СИСТЕМА И СПОСОБ ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ОБСЛУЖИВАНИЯ, ЧТОБЫ МИНИМИЗИРОВАТЬ ЗАДЕРЖКУ ОБСЛУЖИВАНИЯ ВСЛЕДСТВИЕ ЭФФЕКТА "ПИНГ-ПОНГА" В СИСТЕМЕ СВЯЗИ BWA Российский патент 2008 года по МПК H04B7/26 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к системе связи с широкополосным беспроводным доступом (BWA) и более конкретно к системе и способу выполнения передачи обслуживания, который может минимизировать задержку обслуживания вследствие эффекта "пинг-понга".

Описание предшествующего уровня техники

В системе связи четвертого поколения (4G), которая является системой связи следующего поколения, активно проводились исследования, чтобы предоставлять пользователям услуги, имеющие различное качество обслуживания (QoS), на скорости передачи примерно в 10 Мбит/с. В частности, в текущей системе связи 4G активно проводились исследования, чтобы поддерживать высокоскоростную услугу, допускающую обеспечение мобильности и QoS в системе связи BWA, такой как система беспроводной локальной вычислительной сети (ЛВС; LAN) и система беспроводной городской вычислительной сети (ГВС; MAN). Репрезентативная система связи из систем связи 4G основана на стандарте систем связи IEEE (Институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике) 802.16a и стандарте системы связи IEEE 802.16e.

Система связи IEEE 802.16a и система связи IEEE 802.16e - это системы связи, использующие схему мультиплексирования с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM)/схему множественного доступа с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA), чтобы поддерживать сеть широковещательной передачи для физического канала системы беспроводной ГВС. Система связи IEEE 802.16a принимает во внимание только структуру с одной сотой и стационарные абонентские станции (SS), что означает, что система никоим образом не отражает мобильность SS. В отличие от этого система связи IEEE 802.16e отражает мобильность SS в системе связи IEEE 802.16a. При этом SS, обладающая мобильностью, упоминается как мобильная абонентская станция (MSS).

Далее описана структура системы связи IEEE 802.16e со ссылкой на фиг. 1.

Фиг. 1 - это блок-схема, иллюстрирующая общую структуру системы связи IEEE 802.16e.

Ссылаясь на фиг. 1, система связи IEEE 802.16e имеет структуру с несколькими сотами, т.е. соту 100 и соту 150. Кроме того, система связи IEEE 802.16e включает в себя базовую станцию (BS) 110, управляющую сотой 100, BS 140, управляющую сотой 150, и множество MSS 111, 113, 130, 151 и 153. Передача/прием сигналов между BS 110 и 140 и MSS 111, 113, 130, 151 и 153 осуществляется посредством способа OFDM/OFDMA. MSS 130 из числа MSS 111, 113, 130, 151 и 153 расположена в граничной зоне (т.е. зоне передачи обслуживания) между сотой 100 и сотой 150. Когда MSS 130 перемещается в соту 150, управляемую BS 140, в ходе передачи/приема сигналов с помощью BS 110, обслуживающая BS для MSS 130 изменяется с BS 110 на BS 140.

Фиг. 2 - это блок-схема, иллюстрирующая общий процесс передачи обслуживания по запросу MSS в системе связи IEEE 802.16e.

Ссылаясь на фиг. 2, обслуживающая BS 210 передает сообщение оповещения о соседнем узле мобильной связи (MOB_NBR_ADV) MSS 200 (этап 211). Сообщение MOB_NBR_ADV имеет структуру, показанную в таблице 1.

Таблица 1СинтаксисРазмерПримечанияMOB_NBR_ADV_Message_Format() {  Management Message Type=488 бит Operator ID24 битаУникальный идентификатор, назначенный операторуConfiguration Change Count8 бит N_NEIGHBORS8 бит For (j=0;j< N_NEIGHBORS;j++){  Neighbor BS_ID48 бит Physical Frequency32 бита TLV (Type Length Variable) Encoded Neighbor InformationПеремен-ныйКонкретная для TLV}  }  

Как показано в табл. 1, сообщение MOB_NBR_ADV включает в себя множество информационных элементов (IE), т.е. Management Message Type, представляющий тип передаваемого сообщения, Operator ID, представляющий идентификатор сети, Configuration Change Count, представляющий количество раз, когда меняется конфигурация, N_NEIGHBORS, представляющий число соседних BS, Neighbor BS_ID, представляющий идентификаторы соседних BS, Physical Frequency, представляющий физическую частоту соседней BS, и TLV Encoded Neighbor Information, представляющий расширенную информацию, связанную с соседней BS, в дополнение к упомянутой информации.

MSS 200 может получать информацию о соседних BS посредством приема сообщения MOB_NBR_ADV. Дополнительно, когда MSS 200 намеревается сканировать CINR (отношение мощности несущей к помехе и шуму) сигналов пилот-каналов, передаваемых от соседних BS и обслуживающей BS 210, MSS 200 передает сообщение запроса на выделение интервала сканирования узлов мобильной связи (MOB_SCN_REQ) обслуживающей BS 210 (этап 213). Сообщение MOB_SCN_REQ имеет структуру, показанную в табл. 2.

Таблица 2СинтаксисРазмерПримечанияMOB_SCN_REQ_Message_Format() {  Management Message Type=?8 бит Scan Duration12 битИзмеряется в кадрахStart Frame4 бита }  

Как показано в табл. 2, сообщение MOB_SCN_REQ включает в себя множество IE, т.е. Management Message Type, представляющий тип передаваемого сообщения, Scan Duration, представляющий продолжительность сканирования CINR сигналов пилот-каналов, передаваемых от соседних BS, и Start Frame, представляющий начальный кадр для операции сканирования. Scan Duration состоит из кадров. В табл. 2 Management Message Type для сообщения MOB_SCN_REQ еще не определен (т.е. Management Message Type = не задано). При этом поскольку момент времени, в который MSS 200 запрашивает сканирование, не имеет прямой связи с операцией сканирования для CINR сигналов пилот-каналов, подробное описание опущено.

Между тем обслуживающая BS 210, принявшая сообщение MOB_SCN_REQ, передает сообщение ответа по выделению интервала сканирования узлов мобильной связи (MOB_SCN_RSP), которое включает в себя информацию, которая должна быть просканирована MSS 200, и включает в себя продолжительность сканирования, имеющую значения не равные 0, в MSS 200 (этап 215). Сообщение MOB_SCN_RSP имеет структуру, показанную в табл. 3.

Таблица 3СинтаксисРазмерПримечанияMOB_SCN_RSP_Message_Format() {  Management Message Type=?8 бит For(i=0;i<num_CIDs;i++) { Num_CIDs может быть определено из длины сообщения (обнаружено в общем MAC-заголовке (управление доступом к среде))CID16 битБазовый CID MSSDuration12 битВ кадрахEstimated Time For HandOver8 бит Start Frame4 бита }  }  

Как показано в табл. 3, сообщение MOB_SCN_RSP включает в себя множество IE, т.е. Management Message Type, представляющий тип передаваемого сообщения, CID (идентификатор соединения) MSS, передавшей сообщение MOB_SCN_REQ, Duration и точку начала операции сканирования. В табл. 3 Management Message Type сообщения MOB_SCN_RSP, которое должно быть передано, еще не задан (т.е. Management Message Type = не задано), а Duration представляет продолжительность, в течение которой MSS 200 выполняет сканирование CINR пилот-сигналов. Значение 0 для Duration указывает отклонение запроса на сканирование MSS 200.

MSS 200, принявшая сообщение MOB_SCN_RSP, содержащее информацию по сканированию, сканирует CINR сигналов пилот-каналов соседних BS и обслуживающей BS 210, которые обнаружены посредством приема сообщения MOB_NBR_ADV, согласно параметрам (т.е. Duration), содержащимся в сообщении MOB_SCN_RSP (этап 217).

После завершения сканирования CINR сигналов пилот-каналов, принятых от соседних BS и обслуживающей BS 210, когда MSS 200 определяет, чтобы изменить обслуживающую BS, которой MSS 200 в данный момент принадлежит (этап 219), т.е. MSS 200 определяет, что нужно изменить текущую обслуживающую BS на новую BS, отличную от BS 210, MSS 200 передает сообщение запроса на передачу обслуживания мобильной абонентской станции (MOB_MSSHO_REQ) обслуживающей BS 210 (этап 221). При этом новая BS, которая является не обслуживающей BS, в данный момент охватывающей MSS 200, а BS, способной быть новой обслуживающей BS посредством передачи обслуживания MSS 200, упоминается как целевая BS. Сообщение MOB_MSSHO_REQ имеет структуру, показанную в табл. 4.

Таблица 4СинтаксисРазмерПримечанияMOB_MSSHO_REQ_Message_Format() {  Management Message Type = 528 бит For (j=0;j< N_Recommended; j++) { N_Recommended может быть выведен из известной длины сообщенияNeighbor BS_ID48 бит BS S/(N+1)8 бит Service Level Prediction8 бит Estimated HO Time8 бит }  }  

Как показано в табл. 4, сообщение MOB_MSSHO_REQ включает в себя множество IE, т.е. Management Message Type, представляющий тип передаваемого сообщения, и результат, полученный посредством сканирования CINR сигналов пилот-каналов обслуживающей BS и соседних BS посредством MSS 200. В табл. 4 N_Recommended представляет число соседних BS, передававших сигналы пилот-каналов, которые имеют CINR больше заранее заданных CINR, на основе результата сканирования CINR сигналов пилот-каналов каждой соседней BS. N_Recommended представляет число соседних BS, рекомендованных в качестве BS, которым может быть передано обслуживание MSS 200. Сообщение MOB_MSSHO_REQ включает в себя идентификаторы для каждой соседней BS, которая представлена посредством N_Recommended, CINR сигналов пилот-канала для каждой соседней BS, уровень обслуживания, который по прогнозам должен быть предоставлен MSS 200 соседними BS, и Estimated HO Time, прогнозируемый в качестве времени начала передачи обслуживания после того, как соседняя BS выбрана в качестве целевой BS.

Когда обслуживающая BS 210 принимает сообщение MOB_MSSHO_REQ, передаваемое от MSS 200, обслуживающая BS 210 обнаруживает список вероятных целевых BS, которым может быть передано обслуживание MSS 600, посредством информации N_Recommended принятого сообщения MOB_MSSHO_REQ (этап 223). Для удобства описания список целевых BS, которым может быть передано обслуживание MSS 600, называется "списком допускающих передачу обслуживания целевых BS". На фиг. 2 предполагается, что первая целевая BS 220 и вторая целевая BS 230 имеются в списке допускающих передачу обслуживания целевых BS. Кроме того, список допускающих передачу обслуживания целевых BS может включать в себя множество целевых BS. Обслуживающая BS 210 передает сообщение HO_PRE_NOTIFICATION целевым BS (т.е. первой целевой BS 220 и второй целевой BS 230), содержащимся в списке допускающих передачу обслуживания целевых BS (этапы 225 и 227). Сообщение HO_PRE_NOTIFICATION имеет структуру, показанную в табл. 5.

Таблица 5ПолеРазмерПримечанияGlobal Header152 бита For (j=0;j< Num Records;j++){  MSS Unique Identifier48 бит48-битовый уникальный идентификатор, используемый MSS (предоставленный MSS или сообщением I-am-host-of)Estimated Time To HO16 битВ миллисекундах, относительно временной метки. Значение 0 этого параметра означает, что нет ожидаемой фактической передачи обслуживанияRequired BW8 битПропускная способность, которая требуется MSS (чтобы гарантировать минимальную передачу пакетных данных)Required QoS8 битИмя класса обслуживания, представляющего Authorized QoSparamSet}  Поле SecurityПодле-жит опреде-лениюСредство, чтобы аутентифицировать это сообщениеПоле CRC32 битаIEEE CRC-32

Как показано в табл. 5, сообщение HO_PRE_NOTIFICATION включает в себя множество IE, т.е. Global Header, как правило, содержащийся в сообщениях, передаваемых между BS в магистральной сети, MSS ID для MSS 200, обслуживание которой должно быть передано первой целевой BS 220 или второй целевой BS 230, Estimated HO Time, представляющий время, прогнозируемое в качестве времени начала передачи обслуживания MSS 200, Required BW, представляющий информацию о пропускной способности, запрошенной от MSS 200 для целевой BS, которая должна быть новой обслуживающей BS, Required QoS, представляющий информацию об уровне обслуживания, который должен быть предоставлен MSS 200, и т. д. Пропускная способность и уровень обслуживания, запрошенные MSS 200, идентичны информации о прогнозируемом уровне обслуживания, записанной в сообщении MOB_MSSHO_REQ, описанном в табл. 4.

