СИСТЕМА И СПОСОБ ДЛЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ УСЛУГИ МЕЖДУ НЕОДНОРОДНЫМИ СИСТЕМАМИ СВЯЗИ Российский патент 2010 года по МПК H04L12/28 

Уровень техники

1.Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к системе мобильной связи, в частности к способу и устройству взаимодействия услуг между неоднородными системами связи в системе мобильной связи.

2. Описание предшествующего уровня техники

Системы мобильной связи развиваются в такую форму системы, которая может оказывать различные услуги, такие как широковещательная передача, мультимедийные изображения, мультимедийные сообщения и т.д. В частности, система мобильной связи 4-го поколения разрабатывается с целью обеспечения пользователей высокоскоростной мобильной связи услугами передачи данных со скоростью 100 Мб/сек или выше и обеспечения пользователей низкоскоростной мобильной связи услугами передачи данных со скоростью 1 Гбит/сек или выше при отходе от услуг, специализирующихся на голосовых передачах и передачах пакетных данных.

Системы, близкие к системе мобильной связи четвертого поколения, включают в себя портативную Интернет-систему. Портативная Интернет-система также называется широкополосной беспроводной системой связи (WiBro) и совместима с системами связи, основанными на стандарте IEEE (Институт инженеров электроники и электротехники) 801.16е

Система связи WiBro уже поставлена на коммерческую основу или в ряде стран находится в стадии постановки на коммерческую основу, и исследования проводятся в направлении превращения системы связи WIBro в эволюционную систему связи WiBro. Эволюционная система связи WiBro призвана поддерживать мобильность до 300 км в час, поддерживая переменные ширины полосы, минимизируя непроизводительные затраты и так далее. Примером эволюционной системы WiBro является система связи, основанная на стандарте IEEE 802.16 м.

Эволюционная система связи WIBro предназначена для внедрения развитых технологий, которые не были использованы в системе связи WiBro. Такие развитые технологии включают в себя многоантенную технологию, технологию IPv6, технологию услуг групповой широковещательной передачи и тому подобное.

В предположении, что эволюционная система связи WibBro реализована, система связи WibBro должна, очевидно, взаимодействовать с эволюционной системой связи WiBro. Однако система связи Wibro и эволюционная система WiBro могут иметь различную структуру подканалов и различные форматы сигнала. Это значит, что система связи WiBro и эволюционная система связи WiBro неоднородны по отношению друг к другу. Таким образом, когда система связи WiBro и эволюционная система WiBro сосуществуют в некой системе связи, должен быть определен особый путь решения проблемы взаимодействия между системой связи WiBro и эволюционной системой связи WiBro.

Сущность изобретения

Таким образом, настоящее изобретение предназначено для решения, по меньшей мере, вышеуказанных задач, и настоящее изобретение обеспечивает систему и способ для поддержки взаимодействия услуг между различными системами связи.

В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения обеспечена система для взаимодействия услуг между неоднородными системами связи. Система включает в себя первую систему, включающую в себя мобильную станцию, и вторую систему, отличную от первой и включающую в себя мобильную станцию, способную декодировать сигналы управления и широковещательной передачи, используемых в первой системе, где первая и вторая системы разделены по схеме частотного разделения.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предусмотрена система взаимодействия услуг между неоднородными системами связи. Система содержит первую систему, включающую в себя первую мобильную станцию, и вторую систему, включающую в себя вторую мобильную станцию, где первая область назначения пакетов данных нисходящей линии для первой системы и вторая область назначения пакетов данных нисходящей линии для второй системы разделены в схеме временного разделения и первая область назначения пакетов данных восходящей линии для первой системы и вторая область назначения пакетов данных восходящей линии для второй системы разделены по схеме частотного разделения.

