СИСТЕМА И СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ОБСЛУЖИВАНИЯ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ УМЕНЬШЕНИЕ ЗАДЕРЖКИ ОБСЛУЖИВАНИЯ В СИСТЕМЕ СВЯЗИ С ШИРОКОПОЛОСНЫМ БЕСПРОВОДНЫМ ДОСТУПОМ Российский патент 2009 года по МПК H04W4/00 

Область техники

Настоящее изобретение относится к системе и способу передачи обслуживания в системе связи с широкополосным беспроводным доступом (BWA). Более конкретно, настоящее изобретение относится к системе и способу передачи обслуживания, обеспечивающим уменьшение задержки обслуживания с помощью выполнения ассоциации на интервале сканирования в системе связи с BWA.

Описание предшествующего уровня техники

В последнее время выполняются интенсивные исследования, относящиеся к системам связи четвертого поколения, для обеспечения абонентов услугами, имеющими наивысшее качество услуги (QoS) на более высоких скоростях передачи. В частности, проводятся интенсивные исследования в отношении систем связи четвертого поколения, для того, чтобы обеспечить абонентов высокоскоростными услугами, гарантируя мобильность терминала, и QoS в системах связи с широкополосным беспроводным доступом, таких как беспроводная локальная сеть (LAN) и беспроводная региональная сеть (MAN). Например, системы, основанные на стандарте IEEE 802.16a и IEEE 802.16e, являются такими системами связи с широкополосным беспроводным доступом.

Для поддержки широкополосной сети передачи для физического канала в беспроводной MAN системе связи системы связи IEEE 802.16a и IEEE 802.16e используют схему мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (OFDM) и схему множественного доступа с ортогональным частотным разделением (OFDMA). Система связи IEEE 802.16a базируется на структуре с единственной сотовой ячейкой и не принимает во внимание мобильность абонентской станции (SS). В отличие от этого система связи IEEE 802.16e учитывает мобильность SS. SS, имеющая мобильность называется мобильной станцией (MS).

Структура традиционной системы связи стандарт IEEE 802.16e описана со ссылкой на фиг.1.

На фиг.1 представлена диаграмма, иллюстрирующая структуру традиционной системы связи стандарта IEEE 802.16e.

Согласно фиг.1 традиционная система связи стандарта IEEE 802.16e имеет структуру с множеством сотовых ячеек, включая сотовую ячейку 100 и сотовую ячейку 150. Традиционная система связи стандарта IEEE 802.16e содержит базовую станцию (BS) 110 для управления сотовой ячейкой 100, BS 140 для управления сотовой ячейкой 150 и множество MS 111, 113, 130, 151 и 153. BS 110 и 140 связываются с MS 111, 113, 130, 151 и 153 с использованием OFDM/OFDMA схем. Из MS 111, 113, 130, 151 и 153 MS 130 находится в пограничной области, то есть области передачи обслуживания между сотовыми ячейками 100 и 150. Если MS 130 перемещается по направлению к сотовой ячейке 150, управляемой BS 140, связываясь с BS 110, его обслуживающая BS может измениться с BS 110 на BS 140.

Процесс передачи обслуживания в традиционной системе связи стандарта IEEE 802.16e описан со ссылкой на фиг.2.

На фиг.2 представлена блок-схема сигнала, иллюстрирующая процесс передачи обслуживания в традиционной система связи стандарта IEEE 802.16e.

Согласно фиг.2 MS 202 принимает услуги с помощью установления вызова с обслуживающей BS 204 (этап 210). Хотя это не показано на фиг.2, MS 202 принимает сообщение уведомления о соседях (MOB-NBR-ADV) от обслуживающей BS 204, тем самым получая информацию, относящуюся к соседним BS. Когда MS 202 сканирует в поисках опорных сигналов, переданных ей от соседних BS, таких как отношение несущей к помехе и шуму (CINR) для пилот-сигналов, MS 202 передает сообщение запроса выделения интервала сканирования (MOB-SCN-REQ) к обслуживающей BS 204 (этап 212).

При получении MOB-SCN-REQ сообщения от MS 202 обслуживающая BS передает сообщение ответа на запрос выделения мобильного интервала сканирования (MOB-SCN-RSP) к MS 202 (этап 214). Выражение "измерение CINR для пилот-сигнала" будет описано для удобства как сканирование для определения CINR пилот-сигнала.

MS 202, принимающая MOB-SCN-REQ сообщение, сканирует CINR пилот-сигналов, переданных ей от соседних BS и обслуживающей BS 204 (этап 216). Если MS 202 определяет, что текущая обслуживающая BS 204 для MS 202 должна быть изменена, то MS 202 передает сообщение запроса на передачу обслуживания мобильной станции (MOB-MSHO-REQ) к обслуживающей BS 204 (этап 218). MOB-MSHO-REQ сообщение содержит информацию, относящуюся к целевой BS или множеству целевых BS для обработки передачи обслуживания, причем MS 202 определяет целевую BS или множество целевых BS путем сканирования CINR пилот-сигналов, переданных ей от соседних BS и обслуживающей BS 204. На фиг.2 подразумевается, что MS 202 выбирает две целевые BS, включая первую целевую BS 206 и вторую целевую BS 208.

При приеме MOB-MSHO-REQ сообщения обслуживающая BS 204 передает сообщение уведомления о передаче обслуживания (HO-PRE-NOTIFICATION) к первой и второй BS 206 и 208 соответственно (этап 220 и 222). HO-PRE-NOTIFICATION сообщение может содержать информацию о требуемой ширине полосы, переданную к MS 202 от целевой BS (новой обслуживающей BS) при запросе MS 202, и информацию о качестве обслуживания (QoS), требуемую для MS 202. Затем первая и вторая целевые BS 206 и 208 передают ответное сообщение на запрос уведомления о передаче обслуживания (HO-PRE-NOTIFICATION-RESPONSE) к обслуживающей BS 204 в ответ на HO-PRE-NOTIFICATION сообщение с учетом их состояний ресурсов (этапы 224 и 226). На фиг.2 подразумевается, что вторая целевая BS 208 передает HO-PRE-NOTIFICATION-RESPONSE сообщение, которое содержит принятие запроса на передачу обслуживания для MS 202 обслуживающей BS 204. Обслуживающая BS 204 передает сообщение подтверждения передачи обслуживания (HO-CONFIRM) второй целевой BS 208 для того, чтобы уведомить BS 208 о передаче обслуживания MS 202 (этап 228). Кроме этого, обслуживающая BS 204 передает ответное сообщение о передаче обслуживания мобильной станции (MOB-MSHO-RSP) к MS 202 в ответ на MOB-MSHO-REQ сообщение (этап 230).

При приеме MOB-MSHO-RSP сообщения от обслуживающей BS 204 MS 202 передает обслуживающей BS 204 сообщение указания передачи обслуживания (MOB-HOIND), которое показывает, что MS 202 будет передана на обслуживание второй целевой BS 208 (этап 232) и разъединяет вызов по отношению к обслуживающей BS 204 (этап 234). Затем MS 202 выполняет процедуру повторного входа в сеть по отношению ко второй целевой BS 208, которая является вновь выбранной обслуживающей BS (этап 236). Процедура повторного входа в сеть включает в себя этапы ранжирования, повторной аутентификации и регистрации. После завершения процедуры повторного входа в сеть MS 202 устанавливает вызов по отношению ко второй целевой BS 208, тем самым получая услугу (этап 238).

Процедура повторного входа в сеть, показанная на этапе 236 на фиг.2, более подробно описана со ссылкой на фиг.3.

На Фиг.3 показана блок-схема, иллюстрирующая процедуру повторного входа в сеть, показанную на фиг.2.

Согласно фиг.3 MS 202 принимает информацию BS от второй целевой BS 208 (далее она называется новой обслуживающей BS) от второй целевой BS 208 через сообщение карты нисходящей линии связи (DL-MAP), сообщение карты восходящей линии связи (UP-MAP), сообщение дескриптора нисходящего канала (DCD), сообщение дескриптора восходящего канала (UCD) и MOB-NBR-ADV сообщение (этап 311) и получает синхронизацию нисходящей линии связи на основе упомянутой выше информации BS (этап 313). Затем MS 202 передает сообщение запроса ранжирования (RNG-REQ) к новой обслуживающей станции BS 208. RNG-REQ сообщение содержит начальный ID ранжирования соединения (CID) и адрес MS 202 на канальном уровне (MAC).

