СИСТЕМА И СПОСОБ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ БЫСТРОЙ ЭСТАФЕТНОЙ ПЕРЕДАЧИ В СИСТЕМЕ СВЯЗИ С ШИРОКОПОЛОСНЫМ БЕСПРОВОДНЫМ ДОСТУПОМ Российский патент 2008 года по МПК H04B7/26 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к системе связи с широкополосным беспроводным доступом и, в частности, к системе и способу для осуществления быстрой эстафетной передачи мобильной абонентской станции, которая инициирована запросом на эстафетную передачу от обслуживающей базовой станции.

Уровень техники

В настоящее время проводятся исследования в области системы связи 4-го поколения (4G), являющейся системой связи следующего поколения, чтобы предложить пользователям услуги с различным качеством обслуживания (QoS) при скорости передачи данных приблизительно 100 Мбит/с. В частности, активные исследования в области системы 4G осуществляются для поддержки предоставления высокоскоростных услуг, чтобы гарантировать мобильность и QoS в системе связей с широкополосным беспроводным доступом (BWA), например системе беспроводной Локальной вычислительной сети (LAN) и системе беспроводной Городской вычислительной сети (MAN). Обычные системы связи включают систему связи стандарта IEEE 802,16а (IEEE - Институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике) и систему связи стандарта IEEE 802.16е.

В системах связи стандартов IEEE 802.16а и IEEE 802.16е используется схема Мультиплексирования с разделением по ортогональным частотам (OFDM) и/или схема Множественного доступа с разделением по ортогональным частотам (OFDMA), чтобы предоставить поддержку сети широкополосной передачи данных для физического канала беспроводной системы MAN. Система связи стандарта IEEE 802.16а предусматривает только состояние, при котором абонентская станция (SS) находится в неподвижном положении, т.е. мобильность абонентской станции никогда не принимается в расчет, и одноячейную структуру. Однако система связи стандарта IEEE 802.16е предусматривает подвижность абонентской станции в системе связи стандарта IEEE 802.16а и соответственно в системе связи стандарта IEEE 802.16е абонентская станция называется мобильной абонентской станцией (MSS).

Фиг.1 - схема, иллюстрирующая обычную систему связи стандарта IEEE 802.16е. Как показано на Фиг.1, система связи стандарта IEEE 802.16е имеет многоячейную структуру, а именно ячейку 100 и ячейку 150, и включает базовую станцию (BS) 110, контролирующую ячейку 100, базовую станцию 140, контролирующую ячейку 150, а также множество мобильных абонентских станций 111, 113, 130, 151 и 153. Обмен сигналами между базовыми станциями 110, 140 и мобильными абонентскими станциями 111, 113, 130, 151 и 153 обеспечивается с использованием схемы OFDM/OFDMA.

Мобильная абонентская станция 130 находится в приграничной области ячейки 100 и ячейки 150, т.е. области эстафетной передачи. Если мобильная абонентская станция 130 при обмене сигналами с базовой станцией 110 перемещается в направлении ячейки 150, контролируемой базовой станцией 140, то обслуживающая ее базовая станция изменяется с базовой станции 110 на базовую станцию 140.

Фиг.2 - диаграмма сигнализации, иллюстрирующая процесс эстафетной передачи, инициированный по запросу мобильной абонентской станции в обычной системе связи стандарта IEEE 802.16е. Как показано на Фиг.2, на Этапе 211 обслуживающая базовая станция 210 передает мобильной абонентской станции 200 сообщение "Объявление о соседе мобильной станции" (MOB_NBR_ADV). Формат сообщения MOB_NBR_ADV приведен в Таблице 1.

Таблица 1СинтаксисРазмерПримечанияMOB_NBR_ADV_Message_Format(){  Тип управляющего сообщения=498 бит Идентификатор оператора24 битаУникальный идентификатор, присвоенный операторуN_NEIGHBORS8 бит For (j=0; j<N_NEIGHBORS; j++) {  Идентификатор соседней базовой станции48 бит Физическая частота32 бита Счетчик изменений конфигурации8 битПолучает приращение каждый раз, когда изменяется ин-формация для соответствующей соседней базовой станцииПорог запаздывания8 бит Период отчета о MAHO8 бит Кодированная информация о соседе TLVПере-менныйЗависит от TLV}  }  

Как видно из Таблицы 1, сообщение MOB_NBR_ADV включает множество информационных элементов (IE), а именно элемент "Тип управляющего сообщения", указывающий тип передаваемого сообщения, элемент "Идентификатор оператора", указывающий идентификатор сети, элемент "N_NEIGHBORS", указывающий число соседних базовых станций, элемент "Идентификатор соседней базовой станции", указывающий идентификаторы соседних базовых станций, элемент "Физическая частота", указывающий частоту физического канала соседней базовой станции, элемент "Счетчик изменений конфигурации", указывающий число изменений конфигурации, элемент "Порог запаздывания", содержащий информацию о запаздывании, элемент "Период отчета о МАНО" (МАНО - Эстафетная передача с участием мобильной станции), указывающий период, в течение которого сообщается среднее значение отношения мощности несущей к уровню помехи и шума (CINR) для соседней базовой станции, и элемент "Кодированная информация о соседе TLV" (TLV - Тип/Длина/Значение), содержащий другую информацию, относящуюся к соседней базовой станции.

Мобильная абонентская станция 200 может получить информацию о соседних базовых станциях, принимая сообщение MOB_NBR_ADV. Если мобильная абонентская станция 200 хочет измерить отношения CINR (просканировать базовые станции) для сигналов пилотного канала, передаваемых соседними базовыми станциями и обслуживающей базовой станцией 210, она передает сообщение "Запрос мобильной станции на выделение интервала измерения" (MOB_SCN_REQ) обслуживающей базовой станции 210 на Этапе 213. Формат сообщения MOB_SCN_REQ приведен в Таблице 2.

Таблица 2СинтаксисРазмерПримечанияMOB_SCN_REQ_Message_Format(){  Тип управляющего сообщения=508 бит Длительность измерения12 битЭлементами являются кадрызарезервировано4 бита }  

Как видно из Таблицы 2, сообщение MOB_SCN_REQ включает множество информационных элементов, а именно элемент "Тип управляющего сообщения", указывающий тип передаваемого сообщения, и элемент "Длительность измерения", указывающий длительность измерения, с которой мобильная абонентская станция 200 хочет измерить отношения CINR для сигналов пилотного канала, принимаемых от соседних базовых станций. Так как момент времени, в который мобильная абонентская станция 200 осуществляет запрос на измерение, непосредственно не связан с операцией измерения CINR для сигналов пилотного канала, подробное описание этого запроса здесь приводиться не будет.

При приеме сообщения MOB_SCN_REQ обслуживающая базовая станция 210 включает информацию, на основе которой мобильная абонентская станция 200 будет выполнять измерение, в сообщение "Ответ для запроса мобильной станции на выделение интервала измерения" (MOB_SCN_RSP) с элементом "Длительность измерения" ≠0 и передает сообщение MOB_SCN_RSP мобильной абонентской станции 200 на Этапе 215. Формат сообщения MOB_SCN_RSP приведен в Таблице 3.

Таблица 3СинтаксисРазмерПримечанияMOB_SCN_RSP_Message_Format(){  Тип управляющего сообщения=518 бит CID16 битОсновной CID мобильной абонентской станцииДлительность12 битВ кадрахНачальный кадр4 бита }  

Как видно из Таблицы 3, сообщение MOB_SCN_RSP включает множество информационных элементов, а именно, элемент "Тип управляющего сообщения", указывающий тип передаваемого сообщения, элемент "Идентификатор соединения" (CID), указывающий идентификатор соединения для мобильной абонентской станции 200, которая передала сообщение MOB_SCN_REQ, элемент "Длительность измерения" и элемент "Начальный кадр", указывающий момент времени, в который начинается операция измерения. Элемент "Длительность измерения" указывает длительность измерения, с которой мобильная абонентская станция 200 выполняет измерение отношения CINR для пилотного канала, и, если этот элемент содержит "0" (Длительность измерения=0), это указывает, что запрос на измерение от мобильной абонентской станции 200 отклонен базовой станцией.

При приеме сообщения MOB_SCN_RSP, включающего информацию об измерении, мобильная абонентская станция 200 в соответствии с параметрами, включенными в сообщение MOB_SCN_RSP, а именно элементом "Длительность измерения", на Этапе 217 выполняет измерение отношения CINR для сигналов пилотного канала, принятых от обслуживающей базовой станции 210 и соседних базовых станций, которые определены при приеме сообщения MOB_NBR_ADV.

После завершения измерения отношения CINR для сигналов пилотного канала, принятых от соседних базовых станций и обслуживающей базовой станции 210, мобильная абонентская станция 200 на Этапе 219 решает, должна ли она изменить текущую обслуживающую базовую станцию на новую, отличающуюся от обслуживающей базовой станции 210.

Если мобильная абонентская станция 200 решает изменить текущую обслуживающую базовую станцию, на Этапе 221 она передает обслуживающей базовой станции 210 сообщение "Запрос на эстафетную передачу мобильной абонентской станции" (MOB_MSSHO_REQ). Здесь новая базовая станция, отличающаяся от обслуживающей базовой станции, к которой в настоящее время относится мобильная абонентская станция 200, т.е. возможная новая обслуживающая базовая станция, к которой мобильная абонентская станция 200 будет передана по эстафете, будет называться "целевой базовой станцией".

Формат сообщения MOB_MSSHO_REQ приведен в Таблице 4.

Таблица 4СинтаксисРазмерПримечанияMOB_MSSHO_REQ_Message_Format(){  Тип управляющего сообщения=538 бит For (j=0; j<N_Recommended; j++)
{ N_Recommended может быть получено из известной длины сообщенияИдентификатор соседней базовой станции48 бит Среднее отношение CINR для базовой станции8 бит Прогнозирование уровня обслуживания8 бит }  Вычисленное время начала эстафетной передачи8 битВычисленным временем начала эстафетной передачи будет время для рекомендованной целевой базовой станции}  

Как видно из Таблицы 4, сообщение MOB_MSSHO_REQ включает множество информационных элементов, а именно элемент "Тип управляющего сообщения", указывающий тип передаваемого сообщения, и результаты измерения, полученные мобильной абонентской станцией 200. В Таблице 4 параметр N_Recommended указывает число соседних базовых станций, передающих сигналы пилотного канала, у которых отношение CINR больше или равно заранее определенной величине, как результат измерения отношения CINR мобильной абонентской станцией 200 для сигналов пилотного канала соседних базовых станций. То есть параметр N_Recommended указывает число рекомендованных соседних базовых станций, которым мобильная абонентская станция 200 может быть передана по эстафете.

Сообщение MOB_MSSHO_REQ также включает элемент "Идентификатор соседней базовой станции", содержащий идентификаторы соседних базовых станций, указанных параметром N_Recommended, элемент "Среднее отношение CINR для базовой станции", который указывает среднее отношение CINR для сигналов пилотного канала от соседних базовых станций, элемент "Прогнозирование уровня обслуживания", указывающий уровень обслуживания, который предположительно будет предоставлен мобильной абонентской станции 200 соседними базовыми станциями, и элемент "Вычисленное время начала эстафетной передачи", указывающий момент времени, в который мобильная абонентская станция 200 начнет эстафетную передачу.

При приеме сообщения MOB_MSSHO_REQ, переданного мобильной абонентской станцией 200, на этапе 223 на основе параметра N_Recommended, содержащегося в принятом сообщении MOB_MSSHO_REQ, обслуживающая базовая станция 210 определяет список вероятных целевых базовых станций, которым мобильная абонентская станция 200 может быть передана по эстафете. В данном описании список целевых базовых станций, которым мобильная абонентская станция 200 может быть передана по эстафете, будет называться "списком вероятных целевых базовых станций", и предполагается, как показано на Фиг.2, что список вероятных целевых базовых станций содержит первую целевую базовую станцию 220 и вторую целевую базовую станцию 230. Список вероятных целевых базовых станций может также включать множество целевых базовых станций в дополнение к двум упомянутым.