В соответствии с еще одним другим аспектом настоящего изобретения предложен способ передачи/приема пакета данных в мобильной станции в соответствии с взаимодействием услуг между неоднородными системами связи, содержащими различные первую и вторую системы, причем мобильная станция принадлежит второй системе, первая и вторая системы обеспечивают услуги с использованием кадра, разделенного на подкадр нисходящей линии и подкадр восходящей линии, подкадр нисходящей линии разделен во времени на область ресурса для первой системы и область ресурса для второй системы, а подкадр восходящей линии разделен по частоте на область ресурса для первой системы и область ресурса для второй системы, причем способ включает в себя получение синхронизации путем приема преамбулы, используемой совместно в первой и второй системах; декодирование заголовка Управления Кадра (FCH); распознавание области информации широковещательной передачи для второй системы, основываясь на декодировании FCH, демодулирование/декодирование сообщения широковещательной передачи принятого через область информации широковещательной передачи и демодулирование/декодирование пакета данных нисходящей линии в соответствии с демодулированным/декодированным сообщением широковещательной передачи и передачу пакета данных восходящей линии через назначенную область пакетов данных восходящей линии.

В соответствии с еще одним другим аспектом настоящего изобретения предложена система для взаимодействия услуг между неоднородными системами связи. Система включает в себя первую систему, включающую в себя мобильную станцию; и вторую систему, отличную от первой системы и включающую в себя мобильную станцию, способную декодировать сигналы управления широковещательной передачи, используемые в первой системе, причем первая система разделена по схема временного разделения; а вторая система разделена по схеме частотного разделения.

Краткое описание чертежей

Вышеизложенные и иные аспекты, признаки и преимущества настоящего изобретения будут более ясны из следующего детального описания, иллюстрируемого приложенными чертежами.

Фиг. 1 - вид, логически иллюстрирующий структуру кадра, представленного в настоящем изобретении для поддержки взаимодействия услуг между неоднородными системами связи.

Фиг. 2 - вид, иллюстрирующий, как указать назначение пакета данных в кадре согласно настоящему изобретению.

Фиг. 3 - вид, иллюстрирующий, как указать назначение пакета данных в кадре согласно настоящему изобретению.

Фиг.4А и 4В - виды, каждый из которых иллюстрирует структуру кадра, предназначенную для поддержки короткой задержки согласно настоящему изобретению.

Фиг. 5 - вид, иллюстрирующий структуру кадра, использующую полную полосу частот согласно настоящему изобретению.

Фиг. 6 - вид, иллюстрирующий структуру кадра, использующую частичную полосу частот согласно настоящему изобретению.

Фиг. 7 - вид, иллюстрирующий структуру кадра, использующую полосы частот различного размера между неоднородными системами связи согласно настоящему изобретению.

Фиг. 8 - блок-схема, иллюстрирующая процедуру, выполняемую мобильной станцией, принадлежащей второй системе, до тех пор, пока мобильная станция не примет пакет данных, используя новый кадр.

Подробное описание примерного варианта осуществления

Примерный вариант осуществления настоящего изобретения будет описан далее со ссылкой на соответствующие чертежи. В последующем описании детальное описание известных функций и конфигураций, воплощенных в нем, будет опущено там, где это может сделать сущность настоящего изобретения менее понятной. В дальнейшем различные специальные определения, присутствующие в последующем описании, приведены только с целью помощи в общем понимании настоящего изобретения, и для специалистов в данной области должно быть очевидным, что настоящее изобретение может быть реализовано без таких определений.

Настоящее изобретение обеспечивает систему и способ для взаимодействия услуг между неоднородными системами связи. Здесь в качестве примера неоднородными системами связи могут быть широкополосная беспроводная система связи WiBro и эволюционная система связи WiBro. Эволюционная система связи WiBro может иметь структуру подканала или формат сигнала, отличные от соответствующих характеристик системы связи WiBro. Однако, поскольку эволюционная система WiBro основана на системе связи WiBro, она может декодировать информацию управления, предоставляемую в систему связи WiBro.