Новая обслуживающая BS 208 принимает RHG-REQ сообщение от MS 202 и выделяет базовый CID и первичный управляющий CID для MS 202 с помощью отображения с MAC адресом, содержащимся в RNG-REQ сообщении (этап 317). В это время новая обслуживающая BS 208 определяет, зарегистрирован ли MAC адрес MS 202 в списках MAC адресов для MS 202 в новой обслуживающей BS 208. Если MAC адрес MS 202 зарегистрирован в списках MAC адресов для MS 202 на новой обслуживающий BS 208, то новая обслуживающая BS 208 определяет, что MS 202 осуществляет повторный доступ к новой обслуживающей BS 208, потому что MS 202 теряет синхронизацию по отношению к BS, после того как она получает синхронизацию, так что новая обслуживающая BS 208 повторно выделяет базовый CID и первичный управляющий CID для MS 202, когда MS 202 осуществляет повторный доступ к новой обслуживающей BS 208. Если MAC адрес для MS 202 не зарегистрирован в списках MAC адресов для MS 202 на новой обслуживающей BS 208, то новая обслуживающая BS 208 определяет, что MS 202 получает доступ к обслуживающей BS 209 в первый раз, так что новая обслуживающая BS 208 выделяет базовый CID и первичный управляющий CID для MS 202, отображая MAC адрес для MS 202. Новая обслуживающая BS 208 может выполнить этап 317, когда новая обслуживающая BS 208 получает RNG-REQ сообщение вследствие операции передачи обслуживания.

После этого новая обслуживающая BS 208 передает ответное сообщение ранжирования (RNG-RSP) к MS 202 в ответ на RNG-REQ сообщение от MS 202 (этап 319). RNG-RSP сообщение содержит базовый CID, первичный управляющий CID и информацию синхронизации восходящей линии связи. При приеме RNG-RSP сообщения от новой обслуживающей BS 208 MS 202 получает BS синхронизацию восходящей линии связи и подстраивает частоту и мощность (этап 321).

Затем MS 202 передает сообщение запроса согласования базовых возможностей MS (SBC-REQ) к новой обслуживающей BS 208 (этап 323). SBC-REQ сообщение является сообщением канального уровня, передаваемым к новой обслуживающей BS 208 от MS 202 с целью согласования базовых возможностей, и содержит информацию, относящуюся к схемам модуляции и кодирования для MS 202. При приеме SBC-REQ сообщения от MS 202 новая обслуживающая BS 208 проверяет схемы модуляции и кодирования для MS 202 и передает ответное сообщение согласования базовых возможностей MS (SBC-RSP) к MS 202 в ответ на SBC-REQ сообщение (этап 325).

Согласование базовых возможностей для MS 202 завершается, когда MS 202 принимает SBC-RSP сообщение на этапе 327, так что MS 202 передает сообщение запроса управления секретным ключом (PKM-REQ) к новой обслуживающей BS 208 (этап 329). PKM-REQ сообщение является сообщением канального уровня, используемым для аутентификации MS, и содержит информацию о сертификате для MS 202. При приеме PKM-REQ сообщения от MS 202 новая обслуживающая BS 208 направляет запрос на аутентификацию к серверу аутентификации (AS) на основе информации о сертификате для NS 202, содержащейся в PKN-REQ сообщении. Если MS 202 является аутентифицированной MS, то новая обслуживающая BS 208 передает ответное сообщение управления секретным ключом (PKM-RSP) к MS 202 в ответ на PKM-REQ сообщение (этап 326). PKM-RSP сообщение содержит ключ аутентификации, выделенный MS 202, и ключ шифрования трафика.

Когда PKM-RSP сообщение принимается MS 202, аутентификация MS 202 завершается, так что MS 202 получает TEK (этап 333) и передает сообщение запроса регистрации (REG-REQ) к новой обслуживающей BS 208 (этап 335). REG-REQ сообщение содержит регистрационную информацию для MS 202. При приеме REG-REQ сообщения новая обслуживающая BS 208 регистрирует MS 202 и выделяет вторичный управляющий CID для MS 202. Затем новая обслуживающая BS 208 передает ответное сообщение регистрации (REG-RSP) к MS 202 в ответ на REG-REQ сообщение (этап 337). REG-RSP сообщение содержит вторичный управляющий CID и регистрационную информацию для MS 202.

Когда REG-RSP сообщение принимается MS 202, регистрация MS 202 завершается и MS 202 получает вторичный управляющий CID (этап 339). MS 202 имеет три CID, которые включают в себя базовый CID, первичный управляющий CID и вторичный управляющий CID, когда регистрация завершена. После того как MS 202 зарегистрирована на новой обслуживающей BS 208, соединение по Интернет протоколу (IP) устанавливается между MS 202 и новой обслуживающей BS 208, так что управляющая информация может быть загружена через IP (этап 341). После этого, хотя это не показано, устанавливается поток услуги между MS 202 и новой обслуживающей BS 208. Поток услуги позволяет передавать МАС-блоки данных услуги (SDU) через соединение, имеющее предопределенный параметр качества услуги (QoS). Как описано выше, транспортный CID должен выделяться при передаче/приеме MAC-SDU (то есть трафика), транспортный CID выделяется MS 202, когда устанавливается поток услуги. Когда поток услуги установлен, может быть реализована передача услуги между MS 202 и новой обслуживающей BS 208.

Процедура ассоциации, которая позволяет MS получить быстрый доступ к новой обслуживающей BS в процессе передачи обслуживания, описана со ссылкой на фиг.4.

На фиг.4 представлена блок-схема, иллюстрирующая процедуру ассоциации в традиционной IEEE 802.16e системе связи.

Перед объяснением фиг.4, будет приведено описание термина "ассоциация".

Как описано выше со ссылкой на фиг.3, когда MS выполняет передачу обслуживания, MS передает/принимает множество сообщений к/от новой обслуживающей BS. Кроме этого, передаются данные между MS и новой обслуживающей BS после того, как процедура передачи обслуживания MS завершена. Если это необходимо для того, чтобы MS получала услугу от новой обслуживающей BS в процессе перемещения ее положения вместо приема новой услуги от новой обслуживающей BS, услуга, предоставляемая для MS, может прерваться сообщениями, передаваемыми/принимаемыми между MS и новой обслуживающей BS. Соответственно, как описано выше, со ссылкой на фиг.2, MS не только сканирует CINR для пилот-сигналов, переданных к ней от целевых BS, но также выполняет ассоциацию в течение интервала сканирования таким образом, что процедура, требующаяся в течение передачи обслуживания, может быть выполнена в течение интервала сканирования перед действительной передачей обслуживания. Таким образом, термин "ассоциация" идентифицирует процедуру передачи обслуживания для MS, который выполняется перед реальной передачей обслуживания. Процесс, включающий этапы 311-321, показанные на фиг.3, предварительно выполняется в течение интервала сканирования перед передачей обслуживания, так что этот процесс может быть опущен или упрощен в течение передачи обслуживания. Время, требуемое на передачу обслуживания, может быть уменьшено. Временная задержка, вызванная передачей обслуживания, может быть минимизирована, если ассоциация выполняется перед действительной передачей обслуживания.

Процедура ассоциации описана ниже подробно со ссылкой на фиг.4.

Согласно фиг.4 MS 402 принимает MOB-NBR-ADV сообщение от обслуживающей BS 404, которая является первой BS (BS#1), и получает информацию, относящуюся к соседним BS из MOB-NBR-ADV сообщения (этап 408). Подразумевается, что две соседние BS включают вторую BS (BS#2, 406) и третью BS (BS#3, не показана), представленные на фиг.4. Дополнительно вторая BS 406 будет выбрана как целевая BS, и, таким образом, вторая BS 406 будет называться целевая BS.

Когда MS 402 сканирует CINR пилот-сигнала, MS 402 передает MOB-SCN-REQ сообщение к обслуживающей BS 404 (этап 410). Табл.1 показывает формат MOB-SCN-REQ сообщения, передаваемого к обслуживающей BS 404 от MS 402.

Таблица 1СинтаксисРазмерКомментарииMOB-SCN-REQ Формат сообщения (){  Тип управляющего сообщения = 508 бит Длительность сканирования12 битЕдиницы - кадрыЗарезервировано4 бита }  

Как показано в табл.1, MOB-SCN-REQ сообщение содержит тип управляющего сообщения, представляющий собой тип информационных элементов (IE), то есть тип передаваемых сообщений, и длительность сканирования, представляющую собой интервал сканирования, используемый для сканирования CINR пилот-сигналов, переданных от соседних BS. Длительность сканирования состоит из единиц кадров. В соответствии со стандартом IEEE 802.16e, когда MS 402 выполняет ассоциацию по отношению ко второй BS 406, которая является целевой BS, MS 402 передает MOB-SCN-REQ сообщение обслуживающей BS 404 от MS 402 таким же образом, как MS 402 сканирует CINR пилот-сигналов, даже если запрос или разрешение для MOB-SCN-REQ сообщения не передавалось к MS 402 от обслуживающей BS 404.

При получении MOB-SCN-REQ сообщения от MS 402 обслуживающая BS 404 передает MOB-SCN-RSP сообщение к MS 402 в ответ на MOB-SCN-REQ сообщение (этап 412). Табл.2 показывает формат MOB-SCN-RSP сообщения, передаваемого к MS 402 от BS 404.

