Настоящее изобретение относится, в общем, к радиотелефонам и радиотелефонным системам, а более конкретно - к сотовым радиотелефонам или мобильным станциям с множественным доступом с временным разделением каналов (МДВР), а также к системам и сетям радиосвязи.
По меньшей мере в одном типе системы радиосвязи МДВР начало обратного кадра МДВР по восходящей линии связи, то есть от мобильной станции (МС) к базовой станции (БС), имеет задержку на фиксированный период из трех временных интервалов от начала прямого кадра МДВР по нисходящей линии связи, то есть от базовой станции к мобильной станции. После внесения задержки прохождения сигнала, которая компенсируется при помощи параметра опережения по времени (ОВ), возникает ситуация, изображенная на фиг.1.
Можно оценить, что увеличение OB вызывает уменьшение Тrt (время от окончания приема до начала передачи). Однако это уменьшение Тrt может привести к появлению одной или нескольких проблем. Например, когда мобильная станция находится достаточно далеко от своей обслуживающей базовой приемопередающей станции (БПС (BTS)), OB может стать больше некоторого максимального значения, предполагаемого для беспроводной сети. Например, в сети глобальной системы мобильной связи (ГСМС (GSM)) это максимальное значение соответствует радиусу сотовой ячейки приблизительно 35 км и поэтому Trt может быть меньше ожидаемого минимального значения. Это важно, так как минимальное значение Тrt дает возможность мобильной станции и сети работать в многоинтервальном режиме. Действительно, в документе "ГСМС 05.02: Цифровая сотовая телекоммуникационная система (Этап 2+); Мультиплексирование и множественный доступ по радиоканалу", опубликованном ЕИСТ ("GSM 05.02: Digital cellular telecommunications system (Phase 2+); Multiplexing and multiple access on the radio path" published by ETSI), описана возможность многоинтервальной работы, которая поддерживается мобильной станцией (МС). Конкретные временные интервалы, присвоенные МС будут зависеть от типа МС, предоставляемой услуги и от того, требуются или нет измерения мощности соседней сотовой ячейки. Вышеупомянутые проблемы необходимо решить для сети перед принятием решения о полных ограничениях относительно присвоении МС.
Два параметра зависят от Тrt, как это определено в документе "ГСМС 05.02: Цифровая сотовая телекоммуникационная система (Этап 2+); Мультиплексирование и множественный доступ по радиоканалу", опубликованном Европейским институтом стандартов по телекоммуникациям (ЕИСТ (ETSI)) ("GSM 05.02: Digital cellular telecommunication system (Phase 2+); Multiplexing and multiple access on the radio path" published by the European Telecommunications Standards Institute (ETSI)). Эти два параметра приведены ниже.
Tta: Для мобильной станции 1-го типа (то есть для той, которой не нужно передавать и принимать в одно и то же время) этот параметр определяет минимальное число временных интервалов, которые будут разрешены между окончанием предыдущих временного интервала передачи или временного интервала приема и следующим временным интервалом передачи в случае, когда между ними мобильная станция должна выполнить измерение канала.
Ttb: Для мобильной станции 1-го типа этот параметр определяет минимальное число временных интервалов, которые будут разрешены между окончанием последнего временного интервала приема и первым, следующим временным интервалом передачи, или между предыдущим временным интервалом передачи и следующим временным интервалом передачи в случае, когда между ними изменяется частота.
Эти два параметра характеризуются числом временных интервалов. Таким образом, если OB является достаточно большим, эффективное значение (с точки зрения мобильной станции) можно уменьшить на один временной интервал. Однако его нельзя уменьшить на значение, равное двум временным интервалам, поскольку параметр OB имеет ограничения, которые делают такое уменьшение невозможным. Другими словами, сотовые ячейки не являются достаточно большими.
Например, когда мобильная станция 1-го типа выходит за пределы максимального радиуса сотовой ячейки, который является определенным в ГСМС (35 км), Trt уменьшается до значения, при котором мобильная станция не может передавать в некоторой части своего выделенного пакета по восходящей линии связи после приема пакета по нисходящей линии связи. Это можно рассматривать как случай перекрытия, и пример этого со следующими распределениями показан на фиг.2. В случае, представленном на фиг.2, предполагается, что сеть обеспечивает высокоскоростную передачу данных с коммутацией каналов (ВПДКК (HSCSD)) и является асимметричной, временные интервалы 2 и 3 используются на нисходящей линии связи, и временной интервал 2 используется на восходящей линии связи. Когда мобильная станция находится достаточно далеко от своей обслуживающей БПС, увеличение 0В приводит к перекрытию пакетов на нисходящей линии связи и восходящей линии связи. Поэтому в мобильных станциях 1-го типа теряется один пакет.
