СИСТЕМА И СПОСОБ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ РЕЖИМОМ ОЖИДАНИЯ В СИСТЕМЕ СВЯЗИ БЕСПРОВОДНОГО ШИРОКОПОЛОСНОГО ДОСТУПА Российский патент 2009 года по МПК H04W60/04 

Область техники

Настоящее изобретение относится, в основном, к системе связи с Широкополосным Беспроводным Доступом (BWA), и, в частности, к системе и способу для управления переходом состояния мобильной станции, имеющей режим ожидания.

Описание уровня техники

В системе связи 4-го поколения (4G), которая является системой связи следующего поколения, проводится широкое исследование для обеспечения пользователей услугами, которые гарантируют различные качества обслуживания (QoS) на скорости передачи данных около 100 Mбит/с. В частности, проводятся множество исследований системы связи 4G для поддержания высокоскоростной услуги, обеспечивающей мобильность и QoS для систем связи BWA, таких как беспроводная система Локальной Сети (LAN) и беспроводная система Региональной Сети (MAN). Одной из обычных систем связи BWA является система, основанная на стандарте, разработанном Институтом инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE, ИИЭР) 802.16 (система связи IEEE 802.16).

Система связи IEEE 802.16 определена как система связи, применяющая схему мультиплексирования с ортогональным частотным разделением сигналов (OFDM) и/или схему множественного доступа с ортогональным частотным разделением сигналов (OFDMA) (далее упоминается, как "система связи OFDM/OFDMA") для поддержания широкополосной сети передачи для физических каналов беспроводной системы MAN.

Согласно стандарту IEEE 802.16, если в течение заданного времени трафик передачи/приема отсутствует, то для минимизации потребляемой мощности мобильная станция (MS) может функционировать в режиме ожидания. Поэтому, если трафик отсутствует, то MS передает сообщение запроса на отмену регистрации (DREG-REQ) в обслуживающую базовую станцию (BS), с которой она осуществляет связь в текущее время, для функционирования в режиме ожидания. После приема сообщения DREG-REQ обслуживающая BS передает в MS сообщение Команды отмены регистрации (DREG-CMD) для санкционирования операции перехода в режим ожидания. Форматы сообщений DREG-REQ и DREG-CMD представлены в Таблице 1 и Таблице 2 соответственно.

Таблица 1 Синтаксис Размер Примечания DREG-REQ message format() {
(формат сообщения DREG-REQ)     Management message type=49
(тип сообщения управления) 8 битов   De-Registration_Request_Code
(код запроса отмены регистрации) 8 битов 0x00=MSS запрос отмены регистрации из BS и сети
0x01 запрос отмены регистрации MS из обслуживающей BS и указания режима ожидания MS
0x02-0xFF=Зарезервировано TLV encoded parameters
(кодированные параметры TLV) переменный   }    

Как видно из Таблицы 1, в сообщении DREG-REQ поле Management Message Type используется для сообщений управления, идентифицирующих Управление Доступом к Среде передачи (MAC), определенных в стандарте IEEE 802.16. Поле De-Registration_Request_Code используется для указания цели для MS, чтобы передать сообщение DREG-REQ. Поле encoded parameters Type/Length/Value (Тип/Длина/Значение) (TLV) содержит информацию параметров для аутентификации MS на основе информации ассоциации защиты (SA), существующей между MS и обслуживающей BS.

Таблица 2 Синтаксис Размер DREG-CMD_Message_Format() {
(формат сообщения DREG-CMD)   Management Message Type
(тип сообщения управления) 8 битов Action Code
(код действия) 8 битов TLV_Paging Information
(информация поискового вызова TLV) 48 битов TLV_REG-duration
(продолжительность TLV_REG) 24 битов TLV_HMAC Tuple
(кортеж TLV_HMAC) 176 битов }  

Как видно из Таблицы 2, в сообщении DREG-CMD поле Management Message Type используется для идентификации сообщений управления MAC, определенных в стандарте IEEEЕ 802.16. Поле Action Code используется для обозначения цели сообщения DREG-CMD, причем его значения кода, относящиеся к режиму ожидания, включают в себя 0x05, 0x06 и 0x07. Action Code=0x05 указывает, что обслуживающая BS санкционирует запрос режима ожидания из MS, Action Code=0х06 указывает, что обслуживающая BS предписывает MS повторно передать сообщение DREG-REQ после истечения времени, указанного полем TLV_REG_duration. Action Code=0x07 указывает, что обслуживающая BS предписывает MS ждать, пока не будет повторно передано сообщение DREG-CMD. Поле TLV_PAGING Information содержит идентификатор Группы Персонального поискового вызова (PG-ID), параметры PAGING_CYCLE (Цикл персонального поискового вызова) и PAGING_OFFSET (Смещение персонального поискового вызова), все из которых относятся к функционированию режима ожидания. Параметр PG-ID назначается системой в соответствии с местоположением MS. То есть параметр PG-ID представляет информацию относительно текущего местоположения MS.

Параметр PAGING_CYCLE указывает цикл персонального поискового вызова, определенный системой и основанный на запросе цикла персонального поискового вызова от MS, параметр PAGING_OFFSET используется, когда система определяет момент времени, в который она может осуществлять персональный поисковый вызов определенной MS, посредством номера кадра BS и параметра PAGING_CYCLE. Поле TLV_REG-duration, которое обеспечено для Action Code=0х06, используется для указания момента времени, в который MS может повторно передавать сообщение DREQ-REQ. Поле TLV_HMAC Tuple является информационным полем, используемым для аутентификации текущей обслуживающей BS на основе информации относительно SA, осуществляемой между MS и обслуживающей BS.