Таблица 2СинтаксисРазмерКомментарииMOB-SCN-RSP Формат сообщения (){  Тип управляющего сообщения = 518 бит CID16 битБазовый CID для MSДлительность12 битаВ кадрахСтартовый кадр4 бита }  

Как показано в табл.2, MOB-SCN-RSP сообщение содержит тип управляющего сообщения, представляющий собой тип IE, то есть тип передаваемых сообщений, CID для MS 402, передающей MOB-SCN-REQ сообщение и стартовый кадр, представляющий собой начальную точку операции сканирования. MS 402 может ждать интервала кадра, то есть M-кадра 414, показанного в стартовом кадре, и выполняет операцию сканирования для ассоциации. Кроме того, MOB-SCN-RSP сообщение является ответным сообщением для MOB-SQN-REQ сообщения, переданного от MS 402, и сообщает информацию, относящуюся ко времени, требуемому для сканирования CINR пилот-сигнала. То есть MOB-SCN-REQ сообщение сообщает длительность в единицах кадра без представления информации для ассоциации.

Когда операция сканирования выполнена, MS 402 получает синхронизацию с целевой BS 406 (этап 416). Затем MS 402 передает RNG-REQ сообщение к BS 402 с помощью конкурентной схемы произвольного доступа для процедуры ассоциации (этап 420). Так как MS 402 передает RNG-REQ сообщение целевой BS 406 с помощью конкурентной схемы произвольного доступа, MS 402 может получить доступ к целевой BS 406, конкурируя с другими MS, поэтому временная задержка увеличивается. В табл.3 представлен формат RNG-REQ сообщения.

Таблица 3СинтаксисРазмерКомментарииRNG-REQ Формат сообщения (){  Тип управляющего сообщения = 48 бит ID нисходящего канала8 бит TLV кодированная информация {ПеременныйЗависит от TLVВерсия MACTLVТип = 148, длина = 1 бит, значение =
1: означает совместимость со стандартом IEEE 802.16-2001
2: означает совместимость со стандартом IEEE 802.16с-2002 и его предшественниками
3: означает совместимость со стандартом IEEE 802.16a-2003 и его предшественниками
4: означает совместимость со стандартом IEEE 802.16-2004
5-255: зарезервированоТребуемый профиль пакета нисходящей линии связиTLVТип = 1, длина = 1 бит, значение = DIUC для требуемого DLBPMS MAC адресTLVТип = 2, длина = 6 бит, значение = MS MAC адресАномалии ранжированияTLVТип = 3, длина = 1 бит, значение = параметр, показывающий потенциальную сбойную ситуацию, обнаруженную MS в процессе ранжированияID обслуживающей BSTLVТип = 4, длина = 6 бит, значение = ID обслуживающей BSБазовый CIDTLVТип = 6, длина = 2 бит, значение = Базовый CID, выделенный предыдущей обслуживающей BS}  }  

Как показано в табл.3, RNG-REQ сообщение содержит тип управляющего сообщения, представляющий собой тип IE, то есть тип передаваемого сообщения, ID нисходящего канала и так далее.

При приеме RNG-REQ сообщения от MS 402 целевая BS 406 передает RNG-RSP сообщение к MS 402 в ответ на RNG-REQ сообщение (этап 422). RNG-RSP сообщение содержит частоту для ранжирования (определения диапазона), время и информацию для подстройки мощности передачи. Кроме того, RNG-RSP сообщение содержит IE прогнозирования уровня услуги, как показано в табл.4.

Таблица 4ИмяТип
(1 байт)ДлинаЗначение (переменная длина)Прогнозирование уровня услуги171Эта величина обозначает уровень услуги, который MS может ожидать от этой BS. Применяется следующее кодирование:
0=Нет возможных услуг для этой MS
1=Некоторые услуги доступны для одного или нескольких потоков услуг, авторизованных для этой MS
2=Для каждого авторизованного потока услуг может быть установлено MAC соединение с QoS, задаваемым в наборе авторизованных QoS параметров
3 = Прогнозирование уровня услуги недоступно

В табл.4 представлены следующие значения SLP

[0] = Нет возможных услуг для этой MS

[1] = Некоторые услуги доступны для одного или нескольких потоков услуг, авторизованных для этой MS

[2] = Все услуги доступны для данной MS

[3] = Прогнозирование уровня услуги недоступно

Если значение SLP в RNG-RSP равно 2, целевая BS 406 может обеспечить MS 402 всеми услугами, так что MS 402 определяет, что ассоциация по отношению к целевой BS 406 завершена. Таким образом, MS 402 сохраняет информацию, полученную в операции ранжирования по отношению к целевой BS 406. То есть MS 402 сохраняет информацию, полученную через передачу RNG-REQ сообщения к целевой BS 406, и прием RNG-RSP сообщения от целевой BS 406, в памяти MS 402 в форме таблицы (этап 424).

Как было отмечено выше, MS 402 не только сканирует CINR пилот-сигналов, но и выполняет ассоциацию по отношению к целевой BS 406 в течение интервала 426 сканирования. Кроме того, после интервала 426 сканирования MS 402 снова связывается с обслуживающей BS 404.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Как описано выше со ссылкой на фиг.4, MS выполняет процедуру ассоциации в течение интервала сканирования до передачи обслуживания, так что операция ранжирования может быть выполнена за короткое время без выполнения корректирующих процессов для операции ранжирования, когда выполняется передача обслуживания MS. То есть в течение процедуры ассоциации для MS по отношению к целевой BS передача обслуживания MS может быть выполнена с высокой скоростью. Однако, как отмечено выше, так как MS передает RNG-REQ сообщение к целевой BS с использованием конкурентной схемы произвольного доступа, может возникнуть временная задержка в течение интервала сканирования, вызванная конкурентной схемой произвольного доступа. Такая временная задержка может прервать процедуру ассоциации для MS.

Соответственно, настоящее изобретение направлено на разрешение, по меньшей мере, упомянутых выше проблем, имеющих место в предшествующем уровне техники, и целью настоящего изобретения является обеспечение системы и способа для обеспечения операции передачи обслуживания, способных минимизировать задержку на обслуживание в системах связи с широкополосным беспроводным доступом.

Другой целью настоящего изобретения является обеспечение системы и способа для обеспечения процедуры передачи обслуживания, способных выполнить процедуру ассоциации, поддерживающую быстрое ранжирования, тем самым уменьшая задержку на обслуживание в системах связи с широкополосным беспроводным доступом.

Для выполнения этих и других целей в соответствии с первым аспектом настоящего изобретения обеспечивается система передачи обслуживания, способная минимизировать задержку на обслуживание в системах связи с широкополосным беспроводным доступом. Система передачи обслуживания содержит мобильную станцию (MS) для передачи запроса к обслуживающей BS, обеспечивающей услуги для MS, для того чтобы выполнить часть процесса передачи обслуживания перед передачей обслуживания к целевой BS, если MS определила, что необходима передача обслуживания от обслуживающей BS к целевой BS; обслуживающую BS для передачи уведомительного сообщения к целевой BS, когда обслуживающая BS получает запрос от MS, где уведомительное сообщение уведомляет, что MS будет выполнять часть процесса передачи обслуживания перед передачей обслуживания, и содержит информацию, относящуюся к интервалу времени, в течение которого выполняется часть процесса передачи обслуживания, и передачи ответного сообщения на запрос от MS, если обслуживающая BS получила уведомительное ответное сообщение от целевой BS, где уведомительное ответное сообщение содержит информацию, относящуюся к услугам, доступным для MS, и ответное сообщение содержит информацию, относящуюся к услугам, доступным для MS, включенной в уведомительное ответное сообщение, и временной интервал; и целевую BS для передачи уведомительного ответного сообщения к обслуживающей BS.

В соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения обеспечивается система передачи обслуживания, способная минимизировать задержку на обслуживание в системах связи с широкополосным беспроводным доступом. Система передачи обслуживания содержит мобильную станцию (MS) для передачи запроса к обслуживающей BS с помощью добавления информации, относящейся к ряду соседних BS, которые можно выбрать в качестве целевых BS, к запросу, для того чтобы выполнить часть процесса передачи обслуживания перед передачей обслуживания к целевой BS, если MS определяет, что передача обслуживания от обслуживающей BS к целевой BS, которая выбрана из соседних BS, необходима; обслуживающую BS для передачи уведомительного сообщения к множеству соседних BS, когда обслуживающая BS принимает запрос, где уведомительное сообщение уведомляет о том, что MS будет выполнять часть процесса передачи обслуживания перед передачей обслуживания, и содержит информацию, относящуюся к интервалу времени, в течение которого выполняется часть процесса передачи обслуживания, выбора соседней BS из множества соседних BS для того, чтобы позволить MS выполнить часть процесса передачи обслуживания в связи с выбранной соседней BS, если обслуживающая BS получает уведомительное ответное сообщение от множества соседних BS, и передачи ответного сообщения в ответ на запрос MS, упомянутое ответное сообщение содержит информацию, относящуюся к интервалу времени и выбранной соседней BS; и множество соседних BS, передающих уведомительное ответное сообщение к обслуживающей BS, упомянутое уведомительное ответное сообщение содержит информацию, относящуюся к услугам, доступным для MS.

В соответствии с третьим аспектом настоящего изобретения обеспечивается способ для выполнения передачи обслуживания, способный минимизировать задержку на обслуживание в системе связи с широкополосным беспроводным доступом, содержащей мобильную станцию (MS), обслуживающую базовую станцию (BS), обеспечивающую услуги для MS, и целевую BS, к которой переключается MS. Способ включает в себя этапы, на которых обнаруживают, что необходима передача обслуживания от обслуживающей BS к целевой BS, и передают запрос к обслуживающей BS для того, чтобы выполнить части процесса передачи обслуживания перед передачей обслуживания к целевой BS.

