Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится, в общем, к коммуникационной системе широкополосного беспроводного доступа, и в частности к способу управления неактивным режимом и активным режимом в коммуникационной системе широкополосного беспроводного доступа, использующей мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов (МОЧРК).
Уровень техники
В системе связи 4 поколения (4G) проводится активное исследование в области технологии для обеспечения пользователей услугами, гарантирующими различные качества обслуживания (КО) на скорости передачи данных приблизительно 100 Мбит/с.
Современная система связи 3 поколения (3G), в общем, поддерживает скорость передачи данных приблизительно 384 кбит/с во внешних условиях окружающей среды каналов, имеющей сравнительно плохие условия окружающей среды каналов, и поддерживает только скорость передачи данных максимум 2 Мбит/с даже во внутренних условиях окружающей среды каналов, имеющей относительно хорошие условия окружающей среды каналов. Между тем, беспроводная система локальной сети связи (ЛСС) и беспроводная система городской сети связи (ГСС), в общем, поддерживают скорость передачи данных 20-50 Мбит/с.
Поэтому в современной системе связи 4G ведется активное исследование в отношении новой системы связи, гарантирующей мобильность и КО для беспроводной системы ЛСС и беспроводной системы ГСС, поддерживающих сравнительно высокую скорость передачи данных для поддержания высокоскоростного обслуживания, которое стремится обеспечивать система связи 4G.
Из-за своей широкой зоны обслуживания и высокой скорости передачи данных беспроводная система ГСС подходит для высокоскоростного обслуживания. Однако, поскольку мобильность пользователя или абонентского пункта (АП) не принимается во внимание, передача обслуживания, вызываемая быстрым перемещением абонентского пункта, в системе также не учитывается. Теперь, со ссылкой на фиг.1, будет сделано описание конфигурации системы связи 802.16a IEEE (Института инженеров по электронике и радиотехнике), определяемой в стандарте беспроводной ГСС.
Фиг.1 представляет схему, схематично иллюстрирующую конфигурацию коммуникационной системы широкополосного беспроводного доступа, использующей систему связи 802.16a IEEE мультиплексирования с ортогональным частотным разделением каналов (МОЧРК)/множественного доступа с ортогональным частотным разделением каналов (МДОЧРК) (в дальнейшем упоминаемую как "коммуникационная система широкополосного беспроводного доступа МОЧРК/МДОЧРК").
Прежде чем привести описание фиг.1, следует отметить, что беспроводная система ГСС является коммуникационной системой широкополосного беспроводного доступа (ШБД) и имеет более широкую зону обслуживания, и поддерживает более высокую скорость передачи данных по сравнению с беспроводной системой ЛСС. Система связи 802.16a IEEE относится к системе связи, использующей МОЧРК и МДОЧРК для поддерживания широкополосной сети передачи данных на физическом канале беспроводной системы ГСС.
То есть система связи 802.16a IEEE является коммуникационной системой широкополосного беспроводного доступа МОЧРК/МДОЧРК. Система связи 802.16a IEEE, применяющая МОЧРК/МДОЧРК для беспроводной системы ГСС, передает сигнал физического канала с использованием множества поднесущих, обеспечивая возможность поддерживать высокоскоростной обмен данными.
Следует отметить, что система связи 802.16е IEEE учитывает мобильность абонентского пункта в дополнение к характеристикам системы связи 802.16a IEEE. Однако в настоящее время для системы связи 802.16e IEEE никакие спецификации не предложены. Поскольку система связи 802.16е IEEE принимает во внимание мобильность абонентского пункта, как изложено выше, в данном описании полагается, что абонентский пункт (АП) является мобильной станцией (МС) или мобильным абонентским пунктом (МАП). То есть МС или МАП является АП, для которого обеспечена мобильность.
В результате, система связи 802.16a IEEE и система связи 802.16е IEEE, обе представляют собой коммуникационную систему широкополосного беспроводного доступа МОЧРК/МДОЧРК. Что касается фиг.1, на ней система связи 802.16a IEEE имеет конфигурацию с единственной ячейкой и состоит из базовой станции (БС) 100 и множества абонентских пунктов (АП) 110, 120 и 130, управляемых базовой станцией 100. Обмена сигналами между базовой станцией 100 и абонентскими пунктами 110, 120 и 130 достигают с использованием технологии МОЧРК/МДОЧРК.
Как изложено выше, в настоящее время в системе связи 802.16a IEEE рассматривается только состояние, в котором абонентские пункты являются зафиксированными, то есть рассматривается только конфигурация с единственной ячейкой. Однако, как описано выше, система связи 802.16е IEEE в дополнение к характеристикам системы связи 802.16a IEEE рассматривает мобильность абонентского пункта. Поэтому система связи 802.16е IEEE рассматривает мобильность абонентского пункта в среде с множеством ячеек. Чтобы рассматривать мобильность абонентского пункта в среде с множеством ячеек, неизбежно действия абонентского пункта и базовой станции следует модифицировать. Однако в системе связи 802.16е IEEE не предложен какой-либо способ для принятия во внимание среды с множеством ячеек и мобильности абонентского пункта.
Между тем, в системе связи 802.16е IEEE, когда учитывается мобильность абонентского пункта, потребляемая мощность абонентского пункта становится важным фактором для всей системы. Поэтому были предложены действия в неактивном режиме и соответствующие действия в активном режиме между абонентским пунктом и базовой станцией, чтобы снизить до минимума потребляемую мощность абонентского пункта.
Теперь, со ссылкой на фиг.2, будет сделано описание действия в неактивном режиме, предлагаемого в настоящее время в системе связи 802.16e IEEE.
На фиг.2 представлена диаграмма, схематично иллюстрирующая действие в неактивном режиме, предлагаемое в системе связи 802.16e IEEE. Прежде чем привести описание фиг.2, следует отметить, что неактивный режим был предложен для снижения до минимума потребляемой мощности абонентского пункта в интервале ожидания, в котором пакетированные данные не передаются. То есть в неактивном режиме абонентский пункт и базовая станция одновременно выполняют смену состояния на неактивный режим, чтобы снизить до минимума потребляемую мощность абонентского пункта в интервале ожидания, когда пакетированные данные не передаются.
Поскольку пакетированные данные обычно формируются на основании пакетного сигнала, неблагоразумно рассматривать интервал, в котором пакетированные данные не передаются, как являющийся идентичным по функционированию интервалу, в котором пакетированные данные передаются. Это является причиной, по которой был предложен неактивный режим.
В противоположность этому, если передаваемые пакетированные данные формируются, когда базовая станция и абонентский пункт находятся в неактивном режиме, и базовая станция, и абонентский пункт должны одновременно выполнять смену состояния на активный режим, чтобы передавать и принимать пакетированные данные.
Такое действие в неактивном режиме было предложено в качестве плана снижения до минимума не только потребляемой мощности, но также и радиопомех между сигналами канала. Однако, поскольку на характеристику пакетированных данных главным образом воздействует поток обмена информацией, действие в неактивном режиме должно адаптивно выполняться с учетом характеристики и схемы передачи пакетированных данных.
Что касается фиг.2, на ней ссылочная позиция 211 обозначает структуру сформированных пакетированных данных, и структура данных состоит из множества интервалов ВКЛЮЧЕНО и интервалов ВЫКЛЮЧЕНО. Интервалы ВКЛЮЧЕНО являются интервалами пакетного сигнала, в которых формируются пакетированные данные или поток обмена информацией, тогда как интервалы ВЫКЛЮЧЕНО представляют собой интервалы ожидания, в которых поток обмена информацией не формируется. Абонентский пункт и базовая станция выполняют смену состояния на неактивный режим и активный режим в соответствии с такой структурой формирования потока обмена информацией, таким образом снижая до минимума потребляемую мощность абонентского пункта и сокращая радиопомехи между сигналами канала.
Далее ссылочная позиция 213 обозначает структуру смены состояния (или изменения режима) базовой станции и абонентского пункта, и структура смены состояния состоит из множества активных режимов и неактивных режимов. Активные режимы относятся к состояниям, в которых поток обмена информацией фактически формируется, и в этих состояниях выполняется фактическая передача/прием пакетированных данных между базовой станцией и абонентским пунктом. В противоположность этому, неактивные режимы относятся к состояниям, в которых поток обмена информацией не формируется, и в этих состояниях фактическая передача/прием пакетированных данных между базовой станцией и абонентским пунктом не выполняется.
