СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВКИ УРОВНЯ МОЩНОСТИ В СИСТЕМЕ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ Российский патент 2006 года по МПК H04B7/05 H04Q7/38 H04J13/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к беспроводной передаче речи и данных. В частности, настоящее изобретение относится к новым и усовершенствованным способу и устройству для восстановления вызова в системе беспроводной связи.

Уровень техники

Система беспроводной связи обычно включает в себя совокупность базовых станций (БС), каждая из которых связана с сотовой ячейкой и/или сектором, осуществляющих связь с множественными мобильными станциями (МС). Базовые станции работают под управлением контроллера базовых станций (КБС). При перемещении мобильной станции по системе качество сигналов, принимаемых от базовых станций, колеблется. При ухудшении линии связи между базовой станцией и данной мобильной станцией потерю связи можно предотвратить, установив линию связи, по меньшей мере, с одной из других базовых станций. Процесс передачи обслуживания предусматривает инициирование такой(их) альтернативной(ых) линии(й) связи. В процессе передачи обслуживания инфраструктура согласуется с различными базовыми станциями и мобильной станцией. Однако зачастую качество сигнала ухудшается слишком быстро, что не позволяет провести согласование.

Поэтому требуется способ и устройство для восстановления вызова в различных ситуациях. Кроме того, необходим надежный способ восстановления вызова в системе беспроводной связи.

Сущность изобретения

Раскрытые варианты осуществления обеспечивают новый и усовершенствованный способ восстановления проблемных вызовов в системе беспроводной связи. Согласно одному аспекту в системе беспроводной связи, содержащей совокупность базовых станций, каждая из которых имеет набор соседей, содержащий соседние базовые станции, каждая из которых имеет канал по умолчанию, способ заключается в том, что передают информацию канала по умолчанию на мобильную станцию; обнаруживают наличие условия запуска восстановления вызова; и дают всем базовым станциям, входящим в набор соседей, передавать по соответствующим каналам по умолчанию.

Согласно одному аспекту беспроводное устройство содержит антенну, процессор, подключенный к антенне, передающую схему, подключенную к антенне и процессору, приемную схему, подключенную к антенне и процессору, первый набор компьютеросчитываемых команд, выполняемых процессором для приема списка соседей базовой станции, причем список содержит назначения канала по умолчанию, для каждого из соседей, второй набор компьютеросчитываемых команд, выполняемых процессором для идентификации условия запуска восстановления вызова и, в соответствии с этим, отключения передающей схемы, и третий набор компьютеросчитываемых команд, выполняемых процессором для установления передачи обслуживания, по меньшей мере, с одним из соседей.

Согласно другому аспекту беспроводное устройство содержит схему передатчика, блок регулировки восстановления, выполненный с возможностью генерирования заданной команды управления мощностью после операции восстановления вызова, и блок регулировки мощности, подключенный к блоку регулировки восстановления и схеме передатчика, причем блок регулировки мощности выполнен с возможностью настройки схемы передатчика в соответствии с командой управления мощностью.

Согласно еще одному аспекту компьютерная программа реализована на компьютеросчитываемом носителе информации, содержащем компьютеросчитываемые команды, причем программа содержит первый набор команд, предназначенный для идентификации особого события, второй набор команд, предназначенный для блокирования восстановления вызова в течение особого события, и третий набор команд, предназначенный для извещения системы беспроводной связи об особом событии.

Согласно еще одному аспекту в системе беспроводной связи, способ восстановления вызова заключается в том, что передают сообщение измерения уровня пилот-сигнала на первом уровне мощности передачи, ожидают в течение заданного периода времени и передают сообщение измерения уровня пилот-сигнала на втором уровне мощности передачи, причем второй уровень мощности передачи больше первого уровня мощности передачи.

Беспроводное устройство содержит антенну, процессор, подключенный к антенне, передающую схему, подключенную к антенне и процессору, и первый набор компьютеросчитываемых команд, выполняемых процессором для увеличения мощности передачи сообщения измерения уровня пилот-сигнала в процессе восстановления вызова.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - блок-схема системы беспроводной связи согласно одному варианту осуществления.

Фиг.2 - блок-схема части системы беспроводной связи, изображенной на фиг.1, согласно одному варианту осуществления.

Фиг.3 - временная диаграмма, иллюстрирующая качество сигнала двух базовых станций в системе беспроводной связи, изображенной на фиг.2, согласно одному варианту осуществления.

Фиг.4 - блок-схема части системы беспроводной связи, изображенной на фиг.1, в процессе восстановления вызова согласно одному варианту осуществления.

Фиг.5 - временная диаграмма, иллюстрирующая качество сигнала двух базовых станций в системе беспроводной связи согласно одному варианту осуществления.

Фиг.6А и 6В - логическая блок-схема способа восстановления вызова на базовой станции согласно одному варианту осуществления.

Фиг.7А и 7В - логическая блок-схема способа восстановления вызова на мобильной станции согласно одному варианту осуществления.

Фиг.8 - блок-схема уровней архитектуры системы, изображенной на фиг.1, согласно одному варианту осуществления.

Фиг.9 - временная диаграмма операции восстановления вызова в системе, изображенной на фиг.1, согласно одному варианту осуществления.

Фиг.10 - временная диаграмма инициализации уровня мощности передачи на мобильной станции после восстановления вызова согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.11 - блок-схема мобильной станции в системе беспроводной связи согласно одному варианту осуществления.

Фиг.12А и 12В - временная диаграмма повторного инициирования мощности передачи мобильной станции в процессе восстановления вызова согласно одному варианту осуществления.

Фиг.13 - логическая блок-схема повторного инициирования мощности передачи мобильной станции в процессе восстановления вызова согласно одному варианту осуществления.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления

Способ восстановления вызова в системе беспроводной связи согласно одному варианту осуществления предусматривает информацию о соседних сотовых ячейках и/или секторах, которые имеются в наличии и пригодны для восстановления вызова для мобильной станции, которая потенциально рискует потерять линию связи. Каждая базовая станция с возможностью восстановления вызова имеет прямой канал восстановления вызова, принятый по умолчанию, который идентифицируется определенным кодом. Согласно другому варианту осуществления каждому соседу назначено более одного прямого канала восстановления вызова, принятого по умолчанию, и мобильная станция использует хэш-функцию с IMSI (международный идентификатор мобильной станции), TIMSI (временный международный идентификатор мобильной станции), ESN (электронный серийный номер), системным временем или их комбинацией, чтобы однозначно решить, какие каналы использовать для приема сигналов от каждой базовой станции с возможностью восстановления вызова. Затем мобильная станция может использовать этот канал для приема сигналов от восстанавливающей базовой станции. Мобильная станция может получить предписание объединить подканалы управления мощностью от нескольких соседних восстанавливающих базовых станций посредством служебных сообщений, когда мобильная станция осуществляет доступ к базовой станции. Это также может происходить, когда мобильная станция перемещается в зону охвата (покрытия) базовой станции, в то время как мобильная станция находится в состоянии ожидания, т.е. не имеет непрерывных линий связи посредством сообщений канала трафика после инициирования вызова или после передачи обслуживания, когда активный набор мобильной станции подвергается изменению.

На фиг.1 показана система 10 беспроводной связи, имеющая множественные сотовые ячейки 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24. Сотовые ячейки 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24 поддерживают связь с КБС 26 посредством радиоинтерфейса. Каждая из сотовых ячеек 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24 имеет соответствующий набор соседей, образованный сотовыми ячейками, соседствующими в географическом отношении или в отношении связи. Например, набор соседей сотовой ячейки 18 содержит сотовые ячейки 12, 14, 16, 20, 22, 24. В системе связи с расширением по спектру, например, в системе множественного доступа с кодовым разделением каналов (МДКР, CDMA), отвечающей «Стандарту TIA/EIA-IS-95 совместимости мобильная станция/базовая станция для двухрежимной широкополосной системы сотовой связи с расширением по спектру», далее упоминаемому как «стандарт IS-95», или «стандартам TIA/EIA/IS-2000 для систем cdma2000 с расширением по спектру», далее упоминаемому как «стандарт cdma2000», сигналы расширенного спектра занимают одну и ту же канальную полосу частот, причем каждый сигнал имеет свою собственную, отличную от других, псевдошумовую (ПШ) последовательность. Работа системы МДКР описана в патенте США № 4901307, озаглавленном «Система связи множественного доступа с расширением по спектру, использующая спутниковые или наземные ретрансляторы», а также в патенте США № 5103459, озаглавленном «Система и способ генерации сигналов в системе сотовой телефонии МДКР», оба из которых присвоены правообладателю настоящей патентной заявки и включены в настоящее описание в качестве ссылки. Таким образом множественные пользователи одновременно передают сообщения в одной и той же канальной полосе частот.