С другой стороны, увеличение OB приводит к увеличению Тtr. Поэтому со связанными параметрами (Тra, Тrb) не должно возникать проблем. В этой связи можно сделать ссылку на вышеупомянутый документ: "ГСМС 05.02: Цифровая сотовая телекоммуникационная система (Этап 2+); Мультиплексирование и множественный доступ по радиоканалу", опубликованный ЕИСТ ("GSM 05.02: Digital cellular telecommunications system (Phase 2+); Multiplexing and multiple access on the radio path" published by ETSI). Эффективные значения параметров, с точки зрения мобильной станции, не могут быть ниже минимального ожидаемого значения.
Из уровня техники известны принимаемые меры для сотовых ячеек с большим радиусом посредством графика запрещения в последовательных временных интервалах. Однако этот метод может уменьшить пропускную способность сети наполовину для используемых мобильных станций, и он не обеспечивает работу в многоинтервальном режиме, которая определена для ВПДКК или общей системы пакетной радиосвязи (ОСПР (GPRS)).
В заявке WO 98/15147 описан способ двухрежимной работы переносного телефонного модуля МДВР. Первый режим используется для связи в радиусе действия до 75 км. Второй режим используется для связи свыше 75 км. Режимы отличаются тем, что во втором режиме временной интервал передачи смещается в пределах структуры кадра к более позднему временному интервалу, чем в первом режиме.
Таким образом, первая задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы создать способ увеличения радиуса сотовой ячейки в системе МДВР при отсутствии проблем, возникающих из-за более продолжительных задержек прохождения сигнала.
Другая задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы создать динамический способ изменения по меньшей мере одного временного параметра для адаптации мобильной станции в сотовой ячейке с большим радиусом сети МДВР.
Способ раскрывает эффективное увеличение радиуса сотовой ячейки в системе МДВР за счет того, что параметр опережения по времени (OB) изменяется при увеличении радиуса действия параметра. Опережение по времени может быть больше, чем на один временной интервал, и меньше, чем на два временных интервала. Перекрытие по восходящей линии связи и нисходящей линии связи предотвращено за счет снижения требований на ограничение времени от окончания приема до начала передачи. По сравнению с известной системой ГСМС значение Trt может уменьшаться пропорционально с увеличением параметра OB, и максимальное дополнительное уменьшение значения Trt составляет один временной интервал. Контроль за увеличением задержки прохождения сигнала в сотовых ячейках, имеющих больший радиус, осуществляется в базовой станции, и значение OB можно также рассматривать при отображении каналов в базовой станции.
В иллюстративном варианте осуществления при рассмотрении случая ГСМС450 (GSM450) радиус сотовой ячейки может быть больше, чем стандартный радиус ГСМС (35 км). Во избежание этого увеличения радиуса сотовой ячейки параметр опережения по времени изменяется таким образом, чтобы эффективный радиус действия сотовой ячейки увеличивался. Однако увеличение параметра опережения по времени может оказывать неблагоприятное влияние на работу мобильной станции МДВР, так как пакеты в восходящей линии связи (обратной линии связи) и в нисходящей линии связи (прямой линии связи) будут перекрываться во времени. Поэтому аспектом настоящего изобретения является способ, который позволяет действующей мобильной станции работать в многоинтервальном режиме и таким образом ослабить или устранить эту проблему.
Способ раскрывает работу беспроводной системы связи МДРВ. Способ заключается в том, что контролируют задержку прохождения сигнала мобильной станции и, при превышении задержки прохождения сигнала заданного предела, изменяют значение на единицу временного интервала одного или обоих параметров Tta1 и Тtb1, причем Tta1 - минимальное число временных интервалов, разрешенных между окончанием последнего, предыдущего временного интервала приема и первым, следующим временным интервалом передачи в случае, когда между ними необходимо выполнить измерение канала, и Тtb1 - минимальное число временных интервалов, разрешенных между окончанием последнего, предыдущего временного интервала приема и первым, следующим временным интервалом передачи.
Согласно другому аспекту изобретения, предложен способ работы беспроводной системы связи МДВР, заключающийся в том, что контролируют задержку прохождения сигнала мобильной станции и, когда задержка прохождения сигнала превышает заданный предел, изменяют на заданную величину минимальное число временных интервалов, разрешенных между окончанием последнего, предыдущего временного интервала приема и первым, следующим временным интервалом передачи мобильной станции.
