1. Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение, в общем, относится к способу выбора диапазона в широкополосной системе связи с беспроводным доступом и, более конкретно, к системе передачи обслуживания с использованием процесса исходного выбора диапазона в широкополосной системе связи с беспроводным доступом, предназначенной для использования со схемой OFDM (МОЧР, мультиплексирование с ортогональным частотным разделением) и к способу управления этой системой.
2. Уровень техники
За последнее время многие разработчики провели интенсивные исследования возможности построения системы связи 4G (4-го поколения) как одной из систем связи следующего поколения, которая позволит предоставлять множеству пользователей определенное обслуживание с множеством значений QoS (КУ, качество обслуживания), при скорости передачи данных приблизительно 100 Мбит/с. В настоящее время система связи 3G (3-го поколения) обеспечивает скорость передачи данных на уровне приблизительно 384 кбит/с в условиях канала за пределами помещения, при относительно плохих условиях канала, и обеспечивает максимальную скорость передачи данных на уровне приблизительно 2 Мбит/с в условиях канала внутри помещения с относительно хорошими условиями канала. Для обеспечения скорости передачи данных 20˜50 Мбит/с была спроектирована система беспроводной локальной сети (ЛВС, LAN) и система беспроводной региональной (городской) сети (ОВС, MAN). В связи с этим в последнее время была разработана новая система связи, основанная на системе связи 4G, которая обеспечивает беспроводные системы LAN и MAN, в которых гарантируется относительно высокая скорость передачи данных с обеспечением мобильности и требуемого QoS, при этом множество разработчиков провели интенсивные исследования по разработке высокоскоростной услуги, которая должна предоставляться на основе системы связи 4G.
Беспроводная система MAN подходит для обеспечения высокоскоростного обслуживания связи, поскольку она имеет широкую зону обслуживания и поддерживает высокую скорость передачи данных, но в ней вообще не учитывается мобильность абонентской станции (АС, SS). В результате в этой системе не используется операция передачи обслуживания (то есть операция выбора ячейки), необходимая при высокой скорости передвижения SS. Система связи, которая в настоящее время предусматривается в спецификациях IEEE (ИИЭР, Институт инженеров по электронике и радиотехнике) 802.16a и IEEE 802.16e действует как особая система связи при выполнении операции выбора диапазона для связи между SS и базовой станцией (БС, BS).
На Фиг. 1 представлена структурная схема, иллюстрирующая широкополосную систему связи с беспроводным доступом, с использованием схемы OFDM/OFDMA (МОЧР/МДОЧР, мультиплексирование с ортогональным частотным разделением/множественный доступ с ортогональным частотным разделением). Более конкретно, на Фиг. 1 показана система связи в соответствии со спецификациями IEEE 802.16a/IEEE 802.16e.
Беспроводная система MAN, которая действует как система связи BWA (ШБД, широкополосного беспроводного доступа), имеет гораздо большую зону обслуживания и обеспечивает гораздо более высокую скорость передачи данных, чем беспроводная система LAN. При адаптации схемы OFDM и схемы OFDMA к физическому каналу беспроводной системы MAN, для обеспечения возможности построения в беспроводной системе MAN широкополосной сети передачи данных, такую прикладную систему называют системой связи IEEE 802.16a. В системе связи, в соответствии со спецификацией IEEE 802.16a, применяется схема OFDM/OFDMA для беспроводной системы MAN, которая передает сигнал физического канала с использованием множества поднесущих, в результате чего обеспечивается высокоскоростная передача данных. Система связи IEEE 802.16e была разработана для учета мобильности SS в системе связи IEEE 802.16a, и в настоящее время подробная спецификация для системы связи IEEE 802.16e еще отсутствует.
На Фиг. 1 показано, что система связи IEEE 802.16a/IEEE 802.16e имеет структуру одиночной ячейки и содержит BS 100 и множество SS 110, 120 и 130, управление которыми осуществляет BS 100. Передача/прием сигнала между BS 100 и SS 110, 120 и 130 может быть установлена с использованием схемы OFDM/OFDMA. Структура кадра нисходящего канала связи при использовании системы связи IEEE 802.16a/IEEE 802.16e будет описана ниже со ссылкой на Фиг. 2.
На Фиг. 2 показана концептуальная схема, иллюстрирующая структуру кадра нисходящего канала связи, предназначенного для системы связи BWA с использованием схемы OFDM/OFDMA. Более конкретно, на Фиг. 2 представлена структура кадра нисходящего канала связи, предназначенная для использования в системе связи в соответствии со спецификациями IEEE 802.16a/IEEE 802.16e.
Как показано на Фиг. 2, кадр нисходящего канала связи включает в себя поле 200 преамбулы, поле 210 управления радиопередачей и множество полей 220 и 230 TDM (МВР, мультиплексирование с временным разделением каналов). Синхронный сигнал (то есть последовательность преамбулы), предназначенный для обеспечения синхронизации между BS и SS, передается через поле 200 преамбулы. Поле 210 управления широковещательной передачей содержит поле 211 DL (нисходящего канала связи)_MAP и поле 213 UL (восходящего канала связи)_MAP. Поле 211 DL_MAP используется для передачи сообщения DL_MAP, и множество IE (информационных элементов), которые содержатся в сообщении DL_MAP, приведены ниже в Таблице 1.
Padding Nibble
Как показано в Таблице 1, сообщение DL_MAP включает в себя поле Management Message Type (поле типа управляющего сообщения), предназначенное для обозначения множества IE (то есть информации о типе передаваемого сообщения); поле PHY (PHYsical) Synchronization (физической синхронизации), устанавливаемое в соответствии со схемой модуляции или демодуляции, применяемой в физическом канале для обеспечения захвата синхронизации; поле DCD (Downlink Channel Descript) count (подсчета дескриптора нисходящего канала), предназначенное для указания информации подсчета, в соответствии с изменением конфигурации сообщения DCD, содержащего профиль пакета нисходящего канала; поле Base station ID (идентификатор (ИД) базовой станции), предназначенное для указания идентификатора базовой станции; и поле Number of DL_ MAP Element n (количество элементов n DL_MAP), предназначенное для указания количества элементов, найденных после идентификатора базовой станции. В частности, сообщение DL_MAP (не показано в Таблице 1) включает в себя информацию, ассоциированную с кодами выбора диапазона, выделенными для отдельных процессов выбора диапазона, которые будут описаны далее.
Поле 213 UL_MAP используется для передачи сообщения UL_MAP. Множество IE, содержащихся в сообщении UL_MAP, показано в Таблице 2, приведенной ниже.
Как показано в Таблице 2, сообщение UL_MAP включает в себя поле Management Message Type типа управляющего сообщения, предназначенное для указания множества IE (то есть информации о типе передаваемого сообщения); поле Uplink Channel ID идентификатора восходящего канала, предназначенное для указания используемого Uplink Channel ID; поле UCD Count (подсчета дескриптора восходящего канала), предназначенное для указания информации подсчета в соответствии с изменением конфигурации сообщения UCD, содержащее профиль пакета восходящего канала; и поле Number of UL MAP Element n (количества n элементов UL_MAP), предназначенное для указания количества элементов, найденных после поля подсчета UCD. В этом случае идентификатор ID восходящего канала может быть выделен только для подуровня управления доступом к среде - Media Access Control (MAC).
Поля 220 и 230 TDM указывают на поля, соответствующие временным интервалам, выделенным с использованием схемы TDM/TDMA (МВР/МДВР, мультиплексирование с временным разделением/Множественный доступ с временным разделением каналов). BS передает информацию радиопередачи для ее передачи SS, управляемые данной BS, через поле 211 DL_MAP с использованием заданной центральной несущей. SS отслеживают все диапазоны частот, которые были предварительно выделены для отдельных SS после приема сигнала включения питания, таким образом, они детектируют сигнал пилот-канала, имеющий самую большую мощность сигнала, то есть наибольшее значение CINR (ОНШП, отношение уровня сигнала несущей к уровню шума и помехи) пилотного сигнала. При этом определяется принадлежность SS определенной BS, которая передала сигнал пилот-канала с наибольшим значением CINR пилотного сигнала. SS проверяют поле 211 DL_MAP и поле 213 UL_MAP кадра нисходящего канала связи, переданного BS, при этом они распознают свою собственную информацию управления восходящего канала связи и нисходящего канала связи и особую информацию, предназначенную для указания реального положения передачи/приема.
