Описание
Настоящее изобретение относится, в основном, к связи, и в частности к максимизированию продолжительности работы в режиме ожидания во время контролирования канала управления.
В системах связи, таких как семейство IS-95 систем беспроводной связи многостанционного доступа с кодовым разделением каналов (МДКР), может быть несколько типов кодированных каналов, исходящих от базовой станции или узла сотовой связи, а также несколько типов кодированных каналов, исходящих от подвижной станции или абонентского блока. Эти каналы могут включать в себя каналы, которые передают необходимые данные управления и сигналы, а также каналы, которые могут передавать речь, данные и некоторые данные управления.
Канал управления может передавать сообщения и параметры, которые могут потребоваться подвижной станции для операций доступа и пейджинга. Сообщения и параметры могут передавать на подвижную станцию системные параметры, параметры доступа, списки соседей, направляемые на подвижные станции пейджинговые сообщения, направляемые на подвижные станции команды и информацию о предоставлении каналов. Канал управления может использоваться для связи с подвижной станцией при отсутствии вызова, т. е. в состоянии незанятости подвижной станции.
В состоянии незанятости подвижная станция может контролировать направляемые на подвижные станции сообщения и параметры, передаваемые от базовой станции по прямой линии. Подвижная станция может использовать «спящий» режим или режим ожидания во время контролирования канала управления. Во время «спящего» режима или режима ожидания подвижная станция может периодически «засыпать», т. е. отключать необязательные функции, и «просыпаться» для контролирования канала управления.
Схемы пейджинга, описанные в патенте США № 6111865, озаглавленном «DUAL CHANNEL SLOTTED PAGING», и в заявке на патент США № 09/272802, озаглавленной «METHOD AND APPARATUS FOR SUPERVISING THE PERFORMANCE OF A QUICK PAGING CHANNEL IN A DUAL EVENT SLOTTED PAGING SYSTEM», поданной 19 марта 1999 г., которые упомянуты здесь в качестве ссылки, изображают базовую реализацию полного пейджингового канала в комбинации с быстрым пейджинговым каналом.
Базовая станция может вводить информацию канала управления в назначенные временные интервалы управления, которые подвижная станция знает, что нужно контролировать. Подвижная станция может контролировать прямую линию в режиме без выделенных временных интервалов или в режиме с выделенными временными интервалами. В режиме без выделенных временных интервалов подвижная станция может непрерывно контролировать прямую линию. В режиме с выделенными временными интервалами подвижная станция может контролировать канал управления только в течение назначенных циклов канала управления. В последнем случае, так как подвижная станция не должна контролировать постоянно все временные интервалы, то подвижная станция, работающая в режиме с выделенными временными интервалами, может сохранять некоторую мощность аккумуляторной батареи. Канал управления в режиме с выделенными временными интервалами более подробно описан в патенте США № 5509015, озаглавленном «METHOD AND APPARATUS FOR SCHEDULING COMMUNICATION BETWEEN TRANSCEIVERS», и в патенте США № 6421540, озаглавленном «A METHOD AND APPARATUS FOR MAXIMIZING STANDBY TIME USING A QUICK PAGING CHANNEL», поданном 19 февраля 1999 г., причем правопреемником обоих является правопреемник настоящей заявки и они упомянуты здесь в виде ссылок.
В интересах экономии мощности аккумуляторной батареи было бы желательным максимизировать время, когда подвижная станция может находиться в «спящем» режиме. В этой области техники поэтому существует потребность в системе и способе эффективного контролирования канала управления, которые повышают продолжительность времени, когда подвижная станция может оставаться в режиме ожидания или «спящем» режиме, в то же время обеспечивая то, что подвижная станция немедленно принимает все сообщения и параметры, передаваемые по каналу управления.
В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения способ контролирования канала управления в системе связи включает в себя передачу в сети доступа пакета, направляемого на терминал доступа, в течение первого периода времени; передачу сообщения в течение первого периода времени; и передачу группы служебных параметров в течение второго периода времени. Способ дополнительно включает в себя контролирование на терминале доступа канала управления, основываясь на зависимости между текущим и предыдущим сообщением.
В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения способ контролирования канала управления в системе связи включает в себя прием на терминале доступа пакета, направляемого на терминал доступа, и сообщения в течение первого периода времени. Способ дополнительно включает в себя контролирование канала управления для приема группы служебных параметров, которая передается в течение второго периода времени, основываясь на зависимости между текущим сообщением и предыдущим сообщением.
В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения способ передачи информации по каналу управления в системе связи включает в себя передачу пакета, направляемого на терминал доступа, в течение первого периода времени; передачу сообщения в течение первого периода времени; и передачу группы служебных параметров в течение второго периода времени.
В вышеупомянутых аспектах сообщение и группа служебных параметров могут быть связаны друг с другом. Кроме того, может быть необходимым, чтобы терминал доступа контролировал канал управления только в течение первого периода времени, если текущее сообщение указывает, что группа принимаемых служебных параметров является обновленной. В этом случае терминал доступа может перейти в «спящий» режим в конце первого периода времени. Иначе, терминал доступа может продолжать контролировать канал управления до тех пор, пока терминал доступа не примет обновленную группу служебных параметров.
Признаки, сущность и преимущества настоящего изобретения станут более очевидными из подробного описания, изложенного ниже, рассматриваемого совместно с чертежами, на которых одинаковые позиции обозначают соответствующие элементы на всех чертежах и на которых:
на фиг.1 изображена схема системы беспроводной связи, поддерживающая ряд абонентов;
на фиг.2 изображена упрощенная блок-схема варианта выполнения базовой станции и подвижной станции;
на фиг.3 изображено представление протоколов для радиоинтерфейса;
на фиг.4 изображено представление протоколов для уровня соединения;
на фиг.5 и 6 изображены представления диаграмм состояний для протокола состояния незанятости;
на фиг.7 изображено представление пакета и капсулы уровня управления доступом к среде (УДС);
на фиг.8 изображено представление канала прямой линии;
на фиг.9 изображено представление канала обратной линии;
на фиг.10 изображено представление структуры временных интервалов прямой линии;
на фиг.11 и 12 изображены представления периодических схем контролирования для канала управления; и
на фиг.13 изображена схема последовательности операций схемы периодического контролирования для канала управления.