В настоящем изобретении представлена структура кадра, которая должна быть определена для взаимодействия услуг между неоднородными системами связи, то есть первой и второй системами. Как использовано здесь, первая система может быть любой из системы связи WiBro, мобильной системы связи WiMax (Глобальное взаимодействие для микроволнового доступа) и системы, определенной в профиле мобильных систем Форума WiMax версия 1.0. Также вторая система может быть эволюционной системой связи WiBro или системой, основанной на стандарте IEEE 802.16m.

Фиг.1 логически иллюстрирует структуру кадра, представленную в настоящем изобретении для поддержания взаимодействия услуг между неоднородными системами связи. На фиг.1 кадр, представленный в настоящем изобретении, имеет структуру, в которой первая система и вторая система поддерживаются способом частотного разделения. При такой структуре кадра ось абсцисс обозначает временную ось, а ось ординат - ось частот. Временная ось определена символьным интервалом, а ось ординат определена поднесущей или подканалом. Подканал включает в себя, по меньшей мере, одну поднесущую. Здесь и далее двумерное пространство, занимаемое одним символьным интервалом и какой-либо частотной полосой, упоминается как «ресурс».

Хотя фиг. 1 показывает, что подканалы, используемые в первой и второй системах, физически отличны друг от друга, подканалы могут быть логически сконфигурированы. Физически сконфигурированный подканал может состоять из смежных поднесущих, а логически сконфигурированный подканал может состоять из смежных и несмежных поднесущих. Способ конфигурирования подканала отклоняется от сути настоящего изобретения, и поэтому его детальное описание будет опущено.

Кадр включает в себя преамбулу 100, используемую совместно первой и второй системами, и подкадр 110 нисходящей линии и подкадр 120 восходящей линии, который разделен по частоте для первой и второй систем. Отношение частотных ресурсов, используемых отдельно для первой и второй систем в каждом из кадров 110 и 120 нисходящей линии и восходящей линии, может быть определено неизменным на начальной стадии реализации системы или переменным во время работы системы по количеству мобильных станций, использующих соответствующую систему или рядом иных факторов.

Фиг. 2 иллюстрирует, как указать назначение пакета данных в кадре согласно настоящему изобретению. Согласно фиг.2 первая и вторая системы используют общую преамбулу 200. Таким образом, первая мобильная станция, принадлежащая первой системе, приобретает синхронизацию посредством преамбулы 200 и может знать схему конфигурации подканала, схему модуляции сообщения МАР и схему декодирования путем декодирования FCH 230 подкадра 210 нисходящей линии. Затем первая мобильная станция декодирует DL-MAP 240 для первой системы, таким образом опознавая область 250 пакета данных нисходящей линии назначения.

Кроме того, вторая мобильная станция, принадлежащая второй системе, также получает синхронизацию посредством преамбулы 200 и затем декодирует FCH 230, чтобы таким образом декодировать новый DL-MAP/UL-MAP 260, используемый во второй системе. Более конкретно, вторая мобильная станция декодирует новый DL-MAP/UL-MAP 260, таким образом распознавая ресурс области 270 пакета данных нисходящей линии, назначенный ей, и декодирует UL-MAP 260, таким образом распознавая ресурс области 280 пакета данных восходящей линии, назначенный ей, в подкадре 220 восходящей линии. Вторая мобильная станция декодирует пакет данных области 270 пакета данных нисходящей линии и передает пакет данных восходящей линии в базовую станцию через область 280 пакета данных восходящей линии.

Фиг. 3 иллюстрирует, как указать назначение пакета данных в кадре согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения. Согласно фиг. 3 подкадр 310 нисходящей линии разделен на ресурсы для первой и второй систем, используя мультиплексирование с временным разделением (TDM), а подкадр 320 восходящей линии разделен на ресурсы для первой и второй систем, используя мультиплексирование с частотным разделением (FDM). Помимо этого, также возможно разделить подкадр 310 нисходящей линии на ресурсы для первой и второй систем, используя FDM, и разделить подкадр 320 восходящей линии на ресурсы для первой и второй систем, используя TDM.