На фиг.2 показана часть системы 10, изображенной на фиг.1, включающая в себя базовую станцию 32, обозначенную БС1, которая поддерживает связь с МС 38. БС1 находится в сотовой ячейке 18, изображенной на фиг.1. Две другие базовые станции 34, 36, обозначенные БС2 и БС3, соответственно, находятся в сотовых ячейках 16, 24, соответственно. Радиоинтерфейс обеспечивает среду для прямой линии связи (ПЛ), по которой БС1 32 передает на МС 38 и обратной линии связи (ОЛ), по которой МС 38 передает на БС1 32. Заметим, что МС 38 может перемещаться в системе 10 таким образом, что качество сигнала, идущего к и от БС1 32, будет ухудшаться. Чтобы начать вызов, МС 38 посылает передачи по каналу доступа. БС1 32, БС2 34 и БС3 36 посылают сообщения назначения каналов по пейджинговому каналу. Назначение канала идентифицирует индекс кода Уолша для каждой базовой станции.

Качество сигнала в общем случае измеряется как отношение сигнал/шум (ОСШ) и может быть выражено как отношение энергии пилот-сигнала в расчете на чип (элемент сигнала) к суммарной плотности мощности приема (E_с/I₀). На фиг.3 показан график качества сигнала, измеренного на МС 38 для БС1 32 и БС2 34. Качество сигнала для БС2 34 начинает возрастать в момент времени t₀ и в момент времени t₁ превышает пороговый уровень, обозначенный T_ADD, продолжая возрастать. Пороговый уровень T_ADD представляет собой опорное качество сигнала, в случае превышения которого МС 38 обязана известить базовую станцию о том, что она включена в активный набор (АН) мобильной станции. АН - это совокупность базовых станций, которые активно поддерживают связь с МС 38, осуществляя как прием, так и передачу сообщений. АН обычно формируется из базовых станций, входящих в претендентский набор (ПН). ПН это совокупность базовых станций, которые претендуют стать активными участниками связи с МС 38. ПН обычно формируется из базовых станций, входящих в набор соседей (НС).

Согласно фиг.3 одновременно с повышением качества сигнала БС2 34 качество сигнала БС1 32 снижается. Возрастание энергии сигналов, принимаемых от БС2 34, способствует снижению качества сигналов от БС1 32, поскольку качество сигнала данной базовой станции определяется сравнением энергии сигнала этой базовой станции с энергией всех остальных имеющихся сигналов. В момент времени t₁ измерение на МС 38 показывает, что энергия сигнала БС2 34 превышает T_ADD. Этот факт является для МС 38 основанием к совершению соответствующего действия, т.е. является условием запуска передачи обслуживания. В момент времени t₂ МС 38 передает на БС 32 и КБС 26 сообщение измерения уровня пилот-сигнала (СИУП), содержащее информацию измерения для БС1 32 и БС2 34. В момент времени t₃ КБС 26 устанавливает линию связи от КБС 26 к БС2 34 для МС 38. КБС 26 содержит блок выбора. КБС 26 устанавливает линию связи, образующую «ретрансляционную» сеть связи между БС1 32, БС2 34 и КБС 26 в отношении МС 38. В момент времени t₄ БС1 32 посылает сообщение направления передачи обслуживания (СНПО), содержащее информацию, идентифицирующую БС1 32 и БС2 34 и связанные с ними кодовые индексы для каналов прямой линии связи (ПЛ), ведущих от БС1 32 и БС2 34. Эта информация позволяет МС 38 принимать и демодулировать сигналы от как от БС1 32, так и от БС2 34. В момент времени t₅ МС 38 принимает СНПО от БС1 32 и начинает демодулировать сигналы от БС2 34 помимо сигналов от БС1 32. Заметим, что в этом примере процесс передачи обслуживания задействует только одну новую базовую станцию. Однако в таком процессе передачи обслуживания может участвовать любое количество базовых станций, причем эти базовые станции, осуществляющие связь с МС 38, составляют АН. Когда МС 38 принимает сигналы, включающие в себя символы, от нескольких базовых станций, входящих в АН, МС 38 может объединять эти сигналы с образованием более сильного сигнала. Процесс объединения называется «мягким объединением» ПЛ и обычно выполняется в оптимальном отношении объединения, т.е. с весовыми коэффициентами, соответствующими качеству сигнала. В момент времени t₆ МС 38 посылает подтверждение приема (квитирование) для СНПО, принятого от БС1 32, или сообщение завершения передачи обслуживания (СЗПО), свидетельствующее об успешном завершении передачи обслуживания.

Согласно фиг.3 может возникнуть ситуация, когда качество сигнала БС2 34 возрастает слишком быстро. В этом случае повышение уровня сигнала БС2 34 по отношению к уровню сигнала БС1 32 способствует снижению качества сигнала БС1 32. МС 38 не может осуществлять связь с инфраструктурой, не получив информацию, необходимую для передачи обслуживания, например, смещение псевдошума (ПШ), необходимое для идентификации БС2 34 или канала, используемого БС2 34 для связи с МС 38.

В обычном процессе передачи обслуживания для МДКР по мере перемещения мобильной станции из зоны покрытия одной базовой станции в зону покрытия другой базовой станции, передача обслуживания препятствует потере линии связи. Один тип передачи обслуживания, мягкая передача обслуживания, предусматривает, что мобильная станция одновременно поддерживает соединения с двумя или более базовыми станциями. Текущее местоположение мобильной станции можно рассматривать как исходную сотовую ячейку, тогда как следующую сотовую ячейку, в которую перемещается мобильная станция, можно именовать конечной сотовой ячейкой. Мобильная станция использует многоотводный (рейк) приемник для демодуляции множественных сигналов, принимаемых по ПЛ множественных базовых станций. Объединение двух сигналов дает составной сигнал повышенного качества. Каждая из множественных базовых станций, участвующих в мягкой передаче обслуживания, демодулирует принимаемый сигнал по отдельности, и каждая из них посылает демодулированную и декодированную информацию на КБС. КБС содержит блок выбора, который выбирает наилучший кадр из множества принятых кадров. Для различных условий и системных требований можно использовать другие типы передачи обслуживания.

В передаче обслуживания с помощью мобильной станции (MAHO) мобильная станция производит измерение качества сигнала для пилот-сигналов ПЛ от множественных базовых станций. Эта информация поступает на исходную базовую станцию. Значения качества сигнала сравнивают с различными порогами, чтобы принять решения о добавлении базовых станций к АН. Если качество сигнала данного пилот-сигнала выше порога обнаружения пилот-сигнала, T_ADD, то пилот-сигнал добавляют к АН. Согласно альтернативному варианту осуществления пилот-сигнал можно сначала добавить к ПН, а затем к АН. Таким образом, порог позволяет изменять статус базовой станции, переводя ее из одного набора в другой.

Восстановление вызова позволяет заранее сообщать информацию мобильной станции в случае, когда согласование передачи обслуживания невозможно. Восстановление вызова инициируется в различных ситуациях. В нормальном режиме работы мобильная станция и базовая станция используют условия запуска, чтобы определить, как им надлежит действовать. Например, мобильные станции, работающие в системе 10, используют различные пороги для принятия решения относительно того, какую информацию сообщать обратно на базовую станцию. Один порог, рассмотренный выше, T_ADD, соответствует уровню качества сигнала, определяющему условие добавления базовой станции к АН. Когда результат измерения качества сигнала, принимаемого на мобильной станции, превышает T_ADD, мобильная станция вносит эту базовую станцию в ПН, ищет эту базовую станцию более часто и сообщает об этом состоянии системе посредством своего существующего АН. Другой порог, T_DROP, соответствует уровню качества сигнала, определяющему условие исключения базовой станции из АН. Когда результат измерения качества сигнала, принимаемого на мобильной станции, ниже T_DROP в течение времени, превышающего T_TDROP, мобильная станция сообщает об этом состоянии системе посредством существующего АН. В каждом случае базовые станции, входящие в АН, ретранслируют эту информацию на контроллер базовых станций.

Для восстановления вызова базовая станция, входящая в АН, ищет любое из разнообразных возможных условий запуска. Условие запуска восстановления вызова, относящееся к первому типу, наступает тогда, когда качество сигнала ПЛ оказывается ниже уровня порога на протяжении времени, превышающего другой порог. Этот тип условия запуска включает в себя случай, когда базовая станция непрерывно принимает от мобильной станции запросы управления мощностью (УМ) для увеличения уровня передачи на базовой станции. Нередко базовая станция уже передает на мобильную станцию на максимально допустимом уровне мощности. Например, передача трафика ПЛ поддерживается на высоком уровне в течение определенного периода времени. Мобильная станция может посылать много запросов на увеличение мощности, например, команды UP (увеличение мощности). Альтернативно, мобильная станция может сообщать о большом количестве стираний. Стирание происходит в случае приема битов в количестве, превышающем пороговый уровень, без доверия предусмотренного значения. В другом случае мобильная станция передает сообщения, указывающие базовой станции, что ее установка внешнего цикла высока или находится на максимально допустимом уровне, или слишком долго находится на этих уровнях.

