СПОСОБ СЖАТИЯ ИНФОРМАЦИИ УПРАВЛЕНИЯ В СИСТЕМЕ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ Российский патент 2008 года по МПК H04B7/26 

Область техники

Настоящее изобретение в целом относится к управлению ресурсами в системе беспроводной связи, в частности к способу уменьшения непроизводительных затрат при передаче управляющего сообщения для восходящего канала с целью увеличения эффективности использования ресурсов в системе беспроводной связи.

Уровень техники

Обычно в сотовой системе беспроводной связи для облегчения первоначального соединения с сетью и выполнения передачи обслуживания мобильной абонентской станции (MSS) собирается информация о соседних базовых станциях (BS). Для этой цели обслуживающая базовая станция периодически по беспроводной сети передает сообщения с запросом информации канала, чтобы собрать информацию о каналах от соседних базовых станций. При приеме сообщения с запросом информации мобильная абонентская станция сканирует каналы, передаваемые соседними базовыми станциями, и передает сообщения с информацией о канале, относящиеся к соседним базовым станциям, обслуживающей базовой станции.

Для обмена информацией о соседних базовых станциях обслуживающая базовая станция и мобильная абонентская станция идентифицируют соседние базовые станции конкретными глобальными идентификаторами (ID). Поэтому управляющие сообщения, такие как сообщение с запросом информации о канале и сообщение с информацией о канале, включают глобальные идентификаторы, обозначающие соседние базовые станции.

Например, в системе стандарта 802.16а, разработанной Институтом инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE), обслуживающая базовая станция вещает информацию о соседних базовых станциях в сообщении, содержащем объявление соседних базовых станций, чтобы помочь мобильной абонентской станции выбрать наилучшую ячейку (соту). Упомянутое сообщение включает в себя глобальные идентификаторы, обозначающие соседние базовые станции. Мобильная абонентская станция сканирует каналы соседних базовых станций на основе сообщения, содержащего объявление соседних базовых станций, и передает результаты сканирования каналов обслуживающей базовой станции в сообщении с отчетом для восходящего канала. Кроме того, мобильная абонентская станция использует глобальный идентификатор, чтобы уведомить обслуживающую базовую станцию о новой базовой станции, к которой мобильная абонентская станция перейдет во время передачи обслуживания.

Однако так как глобальные идентификаторы являются довольно длинными, передача всех глобальных идентификаторов в сообщении с отчетом для восходящего канала вызывает значительные непроизводительные затраты.

Кроме того, соседние базовые станции в большинстве случаев уже известны обслуживающей базовой станции и мобильной абонентской станции, так как передача обслуживания происходит в пределах группы соседних базовых станций, и информация об этой группе периодически вещается в сообщении, содержащем объявление соседних базовых станций. Соответственно, существует потребность в уменьшении непроизводительных затрат, обусловленных передачей таких глобальных идентификаторов.

Сущность изобретения

Задачей настоящего изобретения является фактическое решение, по меньшей мере, упомянутых выше проблем и/или устранение недостатков и обеспечение, по меньшей мере, указанных ниже преимуществ. Соответственно задачей настоящего изобретения является предложение способа сжатия информации управления для уменьшения непроизводительных затрат при передаче по восходящим каналам за счет сжатия глобальных идентификаторов, обозначающих соседние базовые станции в сообщении с отчетом для восходящего канала.

Другой задачей настоящего изобретения является создание способа сжатия информации управления для увеличения эффективности использования ресурсов за счет уменьшения непроизводительных затрат при передаче по восходящим каналам.

Решения указанных выше задач достигаются путем предложения способа сжатия информации управления для восходящего канала в системе беспроводной связи, где мобильная абонентская станция сканирует соседние базовые станции по запросу обслуживающей базовой станции и передает этой станции информацию о соседних базовых станциях.

В данном способе мобильная абонентская станция сжимает глобальный идентификатор соседних базовых станций и передает информацию о соседних базовых станциях вместе со сжатыми глобальными идентификаторами обслуживающей базовой станции.

На этапе сжатия обслуживающая базовая станция вещает сообщение, содержащее объявление соседних базовых станций, которое включает в себя идентификатор, по меньшей мере, одной соседней базовой станции, о которой обслуживающая станция хочет получить информацию, а также индекс базовой станции, соответствующий упомянутому идентификатору. После чего мобильная абонентская станция сканирует канал от упомянутой, по меньшей мере, одной соседней базовой станции и передает упомянутый индекс этой, по меньшей мере, одной соседней базовой станции вместе с результатом сканирования обслуживающей базовой станции.