Согласно еще одному аспекту изобретения предложена беспроводная система связи МДВР, содержащая базовую станцию и по меньшей мере одну мобильную станцию, причем базовая станция включает в себя средство контроля задержки прохождения сигнала, выходной сигнал которого сравнивается в средстве обработки с заданным значением, и, в ответ на сравнение, передается команда в мобильную станцию для изменения на заданную величину минимального числа временных интервалов, разрешенных между окончанием последнего, предыдущего временного интервала приема и первым, следующим временным интервалом передачи мобильной станции.
Согласно дополнительному аспекту изобретения, предложен способ работы беспроводной системы связи МДВР, включающий в себя мобильную станцию, работающую в многочисленных временных интервалах внутри кадра, заключающийся в том, что контролируют задержку прохождения сигнала мобильной станции таким образом, чтобы при превышении задержки прохождения сигнала заданного предела увеличивалось число временных интервалов, разрешенных между окончанием последнего, предыдущего временного интервала приема и первым, следующим временным интервалом передачи мобильной станции.
Вследствие любого увеличения числа временных интервалов, разрешенных между окончанием последнего, предыдущего временного интервала приема и первым, следующим временным интервалом передачи, будет происходить соответствующее уменьшение числа временных интервалов передачи и приема, имеющегося для распределения мобильной станции внутри кадра. Таким образом, хотя распределение временных интервалов мобильной станции поддерживается на уровне, достаточном для удовлетворения требований текущей многоинтервальной службы, например, высокоскоростной передачи данных с коммутацией каналов (ВПДКК) или общей службе пакетной радиопередачи (ОСПР), возможно, что временные интервалы, доступные службе внутри кадра, будут ниже необходимого значения, в этом случае распределение ресурсов системы должно пересматриваться сетью.
Согласно другому аспекту изобретения, предложен способ работы беспроводной системы связи МДВР, включающий в себя мобильную станцию, работающую в многочисленных временных интервалах внутри кадра, заключающийся в том, что контролируют задержку прохождения сигнала мобильной станции и, при превышении задержки прохождения сигнала заданного предела изменяют на единицу временного интервала значение одного или обоих параметров Tta1 и Ttb1, причем Tta1 - минимальное число временных интервалов, разрешенных между окончанием последнего, предыдущего временного интервала приема и первым, следующим временным интервалом передачи в случае, когда между ними необходимо выполнять измерение, и Тtb1 - минимальное число временных интервалов, разрешенных между окончанием последнего, предыдущего временного интервала приема и первым, следующим временным интервалом передачи.
Изложенные выше и другие признаки изобретения станут более понятными из следующего ниже подробного описания изобретения со ссылками на сопроводительные чертежи, на которых:
фиг.1 изображает схему, иллюстрирующую известные временные интервалы нисходящей линии связи и восходящей линии связи МДВР, и дополнительно изображает опережение по времени (ОВ) и связанные с этим параметры;
фиг.2 изображает результат известной проблемы перекрытия;
фиг.3 изображает блок-схему варианта осуществления мобильной станции, которая подходит для использования в системе МДВР, согласно принципам настоящего изобретения;
фиг.4 изображает в увеличенном виде мобильную станцию (фиг.3), и дополнительно изображает беспроводную систему связи, в которой мобильная станция имеет двунаправленную связь через РЧ линии связи; и
фиг.5 - иллюстрация алгоритма динамического многоинтервального класса, согласно принципам настоящего изобретения.
Сначала рассмотрим фиг.3 и 4 для иллюстрации беспроводного пользовательского терминала или мобильной станции 10, такой как (но не ограниченной этим) сотовый радиотелефон или портативная радиостанция, которые подходят для осуществления настоящего изобретения. Мобильная станция 10 включает в себя антенну 12 для передачи сигналов в базовый узел связи или базовую станцию 30, и для приема сигналов из базовой станции 30, которая, предположительно, включает в себя 30А подсистему базовой станции (ПБС), а также базовую приемопередающую станцию (БПС) 30В. Для упрощения эти два компонента упоминаются просто как базовая станция 30. ПБС 30А может быть связана с множеством БПС 30В. Базовая станция 30 является частью беспроводной сети 32, которая включает в себя центр коммутации мобильной связи (ЦКМ) 34 или подобное устройство. ЦКМ 34 обеспечивает подсоединение к наземным магистральным линиям связи.