Условие запуска второго типа наступает, когда от мобильной станции ожидается определенный ответ, но этот ответ не поступает, или поступает другой ответ. Этот тип условия запуска включает в себя отсутствие подтверждения приема (квитирования) от мобильной станции на сообщение, отправленное базовой станцией, которое требует подтверждения приема. Условие запуска может предусматривать определенное количество попыток повторной отправки сообщения. Это определенное количество может быть фиксированным или переменным и способным изменяться по воздуху. Аналогично, базовая станция может принимать повторные сообщения ОЛ от мобильной станции, которые требуют подтверждения приема, причем сообщения поступают после того, как базовая станция передала подтверждение приема.

Условие запуска третьего типа связано с низким качеством обратной линии связи, например, когда частота кадровой ошибки (ЧКО) на ОЛ превышает пороговый уровень. Альтернативно, ОЛ может оставаться на высоком уровне в течение определенного периода времени. Еще одна ситуация может иметь высокую установку ОЛ. Базовая станция, подлежащая добавлению к АН, также имеет условия запуска восстановления вызова, которые инициируют операцию восстановления. Наиболее существенным условием запуска является извещение от КБС о наличии потенциальной проблемы с данной мобильной станцией. В таком случае базовая станция начинает искать сигналы от мобильной станции.

Мобильная станция может использовать также разнообразные условия запуска восстановления вызова, чтобы войти в режим восстановления вызова. Условие запуска первого типа наступает при наличии в принимаемых сигналах ненормального количества ошибок. Например, стирания ПЛ по движущемуся окну могут превышать заданный пороговый уровень. Согласно одному варианту осуществления пороговый уровень соответствует 12 следующим друг за другом кадрам, подверженным стиранию. В этом случае мобильная станция отключает передающую часть мобильной станции и может включить передатчик вновь, когда, по меньшей мере, два последовательных кадра ПЛ не будут иметь стираний.

Условие запуска восстановления, относящееся ко второму типу, для мобильной станции, наступает тогда, когда мобильная станция принимает от базовой станции команды управления мощностью (УМ), предписывающие увеличить мощность. Базовая станция может столкнуться с трудностями при приеме сигналов ОЛ из-за больших потерь на трассе от мобильной станции.

Условие запуска восстановления, относящееся к третьему типу, наступает в случае отсутствия подтверждения приема на одно или несколько сообщений ОЛ, которые требуют подтверждения приема от базовой станции. Это называется условием запуска по попытке повторной передачи. Аналогично, может быть неправильный ответ или отсутствие ответа от базовой станции на сообщение от мобильной станции. Аналогичный тип условия запуска состоит в приеме повторных сообщений ПЛ, требующих подтверждения приема после того, как мобильная станция в действительности передала подтверждение приема.

Условие запуска восстановления, относящееся к четвертому типу, наступает тогда, когда мобильная станция передает на высоком уровне в течение заданного периода времени. В этом случае, предполагается, что передача на базовую станцию по ОЛ осуществляется на недостаточной мощности.

Согласно одному варианту осуществления для одного или нескольких различных условий запуска реализуются гибкие пороги. Условия запуска восстановления вызова могут базироваться на множественных попытках передачи в системе 10. Эти попытки часто производят на канальном уровне между сигнализацией и физическим каналом. Канальный уровень называется вторым уровнем и рассматривается ниже со ссылкой на фиг.8. В системах с возможностью восстановления, например, в системе 10, изображенной на фиг.1, МС 38 осуществляет процедуру восстановления, чтобы поддерживать вызов в случае ухудшения линии связи, например, ПЛ. Операция восстановления часто начинается по условию запуска, которое указывает, когда параметр или метрика проходит через порог. Эти пороги могут быть динамическими, адаптирующимися к условиям системы 10 и окружения. Аналогично, пороги можно регулировать на основании истории или статистической записи работы системы 10.

Согласно одному варианту осуществления количество повторных передач по ОЛ, время между последовательными стираниями, или отключение передатчика МС 38 может зависеть от команды, переданной инфраструктурой системы 10, например БС1 32 и/или КБС 26. Согласно альтернативному варианту осуществления для конкретного действия задается фиксированный параметр, например определенное максимально допустимое количество повторных передач. Согласно другому варианту осуществления состояние и/или местоположение мобильной станции обеспечивает условие запуска. Условием запуска восстановления вызова может являться близость текущего уровня передачи МС 38 к заданному максимальному значению. Другие условия запуска включают в себя качество ПЛ, измеренное посредством стираний передач в текущем АН, дефицит управления мощностью по внутреннему циклу, при котором необходимое ОСШ МС 38 отличается от обеспечиваемого внутренним циклом, и т.д. Согласно другим вариантам осуществления в качестве условий запуска можно использовать комбинацию конкретного параметра и состояния мобильной станции.

Инфраструктура системы 10 может обеспечивать МС 38 информацией оперативного характера, полезной при определении порогов условий запуска восстановления вызова, и может использовать такую информацию при выборе фиксированных параметров, передаваемых на МС 38 для использования в качестве порогов условий запуска. Согласно одному варианту осуществления существует типичное количество повторных попыток вызова, которые испытывают трудности или были отменены. Альтернативный вариант осуществления предусматривает использование нагрузки ОЛ для задания и регулировки порогов. Другие альтернативные варианты осуществления предусматривают использование местоположения МС 38 в системе 10, например сектор данной сотовой ячейки. Другие варианты осуществления предусматривают учет дня недели и/или времени суток в сочетании с известными параметрами мобильного трафика. При возможности и необходимости можно также комбинировать любые вышеупомянутые механизмы.

В системе 10, изображенной на фиг.1 и 2, каждая базовая станция 32, 34, 36 передает служебную информацию на мобильные станции, с которыми она поддерживает связь. Служебная информация, передаваемая каждой БС 32, 34, 36, включает в себя соответствующий список соседей. Список соседей идентифицирует соответствующие смещения псевдошумового (ПШ) кода соседей.

Согласно фиг.4 при наступлении какого-либо условия запуска КБС 26 устанавливает ретрансляционное соединение с БС1 32 и БС2 34. Согласно одному варианту осуществления начинает выполняться способ 100 восстановления вызова, представленный на фиг.6. На фиг.5 показан график качества сигнала, иллюстрирующий конкретный пример. В этом примере имеется время, чтобы идентифицировать МС 38 как имеющую потенциальную проблему.

Согласно одному варианту осуществления способа 100 восстановления вызова, проиллюстрированному на фиг.6А и 6В, на этапе 102 БС1 32 посылает на МС 38 назначения каналов по умолчанию для набора соседней(их) базовой(ых) станции(й). Базовые станции, входящие в набор соседей, являются блоками с возможностью восстановления, располагающими необходимым программным и/или аппаратным обеспечением для реализации восстановления вызова, и их зоны покрытия перекрываются с зоной покрытия базовой станции, посылающей набор соседей. Назначения каналов по умолчанию идентифицируют индексы кода канала по умолчанию, используемые базовыми станциями, входящими в набор соседей, включая код для БС2 34. Каждая базовая станция из набора соседей, которая имеет возможность восстановления, имеет код расширения по умолчанию, который будет использован для идентификации мобильной станции при необходимости восстановления вызова. Код расширения согласно одному варианту осуществления представляет собой конкретный код Уолша. На этапе 104 БС2 34 посылает на МС 38 условие запуска по попытке повторной передачи. Условие запуска по попытке повторной передачи определяет, сколько МС 38 может сделать повторных попыток прежде, чем начнутся операции восстановления вызова. Затем БС1 32 определяет в блоке 106 принятия решения, наступило ли условие запуска восстановления. В случае отсутствия условия запуска восстановления обработка ожидает наступления условия запуска. При наступлении условия запуска восстановления обработка переходит к этапу 108, чтобы предписать всем базовым станциям, входящим в НС для БС1 32, передавать по их соответствующим каналам по умолчанию, соответствующим МС 38. Заметим, что некоторые из базовых станций, входящих в НС, могут не иметь возможности устанавливать линию связи по причине слабого сигнала ПЛ или ОЛ, тем не менее, каждая базовая станция, входящая в НС, начинает передавать на МС 38. Множественные передачи обеспечивают на МС 38 более сильный сигнал ПЛ и более надежную ОЛ, ведущую к КБС 26.

Заметим, что согласно данному варианту осуществления количество повторных попыток передачи сообщения по ОЛ или промежуток времени, допустимый для последовательных стираний определяется КБС 26 и поступает на МС 38 с помощью специальных сообщений и вещательных сигналов линии радиосвязи. Альтернативный вариант осуществления предусматривает использование фиксированного параметра, отличного от других параметров. Один вариант осуществления предусматривает использование функции параметров состояния мобильной станции. Параметры состояния мобильной станции могут показывать, насколько близок фактический уровень передачи МС 38 к максимальному уровню передачи. Другой параметр состояния мобильной станции показывает качество ПЛ, например, посредством стираний на текущем АН. Еще один параметр состояния мобильной станции показывает дефицит внутреннего цикла. Дефицит внутреннего цикла - это разность между нужным ОСШ и ОСШ, обеспечиваемым УМ по внутреннему циклу. Еще один вариант осуществления предусматривает объединение состояние мобильной станции с типом передачи.