В соответствии с четвертым аспектом настоящего изобретения обеспечивается способ для передачи обслуживания, способный минимизировать задержку на обслуживание в системе связи с широкополосным беспроводным доступом, содержащей мобильную станцию (MS), обслуживающую базовую станцию (BS), обеспечивающую услуги для MS, и целевую BS, на которую передается обслуживание MS. Способ включает в себя этапы, на которых принимают запрос от MS, причем запрос сообщает о том, что часть процесса передачи обслуживания будет выполнена перед передачей обслуживания, так как требуется передача обслуживания от обслуживающей BS к целевой BS; передают ответное сообщение в ответ на запрос, упомянутое ответное сообщение содержит информацию, относящуюся к интервалу времени, в течение которого выполняется часть процессов передачи обслуживания.

В соответствии с пятым аспектом настоящего изобретения обеспечивается способ передачи обслуживания, способный минимизировать задержку на обслуживание в системе связи с широкополосным беспроводным доступом, содержащей мобильную станцию (MS), обслуживающую базовую станцию (BS), обеспечивающую услуги для MS, и целевую BS, на которую передается обслуживание MS. Способ включает в себя этапы, на которых: принимают от обслуживающей BS сообщение, которое оповещает о том, что часть процесса передачи обслуживания будет выполнена перед передачей обслуживания, когда MS нужно переключиться от обслуживающей BS к целевой BS; и передают уведомительное ответное сообщение, содержащее информацию, относящуюся к услугам, доступным для MS.

В соответствии с шестым аспектом настоящего изобретения обеспечивается способ передачи обслуживания, способный минимизировать задержку на обслуживание в системе связи с широкополосным беспроводным доступом, содержащей мобильную станцию (MS), обслуживающую базовую станцию (BS), обеспечивающую услуги для MS, и целевую BS, на которую передается обслуживание MS. Способ включает в себя этапы, на которых передают запрос от MS к обслуживающей BS для того, чтобы разрешить MS выполнить часть процесса передачи обслуживания перед передачей обслуживания к целевой BS; передают уведомительное сообщение от обслуживающей BS к целевой BS, когда целевая BS принимает запрос от MS, где уведомительное сообщение уведомляет о том, что MS будет выполнять часть процесса передачи обслуживания перед передачей обслуживания и содержит информацию, относящуюся к интервалу времени, в течение которого выполняется часть процессов передачи обслуживания; передают уведомительное ответное сообщение от целевой BS к обслуживающей BS, где уведомительное ответное сообщение содержит информацию, относящуюся к услугам, доступным для MS; и передают от обслуживающей BS ответное сообщение на запрос от MS, упомянутое ответное сообщение содержит информацию, относящуюся к услугам, доступным для MS, содержащимся в уведомительном ответном сообщении и интервал времени.

В соответствии с седьмым аспектом настоящего изобретения обеспечивается способ передачи обслуживания, способный минимизировать задержку на обслуживание в системе связи с широкополосным беспроводным доступом, содержащей мобильную станцию (MS), обслуживающую базовую станцию (BS), обеспечивающую услуги для MS, и множество соседних BS, отличающихся от целевой BS. Способ включает в себя этапы, на которых обнаруживают, что необходима передача обслуживания от обслуживающей BS к целевой BS, которая выбрана из соседних BS; и передают запрос к обслуживающей BS, добавляя информацию, относящуюся к ряду соседних BS, которые можно выбрать в качестве цели для выполнения части процесса передачи обслуживания перед передачей обслуживания на целевую BS.

В соответствии с восьмым аспектом настоящего изобретения обеспечивается способ передачи обслуживания, способный минимизировать задержку на обслуживание в системе связи с широкополосным беспроводным доступом, содержащей мобильную станцию (MS), обслуживающую базовую станцию (BS), обеспечивающую услуги для MS, и множество соседних BS, отличающихся от целевой BS. Способ включает в себя этапы, на которых: принимают запрос от MS, причем запрос сообщает, что часть процесса передачи обслуживания будет выполнена перед передачей обслуживания, так как требуется передача обслуживания от обслуживающей BS к целевой BS, выбранной из соседних BS, упомянутый запрос содержит информацию, относящуюся к количеству соседних BS, которые могут быть выбраны в качестве целевой BS; и выбирают соседнюю BS из множества соседних BS, чтобы позволить MS выполнить часть процесса передачи обслуживания, и передают ответное сообщение на запрос, упомянутое ответное сообщение содержит информацию, относящуюся к интервалу времени, в течение которого выполняется часть процессов передачи обслуживания, и выбранной соседней BS.

В соответствии с девятым аспектом настоящего изобретения обеспечивается способ передачи обслуживания, способный минимизировать задержку на обслуживание в системе связи с широкополосным беспроводным доступом, содержащей мобильную станцию (MS), обслуживающую базовую станцию (BS), обеспечивающую услуги для MS, и множество соседних BS, отличающихся от целевой BS. Способ включает в себя этапы, на которых: передают запрос от MS к обслуживающей BS, добавляя информацию, относящуюся к ряду соседних BS, которые могут быть выбраны в качестве целевой BS, к запросу, чтобы разрешить MS выполнить часть процесса передачи обслуживания перед передачей обслуживания к целевой BS, если MS определяет, что необходима передача обслуживания от обслуживающей BS к целевой BS, которая выбирается из соседних BS, передают уведомительное сообщение от обслуживающей BS к множеству соседних BS, когда обслуживающая BS получает запрос, где сообщение уведомляет о том, что MS будет выполнять часть процесса передачи обслуживания перед передачей обслуживания, и содержит информацию, относящуюся к интервалу времени, в течение которого выполняется часть процесса передачи обслуживания; передают уведомительное ответное сообщение от множества соседних BS к обслуживающей BS, где уведомительное ответное сообщение содержит информацию, относящуюся к услугам, доступным для MS; и выбирают соседнюю BS из множества соседних BS на обслуживающей BS для того, чтобы позволить MS выполнить часть процесса передачи обслуживания в связи с выбранной соседней BS, и передают ответное сообщение от обслуживающей BS в ответ на запрос от MS, упомянутое ответное сообщение содержит информацию, относящуюся к интервалу времени и выбранной соседней BS.

В соответствии с десятым аспектом настоящего изобретения обеспечивается способ минимизации задержки на обслуживание для процесса передачи обслуживания с мобильной станцией (MS) и целевой базовой станцией (BS) в системе связи с широкополосным беспроводным доступом, содержащей мобильную станцию (MS), обслуживающую базовую станцию (BS), обеспечивающую услуги для MS, и целевую BS, MS переключается от обслуживающей BS к целевой BS. Способ включает в себя этапы, на которых: передают к обслуживающей BS сообщение, содержащее поле, представляющее собой информацию, относящуюся к операции ассоциации, требуемой для процесса передачи обслуживания; и отправляют от обслуживающей BS сообщение, содержащее поле ответа для информации об операции ассоциации и поле, представляющее собой длительность ассоциации.

В соответствии с одиннадцатым аспектом настоящего изобретения обеспечивается способ минимизации задержки на обслуживание для процесса передачи обслуживания с мобильной станцией (MS) и целевой базовой станцией (BS) в системе связи с широкополосным беспроводным доступом, содержащей мобильную станцию (MS), обслуживающую базовую станцию (BS), обеспечивающую услуги для MS, и целевую BS, MS переключается от обслуживающей BS к целевой BS. Способ включает в себя этапы, на которых: принимают сообщение, содержащее поле, представляющее собой информацию, относящуюся к операции ассоциации, требуемой для процесса передачи обслуживания; и передают к MS сообщение, содержащее поле ответа для информации об операции ассоциации и поле, представляющее собой длительность ассоциации.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Эти и другие цели, особенности и преимущества настоящего изобретения поясняются в следующем детальном описании, иллюстрируемом чертежами, на которых представлено следующее:

фиг.1 - диаграмма, иллюстрирующая структуру традиционной системы связи по стандарту IEEE 802.16e;

фиг.2 - блок-схема сигнала, иллюстрирующая процесс передачи обслуживания в традиционной системе связи по стандарту IEEE 802.16e;

фиг.3 - блок-схема сигнала, иллюстрирующая процедуру повторного входа в сеть, показанную на фиг.2;

фиг.4 - блок-схема сигнала, иллюстрирующая процедуру ассоциации в традиционной системе связи по стандарту IEEE 802.16e;

фиг.5 - блок-схема сигнала, иллюстрирующая процедуру ассоциации в системе связи по стандарту IEEE 802.16e в соответствии с реализацией настоящего изобретения;

фиг.6 - блок-схема сигнала, иллюстрирующая процедуру передачи MOB-SCN-REQ сообщения посредством MS, показанной на фиг.5, в соответствии с реализацией настоящего изобретения;

фиг.7 - блок-схема, иллюстрирующая процедуру передачи MOB-SCN-RSP сообщения посредством обслуживающей BS, показанной на фиг.5, в соответствии с реализацией настоящего изобретения;

фиг.8 - блок-схема, иллюстрирующая процедуру передачи MOB-SCN-RSP сообщения посредством обслуживающей BS, показанной на фиг.5, в соответствии с другой реализацией настоящего изобретения;

фиг.9 - блок-схема, иллюстрирующая процедуру передачи SCN-NOTIFICATION-RSP сообщения посредством целевой BS, показанной на фиг.5, в соответствии с реализацией настоящего изобретения;

фиг.10 - блок-схема, иллюстрирующая процедуру передачи MOB-SCN-RSP сообщения посредством MS, показанной на фиг.5, в соответствии с реализацией настоящего изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОЙ РЕАЛИЗАЦИИ

Ниже описаны реализации настоящего изобретения со ссылкой на чертежи. В нижеследующем детальном описании подробное описание известных функций и конфигураций, содержащихся здесь, опущено, чтобы не затемнять сущность настоящего изобретения несущественными деталями.