Мобильная станция включает в себя модулятор (МОД) 14А, передатчик 14, приемник 16, демодулятор (ДЕМОД) 16А и контроллер 18, который обеспечивает подачу сигналов в передатчик 14 и прием сигналов из приемника 16. Эти сигналы включают в себя сигнальную информацию в соответствии со стандартом на радиоинтерфейс используемой системы сотовой связи, а также пользовательскую речь и/или данные, формируемые пользователем. В настоящем изобретении стандарт на радиоинтерфейс основан на стандарте МДВР, который известен из ГСМС или подобен ГСМС. Однако настоящее изобретение не ограничено только типом ГСМС системы МДВР. Что касается общих представлений мобильных станций и сетей ГСМС, то можно сделать ссылку на работу Мишеля Моули и Мари-Бемадетте Паутет "Система ГСМС для мобильной связи", 1992 год ("The GSM System for Mobile Communications", by Michel Mouly and Marie-Bemadette Pautet, 1992).
Предполагается, что контроллер 18 также включает в себя схему, которая необходима для выполнения аудио- и логических функций мобильной станции. Например, контроллер 18 может состоять из устройства обработки цифровых сигналов, микропроцессорного устройства и различных аналого-цифровых преобразователей, цифро-аналоговых преобразователей и других схем поддержки. Функции управления и обработки сигналов мобильной станции распределены между этими устройствами согласно их соответствующим возможностям.
Интерфейс пользователя может включать обычный головной телефон или громкоговоритель 17, обычный микрофон 19, устройство 20 отображения и устройство ввода данных пользователя, обычно клавишная панель 22, подсоединенные все к контроллеру 18. Клавишная панель 22 включает в себя обычные цифровые клавиши (0-9) и связанные с ними клавиши (#,*) 22а и другие клавиши 22b, используемые для работы мобильной станции 10. Мобильная станция 10 также включает в себя аккумулятор 26 для электропитания различных схем, которые требуются для работы мобильной станции. Мобильная станция 10 также включает в себя различные устройства памяти, показанные вместе как память 24, в которой хранится множество постоянных и переменных, которые использует контроллер 18 во время работы мобильной станции. Некоторые параметры, связанные с синхронизацией МДВР, которые передаются из базовой станции 30 в мобильную станцию 10, которые в настоящем изобретении представляют большой интерес, обычно хранятся в памяти 24 для использования контроллером 18. Следует понимать, что мобильная станция 10 может быть установлена на транспортном средстве или может быть портативным карманным устройством. Необходимо дополнительно оценить, что мобильная станция 10 может работать с одним или несколькими стандартами на радиоинтерфейс, типами модуляции и типами доступа и может быть, таким образом, двух- (или более) режимным устройством.
Согласно идее настоящего изобретения, предложен метод регулирования, по меньшей мере, частично значений параметров Tta и Ttb, в зависимости от значения OB, связанного с мобильной станцией 10. Регулирование этих двух параметров в базовой станции 30, в частности, ПБС 30А, приводит в результате к изменению отображения кадров МДВР для связанной мобильной станции 10.
Следует отметить, что механизм динамического отображения на изменение метки класса уже существует, и называется "процедурой изменения метки класса" в публикации: "ГСМС 04.08: Цифровая сотовая телекоммуникационная система (Этап 2+): Спецификация мобильного радиоинтерфейса 3-го уровня" ("GSM 04.08: Digital cellular telecommunication system (Phase 2+): Mobile radio interface layer 3 specification"). Однако в этом случае изменение не инициируется мобильной станцией 10, но инициируется базовой станцией 30, в частности процессором данных части ПБС 30А, которая контролирует значение OB для того, чтобы обнаружить возможные проблемы.
Согласно идее настоящего изобретения, когда значение ОВ превышает предел, следующие части заданий параметров Tta и Тtb изменяются внутри ПБС З0А.
Для случая Tta, ПБС 30А рассматривает только часть этого значения, то есть минимальное число временных интервалов, которые будут разрешены между окончанием предыдущего временного интервала приема и следующим временным интервалом передачи, когда между ними необходимо выполнить измерение канала.
Для случая Ttb, ПБС 30А рассматривает только часть этого значения, то есть минимальное число временных интервалов, которые будут разрешены между окончанием последнего предыдущего временного интервала приема и первым, следующим временным интервалом передачи.
Можно оценить, что эти рассматриваемые элементы Tta и Тtb являются такими элементами, которые непосредственно влияют на проблему, описанную ранее (то есть, Trt уменьшается при увеличении OB). В общем, изменение параметра OB не влияет на эти элементы Tta и Тtb, имеющие отношение к последовательным передачам мобильной станции 10.