Ссылочная позиция 215 обозначает структуру уровня мощности абонентского пункта (УРОВЕНЬ МОЩНОСТИ АП), и как иллюстрируется, если уровень мощности абонентского пункта для активного режима определен как 'K', уровень мощности абонентского пункта для неактивного режима становится равным 'М'. При сравнении уровня K мощности абонентского пункта для активного режима с уровнем М мощности абонентского пункта для неактивного режима видно, что величина M значительно меньше, чем величина K. То есть в неактивном режиме используется минимальная мощность, поскольку передача/прием пакетированных данных не выполняется.
Теперь будет сделано описание схем, предлагаемых в настоящее время в системе связи 802.16e IEEE, для поддерживания действия в неактивном режиме, которое включает в себя следующие предварительные условия.
Для выполнения смены состояния на неактивный режим, абонентский пункт должен принять подтверждение смены состояния от базовой станции, а базовая станция должна иметь возможность осуществлять операцию использования буферного устройства или отбрасывания передаваемых пакетированных данных при разрешении абонентскому пункту выполнять смену состояния на неактивный режим.
Кроме того, базовая станция должна информировать абонентский пункт о существовании передаваемых пакетированных данных в течение интервала прослушивания абонентского пункта, и на этой стадии абонентский пункт должен выйти из неактивного режима и определить, имеются ли пакетированные данные, подлежащие передаче от базовой станции непосредственно на абонентский пункт. Ниже будет сделано подробное описание "интервала прослушивания".
Если определено, что имеются пакетированные данные, подлежащие передаче от базовой станции непосредственно на абонентский пункт, абонентский пункт выполняет смену состояния на активный режим, чтобы принять пакетированные данные от базовой станции. В противоположность этому, если определено, что нет пакетированных данных, подлежащих передаче от базовой станции непосредственно на абонентский пункт, абонентский пункт возвращается в неактивный режим.
Теперь будет сделано описание параметров, необходимых для поддержания действия в неактивном режиме и в активном режиме.
(1) Неактивный интервал
Неактивный интервал запрашивается абонентским пунктом и назначается базовой станцией по запросу абонентского пункта. Неактивный интервал представляет собой временной интервал с момента времени, когда абонентский пункт выполнил смену состояния на неактивный режим, до момента времени, когда он выполняет смену состояния обратно на активный режим. В результате, неактивный интервал определяется как время, в течение которого абонентский пункт остается в неактивном режиме.
Абонентский пункт может постоянно оставаться в неактивном режиме даже после неактивного интервала. В этом случае абонентский пункт обновляет неактивный интервал, выполняя экспоненциально возрастающий алгоритм с использованием предварительно определенных минимального окна (MIN-WINDOW) и максимального окна (MAX-WINDOW).
Здесь величина минимального окна представляет минимальную величину неактивного интервала, тогда как величина максимального окна представляет максимальную величину неактивного интервала. Кроме того, величина минимального окна и величина максимального окна представлены количеством кадров, и обе назначаются базовой станцией. Эти величины будут описаны ниже.
(2) Интервал прослушивания
Интервал прослушивания запрашивается абонентским пунктом и назначается базовой станцией по запросу абонентского пункта. Интервал прослушивания представляет собой временной интервал, в течение которого абонентский пункт принимает сообщения нисходящей линии связи, типа сообщения индикации потока обмена информацией (TRF_IND), синхронно с сигналом нисходящей линии связи от базовой станции после того, как он выйдет из неактивного режима, в течение короткого периода времени.
Здесь сообщение индикации потока обмена информацией является сообщением о потоке обмена информацией, подлежащем передаче на абонентский пункт (то есть сообщением, указывающим на присутствие пакетированных данных), и его подробное описание будет сделано ниже. Абонентский пункт определяет, оставаться ли в активном режиме или выполнять смену состояния обратно в неактивный режим, в соответствии со значением сообщения индикации потока обмена информацией.
(3) Алгоритм обновления неактивного интервала
Если абонентский пункт выполняет смену состояния на неактивный режим, он определяет неактивный интервал, рассматривая предварительно определенную величину минимального окна, как минимальный цикл неактивного режима. После истечения неактивного интервала, абонентский пункт выходит из неактивного режима на время интервала прослушивания, чтобы определить, имеются ли пакетированные данные, подлежащие передаче от базовой станции. Если определено, что пакетированных данных, подлежащих передаче от базовой станции, нет, абонентский пункт устанавливает неактивный интервал на величину в два раза больше, чем предыдущий неактивный интервал, и постоянно остается в неактивном режиме.
Например, если величина минимального окна составляет '2', абонентский пункт устанавливает неактивный интервал на 2 кадра, и затем остается в неактивном режиме в течение 2 кадров. После истечения 2 кадров, абонентский пункт выходит из неактивного режима и определяет, принято ли сообщение индикации потока обмена информацией.
Если определено, что сообщение индикации потока обмена информацией не принято, то есть, если определено, что нет пакетированных данных, передаваемых от базовой станции на абонентский пункт, абонентский пункт устанавливает неактивный интервал на 4 кадра (два раза по 2 кадра), и затем остается в неактивном режиме в течение 4 кадров.
Таким образом, неактивный интервал увеличивается от величины минимального окна до величины максимального окна, и алгоритм для обновления неактивного интервала становится алгоритмом обновления неактивного интервала.
Теперь будет сделано описание сообщений, в настоящее время определяемых в системе связи 802.16e IEEE, которая поддерживает действия в неактивном режиме и в активном режиме.
(1) Сообщение (SLP_REQ) с запросом неактивного режима
Сообщение с запросом неактивного режима передается от абонентского пункта на базовую станцию и используется абонентским пунктом в создании запроса смены состояния на неактивный режим. Сообщение с запросом неактивного режима включает в себя параметры, или информационные элементы (ИЭ), необходимые абонентскому пункту для действия в неактивном режиме, и сообщение с запросом неактивного режима имеет формат, иллюстрируемый ниже в таблице 1.
(формат сообщения SLP-REQ)
(тип сообщения администрирования=45)
Сообщение с запросом неактивного режима представляет собой заранее определенное сообщение, которое передается на основании ИД (идентификатора) соединения (ИДС) абонентского пункта, и каждый из информационных элементов сообщения с запросом неактивного режима, показанных в таблице 1, будет описан ниже.
MANAGEMENT MESSAGE TYPE (тип сообщения администрирования) является информацией, указывающей тип сообщения текущей передачи, а MANAGEMENT MESSAGE TYPE=45 указывает на сообщение с запросом неактивного режима.
Значение MIN-WINDOW указывает значение начала, запрашиваемое для неактивного интервала (измеряемого в кадрах), тогда как значение MAX-WINDOW указывает значение останова, запрашиваемое для неактивного интервала (измеряемого в кадрах). То есть, как описано в связи с алгоритмом обновления неактивного интервала, неактивный интервал может обновляться в пределах величины между значением минимального окна (MIN-WINDOW) и значением максимального окна (MAX-WINDOW).
LISTENING INTERVAL (интервал прослушивания) указывает требуемый интервал прослушивания (измеряемый в кадрах). LISTENING INTERVAL также представлен числом кадров.
(2) Ответное сообщение о неактивном режиме (SLP_RSP)
Ответным сообщением о неактивном режиме является ответное сообщение на сообщение с запросом неактивного режима, и используется как сообщение, указывающее, утверждать или отклонять смену состояния на неактивный режим, запрашиваемую абонентским пунктом, или используется как сообщение, указывающее незапрашиваемую команду.
Подробное описание ответного сообщения о неактивном режиме, используемого как сообщение, указывающее незапрашиваемую команду, будет сделано позже. Ответное сообщение о неактивном режиме включает в себя информационные элементы, необходимые абонентскому пункту для действия в неактивном режиме, и ответное сообщение о неактивном режиме имеет формат, показанный ниже в таблице 2.
(формат сообщения SLP-RSP)
(тип сообщения администрирования=46)
(утвержденный неактивный режим)
1: SLEEP-MODE REQUEST APPROVED (запрос неактивного режима утвержден)
(если (утвержденный неактивный
режим==0))
(интервал прослушивания)
Ответным сообщением о неактивном режиме также является заранее определенное сообщение, которое передается на основании ИД соединения абонентского пункта, и ниже будет описан каждый из информационный элементов ответного сообщения о неактивном режиме, показанных в таблице 2.
MANAGEMENT MESSAGE TYPE является информацией, указывающей тип сообщения о текущей передаче, а MANAGEMENT MESSAGE TYPE = 46 указывает на ответное сообщение о неактивном режиме.
