СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДОСТУПА ДЛЯ ЭСТАФЕТНОЙ ПЕРЕДАЧИ ОБСЛУЖИВАНИЯ НА ОСНОВЕ КАНАЛА ПРОИЗВОЛЬНОГО ДОСТУПА Российский патент 2012 года по МПК H04W36/08 H04W36/38 H04W74/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к области связи, в частности к способу и устройству доступа для эстафетной передачи обслуживания мобильного терминала на основе канала произвольного доступа.

Предшествующий уровень техники

Как показано на фиг.1, сотовая система беспроводной связи, в общем, состоит из мобильного терминала, сети беспроводного доступа и базовой сети.

В сотовой системе беспроводной связи мобильный терминал перед связью с сетью должен передавать сообщение произвольного доступа через общий канал восходящей линии связи. Такой общий канал называется каналом произвольного доступа. Основное назначение произвольного доступа состоит в том, чтобы занять ограниченные ресурсы беспроводного канала конкурентным образом, и/или получать синхронную информацию восходящей линии связи. Синхронная информация восходящей линии связи используется мобильным терминалом для определения того, когда следует передать сигнал по восходящей линии так, чтобы сигнал восходящей линии связи попал во временное окно приема сигнала приемника базовой станции (BS).

Каналы сотовой системы беспроводной связи можно различать посредством всех возможных технологий, таких как кодовое разделение каналов, частотное разделение каналов и временное разделение каналов, и минимальная единица в области времени каждого канала представляет собой кадр. Кадр или комбинация кадров для произвольного доступа представляет собой временной слот произвольного доступа, и временные слоты произвольного доступа одного и того же канала определенным образом составляют подканал произвольного доступа. На фиг.2, 3 несущие частоты (FC) и 3 канальных кода (CC) составляют 9 каналов, например, FC 2 и CC 2 составляют канал, и один из каждых 6 кадров в этом канале используется как временной слот произвольного доступа, которые формируют подканал произвольного доступа в этом канале, и промежуток между двумя временными слотами произвольного доступа составляет 5 кадров. Канал, состоящий из FC 1 и CC 1, также выполнен с подканалом произвольного доступа, и, таким образом, в этой соте существуют 2 подканала произвольного доступа.

Сообщение, само по себе, использует очень малую скорость данных, для обеспечения эффективной зоны охвата для исходного сообщения произвольного доступа, другими словами, сообщение имеет ограниченное количество информационных битов. Например, в системе LTE (долговременное развитие) обсуждаемого в настоящее время проекта 3GPP (Проекта партнерства в области слоем связи 3-его поколения) случайный временной слот, состоящий из несинхронных отдельных кадров (длительность: 1 мс), может переносить информацию размером не более чем 10 битов.

Обычно информационные биты сообщения произвольного доступа представлены последовательным номером кодов символов с высокой автокорреляцией. Во время одного временного слота произвольного доступа сеть беспроводного доступа может различать сообщения произвольного доступа, содержащие различные символьные коды, и, таким образом, конфликт происходит только тогда, когда два сообщения произвольного доступа с идентичным кодом символа будут приняты в течение одного временного слота произвольного доступа. Конфликт приводит к тому, сеть беспроводного доступа не будет различать отдельные терминалы, то есть с точки зрения сети беспроводного доступа происходит такой же эффект, как и при поступлении только одного запроса на доступ из одного терминала. В этих обстоятельствах требуется дополнительный механизм разрешения конфликтов между терминалами и сетью беспроводного доступа для обеспечения успешного получения доступа одним из терминалов, в то время как потерпевшие неудачу терминалы снова будут обращаться к беспроводной сети таким конкурентным образом. Иногда конфликт может приводить к неудачному доступу для всех терминалов, участвующих в данном конфликте.

Исходный доступ, начинающийся с режима ожидания, представляет собой одну из причин произвольного доступа, и еще одна важная причина представляет собой доступ для эстафетной передачи обслуживания мобильного терминала между BS.

