БАЗОВАЯ СТАНЦИЯ И СПОСОБ ЕЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ Российский патент 2010 года по МПК H04B7/26 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение в целом относится к области мобильной связи, а именно касается базовой станции и способа ее использования.

Уровень техники

В спецификации Rel-6, выпущенной 3GPP, международной организацией стандартизации систем мобильной связи 3-го поколения, определен метод предоставления услуг многоадресного типа. В методах предоставления услуг многоадресного типа, если несколько мобильных станций, относящихся к одной и той же базовой станции, запрашивают некоторые услуги (информацию), то вместо того, чтобы передавать конкретную информацию по соответствующим выделенным по отдельности каналам радиосвязи, производят передачу информации базовой станцией по общему нисходящему каналу и ее одновременный прием в таком общем канале всеми мобильными станциями, которым требуется получение такой информации. Такая функция может быть обозначена в общем случае как «Служба многоадресного мультимедийного широковещания» (Multicast Broadcast Multimedia Service, MBMS). Основные принципы службы MBMS описаны ниже.

В конфигурации MBMS, представленной на фиг.1, данные канала передачи типа «точка - много точек» (Point-To-Multipoint Traffic Channel, МТСН) передают с базовой станции по вторичному общему физическому каналу управления (Secondary Common Control Physical Channel, S-CCPCH) в интервале передачи (Transmission Time Interval, TTI) длиной 40 мс или 80 мс. В данном примере система МТСН сконфигурирована в виде логического канала, в котором выделены ресурсы для одновременной передачи разных типов информации. Кроме того, интервал TTI представляет собой единицу времени радиопередачи блока данных, кодированного по каналам, а канал S-CCPCH сконфигурирован в виде нисходящего физического канала для радиопередачи МТСМ.

Ниже приведено описание примера межчастотных измерений, приводящих к снижению качества работы MBMS по спецификации Rel-6 3GPP. Как показано на фиг.2, если сеть радиосвязи не может покрыть все требуемые зоны с использованием одной и той же частотной полосы, но может покрыть всю область, используя разные полосы частот, базовая станция одной из зон сообщает мобильным станциям о том, что сота, в которой они находятся, расположена в области межчастотных измерений. Обозначения «f1» и «f2» на фиг.2 соответствуют различным частотным полосам; некоторые из заштрихованных сот находятся в областях межчастотных измерений. Если уровень мощности приема падает ниже порогового значения, необходимого для передачи, мобильные станции, находящиеся в данных сотах, производят межчастотные измерения.

При проведении межчастотных измерений мобильная станция должна получить сигнал в полосе частот, отличающейся от полосы частот, принимаемой в той соте, в которой она находится. Затем, если мобильная станция содержит два радиочастотных канала, как показано на фиг.3А, мобильная станция может произвести межчастотные измерения одновременно с приемом предназначенного ей сигнала. Однако установка нескольких радиочастотных каналов может увеличить стоимость мобильной станции. Поэтому на практике в мобильной станции обычно предусмотрен один радиочастотный канал, как показано на фиг.3В. В альтернативном варианте мобильная станция может осуществлять прием данных измерений путем настройки синтезатора частот на требуемую частоту несущей; такие мобильные станции могут использоваться на практике. При проведении межчастотных измерений мобильная станция может настроить общий для всех каналов синтезатор частот на требуемую частоту и не принимать во время проведения измерений сигнал от соты, в которой она находится.

Как указано выше, когда мобильная станция с одним радиочастотным каналом проводит межчастотные измерения, она не может принимать сигналы от соты, в которой она находится. Таким образом, базовая станция должна иметь информацию о времени проведения соответствующими мобильными станциями межчастотных измерений и не допускать передачи пользовательских данных по нисходящему каналу во время проведения мобильными станциями межчастотных измерений (так называемая прерывистая передача, Discontinuous Transmission, или DTX). В спецификации Rel-6 3GPP время проведения мобильными станциями межчастотных измерений определено по следующей формуле:

SFN div N=C_RNTI mod M_REP+n*M_REP.

Мобильная станция проводит межчастотные измерения в системном кадре под номером SFN, соответствующим приведенной формуле. В данной формуле SFN обозначает номер кадра, mod обозначает операцию вычисления остатка от деления, a C_RNTI обозначает идентификатор мобильной станции, присваиваемый мобильной станции в каждой соте. Значения параметров N, M_REP и n фиксированы. Таким образом, время проведения мобильными станциями межчастотных измерений распределено в каждой соте по приведенной выше формуле. В данной формуле предполагается, что данные для каждой конкретной мобильной станции передают с базовой станции соответствующим мобильным станциям. Другими словами, как показано на фиг.4А, когда какая-либо мобильная станция проводит межчастотные измерения, режим приема данных другими мобильными станциями включен. Это обеспечивает возможность возникновения кадров, в которых передача данных по нисходящему каналу не производится. Известная технология такого типа описана в непатентном документе 1.