Сообщение DREG-CMD, в основном, передается из BS в MS в ответ на сообщение DREG-REQ. Однако, для указания MS перейти в режим ожидания, BS может передавать сообщение DREG-CMD, как незапрошенное сообщение, даже если она не принимала из MS запроса перехода в режим ожидания посредством сообщения DREG-REQ.

Следовательно, переход MS в режим ожидания выполняется по запросу MS или BS. Соответственно, BS, при определении, что MS перешла в режим ожидания, хранит в течение предварительно определенного времени только минимальную информацию соединения, требуемую MS для перехода обратно из режима ожидания в активный режим, а другую ненужную информацию удаляет.

Минимальная информация относительно соединения относится к информации сеанса уровня MAC или более высоких уровней и к информации, относящейся к защите и секретности. Удаляемая информация относится к информации, указывающей ресурсы радиоинтерфейса уровня MAC или более низких уровней. Другими словами, удаляемой информацией является информация, составляющая соединение, требуемая для передачи/приема данных на уровне MAC или более низких уровнях, такая как идентификатор соединения, который описан ниже.

Формат идентификатора соединения представлен в Таблице 3.

Таблица 3 CID (ИДС) Значение Описание Initial Ranging
(Исходный выбор диапазона) 0х0000 Используется SS при исходном выборе диапазона, как часть процесса входа в сеть Basic CID
(Базовый CID) 0х0001~m   Primary Management CID (Первичные идентификаторы CID управления) m+1~2m   Transport CID (Идентификаторы CID транспортировки) и Secondary Management CID (вторичные идентификаторы CID управления) 2m+1~0xFEFF   Multicast Polling CID (Идентификаторы CID опроса групповой передачи) 0xFF00~0xFFFE SS может быть включена в одну или большее количество групп режима групповой передачи в целях получения полосы посредством опроса. Такие соединения не имеют ассоциированных служебных потоков Broadcast CID
(CID широковещательной передачи) 0xFFFF Используется для информации широковещательной передачи, которая передается по нисходящей линии связи во все SS

Ниже описано каждое из полей, представленных в Таблице 3. Поле Initial Ranging CID обозначает идентификатор соединения для сообщения с Запросом на Выбор диапазона (RNG-REQ), передаваемого MS в BS, для выделения Primary CID и Basic CID, и каждая MS должна быть осведомлена относительно этого значения 0x0000. MS в процессе ассоциации с BS передает сообщение RNG-REQ, чтобы сообщить BS свой адрес MAC. BS устанавливает соответствие адреса MAC для MS с идентификаторами соединения, обозначающими MS, то есть, идентификаторами Primary Management CID и Basic CID, с MS.

Дополнительно, идентификаторы соединения содержат Broadcast CID, Multicast Polling CID, Transport CID, Secondary Management CID и т.д.

Хотя, как можно понять из Таблицы 3, идентификаторы соединения используются для заголовка кадра MAC для идентификации соединения, их также можно использовать для служебного блока данных (SDU, СБД) MAC, подобно идентификаторам соединения, используемым для сообщения Traffic Indication (Индикации Трафика) (TRF-IND).

BS удаляет информацию идентификатора соединения MS, которая перешла в режим ожидания. Следовательно, для возобновления передачи данных в сеансе выше уровня MAC, для MS в режиме ожидания должны быть повторно выделены идентификаторы соединения из BS. Для этого MS должна выполнить процесс повторного входа в сеть с BS. Другими словами, MS запрашивает процесс повторного входа в сеть для перехода из режима ожидания в активный режим, то есть в нормальное состояние обслуживания.

Фиг.1 - диаграмма сигнализации, иллюстрирующая процесс перехода состояния в режим ожидания, инициированный MS, в обычной системе связи BWA.

Согласно фиг.1, если MS 100 в активном режиме на этапе 111 требуется перейти в режим ожидания, то MS 100 передает на этапе 113 в BS 150 сообщение DREG-REQ с кодом запроса на отмену регистрации De-Registration_Request_Code='0x01'. De-Registration_Request_Code='0x01' означает, что MS 100 запрашивает переход в режим ожидания. В момент времени передачи сообщения DREG-REQ MS 100 активизирует (или запускает) на этапе 127 Таймер T32. Таймер T32 обозначает время, в течение которого MS 100 ожидает прием сообщения DREG-CMD из BS 150 после передачи сообщения DREG-REQ. При истечении времени установки Таймера T32 MS 100 повторно передает в BS 150 сообщение DREG-REQ, определяющее, что BS 150 не удалось принять сообщение DREG-REQ.

После приема сообщения DREG-REQ из MS 100, BS 150 передает на этапе 115 в MS 100 сообщение DREG-CMD, определяющее, что MS 100 требуется перейти в режим ожидания. BS 150 передает в MS 100 сообщение DREG-CMD, чтобы санкционировать переход MS 100 в режим ожидания. В этом случае поле кода действия Action Code в сообщении DREG-CMD установлено в '0x05' для обозначения, что запрос на переход в режим ожидания из MS 100 санкционирован.

После этого, после этапа 115, BS 150 охраняет только минимальную информацию (информацию сеанса верхних уровней и информацию защиты) для MS 100 и удаляет на этапе 125 всю остальную информацию соединения, относящуюся к радиоинтерфейсу уровня MAC или более низких уровней. Здесь BS 150 вместо того, чтобы немедленно удалить информацию соединения, запускает на этапе 119 Таймер Сохранения Ресурса Управления и удаляет на этапе 125 информацию соединения в момент времени, когда время установки Таймера истекает на этапе 123. Это делается для сохранения информации относительно MS 100 в течение предварительно определенного времени для обработки возможного срочного сообщения передачи из MS 100 или для обеспечения возможности плавного повторного вхождения MS 100 в активный режим без процесса повторного входа в сеть. В течение передачи Сообщения DREG-CMD Таймер Сохранения Ресурса Управления запускается или сбрасывается.