Tta1 - это минимальное число временных интервалов, которые должны быть разрешены между окончанием предыдущего, временного интервала приема и следующим временным интервалом передачи, когда между ними необходимо выполнить измерение канала. Tta2 - это минимальное число временных интервалов, которые должны быть разрешены между окончанием предыдущего, временного интервала передачи и следующим временным интервалом передачи, когда между ними необходимо выполнить измерение канала. Тtb1 - это минимальное число временных интервалов, которые должны быть разрешены между окончанием последнего предыдущего временного интервала приема и первым, следующим временным интервалом передачи. Тtb2 - это минимальное число временных интервалов, которые должны быть разрешены между окончанием последнего, предыдущего временного интервала передачи и первым, следующим временным интервалом передачи.
OB, предпочтительно, вычисляют с помощью ПБС 30А при непрерывном контроле задержек прохождения сигналов. В связи с этим можно сделать ссылку на публикацию: "ГСМС 05.10: Цифровые сотовые телекоммуникации (Этап 2+), Синхронизация радио подсистем" ("GSM 05.10: Digital cellular telecommunication (Phase 2+); Radio Subsystem Synchronization"). Настоящее изобретение также предусматривает добавление алгоритма, который контролирует задержки прохождения сигнала.
На фиг.5 изображен пример реализации алгоритма динамического многоинтервального класса, который выполняет ПБС 30А, согласно настоящему изобретению. При контроле мобильной станции 10 (операция А), задержку прохождения сигнала из мобильной станции 10 находят по превышению заданного предела (например, 120 мкс ↔ OB равное 240 мкс ↔ радиус сотовой ячейки 35 км), Tta1 и Тtb1 увеличиваются на единицу временного интервала для того, чтобы компенсировать увеличение OB в текущем местоположении мобильной станции 10 (операция В), и после этого ПБС 30А выдает команду на передачу, по меньшей мере, пересмотренных значений Tta1 и Тtb1 в мобильную станцию 10 для сохранения в памяти 24 мобильной станции. В противном случае Tta1 и Тtb1 остаются соответственно равными Тta и Тtb (операция С). В результате ПБС 30А может также повторно проверить отображение каналов (операция D) для того, чтобы удовлетворить новым требованиям, таким образом обеспечивая динамическое распределение ресурсов системы. В случае ВПДКК и ОСПР, новые требования могут привести к пересмотру распределения ресурсов, например, свободные временные интервалы, которые могли бы перекрываться, и/или свободные временные интервалы, которые нельзя принять или передать из-за пересмотренного, более строгого правила синхронизации.
Заданный предел и значение предыдущих параметров остается тем же самым, как и в известной сети ГСМС (операция С). Таким образом, различная интерпретация Тta и Тtb, предпочтительно, активизируется только тогда, когда мобильная станция 10 расположена на некотором пороговом расстоянии от обслуживающей БПС 30В, то есть, когда OB превышает некоторый заданный предел. В общем, изменение Тta и Ttb функционирует как триггер, который инициирует новое распределение.
Хотя описание приведено в контексте предпочтительных вариантов осуществления, следует понимать, что специалисты в данной области техники могут осуществить ряд модификаций этих идей изобретения. Кроме того, как показано выше, идеи настоящего изобретения можно применить и к другим типам сетей и систем МДВР, отличающихся от сетей и систем ГСМС.
Изобретение относится к сотовым радиотелефонам или мобильным станциям с множественным доступом с временным разделением каналов (МДРВ). Достигаемым техническим результатом является увеличение радиуса сотовой ячейки в системе МДРВ за счет изменения параметра опережения по времени (OB). Для этого контролируют задержку прохождения сигнала мобильной станции и, при превышении задержки прохождения сигнала заданного предела, изменяют на единицу временного интервала значение одного или обоих параметров Tta1 и Ttb1, причем Tta1 - минимальное число временных интервалов, разрешенных между окончанием последнего, предыдущего временного интервала приема и первым, следующим временным интервалом передачи, когда между ними необходимо выполнить измерения канала, a Ttb1 - минимальное число временных интервалов, разрешенных между окончанием последнего, предыдущего временного интервала приема и первым, следующим временным интервалом передачи. 2 н. и 12 з.п. ф-лы. 5 ил.
WO 9815147 А, 09.04.1998 | |||
МЕХАНИЗМ ПОВОРОТА БОБИН | 0 |
|
SU295227A1 |
US 5483537 А, 09.01.1996 | |||
WO 9712451 A1 03.04.1997 | |||
Способ контроля местоположения транспортных средств | 1991 |
|
SU1837343A1 |
Авторы
Даты
2005-10-27—Публикация
2000-06-01—Подача