Обслуживающая базовая станция 210 передает сообщения HO_PRE_NOTIFICATION целевым базовым станциям, включенным в список вероятных целевых базовых станций, т.е. первой целевой базовой станции 220 и второй целевой базовой станции 230 на этапах 225 и 227. Формат сообщения HO_PRE_NOTIFICATION приведен в Таблице 5.

Таблица 5СинтаксисРазмерПримечанияГлобальный заголовок152 бита For (j=0; j<Num_Records; j++){  Уникальный идентификатор мобильной абонентской станции48 бит48-битный уникальный идентификатор, используемый мобильной абонентской станцией (предоставленный мобильной абонентской станцией или сообщением
I-am-host-of)Вычисленное время до эстафетной передачи16 битВ миллисекундах, относительно временной отметки. Значение 0 указывает, что вычисленное время неизвестно.Требуемая ширина полосы частот
8 битШирина полосы частот, требуемая мобильной станцией (чтобы гарантировать минимальный объем пакетной передачи данных)For (i=0; i<Num_SFID_Records; i++)
{  SFID32 бита For (i=0; i<Num_QoS_Records; i++)
{  Требуемое QoSПеременныйКодированные параметры задания QoS согласно 11.13, которые в комбинации определяют AdmittedQoSParamSet, специфический для SFIC}  }  }  Поле защитыБудет описано позднееСредство аутентификации этого сообщения

Как видно из Таблицы 5, сообщение HO_PRE_NOTIFICATION содержит множество информационных элементов, а именно элемент "Глобальный заголовок", обычно включенный в сообщения, которыми обмениваются базовые станции в базовой сети, элемент "Идентификатор мобильной абонентской станции" для мобильной абонентской станции 200, которая хочет быть передана по эстафете первой целевой базовой станции 220 или второй целевой базовой станции 230, элемент "Вычисленное время до эстафетной передачи", указывающий вычисленный момент времени, в который мобильная абонентская станция 200 начнет эстафетную передачу, элемент "Требуемая ширина полосы частот", указывающий информацию о ширине полосы частот, которую мобильная абонентская станция 200 запрашивает у целевой базовой станции, которая станет новой обслуживающей базовой станцией, элемент "SFID" (Service Flow IDentificator), указывающий идентификатор потока обслуживания, который принимает мобильная абонентская станция 200, и элемент "Требуемое QoS", содержащий информацию об уровне обслуживания для каждого элемента SFID. Ширина полосы частот (BW) и уровень обслуживания (QoS), запрашиваемые мобильной абонентской станцией 200, соответствуют информации о прогнозируемом уровне обслуживания, содержащейся в сообщении MOB_MSSHO_REQ, приведенном в Таблице 4.

Формат общего "Глобального заголовка", обычно включаемого в сообщения, которыми обмениваются базовые станции в базовой сети, например сообщение HO_PRE_NOTIFICATION, приведен в Таблице 6.

Таблица 6СинтаксисРазмерПримечанияТип сообщения=?8 бит Идентификатор базовой станции получателя48 битУникальный идентификатор базовой станции (Тот же номер, что транслируется в сообщении DL-MAP)Идентификатор целевой базовой станции48 битУникальный идентификатор базовой станции (Тот же номер, что транслируется в сообщении DL-MAP)Временная отметка32 битаЧисло миллисекунд от полуночи по Всемирному времени (GMT) (задается равным oxffffffff, чтобы не учитывать)Num_Records16 битЧисло записей, описывающих мобильные абонентские станции

Как видно из Таблицы 6, "Глобальный заголовок" включает множество информационных элементов, а именно элемент "Тип сообщения", указывающий тип передаваемого сообщения, элемент "Идентификатор базовой станции-отправителя", указывающий базовую станцию, которая передает данное сообщение, элемент "Идентификатор целевой базовой станции", указывающий базовую станцию-получатель, которая принимает передаваемое сообщение, и элемент "Num_Records", указывающий число мобильных абонентских станций, соответствующее записям, включенным в передаваемые сообщения.

При приеме сообщений HO_PRE_NOTIFICATION от обслуживающей базовой станции 210 первая целевая базовая станция 220 и вторая целевая базовая станция 230 в ответ на упомянутые сообщения на этапах 229 и 231 передают сообщения HO_PRE_NOTIFICATION_RESPONSE обслуживающей базовой станции 210. Формат сообщения HO_PRE_NOTIFICATION_RESPONSE приведен в Таблице 7.

Таблица 7СинтаксисРазмерПримечанияГлобальный заголовок152 бита For (j=0; j<Num_Records; j++)
{  Уникальный идентификатор мо-бильной абонентской станции48 бит48-битный уникальный идентификатор, используемый мобильной абонентской станцией (предоставленный мобильной абонентской станцией или сообщением I-am-host-of)Вычисленная ширина полосы частот8 битШирина полосы частот, которая предоставляется базовой станцией (чтобы гарантировать минимальный объем пакетной передачи данных). Задание этого поля будет описано позднееВычисленное QoS8 битУровень Качества обслуживания
- Услуга постоянной скорости передачи (UGS)
- Поддержка трафика с переменной скоростью передачи (rtPS)
- Поддержка потоков, требующих пакетов переменной длины (nrtPS)
- Максимум обслуживания
(Best Effort)}  Поле защитыБудет описано позднееСредство аутентификации этого сообщения

Как видно из Таблицы 7, сообщение HO_PRE_NOTIFICATION_RESPONSE включает множество информационных элементов, а именно элемент "Глобальный заголовок", обычно включенный в сообщения, которыми обмениваются базовые станции в базовой сети, элемент "Уникальный идентификатор мобильной абонентской станции" для мобильной абонентской станции 200, которая хочет быть передана по эстафете целевым базовым станциям, и информация о ширине полосы частот и уровне обслуживания для указания ширины полосы частот и уровня обслуживания, поддерживаемых целевыми базовыми станциями, которым мобильная абонентская станция 200 передается по эстафете.

При приеме сообщений HO_PRE_NOTIFICATION_RESPONSE от первой целевой базовой станции 220 и второй целевой базовой станции 230 обслуживающая базовая станция 210 анализирует эти сообщения и выбирает целевую базовую станцию, которая может оптимальным образом поддерживать ширину полосы частот и уровень обслуживания, запрашиваемые мобильной абонентской станцией 200 после эстафетной передачи в качестве окончательной целевой базовой станции, которой мобильная абонентская станция 200 будет передана по эстафете. Например, если предполагается, что уровень обслуживания, поддерживаемый первой целевой базовой станцией 220, ниже уровня обслуживания, запрашиваемого мобильной абонентской станцией 200, а уровень обслуживания, поддерживаемый второй целевой базовой станцией 230, выше или равен уровню обслуживания, запрашиваемому мобильной абонентской станцией 200, то обслуживающая базовая станция 210 выбирает вторую целевую базовую станцию 230 в качестве окончательной целевой базовой станции, которой мобильная абонентская станция 200 будет передана по эстафете. В результате на Этапе 233 обслуживающая базовая станция 210 передает сообщения HO_CONFIRM второй целевой базовой станции 230 в ответ на сообщение HO_PRE_NOTIFICATION_RESPONSE. Формат сообщения HO_CONFIRM приведен в Таблице 8.

Таблица 8СинтаксисРазмерПримечанияГлобальный заголовок152 бита For (j=0; j<Num_Records; j++)
{  Уникальный идентификатор мо-бильной абонентской станции48 бит48-битный универсальный МАС-адрес мобильной абонентской станции (предоставленный базовой станции в сообщении
RNG-REQ)Вычисленная ширина полосы частот8 битШирина полосы частот, которая предоставляется базовой станцией (чтобы гарантировать минимальный объем пакетной передачи данных). Задание этого поля будет описано позднееВычисленное QoS8 битУровень качества обслуживания
- Услуга постоянной скорости передачи (UGS)
- Поддержка трафика с переменной скоростью передачи (rtPS)
- Поддержка потоков, требующих пакетов переменной длины (nrtPS)
- Максимум обслуживания
(Best Effort)}  Поле защитыБудет описано позднееСредство аутентификации
этого сообщения

Как видно из Таблицы 8, сообщение HO_CONFIRM включает множество информационных элементов, а именно элемент "Глобальный заголовок", обычно включенный в сообщения, которыми обмениваются базовые станции в базовой сети, и описанный со ссылкой на Таблицу 6, элемент "Идентификатор мобильной абонентской станции" для мобильной абонентской станции 200, которая хочет быть передана по эстафете выбранной целевой базовой станции, и информация о ширине полосы частот и уровне обслуживания для указания ширины полосы частот и уровня обслуживания, поддерживаемых целевой базовой станцией, которой мобильная абонентская станция 200 передается по эстафете.

В дополнение к этому на Этапе 235 обслуживающая базовая станция 210 передает сообщение "Ответ базовой станции на запрос мобильной станции об эстафетной передаче" (MOB_BSHO_RSP) мобильной абонентской станции 200 в ответ на сообщение MOB_MSSHO_REQ. В данном случае сообщение MOB_BSHO_RSP включает информацию о целевой базовой станции, которой мобильная абонентская станция будет передана по эстафете. Формат сообщения MOB_BSHO_RSP приведен в Таблице 9.

Таблица 9СинтаксисРазмерПримечанияMOB_BSHO_RSP_Message_Format()
{  Тип управляющего сообщения=548 бит Вычисленное время эстафетной передачи8 бит For (j=0; j<N_Recommended; j++)
{ Соседние базовые станции будут представлены в таком порядке, что первая представленная является наиболее рекомендуемой, а последняя представленная является наименее рекомендуемой. N_Recommended может быть получено из известной длины сообщения.Идентификатор соседней базовой станции48 бит Прогнозирование уровня обслужи-вания8 бит }  }  

Как видно из Таблицы 9, сообщение MOB_BSHO_RSP включает множество информационных элементов, а именно Тип управляющего сообщения, указывающий тип передаваемого сообщения, элемент "Вычисленное время эстафетной передачи", указывающий вычисленный момент времени, в который начнется процесс эстафетной передачи, и информацию о целевых базовых станциях, выбранных обслуживающей базовой станцией. В дополнение к этому, параметр N_Recommended в сообщении MOB_BSHO_RSP указывает число целевых базовых станций, удовлетворяющих ширине полосы частот и уровню обслуживания, запрашиваемым мобильной абонентской станцией 200, из целевых базовых станций в списке вероятных целевых базовых станций. Сообщение MOB_BSHO_RSP включает идентификаторы для целевых базовых станций, указанных параметром N_Recommended, и прогнозируемый уровень обслуживания, поддерживаемый для мобильной абонентской станции 200 целевыми базовыми станциями.

Хотя в сообщении MOB_BSHO_RSP на Фиг.2 окончательно включена только информация о второй целевой базовой станции 230 из целевых базовых станций, существующих в списке вероятных целевых базовых станций, если имеется несколько целевых базовых станций, удовлетворяющих ширине полосы частот и уровню обслуживания, запрашиваемым мобильной абонентской станцией 200, из целевых базовых станций, существующих в списке вероятных целевых базовых станций, то в сообщение MOB_BSHO_RSP включается информация об упомянутых нескольких целевых базовых станциях.

При приеме сообщения MOB_BSHO_RSP мобильная абонентская станция 200 анализирует параметр N_Recommended, включенный в принятое сообщение MOB_BSHO_RSP, и выбирает целевую базовую станцию, которой она будет передана по эстафете на основе результатов анализа.

После выбора целевой базовой станции мобильная абонентская станция 200 на Этапе 237 передает обслуживающей базовой станции 210 сообщение "Указание об эстафетной передаче мобильной станцией" (MOB_HO_IND) в ответ на сообщение MOB_BSHO_RSP. Формат сообщения MOB_HO_IND приведен в Таблице 10.