Мобильная станция, принадлежащая второй системе, получает синхронизацию посредством преамбулы 300 и затем декодирует FCH 300 подкадра 310 нисходящей линии и DL-MAP 340 для первой системы, таким образом распознавая область 350 Нового DL-MAP/UL-MAP, которая является информацией управления для второй системы. Помимо этого, когда область 350 Нового DL-MAP/UL-MAP существует в предопределенном месте, мобильная станция, принадлежащая второй системе, может опознать область 350 Нового DL-MAP/UL-MAP без декодирования FCH 330 и сообщения DL-MAP 340. Однако, когда область 350 Нового DL-MAP/UL-MAP не существует в предопределенном месте, мобильная станция, принадлежащая второй системе, может декодировать только FCH 330 без декодирования сообщения DL-MAP 340 и затем декодировать сообщение Нового DL-MAP/UL-MAP.

Мобильная станция распознает ресурс 360, назначенный в области пакета данных нисходящей линии, и ресурс 370, назначенный ей в области пакета данных восходящей линии с помощью декодирования сообщения Нового DL-MAP/UL-MAP и сообщения UL-MAP, принятого через область 350 Нового DL-MAP/UL-MAP. FCH 330 включает информацию, указывающую наличие или отсутствие области второй системы.

Фиг.4А и 4В иллюстрируют структуру кадра, представленную для передачи/приема сигнала короткой задержки согласно настоящему изобретению. До пояснений по Фиг.4А и 4В, следует отметить, что короткая задержка необходима для высокоскоростной передачи данных в мобильной системе связи. Обычно пакет VoIP (передача голосовой информации по интернет-протоколу), использующий гибридный автоматический запрос повторной передачи (HARQ), требует передачи/приема, удовлетворяющего короткой задержке.

Согласно фиг.4А и 4В кадр 400 может быть разделен на область 410 для первой системы и область 420 для второй системы. Сначала фиг.4А иллюстрирует структуру кадра для объяснения передачи пакета данных нисходящей линии. На фиг.4А область 410 первой системы подкадра нисходящей линии включает три области назначения. Область 420 второй системы подкадра восходящей линии включает в себя три области в соответствии с тремя временными интервалами, на которые разделен полный временной интервал подкадра нисходящей линии второй системы. Информация местоположения области передачи пакета данных во второй системе и информация местоположения области обратной связи для второй системы в подкадре восходящей линии указаны в областях назначения. В дополнение, в подкадре восходящей линии область 420 второй системы занимает две разделенные во времени области пакетов данных.

Для того чтобы процесс передачи/приема удовлетворял короткой задержке, кадр должен функционировать во множестве перемежающихся структур. Здесь под перемежающейся структурой понимается структура, в которой передача (повторная передача) данных перемежается с приемом обратной связи в ответ на это или прием (повторный прием) данных перемежается с передачей (повторной передачей) обратной связи в ответ на это.

Рассматривая перемежение 1 в передаче данных восходящей линии, базовая станция передает информацию назначения и пакет данных через первую область назначения и область 1 пакета данных (пакет данных 1) и принимает обратную связь на это через область обратной связи первой области пакета данных подкадра восходящей линии.

Фиг.4В иллюстрирует структуру кадра для пояснения передачи пакета данных восходящей линии. В перемежении 1 мобильная станция принимает назначенную информацию в (L-1)-м подкадре нисходящей линии и передает пакет данных в (L-1)-м подкадре восходящей линии. Затем мобильная станция приминает сигнал обратной связи от базовой станции в следующем кадре. Сигнал обратной связи относится к сигналу подтверждения (АСК) или неподтверждения (NACK), показывающему, приняла или не приняла корректно базовая станция сигнал от мобильной станции.

Фиг.5 иллюстрирует структуру кадра, использующую полную полосу частот согласно настоящему изобретению. Согласно фиг.5 в структуре, называемой частичным использованием подканалов, которое определено в стандарте IEEE 802.16, полная полоса частот может быть разделена на 6 подканалов. Среди этих подканалов три подканала могут быть использованы в первой системе, а оставшиеся три подканала - во второй системе. Количество подканалов, используемых в каждой из первой и второй систем, может варьироваться за время системной операции. Это означает, если количество мобильных станций, использующих вторую систему, увеличивается, то подканалы, используемые в первой системе, также могут быть использованы во второй системе.