После приема сообщения DREG-CMD из BS 15, MS 100 останавливает на этапе 129 Таймер T32 и переходит на этапе 117 в режим ожидания, соответственно минимизируя потребляемую мощность.

На Фиг.2 показана диаграмма сигнализации, иллюстрирующая процесс перехода состояния в режим ожидания, инициированный BS, в обычной системе связи BWA.

Перед описанием фиг.2 следует отметить, что сообщение DREG-CMD является незапрошенным сообщением, используемым BS для указания MS перейти в режим ожидания, даже если отсутствует отдельный запрос на переход в режим ожидания из MS.

Согласно фиг.2 BS 250 передает на этапе 211 сообщение DREG-CMD для указания MS 200 в активном режиме (на этапе 223) перейти в режим ожидания. Одновременно BS 250 запускает на этапе 213 Таймер Сохранения Ресурса Управления, и когда время установки Таймера истекает на этапе 219, удаляет на этапе 221 информацию соединения для MS 200. То есть BS 250 передает Сообщение DREG-CMD, принимая во внимание, что MS 200 должна перейти в режим ожидания.

После приема на этапе 211 сообщения DREG-CMD из BS 250, MS 200 переходит на этапе 215 в режим ожидания.

На Фиг.3 показана диаграмма сигнализации, иллюстрирующая обычную операцию, выполняемую, когда MS не удается принять сообщение DREG-CMD.

Согласно фиг.3, если MS 300 требуется перейти из активного режима на этапе 311 в режим ожидания, то MS 300 передает на этапе 315 в BS 350 сообщение DREG-REQ с кодом запроса на отмену регистрации De-Registration_Request_Code='0x01'. В момент времени передачи сообщения DREG-REQ, MS 300 запускает на этапе 313 Таймер T32 и затем ожидает истечения времени установки Таймера T32 для приема сообщения DREG-CMD из BS 350.

После приема сообщения DREG-REQ из MS 300, BS 350 передает на этапе 319 в MS 300 сообщение DREG-CMD в ответ на принятое сообщение DREG-REQ. В этом случае поле кода действия Action Code в сообщении DREG-CMD установлено в '0x05' для обозначения санкционирования запроса на переход в режим ожидания из MS 300. При передаче сообщения DREG-CMD BS 350, вместо немедленного удаления информации соединения для MS 300, запускает на этапе 317 Таймер Сохранения Ресурса Управления.

Однако, если сообщение DREG-CMD, переданное BS 350, не поступило корректным образом на этапе 319 в MS 300, то время установки Таймера T32 истекает на этапе 321. MS 300 повторно передает на этапе 315 в BS 350 сообщение DREG-REQ, так как сообщение DREG-REQ, переданное на этапе 315, не поступило корректным образом в BS 350. В это время Таймер Т32 также повторно запускается на этапе 321.

BS 350 передает на этапе 325 сообщение DREG-CMD в ответ на сообщение DREG-REQ, принятое на этапе 323. Однако, если MS 300 не удается нормально принять даже сообщение DREG-CMD, переданное на этапе 325, то MS 300 и BS 350 повторяют операции на этапах с 315 по 323.

Другими словами, если MS 300 не удается принять сообщение DREG-CMD из BS 350 в ответ на сообщение DREG-REQ, то MS 300 неоднократно повторно передает сообщение DREG-REQ каждый раз по истечении времени установки Таймера T32, до заданного числа повторных передач.

Если число повторных передач для сообщения DREG-REQ превышает заданное число повторных передач, то MS 300 инициализирует на этапах 337 и 339 состояние MAC с BS 350 (повторная инициализация MAC), что определяет, что связь с BS 350 потеряна. Соответственно, MS 300 выполняет процесс повторного входа в сеть с BS 350 или с другой BS.

BS 350 при истечении на этапе 341 времени установки Таймера Сохранения Ресурса Управления удаляет на этапе 343 всю информацию соединения для MS 300, так как она не принимала сообщения DREG-REQ из MS 300.

Как описано со ссылкой на фиг.3, если MS не удается нормально принять сообщение DREG-CMD из BS в ответ на сообщение DREG-REQ, то MS выполняет повторную инициализацию MAC, соответственно захватывая синхронизацию состояния между BS и MS. Другими словами, если BS передает сообщение DREG-CMD в MS, то BS ожидает, что MS должна перейти в режим ожидания. Однако, MS, если ей не удается принять сообщение DREG-CMD, должна оставаться в активном режиме, вызывая несоответствие состояния между BS и MS. Однако, благодаря операции MS для повторной инициализации MAC на этапе 339, повторно захватывается синхронизация состояния между BS и MS.

На Фиг.4 показана диаграмма сигнализации для описания возможных проблем, возникающих при передаче обычной BS незапрошенного запроса на переход состояния в режим ожидания.

Согласно фиг.4 BS 450 передает на этапе 413 в MS 400 незапрошенное сообщение DREG-CMD для указания MS 400 в активном режиме (на этапе 411) перейти в режим ожидания. Одновременно BS 450, так как она ожидает, что MS 400 должна перейти в режим ожидания, запускает на этапе 415 Таймер Сохранения Ресурс Управления и при истечении на этапе 419 времени установки Таймера удаляет на этапе 421 информацию соединения для MS 400.