Таблица 10СинтаксисРазмерПримечанияMOB_HO_IND_Message_Format()
{  Тип управляющего сообщения=568 бит зарезервировано6 битЗарезервировано; должно быть установлено равным 0Тип_HO_IND2 бита00:Обслуживающая станция освобождена
01:Эстафетная передача отменена
10:Эстафетная передача отклонена
11:ЗарезервированоTarget_BS_ID48 битПрименимо только, если Тип_HO_IND установлен равным 00Кортеж НМАС8 битСм. 11.4.11}  

Как видно из Таблицы 10, сообщение MOB_HO_IND включает множество информационных элементов, а именно элемент "Тип управляющего сообщения", указывающий тип передаваемого сообщения, элемент "Тип_HO_IND", указывающий, решила ли мобильная абонентская станция 200 осуществить, отменить или отклонить эстафетную передачу выбранной окончательной целевой базовой станции, элемент "Target_BS_ID", указывающий идентификатор выбранной окончательной целевой базовой станции, если мобильная абонентская станция 200 осуществляет эстафетную передачу, и элемент "Кортеж HMAC"(НМАС - Код аутентификации хешированного сообщения), используемый для аутентификации сообщения MOB_HO_IND. Мобильная абонентская станция 200 передает сообщение MOB_HO_IND со значением Тип_HO_IND=00, если она решила осуществить эстафетную передачу окончательной целевой базовой станции, передает сообщение MOB_HO_IND со значением Тип_HO_IND=01, если она решила отменить эстафетную передачу окончательной целевой базовой станции, и передает сообщение MOB_HO_IND со значением Тип_HO_IND=10, если она решила отклонить эстафетную передачу окончательной целевой базовой станции. При приеме сообщения MOB_HO_IND со значением Тип_HO_IND=10 обслуживающая базовая станция 210 обновляет список вероятных целевых базовых станций и повторно передает сообщение MOB_BSHO_RSP со списком вероятных целевых базовых станций мобильной абонентской станции 200.

При приеме сообщения MOB_HO_IND со значением Тип_HO_IND=00 обслуживающая базовая станция 210 на Этапе 239 определяет, что мобильная абонентская станция 200 будет осуществлять эстафетную передачу целевой базовой станции, включенной в это сообщение, т.е. второй целевой базовой станции 230, и разрывает соединение, в данный момент установленное с мобильной абонентской станцией 200, или сохраняет соединение, установленное с мобильной абонентской станцией 200, на заранее определенный период времени, пока не примет отчет о завершении процесса эстафетной передачи от целевой базовой станции, окончательно выбранной мобильной абонентской станцией 200, т.е. от второй целевой базовой станции 230.

После передачи сообщения MOB_HO_IND обслуживающей базовой станции 210 мобильная абонентская станция 200 выполняет оставшуюся операцию эстафетной передачи со второй целевой базовой станцией 230.

Фиг.3 - диаграмма сигнализации, иллюстрирующая процесс эстафетной передачи, инициированный по запросу базовой станции в обычной системе связи стандарта IEEE 802.16е. Однако перед рассмотрением Фиг.3 необходимо отметить, что эстафетная передача, инициированная по запросу базовой станции, происходит, если базовой станции требуется разделение нагрузки для распределения ее собственной нагрузки соседним базовым станциям в связи с ее избыточностью, либо когда необходимо справиться с изменением состояния восходящего канала мобильной абонентской станции.

Как показано на Фиг.3, на Этапе 311 обслуживающая базовая станция 310 передает сообщения MOB_NBR_ADV мобильной абонентской станции 300. Мобильная абонентская станция 300, принимая это сообщение, может получить информацию о соседних базовых станциях.

Если на Этапе 313 обслуживающая базовая станция 310 обнаруживает необходимость в эстафетной передаче мобильной абонентской станции 300, которую она в данный момент контролирует, она передает сообщения HO_PRE_NOTIFICATION соседним базовым станциям на Этапах 315 и 317. В данном случае сообщение HO_PRE_NOTIFICATION включает информацию о ширине полосы частот и уровне обслуживания, которые должны поддерживаться целевой базовой станцией, которая станет новой обслуживающей базовой станцией мобильной абонентской станции 300. Кроме того, на Фиг.3 предполагается, что соседние базовые станции для обслуживающей базовой станции 310 включают две станции, а именно первую целевую базовую станцию 320 и вторую целевую базовую станцию 330.

При приеме сообщений HO_PRE_NOTIFICATION первая целевая базовая станция 320 и вторая целевая базовая станция 330 в ответ на них соответственно на Этапах 319 и 321 передают сообщения HO_PRE_NOTIFICATION_RESPONSE обслуживающей базовой станции 310. Сообщение HO_PRE_NOTIFICATION_RESPONSE включает информацию ACK/NACK, указывающую, могут ли целевые базовые станции выполнить эстафетную передачу, запрашиваемую обслуживающей базовой станцией 310, а также информацию о ширине полосы частот и уровне обслуживания, поддерживаемым для мобильной абонентской станции 300.

При приеме сообщений HO_PRE_NOTIFICATION_RESPONSE от первой целевой базовой станции 320 и второй целевой базовой станции 330 обслуживающая базовая станция 310 выбирает целевые базовые станции, которые могут поддерживать ширину полосы частот и уровень обслуживания, запрашиваемые мобильной абонентской станцией 300. Например, если предположить, что уровень обслуживания, поддерживаемый первой целевой базовой станцией 320, ниже уровня обслуживания, запрашиваемого мобильной абонентской станцией 300, а уровень обслуживания, поддерживаемый второй целевой базовой станцией 330, выше или равен уровню обслуживания, запрашиваемому мобильной абонентской станцией 300, то обслуживающая базовая станция 310 выбирает вторую целевую базовую станцию 330 в качестве целевой базовой станции, которой мобильная абонентская станция 300 может быть передана по эстафете.

После выбора второй целевой базовой станции 330 в качестве вероятной целевой базовой станции обслуживающая базовая станция 310 передает сообщение "Запрос базовой станции на эстафетную передачу мобильной станции" (MOB_BSHO_REQ), включающее обновленный список вероятных целевых базовых станций, мобильной абонентской станции 300 на Этапе 323. При этом список вероятных целевых базовых станций может включать множество целевых базовых станций. Формат сообщения MOB_BSHO_REQ приведен в Таблице 11.

Таблица 11СинтаксисРазмерПримечанияMOB_BSHO_REQ_Message_Format()
{  Тип управляющего сообщения=528 бит For (j=0; j<N_Recommended; j++)
{ N_Recommended может быть получено из известной длины сообщения.Идентификатор соседней базовой станции48 бит Прогнозирование уровня обслуживания8 бит }  }  

Как видно из Таблицы 11, сообщение MOB_BSHO_REQ включает множество информационных элементов, а именно элемент "Тип управляющего сообщения", указывающий тип передаваемого сообщения и информацию о целевых базовых станциях, выбранных обслуживающей базовой станцией 310. В Таблице 11 параметр N_Recommended указывает число соседних базовых станций, выбранных в качестве вероятных целевых базовых станций обслуживающей базовой станцией 310, и сообщение MOB_BSHO_REQ включает элемент "Идентификатор соседней базовой станции", указывающий идентификаторы соседних базовых станций, указанных параметром N_Recommended, а также информацию о ширине полосы частот и уровне обслуживания, поддерживаемых соседними базовыми станциями для мобильной абонентской станции.

При приеме сообщения MOB_BSHO_REQ мобильная абонентская станция 300 определяет, что эстафетная передача запрошена обслуживающей базовой станцией 310, и выбирает окончательную целевую базовую станцию, к которой она будет выполнять эстафетную передачу, на основе параметра N_Recommended, включенного в сообщение MOB_BSHO_REQ. Перед выбором окончательной целевой базовой станции, если мобильная абонентская станция 300 хочет измерить отношения CINR для сигналов пилотного канала, передаваемых обслуживающей базовой станцией 310 и соседними базовыми станциями, то на Этапе 325 она передает обслуживающей базовой станции 310 сообщение MOB_SCN_REQ. Так как момент времени, в который мобильная абонентская станция 300 осуществляет запрос на измерение, непосредственно не связан с операцией измерения CINR для сигналов пилотного канала, подробное описание этого запроса здесь приводиться не будет.

При приеме сообщения MOB_SCN_REQ обслуживающая базовая станция 310 на Этапе 327 передает мобильной абонентской станции 300 сообщение MOB_SCN_RSP, включающее информацию об измерении, на основе которой мобильная абонентская станция 300 будет выполнять измерение. При приеме сообщения MOB_SCN_RSP, включающего информацию об измерении, на Этапе 329 мобильная абонентская станция 300 выполняет измерение отношения CINR для сигналов пилотного канала, принятых от соседних базовых станций, которые определены при приеме сообщения MOB_NBR_ADV, вероятных целевых базовых станций, которые определены при приеме сообщения MOB_BSHO_REQ, и обслуживающей базовой станции 310, в соответствии с параметрами, а именно элементом "Длительность измерения", включенным в сообщение MOB_SCN_RSP.

После выбора окончательной вероятной целевой базовой станции мобильная абонентская станция 300 передает на Этапе 331 обслуживающей базовой станции 310 в ответ на сообщение MOB_BSHO_REQ сообщение "Ответ для запроса на эстафетную передачу мобильной абонентской станции" (MOB_MSSHO_RSP). Формат сообщения MOB_MSSHO_RSP приведен в Таблице 12.

Таблица 12СинтаксисРазмерПримечанияMOB_MSSHO_RSP_Message_Format()
{  Тип управляющего сообщения=548 бит Вычисленное время эстафетной передачи8 бит For (j=0; j<N_Recommended; j++)
{ N_Recommended может быть получено из известной длины сообщения.Идентификатор соседней базовой станции48 бит BS S/(N+1)8 бит }  }  

Как видно из Таблицы 12, сообщение MOB_MSSHO_RSP включает множество информационных элементов, а именно элемент "Тип управляющего сообщения", указывающий тип передаваемого сообщения, элемент "Вычисленное время эстафетной передачи", указывающий вычисленный момент времени, в который начнется процесс эстафетной передачи, и информацию о целевых базовых станциях, выбранных мобильной абонентской станцией 310. В Таблице 12 параметр N_Recommended указывает число соседних базовых станций, выбранных в качестве вероятных целевых базовых станций мобильной абонентской станцией 300, и сообщение MOB_MSSHO_RSP включает элемент "Идентификатор соседней базовой станции", указывающий идентификаторы соседних базовых станций, указанных параметром N_Recommended, а также информацию об уровне обслуживания, поддерживаемом соседними базовыми станциями для мобильной абонентской станции.

На Этапе 333 обслуживающая базовая станция 310 передает сообщение HO_CONFIRM соседней базовой станции, выбранной в качестве окончательной целевой базовой станции мобильной абонентской станции 300, в ответ на сообщение HO_PRE_NOTIFICATION_RESPONSE. После выбора окончательной целевой базовой станции на Этапе 335 мобильная абонентская станция 300 передает сообщение MOB_HO_IND со значением Тип_HO_IND=00 обслуживающей базовой станции 310.

При приеме сообщения MOB_HO_IND со значением Тип_HO_IND=00 обслуживающая базовая станция 310 на Этапе 337 повторно определяет, что мобильная абонентская станция 300 будет осуществлять эстафетную передачу окончательной целевой базовой станции, включенной в это сообщение, и затем разрывает соединение, в данный момент установленное с мобильной абонентской станцией 300, или сохраняет соединение, установленное с мобильной абонентской станцией 300, на заранее определенный период времени, пока не примет отчет о завершении процесса эстафетной передачи от окончательно выбранной целевой базовой станции, т.е. от второй целевой базовой станции 330.

После передачи сообщения MOB_HO_IND обслуживающей базовой станции 310 мобильная абонентская станция 300 выполняет оставшуюся операцию эстафетной передачи со второй целевой базовой станцией 330.

