СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ И СООБЩЕНИЯ КАЧЕСТВА КАНАЛА В СИСТЕМЕ СВЯЗИ С ШИРОКОПОЛОСНЫМ БЕСПРОВОДНЫМ ДОСТУПОМ Российский патент 2007 года по МПК H04Q7/34 H04B7/05 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение в общем случае относится к системе связи с широкополосным беспроводным доступом, и, более точно, к способу измерения и сообщения качества канала в системе связи с широкополосным беспроводным доступом для использования в схеме OFDM (мультиплексирования с ортогональным частотным разделением каналов).

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В отношении системы связи 4G (4 поколения), как одной из систем связи следующего поколения, был выполнен большой объем исследований, относящихся к обеспечению множества пользователей определенной услугой, имеющей разнообразное QoS (качество обслуживания) при скорости передачи примерно 100 Мбит/сек. В настоящее время система связи 3G (третьего поколения) обеспечивает скорость передачи примерно 384 Кбит/сек вне помещений, с относительно низким качеством среды канала, и обеспечивает максимальную скорость передачи примерно 2 Мбит/сек в помещении, с относительно низким качеством среды канала. Система беспроводной локальной сети (ЛС) и система беспроводной городской сети (ГС) были разработаны для обеспечения скорости передачи 20÷50 Мбит/сек. Помимо этого была разработана новая система связи, основанная на системе связи 4G для обеспечения беспроводных систем ЛС и ГС гарантированной относительно высокой скоростью передачи с мобильностью и QoS. В результате многие разработчики продолжили интенсивные исследования высокоскоростных услуг, предоставляемых в системах связи 4G.

Однако беспроводная система ГС является подходящей для услуги высокоскоростной связи в том, что имеет широкую область обслуживания и поддерживает высокие скорости передачи, но она не предусматривает мобильность абонентской станции (АС). Следовательно, не предусматривается операция переключения обслуживания, вызываемая быстрым перемещением АС. Система связи, в настоящее время рассматриваемая в спецификации IEEE (Институт инженеров по электротехнике и электронике) 802.16а, функционирует как определенная система связи для выполнения операции ранжирования между АС и базовой станцией (БС).

Фиг.1 является блок-схемой, иллюстрирующей систему связи беспроводного широкополосного доступа, использующей схему OFDM/OFDMA (мультиплексирования с ортогональным частотным разделением каналов/множественного доступа с ортогональным частотным разделением каналов). Более точно, на Фиг.1 показана система связи IEEE 802.16а.

Беспроводная система ГС, работающая как система связи BWA (широкополосный беспроводной доступ), имеет гораздо большую область покрытия и гораздо большую скорость передачи, чем беспроводная ЛС система. При адаптации схемы OFDM и схемы OFDMA к физическому каналу беспроводной системы ГС для обеспечения беспроводной системы ГС широкополосной передающей сетью, такая прикладная система называется системой связи IEEE 802.16a. Система связи IEEE 802.16a использует схему OFDM/OFDMA в беспроводной системе MAN, таким образом, что она передает сигнал физического канала, используя множество поднесущих, что дает в результате высокую скорость передачи данных.

Система связи IEEE 802.16e была разработана с учетом мобильности АС в системе связи IEEE 802.16a и подробная спецификация системы связи IEEE 802.16e отсутствует. Система связи IEEE 802.16a и система связи IEEE 802.16e работают как система связи с широкополосным беспроводным доступом для использования со схемами OFDM/OFDMA. Для удобства описания в качестве примера используется система связи IEEE 802.16a.

Изображенная на Фиг.1 система связи IEEE 802.16a имеет структуру с одной сотой, и содержит БС 100 и множество АС 110, 120 и 130, которые управляются БС 100. Передача/прием сигналов между БС 100 и АС 110, 120 и 130 может быть реализовано с применением схемы OFDM/OFDMA.

На Фиг.2 показана концептуальная диаграмма, иллюстрирующая структуру кадра нисходящей линии связи для использования в системе связи BWA с применением схемы OFDM/OFDMA. Более точно, на Фиг.2 показана структура кадра нисходящей линии связи для использования в системе связи IEEE 802.16a/IEEE 802.16e.

Как показано на Фиг.2, кадр нисходящей линии связи включает в себя поле 200 преамбулы, поле 210 управления широковещательной передачей, поля 220 и 230 множества TDM (мультиплексирования с временным разделением каналов). Сигнал синхронизации (т.е. последовательность преамбулы) для синхронизации БС и АС передают через поле 200 преамбулы. Поле 210 управления широковещательной передачей включает в себя поле 211 DL (нисходящая_линия_связи)_MAP и поле 213 UL (восходящая_линия_связи)_MAP. Поле 211 DL_MAP передает сообщение DL_MAP. Множество ИЭ (информационных элементов), содержащихся в сообщении DL_MAP приведено ниже в Таблице 1.

Как показано в Таблице 1, сообщение DL_MAP включает в себя поле Тип Управляющего Сообщения, которое содержит множество ИЭ (т.е. информация о типе передаваемой информации); поле PHY (физической) Синхронизации, устанавливаемое в соответствии со схемой модуляции или демодуляции, применяемой в физическом канале, для выполнения захвата синхронизации; поле DCD счетчика, включающее в себя информацию счетчика, соответствующую изменению конфигурации сообщения DCD (Дескриптора Канала Нисходящей линии связи), содержащего профиль пачки нисходящей линии связи; поле ИД Базовой Станции, включающее в себя Идентификатор Базовой Станции; и Количество элементов DL_MAP n, включающее в себя количество элементов, размещенных после ИД Базовой Станции. В частности, сообщение DL_MAP (не показано в Таблице 1) включает в себя информацию, связанную с кодами ранжирования, выделенными отдельным процессам ранжирования, описанным ниже.

Поле 213 UL_MAP передает сообщение UL_MAP. Множество ИЭ, содержащихся в сообщении UL_MAP приведено ниже в Таблице 2.

Как показано в Таблице 2, сообщение UL_MAP включает в себя Тип Управляющего Сообщения, которое содержит множество ИЭ (т.е. информация о типе передаваемой информации); поле ИД Канала Восходящей линии связи, включающее в себя ИД используемого Канала Восходящей линии связи; поле счетчика UCD (Дескриптора Канала Нисходящей линии связи), включающее в себя информацию счетчика, соответствующую изменению конфигурации сообщения UCD, содержащего профиль пачки восходящей линии связи; и поле Количество элементов DL_MAP n, включающее в себя количество элементов, размещенных после поля счетчика UCD. В этом случае, ИД канала восходящей линии связи может быть назначен только подуровню Управления Доступом к Среде передачи.

Поля 220 и 230 TDM представляют собой временные слоты, используемые в схеме TDM/TDMA (Мультиплексирование с временным разделением / Многостанционный доступ с временным разделением каналов). БС передает широковещательную информацию для широковещания на АС, управляемые БС, через поле 211 DL_MAP, используя определенную среднюю несущую. АС отслеживают все полосы частот, которые были назначены отдельным АС, после приема сигнала включения питания, таким образом, что они обнаруживают канал пилот-сигнала, имеющий наивысшую интенсивность сигнала, т.е. наивысшее ОСШ (отношение сигнал/шум-и-помехи). АС определяют, как относящуюся к определенной БС, которая передает пилот-сигнал с наивысшим ОСШ. АС проверяют поле 211 DL_MAP и поле 213 UL_MAP кадра нисходящей линии связи, передаваемого от БС, таким образом, что они распознают свою управляющую информацию восходящей и нисходящей линий связи и определенную информацию, указывающую на текущее состояние передачи/приема данных.

Упомянутая выше конфигурация сообщения UCD приведена ниже в Таблице 3.

Как показано в Таблице 3, сообщение UCD включает в себя Тип Управляющего Сообщения, которое содержит множество ИЭ (т.е. информация о типе передаваемой информации); поле ИД Канала Восходящей линии связи, включающее в себя идентификатор используемого Канала Восходящей линии связи; Счетчик Изменения Конфигурации, который меняется БС; поле размера минислота, включающее в себя размер минислота физического канала восходящей линии связи; поле начала задержки ранжирования, включающее в себя начальную точку задержки для начального процесса ранжирования, т.е. начальный размер окна задержки для начального процесса ранжирования; поле конца задержки ранжирования, включающее в себя конечную точку задержки для начального процесса ранжирования, т.е. конечный размер окна задержки; поле начала запроса задержки, включающее в себя начальную точку задержки для разрешения конфликтов данных и запросов, т.е. начальное значение окна задержки; поле конца запроса задержки, включающее в себя конечную точку задержки для разрешения конфликтов данных и запросов, т.е. конечное значение окна задержки. В этом случае, значение задержки указывает время ожидания, представляющее собой временной интервал между началом неудачного доступа АС и началом повторного доступа АС. Если АС не удалось выполнить процесс начального ранжирования, БС должна передать значения задержки, указывающих время ожидания, в течение которого АС должна ждать до следующего процесса ранжирования АС. Например, при условии, что определенный номер 10 является определенным полями "начала задержки ранжирования" и "конец задержки ранжирования", приведенными в Таблице 3, АС должна пропустить 2¹⁰ исполнимых изменений доступа (т.е. 1024 исполнимых изменений доступа) и затем выполнить следующий процесс ранжирования согласно Усеченному Алгоритму Двоичной Экспоненциальной Задержки.