Global Header, который, как правило, содержится в сообщениях (соответствующих сообщению HO-PRE-NOTIFICATION), передаваемых между BS в магистральной сети, имеет общую структуру, показанную в табл. 6.

Таблица 6ПолеРазмерПримечанияMessage Type=?8 бит Sender BS_ID48 битУникальный идентификатор базовой станции (такое же число, что и широковещательно переданное в сообщении DL_MAP)Target BS_ID48 битУникальный идентификатор базовой станции (такое же число, что и широковещательно переданное в сообщении DL_MAP)Time Stamp32 битаКоличество миллисекунд после полуночи, среднее время по Гринвичу (задайте Oxffffffff, чтобы игнорировать)Num Records16 битЧисло записей учетных данных MSS

Как показано в табл. 6, Global Header включает в себя множество IE, т.е. Message Type, представляющий тип передаваемого сообщения, Sender BS_ID, представляющий передающую BS, передающую сообщение, Target BS_ID, представляющий приемную BS, принимающую сообщение, и Num Records, представляющий число MSS, которые подлежат записи в сообщение.

Когда первая целевая BS 220 и вторая целевая BS 230 принимают сообщение HO_PRE_NOTIFICATION от обслуживающей BS 210, они передают сообщение HO_PRE_NOTIFICATION_RESPONSE, которое является сообщением ответа на сообщение HO_PRE_NOTIFICATION, обслуживающей BS 210 (этапы 229 и 231). Сообщение HO_PRE_NOTIFICATION_RESPONSE имеет структуру, показанную в табл. 7.

Таблица 7ПолеРазмерПримечанияGlobal Header152 бита For (j=0;j<Num Records;j++){  MSS Unique Identifier48 бит48-битовый уникальный идентификатор, используемый MSS (предоставленный MSS или сообщением I-am-host-of)BW Estimated8 битПропускная способность, которая предоставляется BS (чтобы гарантировать минимальную передачу пакетных данных). Подлежит определению, как задавать это полеQoS Estimated8 битУровень качества обслуживания
Услуга незатребованного разрешения (UGS)
Услуга опроса в реальном времени (rtPS)
Услуга опроса не в реальном времени (nrtPS)
Наибольшие усилияACK/NACK8 битПодтверждение приема или отрицательное подтверждение приема
1 - это подтверждение приема, которое означает, что соседняя BS принимает сообщение HO_PRE_NOTIFICATION от обслуживающей BS
0 - это отрицательное подтверждение приема, которое означает, что соседняя BS не принимает сообщение HO_PRE_NOTIFICATION от обслуживающей BS}  Поле SecurityПодлежит опреде-лениюСредство, чтобы аутентифицировать это сообщениеПоле CRC32 битаIEEE CRC-32

Как показано в табл. 7, сообщение HO_PRE_NOTIFICATION_RESPONSE включает в себя множество IE, т.е. Global Header, как правило, включаемый в сообщения, передаваемые между BS в магистральной сети, как описано в табл. 6, MSS ID для MSS, обслуживание которой должно быть передано целевым BS, ACK/NACK, касающееся того, могут ли целевые BS выполнить передачу обслуживания согласно запросу на передачу обслуживания от MSS, и информацию о пропускной способности и уровне обслуживания, которые могут быть предоставлены посредством каждой целевой BS, когда обслуживание MSS передается каждой целевой BS.

Между тем, обслуживающая BS 210, принявшая сообщения HO_PRE_NOTIFICATION_RESPONSE от первой целевой BS 220 и второй целевой BS 230, анализирует принятое сообщение HO_PRE_NOTIFICATION_RESPONSE и выбирает целевую BS, которая может оптимально предоставить пропускную способность и уровень обслуживания, запрошенный MSS 200, когда обслуживание MSS 200 передано, в качестве окончательной целевой BS, которой должно быть передано обслуживание MSS 200. Например, когда предполагается, что уровень обслуживания, который может быть предоставлен первой целевой BS 220, меньше запрошенного MSS 200, а уровень обслуживания, который может быть предоставлен второй целевой BS 230, идентичен запрошенному MSS 200, обслуживающая BS 210 выбирает вторую целевую BS 230 в качестве окончательной целевой BS, которой должно быть передано обслуживание MSS 200. Следовательно, обслуживающая BS 210 передает сообщение HO_CONFIRM второй целевой BS 230 в качестве сообщения ответа на сообщение HO_PRE_NOTIFICATION_RESPONSE (этап 233). Сообщение HO_CONFIRM имеет структуру, показанную в табл. 8.

Таблица 8ПолеРазмерПримечанияGlobal Header152 бита For (j=0;j< Num Records;j++){  MSS Unique Identifier48 бит48-битный универсальный MAC-адрес MSS (предоставляемый BS в сообщении RNG_REQ)BW Estimated8 битПропускная способность, которая предоставляется посредством BS (чтобы гарантировать минимальную передачу пакетных данных). Подлежит определению, как задавать это полеQoS Estimated8 битУровень качества обслуживания
Услуга незатребованного разрешения (UGS)
Услуга опроса в реальном времени (rtPS)
Услуга опроса не в реальном времени (nrtPS)
Услуга наибольших усилий (BE)}  Поле SecurityПодлежит опреде-лениюСредство, чтобы аутентифицировать это сообщениеПоле CRC32 битаIEEE CRC-32

Как показано в табл. 8, сообщение HO_CONFIRM включает в себя множество IE, т.е. Global Header, как правило, включенный в сообщения, передаваемые между BS в магистральной сети, как описано в табл. 6, MSS ID для MSS, обслуживание которой должно быть передано выбранной целевой BS, и информацию о пропускной способности и уровне обслуживания, которые могут быть предоставлены от целевой BS, когда обслуживание MSS передается выбранной целевой BS.

Кроме того, обслуживающая BS 210 передает сообщение ответа на передачу обслуживания BS (MOB_BSHO_RSP) в MSS 200 в качестве сообщения ответа на сообщение MOB_MSSHO_REQ (этап 235). При этом сообщение MOB_BSHO_RSP включает в себя информацию о целевой BS, которой должно быть передано обслуживание MSS 200. Сообщение MOB_BSHO_RSP имеет структуру, показанную в табл. 9.

Таблица 9СинтаксисРазмерПримечанияMOB_BSHO_RSP_Message_Format() {  Management Message Type=538 бит Estimated HO Time8 бит For (j=0;j< N_Recommended;j++) { Соседние базовые станции должны представляться в порядке, так чтобы первой представленной была наиболее рекомендуемая, а последней представленной - наименее рекомендуемая. N_Recommended может быть выведен из известной длины сообщения.Neighbor BS_ID48 бит Service Level Prediction8 бит }  }  

Как показано в табл. 9, сообщение MOB_BSHO_RSP включает в себя множество IE, т.е. Management Message Type, представляющий тип передаваемого сообщения, Estimated HO Time, прогнозируемое в качестве времени начала процедуры передачи обслуживания, и результат целевых BS, выбранных обслуживающей BS. Дополнительно, N_Recommended сообщения MOB_BSHO_RSP представляет число целевых BS, которые удовлетворяют пропускной способности и уровню обслуживания, запрошенному MSS, среди целевых BS в списке допускающих передачу обслуживания целевых BS. Сообщение MOB_BSHO_RSP включает в себя идентификаторы всех целевых BS, представленных в N_Recommended, и уровень обслуживания, который прогнозируемо должен быть предоставлен от каждой целевой BS для MSS. На фиг. 2 сообщение MOB_HO_RSP в итоге включает в себя только информацию о второй целевой BS 230 из числа целевых BS в списке допускающих передачу обслуживания целевых BS. Тем не менее, если имеется несколько целевых BS, допускающих предоставление пропускной способности и уровня обслуживания, запрошенных MSS 200 от целевых BS из списке допускающих передачу передачи обслуживания целевых BS, сообщение MOB_BSHO_RSP включает в себя информацию о нескольких целевых BS.

Дополнительно MSS 200, принявшая сообщение MOB_BSHO_RSP, анализирует информацию N_Recommended, содержащуюся в сообщении MOB_BSHO_RSP, и выбирает целевую BS, которой должно быть передано обслуживание MSS 200. Затем MSS 200, выбравшая целевую BS, которой должно быть передано обслуживание MSS 200, передает сообщение индикации передачи обслуживания мобильного узла (MOB_HO_IND) обслуживающей BS 210 в качестве сообщения ответа на сообщение MOB_BSHO_RSP (этап 237). Сообщение MOB_HO_IND имеет структуру, показанную в табл. 10.

Таблица 10СинтаксисРазмерПримечанияMOB_HO_IND_Message_Format() {  Management Message Type=548 бит Reserved6 битЗарезервировано; должно иметь значение нульHO_IND_Type2 бита00 - освобождение обслуживающей BS
01 - отмена HO
10 - отклонение HO
11 - зарезервированоTarget_BS_ID48 битПрименяется, только когда HO_IND_Type имеет значение 00HMAC Tuple21 байтСм. 11.4.11}  

Как показано в табл. 10, сообщение MOB_HO_IND включает в себя множество IE, т.е. Management Message Type, представляющий тип передаваемого сообщения, HO_IND_Type, представляющий определение, отмену или отклонение передачи обслуживания окончательной целевой BS, выбранной MSS, Target_BS_ID, представляющий идентификатор целевой BS, выбранной MSS, когда определена передача обслуживания, и HMAC Tuple для аутентификации сообщения MOB_HO_IND. В HO_IND_Type, когда MSS определила осуществить передачу обслуживания окончательной целевой BS, MSS передает сообщение MOB_HO_IND, в котором HO_IND_Type присвоено значение 00. Когда MSS определила отменить передачу обслуживания окончательной целевой BS, MSS передает сообщение MOB_HO_IND, в котором HO_IND_Type присвоено значение 01. Когда the MSS определила отклонить передачу обслуживания окончательной целевой BS, MSS передает сообщение MOB_HO_IND, в котором HO_IND_Type присвоено значение 10. Обслуживающая BS 210, принявшая сообщение MOB_HO_IND, в котором HO_IND_Type присвоено значение 10, создает новый список допускающих передачу обслуживания целевых BS и затем повторно передает сообщение MOB_BSHO_RSP в MSS 200.

Дополнительно обслуживающая BS 210, принявшая сообщение MOB_HO_IND, в котором HO_IND_Type присвоено значение 00, распознает, что обслуживание MSS 200 должно быть передано целевой BS (т.е. второй целевой BS 230), содержащейся в сообщении MOB_HO_IND. После этого обслуживающая BS 210 избавляется от информации о соединении, в данный момент установленном с MSS 200, или удерживает информацию о соединении, установленном с MSS 200, в течение заранее заданного времени до тех пор, пока уведомление, представляющее полное завершение процедуры передачи обслуживания, не будет принято от целевой BS (т.е. второй целевой BS 230), в итоге выбранной посредством MSS 200 (этап 239). Таким образом, после того как MSS 200 передала сообщение MOB_HO_IND обслуживающей BS 210, MSS 200 выполняет оставшуюся операцию передачи обслуживания со второй целевой BS 230.

Фиг. 3 - это блок-схема, иллюстрирующая общий процесс передачи обслуживания по запросу BS в системе связи IEEE 802.16e.