Вышеуказанная конфигурация сообщения UCD представлена ниже в Таблице 3:
Как показано в Таблице 3, сообщение UCD включает в себя поле Management Message Type (типа управляющего сообщения), предназначенное для указания множества IE (то есть информации о типе передаваемого сообщения); поле Uplink Channel ID (идентификатора восходящего канала), предназначенное для указания используемого Uplink Channel ID; поле Configuration Change Count (подсчета изменения конфигурации), значение которого подсчитывается BS; поле mini-slot size (размера минимального интервала), предназначенное для указания размера минимального интервала восходящего физического канала; поле Ranging Backoff Start (начала отсрочки передачи при выборе диапазона), предназначенное для указания начальной точки отсрочки передачи процесса исходного выбора диапазона, то есть начального размера окна отсрочки передачи для процесса исходного выбора диапазона; поле Ranging Backoff End (окончания отсрочки передачи при выборе диапазона), предназначенное для указания конечной точки отсрочки передачи процесса исходного выбора диапазона, то есть конечного размера окна отсрочки передачи; поле (Request Backoff Start) начала отсрочки передачи запроса, предназначенное для указания начальной точки отсрочки передачи для установления данных, находящихся в конфликте, и запросов, то есть начального размера окна отсрочки передачи; и поле Request Backoff End (окончания отсрочки передачи запроса), предназначенное для указания конечной точки отсрочки передачи для установления данных, находящихся в конфликте, и запросов, то есть конечного размера окна отсрочки передачи. В этом случае значение отсрочки передачи указывает на вид времени режима ожидания, которое представляет собой время, прошедшее между началом сбоя доступа SS и началом времени повторного доступа SS. Если SS не удается выполнять процесс исходного выбора диапазона, BS должна передать значения отсрочки передачи для указания информации о времени работы в режиме ожидания, в течение которого SS должна ожидать начала следующего процесса выбора диапазона для SS. Например, в случае, когда конкретное число 10 определено полями "Ranging Backoff Start" и "Ranging Backoff End", показанными в Таблице 3, SS должна пройти через 210 попытки доступа (то есть должна выполнить 1024 попытки доступа) и затем должна выполнить следующий процесс выбора диапазона в соответствии с алгоритмом отсрочки передачи вследствие конфликта.
На Фиг. 3 показана схема, иллюстрирующая структуру кадра восходящего канала, предназначенного для использования в системе связи BWA (БШД, беспроводного широкополосного доступа) с использованием схемы OFDM/OFDMA. Более конкретно, на Фиг. 3 показана структура кадра восходящего канала, предназначенного для использования в системе связи в соответствии со спецификациями IEEE 802.16a/IEEE 802.16e.
Перед описанием структуры кадра восходящего канала связи, показанной на Фиг. 3, далее будут подробно описаны три процесса выбора диапазона, предназначенные для использования в системе связи IEEE 802.16a/IEEE 802.16e, то есть процесс исходного выбора диапазона, процесс поддержания диапазона (также называемый процессом периодического выбора диапазона) и процесс выбора диапазона для запроса полосы пропускания.
Процесс исходного выбора диапазона, предназначенный для установления захвата синхронизации между BS и SS, устанавливает правильное смещение по времени между SS и BS, и используется для управления мощностью передачи (также называемой передаваемой мощностью). Более конкретно, SS включается и принимает сообщение DL_MAP, сообщение UL_MAP и сообщение UCD для установления синхронизации с BS таким способом, который позволяет выполнить процесс исходного выбора диапазона для управления мощностью передачи между BS и смещением по времени. В этом случае в системе связи в соответствии со спецификациями IEEE 802.16a/IEEE 802.16e используется схема OFDM/OFDMA, так что процедура выбора диапазона требует использовать множество подканалов выбора диапазона и множество кодов выбора диапазона. BS выделяет доступные коды выбора диапазона для SS в соответствии с задачами процессов выбора диапазона (то есть информацией типа процесса выбора диапазона). Эта операция будет более подробно описана далее.
Коды выбора диапазона получают путем сегментирования последовательности PN (ПШ, псевдослучайный шум), имеющей длину 215-1 битов, на заданные блоки. Как правило, один канал выбора диапазона включает в себя два подканала выбора диапазона, каждый из которых имеет длину 53 бита. Сегментирование PN кода выполняется по каналу выбора диапазона, имеющему длину 106 битов, в результате чего получают код выбора диапазона. Для SS максимально может быть назначено 48 кодов RC#1˜RC#48 выбора диапазона. Больше чем два кода выбора диапазона для каждой SS применяются как значения, принятые по умолчанию, для трех процессов выбора диапазона, имеющих различное назначение, то есть процесс исходного выбора диапазона, процесс периодического выбора диапазона и процесс выбора диапазона запроса полосы пропускания. В результате код выбора диапазона для SS назначают по-разному, в соответствии с каждым назначением трех процессов выбора диапазона.
Например, N кодов выбора диапазона назначают SS для процесса исходного выбора диапазона, как обозначено предписанным термином "N RC (КВ, коды выбора диапазона) для исходного выбора диапазона", М кодов выбора диапазона назначают SS для процесса периодического выбора диапазона, как обозначено предписанным термином "М RC для выбора диапазона поддержания", и L кодов выбора диапазона назначают SS для процесса выбора диапазона запроса полосы пропускания, как обозначено предписанным термином "L RC для выбора диапазона запроса полосы пропускания". Назначенные коды выбора диапазона передают в SS с использованием сообщения DL_MAP и SS выполняют необходимые процедуры выбора диапазона с использованием кодов выбора диапазона, содержащихся в сообщении DL_MAP.
Процесс периодического выбора диапазона выполняется периодически, так что SS, которая управляла смещением по времени между SS и BS и мощностью передачи в процессе исходного выбора диапазона, может управлять состоянием канала, связанным с BS. SS выполняет процесс периодического выбора диапазона с использованием кодов выбора диапазона, назначенных для процесса периодического выбора диапазона.
Процесс выбора диапазона запроса полосы пропускания используется для обеспечения возможности SS, которая управляла смещением по времени между SS и BS и мощностью передачи в процессе исходного выбора диапазона, запрашивать у BS распределение полосы пропускания таким образом, что для SS обеспечивается возможность поддерживать связь с BS.
Как показано на Фиг. 3, кадр восходящего канала связи включает в себя поле 300 исходной возможности поддержания связи с использованием процесса исходного выбора диапазона и процесса периодического выбора диапазона, поле 310 возможности конфликта запроса, с использованием процесса выбора диапазона запроса полосы пропускания, и поле 320 запланированных данных SS, содержащее данные восходящего канала связи, для множества SS. Поле 300 исходной возможности поддержания связи включает в себя множество полей пакета доступа, каждое из которых содержит реальный процесс исходного выбора диапазона и процесс периодического выбора диапазона, и поле столкновения, в котором присутствует столкновение между полями пакета доступа. Поле 310 запроса возможности конфликта включает в себя множество полей запроса полосы пропускания, каждое из которых имеет реальный процесс запроса выбора диапазона полосы пропускания, и поле столкновения, в котором присутствует столкновение между полями запроса выбора диапазона полосы пропускания. Каждое поле 320 запланированных данных SS включает в себя множество полей запланированных данных SS (то есть поле запланированных данных SS 1 ˜ поле запланированных данных SS N). Между полями запланированных данных SS (то есть между полем запланированных данных SS 1 ˜ полем запланированных данных SS N) установлен интервал перехода SS.
Как описано выше, в системе связи в соответствии со спецификацией IEEE 802.16a предполагается неподвижное положение текущей SS (то есть в ней не учитывается движение SS) и структура единственной ячейки. Однако система связи в соответствии со спецификацией IEEE 802.16e была определена как система, в которой учитывается движение SS в системе связи в соответствии со спецификацией IEEE 802.16a, так что в системе связи в соответствии со спецификацией IEEE 802.16e должно учитываться движение SS в среде с множеством ячеек. Чтобы обеспечивать возможность учета движения SS в среде с множеством ячеек, отдельные режимы работы SS и BS должны преобразовываться друг в друга. Однако в системе связи в соответствии со спецификацией IEEE 802.16e не предлагается новый способ возможности учета движения SS в среде с множеством ячеек. Поэтому должна быть разработана система передачи SS, в которой учитывается структура с множеством ячеек, для обеспечения возможности учета движения SS в системе связи в соответствии со спецификацией IEEE 802.16e.
Раскрытие изобретения
Таким образом, настоящее изобретение было разработано с учетом вышеуказанных и других задач, и предметом настоящего изобретения является обеспечение системы и способа передачи абонента, которые гарантируют возможность учета движения SS в системе связи BWA.
Кроме того, настоящее изобретение направлено на систему и способ передачи обслуживания, с использованием процесса исходного выбора диапазона в системе связи BWA.
В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения вышеуказанные и другие цели могут быть достигнуты с помощью способа передачи обслуживания базовой станцией (BS), с использованием процесса исходного выбора диапазона в системе связи, предназначенной для использования со схемой OFDM (мультиплексирования с ортогональным частотным разделением), содержащего следующие этапы: a) радиопередачи информации о соседней BS, информации нисходящего канала связи, содержащей информацию исходного выбора диапазона, и информации восходящего канала связи для множества SS (абонентских станций), расположенных в ячейке, управляемой BS; b) после получения запроса об исходном выборе диапазона от SS из множества SS передачи на SS ответа об исходном выборе диапазона в соответствии с запросом об исходном выборе диапазона; и c) определения, сгенерирован ли ответ SS в течение заранее определенного времени установки после передачи ответа об исходном выборе диапазона, и определения, было ли передано обслуживание SS в соответствии с определенным результатом.