На Фиг.3 показана концептуальная диаграмма, иллюстрирующая структуру кадра восходящей линии связи для использования в системе связи BWA с применением схемы OFDM/OFDMA. Более точно, на Фиг.3 показана структура кадра восходящей линии связи для использования в системе связи IEEE 802.16a.

Перед описанием структуры кадра восходящей линии связи, показанной на Фиг.3, будут подробно описаны три процесса ранжирования в системе связи IEEE 802.16a, т.е. процесс начального ранжирования, процесс поддержания ранжирования (также называемый процессом периодического ранжирования) и процесс ранжирования запроса полосы пропускания.

Процесс начального ранжирования для установления захвата синхронизации между БС и АС устанавливает верное временное смещение между АС и БС и управляет мощностью передачи (также называемой передаваемой мощностью). Более точно, после включения питания АС принимает сообщение DL_MAP сообщение UL_MAP, и сообщение UCD для установления синхронизации с БС таким образом, что АС выполняет процесс начального ранжирования для управления мощностью передачи от БС и временным смещением. В этом случае, система связи IEEE 802.16a использует схему OFDM/OFDMA, таким образом, что процедура ранжирования требует множество подканалов ранжирования и множество кодов ранжирования. БС назначает АС доступные коды ранжирования согласно задачам процессов ранжирования (т.е. информации о типе процесса ранжирования). Ниже эта операция описывается более подробно.

Коды ранжирования создаются путем сегментации ПШ (псевдослучайной шумовой) последовательности, имеющей длину 2¹⁵-1 битов, на определенные блоки. Обычно один канал ранжирования составлен из двух подканалов ранжирования, причем каждый имеет длину 53 бита, сегментация ПШ кода выполняется в канале ранжирования, имеющем длину 106 битов, что дает в результате код ранжирования. АС может быть назначено максимум 48 кодов ранжирования RC#1˜RC#48. Более чем два кода ранжирования для каждой АС присваиваются как значение по умолчанию для трех процессов ранжирования, имеющих различные задачи, т.е. процесса начального ранжирования, процесса периодического ранжирования и процесса ранжирования запроса полосы пропускания. В этом случае, АС присваивают различные коды ранжирования в соответствии с каждой задачей трех процессов ранжирования. Например, N кодов ранжирования присваивают АС для процесса начального ранжирования, как определено заданным термом "N RC (коды ранжирования) для начального ранжирования", М кодов ранжирования присваивают АС для процесса периодического ранжирования, как определено заданным термом "М RC для поддержания ранжирования", и L кодов ранжирования присваивают АС для процесса ранжирования запроса полосы пропускания, как определено заданным термом "М RC для ранжирования BW-запроса". Назначенные коды ранжирования передают в АС, используя сообщение DL_MAP, и АС выполняет необходимые процедуры ранжирования, используя коды ранжирования, содержащиеся в сообщении DL_MAP.

Процесс периодического ранжирования выполняется периодически, таким образом, что АС, которая контролировала временное смещение между АС и БС и мощность передачи в процессе начального ранжирования, может контролировать состояние канала, связанного с БС. АС выполняет процесс периодического ранжирования, используя коды ранжирования, назначенные для процесса периодического ранжирования.

Процесс ранжирования запроса полосы пропускания позволяет АС, которая контролировала временное смещение между АС и БС и мощность передачи в процессе начального ранжирования, запросить у БС назначение полосы пропускания таким образом, что АС может поддерживать связь с БС.

Как показано на Фиг.3, кадр восходящей линии связи включает в себя поле 300 возможности начального поддержания, использующее процессы начального и периодического ранжирования, поле 310 возможности запроса разрешения конфликта, использующее процесс ранжирования запроса полосы пропускания, и поле 320 запланированных АС данных, включающее в себя данные восходящей линии связи множества АС. Поле 300 возможности начального поддержания включает в себя множество полей пачек доступа, каждое из которых имеет процессы начального и периодического ранжирования, и поле конфликтов, в котором указывается конфликт между полями пачек доступа. Поле 310 возможности запроса разрешения конфликта включает в себя множество полей запроса полосы пропускания, причем каждая из них имеет процесс ранжирования запроса реальной полосы пропускания, и поле конфликта, в котором отмечается конфликт между полями ранжирования запроса полосы пропускания. Поля 320 запланированных АС данных каждое включает в себя множество полей запланированных АС данных (т.е. поле запланированных АС 1 данных ˜ запланированных АС N данных).

В UIUC (код интервала использования восходящей линии связи) области записана информация, идентифицирующая использование смещений, записанных в области смещений. Например, если в UIUC области записано 2, в области смещения записано начальное смещение для использования в процессе начального ранжирования. Если в UIUC области записано 3, в области смещения записано начальное смещение для использования либо в процессе ранжирования запроса полосы пропускания, либо в процессе поддержания ранжирования. В области смещения записано значение начального смещения для использования либо в процессе начального ранжирования, либо в процессе ранжирования поддержки в соответствии с информацией, записанной в области UIUC. Информация о характеристиках физического канала, предназначенная для передачи из области UIUC, записана в UCD.

Как описано выше, система связи IEEE 802.16a рассматривает фиксированное состояние текущей АС (т.е. не рассматривается случай перемещения АС) и структуру с одной сотой. Однако система связи IEEE 802.16е была определена как система, учитывающая мобильность АС в системе связи IEEE 802.16a таким образом, система связи IEEE 802.16е должна рассматривать мобильность АС в среде, имеющей множество сот. Для того чтобы обеспечить мобильность АС в среде, имеющей множество сот, должны быть изменены индивидуальные режимы работы АС и БС. Более точно многие разработчики выполняли интенсивные исследования системы переключения обслуживания АС, рассматривающую структуру со множеством сот для обеспечения мобильности АС.

В этом случае, для того чтобы обеспечить возможность системы связи IEEE 802.16е поддерживать функцию переключения обслуживания АС должна измерять ОСШ пилот-сигналов, передаваемых от соседних БС и активной БС, которой АС принадлежит в настоящее время. Если ОСШ пилот-сигнала, передаваемого от активной БС, ниже чем ОСШ пилот-сигналов, передаваемых от соседних БС, АС передает запрос переключения обслуживания в активную БС. Способ управления мобильной АС для передачи ОСШ пилот-сигналов, передаваемых от активной БС и соседних БС в системе связи IEEE 802.16е будет описано ниже более подробно со ссылкой на Фиг.4. В этом случае, выражение "измерение ОСШ пилот-сигнала" соответствует "сканировать или сканирование ОСШ пилот-сигнала" для удобства описания. Необходимо отметить, что термин "сканировать" по существу равносилен другому термину "сканирование".

Фиг.4 является блок-схемой последовательности операций, иллюстрирующей способ измерения ОСШ пилот-сигналов, передаваемых от активной БС и соседних БС в системе связи с широкополосным беспроводным доступом, используемой с обычной схемой OFDM/OFDMA. Более точно, на Фиг.4 показан способ измерения ОСШ пилот-сигналов, передаваемых от активной БС и соседних БС в системе связи IEEE 802.16е.

Однако перед описанием Фиг.4, как указывалось выше, система связи IEEE 802.16е рассматривает мобильность АС в системе связи IEEE 802.16а. АС, обладающая мобильностью в системе связи IEEE 802.16е называется МАС (Мобильная Абонентская Станция).

Как показано на Фиг.4, БС 450 передает сообщение NBR_ADV (объявление соседних БС) в МАС 400 на этапе 411. Подробная структура сообщения NBR_ADV приведена ниже в таблице 4.

Как показано в таблице 4, сообщение NBR_ADV включает в себя поле Типа Управляющего Сообщения, содержащее информацию о типе передаваемого сообщения; поле N_NEIGHBORS, содержащее количество соседних БС; поле ИД соседней БС, содержащее информацию об ИД соседних БС; поле Счетчика Изменения Конфигурации, содержащее количество изменений конфигурации; поле Физической Частоты, содержащее частоты физических каналов соседних БС, и поле TLV (тип/длина/значение) Кодированной Информации о Соседе, содержащей другую информацию, связанную с соседними БС, отличающуюся от вышеприведенной информации. Необходимо отметить, что поле Типа Управляющего Сообщения, для которого сообщение NBR_ADV будет передано, в настоящее время имеет неопределенное значение, что обозначается, как "Тип управляющего сообщения=? (не определено)".

МАС 400, которая приняла сообщение NBR_ADV передает сообщение SCAN_REQ (Запрос Сканирования) в БС 450, когда ей требуется сканировать ОСШ пилот-сигналов, передаваемых от соседних БС на этапе 413. В этом случае, время, когда МАС 400 генерирует запрос сканирования, не связано непосредственно с операцией сканирования ОСШ пилот-сигнала, поэтому ее подробное описание в настоящем описании опущено.