Как указано выше, для передачи индивидуальных данных может быть использован какой-либо метод распределения времени проведения мобильными станциями межчастотных измерений путем осуществления некоторых операций с идентификаторами соответствующих мобильных станций. Однако использование такого метода может быть затруднено в случае предоставления нескольким мобильным станциям многоадресных услуг в форме многоадресной передачи, например, MBMS. Действительно, поскольку каждая из мобильных станций начинает межчастотные измерения в соответствующий момент времени, периоды, в которые ни одна из мобильных станций, относящихся к одной и той же группе многоадресной передачи, не производит межчастотных измерений, могут быть малы или вовсе отсутствовать. Поэтому, даже если базовая станция передает данные MBMS, возможны случаи наложения передачи данных и межчастотных измерений, в результате чего мобильная станция, начинающая межчастотные измерения, может не получать часть радиосигнала. Поскольку канальное кодирование данных MBMS производится с единичным интервалом длиной 40 мс или 80 мс, а измерения на других частотах производят с единичным интервалом длиной 10 мс, мобильная станция может быть не в состоянии принять все блоки данных, переданные во время измерений на других частотах. Однако для сохранения величины потерь блоков данных на уровне, равном уровню потерь в сотах без межчастотных измерений, может потребоваться некоторая компенсация, приводящая к увеличению необходимой мощности передачи базовой станции, соответствующей передаче данных MBMS. Такая ситуация проиллюстрирована на фиг.4В.

Непатентный документ 1: 3GPP TS 25.331 V6.4.0 (2004-12), 8.5.11, p.243.

Раскрытие изобретения

Настоящее изобретение устраняет, по меньшей мере, одну из вышеупомянутых проблем. Одной из задач настоящего изобретения является создание базовой станции и способа использования базовой станции, обеспечивающих, по меньшей мере, сокращение потерь данных, связанных с проведением межчастотных измерений.

В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения предлагается базовая станция, содержащая модуль управления группами многоадресной передачи, управляющий группой многоадресной передачи, к которой принадлежит мобильная станция; модуль определения времени, определяющий время проведения межчастотных измерений, в течение которого мобильная станция производит измерения сигнала, частота которого отличается от частоты соты, в которой находится данная мобильная станция; и передающий модуль, осуществляющий передачу данных. Модуль определения времени назначает единое время проведения межчастотных измерений, по меньшей мере, двум мобильным станциям, принадлежащим к одной и той же группе многоадресной передачи. Передающий модуль осуществляет передачу данных мобильной станции, принадлежащей к группе многоадресной передачи, в интервал времени, не перекрывающийся со временем проведения межчастотных измерений.

Осуществление настоящего изобретения позволяет, по меньшей мере, сократить потери данных, связанные с проведением межчастотных измерений.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 представлен пример потока данных при использовании конфигурации MBMS.

На фиг.2 представлен пример конфигурации сот с межчастотными измерениями и без них.

На фиг.3А представлен пример осуществления приемного модуля мобильной станции.

На фиг.3В представлен другой пример осуществления приемного модуля мобильной станции.

На фиг.4А представлен пример планирования времени проведения межчастотных измерений.

На фиг.4В представлен другой пример планирования времени проведения межчастотных измерений.

На фиг.5 представлены примеры общего нисходящего канала управления и общего канала передачи данных.

На фиг.6 представлена функциональная схема, иллюстрирующая работу модуля управления базовой станции.

Фиг.7А иллюстрирует осуществление одной из операций по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.

Фиг.7В иллюстрирует осуществление другой операции по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.

На фиг.8 представлены примеры нисходящего общего канала управления и общего канала передачи данных.

На фиг.9 представлена функциональная схема, иллюстрирующая работу модуля управления базовой станции.

Фиг.10А иллюстрирует осуществление одной из операций по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.

Фиг.10В иллюстрирует осуществление другой операции по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.

Осуществление изобретения

В соответствии с одним из вариантов настоящего изобретения, если базовая станция выдает мобильным станциям, принадлежащим к области обслуживания, которой управляет данная базовая станция, команду на проведение межчастотных измерений, то базовая станция координирует время проведения измерений таким образом, чтобы обеспечить единое время проведения межчастотных измерений всеми мобильными станциями, принадлежащими к группе многоадресной передачи. Это позволяет обеспечить эффективное использование ресурсов нисходящей радиосвязи при оказании услуг многоадресного типа.