На фиг.1 изображена схема системы 100 беспроводной связи, которая поддерживает ряд абонентов и способна осуществлять различные аспекты изобретения. Система 100 обеспечивает связь для ряда сот, причем каждая сота обслуживается соответствующей базовой станцией 104. Базовые станции также обычно упоминаются как базовые приемопередающие станции (БППС). Различные подвижные станции 106 или удаленные терминалы распределены по системе. Каждая подвижная станция 106 может входить в связь с одной или несколькими базовыми станциями 104 по прямой и обратной линии в любой конкретный момент в зависимости от того, является ли или нет подвижная станция активной и находится ли или нет она в режиме мягкой передачи обслуживания. Прямая линия относится к передаче от базовой станции 104 на подвижную станцию 106, и обратная линия относится к передаче от подвижной станции 106 на базовую станцию 104. Как показано на фиг.1, базовая станция 104А сообщается с подвижными станциями 106А, 106В, 106С и 106D, и базовая станция 104В сообщается с подвижными станциями 106D, 106Е и 106F. Подвижная станция 106D находится в режиме мягкой передачи обслуживания и сообщается одновременно с базовыми станциями 104А и 104В.
В системе 100 контроллер 102 базовой станции (КБС) соединен с базовыми станциями 104 и дополнительно может быть соединен с коммутируемой телефонной сетью общего пользования (КТСОП). Соединение с КТСОП может быть осуществлено при помощи центра коммутации подвижной связи (ЦКПС), который для простоты не показан на фиг.1. КБС также может быть соединен с пакетной сетью, что обычно достигается при помощи узла услуг передачи пакетных данных (УУППД), который также не показан на фиг.1. КБС 102 обеспечивает координацию и управление базовыми станциями, подсоединенными к нему. КБС 102 дополнительно управляет при помощи базовых станций 104 маршрутизацией телефонных вызовов между подвижными станциями 106 и между подвижными станциями 106 и абонентами, подсоединенными к КТСОП (например, при помощи обычных телефонов) и к пакетной сети.
Система 100 может быть спроектирована для поддержки одного или нескольких стандартов МДКР, таких как (1) «Стандарт совместимости подвижной станции и базовой станции TIA/EIA-95-B для сотовой системы с широкополосным расширенным спектром и двумя режимами работы» (стандарт IS-95); (2) документы, предложенные консорциумом, названным «Проект партнерства по системам 3-го поколения», и реализованных в группе документов, включающих в себя Документ №№ 3G TS 25.211, 3G TS 25.212, 3G TS 25.213 и 3G TS 25.214 (стандарт широкополосного МДКР); и (3) документы, предложенные консорциумом, названным «Второй проект партнерства по системам 3-го поколения», и реализованные в группе документов, включающих в себя Документ №№ C.S0002-A, C.S0005-A, C.S0010-A, C.S0011-A, C.S0024 и C.S0026 (стандарт cdma2000). Что касается документов «Проекта партнерства по системам 3-го поколения» и «Второго проекта партнерства по системам 3-го поколения», то они были преобразованы организациями по стандартизации по всему миру (например, Ассоциацией телекоммуникационной промышленности, Европейским институтом телекоммуникационных стандартов, Ассоциацией представителей радиопромышленности и бизнеса (Япония), Ассоциацией по телекоммуникационным технологиям (Ю. Корея) и Китайской организацией по стандартизации в области беспроводной связи) в региональные стандарты и были преобразованы в международные стандарты Международным союзом электросвязи (МСЭ). Эти стандарты включены здесь в качестве ссылки.
На фиг.2 изображена упрощенная блок-схема варианта выполнения базовой станции 204 и подвижной станции 206, которые способны реализовать различные аспекты изобретения. Для конкретной связи речевые данные, пакетные данные и/или сообщения могут обмениваться между базовой станцией 204 и подвижной станцией 206 по радиоинтерфейсу 208. Могут передаваться различные типы сообщений, такие как сообщения, используемые для установления сеанса связи между базовой станцией и подвижной станцией, и сообщения, используемые для управления передачей данных, (например, управление мощностью, информация о скорости передачи данных, подтверждение приема и т. д.). Некоторые из этих типов сообщений подробно описаны ниже.
Для обратной линии на подвижной станции 206 речевые и/или пакетные данные (например, от источника 210 данных) и сообщения (например, от контроллера 230) подаются на процессор 212 данных передачи (ТХ), который форматирует и кодирует данные и сообщения по одной или нескольким схемам кодирования для создания кодированных данных. Каждая схема кодирования может включать в себя любую комбинацию, состоящую из: контроля при помощи циклического избыточного кода (КЦИК), сверточного, турбо-, блочного кодирования и других видов кодирования или вообще без кодирования. Речевые данные, пакетные данные и сообщения могут кодироваться с использованием различных схем, и различные типы сообщений могут кодироваться по-разному.
Кодированные данные затем подаются на модулятор (МОД) 214 и дополнительно обрабатываются (например, закрываются, расширяются при помощи коротких псевдошумовых последовательностей и скремблируются при помощи длинных псевдошумовых последовательностей, назначенных подвижной станции). Модулированные данные затем подаются на передающий блок «ПРДК» 216 и приводятся в соответствующее состояние (например, преобразуются в один или несколько аналоговых сигналов, усиливаются, фильтруются и подвергаются квадратурной модуляции) для создания сигнала обратной линии. Сигнал обратной линии направляется через антенный коммутатор (D) 218 и передается антенной 220 на базовую станцию 204.