В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предложен способ передачи обслуживания SS (абонентской станции) в системе связи с использованием схемы OFDM (мультиплексирования с ортогональным частотным разделением), содержащий следующие этапы: a) получения от первой BS различной информации, то есть информации о соседних BS (базовых станциях) от множества соседних BS, связанных с множеством ячеек, находящихся рядом с ячейкой, и информации, ассоциированной с восходящим каналом связи, необходимой для передачи данных от SS на первую BS, для управления ячейкой, в которой в данный момент времени находится SS; b) передачи на первую BS запроса на информацию синхронизации, необходимую для установления захвата синхронизации между SS и первой BS; c) отслеживания множества соседних BS в соответствии с информацией о соседних BS, ассоциированной с множеством соседних BS; и d) выполнения передачи обслуживания ко второй BS, которая представляет собой одну из множества соседних BS, на основе результата отслеживания.
В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения предложен способ передачи обслуживания SS (абонентской станции) с использованием процесса исходного выбора диапазона в системе связи, с использованием схемы OFDM (мультиплексирования с ортогональным частотным разделением сигналов), содержащий следующие этапы: a) получения информации о соседних BS, передаваемой первой BS, которой в настоящий момент времени принадлежит SS, информации нисходящего канала связи, содержащей информацию об исходном выборе диапазона, и информации восходящего канала связи, выделенного для SS; b) запроса выполнения процесса исходного выбора диапазона от первой BS, с использованием информации об исходном выборе диапазона и информации восходящего канала связи, принятой от первой BS; c) отслеживания соседних BS в соответствии с информацией о соседних BS; d) если будет определено наличие конкретного состояния, в котором состояние передачи обслуживания должно быть установлено со второй BS, из соседних BS, во время отслеживания соседних BS, прием информации нисходящего канала связи и информации восходящего канала связи, передаваемой второй BS; и e) запроса выполнения процесса исходного выбора диапазона от второй BS с использованием информации об исходном выборе диапазона и информации восходящего канала связи, получаемой от второй BS.
В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения предложено устройство передачи обслуживания с использованием процесса исходного выбора диапазона в системе связи, в которой используется схема OFDM (мультиплексирования с ортогональным частотным разделением сигналов), содержащее: BS (базовую станцию) для радиопередачи информации о соседних BS, информации нисходящего канала связи, с использованием информации об исходном выборе диапазона, и информации восходящего канала связи, выделенного для множества SS (станций абонента) для SS, находящейся в ячейке, и передачи ответа об исходном выборе диапазона, отвечающего на запрос об исходном выборе диапазона, после приема запроса об исходном выборе диапазона от одной SS из множества SS; и SS для приема информации нисходящего канала связи и информации восходящего канала связи, передаваемой BS, запроса от BS процесса исходного выбора диапазона, с использованием принятой информации об исходном выборе диапазона и информации восходящего канала связи, для отслеживания соседних BS, в соответствии с информацией о соседних BS, определения, следует ли установить состояние передачи обслуживания с новой BS, которая отличается от этой BS, среди соседних BS, приема информации нисходящего канала связи и восходящего канала связи, передаваемой новой BS, если будет определено, что состояние передачи обслуживания должно быть установлено с новой BS, и запроса выполнения процесса исходного выбора диапазона от новой BS, с использованием информации об исходном выборе диапазона и информации восходящего канала связи, принимаемой от новой BS.
Краткое описание чертежей
Вышеуказанные и другие цели, свойства и преимущества настоящего изобретения очевидны из следующего подробного описания, приводимого со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
Фиг. 1 - структурная схема, иллюстрирующая систему связи BWA (широкополосного беспроводного доступа) с использованием схемы OFDM/OFDMA;
Фиг. 2 - схема, иллюстрирующая структуру кадра нисходящего канала связи, предназначенную для использования в системе связи BWA, с использованием схемы OFDM/OFDMA;
Фиг. 3 - схема, иллюстрирующая структуру кадра восходящего канала связи, предназначенную для использования в системе связи BWA, с использованием схемы OFDM/OFDMA;
Фиг. 4 - структурная схема, иллюстрирующая систему связи BWA, с использованием схемы OFDM/OFDMA, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 5 - схема последовательности выполнения операций, иллюстрирующая процесс исходного выбора диапазона, предназначенный для использования в системе связи BWA, с использованием схемы OFDM/OFDMA, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 6 - схема, иллюстрирующая операцию исходного выбора диапазона SS, находящейся в области передачи обслуживания в системе связи BWA, с использованием схемы OFDM/OFDMA, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 7 - схема, иллюстрирующая операцию исходного выбора диапазона SS, содержащейся в области передачи обслуживания, в системе связи BWA, с использованием схемы OFDM/OFDMA, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 8 - схема последовательности выполнения операций, иллюстрирующая процесс исходного выбора диапазона, когда SS расположена в области передачи обслуживания в системе связи BWA с использованием схемы OFDM/OFDMA, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 9 - схема последовательности выполнения операций, иллюстрирующая работу SS 800, показанной на Фиг. 8, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 10 - схема последовательности выполнения операций, иллюстрирующая работу первой BS 840, показанной на Фиг. 8, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения; и
Фиг. 11 - структурная схема, иллюстрирующая внутреннюю конфигурацию SS, предназначенной для выполнения функций, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.
Предпочтительные варианты осуществления изобретения
Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения подробно описаны ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи. На чертежах одинаковые или аналогичные элементы обозначены одинаковыми ссылочными позициями, даже если они представлены на разных фигурах. В описании не приведено подробное описание используемых известных функций и конфигураций в случае, когда такое описание может затруднить понимание сущности настоящего изобретения.
На Фиг. 4 показана структурная схема, иллюстрирующая систему связи BWA, с использованием схемы OFDM/OFDMA, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.
Перед описанием системы связи BWA, представленной на Фиг. 4, следует отметить, что система связи в соответствии со спецификацией IEEE 802.16e, действующая как система связи в соответствии со спецификацией IEEE 802.16a, с учетом подвижности SS, еще не была разработана. При условии, что в системе связи IEEE 802.16a будет учтено движение SS, становится возможным учесть многоячеечную структуру и операцию передачи обслуживания SS (то есть операцию выбора ячейки) между множеством ячеек. Поэтому настоящее изобретение направлено на обеспечение системы связи IEEE 802.16e такой, как показана на Фиг. 4. Система связи IEEE 802.16e работает как система связи BWA, с использованием схемы OFDM/OFDMA.
Как показано на Фиг. 4, система связи, в соответствии со спецификацией IEEE 802.16e, включает в себя многоячеечную структуру, то есть множество ячеек 400 и 450. Более конкретно, система связи IEEE 802.16e включает в себя первую BS 410, предназначенную для управления ячейкой 400, вторую BS 440, предназначенную для управления ячейкой 450, и множество SS 411, 413, 430, 451 и 453. Передача/прием сигнала между BS 410 и 440 и SS 411, 413, 430, 451 и 453 устанавливаются с использованием схемы OFDM/OFDMA. SS 430, в отличие от SS 411, 413, 430, 451 и 453, расположена на границе (то есть в области передачи обслуживания) между первой ячейкой 400 и второй ячейкой 450. Система связи в соответствии со спецификацией IEEE 802.16e обеспечивает возможность перемещения SS, при условии, что для SS 430 будет поддерживаться операция передачи обслуживания.
Для того, чтобы обеспечить возможность поддержки операции передачи обслуживания в системе связи, в соответствии со спецификацией IEEE 802.16e, не поддерживающей операцию передачи обслуживания SS, в системе связи IEEE 802.16e должно быть определено новое управляющее сообщение MAC (управление доступом к среде), или система должна передавать информацию, связанную с передачей обслуживания, необходимую для поддержки операции передачи обслуживания SS с использованием сообщения DL_MAP. Для удобства описания предполагается, что в настоящем изобретении предусматривается обеспечение SS информацией, связанной с передачей обслуживания, с использованием сообщения DL_MAP для использования в системе связи, в соответствии со спецификацией IEEE 802.16a. Как было указано выше при описании известного уровня техники, сообщение DL_MAP, используемое в системе связи, в соответствии со спецификацией IEEE 802.16a, представляет собой сообщение, генерируемое с учетом только структуры одной ячейки, без учета подвижности SS, так что в настоящем изобретении должна быть предусмотрена возможность добавления информации, связанной с передачей обслуживания, в дополнительном поле. Множество IE (информационных элементов), содержащихся в сообщении DL_MAP, включающем в себя информацию, связанную с передачей обслуживания, показано в Таблице 4, приведенной ниже.