Ниже приведено описание первого варианта осуществления настоящего изобретения.

В соответствии с данным вариантом осуществления, проиллюстрированным на фиг.5, для передачи и приема пользовательских данных в нисходящем канале используют общий канал данных. Базовая станция извещает мобильные станции о выделении общего канала данных. Передачу такого извещения осуществляют в общем канале управления, в котором мобильные станции идентифицируют по их идентификаторам MAC (MAC ID).

На фиг.6 представлена функциональная схема, иллюстрирующая работу модуля управления базовой станции по данному варианту осуществления изобретения. Модуль управления базовой станции, представленный на фиг.6, содержит модуль управления атрибутами групп мобильных станций для многоадресной передачи, модуль определения и координации времени проведения мобильными станциями межчастотных измерений, модуль извещения о времени проведения межчастотных измерений и модуль многоадресной передачи данных. Модуль управления атрибутами групп мобильных станций для многоадресной передачи определяет, принадлежит ли мобильная станция к какой-либо группе многоадресной передачи и осуществляет управление группами многоадресной передачи, к которым может принадлежать мобильная станция. Модуль определения и координации времени проведения мобильными станциями межчастотных измерений определяет и координирует время проведения мобильными станциями межчастотных измерений. Модуль извещения о времени проведения межчастотных измерений извещает мобильные станции о времени проведения межчастотных измерений. Модуль многоадресной передачи данных осуществляет многоадресную передачу данных.

На фиг.7А и 7В представлены блок-схемы, иллюстрирующие проведение некоторых операций в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг.7А, при попадании мобильной станции в зону обслуживания базовой станции (шаг 1) модуль управления базовой станции сначала определяет, принадлежит ли данная мобильная станция к какой-либо группе многоадресной передачи (шаг 2). Если мобильная станция принадлежит к какой-либо группе многоадресной передачи, то модуль управления определяет, к какой именно группе многоадресной передачи принадлежит данная мобильная станция. Управление этими шагами осуществляется модулем управления атрибутами групп мобильных станций для многоадресной передачи. Например, мобильная станция может непосредственно передавать соответствующую информацию базовой станции. В альтернативном варианте, если мобильная станция перемещается из зоны обслуживания соседней базовой станции, такая соседняя базовая станция может передавать соответствующую информацию данной базовой станции.

Затем модуль управления атрибутами групп мобильных станций для многоадресной передачи сообщает модулю определения и координации времени проведения мобильными станциями межчастотных измерений значение атрибута группы многоадресной передачи для данной мобильной станции. Если мобильная станция принадлежит к какой-либо группе многоадресной передачи, то модуль определения и координации времени проведения мобильными станциями межчастотных измерений назначает время проведения межчастотных измерений для группы многоадресной передачи, к которой принадлежит данная мобильная станция (шаг 3). Если же мобильная станция не принадлежит группе многоадресной передачи, то модуль определения и координации времени проведения мобильными станциями межчастотных измерений назначает данной мобильной станции индивидуальное время проведения межчастотных измерений (шаг 4). В любом из этих случаев модуль извещения о времени проведения межчастотных измерений извещает мобильную станцию о назначенном времени (шаг 5). В данном варианте осуществления изобретения время проведения межчастотных измерений разными мобильными станциями, не принадлежащими ни к какой из групп многоадресной передачи, а также мобильными станциями, принадлежащими к разным группам многоадресной передачи, может быть разным. Однако мобильным станциям, принадлежащими к одной и той же группе многоадресной передачи, должно быть назначено одно и то же время проведения межчастотных измерений. Как правило, такой метод определения времени межчастотных измерений может включать в себя какой-либо метод определения временных рамок, например, по длительности интервала (кадра) проведения измерений и по времени начала (сдвигу) такого интервала проведения измерений.