Во время связи между терминалом и сетью, когда терминал движется среди различных сот, требуется переключать беспроводный канал для того, чтобы обеспечивать связь. Когда целевая сота и исходная сота принадлежат разным BS, один из возможным способов эстафетной передачи обслуживания мобильного терминала состоит в том, что целевая BS предоставляет ресурсы беспроводного канала во время этапа подготовки к эстафетной передаче обслуживания мобильного терминала, и затем информируют терминал о возможности осуществления доступа к беспроводному каналу, выделенному целевой BS, через исходную BS. Такой способ эстафетной передачи обслуживания является очень эффективным для систем на основе выделенного ресурса беспроводного канала, таких как GSM (Глобальная система мобильной связи), но он увеличивает сложность системы и, таким образом, приводит к низкой степени использования ресурса беспроводного канала для систем беспроводной связи на основе совместно используемого канала, таких как LTE; это связано с тем, что BS, выделяющая ресурс, должна знать разницу времени между исходной BS и целевой BS в начале эстафетной передачи обслуживания для того, чтобы информировать терминал о соответствующем времени доступа к целевой BS. Однако очень трудно получить точную разницу времени, и поэтому сеть беспроводного доступа должна использовать сложный механизм получения разницы времени. Кроме того, поскольку время передачи сообщения в сети беспроводного доступа или в беспроводном интерфейсе является неопределенным, для целевой BS очень трудно зарезервировать совместно используемые ресурсы беспроводного канала, слишком раннее резервирование приводит к снижению эффективности использования беспроводного канала, и слишком позднее резервирование приводит к потере времени доступа терминала или вводит дополнительную задержку, и поэтому некоторые избыточные ресурсы беспроводного канала будут зарезервированы для обеспечения успешной эстафетной передачи обслуживания, что приведет к снижению эффективности использования беспроводных ресурсов. Таким образом, обычно используется способ эстафетной передачи обслуживания без резервирования ресурсов беспроводного канала, то есть терминалы получают ресурсы беспроводного канала на целевой BS конкурентным способом с произвольным доступом. В ходе развития технологии сотовой системы беспроводной связи время для такой процедуры произвольного доступа очень мало, например, оно занимает приблизительно 20 мс в системе LTE.

Когда терминал, осуществляющий связь, движется по сотам, необходимо использовать средство, такое как эстафетная передача обслуживания, для поддержания непрерывности связи. Обычно каналы, за исключением общих каналов, используют механизм совместного использования канала, и беспроводные ресурсы восходящей и нисходящей линий связи планируются сетью беспроводного доступа.

Задержка для терминала при доступе к сети беспроводного доступа через произвольный доступ является очень важной по любой причине доступа. Однако к задержке доступа при эстафетной передаче обслуживания, то есть к задержке из-за прерывания вследствие эстафетной передачи обслуживания, предъявляют более строгие требования со стороны сотовой системы беспроводной связи. Когда терминал движется по сотам, самая главная и непосредственная причина для осуществления эстафетной передачи обслуживания состоит в том, что сила сигнала исходной соты понижается до такой опасной степени, что качество связи терминала ухудшается, и при этом даже возникают такие явления, как разъединение и прерывание вызова, если беспроводный канал не будет переключен на соту с лучшим качеством сигнала. Для терминала существует очевидное различие между вводом в состояние "ожидания" или в неактивное состояние и вводом в состояние активного обслуживания с одинаковым временем задержки, и терминал является более чувствительным к последнему. Во время процедуры произвольного доступа задержка, в основном, возникает из-за описанного выше "конфликта", поскольку конфликт приводит к тому, что только один терминал может осуществлять доступ к беспроводной сети, или даже все терминалы не способны осуществлять доступ, и даже если не сумевшие получить доступ терминалы смогут успешно повторно осуществить доступ, это приводит к большей задержке. Необходимо обеспечить способ для уменьшения вероятности конфликта во время процедуры доступа при эстафетной передаче обслуживания для терминала на основе значимости доступа при эстафетной передаче обслуживания.