Перед предоставлением описания к фиг. 3 процесс передачи обслуживания по запросу BS осуществляется, когда BS перегружена и требует разделения нагрузки для распределения нагрузки BS на соседние BS или BS должна справиться с изменением состояния восходящей линии связи MSS. Ссылаясь на фиг. 3, обслуживающая BS 310 передает сообщение MOB_NBR_ADV в MSS 300 (этап 311). MSS 300 может получать информацию о соседних BS посредством приема сообщения MOB_NBR_ADV.

Когда обслуживающая BS 310 обнаруживает необходимость в передаче обслуживания MSS 300, управляемой обслуживаемой BS 310 (этап 313), обслуживающая BS 310 передает сообщения HO_PRE_NOTIFICATION соседним BS (этапы 315 и 317). При этом сообщение HO_PRE_NOTIFICATION включает в себя информацию о пропускной способности и уровне обслуживания, которые должны быть предоставлены MSS 300 от целевой BS, которая должна быть новой обслуживающей BS для MSS 300. На фиг. 3 предполагается, что соседние BS обслуживающей BS 310 - это первая целевая BS 320 и вторая целевая BS 330.

После приема сообщений HO_PRE_NOTIFICATION каждая из первой целевой BS 320 и второй целевой BS 330 передает сообщение HO_PRE_NOTIFICATION_RESPONSE обслуживающей BS 310 в качестве сообщения ответа на сообщение HO_PRE_NOTIFICATION (этапы 319 и 321). Сообщение HO_PRE_NOTIFICATION_RESPONSE включает в себя ACK/NACK, который представляет то, могут ли целевые BS выполнить передачу обслуживания, запрошенную обслуживающей BS 310, и информацию о пропускной способности и уровне обслуживания, которые могут быть предоставлены MSS 300, как описано в табл. 7.

После того как обслуживающая BS 310 принимает сообщения HO_PRE_NOTIFICATION_RESPONSE от первой целевой BS 320 и второй целевой BS 330, обслуживающая BS 310 выбирает целевые BS, которые могут предоставить пропускную способность и уровень обслуживания, запрошенные MSS 300. Например, когда предполагается, что уровень обслуживания, который может быть предоставлен посредством первой целевой BS 320, меньше запрошенного MSS 300, а уровень обслуживания, который может быть предоставлен второй BS 330, равен запрошенному MSS 300, обслуживающая BS 310 выбирает вторую целевую BS 330 в качестве окончательной целевой BS, которой может быть передано обслуживание MSS 300. После выбора второй целевой BS 330 в качестве целевой BS, которой может быть передано обслуживание MSS 300, обслуживающая BS 310 передает сообщение запроса на передачу обслуживания от BS для мобильного узла (MOB_BSHO_REQ), включающее в себя список допускающих передачу обслуживания целевых BS, в MSS 300 (этап 323). Список допускающих передачу обслуживания целевых BS может включать в себя несколько целевых BS. Сообщение MOB_BSHO_REQ имеет структуру, показанную в табл. 11.

Таблица 11СинтаксисРазмерПримечанияMOB_BSHO_REQ_Message_Format() {  Management Message Type=518 бит For (j=0;j< N_Recommended;j++) { N_Recommended может быть выведено из известной длины сообщенияNeighbor BS_ID48 бит Service Level Prediction8 бит }  }  

Как показано в табл. 11, сообщение MOB_BSHO_REQ включает в себя множество IE, т.е. Management Message Type, представляющий тип передаваемого сообщения, и информацию о целевых BS, выбранных обслуживающей BS 310. В табл. 11 N_Recommended представляет число соседних BS, выбранных в качестве целевых BS, которым может быть передано обслуживание MSS 300 посредством обслуживающей BS 310. Дополнительно сообщение MOB_BSHO_REQ включает в себя идентификаторы для каждой соседней BS, которые представлены посредством N_Recommended, и информацию о пропускной способности и уровне обслуживания, которые могут быть предоставлены MSS 300 от соседних BS.

MSS 300, принявшая сообщение MOB_BSHO_REQ, распознает, что передача обслуживания запрошена обслуживающей BS 310, и выбирает окончательную целевую BS, которой должно быть передано обслуживание MSS 300, со ссылкой на информацию N_Recommended, содержащуюся в сообщении MOB_BSHO_REQ. Перед выбором окончательной целевой BS, когда MSS 300 намеревается сканировать CINR сигналов пилот-каналов, передаваемых от обслуживающей BS 310 и соседних BS, MSS 300 передает сообщение MOB_SCN_REQ обслуживающей BS 310 (этап 325). При этом поскольку момент времени, в который MSS 300 запрашивает сканирование, не имеет прямой связи с операцией сканирования для CINR сигналов пилот-каналов, подробное описание опущено. Обслуживающая базовая станция 310, принявшая сообщение MOB_SCN_REQ, передает сообщение MOB_SCN_RSP, включающее в себя информацию, которая должна быть просканирована MSS 300, к MSS 300 (этап 327). MSS 300, принявшая сообщение MOB_SCN_RSP, включающее в себя информацию сканирования, сканирует CINR сигналов пилот-канала для соседних BS, которые распознаны посредством приема сообщения MOB_NBR_ADV, целевые BS, которым может быть передано обслуживание MSS, которые обнаружены посредством приема сообщения MOB_BSHO_REQ, и обслуживающую BS 310 согласно параметрам (т.е. Duration), включенным в сообщение MOB_SCN_RSP (этап 329).

После выбора окончательной целевой BS, которой должно быть передано обслуживание MSS 300, MSS 300 передает сообщение MOB_MSSHO_RSP обслуживающей BS 310 в качестве сообщения ответа на сообщение MOB_BSHO_REQ (этап 331). Сообщение MOB_MSSHO_RSP имеет структуру, показанную в табл. 12.

Таблица 12СинтаксисРазмерПримечанияMOB_MSSHO_RSP_Message_Format() {  Management Message Type=548 бит Estimated HO Time8 бит For (j=0;j< N_Recommended; j++) { N_Recommended может быть выведено из известной длины сообщенияNeighbor BS_ID48 бит BS S/(N+1)8 бит }  }  

Как показано в табл. 12, сообщение MOB_MSSHO_RSP включает в себя множество IE, т.е. Management Message Type, представляющий тип передаваемого сообщения, Estimated HO Time, прогнозируемое в качестве времени начала процедуры передачи обслуживания, и информацию о целевых BS, выбранных MSS. В табл. 12 N_Recommended представляет число соседних BS, выбранных в качестве целевых BS, которым может быть передано обслуживание MSS. Дополнительно сообщение MOB_MSSHO_RSP включает в себя идентификаторы всех соседних BS, которые представлены посредством N_Recommended, и информацию об уровне обслуживания, который может быть предоставлен MSS от соседних BS.

Обслуживающая BS 310 передает сообщение HO_CONFIRM соседней BS, выбранной в качестве окончательной целевой BS посредством MSS 300, в ответ на сообщение HO_PRE_NOTIFICATION_RESPONSE (этап 333). MSS 300, выбравшая окончательную целевую BS, передает сообщение MOB_HO_IND, в котором HO_IND_Type присвоено значение 00, обслуживающей BS 310 (этап 335). После приема сообщения MOB_HO_IND обслуживающая BS 310 повторно обнаруживает, что обслуживание MSS 300 должно быть передано окончательной целевой BS, включенной в сообщение MOB_HO_IND. После этого обслуживающая BS 310 избавляется от информации о соединении, установленном с MSS 300, или удерживает информацию о соединении, установленном с MSS 300, в течение заранее заданного времени до тех пор, пока уведомление, представляющее полное завершение процедуры передачи обслуживания, не будет принято от целевой BS (т.е. второй целевой BS 330), в итоге выбранной MSS 200 (этап 337). Таким образом, после того как MSS 300 передала сообщение MOB_HO_IND обслуживающей BS 310, MSS 300 выполняет оставшуюся операцию передачи обслуживания со второй целевой BS 330.

Фиг. 4 - это блок-схема, иллюстрирующая общий процесс повторного входа в сеть согласно передаче обслуживания MSS в системе связи IEEE 802.16e.

Ссылаясь на фиг. 4, MSS 400 изменяет соединение на окончательную целевую BS 450 и достигает синхронизации нисходящей линии связи с окончательной целевой BS 450. После этого MSS 400 принимает сообщение DownLink_MAP (DL_MAP), переданное от окончательной целевой BS 450 (этап 411). Сообщение DL_MAP включает в себя параметры, связанные с нисходящей линией связи окончательной целевой BS 450. MSS 400 принимает сообщение UpLink_MAP (UL_MAP), переданное от окончательной целевой BS 450 (этап 413). Сообщение UL_MAP - это сообщение, включающее в себя параметры, связанные с восходящей линией связи окончательной целевой BS 450. Дополнительно сообщение UL_MAP включает в себя IE FAST_UL_RANGING, который окончательная целевая BS 450 назначила, чтобы поддерживать FAST_UL_RANGING MSS 400, выполняющей передачу обслуживания. Причина, по которой окончательная целевая BS 450 назначает IE FAST_UL_RANGING для MSS 400, заключается в том, чтобы минимизировать задержку, которая может возникать, когда MSS 400 выполняет передачу обслуживания. Следовательно, MSS 400 может выполнять начальное регулирование параметров связи с помощью окончательной целевой BS 450 по схеме без конкуренции согласно IE FAST_UL_RANGING. При этом IE FAST_UL_RANGING, включенный в сообщение UL_MAP, показан в табл. 13.

Таблица 13СинтаксисРазмерПримечанияIE FAST_UL_RANGING {  MAC Address48 битMAC-адрес MSS, предоставленный в сообщении RNG_REQ при первоначальном входе в систему.UIUC4 битаUIUC = 15. Четырехбитный код, используемый для того, чтобы задавать тип доступа по восходящей линии связи и тип пакета, ассоциативно связанного с этим доступом.OFDM Symbol Offset10 битСмещение OFDM-символа, с которым начинается пакет, значение смещения задается в единицах OFDM-символов и релевантно для поля Association Start Time, заданного в сообщении UL_MAP.Subchannel Offset6 битНаименьший индекс подканала OFDMA, используемого для передачи пакета, начиная с подканала 0.No OFDM Symbol10 битЧисло OFDM-символов, которое используется, чтобы передавать пакет UL.No Subchannels6 битЧисло подканалов OFDMA с последовательными индексами, используемых, чтобы передавать пакет.Reserved4 бита }  

IE FAST_UL_RANGING в табл. 13 включает в себя информацию о MAC-адресе MSS, которая должна получить возможность регулирования параметров связи, коде использования интервала передачи по восходящей линии связи (UIUC) для предоставления информации о зоне, включающей в себя значение начального смещения для FAST_UL_RANGING и смещение интервала возможностей регулирования параметров связи по схеме без конкуренции/число символов/число подканалов, которые назначены MSS 400, и т.д. MAC-адрес MSS 400 сообщается окончательной целевой BS 450 посредством сообщения, такого как сообщение HO_PRE_NOTIFICATION, сообщение HO_PRE_NOTIFICATION_RESPONSE и сообщение HO_CONFIRM, передаваемого между обслуживающей BS и окончательной целевой BS в магистральной сети в процессе передачи обслуживания, описанном на фиг. 2 и 3.

MSS 400, принявшая сообщение UL_MAP, передает сообщение запроса на регулирование параметров связи (RNG_REQ) окончательной целевой BS 450 согласно IE FAST_UL_RANGING (этап 415). Окончательная целевая BS 450, принявшая сообщение RNG_REQ, передает сообщение ответа по регулированию параметров связи (RNG_RSP), включающее в себя информацию о частоте, времени и мощности передачи для регулирования параметров связи, в MSS 400 (этап 417).