Однако MS 400 должна продолжать сохранять активный режим, если ей не удается принять из BS 450 сообщение DREG-CMD. Следовательно, BS 450 должна удалить информацию соединения для MS 400 при истечении на этапе 419 времени установки Таймера Сохранения Ресурса Управления. Это означает, что BS 450 удаляет всю информацию соединения для MS 400, делая связь между MS 400 и BS 450 невозможной.

Чтобы сделать возможной связь между MS 400 и BS 450, MS 400 требуется выполнить процесс повторного входа в сеть с BS 450. Однако MS 400 не выполняет процесс повторного входа в сеть, так как MS 400 все еще предполагает, что она должна продолжать функционировать в активном режиме. После этого, если MS 400 в активном режиме выполняет на этапе 423 передачу данных в BS 450, то BS 450 игнорирует сообщение, переданное MS 400 на этапе 425, так как у нее отсутствует информация соединения для MS 400.

BS 450 может выделить удаленную информацию соединения, то есть, идентификатор соединения, для MS 400 другой MS, которая выполняет процесс инициализации в отношении BS 450. Например, если идентификатором соединения, используемым первой MS, является '1', то BS 450 может выделить идентификатор соединения '1' второй MS, как описано выше, если BS 450 удаляет информацию соединения для первой MS. Следовательно, первая MS и вторая MS сохраняют идентичный идентификатор соединения и выполняют передачу/прием данных с использованием этого идентификатора соединения. В результате, при передаче данных первой MS с использованием идентификатора соединения '1', BS 450 может неправильно интерпретировать данные, как переданные второй MS. Также, когда BS 450 передает данные во вторую MS, первая MS может неправильно интерпретировать данные, как переданные ей данные. Соответственно, существует потребность в схеме для захвата синхронизации состояния между BS и MS, переходящей из активного режима в режим ожидания.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Следовательно, задачей настоящего изобретения является обеспечение системы и способа для захвата синхронизации состояния между BS и MS в системе связи BWA.

Согласно одному аспекту настоящего изобретения обеспечен способ управления режимом ожидания в системе связи с широкополосным беспроводным доступом (BWA). Способ содержит этапы передачи базовой станцией (BS) в мобильную станцию (MS) команды отмены регистрации для указания осуществить переход состояния в режим ожидания; и передачи MS ответа на команду отмены регистрации.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения обеспечен способ управления базовой станцией (BS) режимом ожидания в системе связи с широкополосным беспроводным доступом (BWA). Способ содержит этапы передачи в мобильную станцию (MS) команды отмены регистрации (DREG-CMD) для указания осуществить переход состояния в режим ожидания; и приема ответа на команду отмены регистрации.

Согласно дополнительному другому аспекту настоящего изобретения обеспечен способ управления мобильной станцией (MS) режимом ожидания в системе связи с широкополосным беспроводным доступом (BWA). Способ содержит этапы приема из базовой станции (BS) команды отмены регистрации, обозначающей команду перехода состояния в режим ожидания; и передачи в BS ответа на команду отмены регистрации.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения обеспечен способ управления режимом ожидания в системе связи с широкополосным беспроводным доступом (BWA). Способ содержит этапы передачи мобильной станцией (MS) в базовую станцию (BS) запроса на отмену регистрации (DREG-REQ), обозначающего запрос на переход состояния в режим ожидания; передачи BS в MS команды отмены регистрации (DREG-CMD) для указания осуществить переход состояния в режим ожидания; и передачи MS в BS сообщения ответа на DREG-CMD.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения обеспечена система для управления режимом ожидания в системе связи с широкополосным беспроводным доступом (BWA), содержащая базовую станцию (BS) и мобильную станцию (MS). Система содержит BS для передачи в MS команды отмены регистрации (DREG-CMD) для указания осуществить переход состояния в режим ожидания; и MS для передачи в BS сообщения ответа на DREG-CMD.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Вышеупомянутые и другие задачи, признаки и преимущества настоящего изобретения поясняются в последующем подробном описании со ссылками на чертежи, на которых представлено следующее:

Фиг.1 - диаграмма сигнализации, иллюстрирующая процесс перехода состояния в режим ожидания, инициированный MS, в обычной системе связи BWA.

Фиг.2 - диаграмма сигнализации, иллюстрирующая процесс перехода состояния в режим ожидания, инициированный BS, в обычной системе связи BWA.

Фиг.3 - диаграмма сигнализации, иллюстрирующая обычную операцию, выполняемую, когда MS не удается принять сообщение DREG-CMD.

Фиг.4 - диаграмма сигнализации для описания возможных проблем, возникающих при передаче обычной BS незапрошенного запроса на переход состояния в режим ожидания.

Фиг.5 - диаграмма сигнализации, иллюстрирующая процесс отмены регистрации между BS и MS в системе связи BWA, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.6 - диаграмма сигнализации, иллюстрирующая процесс отмены регистрации между BS и MS в системе связи BWA, согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.7 - диаграмма сигнализации, иллюстрирующая процесс отмены регистрации, выполняемый, когда BS не удается принять сообщение DREG-ACK в ответ на переданное сообщение DREG-CMD, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.8 - блок-схема, иллюстрирующая процесс отмены регистрации с MS, выполняемый BS, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.9 - блок-схема, иллюстрирующая процесс отмены регистрации с MS, выполняемый BS, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ниже подробно описаны несколько возможных вариантов осуществления настоящего изобретения со ссылками на чертежи. В последующем изложении, для ясности и лаконичности подробное описание используемых известных функций и конфигураций опущено.