Настоящее изобретение обеспечивает способ для минимизации задержки на обслуживание, обусловленной передачей обслуживания мобильной станции MS, с помощью разрешения выполнения MS процедуры ассоциации, перед тем как она переключится от обслуживающей базовой станции (обслуживающей BS) к целевой BS в системе связи с широкополосным беспроводным доступом (WBA система связи), такой как система связи стандарта IEEE 802.16e. В соответствии с настоящим изобретением MS выполняет процедуру ассоциации в интервале сканирования перед передачей обслуживания MS к целевой BS, тем самым уменьшая задержку на обслуживание. Следует отметить, что настоящее изобретение применимо не только в системе связи по стандарту IEEE 802.16e, но и в других различных системах связи.

На фиг.5 представлена блок-схема сигнала, иллюстрирующая процедуру ассоциации в системе связи по стандарту IEEE 802.16e в соответствии с реализацией настоящего изобретения.

Согласно фиг.5 MS 500 принимает сообщение уведомления о соседях (MOB-NBR-ADV) (не показано) от обслуживающей BS 502, которая является первой BS (BS#1), и получает информацию, относящуюся к соседним BS из MOB-NBR-ADV сообщения. В нижеследующем описании вторая BS (BS#2, 504) будет выбрана как целевая BS, и таким образом, вторая BS 504 будет называться целевая BS.

Если MS 500 решает выполнить ассоциацию перед передачей обслуживания, то MS 500 передает сообщение запроса выделения интервала сканирования (MOB-SCN-REQ) обслуживающей BS 502 (этап 506). В отличие от MOB-SCN-REQ сообщения в традиционной системе связи по стандарту IEEE 802.16e, как показано в табл.1, MOB-SCN-REQ сообщение согласно настоящему изобретению содержит информацию, используемую, чтобы отличить операцию сканирования для MS 500 от операции ассоциации для MS 500. То есть, так как MS 500 передает MOB-SCN-REQ сообщение обслуживающей BS 502 для того, чтобы запросить разрешение на операцию ассоциации, тип сканирования обозначен как "1", и ID целевых BS для ассоциации MS 500 обозначены в MOB-SCN-REQ сообщении. MS 500 упорядочивает целевые BS в соответствии с информацией для целевых BS, сохраненной в MS 500, и записывает ID целевых BS в соответствии с упорядоченным порядком целевых BS. Способ выбора целевых BS средствами MS 500 не относится непосредственно к настоящему изобретению и поэтому ниже не рассматривается.

На фиг.5 показан формат MOB-SCN-REQ сообщения в соответствии с настоящим изобретением.

Таблица 5СинтаксисРазмерКомментарииMOB-SCN-REQ Формат сообщения (){  Тип управляющего сообщения = 508 бит Длительность сканирования12 битЕдиницы - кадрыТип сканирования1 бит0:сканирование
1: ассоциацияЗарезервировано3 бита For(j = 0; j < N_Recommended; j++) {  ID целевой BS48 бит }  }  

Как показано в табл.5, MOB-SCN-REQ сообщение содержит тип управляющего сообщения, представляющий собой тип информационных элементов (IE), то есть тип передаваемых сообщений, и длительность сканирования, представляющую собой интервал сканирования (тип сканирования == 0), используемый для сканирования отношения несущей к помехе и шуму (CINR) пилот-сигналов, переданных от соседних BS, или интервал сканирования (тип сканирования == 1), используемый для ассоциации по отношению к целевым BS. Длительность сканирования состоит из единиц кадров. Если MOB-SCN-REQ сообщение передается к обслуживающей BS 502 для того, чтобы сканировать CINR пилот-сигналов, переданных от соседних BS, то тип сканирования устанавливается на "0". Кроме того, если MOB-SCN-REQ сообщение передается к обслуживающей BS 502 в целях ассоциации по отношению к соседним BS, то тип сканирования устанавливается на "1".

При получении MOB-SCN-REQ сообщения от MS 500 обслуживающая BS 502 определяет, что MS 500 может выполнять ассоциацию, если тип сканирования, содержащийся в MOB-SCN-REQ сообщении, установлен на "1", так что обслуживающая BS 502 передает уведомляющее сообщение о сканировании (SCN-NOTIFICATION), как показано в табл.6 к целевым BS, соответствующим ID целевых BS, содержащимся в MOB-SCN-REQ сообщении (этап 508). Следует отметить, что фиг.5 показывает только целевую BS 504, выбранную из множества различных целевых BS.

Таблица 6СинтаксисРазмерКомментарииГлобальный заголовок {  For (int j=0; j<Num_Records; j++){8 бит Уникальный идентификатор MS48 битID для MS, выполняющей ассоциациюОценка времени для ассоциации16 битЕдиницы: кадрыТребуемая ширина полосы8 битШирина полосы, требуемая для обеспечения услуги для MSFor (int i=0; i<Num_SIFD_Records; i++){  SFID32 битSIFD для услуги, предоставляемой для MSFor (int i=0; i<Num_QoS_Records; i++){  Требуемый QoSпеременнаяQoS для услуги, предоставляемой для MS}  }  }  }  

Как показано в табл.6, SCN-NOTIFICATION сообщение содержит уникальный идентификатор MS, представляющий собой ID для MS, выполняющей ассоциацию, оценку времени для ассоциации, представляющую собой информацию, относящуюся к моменту времени для ассоциации, требуемую ширину полосы (BW), представляющую собой ширину полосы, требуемую для предоставления услуги для MS, идентификатор потока услуги (SFID), представляющий собой информацию, относящуюся к услуге, предоставляемой для MS, и требуемое QoS, представляющее собой параметр качества для услуги, предоставляемой для MS.

Обслуживающая BS 502 передает SCN-NOTIFICATION сообщение к целевым BS для того, чтобы уведомить целевые BS об ассоциации MS 500 и информации, относящейся к услуге, предоставляемой для MS 500. Целевая BS 504, принимая SCN-NOTIFICATION сообщение от обслуживающей BS 502, обнаруживает требуемый QoS, содержащийся в SCN-NOTIFICATION сообщении, и определяет, может ли целевая BS 504 предоставить услугу, соответствующую QoS. Кроме того, целевая BS 504 передает уведомительное ответное сообщение о сканировании (SCN-NOTIFICATION-RSP) к обслуживающей BS 502 в ответ на SCN-NOTIFICATION сообщение с помощью добавления QoS, которое может быть обеспечено целевой BS 504, к SCN-NOTIFICATION-RSP сообщению (этап 510). Когда MS, соответствующая MS-ID, содержащемуся в SCN-NOTIFICATION сообщении, в первый раз получает доступ к целевой BS 504, целевая BS 504 позволяет MS получить доступ к целевой BS 504 посредством IE быстрого ранжирования. В этом случае, целевая BS 504 добавляет IE быстрого ранжирования восходящей линии связи IE (быстрого ранжирования UL) для MS к сообщению карты восходящей линии связи (UL-MAP), соответствующий значению оценки времени для ассоциации в SCN-NOTIFICATION сообщении. Так как целевая BS 504 может предсказать время доступа для MS 500 на основе значения оценки времени для ассоциации, целевая BS 504 может добавить IE быстрого ранжирования UL, который выделен для MS, к UL-MAP сообщению после ожидания в течение предопределенного времени, соответствующего значению оценки времени для ассоциации.

Табл.7 показывает формат SCN-NOTIFICATION-RSP сообщения.

Таблица 7СинтаксисРазмерКомментарииГлобальный заголовок {  For (int j=0; j<Num_SIFD_Records; j++){  Уникальный идентификатор MS48 битID для MS, выполняющей ассоциациюОценка BW8 битBW, доступная для MSОценка QoS8 битQoS, доступное для MS}  

Как показано в табл.7, SCN-NOTIFICATION-RSP сообщение содержит уникальный идентификатор MS, представляющий собой ID для MS, содержащийся в SCN-NOTIFICATION сообщении, оценку ширины полосы (BW), представляющую ширину полосы, которая может быть выделена для MS целевой BS, и оценку QoS, представляющую собой оценку качества услуги, которое может быть обеспечено для MS целевой BS.