Значение SLEEP-APPROVED (утвержденный неактивный режим) выражено с помощью 1 бита, и SLEEP-APPROVED=0 указывает, что запрос смены состояния на неактивный режим отклонен (SLEEP-MODE REQUEST DENIRD), тогда как SLEEP-APPROVED=1 указывает, что запрос смены состояния на неактивный режим утвержден (SLEEP-MODE REQUEST APPROVED). Между тем, для значения SLEEP-APPROVED=0 имеется зарезервированное поле из 7 битов, а для значения SLEEP-APPROVED=1 имеется поле START-TIME (начальное время) из 7 битов, поле MIN-WINDOW из 6 битов, поле MAX-WINDOW из 10 битов и поле LISTENING INTERVAL из 8 битов.
Здесь значение START-TIME указывает количество требуемых кадров до тех пор, пока абонентский пункт не введет первый неактивный интервал, исключая кадр, для которого было принято ответное сообщение о неактивном режиме. То есть абонентский пункт выполняет смену состояния на неактивный режим после истечения кадров, соответствующих значению START-TIME, начиная в следующем кадре после кадра, для которого было принято ответное сообщение о неактивном режиме.
Значение MIN-WINDOW указывает значение начала для неактивного интервала (измеряемого в кадрах), тогда как значение MAX-WINDOW указывает значение останова для неактивного интервала (измеряемое в кадрах). LISTENING INTERVAL указывает величину для LISTENING INTERVAL (измеряемую в кадрах).
(3) Сообщение (TRF_IND) индикации потока обмена информацией
Сообщение индикации потока обмена информацией передается на абонентский пункт базовой станцией в течение интервала прослушивания и используется, чтобы указывать присутствие пакетированных данных, которые должны передаваться на абонентский пункт базовой станцией. Сообщение индикации потока обмена информацией имеет формат, показанный ниже в таблице 3.
(формат сообщения TRF-IND)
(тип сообщения администрирования=47)
(перечень положительной индикации)
(поток обмена информацией адресован АП)
(положительный номер)
(для (i=0; i<положительный номер; i++))
Сообщение индикации потока обмена информацией, в отличие от сообщения с запросом неактивного режима и ответного сообщения о неактивном режиме, является широковещательным сообщением, передаваемым на основании широковещательной рассылки. Сообщение индикации потока обмена информацией является сообщением, указывающим присутствие/отсутствие пакетированных данных, подлежащих передаче от базовой станции на конкретный абонентский пункт, и абонентский пункт декодирует переданное посредством широковещательной рассылки сообщение индикации потока обмена информацией в течение интервала прослушивания и определяет, выполнять ли смену состояния на активный режим или поддерживать неактивный режим.
Если абонентский пункт определяет, что он должен выполнить смену состояния на активный режим, абонентский пункт анализирует кадровую синхронизацию. Если порядковый номер анализируемого кадра не является идентичным ожидаемому порядковому номеру кадра, абонентский пункт может выполнить повторную передачу запроса относительно потерянных пакетированных данных в активном режиме. Иначе, если абонентский пункт не может принять сообщение индикации потока обмена информацией в течение интервала прослушивания, или если сообщение индикации потока обмена информацией, хотя и принято, не включает в себя POSITIVE INDICATION (положительную индикацию), абонентский пункт возвращается в неактивный режим.
Каждый из информационных элементов сообщения индикации потока обмена информацией, показанных в таблице 3, будет описан ниже. MANAGEMENT MESSAGE TYPE (тип сообщения администрирования) является информацией, указывающей тип сообщения текущей передачи, а MANAGEMENT MESSAGE TYPE=47 указывает сообщение индикации потока обмена информацией. POSITIVE_INDICATION_LIST (перечень положительной индикации) включает в себя номер NUM-POSITIVE (положительный номер) положительных абонентов и ИД соединения (ИДС) каждого из положительных абонентов. То есть POSITIVE_INDICATION_LIST указывает количество абонентов, которым должны передаваться пакетированные данные, и их ИД соединения.
Фиг.3 представляет диаграмму потока сигналов, иллюстрирующую процедуру выполнения смены состояния на неактивный режим абонентским пунктом по запросу абонентского пункта, предлагаемую в системе связи 802.16e IEEE.
Что касается фиг.3, на ней на этапе 311 абонентский пункт 300 передает сообщение с запросом неактивного режима на базовую станцию 350, когда он желает выполнить смену состояния на неактивный режим. Сообщение с запросом неактивного режима включает в себя информационные элементы, описанные в связи с таблицей 1. После приема сообщения с запросом неактивного режима от абонентского пункта 300, базовая станция 350 определяет, разрешить ли абонентскому пункту 300 выполнить смену состояния на неактивный режим, принимая во внимание текущие условия абонентского пункта 300 и базовой станции 350, и на этапе 313 передает ответное сообщение о неактивном режиме на абонентский пункт 300 в соответствии с результатом определения.
Здесь базовая станция 350 определяет, разрешить ли абонентскому пункту 300 выполнить смену состояния на неактивный режим, принимая во внимание присутствие/отсутствие пакетированных данных, подлежащих передаче на абонентский пункт 300. Как описано в связи с таблицей 2, если базовая станция 350 определяет утвердить смену состояния на неактивный режим, она устанавливает SLEEP-APPROVED на '1', тогда как если базовая станция 350 определяет отклонить смену состояния на неактивный режим, она устанавливает SLEEP-APPROVED на '0'. Информационные элементы, включенные в ответное сообщение о неактивном режиме, иллюстрируются в таблице 2.
После приема ответного сообщения о неактивном режиме от базовой станции 350, абонентский пункт 300 анализирует значение SLEEP-APPROVED, включенное в принятое ответное сообщение о неактивном режиме, и если он определяет в результате анализа, что абонентскому пункту 300 разрешено выполнить смену состояния на неактивный режим, абонентский пункт 300 на этапе 315 выполняет смену состояния на неактивный режим. Однако, если значение SLEEP-APPROVED, включенное в ответное сообщение о неактивном режиме, указывает отклонение смены состояния на неактивный режим, абонентский пункт 300 сохраняет текущий режим, то есть активный режим.
Кроме того, поскольку он выполняет смену состояния на неактивный режим, абонентский пункт 300 считывает соответствующие информационные элементы из ответного сообщения о неактивном режиме и выполняет соответствующее действие в неактивном режиме.
Фиг.4 представляет диаграмму потока сигналов, иллюстрирующую процедуру выполнения смены состояния на неактивный режим абонентским пунктом под управлением базовой станции, предлагаемую в системе связи 802.16e IEEE.
Прежде чем привести описание фиг.4, следует отметить, что система связи 802.16е IEEE предлагает способ использования ответного сообщения о неактивном режиме как сообщение, указывающее незапрашиваемую команду. Здесь выражение "незапрашиваемая команда" означает, что абонентский пункт действует по команде, или под управлением базовой станции даже притом, что от абонентского пункта нет отдельного запроса, и в примере на фиг. 4, абонентский пункт выполняет смену состояния на неактивный режим в соответствии с незапрашиваемой командой.
Рассмотрим фиг.4, на которой базовая станция 450 передает ответное сообщение о неактивном режиме на абонентский пункт 400 на этапе 411. Ответное сообщение о неактивном режиме включает в себя информационные элементы, описанные в связи с таблицей 2. После приема ответного сообщения о неактивном режиме от базовой станции 450 абонентский пункт 400 анализирует значение SLEEP-APPROVED, включенное в принятое ответное сообщение о неактивном режиме, и, если значение SLEEP-APPROVED указывает подтверждение смены состояния на неактивный режим, абонентский пункт 400 на этапе 413 выполняет смену состояния на неактивный режим.
На фиг.4, поскольку ответное сообщение о неактивном режиме используется как сообщение незапрашиваемой команды, значение SLEEP-APPROVED выражено только с помощью '1'. Кроме того, поскольку он выполняет смену состояния на неактивный режим, абонентский пункт 400 считывает соответствующие информационные элементы из ответного сообщения о неактивном режиме и выполняет соответствующее действие в неактивном режиме.
Фиг.5 представляет диаграмму потока сигналов, иллюстрирующую процедуру выполнения смены состояния на активный режим абонентским пунктом под управлением базовой станции, предлагаемую в системе связи 802.16e IEEE.