Как показано на фиг.7 В, при поступлении данных, предназначенных для какой-либо группы многоадресной передачи (шаг 1), модуль определения и координации времени проведения мобильными станциями межчастотных измерений определяет время проведения межчастотных измерений для данной группы многоадресной передачи, а модуль многоадресной передачи данных передает данные многоадресной передачи в таком временном интервале (TTI), в котором не происходит перекрывания со временем проведения межчастотных измерений группой многоадресной передачи. Базовая станция определяет, должна ли данная мобильная станция или группа многоадресной передачи проводить межчастотные измерения в течение следующего интервала TTI (шаг 2). Если это так, процедура переходит на шаг 3 и возвращается к шагу 2 после ожидания в течение одного интервала TTI. В противном случае данные рассматривают в качестве возможного кандидата на передачу в течение следующего интервала TTI (шаг 4), причем данные для передачи выбирают из числа таких кандидатов (шаг 5). Затем определяют, выбраны ли эти данные для передачи. Если данные не выбраны, процедура ожидает в течение одного интервала TTI (шаг 3), после чего возвращается к шагу 2. В противном случае осуществляют передачу данных (шаг 7).

Таким образом обеспечивают единое время проведения межчастотных измерений в группе многоадресной передачи, в результате чего все мобильные станции, принадлежащие к группе многоадресной передачи, могут должным образом проводить межчастотные измерения и осуществлять прием данных многоадресной передачи без потери данных. Это обеспечивает возможность эффективного использования ресурсов нисходящего радиоканала.

Ниже следует описание второго варианта осуществления настоящего изобретения. В данном варианте осуществления, проиллюстрированном на фиг.8, для передачи и приема пользовательских данных в нисходящем канале используют общий канал данных. Базовая станция извещает мобильные станции о выделении общего канала данных с использованием общего канала управления. Мобильные станции идентифицируют в канале управления по их идентификаторам MAC (MAC ID).

На фиг.9 представлена функциональная схема, иллюстрирующая работу модуля управления базовой станции по данному варианту осуществления изобретения. Модуль управления базовой станции, представленный на фиг.9, содержит модуль управления атрибутами групп мобильных станций для многоадресной передачи, модуль определения и координации идентификаторов MAC, модуль вычисления и координации времени проведения мобильными станциями межчастотных измерений и модуль многоадресной передачи данных. Модуль управления атрибутами групп мобильных станций для многоадресной передачи определяет, принадлежит ли мобильная станция к какой-либо группе многоадресной передачи, и, если это так, осуществляет управление данной группой многоадресной передачи. Модуль определения и координации идентификаторов MAC назначает мобильным станциям идентификаторы MAC (MAC ID) и координирует назначенные идентификаторы MAC. Модуль вычисления и координации времени проведения мобильными станциями межчастотных измерений вычисляет и координирует время проведения межчастотных измерений по идентификаторам MAC. Модуль многоадресной передачи данных осуществляет многоадресную передачу данных.

На фиг.10 представлены блок-схемы, иллюстрирующие работу системы в соответствии с данным вариантом осуществления изобретения. Как показано на фиг.10А, при попадании мобильной станции в зону обслуживания базовой станции (шаг 1) модуль управления базовой станции сначала определяет, принадлежит ли данная мобильная станция к какой-либо группе многоадресной передачи (шаг 2). Если мобильная станция принадлежит к какой-либо группе многоадресной передачи, то модуль управления атрибутами групп мобильных станций для многоадресной передачи определяет, к какой именно группе многоадресной передачи принадлежит данная мобильная станция. Например, мобильная станция может непосредственно передавать соответствующую информацию базовой станции. В альтернативном варианте, если мобильная станция перемещается из зоны обслуживания соседней базовой станции, такая соседняя базовая станция может передавать соответствующую информацию данной базовой станции.

Затем модуль управления атрибутами групп мобильных станций для многоадресной передачи сообщает атрибут группы многоадресной передачи данной мобильной станции модулю определения и координации идентификаторов MAC. Если мобильная станция принадлежит к какой-либо группе многоадресной передачи, то модуль определения и координации идентификаторов MAC назначает мобильной станции идентификатор MAC данной группы многоадресной передачи (шаг 3). Если же мобильная станция не принадлежит ни к какой из групп многоадресной передачи, то модуль определения и координации идентификаторов MAC назначает мобильной станции индивидуальный идентификатор MAC и извещает об этом модуль вычисления и координации времени проведения межчастотных измерений (шаг 4).

Модуль вычисления и координации времени проведения межчастотных измерений вычисляет и координирует время проведения межчастотных измерений для мобильной станции или группы многоадресной передачи в соответствии с заранее определенной формулой с учетом идентификатора MAC (шаг 5). Мобильная станция также вычисляет время проведения межчастотных измерений по назначенному ей идентификатору MAC при помощи той же формулы. В данном варианте осуществления изобретения, поскольку мобильным станциям, принадлежащим к определенной группе многоадресной передачи, назначают один и тот же идентификатор MAC, вычисляемые для них значения времени проведения межчастотных измерений совпадают. Следует отметить, что если вычисленные значения времени проведения межчастотных измерений одинаковы, мобильным станциям могут быть присвоены разные идентификаторы MAC.