В настоящем изобретении предложены система и способ для захвата синхронизации состояния между базовой станцией (BS) и мобильной станцией (MS) в системе связи стандарта Института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE) 802.16, которая является одной из обычных систем связи с Широкополосным Беспроводным Доступом (BWA), при этом, если BS передает в MS сообщение с Командой Отмены Регистрации (DREG-CMD), то MS передает в BS сообщение подтверждения приема, означающее прием сообщения DREG-CMD. Для удобства, вариант осуществления настоящего изобретения описан для системы связи Множественного Доступа с Ортогональным Частотным Разделением (OFDMA) в качестве возможного варианта вышеупомянутой системы связи. Настоящее изобретение может быть применено как к системе связи OFDMA, так и к другим системам связи.

Следовательно, настоящее изобретение предлагает новое сообщение Подтверждения Отмены Регистрации (DREG-ACK), передаваемое MS в ответ на сообщение DREG-CMD. Здесь, термин "сообщение DREG-ACK" использовано в качестве возможного варианта и может включать в себя любое сообщение, которое MS передает в BS в ответ на команду перехода из BS, для сообщения о том, что она нормально приняла команду перехода из BS. Так как предложено новое сообщение DREG-ACK, BS запускает Таймер Ответа DREG-ACK, обозначающий время ожидания для сообщения DREG-ACK при передаче сообщения DREG-CMD в MS. Дополнительно, каждый раз по истечении времени установки Таймера Ответа DREG-ACK, BS повторно передает сообщение DREG-CMD, предполагая, что MS не удалось принять сообщение DREG-CMD. Следовательно, BS повторно передает сообщение DREG-CMD столько раз, сколько составляет заданное число повторных передач для сообщения DREG-CMD, то есть, значение Счетчика повторных передач DREG-CMD.

Формат предложенного в настоящем изобретении нового сообщения DREG-ACK представлен в Таблице 4.

Таблица 4 Синтаксис Размер DREG-ACK Message_Format () {
(формат сообщения DREG-ACK)   MANAGEMENT MESSAGE TYPE=xx
(Тип сообщения управления=хх) 8 битов Action Code from BS
(Код действия из BS) 8 битов TLV_HMAC Tuple
(кортеж TLV_HMAC) 176 битов }  

Как видно из Таблицы 4, поле Management Message Type используется для идентификации сообщений управления протокола Управления Доступом к Среде передачи (MAC), определенных в стандарте IEEEЕ 802.16. Код действия Action Code из поля BS используется для записи в нем значения кода действия Action Code сообщения DREG-CMD, принятого из BS. Если сообщение DREG-CMD является незапрошенным сообщением DREG-CMD, то в коде действия Action Code из поля BS записывается '0x05'. Поле TLV_HMAC Tuple является полем аутентификации на основе информации Ассоциации Защиты (SA), существующей между MS и текущей обслуживающей BS.

Ниже приведено описание предложенных новых параметров в BS, то есть параметров DRAG_ACK Response Timer (Таймер Ответа DREG-ACK) и DREG-CMD Retries Count (Счетчик повторных передач DREG-CMD).

Таймер Ответа DREG-CMD обозначает возможный промежуток времени ожидания момента времени, в который BS передает в MS сообщение DREG-CMD, до момента времени, в который BS принимает сообщение DREG-ACK из MS. Таймер Ответа DREG-ACK запускается в момент времени, когда BS передает сообщение DREG-CMD, и при истечении времени установки Таймера Ответа DREG-ACK BS повторно передает сообщение DREG-CMD и сбрасывает Таймер Ответа DREG-ACK.

Каждый раз при истечении времени установки Таймера Ответа DREG-ACK, BS повторно передает сообщение DREG-CMD, предполагая, что MS не удалось принять сообщение DREG-CMD. BS увеличивает отсчет Счетчика Повторных передач DREG-CMD на единицу каждый раз, когда она повторно передает сообщение DREG-CMD, и перестает передавать в MS сообщение DREG-CMD в момент времени, когда увеличенное значение отсчета Счетчика повторных передач DREG-CMD превышает предварительно определенное число (возможное значение, предварительно определенное в соответствие с реализацией системы). В этом случае BS удаляет всю информацию соединения для MS, предполагая, что связь с MS является невозможной или что MS продолжает сохранять активный режим.

Фиг.5 - диаграмма сигнализации, иллюстрирующая процесс отмены регистрации между BS и MS в системе связи BWA, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Согласно фиг.5 BS 550 передает на этапе 513 в MS 500 сообщение DREG-CMD для указания MS 500 в активном режиме (на этапе 511) перейти в режим ожидания для минимизации потребляемой мощности MS 500. В момент времени передачи сообщения DREG-CMD, BS 550 запускает на этапах 515 и 517 соответственно Таймер Сохранения Ресурса Управления и предложенный в настоящем изобретении новый Таймер Ответа DREG-ACK.

Если MS 500 не удается принять сообщение DREG-CMD, переданное BS 550 на этапе 513, например, из-за плохого состояния канала, MS 500 продолжает сохранять активный режим.

В момент времени, когда время установки Таймера Ответа DREG-ACK истекает на этапе 521, BS 550 повторно передает на этапе 519 сообщение DREG-CMD. Так как BS 550 повторно передает Сообщение DREG-CMD, Таймер Сохранения Ресурса Управления также повторно запускается на этапе 523. Значение Счетчика Повторных передач ADREG-CMD на этапе 519 на 1 превышает предыдущее значение Счетчика Повторных передач DREG-CMD на этапе 513.