Рассмотрим фиг.5, на которой, если сформирован поток обмена информацией или пакетированные данные, подлежащие передаче на абонентский пункт 500, базовая станция 550 на этапе 511 передает на абонентский пункт 500 сообщение индикации потока обмена информацией.
Здесь сообщение индикации потока обмена информацией включает в себя информационные элементы, описанные в связи с таблицей 3. После приема сообщения индикации потока обмена информацией от базовой станции 550 абонентский пункт 500 определяет, существует ли в сообщении индикации потока обмена информацией POSITIVE INDICATION. Если POSITIVE INDICATION существует, абонентский пункт 500 считывает ИД соединения, включенный в сообщение индикации потока обмена информацией, и определяет, является ли считываемый ИД соединения идентичным его собственному ИД соединения.
Если определено, что ИД соединения, включенный в сообщение индикации потока обмена информацией, является идентичным его собственному ИД соединения, абонентский пункт 500 на этапе 513 выполняет смену состояния из текущего режима, то есть неактивного режима, на активный режим.
До сих пор описание выполнялось относительно действий в неактивном режиме, предлагаемых в современной системе связи 802.16e IEEE. Далее ниже будут описаны недостатки описанных выше действий в неактивном режиме.
(1) Пакетированные данные, передаваемые в сети, могут испытывать задержку передачи сигналов, обусловленную неустойчивой синхронизацией и использованием буферного устройства узла, и базовая станция может позволять абонентскому пункту выполнять смену состояния на неактивный режим для балансирования сетевой загрузки и увеличения пропускной способности системы.
Современная система связи 802.16е IEEE предлагает способ, в котором базовая станция, как изложено выше, позволяет абонентскому пункту выполнять смену состояния на неактивный режим, используя сообщение незапрашиваемой команды (например, ответное сообщение о неактивном режиме). Однако, поскольку смена состояния на неактивный режим абонентским пунктом на основании сообщения незапрашиваемой команды представляет одностороннюю операцию базовой станции, имеется необходимость в ответном сообщении для абонентского пункта.
(2) Если происходит ошибка в то время, как абонентский пункт выполняет смену состояния из неактивного режима на активный режим, может происходить фатальная потеря пакетированных данных из-за проблемы использования буферного устройства на стороне базовой станции.
Современная система связи 802.16е IEEE, как описано выше, осуществляет операцию управления так, чтобы базовая станция передавала сообщение индикации потока обмена информацией на абонентский пункт, и абонентский пункт выполнял смену состояния из неактивного режима на активный режим. Однако, поскольку смена состояния из неактивного режима на активный режим представляет собой также однонаправленную операцию базовой станции, имеется необходимость в ответном сообщении для абонентского пункта.
Теперь будет сделано подробное описание причины, почему необходимо ответное сообщение для сообщения индикации потока обмена информацией.
Когда передаваемые пакетированные данные сформированы, базовая станция передает сообщение индикации потока обмена информацией на абонентский пункт, и, когда она передает сообщение индикации потока обмена информацией, базовая станция определяет, что абонентский пункт выполнил смену состояния из неактивного режима на активный режим. Однако, когда абонентский пункт не в состоянии принимать сообщение индикации потока обмена информацией из-за ошибки в передаче, абонентский пункт остается в неактивном режиме.
На этой стадии, поскольку базовая станция определяет, что абонентский пункт выполнил смену состояния на активный режим, даже притом, что базовая станция передала пакетированные данные на абонентский пункт, абонентский пункт постоянно остается в неактивном режиме, как описано выше. Поэтому абонентский пункт не может принимать пакетированные данные, передаваемые базовой станцией. В результате, пакетированные данные, переданные базовой станцией, потеряны. Поэтому базовая станция запрашивает ответное сообщение для переданного сообщения индикации потока обмена информацией.
(3) Когда абонентский пункт теряет порядковый номер принятых пакетированных данных или теряет принятые пакетированные данные после того, как он выполнил смену состояния из неактивного режима на активный режим, базовая станция должна повторно передать на абонентский пункт потерянные пакетированные данные. На этой стадии, чтобы определить, действительно ли пакетированные данные потеряны, необходимо запросить повторную передачу потерянных пакетированных данных, выполняя переупорядочение последовательности на канальном уровне, и происходит относительная задержка, вызванная повторной передачей пакетированных данных, приводя к снижению эффективности передачи пакетированных данных.
Между тем, абонентский пункт в неактивном режиме устанавливает неактивный интервал, начинающийся с величины минимального окна, и после истечения неактивного интервала абонентский пункт определяет, имеются ли какие-нибудь пакетированные данные, подлежащие передаче на сам абонентский пункт, основываясь на сообщении индикации потока обмена информацией, переданном от базовой станции в течение интервала прослушивания. Если в результате анализа сообщения индикации потока обмена информацией для абонентского пункта определено, что нет пакетированных данных, подлежащих передаче непосредственно на абонентский пункт, абонентский пункт устанавливает неактивный интервал на величину, превышающую в два раза предыдущий неактивный интервал, и постоянно остается в неактивном режиме. Когда нет пакетированных данных, подлежащих непрерывной передаче, в то время как такая процедура повторяется, неактивный интервал достигает величины максимального окна.
До сих пор никакое определение не было дано действию, которое абонентский пункт должен выполнять, когда неактивный интервал достигает величины максимального окна. Поэтому имеется потребность в эффективном плане для абонентского пункта или базовой станции, в котором учитывается среда передачи пакетированных данных, когда величина неактивного интервала абонентского пункта достигает величины максимального окна.
Раскрытие изобретения
Поэтому целью настоящего изобретения является обеспечить способ установления неактивного интервала в коммуникационной системе широкополосного беспроводного доступа.
Другой целью настоящего изобретения является обеспечить в коммуникационной системе широкополосного беспроводного доступа способ установления неактивного интервала для поддерживания величины максимального окна, когда неактивный интервал достигает величины максимального окна.
Дополнительной целью настоящего изобретения является обеспечить в коммуникационной системе широкополосного беспроводного доступа способ установления неактивного интервала для назначения и применения предварительно назначенной величины минимального окна, когда неактивный интервал достигает величины максимального окна.
Еще одной целью настоящего изобретения является обеспечить в коммуникационной системе широкополосного беспроводного доступа способ установления неактивного интервала для посылки запроса новой величины окна на базовую станцию и приема новой величины окна, когда неактивный интервал достигает величины максимального окна.
Согласно одному аспекту настоящего изобретения в коммуникационной системе широкополосного беспроводного доступа, имеющей неактивный режим, в котором нет данных, подлежащих передаче или приему абонентским пунктом на/от базовой станции, и активный режим, в котором имеются данные, подлежащие передаче или приему абонентским пунктом на/от базовой станции, обеспечен способ установления абонентским пунктом следующего неактивного режима после того, как неактивный интервал между начальным временем неактивного режима и начальным временем активного режима достиг заданной величины максимального окна, причем способ содержит этапы: приема сообщения индикации потока обмена информацией, указывающего на отсутствие данных, подлежащих передаче от базовой станции после начального времени активного режима; передачи сообщения с запросом неактивного режима на базовую станцию; приема ответного сообщения на сообщение с запросом неактивного режима от базовой станции; и действия в следующем неактивном режиме.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения, в коммуникационной системе широкополосного беспроводного доступа, имеющей неактивный режим, в котором нет данных, подлежащих передаче или приему абонентским пунктом на/от базовой станции, и активный режим, в котором имеются данные, подлежащие передаче или приему абонентским пунктом на/от базовой станции, обеспечен способ установления абонентским пунктом следующего неактивного режима после того, как неактивный интервал между начальным временем неактивного режима и начальным временем активного режима достиг заданной величины максимального окна, причем способ содержит этапы: приема сообщения индикации потока обмена информацией, указывающего на отсутствие данных, подлежащих передаче от базовой станции после начального времени активного режима; и установления неактивного интервала для следующего неактивного режима на величину максимального окна, и затем действия в следующем неактивном режиме.
Согласно другому дополнительному аспекту настоящего изобретения, в коммуникационной системе широкополосного беспроводного доступа, имеющей неактивный режим, в котором нет данных, подлежащих передаче или приему абонентским пунктом на/от базовой станции, и активный режим, в котором имеются данные, подлежащие передаче или приему абонентским пунктом на/от базовой станции, обеспечен способ установления абонентским пунктом следующего неактивного режима после того, как неактивный интервал между начальным временем неактивного режима и начальным временем активного режима достиг заданной величины максимального окна, причем способ содержит этапы: приема сообщения индикации потока обмена информацией, указывающего на отсутствие данных, подлежащих передаче от базовой станции после начального времени активного режима; и установления неактивного интервала для следующего неактивного режима на величину минимального окна, и затем действия в следующем неактивном режиме.