Таким образом, существует потребность в решении задачи доступа для эстафетной передачи обслуживания для сотовой системы беспроводной связи для решения одной из упомянутых выше проблем.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение направлено на предоставление способа и устройства для доступа при эстафетной передаче обслуживания на основе канала произвольного доступа для решения задачи отсутствия возможности выделения значимости доступа при эстафетной передаче обслуживания в предшествующем уровне техники.

В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения предусмотрен способ доступа для эстафетной передачи обслуживания на основе канала произвольного доступа, для доступа для эстафетной передачи обслуживания мобильного терминала в сотовой системе мобильной связи, содержащий следующие этапы: Этап a), на котором передают сообщение - запрос эстафетной передачи обслуживания в целевую BS из исходной BS, причем данное сообщение - запрос эстафетной передачи обслуживания используют для запроса переключения мобильного терминала, обслуживаемого исходной BS, в целевую BS; Этап b), на котором передают сообщение - ответ на запрос эстафетной передачи обслуживания в исходную BS из целевой BS, затем из исходной BS пересылают команду эстафетной передачи обслуживания с содержимым сообщения - ответа на запрос эстафетной передачи обслуживания в мобильный терминал, при этом в сообщении команды эстафетной передачи обслуживания содержатся последовательный номер зарезервированного символьного кода, выделенного целевой базовой станцией (BS) для мобильного терминала, и подканал произвольного доступа, в котором размещен этот зарезервированный символьный код, и зарезервированный символьный код представляет собой часть символьных кодов произвольного доступа, заранее зарезервированных для мобильного терминала, осуществляющего доступ для эстафетной передачи обслуживания; c) после приема сообщения команды эстафетной передачи обслуживания мобильным терминалом, посредством мобильного терминала определяют, что сообщение команды эстафетной передачи обслуживания включает в себя последовательный номер зарезервированного символьного кода, и затем выбирают зарезервированный символьный код и подканал произвольного доступа, в котором размещен этот зарезервированный символьный код; и d) посредством целевой BS и мобильного терминала инициируют процедуру доступа для эстафетной передачи обслуживания по подканалу произвольного доступа.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предусмотрено устройство доступа для эстафетной передачи обслуживания на основе канала произвольного доступа, для доступа для эстафетной передачи обслуживания мобильного терминала в сотовой системе мобильной связи, которое содержит модуль запроса эстафетной передачи обслуживания, используемый для предписания исходной BS передавать сообщение - запрос эстафетной передачи обслуживания в целевую BS для запроса переключения мобильного терминала, обслуживаемого исходной BS, на целевую BS; модуль ответа на запрос эстафетной передачи обслуживания, используемый для предписания целевой BS передавать сообщение - ответ на запрос эстафетной передачи обслуживания, в исходную BS, и исходную BS передавать в мобильный терминал содержимое сообщения - ответа на запрос эстафетной передачи обслуживания, содержащимся в команде эстафетной передачи обслуживания, при этом в сообщении эстафетной передачи обслуживания содержатся последовательный номер зарезервированного символьного кода, выделенного целевой базовой станцией (BS) для мобильного терминала, и подканал произвольного доступа, в котором размещен зарезервированный символьный код, и зарезервированный символьный код представляет собой часть кодов символов произвольного доступа, заранее зарезервированных для мобильного терминала, осуществляющего доступ для эстафетной передачи обслуживания; модуль выбора подканала, используемый для предписания мобильному терминалу определять, что сообщение команды эстафетной передачи обслуживания включает в себя последовательный номер зарезервированного символьного кода, и затем выбирать зарезервированный код символа и подканал произвольного доступа, в котором размещен зарезервированный символьный код, после приема сообщения команды эстафетной передачи обслуживания; модуль доступа для эстафетной передачи обслуживания, используемый для предписания целевой BS и мобильным терминалу инициировать процедуру доступа для эстафетной передачи обслуживания по подканалу произвольного доступа.

Настоящее изобретение, благодаря использованию описанного выше технического решения, позволяет реализовать следующие технологические эффекты.