Структура сообщения SCAN_REQ показана ниже в таблице 5.

Таблица 5СинтаксисРазмерПримечаниеSCN_REQ Message_Format(){  Тип Управляющего Сообщения=?8 битов Продолжительность Сканирования20 битовДля Физического Канала SC, единицами являются минислоты. Для физического канала OFDM/OFDMA, единицами являются символы OFDM}  

Как показано в таблице 5, сообщение SCAN_REQ поле Типа Управляющего Сообщения, содержащее множество ИЭ (т.е. информация о типе передаваемого сообщения) и поле Продолжительность Сканирования содержит продолжительность сканирования, желаемую для сканирования, для ОСШ пилот-сигналов, передаваемых от соседних БС. Если система связи IEEE 802.16а является системой, использующей единичную несущую (SC), т.е. поле Продолжительности Сканирования относится к физическому каналу SC, поле Продолжительности Сканирования выражается в единицах минислотов. Если система связи IEEE 802.16а работает как система OFDM/OFDMA, т.е., если система связи IEEE 802.16а использует физический канал OFDM/OFDMA он выражается в единицах символов OFDM. Необходимо отметить, что поле Типа Управляющего Сообщения, для которого сообщение SCAN_REQ будет передано, в настоящее время имеет неопределенное значение, что обозначается, как "Тип управляющего сообщения=? (не определено)".

БС 450, принявшая сообщение SCAN_REQ, передает сообщение DL_MAP, содержащее информацию о сканировании для МАС 400 в МАС 400 на этапе 415. В этом случае, сообщение SCANNING_IE содержит информацию о сканировании, содержащуюся в сообщении DL_MAP, показано ниже в таблицах 6, 7, 8.

Таблица 6Физический канал SC:СинтаксисРазмерПримечаниеScanning IE {  CID16 битовОсновной CID для МАСНачало Сканирования22 битаСмещение (в единицах минислотов) для начала интервала сканирования от границы минислота определенной Allocation_Start_Time нисходящей линии связиПродолжительность Сканирования22 битаПродолжительность (в единицах минислотов) когда МАС может сканировать соседние БС}  

Как показано в таблице 6, сообщение SCANNING_IE включает в себя информацию о сканировании для использования в физическом канале SC. Параметры, содержащиеся в сообщении SCANNING_IE, представляют собой CID (ИД соединения), значение Начала Сканирования и значение Продолжительности Сканирования. CID содержит основной CID для МАС для использования с сообщением SCANNING_IE. Значение Начала Сканирования представляет собой установленное время, в которое МАС начинает операцию сканирования ОСШ пилот-сигнала. Продолжительность Сканирования представляет собой установленный интервал, в течение которого МАС выполняет операцию сканирования ОСШ пилот-сигнала. Значения Начала Сканирования и Продолжительности Сканирования для использования в физическом канале SC выражаются в единицах минислотов.

Таблица 7Для физического канала OFDM:СинтаксисРазмерПримечаниеScanning _IE {  CID16 битовОсновной CID для МАСНачало Сканирования18 битовУказывает время начала интервала сканирования в единицах символов OFDM относительно начала первого символа физического канала PDU (включая преамбулу), где передается сообщение DL_MAPПродолжительность Сканирования18 битовПродолжительность (в единицах символов OFDM) когда МАС может сканировать соседние БС BS}  

Как показано в таблице 7, сообщение SCANNING_IE включает в себя информацию о сканировании для использования в физическом канале OFDM. Параметры, содержащиеся в сообщении SCANNING_IE, представляют собой CID (ИД соединения), значение Начала Сканирования и значение Продолжительности Сканирования. CID содержит основной CID для МАС для использования с сообщением SCANNING_IE. Значение Начала Сканирования представляет собой установленное время, в которое МАС начинает операцию сканирования ОСШ пилот-сигнала. Продолжительность Сканирования представляет собой установленный интервал, в течение которого МАС выполняет операцию сканирования ОСШ пилот-сигнала. Значения Начала Сканирования и Продолжительности Сканирования для использования в физическом канале OFDM выражаются в единицах символов OFDM.

Таблица 8Для физического канала OFDM:СинтаксисРазмерПримечаниеScanning _IE {  CID16 битовОсновной CID для МАСНачало Сканирования18 битовСмещение символа OFDM, в котором начинается интервал сканирования. Измеренное в символах OFDM время определено полем Allocation_Start_Time в DL_MAPПродолжительность Сканирования18 битовПродолжительность (в единицах символов OFDM) когда МАС может сканировать соседние БС BS}  

Как показано в таблице 8, сообщение SCANNING_IE включает в себя информацию о сканировании для использования в физическом канале OFDMA. Параметры, содержащиеся в сообщении SCANNING_IE, представляют собой CID (ИД соединения), значение Начала Сканирования и значение Продолжительности Сканирования. CID содержит основной CID для МАС для использования с сообщением SCANNING_IE. Значение Начала Сканирования представляет собой установленное время, в которое МАС начинает операцию сканирования ОСШ пилот-сигнала. Продолжительность Сканирования представляет собой установленный интервал, в течение которого МАС выполняет операцию сканирования ОСШ пилот-сигнала. Значения Начала Сканирования и Продолжительности Сканирования для использования в физическом канале OFDM выражаются в единицах символов OFDM.

МАС 400 после приема сообщения DL_MAP, включающего в себя сообщение SCANNING_IE, сканирует ОСШ пилот-сигналов, связанных с соседними БС, описанными в сообщении NBR_ADV в соответствии с параметрами, содержащимися в сообщении SCANNING_IE на этапе 417. Необходимо отметить, что ОСШ пилот-сигналов, передаваемых соседними БС, и ОСШ пилот-сигнала, передаваемого БС 450, которой МАС 400 принадлежит в настоящее время, сканируются непрерывно, хотя это не показано на Фиг.4.

Фиг.5 представляет собой блок-схему последовательности операции, иллюстрирующую процесс запроса переключения обслуживания МАС в системе связи с широкополосным беспроводным доступом, использующей обычную схему OFDM/OFDMA. Более точно на Фиг.5 показан процесс запроса переключения обслуживания МАС для использования в системе связи IEEE 802.16е.

Как показано на Фиг.5, БС 550 передает сообщение NBR_ADV в МАС 500 на этапе 511. МАС 500, приняв сообщение NBR_ADV, передает сообщение SCAN_REQ в БС 550, когда ей необходимо выполнить сканирование ОСШ пилот-сигналов, передаваемых от соседних БС на этапе 513. В этом случае, время, в которое МАС 500 генерирует запрос сканирования не является непосредственно связанным с операцией сканирования ОСШ пилот-сигнала, поэтому ее подробное описание опущено. БС 550, приняв сообщение SCAN_REQ, передает сообщение NBR_ADV, содержащее сообщение SCANNING_IE (т.е. информацию для сканирования в МАС 500) в МАС 500 на этапе 515. В связи с соседними БС, описанными в сообщении NBR_ADV, МАС 500, приняв сообщение DL_MAP, содержащее сообщение SCANNING_IE, сканирует ОСШ пилот-сигналов в соответствии с параметрами (т.е. значением Начала Сканирования и Продолжительности Сканирования), содержащимися в сообщении SCANNING_IE, на этапе 517. Необходимо отметить, что ОСШ пилот-сигналов, передаваемых от соседних БС, и ОСШ пилот-сигнала, передаваемого от БС 550, которой МАС 500 принадлежит в настоящее время, сканируются непрерывно, хотя это не показано на Фиг.5.

Если определяют, что МАС 500 должна сменить свою текущую активную БС на другую БС на этапе 519, после того как операции сканирования ОСШ пилот-сигналов завершены, МАС 500 передает сообщение MSSHO_REQ (запрос мобильно абонентской станции на переключение обслуживания) в БС 550 на этапе 521. Структура сообщения MSSHO_REQ показана ниже в таблице 9.

Как показано в таблице 9, сообщение MSSHO_REQ включает в себя поле Типа Управляющего Сообщения, идентифицирующего множество ИЭ (т.е. информация о типе передаваемого сообщения), поля Ожидаемого Времени НО, содержащего время начала переключения обслуживания, и поле N_Recommended, содержащее результат сканирования МАС. В этом случае поле N_Recommended содержит информацию об ИД соседних БС и информацию ОСШ пилот-сигналов соседних БС. Необходимо отметить, что поле Типа Управляющего Сообщения, для которого сообщение MSSHO_REQ будет передано, в настоящее время имеет неопределенное значение, что обозначается, как "Тип управляющего сообщения=? (не определено)".

После передачи сообщения MSSHO_REQ в БС 550 МАС 500 повторно сканирует ОСШ пилот-сигналов, связанные с соседними БС на этапе 523.

Первая, вторая проблемы операции сканирования МАС для использования в системе связи IEEE 802.16e описана ниже.