Краткое описание чертежей
Вышеупомянутые и другие цели, признаки и преимущества настоящего изобретения поясняются с помощью нижеследующего подробного описания, приведенного совместно с прилагаемыми чертежами, на которых:
фиг.1 - схема, схематично иллюстрирующая конфигурацию коммуникационной системы широкополосного беспроводного доступа МОЧРК/МДОЧРК;
фиг.2 - диаграмма, схематично иллюстрирующая действие в неактивном режиме, предлагаемое в системе связи 802.16e IEEE;
фиг.3 - диаграмма потока сигналов, иллюстрирующая процедуру выполнения смены состояния на неактивный режим абонентским пунктом по запросу абонентского пункта, предлагаемую в системе связи 802.16e IEEE;
фиг.4 - диаграмма потока сигналов, иллюстрирующая процедуру выполнения смены состояния на неактивный режим абонентским пунктом под управлением базовой станции, предлагаемую в системе связи 802.16e IEEE;
фиг.5 - диаграмма потока сигналов, иллюстрирующая процедуру выполнения смены состояния на активный режим абонентским пунктом под управлением базовой станции, предлагаемую в системе связи 802.16e IEEE;
фиг.6 - схема, схематично иллюстрирующая конфигурацию коммуникационной системы широкополосного беспроводного доступа МОЧРК/МДОЧРК, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг.7 - диаграмма потока сигналов, иллюстрирующая процедуру поддерживания неактивного интервала на величине максимального окна, когда неактивный интервал достигает максимального окна, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг.8 - блок-схема, иллюстрирующая процедуру поддерживания неактивного интервала на величине максимального окна абонентским пунктом, когда неактивный интервал достигает величины максимального окна, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг.9 - диаграмма потока сигналов, иллюстрирующая процедуру установления неактивного интервала обратно на величину минимального окна, когда неактивный интервал достигает величины максимального окна, согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг.10 - блок-схема, иллюстрирующая процедуру установления неактивного интервала обратно на величину минимального окна абонентским пунктом, когда неактивный интервал достигает величины максимального окна, согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг.11 - диаграмма потока сигналов, иллюстрирующая процедуру запроса установления нового неактивного интервала, когда неактивный интервал достигает величины максимального окна, согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения; и
фиг.12 - блок-схема, иллюстрирующая процедуру запроса установления нового неактивного интервала абонентским пунктом, когда неактивный интервал достигает величины максимального окна, согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения.
Осуществление изобретения
Теперь будут подробно описаны несколько предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи. В последующем описании подробное описание включенных в него известных функций и конфигураций для краткости опущено.
Фиг.6 представляет схему, схематично иллюстрирующую конфигурацию коммуникационной системы широкополосного беспроводного доступа МОЧРК/МДОЧРК, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Прежде чем привести описание фиг. 6, следует отметить, что, как изложено выше, система связи 802.16е IEEE учитывает мобильность абонентского пункта (АП) в дополнение к характеристикам системы связи 802.16a IEEE, но никакие технические требования для системы связи предложены не были. Чтобы учитывать мобильность абонентского пункта в дополнение к характеристикам системы связи 802.16a IEEE, в системе связи 802.16е IEEE можно рассмотреть конфигурацию с множеством ячеек и передачу обслуживания абонентского пункта между множеством ячеек. Поэтому настоящее изобретение предлагает конфигурацию системы связи 802.16e IEEE, иллюстрируемую на фиг.6.
Система связи 802.16е IEEE представляет собой коммуникационную систему широкополосного беспроводного доступа (ШБД), использующую мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов (МОЧРК) и множественный доступ с ортогональным частотным разделением каналов (МДОЧРК) (в дальнейшем упоминаемую, как "коммуникационная система широкополосного беспроводного доступа МОЧРК/МДОЧРК"), и для удобства объяснения на фиг.6 полагается, что коммуникационная система широкополосного беспроводного доступа МОЧРК/МДОЧРК является примером системы связи 802.16e IEEE.
Рассмотрим фиг.6, на которой система связи 802.16е IEEE имеет конфигурацию с множеством ячеек (то есть имеет, например, ячейку 600 и ячейку 650) и состоит из базовой станции (БС) 610, управляющей ячейкой 600, базовой станции 640, управляющей ячейкой 650, и множества абонентских пунктов 611, 613, 630, 651 и 653.
Обмен сигналами между базовыми станциями 610 и 640 и связанными с ними абонентскими пунктами 611, 613, 630, 651 и 653 получают, используя технологию МОЧРК/МДОЧРК. Среди абонентских пунктов 611, 613, 630, 651 и 653, абонентский пункт 630 расположен в граничной области, или области передачи обслуживания, между ячейкой 600 и ячейкой 650. Поэтому для поддерживания мобильности абонентского пункта 630 необходимо поддерживать передачу обслуживания абонентского пункта 630.
Как описано в связи с фиг.6, поскольку система связи 802.16е IEEE рассматривает мобильность абонентского пункта в дополнение к характеристикам системы связи 802.16a IEEE, потребляемая мощность абонентского пункта становится важным фактором для всей системы. Поэтому для снижения до минимума потребляемой мощности абонентского пункта были предложены действие в неактивном режиме и соответствующее действие в активном режиме между абонентским пунктом и базовой станцией.
Однако при действии в неактивном режиме и действии в активном режиме, предлагаемом в современной системе связи 802.16e IEEE, не существует способа управления для действия после того, как неактивный интервал достигает величины максимального окна.
В соответствии с настоящим изобретением способ установления неактивного интервала включает в себя способ постоянного поддерживания величины максимального окна в качестве величины неактивного интервала и способ постоянного повторения операции установления величины неактивного интервала на величину минимального окна, и затем увеличения величины неактивного интервала до величины максимального окна. Кроме того, способ установления неактивного интервала может включать в себя способ передачи сообщения с запросом неактивного режима для установления нового неактивного интервала, когда величина неактивного интервала достигает величины максимального окна.
Настоящее изобретение обеспечивает три варианта осуществления способа установления неактивного интервала. Эти три варианта осуществления описаны ниже со ссылкой на фиг.7-12.
Первый вариант осуществления
В качестве первого варианта осуществления настоящего изобретения, теперь ниже со ссылкой на фиг.7 и 8, будет описан способ поддерживания величины неактивного интервала на величине максимального окна (MAX-WINDOW).
В общем, когда абонентский пункт принимает отрицательный сигнал в сообщении индикации потока обмена информацией в пределах интервала прослушивания после перехода в активный режим после истечения неактивного интервала в неактивном режиме, абонентский пункт переходит обратно в неактивный режим.
Если абонентский пункт переходит обратно в неактивный режим без передачи/приема данных после выхода из неактивного режима, существует высокая вероятность того, что в течение некоторого времени передаваемых данных не будет. Тогда неактивный интервал постепенно увеличивается на основании удвоения, достигая максимального размера окна, предварительно обозначенного базовой станцией. Поэтому первый вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает способ постоянного поддерживания неактивного интервала на величине максимального окна.
Изменение в режиме между абонентским пунктом и базовой станцией и изменение в неактивном интервале, основанные на таком способе, иллюстрируются на фиг.7.
Рассмотрим фиг.7, на которой абонентский пункт 711 в неактивном режиме 715 устанавливает неактивный интервал на максимальное окно 717, и после истечения максимального окна 717, в активном режиме 719 принимает сообщение 721 индикации потока обмена информацией от базовой станции 713.
Между тем, если абонентский пункт 711 принимает отрицательный сигнал через сообщение 721 индикации потока обмена информацией, поскольку нет данных, которые должны передаваться базовой станцией 713, абонентский пункт 711 и базовая станция 713 переходят обратно в неактивный режим 723. На этой стадии согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения неактивный интервал сохраняет максимальное окно 725 предыдущего неактивного интервала.
Таким же образом абонентский пункт 711, который перешел обратно в неактивный режим 723, переходит в активный режим 727 после истечения неактивного интервала (то есть величины максимального окна) и снова анализирует сообщение индикации потока обмена информацией.
Если абонентский пункт 711 принимает отрицательный сигнал 729 через сообщение индикации потока обмена информацией, абонентский пункт 711 переходит обратно в неактивный режим 731 и постоянно сохраняет неактивный интервал на максимальном окне 733, как описано выше.