Как показано в Таблице 4, сообщение DL_MAP включает в себя поле Management Message Type (тип управляющего сообщения), предназначенное для обозначения множества IE; поле PHY Synchronization (физической синхронизации), устанавливаемое в соответствии со схемой модуляции или демодуляции, применяемой в физическом канале, для выполнения захвата синхронизации; поле DCD count (подсчета дескриптора канала от базовой станции к абоненту), предназначенное для указания информации подсчета, в соответствии с изменением конфигурации сообщения DCD, содержащего профиль пакета нисходящего канала связи от базовой станции к абоненту; поле Base Station ID (идентификатор базовой станции), предназначенное для указания идентификатора базовой станции; и поле Number of DL_MAP Elements n (количество элементов n DL_MAP), предназначенное для указания количества элементов, найденных после поля Base Station ID. Более конкретно, как показано в Таблице 4, сообщение DL_MAP включает в себя информацию, связанную с передачей обслуживания, в качестве обязательной информации. В этом случае информация, связанная с передачей обслуживания, содержится в поле Number of Neighbor BS n (количество n соседних базовых станций). Поле Number of Neighbor BS n записывают многократно совместно с количеством "n" соседних BS, которые требуется постоянно отслеживать для выполнения операции передачи обслуживания SS. Поле Number of Neighbor BS n включает поле Neighbor list BS ID (список идентификаторов соседних базовых станций), предназначенное для обозначения идентификаторов отдельных базовых станций для соседних BS, поле Neighbor Frequency (частота соседних базовых станций), предназначенное для указания информации о центральной частоте, используемой в отдельных соседних BS, поле Neighbor Frame Offset (смещение кадра соседней базовой станции), предназначенное для указания информации о смещении отдельных кадров соседних BS, и поле Idle HO support (поддержка операции передачи обслуживания в режиме ожидания), предназначенное для указания информации наличия или отсутствия поддержки при передаче обслуживания в режиме ожидания в отдельных соседних BS. В этом случае поле смещения кадра указывает на смещение кадра между соседними BS, когда система связи в соответствии со спецификацией IEEE 802.16e поддерживает функцию мягкой передачи обслуживания вместо функции жесткой передачи обслуживания. Поле idle handoff (передача обслуживания в режиме ожидания) указывает на конкретную функцию передачи обслуживания, которая указывает, что BS выбирают, когда SS, по существу, не устанавливает состояние соединения вызова с этой BS. Более конкретно, функция idle handoff выполняется при условии отсутствия реального обмена данными. Сообщение DL_MAP (не показано в Таблице 4) включает в себя информацию, связанную с кодами выбора диапазона, выделенными для отдельных процессов выбора диапазона.
На Фиг. 5 показана схема последовательности выполнения операций, иллюстрирующая процесс исходного выбора диапазона для использования в системе связи BWA, с использованием схемы OFDM/OFDMA, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения. Как показано на Фиг. 5, SS 500 при получении сигнала включения отслеживает все заданные для нее частоты, при этом она определяет наличие сигнала пилот-канала, который имеет наивысшее значение CINR пилот-сигнала. При этом определяется, что SS 500 принадлежит конкретной BS 550, которая передала сигнал пилот-канала с наивысшим значением CINR пилот-сигнала. SS 500 принимает от BS 550 преамбулу кадра нисходящего канала связи, и при этом она выполняет захват синхронизации системы с BS 550 на этапе 511. Вышеуказанное состояние, в котором SS 500 может обеспечить захват синхронизации системы с BS 550 при получении сигнала включения, называется состоянием определения системы.
После установления синхронизации между SS 500 и BS 500, SS 500 переходит от состояния определения системы в подсостояние ожидания состояния ожидания. Состояние ожидания разделяется на подсостояние ожидания и подсостояние доступа. Подсостояние ожидания и подсостояние доступа будут описаны далее. Как указано выше, после синхронизации SS 500 и BS 550, BS 550 передает сообщение DL_MAP и сообщение UCD в SS 500 на этапе 513. Сообщение DL_MAP включает в себя информацию, показанную в Таблице 4, например, информацию, ассоциированную с кодами выбора диапазона, и информацию, связанную с передачей обслуживания, и т.д. Сообщение UCD включает в себя информацию, показанную в Таблице 3, в соответствии с известным уровнем техники, например, величину отсрочки и т.д. Затем BS 550 переходит с момента времени начала передачи сообщения DL_MAP в состояние ожидания.
После приема сообщения DL_MAP и сообщения UCD от BS 550, SS 500 определяет наличие информации, связанной с передачей обслуживания, содержащейся в сообщении DL_MAP, то есть информации, связанной с соседними BS, путем анализа поля Number of Neighbor BS n, которое содержит информацию, связанную с соседними BS. Более конкретно, информация, связанная с соседними BS, включает в себя информацию списка идентификаторов соседних базовых станций - Neighbor list BS ID для указания информации идентификаторов каждой BS для отдельных соседних BS, информации о частоте соседних BS для указания информации о центральной частоте, используемой в отдельных соседних BS, информацию смещения соседнего кадра, предназначенную для указания информации о смещении кадра отдельных соседних BS, и информацию idle HO support для указания информации о наличии или отсутствии поддержки передачи в режиме ожидания в отдельных соседних BS. На этапе 515 SS 500 сохраняет информацию, связанную с соседними BS, в своем собственном внутреннем запоминающем устройстве. Информация, связанная с соседними BS, может быть обновлена при приеме сообщения DL_MAP. На этапе 517 SS 500 сохраняет информацию, связанную с соседними BS, и продолжает отслеживать отдельные сигналы пилот-каналов соседних BS, так что она постоянно определяет, существует ли конкретная BS, передающая сигнал пилот-канала, который сильнее, чем сигнал пилот-канала BS 550 управляющей SS 500.
Если SS 500 определяет наличие BS, которая передает более сильный сигнал пилот-канала, чем сигнал пилот-канала BS 550, во время отслеживания пилот-сигналов отдельных соседних BS, определяется, что должна быть выполнена передача обслуживания SS 500. При этом предполагается, что сигнал пилот-канала BS 550, которой принадлежит SS 500, сильнее, чем сигналы пилот-канала, передаваемые от соседних BS по Фиг. 5.
BS 550 передает сообщение DLMAP и затем передает сообщение UL_MAP в SS 500 на этапе 519. В этом случае сообщение DL_MAP и сообщение UL_MAP были, по существу, мультиплексированы в один кадр нисходящего канала передачи и затем переданы одновременно так, что при этом порядок их передачи может не совпадать с порядком следования. Следует отметить, что для удобства описания на Фиг. 5 представлена последовательная передача сообщения DL_MAP и передача сообщения UL_MAP.
После приема сообщения UL_MAP от BS 550, SS 500 детектирует информацию, связанную с восходящим каналом связи, содержащуюся в сообщении UL_MAP, и сохраняет полученную информацию, связанную с восходящим каналом передачи, во внутреннем запоминающем устройстве SS 500 на этапе 521. В этом случае информация, связанная с восходящим каналом передачи, может обновляться при приеме сообщения UL_MAP. SS 500 сохраняет информацию, связанную с восходящим каналом передачи, и передает сообщение запроса об исходном выборе диапазона в BS 550 на этапе 523. После приема сообщения запроса об исходном выборе диапазона SS 500 переходит из подсостояния ожидания в подсостояние доступа. В этом случае процесс исходного выбора диапазона устанавливает правильное смещение времени между SS 500 и BS 550 и управляет мощностью передачи. Подсостояние ожидания обозначает конкретное состояние от момента времени передачи, в котором BS 550 передает сообщения DL_MAP и UCD, до момента времени приема сообщения запроса об исходном выборе диапазона.
SS 500 передает сообщение-запрос об исходном выборе диапазона и одновременно задействует таймер T3. Таймер T3 ожидает поступления сообщения-ответа об исходном выборе диапазона, которое действует как ответное сообщение на сообщение-запрос об исходном выборе диапазона, которое поступает от BS 550 в течение заданного времени установки. Например, заданное время установки таймера Т3 для ожидания сообщения-ответа об исходном выборе диапазона может быть установлено максимум на 200 мс. В случае, если сообщение-ответ об исходном выборе диапазона не будет принято до момента истечения времени, задаваемого таймером Т3, SS 500 переходит в режим ожидания в течение заданного времени, соответствующего значению отсрочки, содержащемуся в сообщении UCD, повторно передает сообщение-запрос об исходном выборе диапазона в BS 550 и повторно делает попытку выполнить процесс исходного выбора диапазона на этапе 525.
После приема сообщения запроса об исходном выборе диапазона от SS 500, BS 550 переходит из подсостояния ожидания в подсостояние доступа. BS 550 передает сообщение-ответ об исходном выборе диапазона в SS 500 после приема сообщения запроса об исходном выборе диапазона на этапе 527. В этом случае подсостояние доступа представляет собой определенное состояние, которое продолжается от момента времени приема сообщения-запроса об исходном выборе диапазона BS 550 до момента времени передачи сообщения-запроса об исходном выборе диапазона BS 550.