Первая проблема заключается в том, что, хотя МАС сканирует ОСШ пилот-сигналов соседних БС в ответ на информацию о сканировании, принятой от активной БС, отсутствует процедура дополнительного сообщения результата сканирования ОСШ пилот-сигнала активной БС и соседних БС. Вторая проблема заключается в том, что отсутствует процедура разрешения МАС сканировать ОСШ пилот-сигналов соседних БС до передачи МАС запроса сканирования в активную БС.

Для того чтобы позволить системе связи IEEE 802.16e поддерживать функцию переключения обслуживания МАС, функция переключения обслуживания мобильного абонента должна быть сделана доступной при приеме сигнала запроса от МАС и сигнала запроса от БС. Для улучшения эффективности системы необходимо, чтобы БС продолжала управление состоянием сканирования ОСШ пилот-сигнала (т.е. состоянием МАС) после того, как на МАС подано питание. Однако система связи IEEE 802.16e не может сообщить в МАС процедуру переключения обслуживания и состояние сканирования МАС ОСШ пилот-сигнала при приеме сигнала запроса от БС так, что необходимо заново разработать такие процедуры для сообщения МАС процедуры переключения обслуживания и состояние сканирования МАС ОСШ пилот-сигнала.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Соответственно, настоящее изобретение было разработано с учетом упомянутых выше и других проблем, и задачей настоящего изобретения является предоставление способа для измерения и сообщения качества канала в системе связи с широкополосным беспроводным доступом.

Другой задачей настоящего изобретения является предоставление способа измерения качества канала в системе связи с широкополосным беспроводным доступом, даже при отсутствии дополнительного запроса от мобильного абонента.

Другой задачей настоящего изобретения является предоставление способа для выполнения функции передачи обслуживания в соответствии с качеством канала в системе связи с широкополосным беспроводным доступом.

В соответствии с одним из аспектов настоящего изобретения, вышеперечисленные и другие задачи настоящего изобретения реализуются при помощи способа измерения качества каналов активной БС (базовой станции) и соседних БС, когда МАС (мобильная абонентская станция) расположена в области, обслуживаемой активной БС и соседними БС в системе связи, включающей в себя МАС (мобильная абонентская станция), активную БС, предоставляющую МАС требуемую услугу, и множество БС, смежных с активной БС, содержащего этапы, на которых: а) управляют активной БС для передачи информации измерения качества канала, необходимой МАС для измерения качества каналов активной БС и соседних БС с МАС; b) управляют активной БС для передачи информации измерения качества канала и передачи информации, связанной с соседними БС, указывающей на информацию, связанную с соседними БС, в МАС; и с) управляют МАС для измерения качества канала в соответствии с информацией измерения качества канала в отношении активной БС и соседних БС, связанных с информацией, связанной с соседними БС.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения, предлагается способ для сообщения о качестве каналов активной БС (базовой станции) и соседних БС, измеренных МАС (мобильной абонентской станцией) в активную БС, когда МАС расположена в области, обслуживаемой активной БС и соседними БС в системе связи, включающей в себя МАС (мобильная абонентская станция), активную БС, предоставляющую МАС требуемую услугу, и множество БС, смежных с активной БС, содержащего этапы, на которых: а) управляют активной БС для передачи информации измерения качества канала, необходимой МАС для измерения качества каналов активной БС и соседних БС и также другой информации сообщения о качестве канала, необходимой для сообщения о качестве канала измеряемой активной БС и соседних БС в МАС; b) управляют МАС для измерения качества канала в соответствии с информацией измерения качества канала в отношении активной БС и соседних БС, связанных с информацией, связанной с соседними БС; и с) управляют МАС для передачи качества каналов с измеряемой активной БС и соседними БС в активную БС в соответствии с информацией сообщения качества канала.

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения предлагается способ сообщения качества каналов активной БС (базовая станция) и соседних БС, измеренных МАС (мобильной абонентской станцией) в активную БС, когда МАС расположена в области, обслуживаемой активной БС и соседними БС в системе связи, включающей в себя МАС (мобильная абонентская станция), активную БС, предоставляющую МАС требуемую услугу, и множество БС, смежных с активной БС, содержащего этапы, на которых: а) управляют активной БС для передачи информации измерения качества канала, необходимой МАС для измерения качества каналов активной БС и соседних БС и также другой информации сообщения о качестве канала, необходимой для сообщения о качестве канала измеряемой активной БС и соседних БС в МАС; b) управляют МАС для измерения качества канала в соответствии с информацией измерения качества канала в отношении активной БС и соседних БС, связанных с информацией, связанной с соседними БС; с) управляют МАС для передачи качества каналов измеряемой активной БС и соседних БС в активную БС; d) управляют МАС для измерения качества каналов активной БС и соседних БС в соответствии с информацией измерения качества канала; и е) управляют МАС для передачи качества индивидуальных каналов с измеряемой активной БС и соседними БС в ответ на информацию сообщения качества канала в активную БС.

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения предлагается способ сообщения качества каналов активной БС (базовая станция) и соседних БС, измеренных МАС (мобильной абонентской станцией) в активную БС, когда МАС расположена в области, обслуживаемой активной БС, и соседними БС в системе связи, включающей в себя МАС (мобильная абонентская станция), активную БС, предоставляющую МАС требуемую услугу, и множество БС, смежных с активной БС, содержащего этапы, на которых: а) принимают информацию сообщения качества канала, идентифицирующую периоды каналов качества каналов от активной БС, и принимают информацию измерения качества канала, связанную с качеством индивидуальных каналов соседних БС и активной БС от активной БС; b) измеряют ОСШ (отношение сигнал/шум-и-помехи) соседних БС и активной БС в соответствии с информацией измерения качества канала; и с) сообщают измеренные ОСШ соседних БС и активной БС в активную БС в соответствии с периодом сообщения качества канала.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Вышеперечисленные и другие задачи, отличительные особенности и преимущества настоящего изобретения будут более понятны из нижеследующего подробного описания с сочетании с сопутствующими чертежами, на которых:

Фиг.1 является блок-схемой, иллюстрирующей систему связи с широкополосным беспроводным доступом, использующей схему OFDM/OFDMA;

Фиг.2 является концептуальной диаграммой, иллюстрирующей структуру кадра нисходящей линии связи для использования в системе связи с широкополосным беспроводным доступом, использующей схему OFDM/OFDMA;

Фиг.3 является концептуальной диаграммой, иллюстрирующей структуру кадра восходящей линии связи для использования в системе связи с широкополосным беспроводным доступом, использующей схему OFDM/OFDMA;

Фиг.4 является блок-схемой последовательности операций, иллюстрирующей способ измерения ОСШ пилот-сигналов, передаваемых от активной БС и соседних БС в системе связи с широкополосным беспроводным доступом, использующей схему OFDM/OFDMA;

Фиг.5 является блок-схемой последовательности операций, иллюстрирующей процесс запроса передачи обслуживания МАС в системе связи с широкополосным беспроводным доступом, использующей схему OFDM/OFDMA;

Фиг.6 является блок-схемой, иллюстрирующей систему связи с широкополосным беспроводным доступом, использующей схему OFDM/OFDMA согласно настоящему изобретению;

Фиг.7 является блок-схемой последовательности операций, иллюстрирующей процедуру сканирования ОСШ пилот-сигнала согласно первому предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.8 является блок-схемой последовательности операций, иллюстрирующей процедуру сканирования ОСШ пилот-сигнала согласно второму предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.9 является блок-схемой последовательности операций, иллюстрирующей процедуру сканирования ОСШ пилот-сигнала согласно третьему предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.10 является блок-схемой последовательности операций, иллюстрирующей процедуру сканирования ОСШ пилот-сигнала согласно четвертому предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.11 является блок-схемой последовательности операций, иллюстрирующей процедуру сканирования ОСШ пилот-сигнала согласно пятому предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ниже в настоящем описании изложены предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения со ссылками на сопутствующие чертежи. На чертежах одинаковые или подобные элементы обозначены одинаковыми ссылочными позициями, даже если они изображены на разных чертежах. В нижеследующем описании, подробное описание известных функций и конфигураций опущено, если это затеняет суть предмета настоящего изобретения.

Перед описанием настоящего изобретения, процедура передачи обслуживания, предлагаемая существующей системой ITTT 802.16e, включает в себя только две процедуры, т.е. процедуру сканирования и процедуру сообщения о результатах сканирования ОСШ. Более точно, процедура сканирования используется для измерения ОСШ пилот-сигнала при приеме запроса МАС и процедура сообщения о результатах сканирования ОСШ используется для сообщения о результатах сканирования ОСШ пилот-сигнала при приеме запроса на переключение обслуживания от МАС. В этом случае, выражение "измерение ОСШ пилот-сигнала" рассматривается как совпадающее с другим выражением "сканировать или сканирование ОСШ пилот-сигнала" для удобства описания. Необходимо отметить, что термин "сканировать" по существу совпадает с термином "сканирование". Однако, для обеспечения МАС эффективной операции переключения обслуживания, МАС должна провести операции сканирования ОСШ пилот-сигналов соседних БС перед генерацией запроса переключения обслуживания. Если активная БС для обеспечения МАС необходимой услугой заменяется на другую БС вследствие перемещения МАС, МАС должна непрерывно выполнять операции сканирования ОСШ пилот-сигналов активной БС и соседних БС и должна информировать активную БС о результатах сканирования ОСШ пилот-сигналов, таким образом, чтобы выполнить функцию переключения обслуживания для заменяемой БС. Для реализации эффективной операции переключения обслуживания МАС, настоящее изобретение предлагает способ выполнения операции сканирования ОСШ пилот-сигналов при приеме сигнала управления от БС без использования сигнала запроса от МАС и способ управления МАС для сообщения о результатах сканирования ОСШ пилот-сигналов.