Способ в соответствии с настоящим изобретением может предотвратить инициирование терминалом, запрашивающим доступ для эстафетной передачи обслуживания, в любой момент времени в беспроводном интерфейсе того же сообщения доступа для эстафетной передачи обслуживания в том же временном слоте, того же подканала произвольного доступа, после выделения для него символьного кода, и, таким образом, можно устранить возможные конфликты между сообщениям доступа для эстафетной передачи обслуживания, и также можно исключить неопределенность, которая возникает, когда сообщение доступа для эстафетной передачи обслуживания подтверждает идентичность терминала на стороне сети беспроводного доступа.

Другие характеристики и преимущества настоящего изобретения будут описаны в следующем описании и будут очевидны, частично, из описания и вариантов воплощения настоящего изобретения. Эти цели и другие преимущества могут быть реализованы и получены с использованием структуры описания, формулы изобретения и чертежей.

Перечень чертежей

Чертежи в описании обеспечивают дополнительное понимание настоящего изобретения и составляют часть заявки. Примерные варианты воплощения настоящего изобретения и его пояснения приведены ниже только в качестве иллюстрации и, таким образом, не являются ограничением настоящего изобретения, при этом:

на фиг.1 показан вид структуры сотовой беспроводной системы связи;

на фиг.2 схематично показан вид подканала произвольного доступа и временного слота;

на фиг.3 показана блок-схема последовательности операций процедуры эстафетной передачи обслуживания в сотовой системе беспроводной связи с использованием зарезервированного символьного кода, в соответствии с одним вариантом воплощения настоящего изобретения;

на фиг.4 схематично показан вид структуры системы LTE;

на фиг.5 схематично показан вид подканала произвольного доступа и временного слота системы LTE;

на фиг.6 показана блок-схема последовательности операций процедуры эстафетной передачи обслуживания системы LTE с использованием зарезервированного символьного кода в соответствии с одним вариантом воплощения настоящего изобретения;

на фиг.7 показана блок-схема последовательности операций способа доступа для эстафетной передачи обслуживания на основе канала произвольного доступа в соответствии с вариантами воплощения настоящего изобретения;

на фиг.8 показана блок-схема устройства доступа для эстафетной передачи обслуживания на основе канала произвольного доступа в соответствии с вариантами воплощения настоящего изобретения; и

на фиг.9 схематично показан вид резервирования символьного кода в соответствии с одним вариантом воплощения настоящего изобретения.

Подробное описание изобретения

Настоящее изобретение будет подробно описано ниже в связи с вариантами воплощения настоящего изобретения, и будет сделана ссылка на чертежи.

Настоящее изобретение предусматривает способ и устройство доступа для эстафетной передачи обслуживания на основе канала произвольного доступа.

На фиг.7 показана блок-схема последовательности операций способа доступа эстафетной передачи обслуживания на основе канала произвольного доступа в соответствии с настоящим изобретением, и процедура содержит следующие этапы:

Этап 702, исходная BS передает сообщение - запрос эстафетной передачи обслуживания в целевую BS, запрашивая переключение мобильного терминала, обслуживаемого исходной BS, в целевую BS;

Этап 704, целевая BS передает сообщение - ответ на запрос эстафетной передачи обслуживания в исходную BS, и последняя переправляет содержимое сообщения - ответа на запрос эстафетной передачи обслуживания, содержащимся в команде эстафетной передачи обслуживания, в мобильный терминал, при этом сообщение команды эстафетной передачи обслуживания содержит последовательный номер зарезервированного символьного кода, выделенного для мобильного терминала целевой базовой станцией, и подканал произвольного доступа, в котором расположен зарезервированный символьный код, и зарезервированный символьный код представляет собой часть символьных кодов произвольного доступа, заранее зарезервированных для мобильного терминала, осуществляющего доступ для эстафетной передачи обслуживания;

Этап 706, после приема сообщения - команды эстафетной передачи обслуживания, мобильный терминал определяет, что сообщение команда эстафетной передачи обслуживания включает в себя последовательный номер зарезервированного символьного кода, и затем выбирает зарезервированный символьный код и подканал произвольного доступа, в котором расположен зарезервированный символьный код; и

Этап 708, целевая BS и мобильный терминал инициируют процедуру доступа для эстафетной передачи обслуживания по подканалу произвольного доступа.