Допустимое количество повторных попыток можно регулировать в соответствии со статистикой сбойных вызовов или проблемных вызовов. Например, можно предусмотреть некоторое среднее количество повторных вызовов, в случае превышения которого большинство проблемных вызовов не восстанавливается. Можно также рассматривать нагрузку ОЛ, местоположение МС 38 и/или время суток или дату. В последнем случае количество мобильных станций, требующих быстрого восстановления вызова, будет определяться временным распределением мобильного трафика.

Согласно фиг.6А на этапе 110 КБС 26 определяет текущий АН для МС. Затем на этапе 112 КБС 26 инициализирует таймер СНПО и на этапе 114 передает СНПО. При этом система 10 желает убрать линии связи с каналов по умолчанию. Каналы по умолчанию могут использоваться любыми мобильными станциями в системе 10, и поэтому использование нужно оптимизировать. Когда МС 38 использует данный канал по умолчанию, никакая другая мобильная станция не может использовать этот канал. Базовые станции в НС получают предписание начать передачи по альтернативному или новому каналу параллельно с передачами по каналу по умолчанию. Так инициируется состояние передачи обслуживания.

Если в блоке 118 принятия решения определено, что КБС 26 получил от МС 38 сообщение о завершении передачи обслуживания, то обработка переходит к этапу 120, чтобы прекратить связь МС 38 с членами НС по каналам по умолчанию. Затем обработка переходит к этапу 124. Если же сообщение о завершении передачи обслуживания не получено, то КБС 26 в блоке 122 принятия решения проверяет, истек ли таймер СНПО. Если таймер СНПО истек, то передачи на МС 38 по соответствующему каналу по умолчанию прекращаются, на этапе 124 отменяется восстановление вызова, и на этапе 125 прекращается использование обоих каналов как по умолчанию, так и нового. На этапе 126 возобновляется нормальная работа. Если в блоке 122 принятия решения определено, что таймер не истек, то обработка возвращается к блоку 118 принятия решения в ожидании сообщения о завершении передачи обслуживания от МС 38.

Фиг.6В детализирует часть способа 100, в котором этап 110 проиллюстрирован в виде инициализации таймера на этапе 130. КБС 26 в блоке 132 принятия решения проверяет поступление СИУП от МС 38. Если СИУП поступило, то обработка переходит к этапу 134, на котором в АН включают соседей, указанных в СИУП. Если СИУП не поступило, то обработка переходит к блоку 138 принятия решения для проверки таймера (инициализированного на этапе 130). Если таймер истек, то обработка переходит к блоку 144 принятия решения. Если таймер не истек, то обработка возвращается к блоку 132 принятия решения.

Если после задания АН на этапе 134 в блоке 136 принятия решения определено, что ОЛ подлежит улучшению, то в блоке 140 принятия решения КБС 26 определяет, имеются ли какие-либо соседи, не указанные в СИУП, которые получили сигнал(ы) МС 38. Эти соседи называются «слушающими соседями» (СС), и на этапе 142 их добавляют в АН. Затем обработка возвращаются к этапу 112, указанному на фиг.6А.

Если таймер истек, а СИУП не поступило, то КБС 26 в блоке 144 принятия решения определяет, получили ли какие-либо соседи сигнал(ы) МС 38 по ОЛ, т.е. наличие СС. В этом случае на этапе 146 задают АН, включая в него этих СС. Если в блоке 144 принятия решения не найдено никаких СС, то на этапе 148 восстановление вызова отменяется, и вызов прекращается.

Способ предусматривает определение в блоке 110 принятия решения, отключен ли передатчик МС 38. Если передатчик отключен, то на этапе 110 КБС 26 предписывает МС 38 включить передатчик.

На фиг.7 проиллюстрирован один вариант осуществления способа 200 восстановления вызова для мобильной станции. На этапе 202 МС 38 связывается с базовыми станциями из АН(0). Это идентификация текущего АН. Если в блоке 204 принятия решения определено наличие условия запуска восстановления, то обработка переходит к блоку 208 принятия решения. В качестве условия запуска восстановления может выступать одно из рассмотренных выше или, альтернативно, указание того, что МС 38 требуется операция спасательного типа (аварийного восстановления), т.е. МС 38, возможно, теряет связь на ОЛ. В отсутствие условия запуска на этапе 206 возобновляется нормальная работа. В блоке 208 принятия решения определяют, включен ли передатчик МС 38. Если передатчик отключен, то обработка переходит к этапу 214, а если включен, то МС 38 проверяет условие переключения в блоке 210 принятия решения. При наличии условия переключения, согласно которому МС 38 должна отключить передатчик, на этапе 212 производится соответствующее действие, и обработка переходит к этапу 214. На этапе 214 устанавливают таймер ожидания. Таймер ожидания проверяют в блоке 216 принятия решения и по его истечении запускают таймер восстановления на этапе 218. Если таймер ожидания не истек, то обработка переходит к блоку 222 принятия решения, в котором определяют, вернулась ли МС 38 к нормальному режиму работы. Переход к нормальному режиму работы обозначен этапом 206, в противном случае обработка возвращается к ожиданию истечения таймера ожидания.

Согласно фиг.7 после этапа 218 следует этап 220, на котором включается передатчик МС 38, если он был отключен. МС 28 передает заданный заголовок в течение периода времени Y. Заголовок предоставляет информацию о передаче МС 38, но не содержит никаких фактических данных или символов. На этапе 228 МС 38 передает информацию СИУП. Если в блоке 230 принятия решения определено, что получено СНПО, или, если получено некоторое подтверждение приема, подтверждающее СИУП, то МС 38 переходит к ожиданию в течение заданного периода времени Х, после чего обновляет АН. Если в блоке 230 принятия решения определено отсутствие СНПО или СИУП, то обработка переходит к блоку 232 принятия решения для проверки, что СИУП не было передано более максимально допустимого количества раз. Если СИУП еще можно передавать повторно, т.е. максимум не достигнут, то обработка возвращается к этапу 228, на котором осуществляется повторная передача СИУП. Однако при достижении максимума обработка переходит к этапу 236, и восстановление вызова прекращается.

Согласно альтернативному способу восстановления вызова КБС 26 извещает всех соседей БС1 32, имеющих возможность восстановления, о потенциальной проблеме. КБС предписывает МС 38 включить передающую часть МС 38 и дает команду базовой(ым) станции(ям), входящим в набор соседей, слушать МС 38. В случае обнаружения и получения сигнала от МС 38 каждая базовая станция из набора соседей передает отчет. Отчеты поступают от поднабора базовых станций, который может включать в себя все базовые станции набора соседей или некоторые из них. КБС 26 предает МС 38 сведения о каналах по умолчанию каждой базовой станции из поднабора. Базовые станции поднабора затем используют соответствующий канал по умолчанию, чтобы начать связь с МС 38.

Согласно еще одному способу поднабор набора соседей определяют на основании СИУП, переданного последним. Проблема в том, что СИУП, переданное последим, может быть принято неправильно, в результате чего для идентификации поднабора будет использоваться неправильное СИУП. Например, когда СИУП, принятое последним, идентифицирует БС1 32 и БС3 36, но затем МС 38 посылает СИУП, идентифицирующее БС1 32 и БС2 34, которое не удается получить, восстановление вызова нарушается. КБС 26 устанавливает ретрансляционную сеть с БС3 36, и БС3 36 начинает передавать на МС 38 по каналу по умолчанию. Однако МС 38 предполагает, что для восстановления вызова будет установлена связь с БС2 34 и готовится к исключению на другом канале по умолчанию. Ненужные передачи с БС3 36 отбрасываются и эффективно увеличивают шум в системе 10.

Когда МС 38 инициирует восстановление вызова, можно использовать таймер для задержки инициирования после наступления условия запуска восстановления. Период времени, отсчитываемый таймером, может задавать КБС 26. По истечении таймера МС 38 передает заголовок по каналу пилот-сигнала ОЛ. Заголовок содержит сообщение восстановления вызова. Согласно одному варианту осуществления заголовок является заданной константой, которую может устанавливать КБС 26. Согласно альтернативному варианту осуществления заголовок имеет переменную длину, определяемую системным оператором. Передав заголовок, МС 38 посылает сообщение, касающееся изменения(й) ПЛ. Сообщение может представлять собой СИУП. Сообщение можно посылать несколько раз, чтобы гарантировать его поступление на БС2 34.