После приема сообщения DREG-CMD из BS 550, MS 500 передает на этапе 525 в BS 550 сообщение DREG-ACK в ответ на принятое сообщение DREG-CMD. В то же время MS 500 переходит в режим ожидания на этапе 529, соответственно минимизируя потребляемую мощность.

После приема сообщения DREG-ACK, BS 550 останавливает на этапе 527 Таймер Ответа DREG-ACK, и определяет, что MS 500 перешла в режим ожидания. После этого BS 550 удаляет на этапе 535 информацию соединения для MS 500 в момент времени, когда автоматически истекает время установки Таймера Сохранения Ресурса Управления, повторно запущенного на этапе 523.

На Фиг.6 показана диаграмма сигнализации, иллюстрирующая процесс отмены регистрации между BS и MS в системе связи BWA, согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.

Прежде, чем будет приведено описание фиг.6, следует отметить, что фиг.6 отличается от фиг.5 начальными условиями Таймера Сохранения Ресурса Управления. В то время как согласно фиг.5 Таймер Сохранения Ресурса Управления запускается или повторно запускается каждый раз, когда передается или повторно передается сообщение DREG-CMD согласно фиг.6 Таймер Сохранения Ресурса Управления запускается только, когда из MS принято сообщение DREG-ACK.

Согласно фиг.6 BS 650 передает на этапе 613 в MS 600 сообщение DREG-CMD для указания MS 600 в активном режиме (на этапе 611) перейти в режим ожидания. Во момент времени передачи сообщения DREG-CMD, BS 650 запускает на этапе 615 Таймер Ответа DREG-ACK.

Если MS 600 не удается принять сообщение DREG-CMD, переданное BS 650 на этапе 613, то она продолжает сохранять активный режим.

В момент времени, когда истекает на этапе 621 время установки Таймера Ответа DREG-ACK, BS 650 повторно передает на этапе 619 сообщение DREG-CMD. Значение Счетчика Повторных передач DREG-CMD на этапе 619 на 1 превышает предыдущее значение Счетчика Повторных передач DREG-CMD на этапе 613.

После приема сообщения DREG-CMD из BS 650, MS 600 передает на этапе 625 в BS 650 сообщение DREG-ACK в ответ на принятое сообщение DREG-CMD. Одновременно MS 600 переходит на этапе 629 в режим ожидания, соответственно минимизируя потребляемую мощность.

После приема сообщения DREG-ACK, BS 650 останавливает на этапе 627 Таймер Ответа DREG-ACK и одновременно запускает на этапе 623 Таймер Сохранения Ресурса Управления. В это время BS 650 предполагает, что MS 600 перешла в режим ожидания. После этого BS 650 удаляет на этапе 635 информацию соединения для MS 600 в момент времени, когда время установки Таймера Сохранения Ресурса Управления автоматически истекает на этапе 633.

На Фиг.7 показана диаграмма сигнализации, иллюстрирующая процесс отмены регистрации, выполняемый, когда BS не удается принять сообщение DREG-ACK в ответ на переданное сообщение DREG-CMD, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Согласно фиг.7 BS 750 передает на этапе 713 в MS 700 сообщение DREG-CMD. Одновременно BS 750 запускает на этапе 715 Таймер Ответа DREG-ACK и увеличивает на 1 на этапе 717 значение Счетчика Повторных передач DREG-CMD.

Здесь предполагается, что начальное время Таймера Сохранения Ресурса Управления BS 750 равно одному из описанных согласно фиг.5 и фиг.6.

После этого BS 750 повторно передает на этапе 719 сообщение DREG-CMD в момент времени, когда истекает время установки Таймера Ответа DREG-ACK. Одновременно BS 750 повторно запускает на этапе 721 Таймер Ответа DREG-ACK и вновь увеличивает на 1 на этапе 723 значение Счетчика Повторных передач DREG-CMD.

Вновь BS 750 повторно передает на этапе 727 сообщение DREG-CMD в момент времени, когда истекает время установки Таймера Ответа DREG-ACK. Одновременно BS 750 повторно запускает на этапе на этапе 727 Таймер Ответа DREG-ACK и вновь увеличивает на 1 на этапе 729 значение Счетчика Повторных передач DREG-CMD.

На этапах 713 до 729, хотя BS 750 передает в MS 700 сообщение DREG-CMD, MS 700 не удается принять сообщение DREG-CMD, следовательно время установки Таймера Ответа DREG-ACK BS 750 неоднократно истекает/повторно запускается, и при каждой повторной передаче значение Счетчика Повторных передач DREG-CMD увеличивается на 1.

Как описано выше, если число повторных передач для сообщения DREG-REQ превышает заданное число повторных передач на этапе 735, то BS 750 больше не передает в MS 700 запрос на переход состояния в режим ожидания. Соответственно, BS 750 может либо предполагать, что MS 700 продолжает сохранять активный режим, либо удаляет всю информацию соединения для MS 700, предполагая, что связь с MS 700 прервана.

Хотя вариант осуществления настоящего изобретения был описан для случая, когда MS не может нормально принять сообщение DREG-CMD, переданное BS, согласно фиг.5-7, то же самое может быть применено также в случае, когда BS не может нормально принять сообщение DREG-ACK, переданное MS в ответ на сообщение DREG-CMD. Дополнительно, если MS инициирует передачу в BS сообщения DREG-REQ, и BS передает в MS сообщение DREG-CMD, как описано согласно фиг.1 и фиг.3, то MS может передавать сообщение DREG-ACK в ответ на сообщение DREG-CMD.