Обслуживающая базовая станция хранит таблицу соответствия, в которой глобальные идентификаторы соседних базовых станций поставлены в соответствие индексам этих станций. Сообщение с объявлением соседних базовых станций включает счетчик изменений конфигурации, указывающий момент времени, когда передается упомянутое сообщение, который указывает номер кадра для сообщения с объявлением соседних базовых станций. Ответное сообщение для сообщения, содержащего объявление соседних базовых станций, включает в себя счетчик изменений конфигурации для упомянутого сообщения.

В предпочтительном случае индекс базовой станции представляет собой счетчик цикла, указывающий положение глобального идентификатора упомянутой, по меньшей мере, одной соседней базовой станции, и этот индекс создают путем объединения упомянутого счетчика цикла для упомянутой, по меньшей мере, одной соседней базовой станции и счетчика изменений конфигурации.

Индекс базовой станции также может быть создан путем объединения счетчика цикла для упомянутой, по меньшей мере, одной соседней базовой станции и номера кадра для сообщения с объявлением соседних базовых станций.

Краткое описание чертежей

Упомянутые выше и другие задачи, признаки и преимущества настоящего изобретения станут более очевидными из приведенного ниже подробного описания при его рассмотрении вместе с сопровождающими чертежами, на которых:

фиг.1 - схема, иллюстрирующая базовую структуру сообщения, содержащего объявление соседних базовых станций, применительно к способу сжатия информации управления, соответствующему предпочтительному варианту реализации настоящего изобретения;

фиг.2 - схема, иллюстрирующая структуру управляющего сообщения для восходящего канала, к которому применяется способ сжатия управляющей информации, соответствующий предпочтительному варианту реализации настоящего изобретения;

на фиг.3 показано сообщение MOB-NBR-ADV, которое используется при описании способа сжатия управляющей информации, соответствующего предпочтительному варианту реализации настоящего изобретения; и

на фиг.4 показано сообщение MOB-SCAN-REPORT, которое мобильная абонентская станция передает базовой станции как ответ на сообщение MOB-NBR-ADV, показанное на фиг.3.

Подробное описание предпочтительного варианта реализации

Ниже со ссылкой на сопровождающие чертежи описан предпочтительный вариант реализации настоящего изобретения. В приведенном ниже описании хорошо известные функции или конструкции не рассматриваются подробно, так как это привело бы к затруднению понимания настоящего изобретения из-за необязательных деталей.

Согласно стандарту IEEE 802.16 мобильная абонентская станция использует для идентификации соседних базовых станций 48-битовые адреса управления доступом к среде (МАС-адреса), при передаче результата сканирования обслуживающей базовой станции с использованием сообщения MOB-SCAN-REPORT. Однако в настоящем изобретении вместо 48-битового МАС-адреса используется 8-битовый индекс соседней базовой станции, если все соседние базовые станции в сообщении MOB-SCAN-REPORT являются членами списка соседних базовых станций, содержащегося в сообщении MOB-NBR-ADV. В этом случае 8-битовый индекс соседней базовой станции указывает положение соседней базовой станции в упомянутом списке.

Фиг.1 представляет собой схему, иллюстрирующую базовую структуру сообщения, содержащего объявление соседних базовых станций, применительно к способу сжатия информации управления, соответствующему предпочтительному варианту реализации настоящего изобретения. Сообщение с объявлением соседних базовых станций включает в себя поле 11 N_NEIGHBORS, указывающее число соседних базовых станций, глобальные идентификаторы с 13-1 по 13-n, представляющие собой уникальные МАС-адреса соседних базовых станций, и индексы NBR BS, представляющие собой индексы соседних базовых станций, поставленные в соответствие МАС-адресам. Для поддержки реализации способа сжатия управляющей информации, соответствующего настоящему изобретению, обслуживающая базовая станция хранит таблицу соответствия, в которой МАС-адреса соседних базовых станций поставлены в соответствие индексам этих станций.

Фиг.2 представляет собой схему, иллюстрирующую структуру управляющего сообщения для восходящего канала, к которому применяется способ сжатия управляющей информации, соответствующий предпочтительному варианту реализации настоящего изобретения. Как показано на фиг.2, упомянутое сообщение включает поле 21 "Идентификатор для используемого NBR_ADV", указывающий номер кадра, в котором вещается сообщение MOB-NBR-ADV, индексы NBR BS с 23-1 по 23-n в качестве идентификаторов соседних базовых станций в сообщении MOB-NBR-ADV и поле 22 N_BS_index, указывающее число индексов NBR BS. Так как сообщение MOB-NBR-ADV периодически передается обслуживающей базовой станцией, то мобильная абонентская станция должна явным образом задавать поле 21 "Идентификатор для используемого NBR_ADV", относящееся к сообщению MOB-NBR-ADV, в управляющем сообщении для восходящего канала.

На фиг.3 показана структура сообщения MOB-NBR-ADV, которое используется при описании способа сжатия управляющей информации, соответствующего предпочтительному варианту реализации настоящего изобретения.