MSS 400 и окончательная целевая BS 450, завершившие начальное регулирование параметров связи, выполняют операцию повторной авторизации (MSS REAUTHORIZATION) для MSS 400 (этап 419). При выполнении операции повторной авторизации, если контекст безопасности, передаваемый между обслуживающей BS, которой MSS 400 ранее принадлежала, и окончательной целевой BS 450, не изменился, окончательная целевая BS 450 использует контекст безопасности "как есть". Сообщение магистральной сети для предоставления информации контекста безопасности MSS 400, т.е. сообщение информационного ответа MSS (MSS_INFO_RSP), имеет структуру, показанную в табл. 14.

Таблица 14ПолеРазмерПримечанияGlobal Header152 бита For (j=0;j< Num Records;j++) {  MSS Unique Identifier48 бит48-битовый уникальный идентификатор, используемый MSS (предоставленный MSS или сообщением I-am-host-of)N_NSIE Число информационных элементов сетевой службыFor (k=0;k< N_NSIE;k++){  Field Size16 битРазмер TLV-закодированного информационного поля нижеTLV Encoded InformationПеремен-ныйTLV-информация, как идет в MAC-сообщении DSA_REQ}  N_SAIE Число информационных элементов ассоциации безопасностиFor (k=0;k< N_SAIE;k++){  Field Size16 битРазмер TLV-закодированного информационного поля нижеTLV Encoded InformationПеремен-ныйTLV-информация, как идет в MAC-сообщении PKM-xxx}  N_MSS_CAP Число возможностей MSSFor (k=0;k<N_MSS_CAP;k++){  Field Size16 битРазмер TLV-закодированного информационного поля нижеTLV Encoded InformationПеремен-ныйTLV-информация, как идет в MAC-сообщении SBC_REQ}  TLV Encoded InformationПеремен-ныйTLV-информация, как идет в MAC-сообщении SBC_REQ}  Поле SecurityПодлежит опреде-лениюСредство, чтобы аутентифицировать это сообщениеПоле CRC32 битаIEEE CRC-32

Как показано в табл. 14, сообщение MSS_INFO_RSP включает в себя информацию об идентификаторах MSS, зарегистрированных в обслуживающей BS, информацию о контексте безопасности, такую как информацию об ассоциации безопасности для каждой MSS, информацию о сетевой службе для каждой MSS, информацию о возможностях каждой MSS и т.д.

Когда операция повторной авторизации завершена для окончательной целевой BS 450 и MSS 400, MSS 400 передает сообщение запроса на регистрацию (REG_REQ) окончательной целевой BS 450 (этап 421). Сообщение REG_REQ включает в себя регистрационную информацию MSS 400. Окончательная целевая BS 450 передает сообщение ответа по регистрации (REG_RSP) MSS 400 в ответ на сообщение REG_REQ (этап 423). Окончательная целевая BS 450 обнаруживает регистрационную информацию MSS 400, содержащуюся в принятом сообщении REG_REQ, тем самым распознавая, что MSS 400 - это MSS, выполнившая передачу обслуживания. Следовательно, окончательная целевая BS 450 преобразует информацию о настройках соединения MSS 400 в предыдущей обслуживающей BS в информацию о настройках соединения MSS 400 в окончательной целевой BS 450. Дополнительно окончательная целевая BS 450 вставляет TLV-значение, которое используется для сброса потока услуг, который может быть фактически принят, в сообщение MSS_INFO_RSP и затем передает сообщение MSS_INFO_RSP в MSS 400. Табл. 15 показывает структуру TLV, включающего в себя информацию преобразования для настроек соединения в обслуживающей BS и окончательной целевой BS 450.

Таблица 15НазваниеТип (1 байт)Длина (1 байт)Значение (переменной длины)New_CID2.12Новый CID после передачи обслуживания новой BS0ld_CID2.22Старый CID до передачи обслуживания от старой BSConnection_Info2.3Перемен-наяЕсли какие-либо из параметров потока услуг изменяются, эти параметры потока услуг и параметр CS, кодирующий TLV, которые изменились, добавляются. Connection_Info - это составное TLV-значение, которое заключает в себя параметры потока услуг и параметр CS, которые изменились для услуги. Все правила и настройки, которые применяются к параметрам, когда используются в сообщениях DSC_RSP, применяются к содержимому, заключенному в это TLV

В табл. 15 TLV, содержащееся в сообщении REG_RSP, предоставляет CID, используемый в обслуживающей BS до того, как MSS 400 выполняет передачу обслуживания, и информацию CID, которая должна быть использована в окончательной целевой BS 450 после того, как MSS 400 выполнила передачу обслуживания. Дополнительно, когда окончательная целевая BS 450 предоставляет услугу, отличную от потока услуг, предоставляемых от обслуживающей BS до передачи обслуживания, TLV включает в себя информацию обо всех измененных параметрах услуг.

MSS 400 завершает процедуру повторного входа в сеть с помощью окончательной целевой BS 450 и осуществляет обычную услугу связи посредством окончательной целевой BS 450 (этап 425).

Сущность изобретения

Как описано выше, когда CINR пилот-сигнала обслуживающей BS уменьшается до величины, что обмен данными с текущей обслуживающей BS не может быть продолжен в системе связи IEEE 802.16e, обслуживание MSS передается соседней BS (т.е. окончательной целевой BS), которая отличается от обслуживающей BS согласно запросу MSS или запросу BS. Тем не менее, когда MSS выполняет операцию повторного входа в сеть с помощью окончательной целевой BS в системе связи IEEE 802.16e, когда CINR пилот-сигнала, передаваемого от окончательной целевой BS, уменьшается и услуга связи посредством окончательной целевой BS невозможна, MSS может изменить соединение на обслуживающую BS.

Дополнительно, после того как MSS изменила соединение на обслуживающую BS вследствие эффекта "пинг-понга", возникающего в ходе передачи обслуживания окончательной целевой BS, MSS должна выполнить процедуру начальной настройки соединения с обслуживающей BS, т.е. операцию повторного входа в сеть, чтобы возобновить услугу связи посредством обслуживающей BS. Следовательно, когда эффект "пинг-понга" возникает часто в ходе передачи обслуживания посредством MSS, MSS должна часто выполнять операцию повторного входа в сеть. Поэтому услуга может быть задержана. Дополнительно, частое выполнение операции повторного входа в сеть повышает нагрузку передачи сигналов, тем самым ухудшая общую производительность системы.

Следовательно, настоящее изобретение выполнено, чтобы разрешить, по меньшей мере, вышеупомянутые проблемы, возникающие в предшествующем уровне техники, и цель настоящего изобретения - предоставить систему и способ выполнения передачи обслуживания, чтобы предотвратить эффект "пинг-понга", посредством распознавания заранее возникновения эффекта пинг-понга в ходе передачи обслуживания в системе связи BWA.

Еще одна цель настоящего изобретения - предоставить систему и способ для выполнения передачи обслуживания, чтобы минимизировать задержку услуги связи, когда эффект пинг-понга возникает в системе связи BWA.

Чтобы достичь вышеупомянутой цели, согласно одному аспекту настоящего изобретения предусмотрен способ выполнения передачи обслуживания посредством мобильной абонентской станции (MSS) в системе связи с широкополосным беспроводным доступом (BWA), включающей в себя обслуживающую базовую станцию (BS) для предоставления услуги MSS, и целевую BS, находящуюся рядом с обслуживающей BS. Способ содержит этапы, на которых принимают сообщение запроса на передачу обслуживания от обслуживающей BS, при этом сообщение запроса на передачу обслуживания включает в себя поле типа оставшихся ресурсов, представляющее то, была ли информация о соединении, установленном между обслуживающей BS и MSS, сохранена (удержана); и распознают то, сохраняет (удерживает) ли обслуживающая BS информацию о соединении согласно значению поля типа оставшихся ресурсов.

Чтобы достичь вышеупомянутой цели, согласно другому аспекту настоящего изобретения предусмотрен способ выполнения передачи обслуживания посредством мобильной абонентской станции (MSS) в системе связи с широкополосным беспроводным доступом (BWA), включающей в себя обслуживающую базовую станцию (BS) для предоставления услуги MSS, и целевую BS, находящуюся рядом с обслуживающей BS. Способ содержит этапы, на которых запрашивают передачу обслуживания обслуживающей BS; принимают сообщение ответа по передаче обслуживания от обслуживающей BS, при этом сообщение ответа по передаче обслуживания включает в себя поле типа оставшихся ресурсов, представляющее то, была ли информация о соединении, установленном между обслуживающей BS и MSS, сохранена; и распознают то, сохраняет ли обслуживающая BS информацию о соединении согласно значению поля типа оставшихся ресурсов.

Чтобы достичь вышеупомянутой цели, согласно дополнительному аспекту настоящего изобретения предусмотрен способ выполнения передачи обслуживания посредством обслуживающей мобильной станции (BS) для предоставления услуги мобильной абонентской станции (MSS) в системе связи с широкополосным беспроводным доступом (BWA), включающей в себя целевую BS, находящуюся рядом с обслуживающей BS. Способ содержит этапы, на которых передают сообщение запроса на передачу обслуживания в MSS, при этом сообщение запроса на передачу обслуживания включает в себя поле типа оставшихся ресурсов, представляющее то, была ли информация о соединении, установленном между обслуживающей BS и MSS, сохранена; принимают сообщение указания передачи обслуживания от MSS; и сохраняют информацию о соединении согласно значению поля типа оставшихся ресурсов.

Чтобы достичь вышеупомянутой цели, согласно еще одному дополнительному аспекту настоящего изобретения предусмотрен способ выполнения передачи обслуживания посредством обслуживающей мобильной станции (BS) для предоставления услуги мобильной абонентской станции (MSS) в системе связи с широкополосным беспроводным доступом (BWA), включающей в себя целевую BS, находящуюся рядом с обслуживающей BS. Способ содержит этапы, на которых принимают сообщение запроса на передачу обслуживания от MSS; передают сообщение ответа по передаче обслуживания в MSS, при этом сообщение ответа по передаче обслуживания включает в себя поле типа оставшихся ресурсов, представляющее то, была ли информация о соединении, установленном между обслуживающей BS и MSS, сохранена; принимают сообщение указания передачи обслуживания от MSS; и сохраняют информацию о соединении согласно значению поля типа оставшихся ресурсов.

Чтобы достичь вышеупомянутой цели, согласно еще одному другому аспекту настоящего изобретения предусмотрен способ передачи обслуживания для минимизации задержки обслуживания вследствие эффекта пинг-понга в системе связи с широкополосным беспроводным доступом (BWA), включающей в себя мобильную абонентскую станцию (MSS), обслуживающую базовую станцию (BS), обменивающуюся данными с MSS, и множество соседних BS. Способ содержит этапы, на которых a) запрашивают у обслуживающей BS передачу обслуживания, когда обнаружено, что передача обслуживания должна быть выполнена от обслуживающей BS к окончательной целевой BS, которой является одна из соседних BS; b) обнаруживают информацию для, по меньшей мере, двух вариантов целевых BS, одна из которых выбирается в качестве окончательной целевой BS, согласно запросу на передачу обслуживания, причем информация принимается от обслуживающей BS; c) измеряют значения CINR (отношение мощности несущей к помехе и шуму), передаваемые от каждой из вариантов целевых BS; d) сравнивают измеренные значения CINR с первым заранее определенным пороговым значением и исключают первый вариант целевой BS, который передает опорный сигнал, имеющий значение CINR менее первого порогового значения, из вариантов целевых BS, когда значения CINR меньше первого порогового значения существуют; и e) определяют окончательную целевую BS в вариантах целевых BS, исключая первый вариант целевой BS, и уведомляют обслуживающую BS о передаче обслуживания окончательной целевой BS.