Комбинации вышеописанных способов обеспечивают различные преимущества восстановления вызова. Согласно одному варианту осуществления способ восстановления вызова базируется на среде радиосвязи базовой станции исходной сотовой ячейки. При малом количестве соседей с возможностью восстановления, например, равном 2, КБС 26 дает команду всем соседям передавать на соответствующих каналах по умолчанию. АН обновляется, и передатчик МС 38 включается без задержки. Для более обширных наборов соседей с возможностью восстановления КБС 26 предписывает соседям слушать сигналы от МС 38. После задержки, прошедшей в ожидании, пока соседи отчитаются, могут ли они принимать сигналы от МС 38, эти слушающие соседи получают указание пользоваться каналами по умолчанию. Аналогично, если СИУП принято от МС 38 в течение заданного периода времени, то эти базовые станции, идентифицированные посредством СИУП, получают указание пользоваться каналами по умолчанию. Заметим, что при правильной работе ПЛ, которая определяется фиксированным числом последовательных хороших кадров, команды УМ, направленные по подканалу УМ, считаются действительными.

На фиг.8 показана архитектура беспроводной системы связи 10, изображенной на фиг.1, в формате многослойной структуры. Архитектура 700 включает в себя три уровня: уровень 702 сигнализации, канальный уровень 704 и физический уровень 706. Уровень 702 сигнализации обеспечивает сигнализацию 708 верхнего уровня, услуги 710 передачи данных и услуги 712 передачи речи. Уровень сигнализации 702 обеспечивает речевые, пакетные данные, данные простого цикла и услуги совместной передачи речевых и пакетных данных. На этом уровне предусмотрены протоколы и услуги, соответствующие двум нижним уровням. Канальный уровень 704 делится на подуровень 714 управления доступом к каналу (УДК, LAC) и подуровень 716 управления доступом к среде (УДС, MAC). Протоколы уровня 712 приложений и сигнализации пользуются услугами, предоставляемыми подуровнем УДК 714. Канальный уровень 704 служит интерфейсом между протоколами верхнего уровня и приложениями уровня 702 сигнализации и физического уровня 706. Подуровень УДС 716 дополнительно включает в себя блок 722 мультиплексирования и доставки качества обслуживания (КО, QoS). Канальный уровень соединяет уровень 702 сигнализации с физическим уровнем 706. Физический уровень 706 образован физическим каналом 724 передачи.

На фиг.9 представлен сценарий хронирования работы системы 10, изображенной на фиг.1 согласно одному варианту осуществления. Этот сценарий предусматривает применение способов, представленных на фиг.6А, 6В и 7. Горизонтальная ось является осью времени, а вертикальная ось служит для представления различных каналов передачи. Посередине обозначена базовая станция исходной сотовой ячейки, БС1 32, передающая информацию на МС 38 по каналу трафика. МС 38 представлена двумя каналами: каналом передачи Тх и каналом приема Rx. Показано два сценария работы канала приема: Rx₁ и Rx₂. Представлена также соседняя базовая станция, БС2 34, которая является конечной базовой станцией. Ее работа представлена каналом по умолчанию и новым каналом. Новый канал - это канал, предназначенный для связи с МС 38 после передачи обслуживания. Обработка начинается с того, что МС 38 принимает передачи от первого АН, идентифицированного как АН(0). Одновременно, МС 38 передает по каналу трафика БС1 32 исходной сотовой ячейки. В момент времени t₁ наступает условие запуска восстановления вызова. МС 38 и БС1 32 распознают условие запуска. Заметим, что условие запуска может представлять собой общее событие, например, тот факт, что МС 38 продолжает посылать на БС1 32 запросы УМ для повышения мощности передачи на ПЛ, или может представлять собой раздельные события. Кроме того, МС 38 и БС1 32 могут не распознавать условие(я) запуска в один и тот же момент времени. Часто МС 38 может находиться в положении, позволяющем ей распознавать условие запуска до БС1 32.

После идентификации условия запуска в момент времени t₁ БС1 32 инициирует передачу по каналу по умолчанию с соседней БС2 34. Такое инициирование может осуществляться через КБС 26. В момент времени t₂ БС2 34 начинает передавать по каналу по умолчанию. Параллельно с ней такую же передачу осуществляет БС1 32. По наступлении условия запуска МС 38 отключает передатчик на определенный период времени ожидания. В момент времени t₃ период ожидания заканчивается, и МС 38 начинает передавать заголовок, имеющий длительность Y. При этом АН для МС 38 меняется с АН(0) на АН(1). Базовые станции, идентифицированные в АН(1), представляют собой все базовые станции, указанные в последнем СИУП. Согласно альтернативному варианту осуществления АН(1) может также включать в себя всех соседей БС1 32.

В момент времени t₄ заголовок заканчивается и МС 38 начинает передавать текущее СИУП. Получив СИУП в момент времени t₅, БС1 32 и БС2 34 передают СНПО в момент времени t₆. В соответствии с СНПО в момент времени t₈ АН меняется на АН(2). Заметим, что следующее СИУП отправляется в момент времени t₇, причем отправка сообщений СИУП осуществляется периодически, чтобы идентифицировать сигналы, принятые на МС 38.

В момент времени t₈ БС2 34 начинает передавать по новому каналу для МС 38. МС 38 передает СЗПО, в соответствии с которым передачи на МС 38 по каналу по умолчанию прекращаются в момент времени t₉. В сценарии, показанном на фиг.9, восстановление вызова начинается в момент времени t₂ и заканчивается в момент времени t₉. В момент времени t₉ передача обслуживания завершается, и БС2 34 становится текущей базовой станцией исходной сотовой ячейки для МС 38.

В качестве альтернативного сценария показан канал приема Rx₂. В данном случае АН(0) продолжает действовать до момента времени t₅. После момента времени t₅ МС 38 продолжает принимать от АН(0) в течение заданного периода времени Х, после чего он меняется на АН(1). Согласно этому сценарию АН(1) включает в себя только те базовые станции, которые способны принимать сигналы от МС 38. В момент времени t₈ в соответствии с СНПО АН(1) меняется на АН(2). Этот сценарий соответствует способу, согласно которому передавать по соответствующим каналам по умолчанию дана команда только тем соседям, которые способны принимать сигналы от МС 38.

По завершении восстановления вызова и по выполнении передачи обслуживания МС 38 должна определить начальный уровень мощности передачи. Согласно одному варианту осуществления для регулировки уровней мощности передачи система 10, изображенная на фиг.1, использует управление мощностью по замкнутому циклу. Альтернативные варианты осуществления предусматривают использование метода управления мощностью по разомкнутому циклу. Разомкнутый цикл относится к процессу (циклу) под управлением передатчика (мобильной или базовой станции), в котором приемник непосредственно не участвует. Например, функция управления мощностью по разомкнутому циклу для обратной линии связи вызывает мобильную станцию, чтобы отрегулировать мощность передачи на обратной линии связи на основании уровня мощности сигналов, принимаемых от базовой станции по прямой линии связи. Управление мощностью по замкнутому циклу расширяет действие разомкнутого цикла за счет того, что приемник активно участвует в принятии решения по регулировке мощности. Например, для управления мощностью по замкнутому циклу для ОЛ, базовая станция сравнивает уровень мощности сигналов, принимаемых от данной мобильной станции, с пороговым значением. Затем базовая станция предписывает мобильной станции увеличить или уменьшить мощность передачи на обратной линии связи, в зависимости от результата сравнения. В свою очередь мобильная станция отслеживает уровень мощности сигналов, принимаемых по ПЛ, и обеспечивает обратную связь по качеству ПЛ с базовой станцией. Процесс замкнутого цикла используется для компенсации колебаний мощности, обусловленных замиранием, например, релеевским замиранием, на данной линии связи.

Сразу после передачи обслуживания и до установления управления мощностью, МС 38 начинает передавать на начальном уровне мощности. Уровень мощности передачи на ОЛ может возобновляться непосредственно перед отключением передатчика МС 38. Уровень мощности может оставаться на начальном уровне до возобновления управления мощностью по замкнутому циклу.

Согласно альтернативному варианту осуществления первоначально устанавливают уровень мощности, равный последнему уровню, который был до отключения передатчика, после чего постепенно повышают его с заданной скоростью, пока не возобновится управление мощностью. Скорость повышения мощности обычно находится под управлением БС1 32 и/или БС2 34 и может быть фиксированной или переменной величиной. Повышение продолжается, пока не возобновится управление мощностью по замкнутому циклу для ОЛ.