Фиг.4 - диаграмма сигнализации, иллюстрирующая процесс повторного входа в сеть, выполняемый после эстафетной передачи мобильной абонентской станции в обычной системе связи стандарта IEEE 802.16е. Как показано на Фиг.4, мобильная абонентская станция 400 изменяет соединение на соединение с окончательной целевой базовой станцией 450, получает синхронизацию нисходящего канала с окончательной целевой базовой станцией 450 и принимает от этой станции сообщение "MAP_нисходящий_канал" (DL_MAP). Здесь сообщение DL_MAP включает параметры, относящиеся к нисходящему каналу окончательной целевой базовой станции 450.

Кроме того, мобильная абонентская станция 400 на Этапе 413 принимает от окончательной целевой базовой станции 450 сообщение "МАР_восходящий_канал" (UL_MAP). Сообщение UL_MAP включает параметры, относящиеся к восходящему каналу окончательной целевой базовой станции 450, и включает элемент "Fast UL Ranging IE", выделенный для поддержки быстрого согласования восходящего канала для мобильной абонентской станции 400, чья эстафетная передача выполняется окончательной целевой базовой станцией 450. Окончательная целевая базовая станция 450 выделяет элемент "Fast UL Ranging IE" мобильной абонентской станции 400, чтобы снизить до минимума возможную задержку, вызванную эстафетной передачей. В результате мобильная абонентская станция 400 может выполнить первоначальное согласование с окончательной целевой базовой станцией 450 на бесконфликтной основе в соответствии с упомянутым элементом. Формат элемента "Fast UL Ranging IE", включенного в сообщение UL_MAP, приведен в Таблице 13.

Таблица 13СинтаксисРазмерПримечанияFast_UL_Ranging_IE {  Расширенный UIUC4 бита МАС-адрес48 битМАС-адрес мобильной абонентской станции, как предоставляется в сообщении RNG-REQ при первоначальном входе в системуUIUC4 битаUIUC≠15. Четырехбитовый код, используемый для определения типа доступа по восходящему каналу и типа пакетов, связанного с этим доступом.Смещение символа OFDM10 битСмещение символа OFDM, в котором начинается пакет, значение смещения задается в блоках символов OFDM и связано с полем "Время начала выделения", заданным в сообщении UL_MAPСмещение подканала6 битНизший индекс подканала OFDMA, используемого для передачи пакета, начиная с подканала 0.Число символов OFDM10 битЧисло символов OFDM, которые используются для передачи пакета на восходящем каналеЧисло подканалов6 битЧисло подканалов OFDMA с последовательными индексами, используемых для передачи пакетаЗарезервировано4 бита }  

Как видно из Таблицы 13, элемент Fast_UL_Ranging_IE() включает адрес Управления доступом к среде (МАС) для мобильной абонентской станции, которой будет предоставлена возможность согласования, элемент "Код использования интервала восходящего канала" (UIUC), предоставляющий информацию о поле, в котором записано начальное значение смещения для элемента Fast_UL_Ranging_IE(), смещение символов и число символов в интервале возможностей согласования на бесконфликтной основе, который выделен мобильной абонентской станции 400, и число подканалов. МАС-адрес мобильной абонентской станции 400 сообщен окончательной целевой базовой станции 450 в сообщениях, которыми обмениваются обслуживающая базовая станция и целевая базовая станция в базовой сети в процессе эстафетной передачи, описанном со ссылкой на Фиг.2 и 3, например, в сообщениях HO_PRE_NOTIFICATION/HO_PRE_NOTIFICATION_RESPONSE/HO_CONFIRM.

После приема сообщения UL_MAP мобильная абонентская станция 400 передает сообщение "Запрос на согласование" (RNG_REQ) окончательной целевой базовой станции 450 в соответствии с элементом "Fast UL Ranging IE" на Этапе 415. После приема сообщения RNG_REQ на Этапе 417 окончательная целевая базовая станция 450 передает мобильной абонентской станции 400 сообщение "Ответ для запроса на согласование" (RNG_RSP), включающее информацию, используемую для корректировки частоты, времени и мощности передачи при согласовании.

После завершения первоначального согласования мобильная абонентская станция 400 и окончательная целевая базовая станция 450 на Этапе 419 выполняют операцию повторной авторизации для мобильной абонентской станции 400 (MSS RE-AUTHORIZATION). В ходе операции повторной авторизации, если отсутствуют изменения в контексте защиты, которым обменялись старая (или бывшая) обслуживающая базовая станция для мобильной абонентской станции 400 и окончательная целевая базовая станция 450, то окончательная целевая базовая станция 450 использует неизменный контекст защиты. Формат сообщения "Ответ для запроса информации о мобильной абонентской станции" (MSS_INFO_RSP), которое является сообщением базовой сети, предназначенным для предоставления информации о контексте защиты для мобильной абонентской станции 400, приведен в Таблице 14.

Таблица 14СинтаксисРазмерПримечанияГлобальный заголовок152 бита For (j=0; j<Num_Records; j++){  Уникальный идентификатор мобильной абонентской станции48 бит48-битный уникальный идентификатор, используемый мобильной абонентской станцией (предоставленный мобильной абонентской станцией или сообщением I-am-host-of)N_NSIE Число информационных элементов сетевой услуги (NSIE)For (k=0; k<N_NSIE; k++){   Размер поля16 битРазмер в байтах поля кодированной информации TLV, находящегося нижеКодированная информация TLVПеремен-ныйИнформация TLV, разрешаемая в МАС-сообщении DSA_REQ}  N_SAIE Число Информационных элементов, связанных с защитой (SAIE)For (k=0; k<N_SAIE; k++){  Размер поля16 битРазмер в байтах поля кодированной информации TLV, находящегося нижеКодированная информация TLVПеременныйИнформация TLV, разрешаемая в МАС-сообщении PKM_xxx}  N_MSS_CAP Число Характеристик мобильной абонентской станцииFor (k=0; k<N_MSS_CAP; k++){  Размер поля16 битРазмер в байтах поля кодированной информации TLV, находящегося нижеКодированная информация TLVПеременныйИнформация TLV, разрешаемая в МАС-сообщении SBC_REQ}  }  Поле защитыБудет описано позднееСредство аутентификации этого сообщения

Как видно из Таблицы 14, сообщение MSS_INFO_RSP включает идентификационную информацию о мобильной абонентской станции, зарегистрированной в обслуживающей базовой станции, информацию о контексте защиты, например элемент "Информация, связанная с защитой" для каждой мобильной абонентской станции, информацию о сетевом обслуживании для каждой мобильной абонентской станции и информацию о характеристиках каждой мобильной абонентской станции.

После завершения операции повторной аутентификации для окончательной целевой базовой станции 450 и мобильной абонентской станции 400 мобильная абонентская станция 400 на Этапе 421 передает сообщение "Запрос на регистрацию" (REG_REQ) окончательной целевой базовой станции 450. Сообщение (REG_REQ) включает информацию о регистрации мобильной абонентской станции 400. На Этапе 423 в ответ на сообщение (REG_REQ) окончательная целевая базовая станция 450 передает мобильной абонентской станции 400 сообщение "Ответ для запроса на регистрацию" (REG_RSP). При этом окончательная целевая базовая станция 450 может опознать мобильную абонентскую станцию 400 как мобильную абонентскую станцию, которая передана ей по эстафете, обнаруживая информацию о регистрации для мобильной абонентской станции 400, которая включена в сообщение REG_REQ, принятое от мобильной абонентской станции 400. Соответственно окончательная целевая базовая станция 450 отображает информацию о соединении старой обслуживающей базовой станции с мобильной абонентской станцией 400 в информацию о соединении для себя и передает мобильной абонентской станции 400 сообщение REG_RSP, включающее значения TLV, на основе которого может быть повторно создан поток обслуживания, который может быть реально предоставлен в окончательной целевой базовой станции. Формат информации TLV, включающей информацию об отображении, для установки соединения в обслуживающей базовой станции и окончательной целевой базовой станции 450 приведен в Таблице 15.

Таблица 15ИмяТип
(1 бит)Длина (1 бит)Значение (Переменная длина)Новый_CID2.12Новый CID после эстафетной передачи к новой базовой станцииСтарый_CID2.22Старый CID до эстафетной передачи от старой базовой станцииИнформация о соединении2,3Пере-меннаяЕсли любой из параметров потока обслуживания изменяется, то будут добавлены те параметры потока обслуживания и значения TLV, кодирующие Параметр CS, которые изменились. "Информация о соединении" - составное значение TLV, которое содержит Параметры потока обслуживания и Параметр CS, которые для услуги изменились. Все правила и настройки, которые применяются к параметрам при использовании в сообщении DSC_RSP, применяются к содержимому этого TLV.

Как видно из Таблицы 15, информация TLV, включенная в сообщение REG_RSP, передаваемое мобильной абонентской станцией 400, предоставляет информацию CID, используемую в старой обслуживающей базовой станции перед эстафетной передачей мобильной абонентской станции 400, и информацию CID, которая должна быть использована в окончательной целевой базовой станции 450 после эстафетной передачи мобильной абонентской станции 400. В дополнение к этому, когда окончательная целевая базовая станция 450 предоставляет услугу, которая отличается от потока обслуживания, предоставленного старой обслуживающей базовой станцией до эстафетной передачи, TLV включает информацию об измененных параметрах обслуживания.

После завершения процесса повторного входа в сеть, выполняемого с использованием окончательной целевой базовой станции 450, мобильная абонентская станция 400 на Этапе 425 осуществляет обычную связь через окончательную целевую базовую станцию 450.

Как описано выше, в системе связи стандарта IEEE 802.16е при выполнении процесса эстафетной передачи, инициированного по запросу мобильной абонентской станции, мобильная абонентская станция обнаруживает необходимость эстафетной передачи, определяя изменения в нисходящем канале путем упомянутого процесса измерения, и передает сообщение, включающее запрос на эстафетную передачу, обслуживающей базовой станции. В ответ обслуживающая базовая станция принимает информацию о прогнозировании уровня обслуживания для соседних базовых станций, рекомендованных мобильной абонентской станцией, и доставляет упомянутую информацию обратно мобильной абонентской станции. В результате мобильная абонентская станция может выбрать окончательную целевую базовую станцию на основе отношений CINR для нисходящих каналов от соседних базовых станций и информации об уровне обслуживания для соседних базовых станций. Измерение отношения CINR выполняется до того, как мобильная абонентская станция решает осуществить эстафетную передачу, а обмен сообщениями для прогнозирования уровня обслуживания, поддерживаемого в базовой сети, выполняется после того, как мобильная абонентская станция решила осуществить эстафетную передачу.

Однако в ходе процесса эстафетной передачи, инициированного по запросу базовой станции, обслуживающая базовая станция после обнаружения необходимости эстафетной передачи должна обменяться сообщениями для прогнозирования уровня обслуживания со всеми соседними базовыми станциями. Мобильная абонентская станция, принимающая сообщение MOB_BSHO_REQ, включающее список рекомендованных базовых станций, должна выполнить операцию измерения, чтобы выбрать окончательную целевую базовую станцию из рекомендованных базовых станций. Таким образом, по сравнению с процессом эстафетной передачи, инициированным по запросу мобильной абонентской станции, при выполнении процесса эстафетной передачи, инициированного по запросу базовой станции, после принятия решения об эстафетной передаче выполняется как определение уровня обслуживания, так и операция измерения.

Можно ожидать, что число базовых станций, рекомендованных мобильной абонентской станцией на основе значений отношения CINR в процессе эстафетной передачи, инициированном по запросу мобильной абонентской станции меньше числа базовых станций, рекомендованных на основе прогнозирования уровня обслуживания в процессе эстафетной передачи, инициированном по запросу базовой станции, так как период времени, в течение которого мобильная абонентская станция выполняет измерения отношения CINR для каждой из соседних базовых станций, является небольшим. Соответственно, по сравнению с процессом эстафетной передачи, инициированным по запросу мобильной абонентской станции, процесс эстафетной передачи, инициированный по запросу базовой станции, требует большего времени обработки.