В результате, поскольку неактивный интервал достиг величины максимального окна, установленной базовой станцией 713, неактивный интервал больше не увеличивается, и неактивный интервал фиксируется на величине максимального окна до тех пор, пока абонентский пункт 711 не примет от базовой станции 713 положительный сигнал через сообщение индикации потока обмена информацией.
Фиг.8 представляет блок-схему, иллюстрирующую процедуру обработки абонентским пунктом 711 согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения. Что касается фиг. 8, на ней абонентский пункт 711 на этапе 811 вводит неактивный режим после установления неактивного интервала на величину максимального окна. На этой стадии текущий кадр неактивного режима заново устанавливается на '0', а на этапе 815 величина текущего кадра неактивного режима увеличивается на единицу каждый раз, когда порядковый номер кадра увеличивается на единицу. Величина текущего кадра неактивного режима означает величину, подсчитываемую с помощью кадра после того, как абонентский пункт 711 переходит в неактивный режим. Поэтому величина текущего кадра неактивного режима подсчитывается до тех пор, пока она не достигает неактивного интервала, и затем устанавливается обратно на '0'.
Между тем, когда величина текущего кадра неактивного режима на этапе 813 достигает неактивного интервала, абонентский пункт 711 переходит в активный режим и на этапе 817 принимает сигнал, передаваемый базовой станцией 713.
На этой стадии абонентский пункт 711 может принимать сообщение индикации потока обмена информацией от базовой станции 713, и сообщение индикации потока обмена информацией включает в себя информацию (отрицательную или положительную информацию), указывающую на присутствие/отсутствие данных, подлежащих передаче базовой станцией 713 на абонентский пункт 711.
Если имеются данные, подлежащие передаче базовой станцией 713 на абонентский пункт 711, то есть, если на этапе 819 в сообщение индикации потока обмена информацией включена положительная информация, абонентский пункт 711 сохраняет активный режим и на этапе 821 обменивается данными с базовой станцией 713.
В противоположность этому, если в сообщение индикации потока обмена информацией включено отрицательное сообщение, абонентский пункт 711 на этапе 823 переходит обратно в неактивный режим. В этом состоянии, поскольку величина неактивного интервала достигла величины максимального окна, хотя абонентский пункт 711 переходит обратно в неактивный режим, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения он сохраняет неактивный интервал на величине максимального окна (этап 823).
Поэтому, хотя текущий кадр неактивного режима увеличивается с '0' до максимального окна, абонентский пункт 711 удерживает неактивный режим и постоянно сохраняет неактивный интервал на величине максимального окна, пока он не примет положительную информацию через сообщение индикации потока обмена информацией в активном режиме из-за присутствия данных, подлежащих передаче базовой станцией 713.
Таким же образом, в тех случаях, когда на этапе 825 величина текущего кадра неактивного режима не достигла неактивного интервала или максимального окна, абонентский пункт 711 на этапе 827 увеличивает величину текущего кадра неактивного режима на единицу каждый раз, когда проходит кадр. Однако когда величина текущего кадра неактивного режима достигает неактивного интервала, абонентский пункт 711 повторяет процесс перехода в активный режим и анализа сообщения индикации потока обмена информацией, переданного от базовой станции 713.
Например, предположим, что величина минимального окна составляет 2 мс, величина максимального окна составляет 5 секунд, и абонентский пункт 711 постоянно принимает отрицательную информацию через сообщение индикации потока обмена информацией из-за отсутствия данных, подлежащих передаче от базовой станции 713. В этом случае, когда первоначально происходит переход в неактивный режим, неактивный интервал становится равным 2 мс, а после этого неактивный интервал увеличивается до 4 мс, 8 мс, 16 мс, ···, на основании удвоения. Когда неактивный интервал, постепенно увеличивающийся таким образом, достигает 5 секунд, тогда неактивный интервал постоянно поддерживается равным 5 секундам.
То есть согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения, если абонентский пункт 711 переходит обратно в неактивный режим после того, как неактивный интервал достиг величины максимального окна, неактивный интервал постоянно сохраняет величину максимального окна.
Такой способ можно модифицировать. Модифицированный способ может возвращать неактивный интервал в исходное состояние, если величина максимального окна повторяется предварительно определенное количество раз, вместо того чтобы постоянно устанавливать неактивный интервал на величину максимального окна.
Например, если неактивный интервал сохраняется, как максимальное окно, пять раз после того, как неактивный интервал достиг величины максимального окна, неактивный интервал может быть возвращен в исходное состояние к величине между минимальным окном и максимальным окном. Этот способ может быть более эффективен во время нерегулярной передачи потока обмена информацией.
Второй вариант осуществления
В качестве второго варианта осуществления настоящего изобретения, способ повторения процесса увеличения неактивного интервала до величины максимального окна после установления неактивного интервала на величину минимального окна (MIN-WINDOW) описан со ссылкой на фиг.9 и 10.
Когда нет передаваемых данных, базовая станция передает на абонентский пункт сообщение индикации потока обмена информацией, включающее отрицательную информацию, и абонентский пункт, принимающий сообщение, постоянно остается в неактивном режиме. Однако, поскольку данные, подлежащие передаче базовой станцией, не являются данными в реальном масштабе времени, данные имеют случайную характеристику по частоте появления.
Поэтому можно рассмотреть способ устанавливания неактивного интервала на минимальное окно, когда неактивный интервал достигает максимального окна, и затем увеличения неактивного интервала на основании удвоения.
Фиг.9 представляет схему, иллюстрирующую процедуру установления неактивного интервала обратно на величину минимального окна, когда неактивный интервал достигает величины максимального окна, согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.
На фиг.9 полагается, что абонентский пункт 911, который перешел в неактивный режим, имеет неактивный интервал с величиной максимального окна. Поэтому абонентский пункт 911, который перешел в неактивный режим 915, переходит в активный режим 919 после истечения величины 917 максимального окна, и затем принимает сообщение 921 индикации потока обмена информацией от базовой станции 913. Как изложено выше, сообщение индикации потока обмена информацией, передаваемое базовой станцией 913, включает в себя положительную или отрицательную информацию, указывающую на присутствие/отсутствие передаваемых данных.
Если абонентский пункт 911 выявляет отрицательную информацию из сообщения индикации потока обмена информацией, принятого в активном режиме, абонентский пункт 911 переходит обратно в неактивный режим 923. В этом случае должен быть установлен неактивный интервал абонентского пункта 911, и второй вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает способ установления неактивного интервала на величину минимального окна после того, как неактивный интервал достигает величины максимального окна. Поскольку величины максимального окна и минимального окна предварительно определены и сохраняются базовой станцией 913, как изложено выше, абонентскому пункту 911 эти величины известны заранее.
Поэтому, когда абонентский пункт 911 переходит обратно в неактивный режим после того, как неактивный интервал достиг величины максимального окна, неактивный интервал возвращается в исходное состояние к величине минимального окна, которая абонентскому пункту 911 уже известна 925. Когда неактивный интервал возвращается в исходное состояние к величине минимального окна и происходит переход в неактивный режим 923, абонентский пункт 911 удерживает неактивный режим на величине 925 минимального окна. После истечения времени продолжительности минимального окна абонентский пункт 911 переходит к активному режиму 927 и анализирует сообщение индикации потока обмена информацией, переданное базовой станцией 913 в позиции 929.
Если в принятое сообщение индикации потока обмена информацией включена отрицательная информация, происходит переход обратно в неактивный режим 931, поскольку нет данных, подлежащих передаче от базовой станции 913. В этом случае неактивный интервал в позиции 933 устанавливается на величину (2*MIN-WINDOW), которая составляет двойную величину минимального окна или предыдущего неактивного интервала.
Когда неактивный интервал установлен на величину, которая составляет двойную величину минимального окна, и имеет место переход в неактивный режим 931, абонентский пункт 911 удерживает неактивный режим в течение времени, соответствующего величине, которая составляет двойную величину 933 минимального окна. После истечения величины времени, которая составляет двойную величину минимального окна, абонентский пункт 911 переходит в активный режим 935 и анализирует сообщение индикации потока обмена информацией, переданное от базовой станции 913 в позиции 937.