В качестве альтернативы Этап 704 содержит следующий этап: сообщение команды эстафетной передачи обслуживания содержит временный идентификационный (ID) номер, выделенный для мобильного терминала исходной базовой станцией, и при этом существует взаимно-однозначное соответствие между временным идентификационным номером, зарезервированным кодом символа и подканалом произвольного доступа, в котором размещен зарезервированный символьный код.

В качестве альтернативы Этап 706 содержит следующий этап: мобильному терминалу предписывают использовать зарезервированный символьный код для передачи сообщения произвольного доступа по подканалу произвольного доступа.

В качестве альтернативы Этап 708 содержит следующий этап: целевая BS определяет, что мобильный терминал инициирует доступ для эстафетной передачи обслуживания на основе зарезервированного символьного кода и определяет временный идентификационный номер на основе зарезервированного символьного кода и подканала произвольного доступа, затем целевая BS отдельно передает сообщение - ответ на сообщение доступа для эстафетной передачи обслуживания в мобильный терминал в соответствии с временным идентификационным номером.

В качестве альтернативы сообщение - ответ на запрос доступа для эстафетной передачи обслуживания передают по логическому выделенному каналу нисходящей линии связи или передают по логическому выделенному каналу, используя технологию гибридного автоматического запроса на повторную передачу данных.

В качестве альтернативы Этап 708 также содержит следующий этап: мобильный терминал передает сообщение окончания эстафетной передачи обслуживания, после приема сообщения - ответа на запрос доступа для эстафетной передачи обслуживания.

На фиг.8 показана блок-схема устройства 800 доступа для эстафетной передачи обслуживания на основе канала произвольного доступа в соответствии с настоящим изобретением. Устройство 800 доступа для эстафетной передачи обслуживания содержит:

модуль 802 запроса эстафетной передачи обслуживания, который предписывает исходной BS передавать сообщение - запрос эстафетной передачи обслуживания в целевую BS для запроса переключения мобильного терминала, обслуживаемого целевой BS, в целевую BS;

модуль 804 ответа на запрос эстафетной передачи обслуживания, который предписывает целевой BS передавать сообщение - ответ на запрос эстафетной передачи обслуживания в исходную BS, и исходная BS пересылает в мобильный терминал содержимое сообщение - ответа на запрос эстафетной передачи обслуживания, содержащимся в команде эстафетной передачи обслуживания, при этом сообщение команды эстафетной передачи обслуживания содержит последовательный номер зарезервированного символьного кода, выделенного мобильному терминалу целевой базовой станцией, и подканал произвольного доступа, в котором размещен зарезервированный символьный код, и зарезервированный символьный код представляет собой часть кодов символов произвольного доступа, заранее зарезервированных для мобильного терминала, выполняющего доступ для эстафетной передачи обслуживания;

модуль 806 выбора подканала, который предписывает мобильному терминалу определять, что сообщение команды эстафетной передачи обслуживания включает в себя последовательный номер зарезервированного символьного кода, после приема сообщения команды эстафетной передачи обслуживания, и выбирать зарезервированный символьный код и подканал произвольного доступа, в котором размещен зарезервированный символьный код; и

модуль 808 доступа для эстафетной передачи обслуживания, который предписывает целевой BS и мобильному терминалу инициировать процедуру доступа для эстафетной передачи обслуживания по подканалу произвольного доступа.

В качестве альтернативы модуль 804 ответа на эстафетной передачи обслуживания используют для предписания целевой BS, добавлять временный ID номер, выделенный для мобильного терминала, в сообщение команды эстафетной передачи обслуживания, и при этом существует взаимно-однозначное соответствие между временным ID номером, зарезервированным кодом символа и подканалом произвольного доступа, в котором размещен зарезервированный символьный код.