Кроме того, базовая станция посылает мобильной абонентской станции запрос на эстафетную передачу по нескольким причинам, в особенности, если базовая станция решает, что эстафетная передача мобильной абонентской станции является срочной. Таким образом, существует потребность в способе, позволяющем выполнять эстафетную передачу в течение более короткого времени за счет усовершенствования процесса эстафетной передачи, инициированного по запросу базовой станции, который требует большего времени обработки по сравнению с процессом эстафетной передачи, инициированным по запросу мобильной абонентской станции.

Сущность изобретения

Таким образом, задачей настоящего изобретения является предложить систему и способ, в которых мобильная абонентская станция (MSS) выполняет быструю эстафетную передачу по запросу базовой станции (BS) в системе связи с широкополосным беспроводным доступом (BWA).

Согласно одному из аспектов настоящего изобретения предлагается способ выполнения эстафетной передачи мобильной абонентской станции обслуживающей базовой станцией в системе связи с широкополосным беспроводным доступом, содержащей упомянутую мобильную абонентскую станцию, упомянутую обслуживающую базовую станцию и множество соседних базовых станций. Данный способ содержит следующие этапы: обнаруживают необходимость эстафетной передачи мобильной абонентской станции; определяют, какая из упомянутого множества соседних базовых станций может поддерживать услугу, которую в настоящее время получает мобильная абонентская станция; выбирают, по меньшей мере, одну рекомендованную базовую станцию, способную поддерживать упомянутую услугу, которую в настоящее время получает мобильная абонентская станция, в соответствии с результатом определения; передают мобильной абонентской станции запрос на эстафетную передачу, включающий информацию об упомянутой, по меньшей мере, одной рекомендованной базовой станции; передают каждой из упомянутых, по меньшей мере, одной рекомендованной базовой станции уведомление о том, что мобильная абонентская станция будет выполнять эстафетную передачу; и выделяют при помощи каждой из упомянутых, по меньшей мере, одной рекомендованной базовой станции ресурс быстрого согласования для эстафетной передачи мобильной абонентской станции.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предлагается способ выполнения эстафетной передачи мобильной абонентской станции в системе связи с широкополосным беспроводным доступом, содержащей упомянутую мобильную абонентскую станцию, обслуживающую базовую станцию и множество соседних базовых станций. Данный способ содержит следующие этапы: принимают от упомянутой обслуживающей базовой станции запрос на эстафетную передачу, включающий информацию о рекомендованных базовых станциях, к которым мобильная абонентская станция может выполнить эстафетную передачу; определяют из упомянутых рекомендованных базовых станций целевую базовую станцию, к которой мобильная абонентская станция хочет выполнить эстафетную передачу; и выполняют эстафетную передачу к упомянутой целевой базовой станции с использованием ресурса быстрого согласования, который эта базовая станция предоставляет для быстрой эстафетной передачи мобильной абонентской станции.

Согласно следующему аспекту настоящего изобретения предлагается способ выполнения эстафетной передачи в системе связи с широкополосным беспроводным доступом, содержащей мобильную абонентскую станцию, обслуживающую базовую станцию и множество соседних базовых станций. Данный способ содержит следующие этапы: обнаруживают необходимость эстафетной передачи мобильной абонентской станции; определяют при помощи обслуживающей базовой станции, какая из упомянутого множества соседних базовых станций может поддерживать услугу, которую в настоящее время получает мобильная абонентская станция; определяют при помощи обслуживающей базовой станции, по меньшей мере, одну рекомендованную базовую станцию, способную поддерживать текущую услугу для мобильной абонентской станции, в соответствии с результатом определения; передают мобильной абонентской станции запрос на эстафетную передачу, включающий информацию об упомянутой, по меньшей мере, одной рекомендованной базовой станции; передают при помощи обслуживающей базовой станции каждой из упомянутых, по меньшей мере, одной рекомендованной базовой станции уведомление, указывающее, что мобильная абонентская станция будет выполнять эстафетную передачу; управляют каждой из упомянутых, по меньшей мере, одной рекомендованной базовой станцией с целью выделения ресурса быстрого согласования для быстрой эстафетной передачи мобильной абонентской станции; принимают при помощи мобильной абонентской станции поступающий от обслуживающей базовой станции запрос на эстафетную передачу, включающий информацию о рекомендованных базовых станциях, к которым мобильная абонентская станция может выполнить эстафетную передачу; определяют при помощи мобильной абонентской станции из упомянутых, по меньшей мере, одной рекомендованной базовой станции целевую базовую станцию, к которой мобильная абонентская станция хочет выполнить эстафетную передачу; и выполняют эстафетную передачу к упомянутой целевой базовой станции с использованием ресурса быстрого согласования, который эта базовая станция предоставляет для эстафетной передачи.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения предлагается система эстафетной передачи в системе связи с широкополосным беспроводным доступом. Данная система содержит мобильную абонентскую станцию, обслуживающую базовую станцию и множество соседних базовых станций, отличающихся от обслуживающей базовой станции, где обслуживающая базовая станция при обнаружении необходимости эстафетной передачи мобильной абонентской станции определяет, какая базовая станция из упомянутого множества соседних базовых станций может поддерживать услугу, которую в настоящее время получает мобильная абонентская станция, выбирает, по меньшей мере, одну рекомендованную базовую станцию, способную поддерживать текущую услугу для мобильной абонентской станции, в соответствии с результатом определения, передает запрос на эстафетную передачу, включающий информацию о рекомендованных базовых станциях, мобильной абонентской станции и передает уведомление, указывающее, что мобильная абонентская станция будет выполнять эстафетную передачу каждой из упомянутых, по меньшей мере, одной рекомендованной базовой станции для управления этими базовыми станциями в целях выделения ресурса быстрого согласования для эстафетной передачи мобильной абонентской станции, и где мобильная абонентская станция принимает от обслуживающей базовой станции запрос на эстафетную передачу, включающий информацию о рекомендованных базовых станциях, к которым мобильная абонентская станция может выполнить эстафетную передачу, определяет из рекомендованных базовых станций целевую базовую станцию, к которой эта мобильная абонентская станция хочет выполнить эстафетную передачу, и выполняет эстафетную передачу к целевой базовой станции с использованием ресурса быстрого согласования, который эта базовая станция предоставляет для эстафетной передачи.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предлагается способ выполнения эстафетной передачи мобильной абонентской станции обслуживающей базовой станцией в системе связи с широкополосным беспроводным доступом, содержащей упомянутую мобильную абонентскую станцию, упомянутую обслуживающую базовую станцию и множество соседних базовых станций. Данный способ содержит следующие этапы: передают мобильной абонентской станции сообщение с запросом на эстафетную передачу, включающее информацию о, по меньшей мере, одной рекомендованной базовой станции из соседних базовых станций, к которой мобильная абонентская станция может выполнить эстафетную передачу, а также информацию, указывающую, что обслуживающая базовая станция поддерживает эстафетную передачу с участием сети; и передают каждой из упомянутых, по меньшей мере, одной рекомендованной базовых станций сообщение с подтверждением эстафетной передачи, указывающее, что мобильная абонентская станция будет выполнять упомянутую эстафетную передачу с участием сети.

Согласно следующему аспекту настоящего изобретения предлагается способ выполнения эстафетной передачи мобильной абонентской станцией в системе связи с широкополосным беспроводным доступом, содержащей упомянутую мобильную абонентскую станцию, обслуживающую базовую станцию и множество соседних базовых станций. Данный способ содержит следующие этапы: принимают от обслуживающей базовой станции сообщение с запросом на эстафетную передачу, включающее информацию о, по меньшей мере, одной рекомендованной базовой станции из соседних базовых станций, к которой мобильная абонентская станция может выполнить эстафетную передачу, а также информацию, указывающую, что обслуживающая базовая станция поддерживает эстафетную передачу с участием сети; и передают обслуживающей базовой станции сообщение с указанием эстафетной передачи, не включающее информации о целевой базовой станции, к которой мобильная абонентская станция хочет выполнить эстафетную передачу.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения предлагается способ выполнения эстафетной передачи в системе связи с широкополосным беспроводным доступом, содержащей мобильную абонентскую станцию, обслуживающую базовую станцию и множество соседних базовых станций. Данный способ содержит следующие этапы: передают мобильной абонентской станции при помощи обслуживающей базовой станции сообщение с запросом на эстафетную передачу, включающее информацию о, по меньшей мере, одной рекомендованной базовой станции из упомянутого множества соседних базовых станций, к которым мобильная абонентская станция может выполнить быструю эстафетную передачу, а также информацию, предписывающую выполнить быструю эстафетную передачу к целевой базовой станции, выбранной мобильной абонентской станции из упомянутых, по меньшей мере, одной рекомендованной базовой станции; передают обслуживающей базовой станции при помощи мобильной абонентской станции информацию об упомянутой выбранной целевой базовой станции; и выполняют быструю эстафетную передачу к упомянутой целевой базовой станции.

Краткое описание чертежей

Упомянутые выше и другие задачи, отличительные особенности и преимущества настоящего изобретения станут более очевидными из приведенного ниже подробного описания, рассмотренного совместно с сопровождающими чертежами, из которых:

Фиг.1 - схема, иллюстрирующая обычную систему связи стандарта IEEE 802.16е;

Фиг.2 - диаграмма сигнализации, иллюстрирующая процесс эстафетной передачи, инициированный мобильной абонентской станцией в обычной системе связи стандарта IEEE 802.16е;

Фиг.3 - диаграмма сигнализации, иллюстрирующая процесс эстафетной передачи, инициированный базовой станцией в обычной системе связи стандарта IEEE 802.16е;

Фиг.4 - диаграмма сигнализации, иллюстрирующая процесс повторного входа в сеть, выполняемый после эстафетной передачи мобильной абонентской станции в обычной системе связи стандарта IEEE 802.16е;

Фиг.5 - диаграмма сигнализации, иллюстрирующая процесс быстрой эстафетной передачи во время эстафетной передачи, инициированной базовой станцией в системе связи стандарта IEEE 802.16е в соответствии с одним из вариантов реализации настоящего изобретения;

Фиг.6 - блок-схема, иллюстрирующая процесс быстрой эстафетной передачи мобильной абонентской станции, инициированный базовой станцией в системе связи стандарта IEEE 802.16е в соответствии с одним из вариантов реализации настоящего изобретения;

Фиг.7 - блок-схема, иллюстрирующая работу обслуживающей базовой станции во время процесса эстафетной передачи, инициированного базовой станцией в системе связи стандарта IEEE 802.16е в соответствии с одним из вариантов реализации настоящего изобретения; и

Фиг.8 - блок-схема, иллюстрирующая работу целевой базовой станции во время процесса эстафетной передачи, инициированного базовой станцией в системе связи стандарта IEEE 802.16е в соответствии с одним из вариантов реализации настоящего изобретения.

Подробное описание предпочтительного варианта осуществления изобретения

Далее со ссылкой на приложенные чертежи будут подробно описаны предпочтительные варианты реализации настоящего изобретения. В приведенном ниже описании подробное рассмотрение используемых известных функций и конфигураций для краткости опущено.

Настоящим изобретением предлагается схема быстрой эстафетной передачи мобильной абонентской станции, инициированной по запросу на эстафетную передачу от базовой станции в системе связи стандарта IEEE 802.16е, которая представляет собой систему связи с широкополосным беспроводным доступом. В данном случае система связи стандарта IEEE 802.16е представляет собой систему связи широкополосным беспроводным доступом, которая использует мультиплексирование с разделением по ортогональным частотам (OFDM) и/или коллективный доступ с разделением по ортогональным частотам (OFDMA). Система связи стандарта IEEE 802.16е, так как она использует схему OFDM/OFDMA, может поддерживать высокоскоростную передачу данных за счет передачи сигналов физического канала с использованием множества поднесущих. Кроме того, система связи стандарта IEEE 802.16е поддерживает многоячейную структуру для обеспечения мобильности мобильных абонентских станций.