На Фиг.6 показана блок-схема, иллюстрирующая систему связи с широкополосным беспроводным доступом, использующая схему OFDM/OFDMA согласно настоящему изобретению. Однако, перед описанием системы связи BWA, показанной на Фиг.6, необходимо отметить, что система связи IEEE 802.16e, работающая как система связи, учитывающая мобильность АС в системе связи IEEE 802.16а еще не разработана. При условии, что мобильность АС учитывается в системе связи IEEE 802.16а, возможно рассмотреть структуру со множеством сот и операцию переключения обслуживания АС между множеством сот. Следовательно, настоящее изобретение предлагает систему связи IEEE 802.16e, показанную на Фиг.6. Настоящее изобретение использует систему связи IEEE 802.16e в качестве системы связи BWA (с широкополосным беспроводным доступом), использующую схему OFDM/OFDMA, в качестве репрезентативного примера. Соответственно, необходимо отметить, что схема (единственная несущая) применима в системе связи IEEE 802.16e. В этом случае, ОСШ пилот-сигнала указывает качество канала определенного канала, установленного между МАС и БС.

Как показано на Фиг.6, система связи IEEE 802.16e включает в себя структуру, имеющую множество сот, т.е. множество сот 600 и 650. Более точно, система связи IEEE 802.16e включает в себя первую БС 610 для управления сотой 600, вторую БС 640 для управления сотой 650 и множество МАС 611, 613, 630, 651 и 653. Передача и прием сигнала между БС 610 и 640 и МАС 611, 613, 630, 651 и 653 устанавливают, используя схему OFDM/OFDMA. МАС 630 из множества МАС 611, 613, 630, 651 и 653 расположена на границе (т.е. в области переключения обслуживания) между первой сотой 600 и второй сотой 650. Система связи IEEE 802.16e может обеспечить мобильность МАС при условии, что поддерживается операция переключения обслуживания МАС 630.

На фиг.7 показана блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая процедуру сканирования ОСШ пилот-сигналов, согласно первому предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения. Как показано на Фиг.7, БС 750 передает сообщение DL (нисходящая_линия_связи)_MAP в МАС 700 на этапе 711. В этом случае, сообщение DL_MAP включает в себя сообщение SCANNING_IE (информационный элемент), идентифицирующее информацию сканирования МАС 700 в обычном сообщении DL_MAP системы IEEE 802.16e, описанное в известном уровне техники. Более точно, если после включения питания МАС 700 инициализируется для выполнения МАС 700 операции сканирования ОСШ, БС 750 включает сообщение SCANNING_IE в сообщение DL_MAP и передает сообщение SCANNING_IE, включенное в сообщение DL_MAP, в МАС 700 без приема сигнала запроса сканирования от МАС 700. В этом случае, сообщение SCANNING_IE может быть аналогично сообщению SCANNING_IE, показанному в Таблицах 6 и 8 предшествующего уровня техники, или также может совпадать с новым сообщением SCANNING_IE настоящего изобретения. Сообщение SCANNING_IE действует в качестве информации измерения качества канала для измерения ОСШ пилот-сигнала (т.е. качества канала). Новое сообщение SCANNING_IE настоящего изобретения показано ниже в таблицах 10-12.

Таблица 10Для физического канала SC:СинтаксисРазмерПримечанияScanning_IE {  CID16 битовБазовый CID МАСНачало Сканирования22 битаСмещение (в единицах минислотов) для начала интервала сканирования от границы минислота, определенной Allocation_Start Time нисходящей линии связиПродолжительность Сканирования22 битаПродолжительность (в единицах минислотов) когда МАС может выполнять сканирование соседних БС Период Сканирования22 битаПериод (в единицах минислотов) когда МАС может выполнять сканирование соседних БС}  

Как показано в Таблице 10 сообщение SCANNING_IE включает в себя информацию сканирования для использования в физическом канале SC. Параметры, содержащиеся в сообщении SCANNING_IE, представляют собой CID (ИД соединения), значение Начала Сканирования, значение Продолжительности Сканирования и значение Периода Сканирования. CID идентифицирует базовый CID для АМС для использования с сообщением SCANNING_IE. Значение Начала Сканирования является установленным временем, в которое АМС начинает операцию сканирования ОСШ пилот-сигнала. Продолжительность Сканирования представляет собой установленный интервал, в течение которого АМС выполняет операцию сканирования ОСШ пилот-сигнала. Период сканирования представляет собой установленный период, в течение которого АМС выполняет операцию сканирования ОСШ пилот-сигнала. Значение Начала Сканирования, значение Продолжительности Сканирования и значение Периода Сканирования для использования в физическом канале SC даются в форме единиц минислотов.

Таблица 11Для физического канала OFDM:СинтаксисРазмерПримечанияScanning_IE {  CID16 битовБазовый CID МАСНачало Сканирования18 битовУказывает начало времени интервала сканирования в единицах длительности символов OFDM, относительно начала первого символа физического канала PDU (включая преамбулу) в котором передают сообщение DL_MAP Продолжительность Сканирования18 битовПродолжительность (в единицах символов OFDM) когда МАС может сканировать соседнюю БСПериод Сканирования18 битовПериод (в единицах символов OFDM) когда МАС может сканировать соседнюю БС}  

Как показано в Таблице 11 сообщение SCANNING_IE включает в себя информацию сканирования для использования в физическом канале ODFM. Параметры, содержащиеся в сообщении SCANNING_IE, представляют собой CID (ИД соединения), значение Начала Сканирования, значение Продолжительности Сканирования и значение Периода Сканирования. CID идентифицирует базовый CID для АМС для использования с сообщением SCANNING_IE. Значение Начала Сканирования является установленным временем, в которое АМС начинает операцию сканирования ОСШ пилот-сигнала. Продолжительность Сканирования представляет собой установленный интервал, в течение которого АМС выполняет операцию сканирования ОСШ пилот-сигнала. Период Сканирования представляет собой установленный период, в течение которого АМС выполняет операцию сканирования ОСШ пилот-сигнала. Значение Начала Сканирования, значение Продолжительности Сканирования и значение Периода Сканирования для использования в физическом канале ODFM даются в форме единиц ODFM символов.

Как показано в Таблице 12 сообщение SCANNING_IE включает в себя информацию сканирования для использования в физическом канале ODFMA. Параметры, содержащиеся в сообщении SCANNING_IE, представляют собой CID (ИД соединения), значение Начала Сканирования, значение Продолжительности Сканирования и значение Периода Сканирования. CID идентифицирует базовый CID для АМС для использования с сообщением SCANNING_IE. Значение Начала Сканирования является установленным временем, в которое АМС начинает операцию сканирования ОСШ пилот-сигнала. Продолжительность Сканирования представляет собой установленный интервал, в течение которого АМС выполняет операцию сканирования ОСШ пилот-сигнала. Период Сканирования представляет собой установленный период, в течение которого АМС выполняет операцию сканирования ОСШ пилот-сигнала. Значение Начала Сканирования, значение Продолжительности Сканирования и значение Периода Сканирования для использования в физическом канале ODFM даются в в форме единиц ODFM символов.

БС 750 передает сообщение NBR_ADV (Объявление Соседних БС) в МАС 700. Как уже показано в Таблице 4, сообщение NBR_ADV включает в себя поле Тип Управляющего Сообщения, содержащего информацию о типе передаваемого сообщения; поле N_Neighbors, содержащее количество соседних БС; поле ИД соседних БС, содержащее ИД информацию соседних БС; поле Счетчика Изменений Конфигурации, содержащего количество изменений конфигурации; поле Физической Частоты, содержащее частоты физических каналов соседних БС; и поле TLV кодированной информации о соседях, содержащей информацию, связанную с соседними БС, отличную от приведенной выше информации связанной с соседними БС.

МАС 700, приняв сообщение NBR_ADV, содержащее информацию, связанную с соседними БС, от БС 750, сканирует соседние БС, описанные в сообщении NBR_ADV (т.е. ОСШ пилот-сигналов, передаваемых от соседних БС) в соответствии с параметрами, содержащимися в сообщении SCANNING_IE, содержащимся в сообщении DL_MAP на этапе 715. Следует отметить, что ОСШ пилот-сигналов, передаваемых соседними БС и ОСШ пилот-сигнала, передаваемого БС 750, к которой МАС принадлежит в настоящее время, сканируются непрерывно, хотя это и не показано на Фиг.7.