Чтобы достичь вышеупомянутой цели, согласно еще одному другому аспекту настоящего изобретения предусмотрен способ передачи обслуживания для минимизации задержки обслуживания вследствие эффекта пинг-понга в системе связи с широкополосным беспроводным доступом (BWA), включающей в себя мобильную абонентскую станцию (MSS), обслуживающую базовую станцию (BS), обменивающуюся данными с MSS, и множество соседних BS. Способ содержит этапы, на которых a) принимают запрос на передачу обслуживания, включающий в себя информацию для, по меньшей мере, двух вариантов целевых BS, от обслуживающей BS, при этом один из вариантов целевых BS выбирается в качестве окончательной целевой BS посредством обслуживающей BS, причем окончательная целевая BS является одной из соседних BS, и обнаруживают упомянутую информацию; b) измеряют значения CINR (отношение мощности несущей к помехе и шуму), передаваемые от каждой из вариантов целевых BS; c) сравнивают измеренные значения CINR с первым заранее определенным пороговым значением и исключают первый вариант целевой BS, который передает опорный сигнал, имеющий значение CINR менее первого порогового значения, из вариантов целевых BS, когда значения CINR меньше первого порогового значения существуют; и d) определяют окончательную целевую BS в вариантах целевых BS, исключая первый вариант целевой BS, и уведомляют обслуживающую BS о передаче обслуживания окончательной целевой BS.

Чтобы достичь вышеупомянутой цели, согласно еще одному другому аспекту настоящего изобретения предусмотрен способ передачи обслуживания для минимизации задержки обслуживания вследствие эффекта пинг-понга в системе связи с широкополосным беспроводным доступом (BWA), включающей в себя мобильную абонентскую станцию (MSS), обслуживающую базовую станцию (BS), обменивающуюся данными с MSS, и множество соседних BS. Способ содержит этапы, на которых a) выполняют одно из удаления информации о соединении MSS и сохранения информации о соединении в течение заранее заданного времени, когда обслуживающая BS принимает уведомление, представляющее то, что обслуживание MSS должно быть передано целевой BS, которой является конкретная соседняя BS из соседних BS; b) изменяют соединение на обслуживающую BS, когда MSS обнаруживает возникновение эффекта пинг-понга в ходе процедуры повторного входа в сеть с целевой BS; c) принимают одно из сообщения запроса на передачу обслуживания и сообщения ответа по передаче обслуживания от обслуживающей BS; d) обнаруживают и распознают, сохранена ли информация по MSS, которая содержится в каждом сообщении, согласно приему каждого сообщения; и e) выполняют только процедуру начального регулирования параметров связи и возобновляют связь с обслуживающей BS, когда обслуживающая BS сохраняет информацию о соединении для MSS.

Чтобы достичь вышеупомянутой цели, согласно еще одному другому аспекту настоящего изобретения предусмотрена система передачи обслуживания для минимизации задержки обслуживания вследствие эффекта пинг-понга в системе связи с широкополосным беспроводным доступом (BWA), включающей в себя MSS (мобильную абонентскую станцию), обслуживающую BS (базовую станцию), обменивающуюся данными с MSS, и множество соседних BS. Система содержит MSS для запроса у обслуживающей BS передачи обслуживания, когда обнаружено, что передача обслуживания должна быть выполнена от обслуживающей BS к окончательной целевой BS, которой является одна из соседних BS, обнаружения информации для, по меньшей мере, двух вариантов целевых BS, которые выбраны в качестве окончательной целевой BS, согласно запросу на передачу обслуживания, причем информация принимается от обслуживающей BS, измерения значений CINR (отношение мощности несущей к помехе и шуму), передаваемых от каждой из вариантов целевых BS, сравнения измеренных значений CINR с первым заранее определенным пороговым значением и исключения первого варианта целевой BS, который передает опорный сигнал, имеющий значение CINR менее первого порогового значения, из вариантов целевых BS, когда значения CINR меньше первого порогового значения существуют, и определение окончательной целевой BS в вариантах целевых BS, исключая первый вариант целевой BS, и уведомление обслуживающей BS о передаче обслуживания окончательной целевой BS; и обслуживающую BS для приема запроса от MSS, передачи информации для, по меньшей мере, двух вариантов целевых BS, которые выбраны в качестве окончательной целевой BS посредством MSS, и приема уведомления, представляющего, что обслуживание MSS должно быть передано окончательной целевой BS от MSS.

Чтобы достичь вышеупомянутой цели, согласно еще одному другому аспекту настоящего изобретения предусмотрена система передачи обслуживания для минимизации задержки обслуживания вследствие эффекта пинг-понга в системе связи с широкополосным беспроводным доступом (BWA), включающей в себя MSS (мобильную абонентскую станцию), обслуживающую BS (базовую станцию), обменивающуюся данными с MSS, и множество соседних BS. Система содержит MSS для приема запроса на передачу обслуживания, включающего в себя информацию для, по меньшей мере, двух вариантов целевых BS, от обслуживающей BS, при этом варианты целевых BS выбираются в качестве окончательной целевой BS посредством обслуживающей BS, причем окончательная целевая BS является одной из соседних BS, и обнаружения упомянутой информации, измерения значений CINR (отношение мощности несущей к помехе и шуму), передаваемых от каждой из вариантов целевых BS, сравнения измеренных значений CINR с первым заранее определенным пороговым значением и исключения первого варианта целевой BS, который передает опорный сигнал, имеющий значение CINR менее первого порогового значения, из вариантов целевых BS, когда значения CINR меньше первого порогового значения существуют, и определения окончательной целевой BS в вариантах целевых BS, исключая первый вариант целевой BS, и уведомления обслуживающей BS о передаче обслуживания окончательной целевой BS; и обслуживающую BS для запроса передачи обслуживания MSS и приема информации об окончательной целевой BS от MSS.

Чтобы достичь вышеупомянутой цели, согласно еще одному другому аспекту настоящего изобретения предусмотрена система выполнения передачи обслуживания в системе связи с широкополосным беспроводным доступом (BWA), включающей в себя мобильную абонентскую станцию (MSS), обслуживающую базовую станцию (BS) для предоставления услуги MSS, и целевую BS, находящуюся рядом с обслуживающей BS. Система содержит MSS для запроса передачи обслуживания обслуживающей BS, приема сообщения ответа по передаче обслуживания от обслуживающей BS, при этом сообщение ответа по передаче обслуживания включает в себя поле типа оставшихся ресурсов, представляющее то, была ли заранее заданная информация о соединении сохранена, и обнаружения того, сохраняет ли обслуживающая BS информацию о соединении, согласно значению поля типа оставшихся ресурсов; и обслуживающую BS для приема сообщения запроса на передачу обслуживания от MSS, передачи сообщения ответа по передаче обслуживания в MSS, при этом сообщение ответа по передаче обслуживания включает в себя поле типа оставшихся ресурсов, представляющее то, была ли информация о соединении, установленном с MSS, сохранена, приема сообщения указания передачи обслуживания от MSS, и сохранения информации о соединении согласно значению поля типа оставшихся ресурсов.

Чтобы достичь вышеупомянутой цели, согласно еще одному другому аспекту настоящего изобретения предусмотрена система выполнения передачи обслуживания в системе связи с широкополосным беспроводным доступом (BWA), включающей в себя мобильную абонентскую станцию (MSS), обслуживающую базовую станцию (BS) для предоставления услуги MSS, и целевую BS, находящуюся рядом с обслуживающей BS. Система содержит MSS для приема сообщения запроса на передачу обслуживания от обслуживающей BS, при этом сообщение запроса на передачу обслуживания включает в себя поле типа оставшихся ресурсов, представляющее то, была ли информация о соединении, установленном с MSS, сохранена, и обнаружения того, сохраняет ли обслуживающая BS информацию о соединении, согласно значению поля типа оставшихся ресурсов; и обслуживающую BS для передачи сообщения запроса на передачу обслуживания в MSS, при этом сообщение запроса на передачу обслуживания включает в себя поле типа оставшихся ресурсов, представляющее то, была ли информация о соединении, установленном с MSS, сохранена, приема сообщения указания передачи обслуживания от MSS и сохранения информации о соединении согласно значению поля типа оставшихся ресурсов.

Краткое описание чертежей

Вышеуказанная и другие цели, признаки и преимущества настоящего изобретения станут более понятными из последующего подробного описания, рассматриваемого вместе с прилагаемыми чертежами, из которых

фиг. 1 - это блок-схема, иллюстрирующая обычную структуру системы связи IEEE 802.16e;

фиг. 2 - это блок-схема, иллюстрирующая обычный процесс передачи обслуживания по запросу MSS в системе связи IEEE 802.16e;

фиг. 3 - это блок-схема, иллюстрирующая обычный процесс передачи обслуживания по запросу BS в системе связи IEEE 802.16e;

фиг. 4 - это блок-схема, иллюстрирующая обычный процесс повторного входа в сеть согласно передаче обслуживания MSS в системе связи IEEE 802.16e;

фиг. 5 - это блок-схема, иллюстрирующая процесс работы MSS, когда возникает эффект пинг-понга в ходе передачи обслуживания в системе связи IEEE 802.16e согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 6 - это блок-схема, иллюстрирующая процесс работы MSS, согласно тому, обнаруживает ли MSS возникновение эффекта пинг-понга, когда ситуация передачи обслуживания возникает в системе связи IEEE 802.16e, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 7 - это схема, иллюстрирующая отношение между значениями CINR согласно BS, которые позволяют MSS обнаружить эффект пинг-понга, в системе связи IEEE 802.16e согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 8 - это блок-схема, иллюстрирующая процесс работы MSS, когда возникает эффект пинг-понга в ходе выполнения процедуры повторного входа в сеть согласно передаче обслуживания в системе связи IEEE 802.16e согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 9 - это схема, иллюстрирующая отношение между значениями CINR согласно BS, которые используются для обнаружения эффекта пинг-понга, возникающего в ходе выполнения процедуры повторного входа в сеть согласно передаче обслуживания в системе связи IEEE 802.16e согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 10 - это блок-схема, иллюстрирующая процесс, посредством которого MSS обнаруживает, сохраняет ли обслуживающая BS информацию о соединении в системе связи IEEE 802.16e согласно варианту осуществления настоящего изобретения; и

фиг. 11 - это блок-схема, иллюстрирующая процесс работы передачи обслуживания MSS, которая обнаруживает, сохраняет ли обслуживающая BS информацию о соединении в системе связи IEEE 802.16e согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Подробное описание предпочтительного варианта осуществления

Далее описан предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи. В последующем описании подробное описание известных функций и конфигураций, содержащихся в данном документе, опущено в случаях, когда это может отвлечь от предмета настоящего изобретения.

Настоящее изобретение предлагает схему обнаружения возникновения эффекта пинг-понга и минимизации задержки на обслуживание вследствие эффекта пинг-понга, когда MSS выполняет операцию передачи обслуживания с помощью целевой BS, которой должно быть передано обслуживание MSS, в системе связи IEEE 802.16e, которой является система связи BWA. Настоящее изобретение предлагает схему обнаружения возникновения эффекта пинг-понга и предотвращения эффекта пинг-понга, когда MSS отменяет передачу обслуживания целевой BS в ходе выполнения операции передачи обслуживания с целевой BS и затем изменяет соединение на обслуживающую BS. Настоящее изобретение предлагает схему предоставления возможности обслуживающей BS удерживать (сохранять) информацию о соединении MSS согласно параметрам канала, с тем чтобы MSS могла быстро выполнить настройку соединения согласно передаче обслуживания. Система связи IEEE 802.16e - это система связи BWA, использующая схему OFDM и схему OFDMA. Система связи IEEE 802.16e, использующая схему OFDM/OFDMA, передает сигналы физических каналов посредством множества поднесущих, тем самым позволяя данным быть передаваемыми на высокой скорости. Дополнительно, система связи IEEE 802.16e - это система связи, поддерживающая мобильность MSS посредством поддержки структуры с несколькими сотами.