На базовой станции 204 сигнал обратной линии принимается антенной 250, направляется через антенный коммутатор 252 и подается на приемный блок «ПРМК» 254. Приемный блок 254 приводит в соответствующее состояние (например, фильтрует, усиливает, преобразует с понижением частоты и оцифровывает) принимаемый сигнал и создает отсчеты. Демодулятор «ДЕМОД» 256 принимает и обрабатывает (например, сжимает, раскрывает и демодулирует пилот-сигнал) отсчеты для создания восстановленных символов. Демодулятор 256 может реализовать рейк-приемник, который обрабатывает многочисленные копии принимаемого сигнала и создает объединенные символы. Процессор 258 данных приема (RX) затем декодирует символы для восстановления данных и сообщений, передаваемых по обратной линии. Восстановленные речевые/пакетные данные подаются на приемник 260 данных, и восстановленные сообщения могут быть поданы на контроллер 270. Обработка демодулятором 256 и процессором 258 данных RX является дополняющей относительно обработки, выполняемой на удаленном терминале 206. Демодулятор 256 и процессор 258 данных RX дополнительно могут служить для обработки многочисленных передач, принимаемых по многочисленным каналам, например по обратному основному каналу (ООК) и по обратному дополнительному каналу (ОДК). Также передачи могут происходить одновременно от многочисленных удаленных терминалов, каждый из которых может передавать по обратному основному каналу, по обратному дополнительному каналу или по обоим.
На прямой линии в базовой станции 204 речевые и/или пакетные данные (например, от источника 262 данных) и сообщения (например, от контроллера 270) обрабатываются (например, форматируются и кодируются) процессором 264 данных передачи (ТХ), дополнительно обрабатываются (например, закрываются и расширяются) модулятором (МОД) 266 и приводятся в соответствующее состояние (например, преобразуются в аналоговые сигналы, усиливаются, фильтруются и подвергаются квадратурной модуляции) передающим блоком «ПРДК» 268 для создания сигнала прямой линии. Сигнал прямой линии направляется через антенный коммутатор (D) 252 и передается антенной 250 на подвижную станцию 206.
На подвижной станции 206 сигнал прямой линии принимается антенной 220, направляется через антенный коммутатор (D) 218 и подается на приемный блок «ПРМК» 222. Приемный блок 222 приводит в соответствующее состояние (например, преобразует с понижением частоты, фильтрует, усиливает, производит квадратурную модуляцию и оцифровывает) принимаемый сигнал и создает отсчеты. Отсчеты обрабатываются (например, сжимаются, раскрываются и демодулируется пилот-сигнал) демодулятором (ДЕМОД) 224 для получения символов, и символы дополнительно обрабатываются (например, декодируются и проверяются) процессором 226 данных приема (RX) для восстановления данных и сообщений, передаваемых по прямой линии. Восстановленные данные подаются на приемник 228 данных, и восстановленные сообщения могут быть поданы на контроллер 230.
Эталонная модель архитектуры.
Система, представленная на фиг.2, может рассматриваться как эталонная модель архитектуры, включающая в себя базовую станцию 204 (ниже «сеть доступа»), подвижную станцию 206 (ниже «терминал доступа») и радиоинтерфейс 208 между сетью доступа и терминалом доступа. В общих чертах сеть доступа (СД) может включать в себя сетевое оборудование, обеспечивающее возможность передачи данных между сетью с коммутацией пакетов данных, такой как Интернет, и терминалом доступа (ТД). ТД может включать в себя устройство, обеспечивающее возможность передачи данных абоненту. ТД может быть подключен к вычислительному устройству, такому как переносной персональный компьютер, или им может быть автономное устройство передачи данных, такое как персональный цифровой помощник (ПЦП). ТД может быть подвижным или стационарным и может входить в связь с одной или несколькими базовыми станциями. ТД может передавать и принимать пакеты данных через один или несколько приемопередатчиков модемного пула контроллеру модемного пула базовой станции. Приемопередатчики модемного пула и контроллеры модемного пула могут быть частями сети доступа. ТД может быть любым устройством передачи данных, который организует связь по беспроводному каналу или по проводному каналу, например используя волоконно-оптические или коаксиальные кабели. ТД дополнительно может быть любым одним из устройств, включающих в себя, но не ограничиваясь ими, карту ПК, карту памяти CompactFlash, внешний или внутренний модем или беспроводный или проводной телефон. Линия связи, по которой терминал доступа посылает сигналы на приемопередатчик модемного пула, называется обратной линией. Линия связи, по которой приемопередатчик модемного пула посылает сигналы на терминал доступа, называется прямой линией.
Архитектура протокола.
Радиоинтерфейс 208 (фиг.2) может быть представлен уровнями, причем интерфейсы определены для каждого уровня и для каждого протокола на каждом уровне; поэтому, обеспечивают масштабируемость для уровней и протоколов. В Таблице 1 приведена архитектура уровней для радиоинтерфейса 208. Каждый уровень может включать в себя один или несколько протоколов, которые выполняют функциональные возможности уровня.
Архитектура уровней радиоинтерфейса
Протоколы на каждом уровне могут использовать сигнальные сообщения или заголовки для передачи информации на их равноправный объект на другой стороне радиолинии. Когда протоколы посылают сообщения, то они могут использовать протокол сети сигнализации (ПСС) для передачи этих сообщений.
На фиг.3 представлены протоколы, определенные для каждого уровня, показанного в Таблице 1, в соответствии с одним вариантом выполнения изобретения. Ниже представлено краткое описание этих протоколов.