На Фиг. 6 показана схема, иллюстрирующая операцию исходного выбора диапазона SS, расположенной в области, не являющейся областью передачи обслуживания, в системе связи BWA, с использованием схемы OFDM/OFDMA, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения. На Фиг. 6 показано, что SS принимает сообщение DL_MAP, сообщение UL_MAP и сообщение UCD от первой BS (BS1) на этапе 611. SS отслеживает множество соседних BS (например, шесть соседних BS), не являющихся ее собственной текущей BS, для выполнения операции передачи обслуживания, при этом текущая BS для SS для удобства описания называется первой BS.
После приема сообщения DL_MAP, сообщения UL_MAP и сообщения UCD от первой BS, SS передает пробу доступа для указания данных, обозначающих физический уровень, через который собственно выполняется передача сообщения запроса об исходном выборе диапазона в первую BS на этапе 613. В этом случае следует отметить, что проба доступа для первой передачи сообщения-запроса об исходном выборе диапазона называется первой пробой доступа и обозначается Access Probe #1 (проба доступа № 1). Одновременно с передачей первой пробы доступа SS включает таймер Т3, при этом она ожидает сообщение-ответ об исходном выборе диапазона, в соответствии с первым сообщением-запросом об исходном выборе диапазона, которое должно быть принято от первой BS на этапе 615. При этом предполагается, что таймер Т3 определяет заранее определенный период времени ожидания (например, максимум 200 мс). SS задействует таймер Т3 и одновременно продолжает отслеживать шесть соседних BS на этапе 617.
В случае, когда сообщение-ответ об исходном выборе диапазона не будет принято от первой BS до окончания периода, задаваемого таймером Т3, SS ожидает в течение заранее определенного периода времени, который соответствует заранее определенному значению отсрочки на этапе 619. Поскольку SS расположена не в области передачи обслуживания по Фиг. 6, она не может обнаружить BS с более сильным сигналом пилот-канала, чем сигнал пилот-канала, передаваемый первой BS, даже если отслеживается шесть соседних BS, так что SS постоянно принимает сообщение DL_MAP, сообщение UL_MAP и сообщение UCD от первой BS на этапе 621. Время ожидания (также называемое временем нахождения в дежурном режиме) таймера Т3 и другое время ожидания, соответствующее величине отсрочки, вместе составляют интервал попытки доступа, выполняемой на этапе 623. В результате в случае, когда сообщение-ответ об исходном выборе диапазона поступает от первой BS в течение времени ожидания, задаваемого таймером Т3, SS не требуется выполнять дополнительные операции с использованием вышеуказанного процесса исходного выбора диапазона. Следует отметить, что на Фиг.6 задано условие, когда сообщение-ответ об исходном выборе диапазона на первое сообщение-запрос об исходном выборе диапазона не было принято.
Как описано выше, если сообщение-ответ об исходном выборе диапазона на первое сообщение-запрос об исходном выборе диапазона не будет принято в течение периода ожидания таймера Т3, SS передает данные пробы доступа со вторым сообщением-запросом об исходном выборе диапазона в первую BS на этапе 625, после истечения времени ожидания, соответствующего значению отсрочки. В этом случае следует отметить, что проба доступа для передачи второго сообщения-запроса об исходном выборе диапазона называется второй пробой доступа и обозначается как Access Probe #2. Мощность передачи для передачи второй пробы доступа определяется на более высоком уровне, чем при передаче первой пробы доступа, с увеличением на определенную величину (например, на приращение мощности), для решения проблемы плохих условий беспроводного канала между первой BS и SS.
В момент времени передачи второй пробы доступа SS выполняет операцию интервала попытки доступа (то есть операцию установки таймера Т3), при этом она ожидает сообщение-ответ об исходном выборе диапазона, в соответствии со вторым сообщением-запросом об исходном выборе диапазона, которое должно быть принято от первой BS. В случае, когда SS не принимает сообщение-ответ об исходном выборе диапазона, в соответствии со вторым сообщением-запросом об исходном выборе диапазона в течение времени ожидания, задаваемом таймером Т3, она последовательно выполняет операции, такие как операции в режиме готовности, в соответствии с заранее определенным значением отсрочки, на этапе 627. В этом случае SS находится вне зоны передачи обслуживания. Хотя SS отслеживает шесть соседних BS на этапе 631, она не может обнаружить BS, передающую более сильный сигнал пилот-канала, чем сигнал пилот-канала передачи от первой BS, так, что SS постоянно принимает сообщение DL_MAP, сообщение UL_MAP и сообщение UCD от первой BS на этапе 629.
В случае, когда сообщение-ответ об исходном выборе диапазона на второе сообщение-запрос об исходном выборе диапазона не будет принято даже в течение соответствующего интервала попытки доступа, SS передает пробу доступа с третьим сообщением-запросом об исходном выборе диапазона в первую BS на этапе 633. Следует отметить, что в этом случае проба доступа для передачи третьего сообщения запроса об исходном выборе диапазона называется третьей пробой доступа, которая обозначается как Access Probe #3. При передаче третьей пробы доступа мощность передачи определяется таким образом, чтобы быть выше на заранее определенное приращение мощности, чем мощность передачи при второй пробе доступа, что необходимо для решения проблемы плохих условий в беспроводном канале связи между первой BS и SS. SS выполняет операцию интервала попытки доступа (то есть операцию установки таймера Т3) в момент времени передачи третьей попытки доступа, в результате она ожидает сообщение-ответ об исходном выборе диапазона, в соответствии с третьим сообщением-запросом об исходном выборе диапазона, который принимается от первой BS. В случае, когда SS не принимает сообщение-ответ об исходном выборе диапазона, в соответствии с третьим сообщением-запросом об исходном выборе диапазона в течение времени ожидания, задаваемого таймером Т3, она выполняет последующие операции, такие как работа в режиме готовности, в соответствии с заданным значением отсрочки на этапе 635.
На Фиг. 7 показана схема, иллюстрирующая исходную операцию выбора диапазона SS, находящейся в зоне передачи обслуживания, в системе связи BWA, с использованием схемы OFDM/OFDMA, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения. Как показано на Фиг. 7, на этапе 711 SS принимает сообщение DL_MAP, сообщение UL_MAP и сообщение UCD от первой BS (BS1). SS отслеживает множество соседних BS (например, шесть соседних BS), помимо ее собственной текущей BS, для выполнения операции передачи обслуживания, при этом для удобства описания текущая BS для SS называется первой BS.
После приема сообщения DL_MAP, сообщения UL_MAP и сообщения UCD от первой BS, SS передает пробу доступа для указания данных о физическом уровне, через который передается сообщение-запрос об исходном выборе диапазона, в первую BS на этапе 713. В этом случае следует отметить, что проба доступа для передачи первого сообщения-запроса об исходном выборе диапазона называется первой пробой доступа и обозначается как Access Probe #1. Одновременно с передачей первой пробы доступа SS задействует таймер Т3 так, что она ожидает поступление сообщения-ответа об исходном выборе диапазона, в соответствии с первым сообщением-запросом об исходном выборе диапазона, которое поступает от первой BS на этапе 715. При этом предполагается, что таймер Т3 задает период ожидания в течение заранее определенного времени (например, максимум 200 мс). SS устанавливает таймер Т3 и одновременно продолжает отслеживать шесть соседних BS на этапе 717.
На Фиг. 7 показана SS, находящаяся в области передачи обслуживания, и при отслеживании шести соседних BS она может определять наличие BS, которая передает более сильный сигнал пилот-канала, чем сигнал пилот-канала, передаваемый первой BS. В этом случае BS, позволяющая передавать сигнал пилот-канала более сильный, чем сигнал пилот-канала первой BS, называется второй BS (BS 2). Если будет обнаружена вторая BS, SS переходит из режима ожидания приема сообщения-ответа об исходном выборе диапазона, в соответствии с первым сообщением-запросом об исходном выборе диапазона от первой BS, и передает первую пробу доступа, содержащую первое сообщение-запрос об исходном выборе диапазона, во вторую BS на этапе 721. В этом случае время ожидания, задаваемое таймером Т3, определяет интервал попытки доступа на этапе 719. Мощность передачи при выполнении первой пробы доступа во вторую BS равна мощности передачи при выполнении другой пробы доступа, передаваемой в первую BS, что исключает образование помехи из-за воздействия повышенной мощности сигнала первой пробы доступа для других сигналов, при необоснованном увеличении мощности передачи первой пробы доступа. SS может принимать сообщение DL_MAP, сообщение UL_MAP и сообщение UCD от второй BS во время интервала 719 попытки доступа на центральной частоте второй BS, с использованием информации о соседней BS, которая была ранее принята от первой BS. Поэтому SS синхронизируется со второй BS и может передавать первую пробу доступа во вторую BS.