Таким же образом, когда отрицательная информация включена в сообщение индикации потока обмена информацией, происходит переход обратно в неактивный режим 939, и процедура повторяется. Аналогичным образом, когда после истечения неактивного интервала сохраняется неактивный режим, неактивный интервал увеличивается в 4 раза, в 8 раз и в 16 раз относительно величины минимального окна. В результате, второй вариант осуществления повторяет процесс возврата неактивного интервала обратно к величине минимального окна, если от базовой станции 913 не принята положительная информация, пока неактивный интервал постепенно не увеличивается, достигая величины максимального окна.
Фиг.10 представляет блок-схему, иллюстрирующую действие, выполняемое абонентским пунктом согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения. Что касается фиг.10, на ней процесс, выполняемый до тех пор, пока начальный неактивный интервал не достигнет максимального окна, идентичен соответствующему процессу, описанному в связи с фиг.8. То есть, когда неактивный интервал абонентского пункта 911 в неактивном режиме на этапе 1011 устанавливается на величину максимального окна, на этапах 1013 и 1015 величина текущего кадра неактивного режима увеличивается на единицу от '0' до величины максимального окна каждый раз, когда проходит кадр.
Когда величина текущего кадра неактивного режима увеличивается, достигая неактивного интервала (или величины максимального окна), абонентский пункт 911 на этапе 1019 переходит в активный режим и анализирует сообщение индикации потока обмена информацией, принятое от базовой станции 913.
Если в результате анализа определено, что в принятое сообщение индикации потока обмена информацией включена положительная информация, это означает, что имеются данные, подлежащие передаче от базовой станции 913. В этом случае на этапе 1023 абонентский пункт 911 осуществляет связь с базовой станцией 913.
В противоположность этому, если в принятое сообщение индикации потока обмена информацией включена отрицательная информация, абонентский пункт 911 переходит обратно в неактивный режим и возвращает неактивный интервал в исходное состояние. Поскольку предыдущий неактивный интервал был установлен на величину максимального окна, следующий неактивный интервал устанавливается на величину минимального окна, как изложено выше, согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.
Величина K на этапе 1017 представляет переменную, которая установлена для увеличения неактивного интервала на основании удвоения каждый раз, когда неактивный режим повторяется, согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Поэтому после того, как величина K первоначально устанавливается на '0', величина K увеличивается на единицу каждый раз, когда неактивный интервал повторяется. В результате, на этапе 1025 неактивный интервал увеличивается в 2 раза, в 4 раза и в 8 раз относительно величины минимального окна.
Если величина текущего кадра неактивного режима на этапе 1029 увеличивается на единицу каждый раз, когда проходит кадр, достигая на этапе 1027 неактивного интервала, абонентский пункт 911 на этапе 1019 переходит в активный режим и принимает сообщение индикации потока обмена информацией от базовой станции 913. Если в принятое сообщение индикации потока обмена информацией включена отрицательная информация, абонентский пункт 911 постепенно увеличивает неактивный интервал на основании удвоения. Если неактивный интервал постоянно увеличивается, достигая величины максимального окна, абонентский пункт 911 возвращает неактивный интервал обратно на величину минимального окна и затем повторяет вышеупомянутый процесс.
Например, предположим, что величина минимального окна составляет 2 мс, величина максимального окна составляет 5 секунд, и абонентский пункт 911 постоянно принимает отрицательную информацию через сообщение индикации потока обмена информацией из-за отсутствия данных, подлежащих передаче от базовой станции 913. В этом случае, когда первоначально происходит переход в неактивный режим, неактивный интервал становится равным 2 мс, и после этого неактивный интервал увеличивается до 4 мс, 8 мс, 16 мс, ···, на основании удвоения. Когда неактивный интервал постепенно увеличивается, таким образом достигая 5 секунд, следующий неактивный интервал устанавливается обратно на величину минимального окна, равную 2 мс. После этого абонентский пункт 911 повторяет процесс увеличения неактивного интервала до 4 мс, 8 мс, 16 мс, ···, на основании удвоения. Когда неактивный интервал постепенно увеличивается, снова достигая величины максимального окна, неактивный интервал снова устанавливается обратно на величину минимального окна и увеличивается от нее таким же образом.
В итоге, второй вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает способ повторения процесса увеличения неактивного интервала от величины минимального окна, если, после того как неактивный интервал достигает величины максимального окна, происходит переход обратно в неактивный режим.
Третий вариант осуществления
В качестве третьего варианта осуществления настоящего изобретения будет описан способ возврата в исходное состояние неактивного интервала при новом сообщении, когда неактивный интервал достигает величины максимального окна, со ссылкой на фиг.11 и 12.
В нормальной ситуации неактивный интервал достигает максимального окна, когда нет данных, которые должны передаваться базовой станцией, тогда как неактивный интервал увеличивается на основании удвоения. В этом случае, поскольку частота, с которой абонентский пункт принимает данные, может значительно сокращаться, предпочтительно увеличивать величину минимального окна и величину максимального окна. То есть необходимо устанавливать новый неактивный интервал.
Фиг.11 представляет схему, иллюстрирующую процедуру запроса установления нового неактивного интервала абонентским пунктом посредством передачи сообщения с запросом неактивного режима, когда неактивный интервал достигает величины максимального окна. Как описано в первом и втором вариантах осуществления, абонентский пункт 1111 переходит в активный режим 1119 после того, как неактивный интервал достигает величины 1117 максимального окна, и затем переходит в режим 1127 неактивного режима, если из сообщения индикации потока обмена информацией TRF_IND 1121, принятого от базовой станции 1113, выявлена отрицательная информация.
В то время как в первом и втором вариантах осуществления абонентский пункт спонтанно возвращает неактивный интервал в исходное состояние, в третьем варианте осуществления абонентский пункт 1111 запрашивает возврат неактивного интервала в исходное состояние, передавая на базовую станцию 1113 сообщение SLP_REQ 1123 с запросом неактивного режима. После приема сообщения SLP_REQ 1123 с запросом неактивного режима от абонентского пункта 1111 базовая станция 1113 устанавливает соответствующий неактивный интервал и информирует абонентский пункт 1111 об установленном неактивном интервале через ответное сообщение SLP_RSP 1125 о неактивном режиме.
Тогда абонентский пункт 1111 удерживает неактивный режим 1127 в течение нового минимального окна (NEW MIN-WINDOW) 1129 неактивного интервала, включенного в принятое ответное сообщение 1125 о неактивном режиме, и затем переходит обратно в активный режим 1131. После перехода в активный режим 1131, если абонентский пункт 1111 выявляет отрицательную информацию через сообщение 1133 индикации потока обмена информацией, абонентский пункт 1111 переходит обратно в неактивный режим 1135. В этом случае неактивный интервал устанавливается на величину (2*NEW MIN-WINDOW), которая составляет двойную величину предварительно установленной новой величины минимального окна.
Поэтому абонентский пункт 1111 в неактивном режиме 1135 переходит в активный режим 1139 после истечения времени продолжительности 1137, которая составляет двойную величину от новой величины минимального окна. В активном режиме 1139, абонентский пункт 1111 принимает сообщение 1141 индикации потока обмена информацией от базовой станции 1113, и если в принятое сообщение 1141 индикации потока обмена информацией включена отрицательная информация, абонентский пункт 1111 переходит обратно в неактивный режим 1143.
После этого, неактивный интервал постепенно увеличивается на величину, кратную величине вновь установленного минимального окна (в 2 раза, в 4 раза, в 8 раз, ···). Если неактивный интервал постепенно увеличивается, достигая величины вновь установленного максимального окна, неактивный интервал может быть повторно возвращен к величине вновь установленного минимального окна. В альтернативном способе, если неактивный интервал достигает величины максимального окна, неактивный интервал может быть установлен на другие новые величины максимального окна и минимального окна. В этом случае, абонентский пункт 1111 должен передать таким же образом сообщение с запросом неактивного режима на базовую станцию 1113.
Фиг.12 представляет блок-схему, иллюстрирующую процедуру установления абонентским пунктом нового неактивного интервала посредством передачи сообщения с запросом неактивного режима на базовую станцию, когда неактивный интервал достигает величины максимального окна. Рассмотрим фиг.12, на которой процесс, выполняемый до тех пор, пока начальный неактивный интервал не достигает величины максимального окна, идентичен соответствующему процессу, описанному в связи с фиг.8 и 10. Когда абонентский пункт 1111 вводит неактивный режим, величина текущего кадра неактивного режима вновь устанавливается на '0'. Величина текущего кадра неактивного режима на этапе 1215 увеличивается на единицу каждый раз, когда проходит кадр, и, если на этапе 1213 величина текущего кадра неактивного режима достигает установленного в настоящее время неактивного интервала, абонентский пункт 1111 на этапе 1217 переходит в активный режим и на этапе 1219 принимает сигнал, передаваемый базовой станцией 1113.