Прикладной уровень 302 может включать в себя следующие протоколы:
протокол сети сигнализации (ПСС), который может предоставлять услуги по передаче сообщений для сигнальных сообщений;
протокол линии сигнализации (ПЛС), который может предоставлять механизмы фрагментации вместе с механизмами надежной и негарантированной доставки для сигнальных сообщений и, когда он используется в контексте подразумеваемого приложения сигнализации, ПЛС может передавать пакеты ПСС;
протокол радиолинии (ПРЛ), который может обеспечивать повторную передачу и дублировать обнаружение потока данных;
протокол обновления данных местоположения, который может определять процедуры и сообщения обновления данных местоположения в поддержку управления подвижностью для подразумеваемого пакетного приложения; и
протокол управления потоком данных, который может определять процедуры управления потоком данных для разрешения и запрещения потока данных пакетного приложения.
Потоковый уровень 304 может добавить заголовок потока в направление передачи, удалить заголовок потока и направить пакеты правильному приложению на приемном объекте.
Сеансовый уровень 306 может включать в себя следующие протоколы:
протокол управления сеансом, который может обеспечивать средство для управления активизацией и дезактивизацией протокола управления адресами и протокола конфигурации сеанса, а также механизма поддержания сеанса;
протокол управления адресами, который может обеспечивать управление идентификатором терминала доступа (ИТД); и
протокол конфигурации сеанса, который может обеспечивать согласование и конфигурацию протоколов, используемых в сеансе.
Уровень 308 соединения может управлять состоянием радиоинтерфейса и может назначать приоритеты трафику, который передается по нему. Соединение может быть либо закрытым, либо открытым:
Закрытое соединение: Когда соединение закрытое, то терминалу доступа не может быть назначен выделенный ресурс радиолинии. Передача данных между терминалом доступа и сетью доступа может проводиться по каналу доступа и каналу управления.
Открытое соединение: Когда соединение открытое, то терминалу доступа может быть назначен прямой канал трафика, обратный канал управления мощностью и обратный канал трафика. Передача данных между терминалом доступа и сетью доступа может проводиться по этим назначенным каналам, а также по каналу управления.
Уровень соединения может быть организован так, как показано на фиг.4 в соответствии с одним вариантом выполнения.
Протокол 402 состояния инициализации: Этот протокол может выполнять действия, связанные с вхождением в синхронизм с сетью доступа.
Протокол 404 управления радиолинией: Этот протокол может поддерживать общее состояние соединения в терминале доступа и сети доступа. Протокол может быть в одном из трех состояний, соответствующих тому, должен ли еще терминал доступа войти в синхронизм с сетью (состояние инициализации), терминал доступа вошел в синхронизм с сетью, но соединение закрыто (состояние незанятости) или терминал доступа имеет открытое соединение с сетью доступа (соединенное состояние). Этот протокол может активизировать один из следующих трех протоколов как функцию его текущего состояния.
Протокол 406 укрупнения пакетов: Этот протокол может укрупнять и назначать приоритет пакетам для передачи как функции их назначенного приоритета и канала целевой передачи.
Протокол 408 соединенного состояния: Этот протокол может выполнять действия, связанные с терминалом доступа, который имеет открытое соединение и может управлять радиолинией между терминалом доступа и сетью доступа.
Протокол 410 обновления маршрута: Этот протокол может выполнять действия, связанные с отслеживанием местонахождения терминала доступа и поддержанием радиолинии между терминалом доступа и сетью доступа. Этот протокол также может выполнять наблюдение за пилот-сигналами.
Протокол 412 состояния незанятости: Этот протокол может выполнять действия, связанные с терминалом доступа, который вошел в синхронизм с сетью, но не имеет открытого соединения, включающие в себя отслеживание приблизительного местонахождения терминала доступа для поддержки эффективного пейджинга, открытия соединения и поддержки снижения потребляемой мощности в терминале доступа.
Протокол 414 служебных сообщений: Этот протокол может производить широковещательную рассылку важных параметров по каналу управления. Эти параметры совместно используются протоколами на уровне соединения, а также протоколами на других уровнях. Этот протокол также выполняет наблюдение за сообщениями, необходимыми для поддержания функционирования уровня соединения.
Протокол управления радиолинией, его производные и протокол служебных сообщений являются протоколами управления. Протокол укрупнения пакетов работает с передаваемыми и принимаемыми данными.
Уровень 310 безопасности может включать в себя следующие протоколы:
протокол обмена ключами, который может обеспечивать процедуры, сопровождаемые тем, что сеть доступа и терминал доступа обмениваются ключами безопасности для аутентификации и шифрования;
протокол аутентификации, который может обеспечивать процедуры, сопровождаемые тем, что сеть доступа и терминал доступа проводят аутентификацию трафика;
протокол шифрования, который может обеспечивать процедуры, сопровождаемые тем, что сеть доступа и терминал доступа проводят шифрование трафика; и
протокол безопасности, который может обеспечивать процедуры для создания кодов, которые могут быть использованы протоколом аутентификации и протоколом шифрования.
Уровень 312 УДС может включать в себя следующие протоколы:
протокол управления доступом к среде (УДС) канала управления, который может обеспечивать процедуры, сопровождаемые тем, что сеть доступа передает и терминал доступа принимает канал управления;
протокол УДС канала доступа, который может обеспечивать процедуры, сопровождаемые тем, что терминал доступа передает, и сеть доступа принимает канал доступа;
протокол УДС прямого канала трафика, который может обеспечивать процедуры, сопровождаемые тем, что сеть доступа передает и терминал доступа принимает прямой канал трафика; и
протокол УДС обратного канала трафика, который может обеспечивать процедуры, сопровождаемые тем, что терминал доступа передает, и сеть доступа принимает обратный канал трафика.
Физический уровень 314 может обеспечивать структуру, частоту каналов и технические требования на выходную мощность и модуляцию для прямой и обратной линии.
Протокол состояния незанятости:
Протокол 412 состояния незанятости может обеспечивать процедуры и сообщения, используемые терминалом доступа и сетью доступа, когда терминал доступа вошел в синхронизм с сетью и соединение не открыто. Этот протокол может работать в одном из следующих четырех состояниях, как показано на фиг.5, которая иллюстрирует смены состояний для терминала доступа; и на фиг.6, которая иллюстрирует смены состояний для сети доступа.