При приеме SCN-NOTIFICATION-RSP сообщения от целевой BS 504 обслуживающая BS 502 выбирает целевые BS, способные обеспечить нормальную услугу для MS 500 в течение передачи обслуживания MS 500, на основе информации, содержащейся в SCN-NOTIFICATION-RSP сообщении. Кроме этого, обслуживающая BS 502 упорядочивает целевые BS в порядке качества услуги для MS 500 и создает список целевых BS в соответствии с упорядоченной последовательностью целевых BS. Обслуживающая BS 502 затем передает ответное сообщение выделения мобильного интервала сканирования (MOB-SCN-RSP) для MS 500 в ответ на MOB-SCN-REQ сообщение с помощью добавления информации о списке целевых BS к MOB-SCN-RSP сообщению (этап 512).

Таблица 8СинтаксисРазмерКомментарииMOB-SCN-RSP Формат сообщения (){  Тип управляющего сообщения = 518 бит CID16 бит Длительность12 битаЕдиницы: КадрыСтартовый кадр4 бита Тип сканирования 1 бит Тип сканирования1 бит0: сканирование
1: ассоциацияЗарезервировано7 бит For(j = 0; j < N_Recommended; j++) {  ID целевой BS48 бит Прогнозирование уровня услуги8 бит }  }  

Как показано в табл.8, MOB-SCN-RSP сообщение содержит тип управляющего сообщения, представляющий собой тип IE, то есть тип передаваемого сообщения, ID соединения (CID) для MS, передающей MOB-SCN-REQ сообщение. Если значение типа сканирования в MOB-SCN-RSP сообщении установлено в "0", то обслуживающая BS не разрешает операцию ассоциации для MS, так что MS выполняет операцию сканирования для измерения CINR пилот-сигналов, переданных от соседних BS. Если значение типа сканирования в MOB-SCN-RSP сообщении установлено в "1", то обслуживающая BS разрешает MS выполнить операцию ассоциации.

Кроме того, MOB-SCN-RSP сообщение может быть передано к MS, даже если MS не передавала MOB-SCN-REQ сообщение обслуживающей BS, если обслуживающая BS позволяет MS сканировать CINR пилот-сигналов или выполнять процедуру ассоциации.

В соответствии с настоящим изобретением, так как операция ассоциации для MS выполняется в течение интервала сканирования, выделенного обслуживающей BS, обслуживающая BS передает сообщение целевой BS для того, чтобы уведомить целевую BS об ассоциации MS. Такое сообщение называется SCN-NOTIFICATION сообщение. Тем не менее следует отметить, что SCN-NOTIFICATION сообщение не уведомляет целевую BS об операции сканирования MS CINR пилот-сигналов. Так как операция сканирования MS для CINR пилот-сигналов может быть выполнена посредством информационного обмена между MS и обслуживающей BS, целью SCN-NOTIFICATION сообщения, передаваемого к целевой BS от обслуживающей BS, является как раз уведомление целевой BS об ассоциации MS.

MS 500, принимающая MOB-SCN-RSP сообщение, выполняет операцию сканирования по отношению к целевым BS таким же образом, как описано со ссылкой на фиг.4. Кроме того, MS 500 может запросить доступ к целевой BS 504 с целью ассоциации в процессе выполнения операции сканирования. В этом случае, MS 500 передает сообщение запроса ранжирования (RNG-REQ) к целевой BS (этап 518). Как описано выше со ссылкой на фиг.4, целевая BS не может заранее распознать ассоциацию MS в традиционной системе связи стандарта IEEE 802.16e, так что MS передает RNG-REQ сообщение к целевой BS с помощью конкурентной схемы произвольного доступа. Однако в соответствии с настоящим изобретением целевая BS может заранее распознать операцию ассоциации для MS вследствие SCN-NOTIFICATION сообщения, переданного ей от обслуживающей BS, так что целевая BS 504 транслирует BS информацию, добавляя IE быстрого ранжирования UL для MS, выполняющей ассоциацию к BS информации, таким образом, что MS может передать RNG-REQ сообщение целевой BS с использованием неконкурентной схемы доступа для начального доступа для MS (этап 516).

Ниже приведено описание, относящееся к быстрому ранжированию UL.

Во-первых, MS 500 получает синхронизацию нисходящей с линии связи с целевой BS 504 для получения доступа к целевой BS 504 и получает DL-MAP сообщение и UL-MAP сообщение от целевой BS 504. DL-MAP сообщение содержит параметры, относящиеся к нисходящей линии связи целевой BS 504, и UL-MAP сообщение содержит параметры, относящиеся к восходящей линии связи целевой BS 504. Кроме того, DL-MAP сообщение и UL-MAP сообщение могут содержать IE быстрого ранжирования UL, выделенный целевой BS 504 для поддержки быстрого ранжирования UL для MS 500, выполняющей передачу обслуживания. Причина для выделения IE быстрого ранжирования UL для MS 500 заключается в уменьшении временной задержки, которая возникает из-за того, что MS 500 выполняет операцию ассоциации в дополнение к операции сканирования CINR пилот-сигналов. MS 500 выполняет начальное ранжирование по отношению к целевой BS 504 при помощи неконкурентной схемы, соответствующей IE быстрого ранжирования UL. Табл.9 показывает формат IE быстрого ранжирования UL, содержащегося в UL-MAP сообщении.

Таблица 9СинтаксисРазмерКомментарииIE быстрого ранжирования UL {  MAC адрес48 битMS MAC адрес, как предоставлен в RNG-REQ сообщении при начальном входе в системуUIUC4 битаUIUC15. Четырехбитный код, используемый для определения типа доступа восходящей линии связи и типа пакета, связанного с доступомСистемное смещение OFDM10 битСмещение OFDM символа, при котором начинается пакет, величина смещения определяется в единицах OFDM символов и связана с полем "начальное время выделения" в UL-MAP сообщенииСмещение подканала6 битСамый низкий индекс OFDMA подканала, используемого для передачи пакета, начиная с подканала 0Количество OFDM символов10 битКоличество OFDMA символов, которое используется для передачи пакета ULКоличество подканалов6 битКоличество OFDMA символов с последовательными индексами, отвечающие за передачу пакетаЗарезервировано4 бита }  

Как показано в табл.9, IE быстрого ранжирования UL содержит MAC адрес для MS, имеющей возможность ранжирования, код использования интервала восходящей линии связи (UIUC), обеспечивающий региональную информацию для записи значения начального смещения для быстрого ранжирования UL, количество смещений и символов и информацию, относящуюся к количеству подканалов. MAC адрес для MS 500 уже сообщен целевой BS 504 в основной сети через SCN-NOTIFICATION сообщение, переданное целевой BS 504 от обслуживающей BS 502.

При приеме UL-MAP сообщения 500 MS 500 передает RNG-REQ сообщение целевой BS 504, соответствующей IE быстрого ранжирования UL (этап 518), так что целевая BS 504, принимающая RNG-REQ сообщение, передает RNG-RSP сообщение, содержащее информацию для корректировки частоты, времени и мощности передачи для ранжирования MS 500 (этап 520). Процедура, выполняемая после того, как MS 500 приняла RNG-RSP сообщение на фиг.5, идентична процедуре, выполняемой после того, как MS 402 приняла RNG-RSP сообщение на фиг.4, поэтому подробно не описывается.

Процедура передачи MOB-SCN-REQ сообщения средствами MS 500, показанными на фиг.5, описана со ссылкой на фиг.6.

На фиг.6 представлена блок-схема сигнала, иллюстрирующая процедуру передачи MOB-SCN-REQ сообщения посредством MS 500, показанной на фиг.5, в соответствии с реализацией настоящего изобретения.

Согласно фиг.6 MS 500 осуществляет поиск информации, относящейся к соседним BS (этап 602). Информация, относящаяся к соседним BS, может содержать CINR пилот-сигналов, переданных к MS 500 от соседних BS. Затем MS 500 определяет, необходимо ли выполнять ассоциацию на основе информации, относящейся к соседним BS (этап 604). Если на этапе 604 определено, что ассоциация необходима, то выполняется этап 606. MS 500 выбирает целевую BS среди соседних BS. Способ выбора целевой BS средствами MS 500 не относится непосредственно к настоящему изобретению и поэтому не рассматривается. На этапе 606 MS 500 устанавливает значение типа сканирования в "1" таким образом, что время для операции ассоциации может быть выделено для MS 500, и затем выполняется этап 610.

Если на этапе 604 определено, что ассоциация не нужна, выполняется этап 608. На этапе 608, если это необходимо для MS 500 для поиска информации, относящейся к соседним BS без выполнения операции ассоциации, то есть, если необходимо, чтобы MS 500 выполнила сканирование CINR пилот-сигналов, переданных от соседних BS, MS 500 устанавливает значение типа сканирования в "0", и выполняется этап 610.

На этапе 610 MS 500 формирует MOB-SCN-REQ сообщение, добавляя значение типа сканирования к MOB-SCN-REQ сообщению. Затем MS 502 передает MOB-SCN-REQ сообщение обслуживающей BS 502 (этап 612).