Как показано на фиг.3, сообщение MOB-NBR-ADV, транслируемое обслуживающей базовой станцией, включает в себя 24-битовое поле 31 "Идентификатор оператора", поле 32 "Счетчик изменений конфигурации", указывающее экземпляр текущего сообщения MOB-NBR-ADV, поле 33 N_NEIGHBORS, указывающее число соседних базовых станций, включенных в сообщение MOB-NBR-ADV, и список 35 базовых станций, в котором перечислены актуальные (действительные) идентификаторы соседних базовых станций.

В изображенном случае "Идентификатор оператора" равен 0х00ecdf, "Счетчик изменений конфигурации" равен 33 и N_NEIGHBORS равно 10.

В списке базовых станций идентификаторы с первой 35-1 по десятую 35-10 базовые станции заданы как NBR_BS_ID=0х000123, NBR_BS_ID=0х032424, NBR_BS_ID=0х023423, NBR_BS_ID=0х543543, NBR_BS_ID=0х256434, NBR_BS_ID=0х844325, NBR_BS_ID=0х43d254, NBR_BS_ID=0х56266f, NBR_BS_ID=0х8da09d и NBR_BS_ID=0х0420ас, в указанном порядке.

Каждый из этих идентификаторов базовых станций с 35-1 по 35-10 имеет длину 24 бита. 24-битовый идентификатор и 24-битовое поле 31 "Идентификатор оператора" образуют 48-битовый глобальный идентификатор, а именно МАС-идентификатор.

Обслуживающая базовая станция передает индексы соседних базовых станций, указывающие их положения в списке 35 базовых станций сообщения MOB-NBR-ADV, а именно счетчики цикла "j", вместе с идентификаторами базовых станций, и хранит таблицу соответствия, в которой идентификаторы базовых станций из упомянутого списка поставлены в соответствие индексам соседних базовых станций. В результате:

j=0: NBR_BS_ID=0х000123 (35-1)

j=1: NBR_BS_ID=0х032424 (35-2)

j=2: NBR_BS_ID=0х023423 (35-3)

j=3: NBR_BS_ID=0х543543 (35-4)

j=4: NBR_BS_ID=0х256434 (35-5)

j=5: NBR_BS_ID=0х844325 (35-6)

j=6: NBR_BS_ID=0х43d254 (35-7)

j=7: NBR_BS_ID=0х56266f (35-8)

j=8: NBR_BS_ID=0х8da09d (35-9)

j=9: NBR_BS_ID=0х0420ас (35-10)

При приеме сообщения MOB-NBR-ADV от обслуживающей базовой станции мобильная абонентская станция сохраняет эту же таблицу соответствия, сканирует каналы от соседних базовых станций и сообщает результат сканирования обслуживающей базовой станции.

На фиг.4 показано сообщение MOB-SCAN-REPORT, которое мобильная абонентская станция передает обслуживающей базовой станции в качестве ответа на сообщение MOB-NBR-ADV, показанное на фиг.3. Сообщение MOB-NBR-ADV транслируется периодически, и соседние базовые станции, перечисленные в списке базовых станций этого сообщения, могут меняться из-за изменения топологии сети или среды связи. Поэтому в сообщение MOB-SCAN-REPORT должен быть включен "Счетчик изменений конфигураций", чтобы использовать индексы соседних базовых станций вместо их МАС-адресов.

Как показано на фиг.4, сообщение MOB-SCAN-REPORT включает в себя поле 41 "Счетчик изменений конфигурации", указывающее сообщение MOB-NBR-ADV, на которое ссылается мобильная абонентская станция, поле 42 N_NEIGHBORS, указывающее число соседних базовых станций, установленное в сообщении MOB-NBR-ADV, и список 45 индексов базовых станций, в котором перечислены индексы соседних базовых станций, соответствующие глобальным идентификаторам сканируемых соседних базовых станций.

В показанном случае "Счетчик изменений конфигураций" составляет 33 и равен счетчику в сообщении MOB-NBR-ADV, и N_NEIGHBORS составляет 4.

Список 45 индексов базовых станций имеет индексы сканируемых соседних базовых станций с 45-1 по 45-4, соответствующие индексам цикла "j", установленным в сообщении MOB-NBR-ADV.

Эти индексы соседних базовых станций установлены следующим образом: NBR_BS_INDEX=5, NBR_BS_INDEX=3, NBR_BS_INDEX=8 и NBR_BS_INDEX=0, в указанном порядке.

При приеме сообщения MOB-SCAN-REPORT от мобильной абонентской станции обслуживающая базовая станция выбирает подходящую таблицу соответствия, исходя из того, что "Счетчик изменений конфигурации" равен 33, и определяет соседние базовые станции на основе индексов базовых станций, установленных в сообщении MOB-SCAN-REPORT.