Неактивное состояние: В этом состоянии протокол ожидает команду на активизацию.
«Спящее» состояние: В этом состоянии терминал доступа может отключать часть его подсистем для экономии мощности. Терминал доступа может не контролировать прямой канал, и сеть доступа может не передавать однонаправленные пакеты, которые направляются на терминал доступа.
Состояние контролирования: В этом состоянии терминал доступа контролирует канал управления, прослушивает пейджинговые сообщения; и, если необходимо, обновляет параметры, принимаемые от протокола служебных сообщений. В этом состоянии сеть доступа может передавать однонаправленные пакеты на терминал доступа.
Состояние установления соединения: В этом состоянии терминал доступа и сеть доступа могут установить соединение.
Протокол 412 состояния незанятости (фиг.4) может поддерживать периодическое сетевое контролирование канала управления посредством терминала доступа, предусматривая существенную экономию мощности, при следующих примерных режимах работы терминала доступа:
Непрерывная работа, при которой терминал доступа непрерывно контролирует канал управления.
Работа в режиме приостановки, при которой терминал доступа непрерывно контролирует канал управления в течение периода времени и затем переходит для работы в режим с выделенными временными интервалами. Режим приостановки придерживается операций протокола управления радиолинией и позволяет производить быстрое повторное соединение, инициированное сетью.
Работа в режиме с выделенными временными интервалами, при которой терминал доступа контролирует выбранные группы временных интервалов.
«Спящее» состояние:
Когда терминал доступа находится в «спящем» состоянии, он может прекратить контролирование канала управления. В этом состоянии терминал доступа может отключить обработку некоторых ресурсов для снижения потребляемой мощности. Если терминалу доступа необходимо открыть соединение, то он переходит в состояние установления соединения. Когда сеть доступа находится в «спящем» состоянии, то ей запрещено посылать однонаправленные пакеты на терминал доступа. Сеть доступа и терминал доступа переходят из «спящего» состояния в состояние контролирования в момент посылки и приема, соответственно, синхронных капсул, посылаемых в каждом цикле канала управления.
Состояние контролирования:
Когда терминал доступа находится в состоянии контролирования, он может контролировать канал управления. Когда сеть доступа находится в состоянии контролирования, она может посылать однонаправленные пакеты на терминал доступа. Терминал доступа, когда он находится в состоянии контролирования, может выбрать канал МДКР и контролировать служебные сообщения, как указывается в секции протокола служебных сообщений.
Терминал доступа в состоянии контролирования может перейти в «спящее» состояние, если удовлетворяются следующие требования:
терминал доступа принял подтверждение приема на каждую пробу доступа, которую он послал с момента перехода в состояние контролирования; и
терминал доступа принял указание «Окончание канала доступа УДС.Тх» на каждое указание «Начало канала доступа УДС.Тх», которое он получил с момента перехода в состояние контролирования; и
терминал доступа не объявил период приостановки, который является текущим. Период приостановки является текущим, если время, объявленное в соответствующем сообщении "Соединение закрыто", больше текущего системного времени.
Протокол служебных сообщений:
Сообщение с быстрой конфигурацией и сообщение с параметром сектора вместе называются служебными сообщениями. Сеть доступа может осуществлять широковещательную рассылку этих сообщений по каналу управления. Эти сообщения могут иметь отношение к многочисленным протоколам, и поэтому могут быть определены отдельно. Протокол служебных сообщений может обеспечивать процедуры, относящиеся к передаче, приему и наблюдению за этими сообщениями. Этот протокол может находиться в одном из двух состояний:
Неактивное состояние: В этом состоянии протокол ожидает команду на активизацию. Это состояние соответствует только терминалу доступа и имеет место тогда, когда терминал доступа не вошел в синхронизм с сетью доступа или ему не требуется принимать служебные сообщения.
Активное состояние: В этом состоянии сеть доступа передает и терминал доступа принимает служебные сообщения.
Сеть доступа может включать в себя Сообщение с быстрой конфигурацией (СБК) в каждой Синхронной капсуле (СК), которую сеть доступа может передавать в цикле канала управления (ЦКУ). Сеть доступа также может включать в себя сообщение с параметром сектора в СК по меньшей мере один раз в течение каждого определенного числа ЦКУ. Сеть доступа может устанавливать в поле служебной сигнатуры СБК значение поля служебной сигнатуры следующего сообщения с параметром сектора. Когда терминалу доступа необходимо поддерживать обновленными служебные сообщения, он может выполнять наблюдение за СБК и сообщением с параметром сектора, как описано ниже.
Когда терминал доступа принимает СБК, он может определить из него служебную сигнатуру. Если значение поля служебной сигнатуры принятого СБК отличается от хранимого значения служебной сигнатуры, то терминал доступа может контролировать последующие СК до тех пор, пока терминал доступа не примет сообщение с обновленным параметром сектора. Иначе терминал доступа может перейти в «спящее» состояние.
Если терминал доступа принимает сообщение с обновленным параметром сектора, то он может сохранить для будущих сравнений служебную сигнатуру, связанную с сообщением. Терминал доступа может кэшировать параметры служебных сообщений и сигнатуры для ускорения получения параметров от ранее контролируемого сектора.
Сообщение с быстрой конфигурацией:
Сообщение с быстрой конфигурацией (СБК) может быть использовано для указания изменения содержимого служебных сообщений и другой часто изменяемой информации. СБК может включать в себя поля, такие как поле служебной сигнатуры. Сеть доступа может устанавливать в этом поле значение поля служебной сигнатуры следующего сообщения с параметром сектора, которое она передает.
Сообщение с параметрами сектора:
Сообщение с параметрами сектора может использоваться для передачи характерной для сектора информации на терминал доступа. Параметры сектора могут включать в себя поля, такие как поле служебной сигнатуры. Сеть доступа может изменить это поле, если изменилось содержимое сообщения с параметрами сектора.