Затем, при поступлении данных, предназначенных для определенной группы многоадресной передачи, модуль многоадресной передачи данных получает от модуля вычисления и координации времени проведения межчастотных измерений значение времени проведения межчастотных измерений и передает данные многоадресной передачи в течение интервала TTI, в котором не происходит перекрывания с проведением в данной группе многоадресной передачи межчастотных измерений.

Как показано на фиг.10В, при поступлении данных, предназначенных для какой-либо группы многоадресной передачи (шаг 1), базовая станция определяет, должна ли данная мобильная станция или группа многоадресной передачи проводить межчастотные измерения в течение следующего интервала TTI (шаг 2). Если это так, процедура переходит на шаг 3 и возвращается к шагу 2 после ожидания в течение одного интервала TTI. В противном случае данные рассматривают в качестве возможного кандидата на передачу в течение следующего интервала TTI (шаг 4), причем данные для передачи выбирают из числа таких кандидатов (шаг 5). Затем определяют, выбраны ли эти данные для передачи. Если данные не выбраны, процедура ожидает в течение одного интервала TTI (шаг 3), после чего возвращается к шагу 2. В противном случае осуществляют передачу данных (шаг 7).

Таким образом, обеспечивают единое время проведения межчастотных измерений в группе многоадресной передачи, в результате чего все мобильные станции, принадлежащие к группе многоадресной передачи, могут должным образом проводить межчастотные измерения и осуществлять прием данных многоадресной передачи без потери данных. Это обеспечивает возможность эффективного использования ресурсов нисходящего радиоканала.

Данная международная патентная заявка основывается на приоритетной заявке Японии №2005-178543, поданной 17 июня 2005 г., все содержание которой включено в состав настоящего описания посредством ссылки.

Изобретение относится к системам связи. Базовая станция содержит модуль управления группами многоадресной передачи, управляющий группой многоадресной передачи, к которой принадлежит мобильная станция, модуль определения времени, определяющий время проведения межчастотных измерений, в течение которого мобильная станция производит измерения сигнала, частота которого отличается от частоты соты, в которой находится данная мобильная станция, и передающий модуль, осуществляющий передачу данных. Модуль определения времени назначает единое время проведения межчастотных измерений, по меньшей мере, двум мобильным станциям, принадлежащим к одной и той же группе многоадресной передачи. Передающий модуль осуществляет передачу данных мобильной станции, принадлежащей к группе многоадресной передачи, в интервал времени, не перекрывающийся со временем проведения межчастотных измерений. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Базовая станция, содержащая: модуль управления группами многоадресной передачи, выполненный с возможностью управления группой многоадресной передачи, к которой принадлежит мобильная станция; модуль определения времени, выполненный с возможностью определения времени проведения межчастотных измерений, в течение которого мобильная станция измеряет сигнал, частота которого отличается от частоты соты, в которой находится эта мобильная станция; и передающий модуль, выполненный с возможностью передачи данных, причем модуль определения времени выполнен с возможностью назначения единого времени проведения межчастотных измерений, по меньшей мере, двум мобильным станциям, принадлежащим к одной и той же группе многоадресной передачи, а передающий модуль выполнен с возможностью передачи данных мобильной станции, принадлежащей к группе многоадресной передачи, в интервал времени, не перекрывающийся со временем проведения межчастотных измерений.

2. Базовая станция по п.1, отличающаяся тем, что выполнена с возможностью идентификации мобильной станции по идентификатору MAC.

3. Базовая станция по п.1, отличающаяся тем, что выполнена с возможностью назначения единого идентификатора MAC, по меньшей мере, двум мобильным станциям, принадлежащим к одной и той же группе многоадресной передачи, и с возможностью выведения времени проведения межчастотных измерений из значения идентификатора MAC.

4. Способ использования базовой станции, включающий в себя операции, при которых: определяют группу многоадресной передачи, к которой принадлежит мобильная станция; определяют время проведения межчастотных измерений, в течение которого мобильная станция производит измерения сигнала, частота которого отличается от частоты соты, в которой находится эта мобильная станция; передают данные мобильной станции, принадлежащей к группе многоадресной передачи, в интервал времени, не перекрывающийся со временем проведения межчастотных измерений, причем назначают единое время проведения межчастотных измерений, по меньшей мере, двум мобильным станциям, принадлежащим к одной и той же группе многоадресной передачи.