Согласно другому варианту осуществления восстановление начинается с помощью управления по разомкнутому циклу на основании суммарной мощности приема в диапазоне частот. Эта процедура аналогична процедуре доступа. Ее можно скорректировать для множественных базовых станций прямой линии связи, видимых для МС 38. Управление по разомкнутому циклу продолжается, пока не возобновится управление мощностью по замкнутому циклу. На фиг.10 показана регулировка мощности согласно этому варианту осуществления. По горизонтальной оси отложено время, а по вертикальной оси отложен уровень мощности передачи. В первый момент времени t₁ мощность передачи соответствует начальному уровню мощности. По истечении первого периода времени в момент времени t₂ мощность передачи увеличивается на заданную величину приращения. Величина приращения может быть фиксированной величиной или переменной, увеличивающейся или уменьшающейся с течением времени. Согласно одному варианту осуществления величина приращения является адаптивной и реагирует на условия системы 10, причем значение приращения может увеличиваться или уменьшаться от одного периода времени к последующему периоду времени. Наконец, по истечении заданного количества периодов времени, может быть достигнут заданный максимальный уровень мощности передачи. После этого мощность передачи остается на максимуме в ожидании возобновления управления мощностью по замкнутому циклу.

Согласно еще одному варианту осуществления начальная мощность передачи зависит от качества сигнала для принимаемых пилот-сигналов. Качество сигнала измеряется как E_с пилот-сигнала/I₀ или Е_с пилот-сигнала для соответствующего АН. При управлении мощностью по разомкнутому циклу мощность передачи обычно подчиняется следующему соотношению: Tx=(-Rx)+k, где k - константа накопленной коррекции, Тх - переданная энергия на ОЛ и Rx - принятая энергия на ПЛ. Для метода управления мощностью по замкнутому циклу мощность передачи обычно подчиняется следующему соотношению: Tx=(-Rx)+k+y(t), где y(t) - переменная дополнительной накопленной коррекции. Член (k+y(t)) обозначается как β. В альтернативном виде выполняется следующее соотношение: Tx+Rx=k+y(t).

При определении начальной мощности передачи к новым передачам применяют величину β, характеризующую предыдущие передачи. Затем вычисляют новый уровень мощности передачи как Tx(t)=(-Rx(t)+Tx(0)+Rx(0)), где Тх(0) - переданная энергия до восстановления вызова, Rx(0) - принятая энергия до восстановления вызова. Таким образом, мощность передачи регулируется в соответствии с предыдущим отношением уровня мощности передачи к уровню мощности приема.

На фиг.11 показано беспроводное устройство МС 38, работающее в системе 10, изображенной на фиг.1, например, сотовый телефон или карманный компьютер (персональный цифровой ассистент). МС 38 содержит антенну 300 для передачи и приема. Антенна 300 подключена к дуплексеру 302, изолирующему приемный тракт от передающего тракта. Дуплексер подключен к приемной схеме 308, образуя приемный тракт, и подключен к усилителю 304 и передающей схеме 306, образуя передающий тракт. Усилитель 304 дополнительно подключен к блоку 310 регулировки мощности, который обеспечивает управление усилителем 304. Усилитель 304 принимает сигналы передачи от передающей схемы 306.

Сигналы, принятые через антенну 300, поступают на блок 314 управления мощностью, который реализует схему управления мощностью по замкнутому циклу. Блок 314 управления мощностью подключен к шине 318 связи. Шина 318 связи обеспечивает общее соединение между модулями МС 38. Шина 318 связи дополнительно подключена к памяти 322 и блоку 316 регулировки восстановления. В памяти 322 хранятся компьютеросчитываемые команды для различных операций и функций, применяемых на МС 38. Процессор 320 выполняет команды, хранящиеся в памяти 322. В нормальных рабочих условиях блок управления мощностью генерирует сигнал УМ для блока 310 регулировки мощности через мультиплексор 312. Блок 310 регулировки мощности переносит сигнал УМ в качестве уровня усиления на усилитель 304.

Когда происходит восстановление вызова, МС 38 может отключить передатчик. При повторном включении передатчика на блок 316 регулировки восстановления поступает сигнал завершения передачи обслуживания. Сигнал завершения передачи обслуживания предписывает блоку 316 регулировки восстановления генерировать заданный сигнал УМ. Генерировать сигнал УМ можно в соответствии с любой из рассмотренных выше схем генерации начальной мощности передачи на ОЛ или согласно альтернативному методу. Сигнал завершения передачи обслуживания также предназначен для управления мультиплексором 312. После восстановления вызова сигнал УМ, сгенерированный блоком 314 управления восстановлением, поступает на блок 310 регулировки мощности. Параллельно начинается управление мощностью по замкнутому циклу. После того как управление мощностью по замкнутому циклу полностью возобновилось, сигнал завершения передачи обслуживания отменяется, и мультиплексор 312 выбирает сигнал УМ, сгенерированный блоком 314 управления мощностью, чтобы направить его на блок 310 регулировки мощности. Работа блока 316 регулировки восстановления может выполняться микропроцессором 320, действующим на основании программных команд, или может быть реализована аппаратно для эффективной, надежной работы.

Согласно одному варианту осуществления конкретные операции МС 38 или БС1 32 считаются особыми событиями. Особые события включают в себя разнообразные условия и процедуры, которые могут приводить к появлению ложных условий запуска. Иными словами, особые события могут порождать ситуацию, когда наступает условие запуска восстановления вызова, но сам запуск не происходит. Одно особое событие представляет собой поиск локатора положения мобильной станции. МС 38 получает команду искать альтернативную частоту для Глобальной системы позиционирования (ГСП, GPS). ГСП выдает информацию о местоположении МС 38. Поиск локатора положения мобильной станции производится периодически. Обычно МС 38 заранее располагает информацией, касающейся хронирования таких поисков. В альтернативных вариантах осуществления можно предусмотреть любое количество особых событий, в ходе которых условия запуска следует игнорировать.

Другие события могут включать в себя действия, производимые МС 38, в ходе которых условие запуска следует игнорировать. При такого рода событиях МС 38 извещает БС1 32 исходной сотовой ячейки об особом событии. Согласно одному варианту осуществления особое событие представляет собой поиск частоты-кандидата, при котором МС 38 настраивается на другую частоту, чтобы искать сигналы от соседних базовых станций на этой частоте. Это позволяет лучше переходить между покрытиями на разных частотах, например, переключаться между частотой системы персональной связи (СПС, PSC) и сотовой частотой. При наступлении такого рода особого события, инициируемого мобильной станцией, МС 38 извещает БС1 32 исходной сотовой ячейки о необходимости игнорировать условия запуска, относящиеся к МС 38, в течение конкретного периода времени или до поступления дальнейшего извещения.

Согласно одному варианту осуществления во избежание таких ложных условий запуска в ходе особых событий базовая станция исходной сотовой ячейки, например, БС1 32, сообщает МС 38 хронирование поиска, включающее в себя, по меньшей мере, момент начала поиска и продолжительность поиска. В ходе особого события МС 38 блокирует инициирование восстановления вызова по условию(ям) запуска восстановления вызова.

Согласно альтернативному варианту осуществления МС 38 извещает БС1 32 о наступлении особого события. Получив извещение, БС1 32 может признать особое событие, отклонить событие или перепланировать событие. Опять же это дает МС 38 достаточную информацию, чтобы заблокировать условия запуска восстановления вызова в ходе особого события.

Таким образом, мы представили новый и усовершенствованный способ поддержания соединений в системе беспроводной связи. При возникновении проблем с линией связи между мобильной станцией и базовой станцией соответствующей исходной сотовой ячейки, мобильная станция и инфраструктура заранее организуют потенциальные спасательные базовые станции. Базовая станция исходной сотовой ячейки связывается со всеми соседями, имеющими возможность восстановления, рассматривая их как потенциальных спасателей. Сосед с возможностью восстановления имеет заданный канал по умолчанию, приспособленный к мягкой передаче обслуживания с мобильной станцией. Канал по умолчанию используется лишь временно на первоначальном этапе передачи обслуживания. Каждая спасательная базовая станция получает команду использовать канал по умолчанию для спасательных передач. Спасательная передача считается операцией восстановления вызова. Мобильная станция устанавливает мягкую передачу обслуживания со спасательной базовой станцией, причем для ПЛ используется канал по умолчанию. Затем спасательная базовая станция начинает передавать по альтернативному каналу. По завершении передачи обслуживания спасательная базовая станция прекращает использовать канал по умолчанию для передач на мобильную станцию. Согласно одному варианту осуществления базовая станция исходной сотовой ячейки предоставляет мобильной станции список соседей с возможностью восстановления в качестве служебных данных в ходе передач до того, как возникнет проблема с линией связи. Таким образом, в случае потери ПЛ до получения информации о передаче обслуживания мобильная станция располагает достаточной информацией для осуществления передачи обслуживания.