Фиг.5 - диаграмма сигнализации, иллюстрирующая процедуру сигнализации между мобильной абонентской станцией и базовыми станциями для поддержки быстрой эстафетной передачи мобильной абонентской станции, инициированной базовой станцией в системе связи IEEE 802.16е, в соответствии с одним из вариантов реализации настоящего изобретения. Как показано на Фиг.5, если обслуживающая базовая станция 540 обнаруживает на Этапе 511 необходимость эстафетной передачи мобильной абонентской станции 500, которой она управляет, то упомянутая базовая станция начинает процесс эстафетной передачи, инициированный по запросу базовой станции. Соответственно, обслуживающая базовая станция 540 передает сообщения HO_PRE_NOTIFICATION соседним базовым станциям, которым мобильная абонентская станция 500 возможно будет передана по эстафете, на Этапах 513, 515 и 517. На Фиг.5 предполагается, что соседние базовые станции обслуживающей базовой станции 540 включают три станции, т.е. первую целевую базовую станцию 560, вторую целевую базовую станцию 580 и третью целевую базовую станцию 590.

При приеме сообщения HO_PRE_NOTIFICATION каждая из целевых базовых станций передает обслуживающей базовой станции 540 сообщение HO_PRE_NOTIFICATION_RESPONSE на Этапах 519, 521 и 523. После этого обслуживающая базовая станция 540 выбирает целевую базовую станцию или целевые базовые станции, которые могут поддерживать ширину полосы частот и уровень обслуживания, запрашиваемые мобильной абонентской станцией 500. Например, если предполагается, что уровень обслуживания, поддерживаемый первой целевой базовой станцией 560 и второй целевой базовой станцией 580, выше или равен уровню обслуживания, запрашиваемому мобильной абонентской станцией 500, а уровень обслуживания, поддерживаемый третьей целевой базовой станцией 590, ниже уровня обслуживания, запрашиваемого мобильной абонентской станцией 500, то обслуживающая базовая станция 540 выбирает первую целевую базовую станцию 560 и вторую целевую базовую станцию 580 как вероятные целевые базовые станции.

Обслуживающая базовая станция 540 с использованием вероятных целевых базовых станций создает рекомендованный список и на Этапе 527 передает мобильной абонентской станции 500 сообщение MOB_BSHO_REQ, включающее этот список. Формат сообщения MOB_BSHO_REQ, используемого в этом варианте реализации настоящего изобретения, приведен в Таблице 16.

Таблица 16СинтаксисРазмерПримечанияMOB_BSHO_REQ_Message_Format(){  Тип управляющего сообщения=52  Зарезервировано7 бит Вариант_НО1 бит0: Обычная
1: Быстрая (с участием сети)For (j=0; j<N_Recommended; j++)
{  Идентификатор соседней базовой станции48 бит Прогнозирование уровня обслуживания8 бит }  }  

Как видно из Таблицы 16, по сравнению с обычным сообщением MOB_BSHO_REQ, приведенным в Таблице 11, измененное сообщение MOB_BSHO_REQ дополнительно включает 1-битовое поле "Вариант_НО" и 7-битовое резервное поле. Если значение поля "Вариант_НО" измененного сообщения MOB_BSHO_REQ установлено равным "0" (Вариант_НО=0), то мобильная абонентская станция 500 работает как в случае приема обычного сообщения MOB_BSHO_REQ, т.е. согласно процедуре, изображенной на Фиг.3. Однако, если значение поля "Вариант_НО" установлено равным "1" (Вариант_НО=1), то мобильная абонентская станция 500 осуществляет процесс быстрой (с участием сети) эстафетной передачи, предлагаемый настоящим изобретением.

На Этапах 525 и 529 обслуживающая базовая станция 540 передает сообщения HO_CONFIRM, приведенные в Таблице 8, целевым базовым станциям, включенным в рекомендованный список, т.е. первой и второй целевым базовым станциям 560 и 580. При приеме сообщений HO_CONFIRM каждая из первой и второй целевых базовых станций 560 и 580 резервирует элемент "Fast UL Ranging IE" для мобильной абонентской станции 500 и передает сообщение UL_MAP, включающее упомянутый элемент, мобильной абонентской станции 500 на Этапах 535 и 537.

В качестве варианта, в дополнение к сообщениям HO_CONFIRM обслуживающая базовая станция 540 может передать хранящуюся в ней информацию, которая необходима для работы мобильной абонентской станции 500, первой и второй целевым базовым станциям 560 и 580 с использованием сообщений базовой сети. В данном случае информация, необходимая для работы мобильной абонентской станции 500, относится к оптимизации процесса эстафетной передачи, например информация об обслуживании мобильной абонентской станции 500 и информация о рабочем контексте. После этого, когда мобильная абонентская станция 500 выполняет эстафетную передачу к базовой станции, включенной в рекомендованный список, она может выполнить согласование с соответствующей базовой станцией в течение интервала быстрого согласования, определенного из сообщения UL_MAP. Если целевая базовая станция, к которой мобильная абонентская станция 500 будет передана по эстафете, уже получила информацию о мобильной абонентской станции 500, то последняя может выполнить процесс повторного входа в сеть, обусловленный эстафетной передачей, быстрее.

Хотя на Фиг.5 показано, что каждая из первой и второй целевых базовых станций 560 и 580 передает элемент "Fast UL Ranging IE" после того, как мобильная абонентская станция 500 выполняет измерение отношения мощности несущей к уровню помехи и шума (CINR) для сигналов пилотного канала от соседних базовых станций на Этапе 533, в качестве варианта каждая из первой и второй целевых базовых станций 560 и 580 может передавать элемент "Fast UL Ranging IE" сразу после приема сообщений HO_CONFIRM. А именно, первая целевая базовая станция 560 может передавать элемент "Fast UL Ranging IE" мобильной абонентской станции 500 после приема сообщения HO_CONFIRM от обслуживающей базовой станции 540 на Этапе 525. Кроме того, вторая целевая базовая станция 580 может передавать элемент "Fast UL Ranging IE" мобильной абонентской станции 500 после приема сообщения HO_CONFIRM от обслуживающей базовой станции 540 на Этапе 529.

После приема сообщения MOB_BSHO_REQ со значением поля Вариант_НО = 1 мобильная абонентская станция 500 на Этапе 531 передает обслуживающей базовой станции 540 сообщение MOB_HO_IND. При этом значение, записанное в поле "Target_BS_ID" сообщения MOB_HO_IND, может представлять собой либо идентификатор определенной целевой базовой станции, либо значение, заранее согласованное между целевой базовой станцией и мобильной абонентской станцией 500. Например, как заранее согласованное значение может использоваться 0х000000000000 или 0хffffffffffff. Когда для измерения отношения CINR имеется две или более рекомендованных базовых станций, мобильная абонентская станция 500 может записать заранее согласованное значение в поле "Target_BS_ID" сообщения MOB_HO_IND.

Когда мобильная абонентская станция информирует обслуживающую базовую станцию о выбранной окончательной целевой базовой станции, которой эта мобильная абонентская станция будет передана по эстафете, используется обычное сообщение MOB_HO_IND. Поэтому в обычном случае обслуживающая базовая станция должна принять сообщение MOB_HO_IND, чтобы выполнить эстафетную передачу мобильной абонентской станции. Однако даже если обслуживающей базовой станции не удается принять сообщение MOB_HO_IND, определенное в системе, поддерживающей быструю эстафетную передачу мобильной абонентской станции в соответствии с настоящим изобретением, либо мобильная абонентская станция не передает измененное сообщение MOB_HO_IND обслуживающей базовой станции, настоящее изобретение позволяет мобильной абонентской станции выполнить эстафетную передачу, так как значение, записанное в поле "Target_BS_ID" измененного сообщения MOB_HO_IND, может и не быть идентификатором окончательной целевой базовой станции, к которой мобильная абонентская станция будет осуществлять эстафетную передачу.

После передачи сообщения MOB_HO_IND мобильная абонентская станция 500 на этапе 533 выполняет измерение отношения CINR для базовых станций, включенных в рекомендованный список, и выбирает наилучшую целевую базовую станцию (далее называемую "новой обслуживающей базовой станцией"). Например, если значение отношения CINR для второй целевой базовой станции 580 является наибольшим среди просканированных базовых станций, мобильная абонентская станция 500 может выбрать вторую целевую базовую станцию 580 в качестве новой обслуживающей базовой станции.

В способе, предлагаемом настоящим изобретением, так как мобильной абонентской станции 500 не требуется передавать обслуживающей базовой станции 540 сообщение MOB_MSSHO_RSP, включающее значения отношения CINR для рекомендованных целевых базовых станций, после выполнения измерения упомянутого отношения для сигналов пилотного канала от рекомендованных целевых базовых станций, то мобильной абонентской станции 500 нет необходимости выполнять измерение отношения CINR для всех базовых станций, относящихся к рекомендованному списку. Например, предполагая, что существует пороговое значение отношения CINR, исходя из которого мобильная абонентская станция 500 может выполнять эстафетную передачу, эта станция сначала выполнит измерение отношения CINR для второй целевой базовой станции 580. Если результат измерения существенно выше упомянутого порогового значения, в результате чего возможна эстафетная передача, то мобильной абонентской станции 500 не требуется выполнять измерение отношения CINR для первой целевой базовой станции 560.

В результате мобильная абонентская станция 500 может получать выделенный ей элемент "Fast UL Ranging IE", проверяя сообщение UL_MAP, транслируемое второй целевой базовой станцией 580, и начинать процесс повторного входа в сеть, передавая второй целевой базовой станции 580 сообщение "Запрос на согласование" (RNG_REQ).

При выполнении процесса повторного входа в сеть мобильная абонентская станция 500 возвращается к обслуживающей базовой станции 540 после измерения отношения CINR, получает синхронизацию с обслуживающей базовой станцией 540 и выполняет процесс согласования, таким образом уменьшая время, необходимое для передачи сообщения MOB_MSSHO_RSP и сообщения MOB_HO_IND. В дополнение к этому, мобильная абонентская станция 500 начинает процесс повторного входа в сеть сразу после раннего завершения измерения отношения CINR, не выполняя такое измерение для всех целевых базовых станций, включенных в рекомендованный список, что приводит к дополнительной экономии времени.

После завершения измерения отношения CINR мобильная абонентская станция 500 на Этапе 537 принимает элемент "Fast UL Ranging IE", передаваемый второй целевой базовой станцией 580, которая выбрана в качестве новой обслуживающей базовой станции, и на Этапах 539, 541 и 543 выполняет процесс повторного входа в сеть с использованием второй целевой базовой станции 580.

При приеме запроса на аутентификацию мобильной абонентской станции 500 от второй целевой базовой станции 580, которая является новой обслуживающей базовой станцией для мобильной абонентской станции 500, обслуживающая базовая станция 540 опознает, что мобильная абонентская станция 500 выполняет эстафетную передачу ко второй целевой базовой станции 580. Обслуживающая базовая станция 540 передает сообщение об отзыве эстафетной передачи (HO_WITHDRAW) каждой из оставшихся рекомендованных базовых станций в рекомендованном списке (за исключением второй целевой базовой станции 580, являющейся новой обслуживающей базовой станцией) на Этапе 545. Формат сообщения HO_WITHDRAW приведен в Таблице 17.

Таблица 17СинтаксисРазмерПримечанияГлобальный заголовок152 бита For (j=0; j<Num_Records; j++){  Уникальный идентификатор мобильной абонентской станции48 бит48-битный МАС-адрес общего назначения для мобильной абонентской станции}  Поле защитыБудет описано позднееСредство аутентификации этого сообщения

Так как на Фиг.5 предполагается, что рекомендованный список включает первую целевую базовую станцию 560 и вторую целевую базовую станцию 580, то сообщение HO_WITHDRAW передается только первой целевой базовой станции 560.

При приеме сообщения HO_WITHDRAW первая целевая базовая станция 560 освобождает зарезервированный ресурс восходящего канала, удаляя элемент "Fast UL Ranging IE" для мобильной абонентской станции 500. Обслуживающая базовая станция 540 может передавать сообщения HO_WITHDRAW в любой момент времени после того, как она определяет, что мобильная абонентская станция 500 выбрала вторую целевую базовую станцию 580 в качестве окончательной целевой базовой станции.