На Фиг.8 показана блок-схема, иллюстрирующая процесс отмены регистрации с MS, выполняемый BS, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Согласно фиг.8 BS определяет на этапе 802, что MS требуется осуществить переход состояния в режим ожидания, и инициализирует на этапе 804 значение Счетчика Повторных передач DREG-CMD в '0'. BS передает на этапе 806 в MS сообщение DREG-CMD. В момент времени передачи сообщения DREG-CMD, BS запускает на этапе 808 Таймер Ответа DREG-ACK и Таймер Сохранения Ответа Управления. BS увеличивает на 1 на этапе 810 значение Счетчика Повторных передач DREG-CMD. BS определяет на этапе 812, истекло ли время установки Таймера Ответа DREG-ACK. При истечении времени установки Таймера Ответа DREG-ACK BS переходит к этапу 814. В противном случае, если время установки Таймера Ответа DREG-ACK не истекло, BS переходит к этапу 820.

На этапе 814 BS сравнивает значение Счетчика Повторных передач DREG-CMD с заданным числом. Если значение Счетчика Повторных передач DREG-CMD не превышает заданное число, то BS переходит к этапу 806, где она повторно передает сообщение DREG-CMD. Однако, если значение Счетчика Повторных передач DREG-CMD превышает заданное число, то BS переходит к этапу 818.

На этапе 818 BS больше не выполняет переход состояния MS в режим ожидания, так как значение Счетчика Повторных передач DREG-CMD превышает заданное число.

На этапе 820 BS ожидает прием сообщения DREG-ACK до истечения времени установки Таймера Ответа DREG-ACK. После приема сообщения DREG-AC BS переходит к этапу 822, и после неудачи при приеме сообщения DREG-ACK, BS переходит к этапу 812.

На этапе 822 BS определяет, истекло ли время установки Таймера Сохранения Ресурса Управления. При истечении времени установки Таймера Сохранения Ресурса Управления BS переходит к этапу 824, где она удаляет информацию соединения для MS по причине истечения времени установки Таймера Сохранения Ресурса Управления. BS предполагает на этапе 826, что MS перешла в режим ожидания.

На Фиг.9 показана блок-схема, иллюстрирующая процесс отмены регистрации с MS, выполняемый BS, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Согласно фиг.9 BS определяет на этапе 902, что MS требуется переход состояния в режим ожидания, и инициализирует на этапе 904 значение Счетчика Повторных передач DREG-CMD в '0'. BS передает на этапе 906 в MS сообщение DREG-CMD. В момент времени передачи сообщения DREG-CMD, BS запускает на этапе 908 Таймер Ответа DREG-ACK. BS увеличивает на 1 на этапе 910 значение Счетчика Повторных передач DREG-CMD. BS определяет на этапе 912, истекло ли время установки Таймера Ответа DREG-ACK. При истечении времени ответа Таймера Ответа DREG-ACK, BS переходит к этапу 914. В противном случае, если время установки Таймера Ответа DREG-ACK не истекло, то BS переходит к этапу 920.

На этапе 914 BS сравнивает значение Счетчика Повторных передач DREG-CMD с заданным числом. Если значение Счетчика Повторных передач DREG-CMD не превышает заданное число, то BS переходит к этапу 906. Однако, если значение Счетчика Повторных передач DREG-CMD превышает заданное число, то BS переходит к этапу 918.

На этапе 918 BS больше не выполняет переход состояния MS в режим ожидания, так как значение Счетчика Повторных передач DREG-CMD превышает заданное число.

На этапе 920 BS ожидает прием сообщения DREG-ACK до истечения времени установки Таймера Ответа DREG-ACK. После приема сообщения DREG-ACK, BS переходит к этапу 921, и после неудачи в приеме сообщения DREG-ACK, BS переходит к этапу 912.

На этапе 921 BS запускает Таймер Сохранения Ресурса Управления, так как она приняла сообщение DREG-ACK. На этапе 922 BS определяет, истекло ли время установки Таймера Сохранения Ресурса Управления. При истечении времени установки Таймера Сохранения Ресурса Управления BS переходит к этапу 924, где она удаляет информацию соединения для MS по причине истечения времени установки Таймера Сохранения Ресурса Управления. BS предполагает на этапе 926, что MS перешла в режим ожидания.

Как следует из предшествующего описания, в системе связи BWA согласно настоящему изобретению BS передает в MS сообщение DREG-CMD для указания MS перейти в режим ожидания, и, после приема сообщения DREG-CMD, MS передает в BS сообщение DREG-ACK, соответственно захватывая синхронизацию состояния между BS и MS. Соответственно, существует возможность предотвратить неправильное функционирование, вызванное несоответствием состояния.

Хотя изобретение изображено и описано в отношении некоторого предпочтительного варианта осуществления, для специалистов в данной области техники очевидно, что различные изменения по форме и в деталях могут быть выполнены без отклонения от сущности и объема изобретения, определенных приложенной формулой изобретения.

Изобретение относится к системам связи. Технический результат заключается в усовершенствовании процесса смены режимов мобильной станции. Способ для управления режимом ожидания посредством мобильной станции в системе связи с широкополосным беспроводным доступом (BWA) содержит этапы: приема от базовой станции команды отмены регистрации для указания осуществить переход состояния в режим ожидания из режима активности; передачи к базовой станции сообщения ответа на команду отмены регистрации; при этом базовая станция удаляет информацию соединения с мобильной станцией в режиме ожидания. 4 н. и 26 з.п. ф-лы, 9 ил., 4 табл.

1. Способ для управления режимом ожидания посредством мобильной станции в системе связи с широкополосным беспроводным доступом (BWA), содержащий этапы: приема от базовой станции команды отмены регистрации для указания осуществить переход состояния в режим ожидания из режима активности; передачи к базовой станции сообщения ответа на команду отмены регистрации; при этом базовая станция удаляет информацию соединения с мобильной станцией в режиме ожидания.