В результате, в соответствии с процедурой сканирования, показанной на Фиг.7, БС передает информацию сканирования, связанную с операцией сканирования, в МАС, хотя МАС и не передавала дополнительного запроса в БС, так что МАС может эффективно выполнять операцию сканирования.

На фиг.8 показана блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая процедуру сканирования ОСШ пилот-сигналов, согласно второму предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения. Однако, перед описанием Фиг.8, процесс сканирования ОСШ первого предпочтительного варианта осуществления, показанного на Фиг.7, представляет собой процесс сканирования МАС ОСШ пилот-сигнала в ответ на информацию о сканировании от БС. Процесс сканирования ОСШ второго предпочтительного варианта осуществления заменяет информацию сканирования, такую как информация о продолжительности сканирования и периоде сканирования, на другую информацию при приеме запроса от МАС в то время, как МАС сканирует ОСШ пилот-сигналов в ответ на информацию о сканировании, переданной от БС, таким образом, что может быть выполнено сканирование ОСШ пилот-сигналов.

Как показано на Фиг.8, БС 850 передает сообщение DL_MAP в МАС 800 на этапе 811. В этом случае, сообщение DL_MAP включает в себя сообщение SCANNING_IE, содержащее информацию сканирования МАС 800 в обычном сообщении DL_MAP системы IEEE 802.16e, описанное в известном уровне техники. В этом случае, сообщение SCANNING_IE может быть аналогично сообщению SCANNING_IE, показанному в Таблицах 6 и 8 предшествующего уровня техники, или также может совпадать с новым сообщением SCANNING_IE настоящего изобретения, т.е. таким же, как сообщение SCANNING_IE показанное в таблицах 10-12.

После передачи сообщения DL_MAP, БС 850 передает сообщение NBR_ADV в МАС 800. Как уже показано в Таблице 4, сообщение NBR_ADV включает в себя поле Тип Управляющего Сообщения, содержащего информацию о типе передаваемого сообщения (т.е. множество ИЭ); поле N_Neighbors, содержащее количество соседних БС; поле ИД соседних БС, содержащее ИД информацию соседних БС; поле Счетчика Изменений конфигурации, содержащего количество изменений конфигурации; поле физической частоты, содержащее частоты физических каналов соседних БС; и поле TLV кодированной информации о соседях, содержащей информацию, связанную с соседними БС, отличную от приведенной выше информации, связанной с соседними БС.

МАС 800, приняв сообщение NBR_ADV, содержащее информацию, связанную с соседними БС, от БС 850, сканирует соседние БС, описанные в сообщении NBR_ADV (т.е. ОСШ пилот-сигналов, передаваемых от соседних БС) в соответствии с параметрами, содержащимися в сообщении SCANNING_IE, содержащимся в сообщении DL_MAP на этапе 815. Следует отметить, что ОСШ пилот-сигналов, передаваемых соседними БС и ОСШ пилот-сигнала, передаваемого БС 850, к которой МАС принадлежит в настоящее время, сканируются непрерывно, хотя это и не показано на Фиг.8.

В результате МАС принимает решение изменить связанную со сканированием информацию (т.е. информацию сканирования такую, как информацию о продолжительности сканирования и периоде сканирования) во время сканирования ОСШ пилот-сигналов, передаваемых от соседних БС на этапе 817. В этом случае, имеется множество условий, контролируемых МАС 800 для изменения связанной со сканированием информации. Например, если период измерения должен быть отрегулирован в соответствии с емкостью физического канала, может быть запрошено преобразование информации сканирования. Более точно, если физический канал сильно загружен, МАС может определить период измерения как длительный период измерения. Если физический канал загружен относительно слабо, МАС может определить период измерения как относительно короткий период измерения.

МАС 800, приняв решение изменить информацию сканирования на другую информацию, передает сообщение SCAN_REQ в БС 850 на этапе 819. В этом случае, сообщение SCAN_REQ включает в себя поле Тип Управляющего Сообщения, содержащего информацию о типе передаваемого сообщения (т.е. множество ИЭ) и поле Продолжительность сканирования, указывающее на желаемую длительность времени сканирования, в течение которого будут сканироваться ОСШ пилот-сигналов, передаваемые от соседних БС. Если система связи IEEE 802.16e основывается на схеме SC, т.е. если поле продолжительность сканирования адаптировано к физическому каналу SC, поле продолжительности сканирования конфигурируют в форме единиц минислотов. Если система связи IEEE 802.16e является системой OFDM/OFDMA, т.е. если в системе связи IEEE 802.16e применяют OFDM/OFDMA физический канал, поле продолжительности сканирования конфигурируют в форме единиц символов OFDM.

БС 850, приняв сообщение SCAN_REQ, передает сообщение DL_MAP, включающее в себя информацию для сканирования МАС 800, в ИАС 800 на этапе 821. МАС 800 принимает сообщение DL_MAP включающее в себя сообщение SCANNING_IE и выполняет сканирование ОСШ пилот-сигналов соседних БС в соответствии с параметрами, содержащимися в сообщении SCANNING_IE, на этапе 823.

Фиг.9 представляет собой блок-схему последовательности операций, иллюстрирующую процедуру сообщения о сканировании ОСШ пилот-сигнала согласно третьему предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения. Однако перед описанием Фиг.9 необходимо отметить, что имеющаяся в настоящее время система связи IEEE 802.16e не обеспечивает дополнительных процедур для управления МАС для сообщения информации результата сканирования ОСШ пилот-сигнала. Поскольку в системе связи IEEE 802.16e не существует процесса для сообщения информации результата сканирования ОСШ пилот-сигнала, БС может выдать команду МАС для переключения на другую БС даже, если она не имеет данных результата сканирования ОСШ от МАС, связанных с соседними БС, что дает в результате снижение эффективности связи. Например, предположим, что соседние БС данной МАС содержат БС от первой до шестой и значение ОСШ пилот-сигнала, принимаемое от второй БС, имеет максимальное значение. В этом случае МАС может иметь лучшие условия канала, если она переключится на вторую БС из шести соседних БС, но активная БС, к которой принадлежит МАС в настоящее время, не имеет данных результата сканирования ОСШ соседних БС. МАС может также быть переключена на другую БС (например, шестую БС), отличную от второй БС. БС может передать сигнал запроса переключения обслуживания в МАС в следующих двух случаях.

Первый случай является определенным случаем, когда емкость текущей БС достигает порогового уровня. Второй случай является определенным случаем, когда МАС, имеющая приоритет более высокий, чем обслуживаемая в настоящее время МАС, подключается к БС.

Вследствие упомянутых выше причин для МАС является очень важным сообщить данные результаты сканирования ОСШ пилот-сигнала. Настоящее изобретение предлагает два способа сообщения результата сканирования ОСШ пилот-сигнала, т.е. способ периодического сообщения сканирования и способ сообщения сканирования, запускаемый событием. Способ периодического сообщения сканирования и способ сообщения сканирования, запускаемый событием, ниже описаны более подробно.

(1) Способ периодического сообщения сканирования

Согласно способу периодического сообщения сканирования, МАС сообщает ОСШ пилот-сигналов, сканируемых активной БС и соседних БС в активную БС в соответствии с установленным периодом.

(2) Способ сообщения сканирования, запускаемый событием

Согласно способу сообщения сканирования, запускаемому событием, МАС сообщает ОСШ пилот-сигналов, сканируемых активной БС и соседних БС в активную БС, только когда генерируются заданные события-установки. Событие, запускающее способ сообщения сканирования управляет МАС для сообщения ОСШ пилот-сигналов сканируемой активной БС и соседних БС в активную БС, только если генерируется одно из событий "a" или "b". Событие "a" и другое событие "b" приведены ниже в таблице 13.

Как показано в Таблице 13, событие "a" указывает на определенный случай, когда ОСШ пилот-сигнала активной БС не является меньшим, чем ОСШ пилот-сигналов соседних БС, но величины ОСШ пилот-сигналов соседних БС изменились таким образом, что порядок величин стал другим. Более точно событие "a" указывает на определенный случай, когда амплитуды величины ОСШ пилот-сигналов соседних БС изменились на другие при условии, что активная БС данной МАС является неизменной. Операции сообщения сканирования в случае генерации события "a" ниже описаны более подробно. Перед генерацией событие "a" МАС сообщает изначально сканированный ОСШ пилот-сигналов активной БС и соседней БС в активную БС. Если событие "a" генерируется в процессе сканирования ОСШ пилот-сигналов, сканированные ОСШ пилот-сигналов активной БС и соседних БС сообщаются в активную БС. Операция сообщения сканирования для события "a" позволяет активной БС непрерывно иметь данные об ОСШ пилот-сигналов соседних БС таким же способом, как и в случае способа периодического сообщения сканирования. Помимо этого операция сообщения сканирования для события "a" уменьшает количество операций сообщения сканирования МАС по сравнению с операцией периодического сообщения сканирования, если МАС перемещается в другое положение с относительно низкой скоростью таким образом, что это минимизирует количество ресурсов, используемых в операции сообщения сканирования, что дает в результате увеличение общей эффективности ресурсов системы. В этом случае, операция сообщения сканирования выполняется, используя сообщение SCAN_REPORT, которое описано ниже более подробно, и поэтому его подробное описание здесь опущено.