Согласно альтернативному варианту осуществления соседу БС2 34 назначается более одного канала по умолчанию. Использование множественных по умолчанию или спасательных каналов увеличивает способность системы 10 к восстановлению вызова. Таким образом, каждый сосед способен участвовать в восстановлении вызова для более чем одной мобильной станции, например, МС 38. В процессе работы до восстановления вызова БС1 32 исходной сотовой ячейки предоставляет МС 38 идентификатор, соответствующий множественным каналам, связанным с БС2 34. На МС 38 и БС2 34 хранится детерминистическая функция, например, хэш-функция, отображающая идентификаторы в конкретный канал. Использование хэш-функции, в частности, является псевдослучайной процедурой. Кроме того, МС 38 присваивается электронный серийный номер. Электронный серийный номер может храниться на МС 38 или может поступать на МС 38 при восстановлении вызова. При восстановлении вызова БС1 32 исходной сотовой ячейки сообщает электронный серийный номер МС 38 БС2 34. БС2 34 и МС 38 применяют заданную функцию для вычисления соответствующего канала по умолчанию.

Хэш-функция для структуры данных позволяет распознавать ключевое слово в наборе слов с использованием в точности одного зондирования структуры данных. Хэш-функция отображает свой аргумент в результат заданного типа. Хэш-функция является детерминистической и не использует информацию состояния. Иными словами, возвращаемое значение зависит только от аргумента, и равные аргументы дают равные результаты. Важно, чтобы хэш-функция минимизировала конфликты, причем конфликт определяется как наличие двух разных аргументов, дающих одно и то же значение хэш-функции. Также важно, чтобы распределение значений хэш-функции было однородным; то есть вероятность того, что хэш-функция возвращает какое-либо конкретное значение заданного типа, должна быть приблизительно равна вероятности того, что она возвращает любое другое значение. Согласно альтернативным вариантам осуществления при восстановлении вызова для идентификации множественных каналов по умолчанию можно реализовать другие виды криптографических функций.

При восстановлении вызова базовая станция не управляет уровнем мощности передачи мобильной станции. Когда мобильная станция включает или повторно инициирует передатчик, принимаются решения о выборе мощности передачи. Согласно одному варианту осуществления начальный уровень мощности для передачи заголовка и СИУП задан до восстановления вызова. Начальный уровень может иметь фиксированное значение или подлежать динамической регулировке на основании системной конфигурации, условий среды, географических условий, истории использования или любых иных факторов, оказывающих влияние на связь.

Что касается системы, изображенной на фиг.1, уровень мощности передачи для передачи заголовка и информации СИУП определяет МС 38. Для регулировки мощности передачи можно реализовать различные сценарии, два из которых проиллюстрированы на фиг.12. Согласно одному варианту осуществления, показанному на фиг.12А, заголовок и СИУП посылают с заданными интервалами, обозначенными k₁. Уровень мощности передачи задан и имеет фиксированное значение Р_фикс. Фиксированное значение может представлять собой последний уровень мощности передачи перед входом в восстановление вызова. Фиксированный уровень мощности передачи представляет собой последний уровень мощности передачи, отрегулированный с учетом изменения, возрастания или убывания, суммарной мощности приема на МС 38, когда она в последний раз отключила свой передатчик. Альтернативно, уровень мощности передачи можно вычислять как функцию предыдущего уровня мощности передачи, например, прибавляя величину приращения, Δ. Согласно одному варианту осуществления уровень мощности передачи является постоянным уровнем, который базовая станция заранее передала на мобильную станцию. Согласно другому варианту осуществления постоянный уровень определяют в соответствии с ограничением мобильной станции, например ограничением, связанным с возможностями передатчика.

Согласно фиг.12А сначала в момент времени t₁ передают заголовок, а в момент времени t₂ передают СИУП. Передача заголовка и СИУП длится до момента времени t₃. Заметим, что согласно предпочтительному варианту осуществления заголовок является пилот-сигналом обратной линии связи, который действует в ходе передачи СИУП. В момент времени t₃ начинается интервал k₁, который продолжается до момента времени t₄. В момент времени t₄ передают следующий заголовок. Процесс продолжается до тех пор, пока МС 38 не получит от БС1 32 подтверждение приема СИУП. Подтверждением приема может служить сообщение СНПО или подтверждение приема второго уровня для СИУП. Если МС 38 не удается принять СНПО или подтверждение приема в течение заданного промежутка времени, то МС 38 прекращает передавать заголовок и информацию СИУП и отменяет восстановление вызова. Уровень мощности передачи возобновляет управление мощностью всякий раз, когда МС 38 определяет, что качество прямой линии связи пригодно для передачи. Согласно одному варианту осуществления критерием качества является наличие двух кадров, полученных один за другим без ошибок по прямой линии связи. Согласно одному варианту осуществления, когда качество прямой линии связи удовлетворяет критерию передачи и возобновляется управление мощности обратной линии связи, мобильная станция также возобновляет передачу нормального трафика по обратной линии связи, когда она продолжает передавать СИУП с интервалом k₁ без заголовка. Удовлетворяет ли линия связи критериям качества передачи, обычно зависит от конфигурации и параметров системы, однако можно использовать любой из нескольких критериев. Кроме того, критерии можно динамически подстраивать к работе системы.

На фиг.12В представлен альтернативный вариант осуществления, согласно которому при повторной инициализации передатчика уровень мощности передачи регулируют в сторону увеличения. Первый заголовок и СИУП передают на первом уровне мощности, Р1. Отношение суммарной мощности передачи СИУП и заголовка к мощности передачи заголовка и впоследствии канала пилот-сигнала поддерживают на определенном уровне y, выражаемом в децибелах. Заголовок и СИУП повторяют с интервалами k₁, как в варианте осуществления, представленном на фиг.12А, однако суммарная мощность передачи каждый раз увеличивается. Величина увеличения может возрастать, причем приращение или величина шага является заданной и определенной для системы. Альтернативно, приращение или величину шага мобильному пользователю может сообщать базовая станция. Заметим, что согласно альтернативным вариантам осуществления возможны переменные интервалы времени. Кроме того, время передачи заголовка и информации СИУП может изменяться со временем или от раза к разу. Уровень мощности передачи возрастает до максимального значения P_MAX. Уровень мощности передачи возрастает дальше, но поддерживается на максимальном значении для последовательных передач. Согласно одному варианту осуществления уровень P_MAX определяет БС1 32 и передает его на МС 38. Согласно альтернативным вариантам осуществления уровень P_MAX может быть фиксированным. Получив СНПО или подтверждение приема второго уровня для СИУП, мобильная станция возобновляет нормальный трафик и управление мощностью обратной линии связи с базовой станции. Согласно альтернативному варианту осуществления передача заголовка и СИУП продолжается до тех пор, пока не будет принято СНПО или подтверждение приема второго уровня для СИУП, тогда как управление мощностью обратной линии связи со стороны базовой станции возобновляется, когда качество приема на прямой линии связи достигает заданного уровня.

На фиг.13 представлен один вариант осуществления способа 400 повторной инициализации передатчика на мобильной станции в ходе восстановления вызова. На этапе 402 мощность передачи P_Tx для заголовка и СИУП инициализируют как функцию последнего уровня мощности передачи мобильной станции до процесса восстановления, P_TxOLD. Согласно одному варианту осуществления P_Tx задают равной P_TxOLD, отрегулированной с учетом суммарной мощности приема на мобильной станции до процесса восстановления, P_RxOLD, и суммарной мощности приема на мобильной станции после инициирования восстановления вызова, P_RxNEW. Уравнение приведено на фиг.13, этап 402. Инициализированный уровень мощности передачи представляет собой последний уровень мощности передачи, отрегулированный с учетом изменения, возрастания или убывания суммарной мощности приема на МС 38, когда она в последний раз отключила свой передатчик. Заголовок и СИУП передают на этом уровне мощности. Согласно альтернативным вариантам осуществления в качестве начальной мощности передачи можно использовать заданный уровень мощности. Мобильная станция ожидает поступления от базовой станции подтверждения приема информации СИУП. Согласно представленному варианту осуществления мобильная станция проверяет поступление СНПО в блоке 404 принятия решения. Альтернативный вариант осуществления предусматривает проверку подтверждения приема второго уровня для СИУП. Еще один вариант осуществления предусматривает проверку либо подтверждения приема второго уровня, либо СНПО. Мобильная станция передает заголовок и информацию СИУП с интервалами k₁. Между передачами и в ходе передач мобильная станция продолжает проверять СНПО. Если СНПО принято в течение интервала k₁, то мобильная станция возвращается к нормальной обработке трафика на этапе 406, причем управление мощностью обратной линии связи продолжается с помощью команд управления мощностью, поступающих от базовой станции. Если в течение интервала k₁ СНПО не поступило, то мобильная станция готовится к передаче следующего заголовка и СИУП. В блоке 408 принятия решения мобильная станция сравнивает текущую мощность передачи, P_Tx, с максимальным уровнем мощности, P_MAX. Заметим, что согласно одному варианту осуществления после выполнения этапа 406 проверяют качество принятой передачи. Например, проверяют наличие двух последовательно принятых хороших кадров. В случае отсутствия двух последовательных принятых хороших кадров процесс переходит к блоку 408 принятия решения. При наличии двух последовательных принятых хороших кадров посылают заголовок и СИУП на управляемом уровне мощности и процесс переходит к блоку 416 принятия решения.