Фиг.5 считается, что шесть подканалов, назначенных первой и второй системам, используются в них все. В подкадре нисходящей линии назначенные подканалы могут быть указаны с использованием битовой карты для использования подканалов в FCH. В подкадре восходящей линии назначенные подканалы могут быть указаны с использованием информации битовой карты в DL-MAP сообщении и UL-MAP сообщении.

Фиг.6 иллюстрирует структуру кадра, использующую частичную полосу частот согласно настоящему изобретению. Согласно фиг.6 область 650 назначения пакета данных для первой системы указана через область 640 DL-MAP, а область 670 назначения пакета данных указана через область 660 Нового DL/UP-MAP. Фиг.6 показывает, что указание области назначения пакета данных и назначение пакета данных выполняются с использованием не полной полосы частот, а частичной полосы частот. Когда битовая карта для использования подканалов, установленная в FCH, определена как «110000», мобильная станция может распознать, что полная полоса частот не используется, а используется частичная полоса частот.

Фиг.7 иллюстрирует структуру кадра, использующего полосы частот различного размера между неоднородными системами связи согласно настоящему изобретению. Согласно фиг.7 первая система использует частичную полосу частот, а вторая система использует полную полосу частот. Например, первая система может функционировать с фактором 3 повторного использования частот, а вторая система может функционировать с фактором 1 повторного использования частот.

Фиг.8 иллюстрирует процедуру, выполняемую мобильной станцией, принадлежащей второй системе, до того момента, пока мобильная станция не примет пакет данных с использованием нового кадра. Согласно фиг. 8 на этапе 802 мобильная станция получает синхронизацию посредством преамбулы, используемой совместно первой и второй системами, а затем переходит к этапу 804. На этапе 804 мобильная станция декодирует FCH, существующий в подкадре нисходящей линии для первой системы, и переходит к этапу 806. На этапе 806 мобильная станция распознает область широковещательной передачи, т.е. DL-MAP/UL-MAP, для второй системы через информацию, включенную в FCH или DL-MAP, которая декодируется следом за FCH, и затем переходит к этапу 808. На этапе 808 мобильная станция декодирует DL-MAP/UL-MAP для второй системы и переходит к этапу 810. На этапе 810 мобильная станция принимает область пакета данных, указанную посредством DL-MAP или UL-MAP.

Как описано выше, взаимодействие услуг между существующей системой связи и эволюционной системой связи может быть обеспечена, используя структуру кадра согласно настоящему изобретению.

Хотя изобретение показано и описано со ссылкой на некоторые примерные варианты осуществления, специалисту в данной области техники должно быть понятно, что различные изменения по форме и в деталях могут быть выполнены без отклонения от сущности и объема изобретения, определенных в приложенной формуле изобретения.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться для взаимодействия услуг неоднородных систем связи. Технический результат состоит в обеспечении возможности взаимодействия. Для этого система взаимодействия услуг включает в себя первую систему и вторую систему, которая является эволюцией первой системы и может декодировать сигналы управления и сигналы широковещательной передачи, используемые первой системой. Первая и вторая системы предоставляют услуги, используя полосы частот, не перекрывающие друг друга. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Система для взаимодействия услуг между неоднородными системами связи, причем система содержит:
первую систему, обслуживающую первую мобильную станцию; и вторую систему, обслуживающую вторую мобильную станцию, при этом первая и вторая системы предоставляют услуги с использованием кадра, разделенного на область нисходящей линии связи и область восходящей лини связи, причем область нисходящей лини связи разделена по времени на первую область назначения нисходящей линии связи для первой системы и вторую область назначения нисходящей линии связи для второй системы, и при этом область восходящей линии связи разделена по частоте на первую область назначения восходящей линии связи для первой системы и вторую область назначения восходящей линии связи для второй системы.