Как описано выше, сигнал, посылаемый базовой станцией 1113, включает в себя сообщение индикации потока обмена информацией, а сообщение индикации потока обмена информацией включает в себя сигнал, указывающий на присутствие/отсутствие данных, подлежащих передаче базовой станцией 1113 на абонентский пункт 1111. Если имеются данные, подлежащие передаче базовой станцией 1113 на абонентский пункт 1111, в сообщение индикации потока обмена информацией включен положительный сигнал, и абонентский пункт 1111 удерживает активный режим и на этапе 1221 осуществляет передачу/прием данных.
В противоположность этому, если в сообщение индикации потока обмена информацией включен отрицательный сигнал, абонентский пункт 1111 переходит обратно в неактивный режим. В третьем варианте осуществления настоящего изобретения, в отличие от в первого и второго вариантов осуществления, когда величина неактивного интервала достигает величины максимального окна и происходит переход обратно в неактивный режим, абонентский пункт 1111 распознает необходимость установления нового неактивного интервала и на этапе 1223 в активном режиме передает на базовую станцию 1113 сообщение с запросом неактивного режима для запрашивания установления нового неактивного интервала.
После приема сообщения с запросом неактивного режима для запрашивания нового неактивного интервала от абонентского пункта 1111 базовая станция 1113 на этапе 1225 передает на абонентский пункт 1111 ответное сообщение о неактивном режиме, включающее в себя соответствующий новый неактивный интервал.
В третьем варианте осуществления, подобно второму варианту осуществления, поскольку неактивный интервал должен быть увеличен на величину, которая составляет двойную величину предыдущего неактивного интервала в соответствии с количеством повторений неактивного режима, определяется переменная K, указывающая количество повторений неактивного режима, и на этапе 1229 величина K устанавливается на '0', когда неактивный интервал достигает величины максимального окна.
Абонентский пункт 1111 на этапе 1231 переходит в неактивный режим и затем устанавливает неактивный интервал не на предыдущую величину минимального окна, а на величину минимального окна, вновь установленную через ответное сообщение о неактивном режиме. Если на этапе 1233 величина текущего кадра неактивного режима достигает новой величины минимального окна, на этапе 1237 абонентский пункт 1111 переходит в активный режим и на этапе 1239 принимает сообщение индикации потока обмена информацией, переданное базовой станцией 1113. Как изложено выше, если в сообщение индикации потока обмена информацией включен отрицательный сигнал, абонентский пункт 1111 на этапе 1231 переходит обратно в неактивный режим, определяя, что нет данных, которые должны передаваться базовой станцией 1113.
В этом случае, поскольку неактивный режим повторяется еще раз, на этапе 1231 при установлении неактивного интервала величина K устанавливается на '1', и на этапе 1231 неактивный интервал увеличивается до величины, которая составляет двойную величину новой величины минимального окна, принятой через ответное сообщение о неактивном режиме.
На этапе 1235 величина текущего кадра неактивного режима с прохождением кадра увеличивается, и, если на этапе 1233 величина текущего кадра неактивного режима достигает установленного в настоящее время неактивного интервала, абонентский пункт 1111 на этапе 1237 выполняет переход из неактивного режима в активный режим. Как описано выше, после перехода в активный режим абонентский пункт 1111 повторяет вышеупомянутый процесс до тех пор, пока не будет обнаружен положительный сигнал из сообщения индикации потока обмена информацией.
Если неактивный интервал снова достигает вновь установленной величины максимального окна, абонентский пункт 1111 передает сообщение с запросом неактивного режима для запрашивания установления другого неактивного интервала и повторяет вышеупомянутый процесс, применяя новый неактивный интервал, включенный в принятое ответное сообщение о неактивном режиме.
В альтернативном способе третий вариант осуществления настоящего изобретения может быть модифицирован. В модифицированном варианте осуществления, после того как неактивный интервал достигает величины максимального окна, если от базовой станции 1113 через сообщение индикации потока обмена информацией принята отрицательная информация, абонентский пункт 1111 после установления своего неактивного интервала на величину максимального окна передает сообщение с запросом неактивного режима, и затем повторяется процесс этапов 1211-1219 предварительно определенное количество раз, вместо непосредственной передачи сообщения с запросом неактивного режима.
В этом случае, чтобы информировать базовую станцию 1113 о количестве повторений через RETRY MAX-WINDOW NUM (количество повторений максимального окна), показанное ниже в таблице 4, базовая станция 1113 рассматривает вышеупомянутую величину при возврате в исходное состояние неактивного интервала, зная, что неактивный интервал достиг величины максимального окна.
(формат сообщения SLP-REQ)
(тип сообщения администрирования=45)
(интервал прослушивания)
Из таблицы 4 видно, что RETRY MAX-WINDOW NUM (количество повторений максимального окна) добавляется к обычному сообщению с запросом неактивного режима. То есть, если абонентскому пункту 1111 требуется назначение новых величин минимального окна и максимального окна, когда его неактивный интервал достиг величины максимального окна, абонентский пункт 1111 может передать сохраненный счет повторения величины максимального окна через сообщение с запросом неактивного режима таблицы 4.
После приема сообщения с запросом неактивного режима, базовая станция 1113 назначает для абонентского пункта 1111 новые величины максимального окна и минимального окна через ответное сообщение о неактивном режиме.
Как можно понять из вышеизложенного описания, настоящее изобретение несколькими способами устанавливает неактивный интервал в неактивном режиме и активном режиме в коммуникационной системе широкополосного беспроводного доступа МОЧРК/МДОЧРК или в системе связи 802.16e IEEE, таким образом, предотвращая ненужный выход из неактивного режима, и способствует эффективному управлению режимом электропитания.
Хотя изобретение было показано и описано со ссылкой на его некоторый предпочтительный вариант осуществления, специалистам в данной области техники должно быть понятно, что в нем можно выполнять различные изменения в форме и деталях, не отходя при этом от объема и сущности изобретения, как определено прилагаемой формулой изобретения.
Изобретение относится к коммуникационной системе широкополосного беспроводного доступа, и в частности к способу управления неактивным режимом и активным режимом в коммуникационной системе широкополосного беспроводного доступа с ортогональным частотным разделением каналов. Техническим результатом является повышение эффективности установления неактивного интервала, достигаемой тем, что предложена коммуникационная система широкополосного беспроводного доступа, имеющая неактивный режим, в котором нет данных, подлежащих передаче или приему абонентским пунктом на/от базовой станции, и активный режим, в котором имеются данные, подлежащие передаче или приему абонентским пунктом на/от базовой станции, причем абонентский пункт устанавливает следующий неактивный режим, после того как неактивный интервал между начальным временем неактивного режима и начальным временем активного режима достиг заданной величины максимального окна. Абонентский пункт принимает сообщение индикации потока обмена информацией, указывающее на отсутствие данных, подлежащих передаче от базовой станции после начального времени активного режима; передает сообщение с запросом неактивного режима на базовую станцию; принимает ответное сообщение на сообщение с запросом неактивного режима от базовой станции; и затем функционирует в следующем неактивном режиме. 6 н. и 27 з.п. ф-лы, 12 ил. 4 табл.
обнаружение абонентским пунктом, в интервале прослушивания, отсутствия данных, которые должны быть переданы на абонентский пункт,
переход абонентским пунктом в неактивный режим, и
когда неактивное окно достигает величины минимального окна, поддержание неактивного окна на величине максимального окна.
| US 5625882 A1, 29.04.1999 | |||
| СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ В СИСТЕМЕ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ | 1999 |
|
RU2178240C2 |
| US 5627882 A1, 06.05.1997 | |||
| US 5991635 A1, 23.11.1999 | |||
| US 5560021 A1, 24.09.1996 | |||
| US 5465392 A1, 07.11.1995 | |||
| US 2002019215 A1, 14.02.2002 | |||
| РАДИОТЕЛЕФОН И СПОСОБ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ РАДИОТЕЛЕФОНА В ПРЕРЫВИСТОМ РЕЖИМЕ ПОИСКОВЫХ ВЫЗОВОВ | 1998 |
|
RU2201655C2 |
| Itzik Kitroser and all, IEEE 802.16e Sleep Mode, IEEE 802.16 Broadband wireless access working group, 11.03.2003, с.2-7. | |||