SS снова задействует таймер Т3 одновременно с передачей первой пробы доступа и ожидает сообщение-ответ об исходном выборе диапазона, в соответствии с первым сообщением-запросом об исходном выборе диапазона, которое поступает от второй BS на этапе 723. На этапе 725 SS задействует таймер Т3 и одновременно продолжает отслеживать шесть соседних BS. Поскольку даже при отслеживании шести соседних BS не детектируется конкретная BS, сигнал пилот-канала у которой более сильный, чем сигнал пилот-канала, передаваемый второй BS, SS принимает сообщение DL_MAP, сообщение UL_MAP и сообщение UCD от второй BS на этапе 727. В случае, когда сообщение-ответ от второй BS об исходном выборе диапазона не принимается во время полного периода работы таймера Т3, составляющего 200 мс, SS ожидает в течение заранее определенного периода времени, соответствующего заранее определенной величине отсрочки, на этапе 719. Период времени ожидания, задаваемый таймером Т3, и период другого времени ожидания, соответствующий величине отсрочки, образуют интервал попытки доступа на этапе 731. В случае, когда сообщение-ответ об исходном выборе диапазона будет принято от второй BS в течение времени ожидания, определяемого таймером Т3, SS не требуется выполнять дополнительные операции с использованием вышеописанного процесса исходного выбора диапазона. Следует отметить, что на Фиг. 7 предполагается, что не было принято сообщение-ответ об исходном выборе диапазона на первое сообщение-запрос об исходном выборе диапазона.
Как описано выше, если сообщение-ответ об исходном выборе диапазона на первое сообщение-запрос об исходном выборе диапазона не было принято в течение времени ожидания, определяемого таймером Т3, SS передает данные о пробе доступа со вторым сообщением-запросом об исходном выборе диапазона во вторую BS на этапе 733, после истечения времени ожидания, которое соответствует величине отсрочки. В этом случае следует отметить, что проба доступа при передаче второго сообщения-запроса об исходном выборе диапазона называется второй пробой доступа, обозначаемой Access Probe #2. Мощность передачи при передаче второй пробы доступа устанавливают на более высоком уровне, чем мощность передачи первой пробы доступа, на величину приращения мощности, для решения проблемы плохих условий беспроводного канала между второй BS и SS. SS выполняет операцию интервала попытки доступа (то есть операцию установки таймера Т3) в момент передачи второй пробы доступа так, что она ожидает сообщение-ответ об исходном выборе диапазона, в соответствии со вторым сообщением-запросом об исходном выборе диапазона, принимаемый от второй BS. В случае, когда SS не принимает сообщение-ответ об исходном выборе диапазона, в соответствии со вторым сообщением-запросом об исходном выборе диапазона в течение периода времени ожидания, задаваемого таймером Т3, SS выполняет последовательные операции, такие как операция в дежурном режиме, в соответствии с заранее определенной величиной отсрочки.
На Фиг. 8 показана схема последовательности выполнения операций, иллюстрирующая процесс исходного выбора диапазона, когда SS находится в области передачи обслуживания в системе связи BWA, с использованием схемы OFDM/OFDMA, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения. Как показано на Фиг. 8, SS 800 включают на этапе 811, и она отслеживает все частотные диапазоны, ранее выделенные SS 800, и при этом она находит сигнал пилот-канала, имеющий наибольшую мощность сигнала (то есть пилотный сигнал с наибольшим значением CINR). При этом определяется, что SS 800 в данный момент времени принадлежит первой BS (BS1) 840, которая передала сигнал пилот-канала с наивысшим значением CINR пилотного сигнала. SS 800 принимает преамбулу кадра нисходящего канала связи, передаваемого из первой BS 840, и устанавливает захват синхронизации с первой BS 840 на этапе 813. Если между SS 800 и первой BS 840 был установлен захват синхронизации, первая BS 840 передает сообщение DL_MAP, сообщение UL_MAP и сообщение UCD в SS 800 на этапах 815, 817 и 819 соответственно. В этом случае сообщение DL_MAP, сообщение UL_MAP и сообщение UCD, по существу, мультиплексированы в один кадр нисходящего канала связи, и затем их передают так, что порядок их передачи может не совпадать с порядком следования, но представляет собой порядок одновременной передачи. Следует отметить, что на Фиг. 8 передача сообщения DL_MAP, передача сообщения UL_MAP и передача сообщения UCD для удобства описания показаны последовательно.
После приема сообщения DL_MAP, сообщения UL_MAP и сообщения UCD из первой BS 840, SS продолжает отслеживать соседние BS с использованием информации, относящейся к передаче (то есть информации, относящейся к соседним BS, содержащейся в сообщении DL_MAP. SS 800 передает сообщение-запрос об исходном выборе диапазона в первую BS 840 с использованием информации канала связи от абонента к базовой станции, содержащейся в сообщении UL_MAP, и информации кода выбора диапазона, содержащейся в сообщении DL_MAP, на этапе 821. SS 800 задействует таймер T3 одновременно с передачей сообщения-запроса об исходном выборе диапазона на этапе 823. В этом случае таймер T3 работает в течение определенного установленного времени и ожидает сообщение-ответ об исходном выборе диапазона, связанное с сообщением-запросом об исходном выборе диапазона, которое должно быть принято из первой BS 840.
В случае, когда конкретная BS (то есть вторая BS 880) передает более сильный сигнал пилот-канала, чем первая BS 840, в течение периода времени работы таймера Т3, на этапе 825 SS 800 выходит из режима ожидания для приема сообщения-ответа об исходном выборе диапазона от первой BS 840 и устанавливает захват синхронизации со второй BS 880 на этапе 827.
Если захват синхронизации между SS 800 и второй BS 880 был установлен, вторая BS 880 передает сообщение DL_MAP, сообщение UL_MAP и сообщение UCD d SS 800 на этапах 829, 831 и 833 соответственно. SS 800 после приема сообщения DL_MAP, сообщения UL_MAP и сообщения UCD от второй BS 880 постоянно отслеживает соседние BS, с использованием информации, связанной с передачей обслуживания (то есть информации, связанной с соседней BS), содержащейся в сообщении DL_MAP. SS 800 передает сообщение-запрос об исходном выборе диапазона в соседнюю BS 880, с использованием информации восходящего канала связи, содержащейся в сообщении UL_MAP, и информации кода выбора диапазона, содержащейся в сообщении DL_MAP, на этапе 835. SS 800 задействует таймер T3 одновременно с передачей сообщения-запроса об исходном выборе диапазона на этапе 837. В этом случае таймер Т3 передает сообщение-запрос об исходном выборе диапазона в течение заранее определенного времени установки и ожидает сообщение-ответ об исходном выборе диапазона, в соответствии с сообщением-запросом об исходном выборе диапазона, которое должно быть принято от второй BS 880.
Первая BS 840 не может определять конкретное состояние, когда для SS 800 осуществляется передача обслуживания ко второй BS 880 так, что она передает на этапе 839 сообщение-ответ об исходном выборе диапазона, в соответствии с сообщением-запросом об исходном выборе диапазона SS 800 в SS 800. В этом случае первая BS 840 назначает CID (идентификатор соединения) SS 800 одновременно с передачей сообщения-ответа об исходном выборе диапазона, передает сообщение-ответ об исходном выборе диапазона и задействует таймер CID для удаления CID в случае отсутствия ответа, генерируемого SS 800. Таймер CID подсчитывает заранее определенное время установки. По истечении заранее определенного времени установки, отмеряемого таймером CID, первая BS 840 удаляет CID, назначенный SS 800, чтобы исключить бесполезное использование ненужных радиоресурсов. В соответствии с этим выполняется передача обслуживания SS 800 ко второй BS 800 так, что она не может детектировать сообщение-ответ об исходном выборе диапазона, переданное первой BS 840 на этапе 843.
Вторая BS 880 передает в SS 800 сообщение-ответ об исходном выборе диапазона, в соответствии с сообщением-запросом об исходном выборе диапазона SS 800, на этапе 845. В случае, когда SS 800 будет передана другой BS, вместо второй BS 880, вторая BS 880 не сможет детектировать состояние передачи обслуживания SS 800. Поэтому вторая BS 880 назначает CID для SS 800, передает сообщение-ответ об исходном выборе диапазона в SS 800 и задействует таймер CID для удаления CID в случае, когда от SS 800 не будет сгенерирован ответ на этапе 849. В случае, когда не будет сгенерирован ответ SS 800 в момент, когда истечет время установки, отмеряемое таймером CID, вторая BS 880 удаляет CID, назначенный SS 800 таким же образом, как и первая BS 840. SS 800 детектирует сообщение-ответ об исходном выборе диапазона, переданное второй BS 880, при этом процесс исходного выбора диапазона заканчивается на этапе 847.
На Фиг. 9 показана схема последовательности выполнения операций, иллюстрирующая работу SS 800, представленную на Фиг.8, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения. На Фиг. 9 показано, что SS 800 включают на этапе 911, и она отслеживает все частотные диапазоны, ранее выделенные для SS 800, так что она определяет сигнал пилот-канала, имеющий наибольшую мощность сигнала (то есть пилот-сигнал с наибольшим значением CINR), на этапе 913. При этом определяется, что SS 800 в данный момент времени принадлежит первой BS 840, которая передала сигнал пилот-канала с наибольшим значением CINR пилотного сигнала. SS 800 принимает преамбулу кадра нисходящего канала связи, передаваемую первой BS 840, и устанавливает захват синхронизации с первой BS 840. SS определяет, было ли принято сообщение по нисходящему каналу связи от первой BS, на этапе 915. В этом случае сообщение, передаваемое по нисходящему каналу связи, состоит из сообщения DL_MAP, сообщения UL_MAP и сообщения UCD, которые были переданы во время текущей передачи первой BS 840.