NBR_BS_INDEX=5, NBR_BS_INDEX=3, NBR_BS_INDEX=8 и NBR_BS_INDEX=0, установленные в сообщении MOB-SCAN-REPORT, ставятся в соответствие следующим актуальным глобальным идентификаторам базовых станций:

NBR_BS_INDEX=5: NBR_BS_ID=0x00ecdf844325

NBR_BS_INDEX=3: NBR_BS_ID=0x00ecdf543543

NBR_BS_INDEX=8: NBR_BS_ID=0x00ecdf8da09d

NBR_BS_INDEX=0: NBR_BS_ID=0x00ecdf000123

При этом замена NBR_BS_ID индексом NBR_BS_INDEX в управляющем сообщении для восходящего канала приводит к уменьшению количества бит, которое вычисляется по уравнению 1:

SB=(длина NBR_BS_ID - длина NBR_BS_INDEX)×N_BS_INDEX - "Счетчик изменений конфигурации"(1),

где N_BS_INDEX эквивалентен N_NEIGHBORS в сообщении MOB-SCAN-REPORT.

В приведенном выше примере, проиллюстрированном на фиг.3 и 4, число сэкономленных бит составляет (48-8)×10-8=392 бита.

В приведенной ниже таблице указано число сэкономленных бит для индекса N_BS_INDEX при использовании способа сжатия управляющего сообщения для восходящего канала, предлагаемого настоящим изобретением.

ТаблицаN_BS_INDEX123456Число сэкономленных бит3272112152192232

Хотя согласно предпочтительному варианту реализации настоящего изобретения, которым это изобретение не ограничивается, способ сжатия управляющего сообщения для восходящего канала, использующий индекс NBR_BS_INDEX, применяется к сообщению MOB-SCAN-REPORT, этот способ применим к любому другому управляющему сообщению, например сообщению MOB-MSSHO-REQ, используемому при передаче обслуживания, инициированной мобильной абонентской станцией.

Как описано выше, способ сжатия информации управления для восходящего канала, соответствующий настоящему изобретению, сжимает длинные адреса базовых станций при обмене информацией о соседних базовых станциях между базовой станцией и мобильной абонентской станцией. В результате экономятся радиоресурсы. Такое сжатие управляющей информации для восходящего канала увеличивает эффективность использования ресурсов и, следовательно, емкость системы.

Хотя настоящее изобретение показано и описано со ссылкой на конкретный предпочтительный вариант его реализации, специалистам в данной области техники понятно, что могут быть осуществлены различные изменения в форме и деталях, которые не выходят за пределы сущности и объема настоящего изобретения, определенных пунктами приложенной Формулы изобретения.

Изобретение относится к системам связи. Технический результат заключается в снижении непроизводительных затрат. Заявлен способ сжатия информации управления для восходящего канала в системе беспроводной связи, где мобильная абонентская станция сканирует соседние базовые станции по запросу от обслуживающей базовой станции и передает информацию о соседних базовых станциях обслуживающей базовой станции. В этом способе обслуживающая базовая станция транслирует сообщение с объявлением соседних базовых станций, включающее в себя идентификатор, по меньшей мере, одной соседней базовой станции, о которой обслуживающая базовая станция хочет получить информацию, и идентификатор упомянутой, по меньшей мере, одной соседней базовой станции. Затем мобильная абонентская станция сканирует канал, передаваемый упомянутой, по меньшей мере, одной соседней базовой станцией, и передает результат сканирования вместе с индексом этой соседней базовой станции к обслуживающей базовой станции. 12 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.

1. Способ сжатия информации управления для восходящего канала в системе беспроводной связи, где мобильная абонентская станция (MSS) сканирует соседние базовые станции (BS) по запросу от обслуживающей базовой станции и передает информацию о соседних базовых станциях обслуживающей базовой станции, и этот способ содержит следующие этапы:

сжимают идентификаторы (ID) базовой станции соседних базовых станций с использованием мобильной абонентской станции; и

передают информацию о соседних базовых станциях вместе со сжатыми идентификаторами базовых станций к обслуживающей базовой станции с использованием мобильной абонентской станции.

передают с использованием обслуживающей базовой станции сообщение, включающее в себя объявление соседних базовых станций, включающее в себя идентификатор базовой станции, по меньшей мере, одной соседней базовой станции, о которой обслуживающая базовая станция хочет получить информацию, и индекс базовой станции, соответствующий упомянутому идентификатору базовой станции;

сканируют канал, передаваемый упомянутой, по меньшей мере, одной соседней базовой станцией; и

передают упомянутый индекс базовой станции этой, по меньшей мере, одной соседней базовой станции вместе с результатом сканирования к обслуживающей базовой станции с использованием мобильной абонентской станции.