В качестве альтернативы модуль 806 выбора подканала используется для предписания мобильному терминалу указывать, что зарезервированный символьный код используется для передачи сообщения произвольного доступа по подканалу произвольного доступа.

В качестве альтернативы модуль 808 доступа для эстафетной передачи обслуживания используется для предписания целевой BS определять, что мобильный терминал инициирует доступ для эстафетной передачи обслуживания, на основе зарезервированного символьного кода, и определять временный ID номер на основе зарезервированного символьного кода и подканала произвольного доступа, и затем отдельно передавать в мобильный терминал сообщение - ответ на сообщение доступа для эстафетной передачи обслуживания в соответствии временным ID номером.

В качестве альтернативы модуль 808 доступа для эстафетной передачи обслуживания обеспечивает передачу сообщения - ответа на сообщение доступа для эстафетной передачи обслуживания по логическому выделенному каналу нисходящей линии связи, или передачу по логическому выделенному каналу, используя технологию гибридного автоматического запроса на повторную передачу данных.

В качестве альтернативы модуль 808 доступа для эстафетной передачи обслуживания также используется для предписания мобильному терминалу передавать сообщение окончания эстафетной передачи обслуживания после приема сообщения - ответа на сообщение доступа для эстафетной передачи обслуживания.

Далее будут подробно описаны варианты воплощения в соответствии с настоящим изобретением.

Сеть беспроводного доступа сотовой системы мобильной связи в соответствии с настоящим изобретением использует следующие способы для различения доступа для эстафетной передачи обслуживания и другого произвольного доступа:

1, зарезервированный символьный код составляет часть кодов символов произвольного доступа, заранее зарезервированных для эстафетной передачи обслуживания, выполняющего доступ для передачи обслуживания; и

2, символьный код сам по себе, содержащийся в сообщении произвольного доступа, представляет зашифрованным образом причину доступа, то есть если символьный код, содержащийся в некотором сообщении произвольного доступа, представляет собой зарезервированный символьный код, тогда причина доступа представляет собой доступ для эстафетной передачи обслуживания.

Если существует множество подканалов произвольного доступа в соте, тогда символьный код может быть зарезервирован по этому множеству подканалов произвольного доступа. Подканал произвольного доступа, в котором размещен зарезервированный символьный код, должен быть указан, когда зарезервированный символьный код выделяют для некоторого терминала доступа, для предотвращения доступа со стороны мобильных терминалов, которым выделен идентичный зарезервированный символьный код, по одному и тому же подканалу произвольного доступа, или в противном случае произойдет конфликт. Информация о коде символа, зарезервированном по одному или более подканалам произвольного доступа, называется зарезервированной информацией символьного кода.

Как показано на фиг.9, часть А означает, что все причины произвольного доступа одного подканала произвольного доступа в соте совместно используют все из символьных кодов, и вероятность конфликта терминалов соответствует правилу ALOHA в отношении временных слотов. Предположим, что поступление произвольного доступа удовлетворяет закону Пуассона, тогда вероятность конфликта для терминала, инициирующего произвольный доступ, выражается следующим уравнением с точки зрения этого терминала:

P _s = 1-e ^-G,

где P_s представляет собой вероятность конфликта в случае произвольного доступа терминала;

G представляет собой среднее количество запросов произвольного доступа, которые могут быть приняты при каждой возможности произвольного доступа.

Одна возможность произвольного доступа представляет собой возможность того, что при использовании одного символьного кода будет инициирована одна процедура произвольного доступа во время одного временного слота произвольного доступа, и количество возможностей произвольного доступа в соте за 1 секунду может быть выражено следующим уравнением:

N _ro =N _f * 1000/T*N _S ,

где N_ro представляет собой количество возможностей произвольного доступа;

N_f представляет собой количество подканалов произвольного доступа ячейки;

T представляет собой временной интервал между временными слотами произвольного доступа, и единица измерения T представляет собой мс; и

N_S представляет собой общее количество символьных кодов в одном временном слоте произвольного доступа.