2. Способ по п.1, в котором информация соединения содержит информацию об идентификаторе соединения, уникально используемом между базовой станцией и мобильной станцией.

3. Способ по п.1, в котором информация соединения содержит информацию об идентификаторе соединения, совместно используемом между базовой станцией и множеством мобильных станций, включающим в себя упомянутую мобильную станцию.

4. Способ по п.1, дополнительно содержащий этап передачи к базовой станции запроса отмены регистрации, указывающего запрос перехода состояния в режим ожидания, перед приемом команды отмены регистрации.

5. Способ по п.1, дополнительно содержащий этап перехода в режим ожидания после передачи упомянутого сообщения ответа.

6. Способ для управления режимом ожидания посредством базовой станции в системе связи с широкополосным беспроводным доступом (BWA), содержащий этапы: передачи в мобильную станцию команды отмены регистрации для указания осуществить переход состояния в режим ожидания из режима активности, и приема из мобильной станции сообщения ответа на команду отмены регистрации, при этом базовая станция удаляет информацию соединения с мобильной станцией в режиме ожидания.

7. Способ по п.6, дополнительно содержащий этап запуска первого таймера ожидания в момент времени передачи команды отмены регистрации для ожидания приема сообщения ответа.

8. Способ по п.7, дополнительно содержащий этап повторной передачи команды отмены регистрации, когда истекает время установки первого таймера ожидания.

9. Способ по п.8, в котором первый таймер ожидания повторно запускается каждый раз, когда базовая станция передает команду отмены регистрации.

10. Способ по п.7, в котором каждый раз, когда базовая станция передает команду отмены регистрации, увеличивается значение счетчика, и базовая станция может повторно передавать команду отмены регистрации до достижения значением счетчика заданного максимального числа повторных передач.

11. Способ по п.7, дополнительно содержащий этап запуска второго таймера ожидания в момент времени передачи команды отмены регистрации для отсчета времени поддержания информации соединения.

12. Способ по п.11, в котором второй таймер ожидания сбрасывается в момент времени, когда базовая станция повторно передает команду отмены регистрации по истечении времени установки первого таймера ожидания по причине отсутствия приема сообщения ответа.

13. Способ по п.6, в котором информация соединения содержит информацию об идентификаторе соединения, уникально используемом между базовой станцией и мобильной станцией.

14. Способ по п.6, в котором информация соединения содержит информацию об идентификаторе соединения, совместно используемом базовой станцией и множеством мобильных станций, включающим в себя упомянутую мобильную станцию.

15. Способ по п.11, дополнительно содержащий этап удаления информации соединения, когда истекает время установки второго таймера ожидания.

16. Система для управления режимом ожидания в системе связи с широкополосным беспроводным доступом (BWA), содержащая базовую станцию для передачи к мобильной станции команды отмены регистрации (DREG-CMD) для указания осуществить переход состояния в режим ожидания из режима активности и приема от мобильной станции сообщения ответа на DREG-CMD, при этом базовая станция удаляет информацию соединения с мобильной станцией в режиме ожидания.

17. Система по п.16, в которой базовая станция запускает первый таймер ожидания в момент времени передачи DREG-CMD для ожидания приема сообщения ответа.

18. Система по п.17, в которой базовая станция повторно передает DREG-CMD, когда истекает время установки первого таймера ожидания.

19. Система по п.17, в которой первый таймер ожидания повторно запускается каждый раз, когда базовая станция передает DREG-CMD.

20. Система по п.16, в которой каждый раз, когда базовая станция передает DREG-CMD, увеличивается значение счетчика, причем базовая станция может повторно передавать DREG-CMD до достижения значением счетчика заданного максимального числа повторных передач.

21. Система по п.16, в которой во время передачи DREG-CMD базовая станция запускает второй таймер ожидания для отсчета времени поддержания информации соединения.

22. Система по п.21, в которой второй таймер ожидания сбрасывается в момент времени, когда базовая станция повторно передает DREG-CMD по истечении времени ожидания первого таймера ожидания по причине отсутствия приема сообщения ответа.

23. Система по п.21, в которой информация соединения содержит информацию об идентификаторе соединения, уникально используемом между базовой станцией и мобильной станцией.

24. Система по п.21, в которой информация соединения содержит информацию об идентификаторе соединения, совместно используемого между базовой станцией и множеством мобильных станций, включающим в себя упомянутую мобильную станцию.

25. Система по п.21, в которой базовая станция удаляет информацию соединения, когда истекает время установки второго таймера ожидания.

26. Система для управления режимом ожидания в системе связи с широкополосным беспроводным доступом (BWA), содержащая мобильную станцию для приема от базовой станции команды отмены регистрации для указания осуществить переход состояния в режим ожидания из режима активности и передачи к базовой станции сообщения ответа на команду отмены регистрации, при этом базовая станция удаляет информацию соединения с мобильной станцией в режиме ожидания.

27. Система по п.26, в которой информация соединения содержит информацию об идентификаторе соединения, уникально используемом между базовой станцией и мобильной станцией.

28. Система по п.26, в которой информация соединения содержит информацию об идентификаторе соединения, совместно используемом между базовой станцией и множеством мобильных станций, включающим в себя упомянутую мобильную станцию.

29. Система по п.26, в которой мобильная станция переходит в режим ожидания после передачи сообщения ответа.

30. Система по п.26, в которой мобильная станция передает к базовой станции запрос отмены регистрации, указывающий запрос перехода состояния в режим ожидания, перед приемом команды отмены регистрации.