Уровень УДС:
Уровень 312 УДС (фиг.3) может включать в себя правила, определяющие работу канала управления, канала доступа, прямого канала трафика и обратного канала трафика, как описано ниже:
Протокол УДС канала управления: Этот протокол может составлять пакеты уровня УДС канала управления из одного или нескольких пакетов уровня безопасности. Этот протокол может содержать правила, касающиеся передачи сетью доступа и диспетчеризации очередей пакетов по каналу управления, вхождения в синхронизм терминала с каналом управления и приема пакета уровня УДС канала управления. Этот протокол также может добавлять к передаваемым пакетам адрес терминала доступа.
Протокол УДС канала доступа: Этот протокол может включать в себя правила, определяющие моменты времени передачи и мощностные характеристики для канала доступа.
Протокол УДС прямого канала трафика: Этот протокол может включать в себя правила, определяющие работу прямого канала трафика. Этот протокол может содержать правила, которым придерживается терминал доступа при передаче канала управления скорости передачи данных, вместе с правилами, которые сеть доступа использует для интерпретации этого канала. Этот протокол может поддерживать работу как с переменной скоростью передачи, так и с фиксированной скоростью передачи прямого канала трафика.
Протокол УДС обратного канала трафика: Этот протокол может включать в себя правила, определяющие работу обратного канала трафика. Этот протокол может содержать правила, которым придерживается терминал доступа для содействия вхождению в синхронизм сети доступа с обратным каналом трафика. Этот протокол также может содержать правила, которым терминал доступа и сеть доступа могут придерживаться при выборе скорости передачи для обратного канала трафика.
В направлении передачи уровень УДС может принимать пакеты уровня безопасности; добавлять относящиеся к уровню заголовки, концевик и заполнение и направлять результирующий пакет физическому уровню для передачи. В направлении приема уровень УДС может принимать пакеты УДС от физического уровня и направлять их на уровень безопасности после удаления относящегося к уровню заголовка, концевика и заполнения.
На фиг.7 изображена зависимость между пакетами уровня безопасности, пакетами УДС и пакетами физического уровня для канала управления, канала доступа и прямого и обратного каналов трафика.
Протокол УДС канала управления:
Протокол УДС канала управления может обеспечивать процедуры и сообщения, необходимые для передачи сетью доступа и для приема терминалом доступа канала управления. Сеть доступа может иметь одну копию этого протокола для всех терминалов доступа. Этот протокол может находиться в одном из двух состояний:
Неактивное состояние: В этом состоянии протокол ожидает команду на активизацию. Это состояние соответствует только терминалу доступа и имеет место тогда, когда терминал доступа не вошел в синхронизм с сетью доступа или не контролирует канал управления.
Активное состояние: В этом состоянии сеть доступа передает и терминал доступа принимает канал управления.
Единицей передачи этого протокола, например, может быть пакет уровня ЦДС канала управления, как показано ниже.
Пакет уровня УДС
Протокол УДС канала управления может посылать пакеты уровня УДС для передачи на физический уровень. Пакеты уровня УДС канала управления могут передаваться либо в синхронной капсуле, которая передается в определенный момент времени, либо в асинхронной капсуле, которая может передаваться в любой момент времени за исключением тех, когда передается синхронная капсула. Синхронная капсула может включать в себя один или несколько пакетов уровня УДС канала управления. Асинхронная капсула может включать в себя один пакет уровня УДС канала управления.
Цикл канала управления:
ЦКУ может быть определен, например, как период с 256 временными интервалами, который может быть синхронизирован с системным временем, т. е. может существовать целочисленный множитель для 256 временных интервалов между началом ЦКУ и началом системного времени.
Сеть доступа может иметь одну копию протокола УДС канала управления, работающую с одним сектором. Сеть доступа может составлять СК из ждущих обработки пакетов уровня безопасности, которые предназначены для передачи в СК.
Каналы физического уровня:
Физические уровни 414 (фиг.3) могут определять каналы физического уровня и иерархии прямого и обратного канала, показанные на фиг.8 и фиг.9.
Прямой канал может включать в себя следующие каналы с временным мультиплексированием: пилот-канал, прямой канал управления доступом к среде (УДС), прямой канал трафика и канал управления. Канал трафика может передавать пакеты физического уровня данных абонента. Канал управления может передавать управляющие сообщения, и он также может передавать трафик абонента. Каждый канал может быть далее разложен на квадратурные каналы Уолша с кодовым разделением.
Прямая линия может состоять из временных интервалов, причем каждый имеет длительность примерных 2048 чипов. Группы из 16 временных интервалов могут быть синхронизированы с псевдошумовыми «пачками» псевдошумовых последовательностей с нулевым смещением и могут быть синхронизированы с системным временем по тикам четных секунд. Внутри каждого временного интервала пилот-канал, канал УДС, трафика или управления может мультиплексироваться во времени и может передаваться с одинаковым уровнем мощности.
На фиг.10 изображена примерная структура временного интервала прямой линии.
Канал управления может передавать направляемые на терминал доступа сообщения с примерными скоростями передачи 76,8 Кбайт/с или 38,4 Кбайт/с. Характеристики модуляции канала управления могут быть аналогичны характеристикам прямого канала трафика при соответствующей скорости передачи данных. Передачи по каналу управления могут отличаться от передач по прямому каналу трафика тем, что имеют преамбулу.
На фиг.11 изображено представление 1100 периодической схемы контролирования канала управления. Терминал доступа может контролировать канал управления в течение периодических циклов контролирования. Цикл контролирования может включать в себя множество ЦКУ 1102, 1104. При таком устройстве терминал доступа, возможно, должен оставаться активным и непрерывно контролировать каждую СК 1106, 1108 для направляемых на ТД пакетов и служебных сообщений.