Как показано на фиг.9, часть B означает, что часть символьных кодов зарезервирована в качестве зарезервированного символьного кода. На фиг.9 также можно видеть, что также различают одинаковые пропорции произвольных доступа, фактически, доступа для эстафетной передачи обслуживания. Эти доступы для эстафетной передачи обслуживания совместно используют весь зарезервированный символьный код, в то время как другие произвольные доступы совместно используют остальной не зарезервированный символьный код. Ввиду того, что количество N_f произвольных доступов и количество N_s символьных кодов одной пропорции разделены, количество G потенциально принимаемых произвольных доступов при каждой остальной возможности произвольного доступа остается таким же, как и до разделения, и, таким образом, вероятность конфликта остальных произвольных доступов поддерживается без изменения в соответствии с теорией ALOHA в отношении временных слотов.

Для доступа для эстафетной передачи обслуживания, поскольку зарезервированный символьный код выделяется сетью беспроводного доступа, в результате определенного управления можно гарантировать отсутствие конфликтов среди терминалов, осуществляющих доступ для эстафетной передачи обслуживания.

На фиг.3 показана блок-схема последовательности операций эстафетной передачи обслуживания, представляющая, что сотовая система мобильной связи выделяет зарезервированный символьный код для доступа для эстафетной передачи обслуживания, и процесс эстафетной передачи обслуживания содержит:

Этап 302, терминал передает отчет об измерениях в обслуживающую его исходную BS, который содержит информацию об измерениях в отношении соседних сот. После анализа этого отчета об измерениях, переданного терминалом, исходная BS определяет, следует ли исключить терминал из своей области обслуживания в связи с сконфигурированной информацией управления беспроводными ресурсами, и затем выбирает одну целевую BS для эстафетной передачи обслуживания, если будет принято решение на переключение;

Этап 304, исходная BS передает сообщение - запрос эстафетной передачи обслуживания в целевую BS, и это сообщение - запрос содержит контекст терминала, сохраненный в исходной BS источника;

Этап 306, после сохранения контекста, целевая BS выделяет временный ID номер и зарезервированный символьный код для терминала. Последовательный номер выделенного зарезервированного символьного кода и информация о подканале произвольного доступа, в котором содержится этот символьный код, будут содержаться в сообщении - ответе на запрос эстафетной передачи обслуживания, передаваемом в исходную BS, и при этом сохраняется взаимно-однозначное соответствие между упомянутыми информацией и временным ID номером, выделенным для терминала;

Этап 308, исходная BS источника передает сообщение команды эстафетной передачи обслуживания в терминал через беспроводный интерфейс, и последовательный номер выделенного зарезервированного символьного кода, информация о подканале произвольного доступа, в котором размещен этот символьный код, и временный номер ID терминала содержатся в данном сообщении команды эстафетной передачи обслуживания;

Этап 310, после приема сообщения команды эстафетной передачи обслуживания терминал передает сообщение произвольного доступа по подканалу произвольного доступа, заданному в сообщении, и в сообщении произвольного доступа используется заданный зарезервированный символьный код;

Этап 312, после приема сообщения произвольного доступа целевая BS подтверждает, что это есть доступ для эстафетной передачи обслуживания без конфликта, в случае, когда символьный код, используемый в упомянутом сообщении, будет определен как зарезервированный символьный код. Затем целевая BS определяет ID терминала на основе последовательного номера этого символьного кода и информации о подканале произвольного доступа, по которому принимается сообщение произвольного доступа. И затем целевая BS передает обратно в терминал в качестве обратной связи информацию, такую как синхронная информация восходящей линии связи и информация ресурсов беспроводных каналов восходящей линии связи, через сообщение - ответ на сообщение доступа для эстафетной передачи обслуживания; и

Этап 314, после приема сообщения - ответа на сообщение доступа для эстафетной передачи обслуживания, терминал передает сообщение окончания эстафетной передачи обслуживания.