Фиг. 5 - это блок-схема, иллюстрирующая процесс работы MSS, когда возникает эффект пинг-понга в ходе передачи обслуживания в системе связи IEEE 802.16e согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Ссылаясь на фиг. 5, на этапе 502 MSS выполняет процедуру обмена сообщениями, относящуюся к последовательности запросов и ответов по передаче обслуживания. Т.е. MSS передает сообщение MOB_MSSHO_REQ в BS (т.е. обслуживающую BS), предоставляющую обслуживание MSS, и затем принимает сообщение MOB_BSHO_RSP в качестве ответа на сообщение MOB_MSSHO_REQ. Кроме того, MSS принимает сообщение MOB_BSHO_REQ от обслуживающей BS и затем передает сообщение MOB_MSSHO_RSP в качестве ответа на сообщение MOB_BSHO_REQ. Далее выполняется этап 504. На этапе 504 MSS обнаруживает и распознает информацию списка вариантов окончательных целевых BS, допускающих передачу обслуживания, содержащуюся в сообщении запроса или ответа по передаче обслуживания, передаваемом/принимаемом в/от обслуживающей BS. Далее выполняется этап 506. На этапе 506 MSS измеряет CINR для каждого варианта допускающих передачу обслуживания окончательных целевых BS. Далее выполняется этап 508. На этапе 508 MSS определяет MOB_HO_IND_Type согласно тому, обнаруживает ли MSS возникновение эффекта пинг-понга, который описывается далее. Далее выполняется этап 510. На этапе 510 MSS передает сообщение MOB_HO_IND, включающее в себя информацию, касающуюся упомянутого определенного типа, в обслуживающую BS.

Фиг. 6 - это блок-схема, иллюстрирующая процесс работы MSS, согласно тому, обнаруживает ли MSS возникновение эффекта пинг-понга, когда ситуация передачи обслуживания возникает в системе связи IEEE 802.16e, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Ссылаясь на фиг. 6, на этапе 602, когда MSS обнаруживает возникновение ситуации, в которой должна быть выполнена передача обслуживания, MSS присваивает начальному значению счетчика i для соседних BS значение 0 и присваивает флагу отмены передачи обслуживания (HO_CANCEL_FLAG) значение 0. Далее выполняется этап 604. Т.е. MSS выполняет процедуру инициализации для измерения значений CINR для каждой из соседних BS, содержащихся в списке вариантов поддерживающих передачу обслуживания окончательных целевых BS. HO_CANCEL_FLAG - это флаг для сообщения того, что оставшиеся соседние BS за исключением обслуживающей BS из числа соседних BS, содержащихся в списке вариантов, допускающих передачу обслуживания окончательных целевых BS, которые не выбраны в качестве окончательных целевых BS. На этапе 604 MSS определяет, были ли измерены значения CINR для каждой из BS в списке вариантов окончательных целевых BS, удовлетворяющих заранее определенным условиям, из числа соседних BS, упорядоченных в последовательности, имеющей более оптимальные коэффициенты, синтетически отражающие QoS, CINR и т.д. Как результат упомянутого определения, когда существуют BS, для которых значения CINR не измерены, т.е. i<N_Neighbors, выполняется этап 606.

На этапе 606 MSS анализирует, является ли значение CINR (CINR_BS) меньшим заранее заданного порогового значения пинг-понга (PP_THRESHOLD) из BS с наивысшим рейтингом из числа упорядоченных вариантов окончательных целевых BS. При этом PP_THRESHOLD присваивается значение, большее порогового значения передачи обслуживания (HO_THRESHOLD), которое является пороговым значением, используемым для того, чтобы определять, что обслуживание MSS должно быть передано от обслуживающей BS, включающей в себя MSS, другой BS, отличной от обслуживающей BS. Другими словами, PP_THRESHOLD задается таким, чтобы дать возможность обслуживанию MSS быть переданным надежной целевой BS. PP_THRESHOLD задается таким, чтобы не допустить нежелательной передачи обслуживания вследствие эффекта пинг-понга. Как результат анализа, когда CINR_BS меньше PP_THRESHOLD, выполняется этап 608.

На этапе 608 MSS удаляет соседнюю BS из списка вариантов окончательных целевых BS, поскольку CINR_BS меньше PP_THRESHOLD, и выполняется этап 610. На этапе 610 MSS увеличивает значение i на 1 и повторяет этапы с этапа 604 для BS, следующих далее в списке. Если CINR соседней BS больше или равен PP_THRESHOLD на этапе 606, т.е. CINR_BS>PP_THRESHOLD, выполняется этап 612. На этапе 612 MSS определяет, является BS соседней BS или обслуживающей BS. Как результат определения, когда BS - это обслуживающая BS, MSS на этапе 614 присваивает HO_CANCEL_FLAG значение 1, и выполняется этап 610. Наоборот, когда BS - это соседняя BS, выполняется этап 616. На этапе 616 MSS определяет, имеет ли HO_CANCEL_FLAG, заданный к текущему моменту, значение 1. Как результат определения, когда HO_CANCEL_FLAG не имеет значение 1, выполняется этап 618. Наоборот, когда HO_CANCEL_FLAG имеет значение 1, выполняется этап 620. На этапе 618 MSS определяет, что BS - это окончательная целевая BS, которой должно быть передано обслуживание MSS, и выполняется этап 622. На этапе 622 MSS передает сообщение MOB_HO_IND_Type (тип = 00) текущей обслуживающей BS, с тем чтобы сообщить о передаче обслуживания определенной окончательной целевой BS. На этапе 620 MSS снова присваивает HO_CANCEL_FLAG значение 0 и определяет BS в качестве окончательной целевой BS. Далее выполняется этап 622.

Как результат проверки на этапе 606 на основе измерения CINR для всех BS в списке вариантов окончательных целевых BS, включающем в себя обслуживающую BS, когда MSS не обнаружила BS, имеющую значение CINR, превышающее PP_THRESHOLD, процесс переходит к этапу 624 с этапа 604. На этапе 624 MSS определяет, присвоено ли HO_CANCEL_FLAG значение 1. Как результат определения, когда HO_CANCEL_FLAG присвоено значение 1, выполняется этап 626. На этапе 626 MSS передает сообщение HO_IND, в котором HO_IND_Type присвоено значение 01, т.е. сообщение HO_IND, включающее в себя информацию об отмене передачи обслуживания (HO_CANCEL), обслуживающей BS. Следовательно, MSS уведомляет обслуживающую BS об отмене передачи обслуживания. На этапе 624, когда HO_CANCEL_FLAG не присвоено значение 1, выполняется этап 628. Т.е. на этапе 628 MSS передает сообщение HO_IND, в котором HO_IND_Type присвоено значение 01, т.е. сообщение HO_IND, включающее в себя информацию об отклонении передачи обслуживания (HO_REJECT), обслуживающей BS. Следовательно, MSS уведомляет обслуживающую BS об отклонении передачи обслуживания.

Как описано выше, поскольку MSS упорядочивает соседние BS, содержащиеся в списке вариантов допускающих передачу обслуживания окончательных целевых BS, от BS, имеющей оптимальное условие передачи обслуживания, когда MSS выбирает одну из оставшихся соседних BS за исключением обслуживающей BS в качестве окончательной целевой BS посредством процедуры, касающейся того, было ли обнаружено возникновение эффекта пинг-понга, выбранная целевая BS соответствует BS, имеющей предпочтительные условия в сравнении с другими соседними BS, для которых процедура, касающаяся того, было ли обнаружено возникновение эффекта пинг-понга, не выполнена. Следовательно, MSS передает сообщение MOB_HO_IND_Type, включающее в себя параметр HO_RELEASE, обслуживающей BS, с тем чтобы MSS могла определить передачу обслуживания соседней BS, выбранной в качестве окончательной целевой BS.

Фиг. 7 - это схема, иллюстрирующая отношение между значениями CINR согласно BS, которые позволяют MSS обнаружить эффект пинг-понга, в системе связи IEEE 802.16e согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Ссылаясь на фиг. 7, описаны значения CINR и пороговые значения, требуемые для предоставления возможности MSS обнаруживать эффект пинг-понга. PP_THRESHOLD 700 представляет пороговое значение для значений CINR, надлежащее для приема обычной услуги связи после передачи обслуживания, а HO_THRESHOLD 750 представляет пороговое значение для значений CINR, заранее заданное MSS, чтобы выбрать допускающую передачу обслуживания целевую BS. Дополнительно, ссылочный номер 710 представляет значение CINR обслуживающей BS, ссылочный номер 720 представляет значение CINR первой соседней BS, а ссылочный номер 730 представляет значение CINR второй соседней BS. Т.е. когда значение CINR, измеренное для произвольной BS посредством MSS, меньше PP_THRESHOLD и больше HO_THRESHOLD, может возникнуть эффект пинг-понга.

Отношение между значениями CINR согласно BS, показанное на фиг. 7, описывается далее. Под ссылочным номером 702, поскольку значение 710 CINR обслуживающей BS, измеренное посредством MSS, меньше HO_THRESHOLD 750, а значение 720 CINR первой соседней BS и значение 730 CINR второй соседней BS больше значения 710 CINR обслуживающей BS, первая соседняя BS и вторая соседняя BS могут быть выбраны в качестве допускающих передачу обслуживания целевых BS. Тем не менее, поскольку значение 720 CINR первой соседней BS и значение 730 CINR второй соседней BS меньше PP_THRESHOLD, первая соседняя BS и вторая соседняя BS не выбираются в качестве окончательных целевых BS. При этом, хотя MSS игнорирует PP_THRESHOLD, и ее обслуживание передается второй соседней BS, когда значение 730 CINR второй соседней BS измеряется снова, существует очень большая вероятность того, что вновь измеренное значение 730 CINR может быть меньше HO_THRESHOLD. Это подразумевает возникновение эффекта пинг-понга, что может снова потребовать передачу обслуживания MSS другой BS.

Под ссылочным номером 704: MSS может понимать, что значение 710 CINR обслуживающей BS и значение 720 CINR первой соседней BS больше HO_THRESHOLD, а значение 730 CINR второй соседней BS меньше PP_THRESHOLD. Поскольку отсутствуют BS, имеющие значение CINR больше PP_THRESHOLD даже под ссылочным номером 704, окончательной целевой BS не существует.

Под ссылочном номером 706: MSS может понимать, что значение 720 CINR первой соседней BS меньше значения 710 CINR обслуживающей BS, которое меньше значения 730 CINR второй соседней BS, и три значения CINR больше PP_THRESHOLD. Даже в этом случае, поскольку отсутствуют BS, имеющие значение CINR больше PP_THRESHOLD, окончательной целевой BS не существует, аналогично ссылочному номеру 704.

Под ссылочным номером 708: MSS может понимать, что значение 720 CINR первой соседней BS больше PP_THRESHOLD, значение 710 CINR обслуживающей BS и значение 730 CINR второй соседней BS меньше PP_THRESHOLD и больше HO_THRESHOLD. Следовательно, MSS может выбрать первую соседнюю BS в качестве окончательной целевой BS, которой должно быть передано обслуживание MSS.

Фиг. 8 - это блок-схема, иллюстрирующая процесс работы MSS, когда возникает эффект пинг-понга в ходе выполнения процедуры повторного входа в сеть согласно передаче обслуживания в системе связи IEEE 802.16e согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Ссылаясь на фиг. 8, на этапе 802 MSS выполняет процедуру повторного входа в сеть с помощью окончательной целевой BS посредством последовательности процедур, относящихся к передаче обслуживания по фиг. 2 и 3. В ходе выполнения процедуры повторного входа в сеть выполняется этап 804. На этапе 804 MSS измеряет значение CINR окончательной целевой BS, и выполняется этап 806. На этапе 806 MSS сравнивает измеренное значение CINR (т.е. CINR_BS) окончательной целевой BS с PP_THRESHOLD. Как результат сравнения, когда CINR_BS больше PP_THRESHOLD, выполняется этап 802, чтобы предоставить процедуре повторного входа в сеть с помощью окончательной целевой BS возможность быть продолженной. Наоборот, когда CINR_BS меньше PP_THRESHOLD на этапе 806, выполняется этап 808. На этапе 808 MSS обнаруживает, что может возникать эффект пинг-понга, поскольку CINR_BS меньше PP_THRESHOLD, и выполняет процесс по фиг. 6, соответствующий этому случаю.