Как показано в таблице 13, событие "b" указывает на определенный случай, когда возникает соседняя БС величиной ОСШ пилот-сигнала, превышающей величину ОСШ пилот-сигнала активной БС, которой в настоящее время принадлежит МАС. Более точно событие "b" указывает на определенный случай, когда активная БС для данной МАС изменяется на другое БС.

Перед генерацией события "b" МАС сообщает изначально сканированные ОСШ пилот-сигналов активной БС и соседних БС в активную БС. После этого, в случае генерации события "b", МАС передает сообщение MSSHO_REQ (Запрос Мобильной Абонентской Станции Переключения Обслуживания), содержащего данные результата сканирования активной БС и соседней БС в активную БС таким образом, что она может запросить такую функцию переключения обслуживания от активной БС. Как показано выше в таблице 9, относящейся к предшествующему уровню техники, сообщение MSSHO_REQ включает в себя поле Типа Управляющего Сообщения, содержащего информацию о типе передаваемого сообщения (т.е. множество ИЭ), поле Estimated_Ho_Time, содержащее время начала переключения обслуживания, и поле N_Recommended, содержащее данные результата сканирования МАС. В этом случае поле N_Recommended включает в себя ИД с соседних БС и ОСШ пилот-сигналов соседних БС. Таким образом, операция сообщения сканирования для события "b" выполняет операцию сообщения сканирования только, если МАС генерирует сигнал запроса таким образом, что это уменьшает количество операций сообщения сканирования МАС по сравнению с операцией периодического сообщения сканирования таким образом, что это минимизирует количество ресурсов, используемых при операции сообщения сканирования, что дает в результате повышение общей эффективности ресурсов системы.

Допустим, что на Фиг.9 применяется способ сообщения сканирования. Как показано на Фиг.9, БС 950 передает сообщение DL_MAP в МАС 900 на этапе 911. В этом случае сообщение DL_MAP включает в себя сообщение SCAN_REPORT_IE для реализации операции сообщения сканирования. В этом случае сообщение SCAN_REPORT_IE служит в качестве информации сообщения качества канала для сообщения качества канала. Сообщение SCAN_REPORT_IE приведено ниже в таблице 14.

Как показано в таблице 14, сообщение SCAN_REPORT_IE включает в себя параметр N_REPORTMODE. Параметр N_REPORTMODE указывает, что для функции сообщения сканирования имеется N режимов сообщения.

Настоящее изобретение ниже раскрывает три режима, т.е. режим периодического сообщения в ответ на операцию периодического сообщения сканирования, режим Событие "a" в ответ на операцию сообщения сканирования при появлении События "a" и режим Событие "b" в ответ на операцию сообщения сканирования при появлении События "b". Настоящее изобретение может выполнять операцию сообщения сканирования, используя либо режим события "a" или режим события "b" совместно с режимом периодического сообщения таким образом, что МАС может периодически сообщать ОСШ пилот-сигналов активной БС и соседних БС и также может выполнять оптимальную операцию сообщения сканирования в соответствии с ситуацией перемещения МАС.

Сообщение SCAN_REPORT_IE, показанное в таблице 14, включает в себя параметр PERIODIC_N_REPORTMODE. Параметр PERIODIC_N_REPORTMODE указывает на количество операций периодического сообщения сканирования МАС. В этом случае период сообщения сканирования может быть определен с возможностью изменения таким образом, что значение Периода Сообщения, служащее в качестве периода сообщения сканирования, содержится в параметре PERIODIC_N_REPORTMODE. События применяются к операции сообщения сканирования поочередно, причем сообщение SCAN_REPORT_IE включает в себя параметры режим Событие А и режим Событие В, указывающие, какое из событий связано с соответствующим событием, запускающим операцию сообщения сканирования.

Операция сообщения сканирования для События "b" происходит в случае, если ОСШ пилот-сигналов соседних БС превышает ОСШ пилот-сигналов активных БС. В этом случае является желательным, чтобы сообщения MSSHO_REQ передавалось в активную БС только, если ОСШ пилот-сигналов соседних БС непрерывно превышают ОСШ пилот-сигнала активной БС в течение установленного времени, поскольку может возникнуть явление пинг-понга, если ОСШ пилот-сигнала активной БС и ОСШ пилот-сигналов соседних БС непрерывно изменяются. В этом случае, таймер для ожидания в течение установленного времени для предотвращения эффекта пинг-понга называется первым таймером (т.е. таймер 1). Таймер 1 связан только с определенным случаем, при котором операция сообщения сканирования происходит в ответ на событие "b". Сообщение DL_MAP включает в себя SCANNING_IE для сканирования МАС 900, и сообщение SCANNING_IE приведено выше в таблицах 10-12.

Как показано на Фиг.9, на этапе 911 после передачи сообщения DL_MAP, включающего в себя сообщения SCAN_REPORT_IE и SCANNING_IE, БС 950 передает сообщение NBR_ADV в МАС 900 на этапе 913. Как показано ранее в таблице 4, сообщение NBR_ADV включает в себя поле Типа Управляющего Сообщения, содержащего информацию о типе передаваемого сообщения (т.е. множество ИЭ); поле N_Neighbors, включающее в себя количество соседних БС; поле соседнего ИД БС, включающее в себя информацию ИД соседних БС; поле Счетчика Изменения Конфигурации, включающее в себя количество изменений конфигурации; поле физической частоты, включающее в себя частоты физических каналов соседних БС; и поле TLV кодированной информации о соседях, включающее в себя информацию, связанную с соседними БС, отличную от приведенной выше информации связанной с соседними БС.

На этапе 915 МАС принимает сообщение NBR_ADV, включающее в себя информацию, связанную с соседними БС, из БС 950 и сканирует соседние БС, описанные сообщением NBR_ADV (т.е. ОСШ пилот-сигналов, передаваемые от соседних БС) согласно параметрам, содержащимся в сообщении SCANNING_IE, содержащемся в сообщении DL_MAP. Необходимо отметить, что ОСШ пилот-сигналов, передаваемых из соседних БС, и ОСШ пилот-сигнала, передаваемого от БС 950, которому в настоящее время принадлежит МАС 900, сканируются непрерывно, хотя это не показано на Фиг.9.

Следовательно, если на этапе 917 текущее время достигает временного периода, соответствующего сообщению Период Сообщения, сообщения SCAN_REPORT_IE, содержащегося в сообщении DL_MAP, МАС передает сообщение SCAN_REPORT, содержащие ОСШ пилот-сигналов сканированных соседних БС в БС 950, на этапе 919. Сообщение SCAN_REPORT показано в таблице 15, приведенной ниже.

Как показано в таблице 15, сообщение SCAN_REPORT включает в себя поле Типа Управляющего Сообщения, указывающее на информацию типа передаваемого сообщения (т.е. множество ИЭ); поле Режим Сообщения, включающее в себя режим сообщения, поле N_Neighbors, включающее в себя результаты сканирования МАС. ИД БС соседа соседних БС и ОСШ пилот-сигналов индивидуальных соседних БС размещаются в поле N_Neighbors. В этом случае, Режим Сообщения указывает, какой режим адаптирован для передачи сообщения SCAN_REPORT.

Как описано выше, если МАС выполняет операцию сообщения сканирования одновременно с передачей запроса на переключение обслуживания, ИЭ, содержащиеся в сообщении SCAN_REPORT, содержатся в сообщении MSSHO_REQ без какого-либо изменения. Связанные операции МАС будут описаны позже более подробно.

На этапе 921 МАС 900 передает сообщение SCAN_REPORT БС 950, и сканирует ОСШ пилот-сигналов соседних БС в соответствии с параметрами, содержащимися в сообщении SCANNING_IE. Если текущее время достигает временного периода, соответствующего сообщению Периода Сообщений, сообщения SCAN_REPORT_IE во время времен сканирования ОСШ пилот-сигналов, передаваемых из соседних БС на этапе 923, МАС передает сообщение SCAN_REPORT, включающее в себя ОСШ пилот-сигналов сканированных соседних БС в БС 950 на этапе 925. МАС 900 передает сообщение SCAN_REPORT в БС 950 и повторно сканирует ОСШ пилот-сигналов соседних БС в соответствии с параметрами, содержащимися в сообщении SCANNING_IE на этапе 927. Таким образом, МАС 900 может периодически сообщать ОСШ пилот-сигналов активной БС и соседних БС в БС 950.

Фиг.10 является блок-схемой последовательности операций, иллюстрирующей процедуру сообщения сканирования ОСШ пилот-сигналов согласно четвертому предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения. Предполагается, что способ сообщения сканирования использует способ сообщения сканирования, основанный на событии "a", по Фиг.10.