Аналогично, заметим, что в то время, как мобильная станция проверяет на этапе 404 получение СНПО или другое подтверждение приема СИУП, управление мощностью обратной линии связи повторно активируется после получения двух последовательных хороших кадров. Результатом получения двух последовательных хороших кадров является выход из процесса увеличения мощности передачи для заголовка и СИУП.

Если P_Tx меньше, чем P_MAX, то обработка переходит к этапу 412 для увеличения P_Tx. Увеличение может осуществляться в соответствии с фиксированной величиной приращения или может иметь переменную величину шага. Согласно альтернативным вариантам осуществления на каждом уровне мощности передачи передают несколько раз, а затем переходят на более высокий уровень. На этапе 414 мобильная станция передает заголовок и СИУП на регулируемом уровне мощности. Затем обработка переходит к блоку 416 принятия решения, чтобы определить, истек ли период времени для повторной инициализации передатчика. Если P_Tx больше или равно P_MAX, то обработка переходит к этапу 410, чтобы передавать на P_MAX. Если в блоке 416 принятия решения определено, что период времени не истек, то обработка возвращается к блоку 404 принятия решения. Если период времени истек, то мобильная станция прекращает восстановление вызова на этапе 418.

Согласно одному варианту осуществления во избежание ненужного запуска восстановления вызова на базовой станции мобильный пользователь сообщает «время отключения», когда ищет частоту, пригодную для жесткой передачи обслуживания. Во время этого поиска мобильный пользователь может уйти с текущей частоты на период времени, достаточный для запуска восстановления вызова. Указав базовой станции, что это в действительности не является условием восстановления вызова, можно избежать восстановления вызова.

Параллельно с повторной инициализацией передатчика мобильная станция ожидает прямую линию связи для восстановления, причем восстановление обычно определяется приемом на мобильной станции двух последовательных правильных кадров. После восстановления включается управление мощности обратной линии связи.

Таким образом, заявители описали новые и усовершенствованные способ и устройство для регулировки уровня мощности в системе беспроводной связи. Различные примеры, варианты осуществления, аспекты и фигуры, предоставленные в порядке пояснения, не исключают альтернативные варианты осуществления, отвечающие сущности и объему изобретения. Специалистам в данной области техники очевидно, что данные, инструкции, команды, информация, сигналы, биты, символы и чипы, упомянутые в вышеприведенном описании, могут быть представлены напряжениями, токами, электромагнитными волнами, магнитными полями или частицами, оптическими полями или частицами или любой их комбинацией. Аналогично, хотя различные варианты осуществления описаны применительно к конкретной схеме полярности, утверждение и отрицание являются относительными понятиями и не являются строго связанными с высоким или низким логическими уровнями.

Специалистам в данной области техники очевидно, что различные иллюстративные логические блоки, модули, схемы и этапы алгоритма, описанные в связи с раскрытыми здесь вариантами осуществления, можно реализовать в виде электронного оборудования, программного обеспечения, зашитого программного обеспечения и/или любой их комбинации. Различные иллюстративные компоненты, блоки, модули, схемы и этапы были описаны, в целом, в виде их функций. Реализация этих функций в виде оборудования, программного обеспечения или зашитых программ зависит от конкретного применения и конструктивных ограничений, налагаемых на систему в целом. Специалистам в данной области техники очевидно, что в разных обстоятельствах можно применять либо аппаратные, либо программные средства, в зависимости от тот того, как выгоднее реализовать нужные функции для каждого конкретного применения. Кроме того, что касается логических блок-схем, отдельные функциональные этапы можно менять местами, не выходя за пределы сущности и объема настоящего изобретения.

Различные иллюстративные логические блоки, модули, схемы и этапы алгоритма, описанные в связи с раскрытыми здесь вариантами осуществления, можно реализовать или осуществить с помощью процессора цифровых сигналов (ПЦС), специализированной интегральной схемы (СИС), перепрограммируемой вентильной матрицы (ППВМ) или другого программируемого логического устройства, дискретной вентильной или транзисторной логики, дискретных аппаратных компонентов. Для реализации описанных здесь функций можно предусмотреть процессор, выполняющий набор зашитых программных инструкций, любой традиционный программируемый программный модуль в совокупности с процессором, или любую их комбинацию, способную осуществлять описанные здесь функции. В качестве процессора предпочтительно использовать микропроцессор, но, альтернативно, процессор может представлять собой любой традиционный процессор, контроллер, микрокомпьютер, программируемое логическое устройство, матрицу логических элементов или конечный автомат. Программный модуль может размещаться в оперативной памяти (ОЗУ), флэш-памяти, постоянной памяти (ПЗУ), электрически программируемом ПЗУ (ЭППЗУ), электрически перепрограммируемом ПЗУ (ЭПППЗУ), регистрах, на жестком диске, на сменном диске, CD-ROMe или любом другом носителе информации, известном в данной области техники. Иллюстративный процессор, предпочтительно, подключен к носителю информации, чтобы считывать информацию с него и записывать информацию на него. Альтернативно, носитель информации может быть встроен в процессор. Процессор и носитель информации могут размещаться в специализированной интегральной схеме (СИС). СИС может размещаться в телефоне или другом пользовательском терминале. Альтернативно, процессор и носитель информации могут размещаться в телефоне или другом пользовательском терминале. Процессор может быть реализован в виде комбинации процессора цифровых сигналов (ПЦС) и микропроцессора или в виде двух микропроцессоров в сочетании с ядром ПЦС и т.д.

Специалистам в данной области техники очевидно, что раскрытые здесь варианты осуществления допускают многочисленные изменения, не выходящие за рамки сущности и объема изобретения. Предоставленное выше описание предпочтительных вариантов осуществления дает возможность специалистам в данной области техники использовать настоящее изобретение. Специалисты в данной области техники могут предложить различные модификации этих вариантов осуществления и применять установленные здесь общие принципы к другим вариантам осуществления, не используя изобретательские способности. Таким образом, настоящее изобретение не следует рассматривать в рамках показанных здесь вариантов осуществления, но следует рассматривать в широчайшем объеме, согласующемся с раскрытыми здесь принципами и новыми признаками.

Изобретение относится к устройству и способу восстановления вызова в системе беспроводной связи. Техническим результатом является повышение надежности процедуры восстановления вызова, достигаемое тем, что в случае проблем с линией связи между мобильной станцией и базовой станцией мобильная станция и инфраструктура заранее организуют потенциальные спасательные базовые станции, причем мобильная станция отключает передатчик в ходе восстановительного процесса, а при восстановлении уровень мощности передачи передатчика увеличивается для передачи сообщения измерения уровня пилот-сигнала, пока не будет принято сообщение направления передачи обслуживания, причем уровень мощности передачи увеличивается до максимального значения. 4 н. и 5 з.п. ф-лы, 13 ил.

1. Способ восстановления вызова в системе беспроводной связи, заключающийся в том, что передают от мобильной станции сообщение измерения уровня пилот-сигнала на первом уровне мощности передачи, ожидают в течение заданного периода времени в мобильной станции для инициирования процедуры восстановления вызова, передают по отдельному каналу в базовую станцию заголовок, который включает в себя сообщение восстановления вызова, и передают от мобильной станции сообщение измерения уровня пилот-сигнала на втором уровне мощности передачи, причем второй уровень мощности передачи выше первого уровня мощности передачи.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что второй уровень мощности передачи является максимальным уровнем мощности передачи.3. Считываемый компьютером носитель информации, содержащий записанную на нем последовательность компьютеросчитываемых команд, выполнение которых в устройстве беспроводной связи обеспечивает способ восстановления вызова по п.1.4. Способ восстановления вызова в системе беспроводной связи, заключающийся в том, что инициируют восстановление вызова посредством идентификации условия запуска восстановления вызова, переданного от базовой станции в мобильную станцию, и повышают уровень мощности передачи мобильной станции до приема мобильной станцией сообщения направления передачи обслуживания.5. Способ по п.4, отличающийся тем, что дополнительно передают сообщение измерения уровня пилот-сигнала на каждом уровне мощности передачи.6. Способ по п.5, отличающийся тем, что сообщения измерения уровня пилот-сигнала передают с заданными интервалами времени.7. Способ по п.5, отличающийся тем, что сообщение измерения уровня пилот-сигнала содержит сообщение заголовка.8. Устройство беспроводной связи, содержащее антенну, процессор, подключенный к антенне, память, подключенную к процессору, передающую схему, подключенную к антенне, процессору, и памяти, и первый набор компьютеросчитываемых команд, выполняемых процессором и хранимых в памяти, для увеличения мощности передачи сообщения измерения уровня пилот-сигнала в ходе восстановления вызова.9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что дополнительно содержит второй набор компьютеросчитываемых команд, выполняемых процессором и хранимых в памяти, для поддержания мощности передачи ниже максимального уровня мощности.