Фиг. 9 - это схема, иллюстрирующая отношение между значениями CINR согласно BS, которые используются для обнаружения эффекта пинг-понга, возникающего в ходе выполнения процедуры повторного входа в сеть согласно передаче обслуживания в системе связи IEEE 802.16e согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Ссылаясь на фиг. 9, под ссылочным номером 902 значение 920 CINR окончательной целевой BS, которое измерено MSS, больше PP_THRESHOLD, а значение 910 CINR обслуживающей BS меньше HO_THRESHOLD. Следовательно, обслуживание MSS передается окончательной целевой BS. Под ссылочными номерами 904 и 906 значение 920 CINR окончательной целевой BS, которое измерено MSS, больше PP_THRESHOLD, и значение 910 CINR обслуживающей BS также больше HO_THRESHOLD. Следовательно, обслуживание MSS передается окончательной целевой BS. Под ссылочным номером 908, как результат измерения значений CINR окончательной целевой BS и обслуживающей BS посредством MSS, два значения меньше PP_THRESHOLD и больше HO_THRESHOLD. Следовательно, MSS обнаруживает, что невозможно передать обслуживание MSS окончательной целевой BS, с тем чтобы осуществить связь, и эффект пинг-понга, требующий передачи обслуживания MSS другой BS, может возникнуть.

Фиг. 10 - это блок-схема, иллюстрирующая процесс, посредством которого MSS обнаруживает, сохраняет (удерживает) ли обслуживающая BS информацию о соединении в системе связи IEEE 802.16e согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Ссылаясь на фиг. 10, на этапе 1002 MSS принимает сообщение MOB_BSHO_REQ или сообщение MOB_BSHO_RSP от обслуживающей BS, и выполняется этап 1004. При этом, как описано в предшествующем уровне техники, после того как обслуживающая BS приняла сообщение MOB_HO_IND (HO_IND_Type = 00), переданное от MSS, обслуживающая BS может удалить информацию о соединении с MSS или удержать информацию о соединении в течение заранее определенного времени до тех пор, пока обслуживающая BS не примет уведомление, представляющее завершение процедуры передачи обслуживания от окончательной целевой BS. Если это случай, в котором обслуживающая BS удалила информацию о соединении с MSS, обслуживающая BS не имеет информации по MSS, когда MSS снова изменила соединение на обслуживающую BS вследствие эффекта пинг-понга, возникшего в то время, когда MSS выполняла процедуру повторного входа в сеть с помощью окончательной целевой BS. Следовательно, обслуживающая BS и MSS выполняют общую начальную процедуру установления связи. Дополнительно, если MSS может иметь возможность определить то, удалила ли обслуживающая BS информацию о соединении с MSS или удерживает информацию о соединении в течение заранее определенного времени, MSS выполняет процедуру, соответствующую каждому случаю, так что передача служебных сигналов вследствие эффекта пинг-понга может быть уменьшена.

Дополнительно настоящее изобретение предоставляет схему, посредством которой обслуживающая BS, принявшая сообщение MOB_HO_IND (HO_IND_Type = 00) от MSS, сообщает MSS о том, что обслуживающая BS удалит информацию о соединении с MSS или удержит информацию о соединении в течение заранее определенного времени, как описано выше, тем самым минимизируя задержку на обслуживание, которая может возникать при настройке повторного соединения с обслуживающей BS. Далее описывается эта схема со ссылкой на табл. 16 и 17.

Табл. 16 и 17 показывают форматы модифицированных сообщений передачи обслуживания, предлагаемых настоящим изобретением. Модифицированные сообщения передачи обслуживания получаются посредством добавления информации (Resource_Remain_Type), касающейся сохранения или удаления информации о ресурсах соединения для MSS, и информации, касающейся времени удерживания ресурса (Resource_Retain_Time), в сообщение MOB_BSHO_RSP и сообщение MOB_BSHO_REQ, содержащееся в сообщениях передачи обслуживания, передаваемых между MSS и обслуживающей BS, когда текущая процедура передачи обслуживания выполняется.

Таблица 16СинтаксисРазмерПримечанияMOB_BSHO_RSP_Message_Format() {  Management Message Type=??8 бит Estimated HO Time8 бит For (j=0;j< N_Recommended; j++) { Соседние базовые станции должны представляться в порядке, так чтобы первой представленной была наиболее рекомендуемая, а последней представленной - наименее рекомендуемая. N_Recommended может быть выведен из известной длины сообщения.Neighbor BS_ID48 бит Service Level Prediction8 бит }  

Resource_Remain_Type1 бит0 - освобождение ресурса MSS
1 - удерживание ресурса MSSResource_Retain_Time8 битПродолжительность времени для случая, когда значение Resource_Remain_Type равно 1. Измеряется в кадрах.Reserved7 битЗарезервировано; должно иметь значение нуль}  

Как показано в табл. 16, сообщение MOB_BSHO_RSP, новое предлагаемое настоящим изобретением, имеет структуру, получаемую посредством добавления нового поля Resource_Remain_Type и поля Resource_Retain_Time в существующее сообщение MOB_BSHO_RSP. Поле Resource_Remain_Type предоставляет информацию, касающуюся того, удаляет или сохраняет обслуживающая BS информацию о соединении с MSS. Когда поле Resource_Remain_Type, показанное в табл. 16, имеет значение 0, обслуживающая BS удаляет информацию о соединении для MSS. Наоборот, когда поле Resource_Remain_Type имеет значение 1, обслуживающая BS сохраняет информацию о соединении для MSS в течение периода времени по полю Resource_Retain_Time. Информация о заранее определенной продолжительности времени сохраняется в поле Resource_Retain_Time по кадрам. Например, когда MSS приняла сообщение MOB_BSHO_RSP, в котором Resource_Remain_Type присвоено значение 1, а Resource_Retain_Time присвоено значение 10, обслуживающая BS сохраняет информацию о соединении для MSS в течение 10 кадров после приема сообщения MOB_HO_IND (HO_IND_Type = 00). Если MSS приняла сообщение MOB_BSHO_RSP, в котором Resource_Remain_Type присвоено значение 1, а Resource_Retain_Time присвоено значение 0, MSS обнаруживает, что обслуживающая BS сохраняет информацию о соединении с MSS в течение периода времени, заранее согласованного в ходе выполнения процедуры регистрации в обслуживающей BS. При этом поле Resource_Retain_Time имеет единицу измерения - кадр, а единица измерения «кадр» имеет такой же смысл, как и единица измерения времени. Например, 1 единица кадра может быть преобразована в единицу времени 20 мс.

Когда необходимо изменить время сохранения информации о соединении для MSS, которое заранее согласовано в ходе выполнения процедуры регистрации в MSS, например, когда трудно сохранить информацию о соединении для MSS, обслуживание которой должно быть передано целевой BS, в течение заранее заданного времени вследствие недостаточности емкости буфера обслуживающей BS, или когда возможно удерживать информацию о соединении для MSS, обслуживание которой должно быть передано целевой BS, дольше заранее заданного периода времени, поскольку параметры буфера обслуживающей BS становятся лучше в сравнении с предыдущим выполнением процедуры регистрации, обслуживающая BS может присвоить Resource_Retain_Time сообщения MOB_BSHO_RSP или сообщения MOB_BSHO_REQ произвольное значение, отличное от 0.

Нижеследующая табл. 17 показывает структуру нового сообщения MOB_BSHO_REQ, предлагаемого настоящим изобретением.

Таблица 17СинтаксисРазмерПримечанияMOB_BSHO_REQ_Message_Format() {  Management Message Type=??8 бит For (j=0;j< N_Recommended; j++) { N_Recommended может быть выведен из известной длины сообщенияNeighbor BS_ID48 бит Service Level Prediction8 бит }  Resource_Remain_Type1 бит0 - освобождение ресурса MSS
1 - удерживание ресурса MSSResource_Retain_Time8 битПродолжительность времени для случая, когда значение Resource_Remain_Type равно 1Reserved7 битЗарезервировано; должно иметь значение нуль}  

Как показано в табл. 17, сообщение MOB_BSHO_REQ имеет структуру, полученную посредством добавления поля Resource_Remain_Type и поля Resource_Retain_Time в существующее сообщение MOB_BSHO_REQ, аналогично сообщению MOB_BSHO_RSP. Поле Resource_Remain_Type сообщает о том, следует ли удалить информацию о соединении или удерживать информацию о соединении в течение заранее заданного периода времени, а поле Resource_Retain_Time сообщает о заранее заданной продолжительности времени, когда информация о соединении удерживается в течение заранее заданной продолжительности времени. Когда время, заранее согласованное в ходе выполнения процедуры регистрации в MSS, применяется к полю Resource_Retain_Time аналогично сообщению MOB_BSHO_RSP, обслуживающая BS присваивает полю Resource_Retain_Time значение 0. Дополнительно, когда обслуживающая BS необязательно определяет время удерживания информации о соединении, обслуживающая BS присваивает полю Resource_Retain_Time произвольное значение, отличное от 0.

Когда обслуживающая BS сохраняет (удерживает) информацию о соединении MSS, обслуживание которой передано, информация о соединении может быть с выгодой использована не только при выполнении передачи обслуживания вследствие эффекта пинг-понга, но также когда MSS обменивается данными с целевой BS, требующей восстановления после сброса нагрузки, после обнаружения целевой BS, требующей восстановления после сброса нагрузки, при возникновении ситуации сброса нагрузки в ходе передачи обслуживания с помощью обслуживающей BS. Т.е. если MSS обнаруживает, что обслуживающая BS сохраняет информацию о соединении с MSS, тот факт, что информация о соединении для MSS может быть принята от обслуживающей BS посредством магистральной сети, сообщается предназначенной для восстановления после сброса нагрузки целевой BS, с тем чтобы процедура восстановления после сброса нагрузки могла быть выполнена за короткое время.

Возвращаясь снова к фиг. 10, на этапе 1004 MSS выполняет следующие этапы согласно значениям, записанным в поле Resource_Remain_Type, содержащемся в сообщении MOB_BSHO_REQ или сообщении MOB_BSHO_RSP, передаваемом от обслуживающей BS. Если 0 записано в поле Resource_Remain_Type, выполняется этап 1006. На этапе 1006 MSS обнаруживает, что обслуживающая BS удалит информацию о соединении соответствующей MSS. На этапе 1004, если 1 записано в поле Resource_Remain_Type, выполняется этап 1008. На этапе 1008 MSS проверяет, был ли записан 0 в поле Resource_Retain_Time, содержащееся в сообщении MOB_BSHO_REQ или сообщении MOB_BSHO_RSP. Как результат проверки, когда 0 записан в поле Resource_Retain_Time, выполняется этап 1010. На этапе 1010 MSS обнаруживает, что обслуживающая BS сохраняет информацию о соединении MSS в течение периода времени, заранее согласованного в ходе выполнения процедуры регистрации в обслуживающей BS. Между тем, на этапе 1008, когда произвольное значение, отличное от 0, записано в поле Resource_Retain_Time, выполняется этап 1012. На этапе 1012 MSS обнаруживает, что обслуживающая BS удерживает информацию о соединении MSS в течение периода времени, записанного в поле Resource_Retain_Time. Следовательно, хотя обслуживающая BS сохраняет (удерживает) информацию о соединении MSS, когда обслуживание MSS снова передается обслуживающей BS в ходе обмена данными с другой целевой BS, MSS может возобновить связь с обслуживающей BS посредством выполнения только процедуры начального регулирования параметров связи из процедуры повторного входа в сеть.