Например, обслуживающая базовая станция 540 может передавать сообщения HO_WITHDRAW, используя связанное с аутентификацией поле "Кортеж НМАС", включенное в сообщение MOB_HO_IND, в тот момент времени, когда она отвечает на запрос аутентификации мобильной абонентской станции 500, поступивший от второй целевой базовой станции 580. В качестве альтернативы, если мобильная абонентская станция 500 завершает процесс повторного входа в сеть с использованием второй целевой базовой станции 580, являющейся новой обслуживающей базовой станцией, то обслуживающая базовая станция 540 может передавать сообщение HO_WITHDRAW при приеме сообщения базовой сети, которое вторая целевая базовая станция 580 передает, чтобы информировать соседние базовые станции о завершении эстафетной передачи мобильной абонентской станции 500.

Кроме того, если первой целевой базовой станции 560, исключенной из целевых базовых станций для эстафетной передачи, не удается принять сообщение RNG_REQ от мобильной абонентской станции 500 в течение заранее определенного времени, то мобильная абонентская станция 500 может освободить элемент "Fast UL Ranging IE", выделенный ей. Хотя в данном варианте реализации настоящего изобретения старая обслуживающая базовая станция 540 передает сообщение HO_WITHDRAW, используя способ, заключающийся в освобождении элементов "Fast UL Ranging IE", это сообщение может передаваться и другим способом.

Фиг.6 - блок-схема, иллюстрирующая процесс эстафетной передачи мобильной абонентской станции, инициированный базовой станцией в системе связи стандарта IEEE 802.16е, в соответствии с одним из вариантов реализации настоящего изобретения. Как показано на Фиг.6, на этапе 611 мобильная абонентская станция принимает сообщение MOB_BSHO_REQ для запрашивания эстафетной передачи от обслуживающей базовой станции. На этапе 613, если значение, записанное в поле "Вариант_НО", включенное в сообщение MOB_BSHO_REQ, равно "1", мобильная абонентская станция определяет, что она может выполнить быструю эстафетную передачу, а затем выполняет этап 625 и последующий процесс, который является процессом быстрой эстафетной передачи. Однако, если значение, записанное в поле "Вариант_НО", равно "0", мобильная абонентская станция выполняет этап 615 и последующий процесс, который является процессом обычной эстафетной передачи.

На этапе 615 мобильная абонентская станция выполняет измерение отношения CINR для каждого из сигналов пилотного канала от рекомендованных базовых станций, включенных в сообщение MOB_BSHO_REQ. На этапе 617 мобильная абонентская станция передает сообщение MOB_MSSHO_RSP своей обслуживающей базовой станции. При этом сообщение MOB_MSSHO_RSP включает значения отношения CINR для сканируемых базовых станций.

На этапе 619 мобильная абонентская станция выбирает новую обслуживающую базовую станцию из сканируемых базовых станций. Например, она может выбрать в качестве новой обслуживающей базовой станции базовую станцию, для которой значение отношения CINR является наибольшим. На этапе 621 мобильная абонентская станция передает сообщение MOB_HO_IND, включающее значение, предварительно согласованное между мобильной абонентской станцией и обслуживающей базовой станцией. В данном случае мобильная абонентская станция может и не передавать сообщение MOB_HO_IND обслуживающей базовой станции.

На этапе 633 мобильная абонентская станция получает синхронизацию с новой обслуживающей базовой станцией, а также получает информацию, связанную с процессом повторного входа в сеть, принимая сообщение UL_MAP. Например, мобильная абонентская станция может осуществлять процесс согласования с новой обслуживающей базовой станцией на бесконфликтной основе, обнаруживая элемент "Fast UL Ranging IE", включенный в сообщение UL_MAP. На этапе 635 мобильная абонентская станция осуществляет процесс повторного входа в сеть с использованием выбранной целевой базовой станции, т.е. новой обслуживающей базовой станции, чтобы продолжить получение услуги связи.

В качестве альтернативы на этапе 625 мобильная абонентская станция передает сообщение MOB_HO_IND со значением Тип_HO_IND=0 и Target_BS_ID="заранее определенное значение" обслуживающей базовой станции. В данном случае упомянутое заранее определенное значение представляет собой, например, 0х000000000000 или 0хffffffffffff, отличающиеся от одного из идентификаторов базовых станций, поддерживающих быструю эстафетную передачу. То есть мобильная абонентская станция может выбрать произвольную базовую станцию из базовых станций, поддерживающих быструю эстафетную передачу, и установить Target_BS_ID, равным идентификатору выбранной базовой станции.

На этапе 629 мобильная абонентская станция выполняет измерение отношения CINR для целевых базовых станций, рекомендованных обслуживающей базовой станцией. На этапе 631 мобильная абонентская станция выбирает новую обслуживающую базовую станцию в соответствии с результатом сканирования, а затем выполняет этапы 633 и 635. Мобильная абонентская станция может выбрать новую обслуживающую базовую станцию, выполняя измерение отношения CINR для каждой из рекомендованных базовых станций.

В качестве альтернативы мобильная абонентская станция может выполнить измерение отношения CINR для произвольной рекомендованной базовой станции и, если результат измерения удовлетворяет заранее определенному условию, выбрать эту произвольную рекомендованную базовую станцию в качестве новой обслуживающей базовой станции после прекращения измерения отношения CINR для оставшихся рекомендованных базовых станций.

Фиг.7 - блок-схема, иллюстрирующая работу обслуживающей базовой станции во время эстафетной передачи, инициированной базовой станцией в системе связи стандарта IEEE 802.16е, в соответствии с одним из вариантов реализации настоящего изобретения. Как показано на Фиг.7, на этапе 711 обслуживающая базовая станция обнаруживает необходимость эстафетной передачи конкретной мобильной абонентской станции. На этапе 713 обслуживающая базовая станция передает сообщение HO_PRE_NOTIFICATION каждой из соседних базовых станций, чтобы определить, могут ли соседние базовые станции поддерживать уровень обслуживания, запрашиваемый мобильной абонентской станцией. На этапе 715 обслуживающая базовая станция создает список рекомендованных базовых станций, используя сообщения HO_PRE_NOTIFICATION_RESPONSE, принятые от соседних базовых станций в ответ на сообщение HO_PRE_NOTIFICATION. На этапе 717, если обслуживающая базовая станция может поддерживать быструю эстафетную передачу для мобильной абонентской станции, то она переходит к этапу 727. Однако, если обслуживающая базовая станция не может поддерживать быструю эстафетную передачу для мобильной абонентской станции, она переходит к этапу 719.

На этапе 719 обслуживающая базовая станция передает мобильной абонентской станции сообщение MOB_BSHO_REQ, включающее созданный список рекомендованных базовых станций и информацию прогнозирования уровня обслуживания (SLP) для каждой из рекомендованных базовых станций. На этапе 721 обслуживающая базовая станция принимает от мобильной абонентской станции сообщение MOB_MSSHO_RSP, включающее результат измерения отношения CINR для каждой из рекомендованных базовых станций. На этапе 723 обслуживающая базовая станция принимает сообщение MOB_HO_IND, включающее идентификатор целевой базовой станции, выбранной мобильной абонентской станцией, т.е. идентификатор новой обслуживающей базовой станции. На этапе 725 обслуживающая базовая станция передает сообщение HO_CONFIRM новой обслуживающей базовой станции. На этапе 741 обслуживающая базовая станция удаляет информацию о соединении, установленном с мобильной абонентской станцией, либо сохраняет эту информацию в течение заранее определенного времени.

На этапе 727 обслуживающая базовая станция передает сообщение MOB_BSHO_REQ, включающее созданный список рекомендованных базовых станций и информацию SLP для каждой из рекомендованных базовых станций, мобильной абонентской станции. Поле "Вариант_НО" в сообщении MOB_BSHO_REQ установлено равным "1".

На этапе 729 обслуживающая базовая станция передает сообщение HO_CONFIRM каждой из рекомендованных базовых станций. На этапе 731 обслуживающая базовая станция принимает сообщение MOB_HO_IND от мобильной абонентской станции. На этапе 733 обслуживающая базовая станция определяет, что мобильная абонентская станция выбрала новую обслуживающую базовую станцию. Как описано выше, момент времени, в который обслуживающая базовая станция передает сообщение HO_WITHDRAW, может быть любым моментом после того, как она определяет, что мобильная абонентская станция выбрала новую обслуживающую базовую станцию. Таким образом, обслуживающая базовая станция может передавать сообщение HO_WITHDRAW, используя поле "Кортеж НМАС", связанное с аутентификацией, которое включено в сообщение MOB_HO_IND, в тот момент, когда она отвечает на запрос аутентификации мобильной абонентской станции, поступивший от новой обслуживающей базовой станции, выбранной мобильной абонентской станцией.

В качестве альтернативы, если мобильная абонентская станция завершает процесс повторного входа в сеть с использованием новой обслуживающей базовой станции, то новая обслуживающая базовая станция передает сообщение базовой сети, указывающее завершение эстафетной передачи мобильной абонентской станции, каждой из соседних базовых станций. Обслуживающая базовая станция при приеме упомянутого сообщения базовой сети может также передать сообщение HO_WITHDRAW базовым станциям в списке рекомендованных базовых станций, за исключением новой обслуживающей базовой станции. В результате на этапе 735 обслуживающая базовая станция выбирает базовые станции, не включая окончательную целевую базовую станцию, из базовых станций в списке рекомендованных базовых станций.

На этапе 737 обслуживающая базовая станция передает сообщение HO_WITHDRAW выбранным базовым станциям, т.е. целевым базовым станциям. При приеме этого сообщения целевые базовые станции освобождают элемент "Fast UL Ranging IE", выделенный мобильной абонентской станции, и удаляют хранящуюся в них любую информацию о процессе эстафетной передачи мобильной абонентской станции.

Фиг.8 - блок-схема, иллюстрирующая работу целевой базовой станции во время эстафетной передачи, инициированной базовой станцией в системе связи стандарта IEEE 802.16е, в соответствии с одним из вариантов реализации настоящего изобретения. Как показано на Фиг.8, на этапе 811 целевая базовая станция принимает от обслуживающей базовой станции сообщение HO_PRE_NOTIFICATION для запрашивания информации SLP по конкретной мобильной абонентской станции. На этапе 813 целевая базовая станция передает обслуживающей базовой станции сообщение HO_PRE_NOTIFICATION_RESPONSE в ответ на упомянутое сообщение HO_PRE_NOTIFICATION. На этапе 815 целевая базовая станция принимает сообщение HO_CONFIRM от обслуживающей базовой станции. На этапе 817 целевая базовая станция передает сообщение UL_MAP, включающее элемент "Fast UL Ranging IE", выделенный мобильной абонентской станции.

На этапе 819 целевая базовая станция определяет, приняла ли она сообщение HO_WITHDRAW от обслуживающей базовой станции. Если определено, что принято сообщение HO_WITHDRAW, целевая базовая станция переходит к этапу 821, где она освобождает элемент "Fast UL Ranging IE", выделенный мобильной абонентской станции.

Однако при неудаче приема сообщения HO_WITHDRAW целевая базовая станция на этапе 823 определяет, приняла ли она сообщение RNG_REQ от мобильной абонентской станции. Если определено, что принято сообщение RNG_REQ, то целевая базовая станция переходит к этапу 825, где она передает сообщение RNG_RSP мобильной абонентской станции в ответ на сообщение RNG_REQ.

На этапе 827 целевая базовая станция выполняет для мобильной абонентской станции процесс повторного входа в сеть, за исключением процесса согласования.

При неудаче приема сообщения RNG_REQ на этапе 823 целевая базовая станция переходит к этапу 824, где она определяет, истекло ли время таймера, установленного для освобождения элемента "Fast UL Ranging IE". Если определено, что это время истекло, целевая базовая станция переходит к этапу 821, где она освобождает упомянутый элемент "Fast UL Ranging IE". Однако если это время еще не истекло, целевая базовая станция возвращается на этап 819, где она ожидает сообщения HO_WITHDRAW.