Как показано на Фиг.10, на этапе 1011 БС 1050 передает сообщение DL_MAP, включающее в себя сообщение SCAN_REPORT_IE для МАС 1000. Сообщение SCAN_REPORT_IE включает в себя такие же параметры, как в таблице 14. Способ сообщения сканирования основан на появлении события "a" таким образом, что значение режима События "a" определяется так, что оно равняется 1. Сообщение DL_MAP также включает в себя сообщение SCANNING_IE для операции сканирования МАС 1000, и сообщение SCANNING_IE показано в таблицах 10-12.

БС 1050 передает сообщение DL_MAP, включающее в себя сообщения SCAN_REPORT_IE и SCANNING_IE в МАС 1000 и передает сообщение NBR_ADV в МАС 1000 на этапе 1013. Сообщение NBR_ADV является таким же, как в таблице 4 предшествующего уровня техники так, что его детальное изложение в настоящем описании не требуется.

На этапе 1015 МАС 1000, приняв сообщение NBR_ADV, включающее в себя информацию, связанную с соседними БС от БС 1050, сканирует соседние БС, определенные сообщением NBR_ADV (т.е. ОСШ пилот-сигналов, передаваемых из соседних БС) согласно параметрам, содержащимся в сообщении SCANNING_IE, содержащемся в сообщении DL_MAP. Следует отметить, что ОСШ пилот-сигналов, передаваемые из соседних БС, и ОСШ пилот-сигнала, передаваемого из БС 1050, которому в настоящее время принадлежит МАС 1000, сканируются непрерывно, хотя это не показано на Фиг.10.

После сканирования ОСШ пилот-сигналов, передаваемых от активной БС (т.е. БС 1050) и соседних БС, МАС передает сообщение SCAN_REPORT, включающее в себя ОСШ, сканированных БС 1050 и соседних БС, в БС 1050 на этапе 1017. Операция сообщения сканирования для события "a" позволяет МАС 1000 сначала сообщать ОСШ пилот-сигналов БС 1050 и соседних БС в БС 1050 и затем повторно выполнять операцию сообщения сканирования только, если порядок величин ОСШ пилот-сигналов изначально сообщенных БС 1050 и соседним БС, изменился на другой порядок таким образом, что МАС 1000 изначально выполняет операцию сообщения сканирования только один раз.

Следовательно, МАС 1000 передает сообщение SCAN_REPORT в БС 1050 и сканирует ОСШ пилот-сигналов БС 1050 и соседних БС согласно параметрам, содержащимся в сообщении SCANNING_IE на этапе 1019. Если событие "a" происходит в течение времени сканирования ОСШ пилот-сигналов, переданных из БС 1050 и соседних БС, т.е., если возникает изменение в порядке величин ОСШ пилот-сигналов соседних БС, даже хотя величины ОСШ пилот-сигналов БС 1050 выше, чем ОСШ пилот-сигналов соседних БС на этапе 1021, МАС 1000 передает сообщение SCAN_REPORT, включающее в себя ОСШ сканированных соседних БС в БС 1050 на этапе 1023. МАС 1000 передает сообщение SCAN_REPORT в БС 1050 и сканирует ОСШ пилот-сигналов БС 1050 и соседних БС согласно параметрам, содержащимся в сообщении SCANNING_IE на этапе 1025. МАС 1000 сообщает ОСШ пилот-сигналов БС 1050 и соседних БС в БС 1050 только в случае генерации события "a" таким образом, что это использует минимальные ресурсы для операции сообщения сканирования, что дает в результате увеличение общей эффективности системных ресурсов.

Фиг.11 является блок-схемой последовательности операций, иллюстрирующей процедуру сообщения сканирования ОСШ пилот-сигналов согласно пятому предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения. Предполагается, что способ сообщения сканирования адаптирован для способа сообщения сканирования, основанный на событии "b", по Фиг.11.

Как показано на Фиг.11, на этапе 1111 БС 1150 передает сообщение DL_MAP, включающее в себя сообщение SCAN_REPORT_IE для МАС 1100. Сообщение SCAN_REPORT_IE включает в себя такие же параметры, как в таблице 14. Способ сообщения сканирования основан на появлении события "b" таким образом, что значение режима События "b" определяется так, что оно равно 1. Сообщение DL_MAP также включает в себя сообщение SCANNING_IE для операции сканирования МАС 1100, и сообщение SCANNING_IE показано выше в таблицах 10-12.

БС 1150 передает сообщение DL_MAP, включающее в себя сообщения SCAN_REPORT_IE и SCANNING_IE в МАС 1100 и передает сообщение NBR_ADV в МАС 1100 на этапе 1113. Сообщение NBR_ADV является таким же, как в таблице 4 предшествующего уровня техники так, что его детальное изложение в настоящем описании не требуется.

На этапе 1115 МАС 1100, приняв сообщение NBR_ADV, включающее в себя информацию, связанную с соседними БС от БС 1150, сканирует соседние БС, определенные сообщением NBR_ADV (т.е. ОСШ пилот-сигналов, переданных из соседних БС) согласно параметрам, содержащимся в сообщении SCANNING_IE, содержащемся в сообщении DL_MAP. Следует отметить, что ОСШ пилот-сигналов, переданных из соседних БС, и ОСШ пилот-сигнала, переданного из БС 1150, которому в настоящее время принадлежит МАС 1100, сканируются непрерывно, хотя это не показано на Фиг.11.

Если МАС 1100 решает изменить свою текущую активную БС на другую БС при сканировании ОСШ пилот-сигналов соседних БС на этапе 1117, т.е., если МАС 1100 решает изменить свою текущую активную БС на новую БС, отличную от БС 1150 на этапе 1117, МАС 1100 передает сообщение MSSHO_REQ в БС 1150 на этапе 1119. В этом случае, сообщение MSSHO_REQ должно включать в себя ИЭ сообщения SCAN_REPORT, как описано выше.

После передачи сообщения MSSHO_REQ в БС 1150 МАС 1100 повторно сканирует ОСШ пилот-сигналов соседних БС согласно параметрам, содержащимся в сообщении SCANNING_IE на этапе 1121. МАС 1100 сообщает ОСШ пилот-сигналов БС 1150 (т.е. активной БС) и соседних БС в БС 1150 только в случае генерации события "b" таким образом, что это минимизирует количество ресурсов, необходимое для операции сообщения сканирования, что дает в результате увеличение общей эффективности системных ресурсов.

Как очевидно из вышеизложенного описания, настоящее изобретение предоставляет способ измерения и сообщения качества канала (т.е. ОСШ пилот-сигналов) в системе связи IEEE 802.116e, используемую в системе связи с широкополосным беспроводным доступом (BWA), для использования со схемой OFDM/OFDMA. Настоящее изобретение предоставляет возможность МАС сканировать ОСШ пилот-сигналов соседних БС даже в отсутствие запроса от МАС. Следовательно, если активная БС для передачи желаемой службы в МАС меняется на другую БС из-за перемещения МАС, настоящее изобретение выполняет функцию переключения обслуживания, связанную с изменением активной БС согласно данным результата сканирования ОСШ пилот-сигналов МАС.

Хотя предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения изложены с целью иллюстрации, специалисты в данной области техники признают, что различные модификации, добавления и замещения возможны без отступления от объема и сущности настоящего изобретения, как изложено в прилагаемой формуле изобретения.

Изобретение относится к системе связи с широкополосным беспроводным доступом. Техническим результатом является представление способа измерения качества канала в системе связи с широкополосным беспроводным доступом, даже при отсутствии дополнительного запроса от мобильного абонента. Для этого способ включает в себя этапы на которых: а) передают информацию сообщения качества канала, указывающую периоды каналов качеств каналов из активной БС, и принимают информацию измерения качества канала, связанную с индивидуальными качествами каналов соседних БС и активной БС, из активной БС; b) измеряют ОСШ соседних БС и активной БС согласно информации измерения качества каналов; с) сообщают измеренные ОСШ соседних БС в активную БС. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 11 ил., 15 табл.

1. Способ сообщения качества канала мобильной абонентской станцией (MAC), содержащий этапы на которых

a) принимают от активной базовой станции (БС) информацию измерения качества канала, необходимую MAC для измерения качества канала как активной БС так и качества каналов множества соседних БС, и принимают информацию сообщения о качестве канала, необходимую указанной MAC для сообщения о измеренных качествах каналов активной БС и соседних БС;

b) измеряют качества каналов активной БС и соседних БС в соответствии с информацией измерения качества канала;

c) сообщают качества каналов активной БС и соседних БС в активную БС в соответствии с информацией сообщения качества канала.

d) если MAC определяет необходимость изменить информацию измерения качества канала, передают в активную БС запрос изменения информации измерения качества канала, включающий в себя новую информацию измерения качества канала;

d) после приема запроса изменения информации измерения качества канала изменяют информацию измерения качества канала на упомянутую новую информацию измерения качества канала и передают упомянутую новую информацию измерения качества канала из активной БС в MAC.