2. Система по п.1, в которой первая система представляет собой одну из системы связи, основанной на стандарте IEЕЕ 802.16е, широкополосной беспроводной системы связи WiBro и мобильной системы связи WiMax (Глобального взаимодействия для микроволнового доступа), и вторая система представляет собой систему связи, основанную на стандарте IEEE 802.16m.

3. Система по п.1, в которой первая мобильная станция демодулирует и декодирует первое MAP-сообщение нисходящей линии связи и первое MAP-сообщение восходящей линии связи в первой области назначения нисходящей линии связи, принятые от первой системы, для демодулирования и декодирования, таким образом, пакета данных, назначенных ей в первой области назначения нисходящей линии связи, и распознавания первой области назначения восходящей линии связи, и в которой вторая мобильная станция демодулирует и декодирует второе MAP-сообщение нисходящей линии связи и второе MAP-сообщение восходящей линии связи во второй области назначения нисходящей линии связи для второй системы.

4. Система по п.3, в которой вторая мобильная станция демодулирует и декодирует второе MAP-сообщение нисходящей линии связи, чтобы тем самым демодулировать и декодировать пакет данных, назначенный ей во второй области назначения нисходящей линии связи для второй системы.

5. Система по п.3, в которой вторая мобильная станция демодулирует и декодирует второе MAP-сообщение восходящей линии связи, чтобы тем самым распознать пакет данных, назначенный ей во второй области назначения восходящей линии связи для второй системы.

6. Система по п.1, в которой вторая область назначения нисходящей линии связи включает в себя MAP-сообщение нисходящей линии связи и MAP-сообщение восходящей линии связи для второй системы в заранее определенном местоположении.

7. Способ передачи и приема пакета данных в мобильной станции в соответствии с взаимодействием услуг между неоднородными системами связи, включающими в себя первую и вторую системы, причем упомянутая мобильная станция принадлежит второй системе, при этом способ содержит следующие этапы:
демодуляция и декодирование сообщения широковещательной передачи, принятого через область информации широковещательной передачи для второй системы; и демодуляция и декодирование пакета данных нисходящей линии связи в соответствии с демодулированным и декодированным сообщением широковещательной передачи, и передача пакета данных восходящей линии связи через назначенную область пакетов данных восходящей линии связи, при этом первая и вторая системы предоставляют услуги с использованием кадра, разделенного на область нисходящей линии связи и область восходящей линии связи, причем область нисходящей линии связи разделена по времени на первую область назначения нисходящей линии связи для первой системы и вторую область назначения нисходящей линии связи для второй системы, при этом область восходящей линии связи разделена по частоте на первую область назначения восходящей линии связи для первой системы и вторую область назначения восходящей линии связи для второй системы.

8. Способ по п.7, в котором первая система представляет собой одну из системы связи, основанной на стандарте IEЕЕ 802.16е, широкополосной беспроводной системы связи (WiBro) и системы связи WiMax (Глобального взаимодействия для микроволнового доступа), а вторая система представляет собой систему связи, основанную на стандарте IEEE 802.16m.

9. Способ по п.7, в котором сообщение широковещательной передачи содержит информацию назначения ресурсов восходящей и нисходящей линий связи для второй системы.

10. Способ по п.7, в котором сообщение широковещательной передачи содержит второе MAP-сообщение нисходящей линии связи и второе MAP-сообщение восходящей линии связи, которые передаются во второй области назначения нисходящей линии связи для второй системы.

11. Способ по п.10, в котором второе MAP-сообщение нисходящей линии связи указывает пакет данных, назначенный для этого, во второй области назначения нисходящей линии связи для второй системы.

12. Способ по п.10, в котором второе MAP-сообщение восходящей линии связи указывает пакет данных, назначенный для этого, во второй области назначения восходящей линии связи для второй системы.

13. Способ по п.7, в котором вторая область назначения нисходящей линии связи включает в себя MAP-сообщение нисходящей линии связи и MAP-сообщение восходящей линии связи для второй системы в заранее определенном местоположении.