Служебные сообщения могут включать в себя СБК и параметры сектора. Параметры сектора могут включать в себя параметры однонаправленной передачи, которые могут направляться на терминал доступа, и служебные параметры. Служебные параметры посылаются по каналу управления для оповещения терминала доступа о важных параметрах конфигурации системы. Эти параметры могут включать в себя системные параметры, параметры доступа и списки соседей. Системные параметры могут включать в себя параметры передачи обслуживания и параметры управления мощностью прямого канала. Параметры доступа могут включать в себя параметры управления мощностью обратного канала, параметры доступа и параметры канала доступа. Списки соседей могут включать в себя список соседних секторов, который может использовать терминал доступа. Возможно, что нет необходимости обновлять служебные параметры так часто, как направляемые на ТД сообщения. Хотя параметры однонаправленной передачи могут потребовать частое обновление, например в каждой СК 1106, 1108, служебные параметры, возможно, не требуют такого частого обновления.
В схеме контролирования канала управления, как представлено на фиг.11, подвижной станции может потребоваться непрерывное контролирование СК 1106, 1108, передаваемых по каналу управления, даже если в настоящий момент времени обновленные служебные параметры не посылаются на базовую станцию. Это происходит потому, что сеть доступа может передавать однонаправленный пакет в любую точку во время передачи СК 1106, 1108. Это вызывает использование терминалом доступа ценного ресурса аккумуляторной батареи для того, чтобы он оставался активным и принимал избыточные служебные параметры, которые, возможно, уже были приняты и сохранены.
На фиг.12 изображено представление 1200 периодической схемы контролирования канала управления в соответствии с одним вариантом выполнения настоящего изобретения. Терминал доступа может периодически контролировать канал управления в течение циклов контролирования, которые могут включать в себя один или несколько интервалов 1202, 1204 ЦКУ. В одном варианте выполнения изобретения цикл контролирования может включать в себя двенадцать ЦКУ или 5,12 с. Промежуток времени, в течение которого передается СК 1206, 1208, может включать в себя первый период времени и второй период времени. В течение первого периода времени, синхронной капсулы 1210, 1212 «спящего» состояния (СКСС), сеть доступа может передавать СБК 1214 и один или несколько направляемых на ТД пакетов 1216. Направляемый на ТД пакет 1216 может включать в себя однонаправленные сообщения и параметры, направляемые на терминал доступа. Сеть доступа также может передавать группу служебных параметров, содержащихся в СК 1206, 1208, в течение второго промежутка времени. Сеть доступа может однозначно связать СБК с его сопровождающей группой служебных параметров, передаваемых в этой же СК, например посредством включения в них признаков, таких как служебная сигнатура.
В соответствии с одним вариантом выполнения настоящего изобретения сеть доступа может передавать СБК 1214 и направляемые на ТД пакеты 1216 в течение первого периода времени отдельно от служебных параметров, которые передаются в течение второго периода времени. Поэтому терминалу доступа может потребоваться контролировать только СКСС 1210, 1212, как описано ниже в связи с фиг.12 и фиг.13.
На шаге 1302 (фиг.13) при контролировании начальной СК 1206 канала управления терминал доступа может принимать на шаге 1304 СБК 1214 в течение начальной СКСС 1210. На шаге 1306 терминал доступа может определить начальную служебную сигнатуру из принятого СБК 1214. На шаге 1308 терминал доступа запоминает начальную служебную сигнатуру. Терминал доступа может также принимать направляемые на ТД пакеты 1216 в течение этой же начальной СКСС 1210. В последствии, на шаге 1310 терминал доступа принимает и запоминает начальную группу служебных параметров, содержащихся в этой же начальной СК 1206, которая передается в течение второго промежутка времени. Затем терминал доступа может перейти в «спящий» режим или в режим ожидания в конце начальной СК 1206 и находиться в нем в продолжении остальной части периода 1202 времени начального ЦКУ.
Терминал доступа может «проснуться» в начале последующего ЦКУ 1204 для контролирования последующей СК 1208. При выполнении этого терминал доступа контролирует СКСС 1212 на шаге 1312, принимает обновленное СБК на шаге 1314 и определяет из него служебную сигнатуру на шаге 1316. Для того чтобы определить, содержит ли терминал доступа обновленные служебные параметры, и, таким образом, исключить контролирование канала управления в течение всего периода времени СК, терминал доступа сравнивает его ранее сохраненную служебную сигнатуру с принимаемой в данный момент служебной сигнатурой на шаге 1318. Если эти служебные сигнатуры совпадают, то терминал доступа должен содержать обновленную группу служебных параметров и, таким образом, терминал доступа может прекратить на шаге 1320 дальнейшее контролирование канала управления. В этом случае терминал доступа может перейти в «спящий» режим или в режим ожидания. В соответствии с одним вариантом выполнения настоящего изобретения терминал доступа может перейти в «спящее» состояние в конце текущей СКСС 1212. Терминал доступа может оставаться в «спящем» режиме до следующего цикла контролирования, когда терминал доступа «просыпается» на шаге 1324 для контролирования последующей СК на шаге 1312.
Если, однако, принимаемая в данный момент служебная сигнатура не совпадает с хранимой до настоящего момента служебной сигнатурой, то терминал доступа может не иметь самые последние служебные параметры и, таким образом, терминал доступа должен продолжать контролировать последующие СК до тех пор, пока терминал доступа не примет успешно обновленную группу служебных параметров. Поэтому на шаге 1326 терминал доступа запоминает текущую служебную сигнатуру и на шаге 1328 терминал доступа принимает и запоминает текущие служебные параметры. Терминал доступа может продолжать контролировать последующие СК до тех пор, пока он не обнаружит группу служебных параметров, которая имеет такую же служебную сигнатуру, что и служебная сигнатура, содержащаяся в сопровождающем СБК. В этом случае терминал доступа может перейти в «спящий» режим или в режим ожидания после того, как терминал доступа успешно примет и сохранит обновленную группу служебных параметров. В соответствии с одним вариантом выполнения настоящего изобретения терминал доступа может перейти в «спящий» режим в конце или перед окончанием текущей СК, которая передает обновленную группу служебных параметров. В этом случае терминал доступа может оставаться в «спящем» состоянии в течение остальной части текущего цикла контролирования.