Процедура передачи MOB-SCN-RSP сообщения средствами обслуживающей BS, показанной на фиг.5, описана со ссылкой на фиг.7.

На фиг.7 представлена блок-схема, иллюстрирующая процедуру передачи MOB-SCN-RSP сообщения посредством обслуживающей BS, показанной на фиг.5, в соответствии с реализацией настоящего изобретения.

Согласно фиг.7 обслуживающая BS 502 принимает MOB-SCN-REQ сообщение от MS 500 (этап 700). Затем обслуживающая BS 502 определяет, установлено ли значение типа сканирования, содержащееся в MOB-SCN-REQ сообщении, в "1" (тип сканирования == 1) (этап 702). Если на этапе 702 определяется, что значение типа сканирования не установлено в "1", то есть, если значение типа сканирования установлено в "0", то выполняется этап 723. На этапе 723 обслуживающая BS 502 распознает, что MS 500 запросила операцию сканирования для CINR пилот-сигналов, и затем выполняется этап 730.

Если на этапе 720 определяется, что значение типа сканирования установлено в "1", то выполняется этап 704. На этапе 704 обслуживающая BS 502 распознает, что MS 500 запросила операцию ассоциации. Соответственно, обслуживающая BS 502 проверяет список целевых BS, содержащийся в MOB-SCN-REQ сообщении. Обслуживающая BS 502 проверяет целевые BS, соответствующие ID целевых BS из списка целевых BS.

Затем обслуживающая BS 502 передает SCN-NOTIFICATION сообщение к целевым BS, для того чтобы уведомить целевые BS об ассоциации для MS 500 (этап 706). Затем обслуживающая BS 502 принимает SCN-NOTIFICATION-RSP сообщение от целевых BS в ответ на SCN-NOTIFICATION сообщение (этап 708). Также обслуживающая BS 502 проверяет QoS для услуг, которые могут быть предоставлены MS 500 от целевых BS, на основе SCN-NOTIFICATION-RSP сообщения (этап 710). Обслуживающая BS 502 может проверить QoS услуг, предоставляемых MS 500 от целевых BS, используя требуемый QoS, содержащийся в SCN-NOTIFICATION-RSP сообщении.

Затем обслуживающая BS 502 определяет, могут ли целевые BS поддерживать предопределенный QoS для MS 500 (этап 712). Если на этапе 712 определяется, что целевые BS не могут поддерживать предопределенный QoS для MS 500, то выполняется этап 714. На этапе 714 обслуживающая BS 502 устанавливает значение прогнозирования уровня услуги (SLP) IE в "0" (SLP == 0). Затем обслуживающая BS 502 выполняет этап 728.

Если на этапе 712 определяется, что целевые BS могут поддерживать предопределенный QoS для MS 500, то выполняется этап 716. На этапе 716 обслуживающая BS 502 определяет, могут ли целевые BS поддерживать QoS для MS 500 частично. Если на этапе 716 определяется, что целевые BS могут поддерживать QoS для MS 500 частично, то выполняется этап 718. На этапе 718, так как целевые BS могут частично поддерживать QoS для MS 500, обслуживающая BS 502 устанавливает значение SLP IE в "1" (SLP == 1). Обслуживающая BS 502 выполняет этап 728.

Если на этапе 716 определяется, что целевые BS не могут поддерживать QoS для MS 500 частично, то выполняется этап 720. На этапе 720 обслуживающая BS определяет, могут ли целевые BS полностью поддерживать QoS для MS 500. Если на этапе 720 определяется, что целевые BS могут полностью поддерживать QoS для MS 500, то выполняется этап 722. На этапе 722, так как целевые BS могут полностью поддерживать QoS для MS 500, обслуживающая BS 502 устанавливает значение SLP IE в "2" (SLP == 2). Обслуживающая BS 502 выполняет этап 728.

Если на этапе 720 определяется, что целевые BS не могут полностью поддерживать QoS для MS 500, то выполняется этап 724. На этапе 724 обслуживающая BS 502 определяет, что SLP для целевых BS невозможно. Таким образом, обслуживающая BS 502 выполняет этап 726. На этапе 726, так как SLP для для целевых BS невозможно, то обслуживающая BS 502 устанавливает значение SLP IE в "3" (SLP == 3). Обслуживающая BS 502 выполняет этап 728.

На этапе 728 обслуживающая BS 502 создает список целевых BS на основе значений SLP IE. Затем обслуживающая BS 502 формирует MOB-SCN-RSP сообщение в ответ на MOB-SCN-REQ сообщение путем добавления списка целевых BS и ответной информации для MOB-SCN-REQ сообщения к MOB-SCN-RSP сообщению (этап 730). Затем обслуживающая BS 502 передает MOB-SCN-RSP сообщение к MS 500 (этап 732).

Как было описано выше, со ссылкой на этапы 710-724 процедуры для передачи MOB-SCN-RSP сообщения к MS 500 в ответ на MOB-SCN-REQ сообщение, способ для выбора целевой BS для поддержки операции ассоциации для MS непосредственно не относится к настоящему изобретению. Поэтому процедура передачи MOB-SCN-RSP сообщения к MS 500 в ответ на MOB-SCN-REQ сообщение может быть упрощена, как показано на фиг.8.

На фиг.8 представлена блок-схема, иллюстрирующая процедуру передачи MOB-SCN-RSP сообщения посредством обслуживающей BS 502, показанной на фиг.5, в соответствии с другой реализацией настоящего изобретения.

Перед объяснением процедуры, показанной на фиг.6, следует отметить, что этапы, показанные на фиг.8, ниже не описываются, если они идентичны этапам, показанным на фиг.7. То есть этапы 800-810 идентичны этапам 700-709 и 722, и этапы 814-818 идентичны этапам 728-732, поэтому их описание опущено.

Согласно фиг.8, когда обслуживающая BS 502 принимает SCN-NOTIFICATION-RSP сообщение, обслуживающая BS 502 выбирает целевую BS для поддержки ассоциации для MS 500 (этап 812). В это время, как описано выше со ссылкой на фиг.7, обслуживающая BS 502 выбирает целевые BS с учетом QoS для MS 500 или стандартов, соответствующих состоянию сети. Затем обслуживающая BS 502 упорядочивает целевые BS в соответствии с их приоритетом, тем самым создавая список целевых BS (этап 814).

Процедура передачи SCN-NOTIFICATION-RSP сообщения посредством целевой BS 504, показанной на фиг.5, описана ниже со ссылкой на фиг.9.

На фиг.9 представлена блок-схема, иллюстрирующая процедуру передачи SCN-NOTIFICATION-RSP сообщения посредством целевой BS 504, показанной на фиг.5, в соответствии с реализацией настоящего изобретения.

Согласно фиг.9 целевая BS 504 принимает SCN-NOTIFICATION сообщение от обслуживающей BS 502 (этап 900). Затем целевая BS 504 проверяет MS-ID для MS 500, выполняющей операцию ассоциации (этап 902). Затем целевая BS 504 проверяет IE оцененного времени для ассоциации, чтобы определить, получала ли доступ MS 500 к целевой BS 504 для операции ассоциации (этап 904).

Затем целевая BS 504 проверяет требуемые парметры BW, SFID и QoS, содержащиеся в SCN-NOTIFICATION сообщении (этап 906). Затем целевая BS 504 проверяет BW и QoS, которые могут быть предоставлены MS 500 целевой BS 504 (этап 908). Затем целевая BS 504 резервирует ресурсы для BW и QoS (этап 910).

Затем целевая BS 504 формирует SCN-NOTIFICATION-RSP сообщение в ответ на SCN-NOTIFICATION сообщение на основе информации, относящейся к ресурсам для BW и QoS (этап 912). Также целевая BS 504 передает SCN-NOTIFICATION сообщение обслуживающей BS 502 (этап 914). Затем целевая BS 504 определяет, истекло ли время, установленное в IE оцененного времени до ассоциации, полученном из SCN-NOTIFICATION сообщения (этап 916). Если на этапе 916 определено, что время, установленное в IE оцененного времени до ассоциации, истекло, то выполняется этап 918. На этапе 918 целевая BS 504 выделяет IE быстрого ранжирования UL для UL-MAP таким образом, что MS 500 может получить доступ к целевой BS 504 через неконкурентную схему доступа. Как описано выше, целевая BS 504 выделяет IE быстрого ранжирования UL для UL-MAP, когда MS 500 получает доступ к целевой BS 504, после того как она обнаружила, что MS 500 пытается получить доступ к целевой BS 504, так что MS 500 может получить доступ к целевой BS 504 через неконкурентную схему доступа.

Процедура для передачи MOB-SCN-RSP сообщения средствами MS 500, показанными на фиг.5, описана со ссылкой на фиг.10.

На фиг.10 представлена блок-схема, иллюстрирующая процедуру передачи MOB-SCN-RSP сообщения посредством MS 500, показанной на фиг.5, в соответствии с реализацией настоящего изобретения.