После приема сообщения от первой BS 840, по нисходящему каналу связи, SS 800 переходит на этап 917. На этапе 917 SS 800 анализирует множество сообщений, поступающих как сообщение нисходящего канала связи, например, сообщение DL_MAP, сообщение UL_MAP и сообщение UCD, детектирует информацию, связанную с соседними BS, информацию, связанную с восходящим каналом связи, и системную информацию и обновляет детектируемую информацию.
На этапе 919 SS 800 передает сообщение-запрос об исходном выборе диапазона в первую BS 840 с использованием обновленной информации. SS 800 задействует таймер 3 при передаче сообщения-запроса об исходном выборе диапазона на этапе 921 и отслеживает множество соседних BS (например, шесть соседних BS), соответствующих обновленной информации, связанной с соседними BS, на этапе 923. В данном случае, хотя время начала задействования таймера Т3, по существу, совпадает с временем начала отслеживания соседних BS, следует отметить, что момент времени начала работы таймера Т3 и момент времени начала отслеживания соседних BS будут описаны последовательно для удобства описания.
На этапе 925 SS 800 определяет, детектируется ли новая BS среди отслеживаемых соседних BS, к которой следует выполнить передачу обслуживания. Новая BS, к которой требуется выполнить передачу обслуживания, представляет собой конкретную BS, которая может передавать более сильный сигнал пилот-канала, чем передаваемый сигнал пилот-канала, принимаемый от первой BS 840. Например, предполагается, что новая BS, к которой осуществляется передача обслуживания, называется второй BS 880.
В случае, когда новая BS, к которой должна быть выполнена передача обслуживания, была обнаружена среди соседних BS, SS 800 на этапе 915 переходит на этап 927, где SS 800 устанавливает захват синхронизации с новой BS (то есть второй BS 880), и затем возвращается на этап 915, на котором она повторяет вышеуказанные операции, связанные со второй BS 880.
Однако в случае, когда на этапе 925 новая BS, к которой следует выполнить передачу обслуживания, не была обнаружена среди соседних BS, на этапе 929 SS 800 определяет, было ли принято сообщение-ответ об исходном выборе диапазона от первой BS 840. Если при этом определяется, что сообщение-ответ об исходном выборе диапазона было принято на этапе 929 от первой BS 840, SS 800 на этапе 931 определяет, что процесс исходного выбора диапазона был выполнен успешно, при приеме сообщения-ответа об исходном выборе диапазона, так что она прекращает работу всех программ.
Если будет определено, что сообщение-ответ об исходном выборе диапазона не было принято от первой BS 840 на этапе 929, SS 800 определяет на этапе 933, закончился ли период времени, отмеряемый таймером Т3. Если будет определено, что период времени, отмеряемый таймером Т3, не закончился, SS 800 возвращается на этап 923. Однако если на этапе 933 будет определено, что период времени, отмеряемый таймером Т3, закончился, SS 800 определяет, что сообщение-запрос об исходном выборе диапазона привело к отказу передачи, и выполняет на этапе 935 повторную передачу сообщения-запроса об исходном выборе диапазона в первую BS 840 с уровнем мощности передачи, увеличенным на заранее определенное приращение мощности. После повторной передачи сообщения-запроса об исходном выборе диапазона SS 800 возвращается на этап 923 и выполняет те же процедуры, что и в случае исходной передачи сообщения-запроса об исходном выборе диапазона.
На Фиг. 10 показана схема последовательности выполнения операций первой BS 840, представленной на Фиг. 8, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения. Перед подробным описанием Фиг. 10 следует отметить, что, хотя первая BS 840 и вторая BS 880, по существу, работают одинаково, только первая BS 840 будет описана ниже для иллюстрации и для удобства описания.
На Фиг. 10 первая BS 840 передает сообщение DL_MAP, сообщение UL_MAP и сообщение UCD по нисходящему каналу связи на этапе 1011. Первая BS 840 определяет, было ли принято сообщение-запрос об исходном выборе диапазона от SS (например, SS 800) на этапе 1013. Когда определяется, что сообщение-запрос об исходном выборе диапазона было принято от SS 800, первая BS 840 назначает для SS 800 CID. Первая BS 840 передает на этапе 1017 сообщение-ответ об исходном выборе диапазона, в соответствии с сообщением-запросом об исходном выборе диапазона в SS 800. Если первая BS 840 передала на этапе 1017 сообщение-ответ об исходном выборе диапазона, она задействует на этапе 1019 таймер CID и переходит на этап 1021.
Первая BS 840 определяет на этапе 1021, был ли сгенерирован ответ от SS 800, для определения, был ли принят какой-либо сигнал от SS 800 после передачи сообщения-ответа об исходном выборе диапазона. Если на этапе 1021 будет определено, что ответный сигнал был сгенерирован SS 800, первая BS 840 повторно устанавливает таймер CID на этапе 1023 и возвращается на этап 1011. Однако если на этапе 1021 будет определено, что SS 800 не сгенерировала ответ, первая BS 840 на этапе 1025 определяет, закончился ли период времени, отмеряемый таймером CID.
Если на этапе 1025 будет определено, что период времени, отмеряемый таймером CID, не закончился, первая BS 840 возвращается на этап 1021. Если на этапе 1025 будет определено, что период времени, отмеряемый таймером CID, закончился, первая BS 840 повторно устанавливает таймер CID на этапе 1027 и возвращается на этап 1011.
На Фиг. 11 показана структурная схема, иллюстрирующая внутреннюю конфигурацию SS, предназначенной для выполнения функций, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения. Перед подробным описанием Фиг. 11 следует отметить, что SS включена и отслеживает все частотные диапазоны, которые были ранее выделены для SS, так что она детектирует сигнал пилот-канала, имеющий наибольшую мощность сигнала (то есть наибольшее значение CINR пилот-сигнала). При этом определяется, что SS в данный момент времени принадлежит определенной BS, которая передала сигнал пилот-канала с наибольшим значением CINR пилот-сигнала. В результате, если SS синхронизирована с определенной BS, она принимает сообщение DL_MAP от определенной BS и распознает информацию, связанную с соседними BS, на основе сообщения DL_MAP. На Фиг. 11 представлены операции, выполняемые после того, как SS распознала информацию, связанную с соседними BS.
На Фиг. 11 показано, что после приема сигнала пилот-канала от антенны 1111 принятый сигнал пилот-канала поступает в согласованный фильтр 1113. Согласованный фильтр 1113 выполняет процесс согласованной фильтрации принятого сигнала пилот-канала в соответствии с текущей информацией SS, связанной с BS, и информацией, связанной с соседней BS, и подает на выход результат согласованного фильтрования в компаратор 1115 уровня пилот-сигнала. В данном случае согласованный фильтр 1113 выполняет процесс согласованной фильтрации на центральной частоте текущей BS в SS и на отдельных центральных частотах соседних BS (например, шести соседних BS). Вышеуказанные операции, выполняемые с помощью согласованного фильтра 1113, можно обозначить по частоте поиска и детектирования для N, где N-номер частоты соседних BS.
Компаратор 1115 уровня пилот-сигнала принимает сигналы пилот-канала после обработки в согласованном фильтре 1113. Более конкретно, в компаратор 1115 уровня пилот-сигнала поступают после обработки в согласованном фильтре 1113 сигналы пилот-канала текущей BS для SS и отдельные сигналы пилот-канала после согласованной фильтрации соседних BS, и выполняет сравнение уровня принятых сигналов друг с другом. Компаратор 1115 уровня сигнала передает информацию о центральной частоте, соответствующую пилот-сигналу канала после согласованной фильтрации, имеющему наибольший уровень мощности сигнала, в блок 1117 захвата синхронизации.
Блок 1117 захвата синхронизации устанавливает синхронизацию с выходным сигналом компаратора 1115 уровня пилот-сигнала в соответствии с информацией о центральной частоте и выводит результат синхронизации в контроллер 1119 синхронизации. Контроллер 1119 синхронизации управляет смещением реального времени с использованием выходной информации блока 1117 захвата синхронизации и выводит результат управления смещением времени в блок 1121 оценки канала. Блок 1121 оценки канала 1121 принимает выходной сигнал контроллера 1119 синхронизации и выполняет оценку канала принятого сигнала.
Как очевидно из приведенного выше описания, настоящее изобретение направлено на обеспечение системы связи BWA с использованием схемы OFDM/OFDMA, которая может выполнять операцию передачи обслуживания в режиме ожидания, с использованием процесса исходного выбора диапазона системы связи, соответствующей спецификации IEEEa 802.16e, что гарантирует возможность передвижения SS. Поэтому настоящее изобретение гарантирует высокую скорость передачи данных и обеспечивает свободу передвижений в системе связи в соответствии со спецификацией IEEE 802.16e.
Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения приведены с целью иллюстрации, для специалистов в данной области техники очевидным является, что различные модификации, добавления и замены возможны без изменения объема и сущности настоящего изобретения, которые изложены в формуле изобретения.
Система связи с использованием схемы OFDM (мультиплексирования с ортогональным частотным разделением). Система связи принимает информацию о соседних BS (базовых станциях) от множества соседних BS, работающих в множестве ячеек, расположенных рядом с ячейкой, и информацию восходящего канала связи, требуемую для передачи данных в первую базовую станцию, из первой базовой станции запрашивает от первой BS информацию синхронизации, требуемую для установления синхронизации между SS (абонентской станцией) и первой BS, отслеживает множество соседних BS на основе информации о соседних BS, относящейся к соседним BS, и устанавливает передачу обслуживания ко второй BS, которая представляет собой одну из соседних BS, на основе результата соседних BS. Техническим результатом является обеспечение системы и способа передачи абонента, которые гарантируют возможность учета движения абонентских станций в системе широкополосной связи. 5 н. и 34 з.п. ф-лы, 11 ил., 4 табл.
a) радиопередачи информации о соседних BS, информации нисходящего канала, содержащей информацию исходного выбора диапазона, и информации восходящего канала для множества SS (абонентских станций, АС), расположенных в ячейке, управляемой BS;
b) после получения запроса об исходном выборе диапазона от SS из множества SS, передачи на SS ответа об исходном выборе диапазона в соответствии с запросом об исходном выборе диапазона;
c) определения, сгенерирован ли ответ SS в течение заранее определенного времени установки после передачи ответа об исходном выборе диапазона; и
d) определения, было ли передано обслуживание SS в соответствии с определенным результатом.
a) получения от первой BS информации о соседних BS (базовых станциях) о множестве соседних BS, связанных с соответствующим множеством ячеек, находящихся рядом с ячейкой, и информации, ассоциированной с восходящим каналом, необходимой для передачи данных от SS на первую BS, для управления указанной ячейкой, в которой в настоящий момент находится SS;
b) передачи на первую BS запроса информации синхронизации, необходимой для синхронизации SS и первой BS;
c) отслеживания множества соседних BS в соответствии с информацией о соседних BS, ассоциированной с множеством соседних BS; и
d) установления передачи обслуживания ко второй BS, которая представляет собой одну из множества соседних BS, на основе результата отслеживания.
с1) отслеживания отдельных уровней сигналов пилот-канала, принимаемых от соседних BS.
d1) если среди всех уровней сигналов пилот-канала, принятых от соседних BS, существует конкретный уровень, который выше, чем уровень сигнала пилот-канала, принятого от первой BS, определения, что соседняя BS, которая передала сигнал пилот-канала, соответствующий этому конкретному уровню, представляет собой вторую BS, к которой должна быть выполнена передача обслуживания; и
d2) установления передачи обслуживания ко второй BS.
е) если было определено конкретное состояние, в котором должно быть установлено состояние передачи обслуживания ко второй BS, управления SS таким образом, чтобы она ожидала ответа от первой BS, связанного с запросом информации синхронизации.
e) если определено конкретное состояние, в котором должно быть установлено состояние передачи обслуживания ко второй BS, выполнения запроса информации синхронизации от второй BS, требуемой для синхронизации SS и второй BS.
f) если ответ, связанный с запросом информации синхронизации, не был принят от второй BS в течение заранее определенного времени установки, выполнения повторного запроса информации синхронизации от второй BS после истечения заранее определенного времени, соответствующего заранее определенному значению отсрочки.
g) использования мощности передачи, превышающей на заранее определенную величину установки исходную мощность передачи, использованную для первоначального запроса информации синхронизации от второй BS.
a) радиопередачи от первой BS (базовой станции) и второй BS, информации о соседних BS, информации нисходящего канала, включающей в себя информацию исходного выбора диапазона, и информации восходящего канала, выделенного для SS (абонентской станции);
b) получения посредством SS информации нисходящего канала и информации восходящего канала, переданной от первой BS;
c) запроса посредством SS процесса исходного выбора диапазона от первой BS с использованием исходной информации выбора диапазона и информации восходящего канала;
d) отслеживания соседних BS в соответствии с информацией о соседних BS, принятой от первой BS;
e) получения информации нисходящего канала и информации восходящего канала, передаваемой от второй BS, при детектировании определенного состояния, в котором должно быть установлено состояние передачи обслуживания со второй BS из соседних BS в течение времени отслеживания соседних BS; и
g) запроса процесса исходного выбора диапазона от второй BS с использованием информации исходного выбора диапазона и информации восходящего канала, полученной от второй BS.
f) если ответ, связанный с запросом об исходном выборе диапазона, не принят от второй BS в течение заранее определенного времени, выполнения повторного запроса процесса исходного выбора диапазона от второй BS после истечения заранее определенного времени, соответствующего заранее определенной величине отсрочки.
f) если первая BS детектирует запрос об исходном выборе диапазона, передачи на SS ответа об исходном выборе диапазона, соответствующего запросу об исходном выборе диапазона;
g) определения, был ли сгенерирован посредством SS ответ в течение заранее определенного времени после передачи ответа об исходном выборе диапазона; и
h) определения, выполнена ли передача обслуживания SS в соответствии с результатом определения на этапе g).
если ответ, сгенерированный SS, отсутствует в течение времени установки, определения, была ли выполнена передача обслуживания SS.
если определено, что передача обслуживания SS выполнена, отмены посредством первой BS соединения вызова SS.
BS (базовую станцию) для радиопередачи информации о соседних BS, информации нисходящего канала, содержащей информацию об исходном выборе диапазона, и информации восходящего канала, выделенного для множества SS (абонентских станций) для SS, находящихся в ячейке, и
передачи ответа об исходном выборе диапазона для ответа на запрос об исходном выборе диапазона при получении запроса об исходном выборе диапазона от одной SS из множества SS; и
SS для приема информации нисходящего канала и информации восходящего канала, переданной BS, и запроса у BS процесса исходного выбора диапазона с использованием принятой информации об исходном выборе диапазона и информации восходящего канала, отслеживания соседних BS в ответ на информацию о соседних BS,
определения, должно ли быть установлено состояние передачи обслуживания с новой BS среди соседних BS,
получения информации восходящего канала и нисходящего канала, передаваемой новой BS, если определено, что состояние передачи обслуживания должно быть установлено с новой BS, и
запроса выполнения процесса исходного выбора диапазона от новой BS с использованием информации об исходном выборе диапазона и информации восходящего канала, полученной от новой BS.
а) получения информации о соседних BS, передаваемой от первой BS, которой в данный момент времени принадлежит SS (абонентская станция), информации нисходящего канала, содержащей информацию об исходном выборе диапазона, и информации восходящего канала, выделенного для SS;
b) запроса выполнения процесса исходного выбора диапазона у первой BS с использованием информации об исходном выборе диапазона и информации восходящего канала, принятой от первой BS;
c) отслеживания соседних BS в ответ на информацию о соседних BS;
d) если будет определено наличие конкретного состояния, в котором должно быть установлено состояние передачи обслуживания ко второй BS, среди соседних BS в ходе отслеживания соседних BS, получения информации нисходящего канала и информации восходящего канала, передаваемой второй BS; и
e) запроса выполнения процесса исходного выбора диапазона у второй BS с использованием информации об исходном выборе диапазона и информации восходящего канала, полученной от второй BS.
с1) отслеживания уровня отдельных сигналов пилот-канала, принятых от соседних BS.
d1) если существует сигнал пилот-канала с более высоким уровнем, чем уровень сигнала пилот-канала, принятого от первой BS, среди уровней сигналов пилот-канала, принятых от соседних BS, определения, что BS, которая передала сигнал пилот-канала, соответствующий определенному уровню, представляет собой вторую BS, к которой следует выполнить передачу обслуживания.
f) если будет определено определенное состояние, в котором должно быть установлено состояние передачи обслуживания со второй BS, управления SS таким образом, чтобы она не ожидала от первой BS ответа об исходном выборе диапазона.
f) если ответ об исходном выборе диапазона не принят от второй BS в течение заранее определенного времени установки, выполнение повторного запроса об исходном выборе диапазона от второй BS после истечения заранее определенного времени, соответствующего заранее определенному значению отсрочки.
f1) использования мощности передачи, превышающей на заранее определенную величину установки исходную мощность передачи, использованную при первоначальном запросе процесса исходного выбора диапазона от второй BS.
| US 6078570 А, 20.06.2000 | |||
| СИСТЕМА И СПОСОБ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦЕЛЕВОЙ БАЗОВОЙ СТАНЦИИ ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЯ КАНАЛА СВЯЗИ В СИСТЕМЕ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ | 1999 |
|
RU2193281C2 |
| US 5901145 А, 04.05.1999 | |||
| WO 00/21314 А, 13.04.2000. | |||