В соответствии с одним вариантом выполнения настоящего изобретения, как описано выше, разделение передачи направляемых на ТД сообщений от передачи основной части служебных параметров в канале управления дает возможность терминалу доступа прекратить контролирование канала управления в конце СКСС. Возможность перехода терминала доступа в «спящий» режим в более ранний момент времени, например в конце СКСС, выгодно экономит в большей степени ресурс аккумуляторной батареи.
Специалисту в этой области техники понятно, что информация и сигналы могут быть представлены с использованием любой из многочисленных различных технологий и методов. Например, данные, инструкции, команды, информация, сигналы, биты, символы и чипы, на которые может производиться ссылка в вышеупомянутом описании, могут быть представлены напряжениями, токами, электромагнитными волнами, магнитными полями или частицами, оптическими полями или частицами или любой их комбинацией.
Специалисту в этой области техники также понятно, что различные иллюстративные логические блоки, модули, схемы и шаги алгоритма, описанные в связи с вариантами выполнения, раскрытыми здесь, могут быть реализованы в виде электронного аппаратного обеспечения, программного обеспечения или их комбинации. Для того, чтобы ясно проиллюстрировать эту взаимозаменяемость аппаратного и программного обеспечения, различные иллюстративные компоненты, блоки, модули, схемы и шаги выше были описаны в основном на языке их функциональных возможностей. Реализуется ли такая функциональная возможность в виде аппаратного или программного обеспечения зависит от конкретного применения и конструктивных ограничений, накладываемых на всю систему. Квалифицированные специалисты могут реализовать описанную функциональную возможность различными путями для каждого конкретного применения, но такие решения по реализации не должны интерпретироваться как вызывающие отклонение от объема настоящего изобретения.
Различные иллюстративные логические блоки, модули и схемы, описанные в связи с вариантами выполнения, раскрытыми здесь, могут быть реализованы или выполнены на процессоре общего назначения; цифровом сигнальном процессоре (ЦСП); специализированной ИС; программируемой логической интегральной схеме (ПЛИС) или другом программируемом логическом устройстве; логике на дискретных вентилях или транзисторах; дискретных аппаратных компонентах или их любой комбинации, предназначенной для выполнения описанных здесь функций. Процессором общего назначения может быть микропроцессор; но в альтернативном варианте процессором может быть любой обычный процессор, контроллер, микроконтроллер или конечный автомат. Процессор также может быть реализован в виде комбинации вычислительных устройств, например комбинации ЦСП и микропроцессора, множества микропроцессоров, одного или нескольких микропроцессоров совместно с ядром на ЦСП или любой другой такой конфигурации.
Шаги способа или алгоритма, описанные в связи с раскрытыми здесь вариантами выполнения, могут быть реализованы непосредственно в виде аппаратного обеспечения, программного модуля, выполняемого процессором, или их комбинации. Программный модуль может постоянно храниться в оперативном запоминающем устройстве (ОЗУ), флэш-памяти, постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ), стираемом постоянном запоминающем устройстве (СППЗУ), электрически стираемом постоянном запоминающем устройстве (ЭСППЗУ), регистрах, на твердом диске, съемном диске, компакт-диске или на любом другом виде носителя данных, известного в технике. Примерный носитель данных связан с процессором так, что процессор может считывать информацию с носителя данных и записывать информацию на него. В альтернативном варианте носитель данных может быть выполнен за одно целое с процессором. Процессор и носитель данных могут постоянно находиться в специализированной ИС. Специализированная ИС может постоянно находиться в терминале доступа. В альтернативном варианте процессор и носитель данных могут постоянно находиться в виде дискретных компонентов в терминале доступа.
Предшествующее описание раскрытых вариантов выполнения предусмотрено для того, чтобы дать возможность любому специалисту в этой области техники выполнить или использовать настоящее изобретение. Для специалиста в этой области техники безусловно очевидны различные модификации этих вариантов выполнения, и определенные в них общие принципы могут быть применены в других вариантах выполнения в пределах сущности или объема изобретения. Таким образом, как подразумевается, настоящее изобретение не ограничивается представленными здесь вариантами выполнения и ему должен быть предоставлен самый большой объем в соответствии с прилагаемой формулой изобретения.
Предложены способ и система контролирования канала управления в системе связи, в которых передача служебных параметров отделена от передачи пакетов, которые направляются на терминал доступа. Следовательно, терминалу доступа может потребоваться контролирование канала управления в течение более короткого периода времени, если текущее сообщение указывает, что принятая группа служебных параметров является обновленной. В этом случае терминал доступа с обновленными служебными параметрами может прекратить контролирование канала управления до окончания периода времени синхронной капсулы. Иначе терминал доступа может продолжать контролировать канал управления до тех пор, пока не будет принята обновленная группа служебных параметров. Техническим результатом является контролирование канала управления для повышения продолжительности времени, когда подвижная станция может оставаться в режиме ожидания или «спящем» режиме и в то же время немедленно принимает все сообщения и параметры, передаваемые по каналу управления. 9 н. и 13 з.п. ф-лы, 13 ил., 1 табл.
| Экономайзер | 0 |
|
SU94A1 |
| СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ МОЩНОСТЬЮ ПЕРЕДАЧИ В СОТОВОЙ СИСТЕМЕ ПОДВИЖНОЙ РАДИОТЕЛЕФОННОЙ СВЯЗИ МНОГОСТАНЦИОННОГО ДОСТУПА С КОДОВЫМ РАЗДЕЛЕНИЕМ КАНАЛОВ | 1992 |
|
RU2127951C1 |