Согласно фиг.10 MS 500 принимает MOB-SCN-RSP сообщение в ответ на MOB-SCN-REQ сообщение, переданное к обслуживающей BS от MS 500 (этап 1000). MOB-SCN-RSP сообщение может быть передано без запроса к MS 500 от обслуживающей BS, даже если MS 500 не передавала MOB-SCN-REQ сообщение обслуживающей BS. Затем MS 500 проверяет IE типа сканирования, содержащийся в MOB-SCN-RSP сообщении (этап 1002). MS 500 определяет, не установлено ли значение типа сканирования в "1" (тип сканирования 1) (этап 1004). Если на этапе 1004 определено, что значение IE типа сканирования установлено в "1", то выполняется этап 1006. На этапе 1006 MS 500 выполняет операцию ассоциации по отношению к целевой BS 504, после ожидания в течение предопределенного периода времени, соответствующего стартовому кадру, содержащемуся в MOB-SCN-RSP сообщении. MS 500 выполняет операцию ассоциации в течение интервала сканирования, то есть продолжительности сканирования. Так как операция ассоциации описана выше, она дополнительно не описывается.

Если на этапе 1004 определено, что значение IE типа сканирования не установлено в "1", то есть, если значение IE типа сканирования установлено в "0", то выполняется этап 1008. На этапе 1008 MS 500 выполняет операцию сканирования CINR пилот-сигналов после ожидания в течение предопределенного периода времени, соответствующего стартовому кадру, содержащемуся в MOB-SCN-RSP сообщении. В это время MS 500 выполняет операцию сканирования в течение интервала сканирования, то есть продолжительности сканирования.

Как описано выше в соответствии с настоящим изобретением MS может выполнить ассоциацию до передачи обслуживания, таким образом, MS может заранее получить доступ к целевой BS, что делает возможной быструю передачу обслуживания. Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением обслуживающая BS уведомляет целевую BS для ассоциации MS перед доступом MS к целевой BS, так что целевая BS может выделить IE быстрого ранжирования для UP-MAP для ассоциации MS. Соответственно, MS может выполнить ассоциацию на большой скорости в соответствии с неконкурентной схемой доступа.

Хотя настоящее изобретение показано и описано со ссылкой на некоторые предпочтительные варианты реализации, специалисту в данной области техники должно быть понятно, что могут быть сделаны различные изменения в форме и деталях без отклонения от сущности и объема изобретения, как определено нижеследующей формулой изобретения.

Изобретение относится к системам беспроводной связи. Технический результат заключается в повышении эффективности использования ресурсов. Способ выполнения ассоциации мобильной станции (MS) в системе связи с широкополосным беспроводным доступом содержит этапы приема информации ассоциации, относящейся к, по меньшей мере, одной соседней базовой станции (BS), от обслуживающей BS; и выполнения ассоциации с, по меньшей мере, одной соседней BS, соответствующей информации ассоциации, при этом информация ассоциации включает в себя информацию, уведомляющую, выполняется ли ассоциация. 2 н. и 26 з.п. ф-лы, 10 ил., 9 табл.

1. Способ выполнения ассоциации мобильной станции (MS) в системе связи с широкополосным беспроводным доступом, причем способ содержит этапы приема информации ассоциации, относящейся к, по меньшей мере, одной соседней базовой станции (BS), от обслуживающей BS; и выполнения ассоциации с, по меньшей мере, одной соседней BS, соответствующей информации ассоциации, при этом информация ассоциации включает в себя информацию, уведомляющую, выполняется ли ассоциация.2. Способ по п.1, в котором информация ассоциации включает в себя список, по меньшей мере, одной соседней BS для ассоциации.3. Способ по п.1, в котором информация ассоциации включает в себя информацию о временной длительности ассоциации, причем информация о временной длительности ассоциации включает в себя информацию о начальном моменте и длительности операции ассоциации.4. Способ по п.3, в котором информация о временной длительности определяется в основной сети между, по меньшей мере, одной соседней BS и обслуживающей BS.5. Способ по п.3, дополнительно содержащий этап управления начальным моментом и длительностью операции ассоциации, соответствующими упомянутой информации о временной длительности.6. Способ по п.1, в котором этап выполнения ассоциации с, по меньшей мере, одной соседней BS содержит выполнение ассоциации с, по меньшей мере, одной соседней BS с использованием неконкурентного способа.7. Способ по п.1, в котором этап выполнения ассоциации с, по меньшей мере, одной соседней BS содержит настройку синхронизации с, по меньшей мере, одной соседней BS; и выполнение первоначального ранжирования с, по меньшей мере, одной соседней BS с использованием неконкурентного ресурса, причем неконкурентный ресурс выделяется, по меньшей мере, одной соседней BS.8. Способ по п.2, в котором ассоциация представляет собой выполнение неконкурентного ранжирования между MS и, по меньшей мере, одной соседней BS в списке.9. Способ по п.1, дополнительно содержащий этап передачи сообщения запроса сканирования, включающего в себя информацию для запроса разрешения ассоциации с, по меньшей мере, одной соседней BS, к обслуживающей BS, перед передачей сообщения запроса передачи обслуживания к обслуживающей BS, при этом информация ассоциации принимается в ответном сообщении о сканировании и принимается перед выполнением операции передачи обслуживания.10. Способ по п.9, в котором сообщение запроса сканирования включает в себя поле типа сканирования для представления информации для запроса разрешения ассоциации.11. Способ по п.9, в котором сообщение запроса сканирования включает в себя список, по меньшей мере, одной соседней BS для ассоциации.12. Способ по п.9, в котором сообщение запроса сканирования включает в себя информацию о временной длительности ассоциации, причем упомянутая информация о временной длительности включает в себя начальный момент и длительность операции ассоциации.13. Способ по п.12, в котором информация о временной длительности определяется в основной сети между, по меньшей мере, одной соседней BS и обслуживающей BS.14. Способ по п.11, в котором ассоциация представляет собой выполнение неконкурентного ранжирования между MS и, по меньшей мере, одной соседней BS в списке.15. Способ выполнения ассоциации обслуживающей базовой станции (BS) в системе связи с широкополосным беспроводным доступом, причем способ содержит этапы приема информации для запроса разрешения ассоциации от мобильной станции (MS); и передачи к MS информации ассоциации, относящейся к, по меньшей мере, одной соседней BS, для уведомления, следует ли выполнять ассоциацию, при этом информация ассоциации включает в себя информацию, уведомляющую, следует ли выполнять ассоциацию.16. Способ по п.15, в котором информация ассоциации включает в себя первый список, по меньшей мере, одной соседней BS для ассоциации.17. Способ по п.15, в котором информация ассоциации включает в себя информацию о временной длительности ассоциации, причем упомянутая информация о временной длительности включает в себя информацию о начальном моменте и длительности операции ассоциации.18. Способ по п.17, в котором информация о временной длительности определяется в основной сети между, по меньшей мере, одной соседней BS и обслуживающей BS.19. Способ по п.16, в котором ассоциация представляет собой выполнение неконкурентного ранжирования между MS и, по меньшей мере, одной соседней BS в первом списке.20. Способ по п.16, дополнительно содержащий этапы передачи сообщения уведомления о сканировании для уведомления об ассоциации к, по меньшей мере, одной соседней BS в первом списке; и приема ответного сообщения на уведомление о сканировании в ответ на сообщение уведомления о сканировании от, по меньшей мере, одной соседней BS в первом списке.21. Способ по п.20, в котором сообщение уведомления о сканировании включает в себя идентификатор MS и информацию качества обслуживания, запрашиваемую от MS.22. Способ по п.20, в котором сообщение уведомления о сканировании включает в себя информацию о временной длительности ассоциации, причем упомянутая информация о временной длительности включает в себя информацию о начальном моменте и длительности операции ассоциации.23. Способ по п.22, в котором информация о временной длительности определяется в основной сети между, по меньшей мере, одной соседней BS и обслуживающей BS.24. Способ по п.20, в котором сообщение уведомления о сканировании включает в себя информацию уровня обслуживания, предоставляемую от, по меньшей мере, одной соседней BS в первом списке, относящуюся к услугам, запрашиваемым от MS.25. Способ по п.16, дополнительно содержащий этапы определения второго списка, по меньшей мере, одной соседней BS, поддерживающей ассоциацию, среди, по меньшей мере, одной соседней BS в первом списке; и генерации ответного сообщения о сканировании, включающего в себя второй список.26. Способ по п.25, дополнительно содержащий этап передачи, без запроса, ответного сообщения о сканировании для указания ассоциации или сканирования пилот-сигнала, по меньшей мере, одной соседней BS в первом списке к MS, если обслуживающая BS не принимает сообщения запроса сканирования.27. Способ по п.24, дополнительно содержащий этап приема, в течение упомянутой длительности времени, ресурсов для ассоциации, выделенных MS от, по меньшей мере, одной соседней BS в первом списке.28. Способ по п.27, дополнительно содержащий этапы определения второго списка, по меньшей мере, одной соседней BS, поддерживающей ассоциацию, среди, по меньшей мере, одной соседней BS в первом списке, причем во втором списке учитывается уровень обслуживания, обеспечиваемый, по меньшей мере, одной соседней BS в первом списке, относящийся к услуге, запрашиваемой MS, и передачи ответного сообщения на уведомление о сканировании, включающего в себя второй список, к MS.