Фиг. 11 - это блок-схема, иллюстрирующая процесс работы передачи обслуживания MSS, которая обнаруживает, сохраняет ли обслуживающая BS информацию о соединении в системе связи IEEE 802.16e согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Ссылаясь на фиг. 11, на этапе 1102 MSS выполняет процедуру повторного входа в сеть с помощью окончательной целевой BS. В ходе выполнения процедуры повторного входа в сеть выполняется этап 1104. На этапе 1104, когда значение CINR окончательной целевой BS меньше PP_THRESHOLD, MSS определяет, может ли возникнуть эффект пинг-понга. Как результат определения, когда MSS обнаруживает, что эффект пинг-понга не возникает, этап 1102 выполняется повторно. MSS последовательно выполняет процедуру повторного входа в сеть. Когда MSS обнаруживает, что эффект пинг-понга возникает, выполняется этап 1106. На этапе 1106 MSS определяет, чтобы передать обслуживание обслуживающей BS. Далее выполняется этап 1108. На этапе 1108 MSS определяет, сохраняет ли обслуживающая BS информацию о соединении с MSS. При этом MSS может определить, сохраняется ли информация о соединении, посредством информации (Resource_Remain_Type), полученной посредством сообщения MOB_BSHO_RSP или сообщения MOB_BSHO_REQ, принятого от обслуживающей BS. Как результат определения, когда обслуживающая BS сохраняет информацию о соединении MSS, выполняется этап 1110.

На этапе 1110 MSS синхронизируется с обслуживающей BS. Далее выполняется этап 1112. На этапе 1112 MSS, синхронизированная с обслуживающей BS, вставляет базовый идентификатор соединения (CID), используемый при обмене данными с обслуживающей BS, в сообщение RNG_REQ для начального регулирования параметров связи и передает сообщение RNG_REQ обслуживающей BS. Далее выполняется этап 1114. На этапе 1114 MSS принимает сообщение RNG_RSP от обслуживающей BS в качестве ответа на сообщение RNG_REQ. Далее выполняется этап 1116. На этапе 1116 MSS может пропустить процедуру, связанную с базовым согласованием пропускной способности, аутентификацией и регистрацией, и возобновить связь с обслуживающей BS посредством информации о соединении, сохраненной обслуживающей BS.

Между тем, на этапе 1108, когда обслуживающая BS удалила информацию о соединении MSS, выполняется этап 1118. На этапе 1118 MSS синхронизируется с обслуживающей BS. Далее выполняется этап 1120. На этапе 1120 MSS передает сообщение RNG_REQ обслуживающей BS и выполняет процедуру начального регулирования параметров связи. Далее выполняется этап 1122. При этом сообщение RNG_REQ, передаваемое от MSS, включает в себя CID, которому присвоено значение 0x0000, как в случае обычной процедуры начального регулирования параметров связи. На этапе 1122 MSS принимает сообщение RNG_RSP от обслуживающей BS. Далее выполняется этап 1124. На этапе 1124 MSS выполняет процедуру повторного входа в существующую сеть, т.е. процедуру, относящуюся к базовому согласованию пропускной способности, аутентификации и регистрации с обслуживающей BS. Далее выполняется этап 1126. На этапе 1126 MSS, завершившая процедуру повторного входа в сеть, возобновляет связь с обслуживающей BS.

Сообщение RNG_REQ для базового CID, содержащегося в сообщении RNG_REQ, имеет структуру кодирования, показанную в табл. 18.

Таблица 18НазваниеТипДлинаЗначения (переменной длины)Базовый CIDПодлежит определе-нию (6)2Базовый CID, назначенный от предыдущей обслуживающей BS

Как показано в табл. 18, структура кодирования сообщения RNG_REQ для базового CID включает в себя тип, представляющий, что тип TLV, установленный в сообщении RNG_REQ, является базовым CID, длину, сообщающую длину (2 байта) базового CID, и значение, представляющее то, что означает базовый CID. Базовый CID - это информация о базовом CID, используемом, когда MSS обменивается данными с обслуживающей BS. При этом следует отметить, что поле типа имеет значение 6 (произвольное значение) и может изменяться впоследствии.

Согласно вышеописанному настоящему изобретению в системе связи IEEE 802.16e, которая является системой связи BWA, использующей схему OFDM/OFDMA, MSS может заранее обнаруживать ситуации, в которых передача обслуживания может возникать часто между обслуживающей BS и множеством целевых BS, т.е. ситуации, в которых может возникать эффект пинг-понга. Т.е. PP_THRESHOLD задается таким образом, чтобы передача обслуживания в BS, имеющую значение CINR меньше PP_THRESHOLD, могла быть предотвращена. Следовательно, MSS может в максимальной степени предотвращать ситуации, в которых может возникать эффект пинг-понга. Дополнительно, настоящее изобретение дает возможность BS гибко сохранять или удалять информацию о соединении MSS согласно параметрам канала, с тем чтобы процедура повторного входа в сеть, включающая в себя только начальное регулирование параметров связи, выполнялась, когда обслуживание MSS передается окончательной целевой BS, сохранившей информацию о соединении. Поэтому услуга связи может быть быстро возобновлена.

Несмотря на то, что изобретение показано и описано со ссылкой на его конкретные варианты осуществления, специалистам в данной области техники следует понимать, что различные изменения по форме и содержанию могут быть сделаны без отступления от сущности и объема изобретения, заданного прилагаемой формулой изобретения.

Изобретение относится к технике связи. Раскрыт способ обнаружения посредством мобильной абонентской станции (MSS) того, сохраняет ли обслуживающая базовая станция (BS) информацию о соединении в системе мобильной связи, включающей в себя обслуживающую BS для предоставления услуги MSS и целевую BS, находящуюся рядом с обслуживающей BS. Способ включает в себя этапы, на которых принимают сообщение запроса на передачу обслуживания от обслуживающей BS, при этом сообщение запроса на передачу обслуживания включает в себя поле типа оставшихся ресурсов, представляющее то, сохраняется ли информация о соединении, установленном с MSS, и поле времени сохранения ресурса, представляющее время сохранения информации о соединении посредством обслуживающей BS, и обнаруживают то, что обслуживающая BS сохраняет информацию о соединении в течение периода времени, определенного значением поля времени сохранения ресурса. Технический результат заключается в минимизировании задержки обслуживания. 7 н. и 29 з.п. ф-лы, 18 табл., 11 ил.

1. Способ выполнения передачи обслуживания посредством мобильной абонентской станции (MSS) в системе связи с широкополосным беспроводным доступом (BWA), включающей в себя обслуживающую базовую станцию (BS) для предоставления услуги MSS и целевую BS, находящуюся рядом с обслуживающей BS, при этом способ содержит этапы, на которых

принимают сообщение запроса на передачу обслуживания от обслуживающей BS, при этом сообщение запроса на передачу обслуживания включает в себя поле типа оставшихся ресурсов, представляющее то, сохраняется ли информация о соединении, установленном между обслуживающей BS и MSS; и

распознают, сохраняет ли обслуживающая BS информацию о соединении, согласно значению поля типа оставшихся ресурсов.

передают сообщение указания передачи обслуживания обслуживающей BS, при этом сообщение указания передачи обслуживания включает в себя информацию, сообщающую об исполнении передачи обслуживания; и

освобождают соединение с обслуживающей BS после передачи сообщения указания передачи обслуживания, обнаруживающего, что сохранение информации о соединении начинается с момента времени, в который сообщение указания передачи обслуживания принято посредством обслуживающей BS.

определяют повторный вход в обслуживающую BS в ходе передачи обслуживания целевой BS; и

возобновляют связь с обслуживающей BS с помощью упомянутой информации о соединении, когда обслуживающая BS сохраняет информацию о соединении.

запрашивают передачу обслуживания обслуживающей BS;

принимают сообщение ответа по передаче обслуживания от обслуживающей BS, при этом сообщение ответа по передаче обслуживания включает в себя поле типа оставшихся ресурсов, представляющее то, была ли информация о соединении, установленном между обслуживающей BS и MSS, сохранена; и

распознают, сохраняет ли обслуживающая BS информацию о соединении, согласно значению поля типа оставшихся ресурсов.

передают сообщение указания передачи обслуживания обслуживающей BS, при этом сообщение указания передачи обслуживания включает в себя информацию, сообщающую об исполнении передачи обслуживания; и

освобождают соединение с обслуживающей BS после передачи сообщения указания передачи обслуживания, обнаруживающего, что сохранение информации о соединении начинается с момента времени, в который сообщение указания передачи обслуживания принято от обслуживающей BS.

определяют повторный вход в обслуживающую BS в ходе передачи обслуживания целевой BS; и

возобновляют связь с обслуживающей BS с помощью информации о соединении, когда обслуживающая BS сохраняет информацию о соединении.

передают сообщение запроса на передачу обслуживания в MSS, при этом сообщение запроса на передачу обслуживания включает в себя поле типа оставшихся ресурсов, представляющее то, была ли информация о соединении, установленном между обслуживающей BS и MSS, сохранена;

принимают сообщение указания передачи обслуживания от MSS; и

сохраняют информацию о соединении согласно значению поля типа оставшихся ресурсов.

принимают сообщение запроса на передачу обслуживания от MSS;

передают сообщение ответа по передаче обслуживания в MSS, при этом сообщение ответа по передаче обслуживания включает в себя поле типа оставшихся ресурсов, представляющее то, сохраняется ли информация о соединении, установленном между обслуживающей BS и MSS;

принимают сообщение указания передачи обслуживания от MSS; и

сохраняют информацию о соединении согласно значению поля типа оставшихся ресурсов.

a) выполняют одно из удаления информации о соединении MSS и сохранения информации о соединении в течение заранее заданного времени, когда обслуживающая BS принимает уведомление, представляющее то, что обслуживание MSS должно быть передано целевой BS, которой является конкретная соседняя BS из соседних BS;

b) изменяют соединение на обслуживающую BS, когда MSS обнаруживает возникновение эффекта пинг-понга в ходе процедуры повторного входа в сеть с целевой BS;

c) принимают одно из сообщения запроса на передачу обслуживания и сообщения ответа по передаче обслуживания от обслуживающей BS;

d) обнаруживают и распознают, сохранена ли информация о соединении для MSS, которая содержится в каждом сообщении, согласно приему каждого сообщения; и

e) выполняют только процедуру начального регулирования параметров связи и возобновляют связь с обслуживающей BS, когда обслуживающая BS сохраняет информацию о соединении для MSS.

передают сообщение запроса на регулирование параметров связи, которое соответствует процедуре начального регулирования параметров связи, включающее в себя базовый идентификатор соединения (CID), используемый для того, чтобы обмениваться данными с обслуживающей BS, и принимают сообщение ответа по регулированию параметров связи в качестве ответа на сообщение запроса на регулирование параметров связи; и

возобновляют связь посредством информации о соединении MSS, сохраненной посредством обслуживающей BS.

MSS для запроса передачи обслуживания у обслуживающей BS, приема сообщения ответа по передаче обслуживания от обслуживающей BS, при этом сообщение ответа по передаче обслуживания включает в себя поле типа оставшихся ресурсов, представляющее то, была ли заранее заданная информация о соединении сохранена, и обнаружения того, сохраняет ли обслуживающая BS информацию о соединении, согласно значению поля типа оставшихся ресурсов; и

обслуживающую BS для приема сообщения запроса на передачу обслуживания от MSS, передачи сообщения ответа по передаче обслуживания в MSS, при этом сообщение ответа по передаче обслуживания включает в себя поле типа оставшихся ресурсов, представляющее то, была ли информация о соединении, установленном с MSS, сохранена, приема сообщения указания передачи обслуживания от MSS, и сохранения информации о соединении согласно значению поля типа оставшихся ресурсов.

MSS для приема сообщения запроса на передачу обслуживания от обслуживающей BS, при этом сообщение запроса на передачу обслуживания включает в себя поле типа оставшихся ресурсов, представляющее то, сохраняется ли информация о соединении, установленном с MSS, и обнаружения того, сохраняет ли обслуживающая BS информацию о соединении, согласно значению поля типа оставшихся ресурсов; и

обслуживающую BS для передачи сообщения запроса на передачу обслуживания в MSS, при этом сообщение запроса на передачу обслуживания включает в себя поле типа оставшихся ресурсов, представляющее то, сохраняется ли информация о соединении, установленном с MSS, приема сообщения указания о передаче обслуживания от MSS и сохранения информации о соединении согласно значению поля типа оставшихся ресурсов.