упомянутого логического канала, при этом значение в упомянутом отключающем таймере, отсчитывающем время Т1, меньше, чем значение в упомянутом отключающем таймере, отсчитывающем время Т0, а упомянутый способ включает этапы, на которых принимают в указанной БППС запрос на освобождение упомянутого логического канала от упомянутой мобильной станции, передают упомянутый запрос на упомянутый КБС, принимаемый упомянутой БППС, запускают в упомянутом КБС обратный отсчет упомянутого отключающего таймера, отсчитывающего время Т1, через упомянутый КБС предписывают упомянутой БППС освободить упомянутый логический канал после того, как упомянутый отключающий таймер, отсчитывающий время Т1, закончит отсчет, разрешают другим мобильным станциям использовать упомянутый освобожденный канал и не отвечают в упомянутой БППС на последующий запрос на освобождение упомянутого логического канала. 10. Способ по п.9, в котором упомянутый этап, на котором не отвечают на упомянутый последующий запрос, дополнительно включает этап, на котором не отвечают на упомянутый последующий запрос на освобождение упомянутого логического канала, если сообщение с уровнем три согласно стандарту глобальной системы мобильной связи (ГСМС) не было сначала принято через упомянутый логический канал. 11. Способ по п. 10, в котором упомянутое сообщение с уровнем три содержит сообщение об установленном асинхронном сбалансированном режиме (УАСР). 12. Способ по п.9, в котором в качестве упомянутого логического канала используют канал нагрузки (КН). 13. Способ по п.9, в котором в качестве упомянутого логического канала используют автономный специализированный канал управления (АСКУ). 14. Способ по п.9, в котором упомянутый первый запрос содержит сигнал отключения с уровнем два согласно стандарту ГСМС. 15. Система для освобождения логического канала, выделенного мобильной станции в сети мобильной дальней связи, в которой, чтобы освободить упомянутый логический канал, упомянутая мобильная станция продолжает передавать запрос на освобождение упомянутого логического канала в течение периода времени длительностью Т0, если сигнал подтверждения не принят от упомянутой сети мобильной дальней связи, содержащая базовую приемопередающую станцию (БППС), обслуживающую упомянутую мобильную станцию, для приема запроса на освобождение упомянутого логического канала от упомянутой мобильной станции, отключающий таймер со значением Т1 для ожидания в течение периода длительностью Т1 в ответ на прием упомянутого запроса, причем значение упомянутого периода Т1 меньше, чем значение упомянутого периода Т0, связанного с упомянутого мобильной станцией, контроллер базовой станции (КБС), связанный с упомянутым таймером, для освобождения упомянутого логического канала, причем упомянутая БППС не отвечает на любой последующий запрос на освобождение упомянутого логического канала, принимаемый упомянутой БППС после освобождения упомянутого логического канала. 16. Система по п.15, в которой упомянутый модуль дополнительно содержит средство для того, чтобы не отвечать на упомянутый последующий запрос на освобождение упомянутого логического канала, если только упомянутый приемник не примет сначала сообщение с уровнем три согласно стандарту глобальной системы мобильной связи (ГСМС) через упомянутый логический канал. 17. Система по п.15, в которой упомянутый модуль находится в упомянутом КБС. 18. Система по п.15, в которой в качестве упомянутого логического канала используют канал нагрузки (КН). 19. Система по п.15, в которой в качестве упомянутого логического канала используют автономный специализированный канал управления (АСКУ). 20. Система по п.15, в которой упомянутый первый запрос содержит сигнал отключения с уровнем два по стандарту глобальной системы мобильной связи (ГСМС). 21. Система для оптимизации использования логического канала в цифровой сети мобильной дальней связи, которая включает в себя базовую приемопередающую станцию (БППС), связанную с контроллером базовой станции (КБС), для осуществления связи посредством упомянутой БППС с конкретной мобильной станцией через упомянутый логический канал, и упомянутый КБС дополнительно включает в себя первый отключающий таймер со значением Т1 для задержки освобождения упомянутого логического канала после приема указания об освобождении указанного логического канала от упомянутой мобильной станции, причем мобильная станция, содержащая второй отключающий таймер со значением Т0 для указания продолжительности повторной передачи запроса на освобождение упомянутого логического канала в случае, если не принимается подтверждение из упомянутой БППС, при этом упомянутое значение Т1 меньше, чем упомянутое значение Т0, причем упомянутая БППС принимает первое указание об освобождении логического канала, связанного в данный момент с конкретной мобильной станцией, от упомянутой мобильной станции, освобождает упомянутый логический канал после того, как упомянутый первый отключающий таймер закончит отсчет после приема упомянутого первого указания, разрешает другим мобильным станциям использовать упомянутый освобожденный логический канал и не отвечает на любое последующее указание об освобождении упомянутого логического канала от упомянутой мобильной станции. 22. Система по п.21, в которой в качестве упомянутого логического канала используют автономный специализированный канал управления (АСКУ). 23. Система по п.21, в которой в качестве упомянутого логического канала используют канал нагрузки (КН). 24. Система по п.21, в которой упомянутое значение Т0 составляет 1175 мс, а упомянутое значение Т1 выбирают из группы значений, каждое из которых меньше, чем упомянутые 1175 мс, отличающихся друг от друга приращениями по 235 мс. 25. Система по п. 21, в которой упомянутая БППС не отвечает на любое последующее указание об освобождении упомянутого логического канала и дополнительно не отвечает на любое последующее указание, если только сначала не будет принято сообщение с уровнем три через упомянутый логический канал. 26. Способ освобождения логического канала, выделенного для мобильной станции в сети мобильной связи, включающий этапы, на которых принимают указание об освобождении логического канала, связанного с конкретной мобильной станцией, посредством базовой приемопередающей станции (БППС), обслуживающей упомянутую мобильную станцию, передают на контроллер базовой станции КБС, связанный с упомянутой БППС, упомянутое принятое указание, принимают в упомянутой БППС из упомянутого КБС команду освободить упомянутый логический канал, связанный с упомянутой мобильной станцией, и в ответ на такую команду не отвечают в упомянутой БППС на любое последующее указание об освобождении упомянутого логического канала, принимаемое от упомянутой мобильной станции. 27. Способ по п.26, в котором упомянутый этап, на котором не отвечают на упомянутое последующее указание, дополнительно включает этап, на котором не отвечают на упомянутое последующее указание об освобождении упомянутого логического канала, если только сначала не будет принято сообщение с уровнем три по стандарту глобальной системы мобильной связи (ГСМС) через упомянутый логический канал. 28. Способ по п. 27, в котором упомянутое сообщение с уровнем три содержит сообщение об установленном асинхронном сбалансированном режиме (УАСР).