Как можно понять из приведенного выше описания, предлагаемая система связи с широкополосным беспроводным доступом, использующая схему OFDM/OFDMA, поддерживает быструю эстафетную передачу мобильной абонентской станции по запросу на эстафетную передачу от обслуживающей базовой станции, чтобы пропустить часть обычного процесса эстафетной передачи, что способствует снижению времени обработки эстафетной передачи. Если говорить более конкретно, можно исключить один процесс, в ходе которого мобильная абонентская станция передает обслуживающей базовой станции сообщение с ответом для запрос на эстафетную передачу, и другой процесс, в ходе которого мобильная абонентская станция получает синхронизацию с обслуживающей базовой станцией, и проводится голосование с этой станцией после выполнения измерения отношения CINR для передачи упомянутого сообщения. Исключение этих процессов уменьшает время, необходимое для обработки, что приводит к уменьшению общего времени, требующегося для процесса эстафетной передачи, инициированного базовой станцией.

Хотя настоящее изобретение проиллюстрировано и описано со ссылкой на некоторые предпочтительные варианты его осуществления, специалистам в данной области техники необходимо понимать, что могут быть осуществлены изменения в форме и деталях, не выходящие за пределы сущности и объема настоящего изобретения, определенных пунктами приложенной формулы изобретения.

Изобретение относится к системам связи. Система связи с широкополосным беспроводным доступом включает мобильную абонентскую станцию (MSS), обслуживающую базовую станцию (BS), с которой мобильная абонентская станция осуществляет связь, и множество соседних базовых станций. Обслуживающая базовая станция передает мобильной абонентской станции сообщение с запросом на эстафетную передачу, включающее информацию о, по меньшей мере, одной рекомендованной базовой станции из соседних базовых станций, к которой мобильная абонентская станция может выполнить эстафетную передачу, и информацию, указывающую быструю эстафетную передачу, а также передает каждой из рекомендованных базовых станций сообщение с подтверждением эстафетной передачи, указывающее, что мобильная абонентская станция будет выполнять быструю эстафетную передачу. Техническим результатом является выполнение мобильной абонентской станцией быстрой эстафетной передачи по запросу базовой станции в системе связи с широкополосным беспроводным доступом. 7 н. и 32 з.п. ф-лы, 8 ил., 17 табл.

1. Способ выполнения эстафетной передачи мобильной абонентской станции обслуживающей базовой станцией в системе связи с широкополосным беспроводным доступом, содержащей упомянутую мобильную абонентскую станцию, упомянутую обслуживающую базовую станцию и множество соседних базовых станций, способ содержит следующие этапы:

обнаруживают обслуживающей базовой станцией необходимость эстафетной передачи мобильной абонентской станции;

определяют, какая из множества соседних базовых станций может поддерживать услугу, которую в настоящее время получает мобильная абонентская станция;

выбирают, по меньшей мере, одну рекомендованную базовую станцию, способную поддерживать упомянутую услугу, которую в настоящее время получает мобильная абонентская станция, в соответствии с результатом определения;

передают мобильной абонентской станции запрос на эстафетную передачу, включающий информацию об упомянутой, по меньшей мере, одной рекомендованной базовой станции;

передают каждой из упомянутых, по меньшей мере, одной рекомендованной базовой станции уведомление о том, что мобильная абонентская станция будет выполнять эстафетную передачу; и

выделяют при помощи каждой из упомянутых, по меньшей мере, одной рекомендованной базовой станции ресурс быстрого согласования для эстафетной передачи мобильной абонентской станции.

принимают запрос на аутентификацию мобильной абонентской станции от целевой базовой станции, которая выбрана мобильной абонентской станцией из упомянутых, по меньшей мере, одной рекомендованной базовой станции; и

передают уведомление, предписывающее освободить ресурс согласования, выделенный мобильной абонентской станции другим рекомендованным базовым станциям из упомянутых, по меньшей мере, одной рекомендованной базовой станции, исключая упомянутую целевую базовую станцию.

принимают информацию, указывающую завершение процесса эстафетной передачи мобильной абонентской станции, от целевой базовой станции, которая выбрана мобильной абонентской станцией из упомянутых, по меньшей мере, одной рекомендованной базовой станции; и

передают уведомление, предписывающее освободить ресурс согласования, выделенный мобильной абонентской станции другим рекомендованным базовым станциям из упомянутых, по меньшей мере, одной рекомендованной базовой станции, исключая целевую базовую станцию.

принимают от обслуживающей базовой станции запрос на эстафетную передачу, включающий информацию о рекомендованных базовых станциях, к которым мобильная абонентская станция может выполнить эстафетную передачу;

определяют из рекомендованных базовых станций целевую базовую станцию, к которой мобильная абонентская станция хочет выполнить эстафетную передачу; и

выполняют эстафетную передачу к целевой базовой станции с использованием ресурса быстрого согласования, который эта базовая станция предоставляет для быстрой эстафетной передачи мобильной абонентской станции.

обнаруживают в процессе измерения качества каналов для каждой из рекомендованных базовых станций базовую станцию, у которой качество канала выше или равно заранее определенному пороговому значению;

определяют обнаруженную базовую станцию как целевую базовую станцию; и

прекращают измерение качества канала для других рекомендованных базовых станций.

измеряют качество канала для каждой из рекомендованных базовых станций; и

определяют базовую станцию, имеющую наивысшее качество канала как целевую базовую станцию.

обнаруживают необходимость эстафетной передачи мобильной абонентской станции;

определяют при помощи обслуживающей базовой станции, какая из множества соседних базовых станций может поддерживать услугу, которую в настоящее время получает мобильная абонентская станция;

определяют при помощи обслуживающей базовой станции, по меньшей мере, одну рекомендованную базовую станцию, способную поддерживать текущую услугу для мобильной абонентской станции, в соответствии с результатом определения;

передают мобильной абонентской станции запрос на эстафетную передачу, включающий информацию об упомянутой, по меньшей мере, одной рекомендованной базовой станции и информацию, указывающую быструю эстафетную передачу;

передают при помощи обслуживающей базовой станции каждой из упомянутых, по меньшей мере, одной рекомендованной базовой станции уведомление, указывающее, что мобильная абонентская станция будет выполнять эстафетную передачу;

управляют каждой из упомянутых, по меньшей мере, одной рекомендованной базовой станции для выделения ресурса быстрого согласования для быстрой эстафетной передачи мобильной абонентской станции;

принимают при помощи мобильной абонентской станции поступающий от обслуживающей базовой станции запрос на эстафетную передачу, включающий информацию об упомянутых, по меньшей мере, одной рекомендованной базовой станции, к которым мобильная абонентская станция может выполнить эстафетную передачу;

определяют при помощи мобильной абонентской станции из упомянутых, по меньшей мере, одной рекомендованной базовой станции целевую базовую станцию, к которой мобильная абонентская станция хочет выполнить эстафетную передачу; и

выполняют эстафетную передачу к целевой базовой станции с использованием ресурса быстрого согласования, который эта базовая станция предоставляет для эстафетной передачи.

принимают при помощи обслуживающей базовой станции запрос на аутентификацию мобильной абонентской станции от целевой базовой станции, которая выбрана мобильной абонентской станцией из упомянутых, по меньшей мере, одной рекомендованной базовой станции;

и передают уведомление, предписывающее освободить ресурс согласования, выделенный мобильной абонентской станции другим рекомендованным базовым станциям из упомянутых, по меньшей мере, одной рекомендованной базовой станции, исключая целевую базовую станцию.

принимают при помощи обслуживающей базовой станции информацию, указывающую завершение процесса эстафетной передачи мобильной абонентской станции, от целевой базовой станции, которая выбрана мобильной абонентской станцией из упомянутых, по меньшей мере, одной рекомендованной базовой станции; и

передают уведомление, предписывающее освободить ресурс согласования, выделенный мобильной абонентской станции другим рекомендованным базовым станциям из упомянутых, по меньшей мере, одной рекомендованной базовой станции, исключая целевую базовую станцию.

мобильную абонентскую станцию;

обслуживающую базовую станцию; и

множество соседних базовых станций, отличающихся от обслуживающей базовой станции,

при этом обслуживающая базовая станция при обнаружении необходимости эстафетной передачи мобильной абонентской станции определяет, какая базовая станция из множества соседних базовых станций может поддерживать услугу, которую в настоящее время получает мобильная абонентская станция, выбирает, по меньшей мере, одну рекомендованную базовую станцию, способную поддерживать текущую услугу для мобильной абонентской станции, в соответствии с результатом определения, передает запрос на эстафетную передачу, включающий информацию о рекомендованных базовых станциях и информацию, указывающую быструю эстафетную передачу, мобильной абонентской станции, и передает уведомление, указывающее, что мобильная абонентская станция будет выполнять эстафетную передачу, каждой из упомянутых, по меньшей мере, одной рекомендованной базовой станции для управления этими базовыми станциями для выделения ресурса быстрого согласования для эстафетной передачи мобильной абонентской станции, и

при этом мобильная абонентская станция принимает от обслуживающей базовой станции запрос на эстафетную передачу, включающий информацию, указывающую быструю эстафетную передачу, и информацию о рекомендованных базовых станциях, к которым мобильная абонентская станция может выполнить эстафетную передачу, определяет из рекомендованных базовых станций целевую базовую станцию, к которой эта мобильная абонентская станция хочет выполнить эстафетную передачу, и выполняет эстафетную передачу к целевой базовой станции с использованием ресурса быстрого согласования, который эта базовая станция предоставляет для эстафетной передачи.

передают мобильной абонентской станции сообщение с запросом на эстафетную передачу, включающее информацию о, по меньшей мере, одной рекомендованной базовой станции из соседних базовых станций, к которой мобильная абонентская станция может выполнить эстафетную передачу, а также информацию, указывающую, что обслуживающая базовая станция поддерживает эстафетную передачу с участием сети; и

передают каждой из упомянутых, по меньшей мере, одной рекомендованной базовых станций сообщение с подтверждением эстафетной передачи, указывающее, что мобильная абонентская станция будет выполнять эстафетную передачу с участием сети.

принимают при помощи обслуживающей базовой станции запрос на аутентификацию мобильной абонентской станции от целевой базовой станции, которая выбрана мобильной абонентской станцией из упомянутых, по меньшей мере, одной рекомендованной базовой станции; и

передают уведомление, предписывающее освободить ресурс согласования, выделенный мобильной абонентской станции другим рекомендованным базовым станциям из упомянутых, по меньшей мере, одной рекомендованной базовой станции, исключая целевую базовую станцию.

принимают от обслуживающей базовой станции сообщение с запросом на эстафетную передачу, включающее информацию о, по меньшей мере, одной рекомендованной базовой станции из соседних базовых станций, к которой мобильная абонентская станция может выполнить эстафетную передачу, а также информацию, указывающую, что обслуживающая базовая станция поддерживает эстафетную передачу с участием сети; и

передают обслуживающей базовой станции сообщение с указанием эстафетной передачи, не включающее информации о целевой базовой станции, к которой мобильная абонентская станция хочет выполнить эстафетную передачу.

принимают от целевой базовой станции ресурс быстрого согласования для эстафетной передачи мобильной абонентской станции;

передают целевой базовой станции сообщение с запросом на согласование; и

получают от целевой базовой станции сообщение с ответом для запроса на согласование.

передают мобильной абонентской станции при помощи обслуживающей базовой станции сообщение с запросом на эстафетную передачу, включающее информацию о, по меньшей мере, одной рекомендованной базовой станции из множества соседних базовых станций, к которым мобильная абонентская станция может выполнить быструю эстафетную передачу, а также информацию, предписывающую выполнить быструю эстафетную передачу к целевой базовой станции, выбранной мобильной абонентской станции из упомянутых, по меньшей мере, одной рекомендованной базовой станции;

передают обслуживающей базовой станции при помощи мобильной абонентской станции информацию о выбранной целевой базовой станции;

и выполняют быструю эстафетную передачу к целевой базовой станции.