Система LTE, описанная выше, в данной области представляет собой типичную сотовую систему беспроводной связи. Как показано на фиг.4, система состоит из терминалов, станций BS и базовой сети, таким образом, что наличие логического или даже физического соединения между станциями BS зависит от требований к управлению мобильностью сети. Все из станций BS соединены с базовой сетью, и все станции BS, соединенные с базовой сетью, составляют сеть беспроводного доступа, причем управление ее беспроводными ресурсами восходящей/нисходящей линий связи основано на идее совместного использования канала и планируется станциями BS.

В системе LTE каналы сконфигурированы в области частот, и, как показано на фиг.5, 4, полосы частот формируют 4 канала. Кадр для произвольного доступа по каналу называется временным слотом произвольного доступа, и в канале, временные слоты произвольного доступа с фиксированными интервалами формируют подканал произвольного доступа. Во время изначального доступа синхронизации восходящей линии связи, запроса ресурсов восходящей линии связи или эстафетной передачи обслуживания между станциями BS терминал передает сообщение произвольного доступа по подканалу произвольного доступа восходящей линии связи, и информационный бит, загруженный в этом сообщении, выражен последовательным номером символьного кода с высокой автокорреляцией.

Первый вариант воплощения

В системе LTE существуют 2 подканала произвольного доступа с интервалом между временными слотами в 10 мс в соте, и имеется 64 символьных кода в одном временном слоте (то есть представляющие 6 информационных битов), и тогда имеется 2×100×64, то есть 12800 возможностей произвольного доступа в течение 1 секунды.

В системе LTE требуется 50 мс, чтобы закончить одну эстафетную передачу обслуживания, то есть от выделения зарезервированного символьного кода до переключения терминала на целевую BS.

Соотношение доступа для эстафетной передачи обслуживания в ячейке составляет 37,5%, и количество зарезервированных кодов символов равно 24.

Имеется 3000 терминалов в соте в состоянии загруженности, и 32 произвольных доступа инициируются в течение одной секунды, из которых 12 представляют собой запросы доступа для эстафетной передачи обслуживания. Предположим, что закон поступления запросов произвольного доступа удовлетворяет распределению Пуассона: если не зарезервирован ни один символьный код, тогда с точки зрения терминалов вероятность конфликта равна 0,25%, в случае, когда все терминалы выполняют произвольный доступ, включая терминалы, в отношении которых осуществляется эстафетная передача обслуживания. Если зарезервированы 24 символьных кода, существуют 20 запросов произвольного доступа в одну секунду, которые совместно используют 40 символьных кодов, и вероятность конфликта все еще равна 0,25%; в то время как 12 запросов доступа на эстафетную передачу обслуживания могут использовать 24 зарезервированных символьных кодов, таким образом, что конфликта не происходит, то есть вероятность конфликта равна 0%.

Второй вариант воплощения

В данном варианте воплощения имеется 2 подканала произвольного доступа в соте 1 целевой BS, и в каждом подканале имеется 64 символьных кода, среди которых символьные коды №40-63 зарезервированы для эстафетной передачи обслуживания.

Как показано на фиг.6, процедура эстафетной передачи обслуживания для зарезервированного символьного кода содержит следующие этапы:

Этап 602, на основе информации управления измерениями, переданной BS, терминал A выполняет измерения в отношении соседних сот и передает результат измерений в обслуживающую BS, то есть в исходную BS, посредством отчета об измерениях;

Этап 604, исходная BS принимает решение переключить терминал А на соту 1 целевой BS и передает сообщение - запрос эстафетной передачи обслуживания в целевую BS, и в этом сообщении содержится информация контекста терминала, сохраненная на исходной BS;

Этап 606, целевая BS выделяет 16-битный временный ID номер со значением ox6382 и зарезервированный символьный код с последовательным номером 45 первого подканала произвольного доступа соты 1 для терминала A и устанавливает взаимно-однозначное соответствие между временным ID номером, выделенным зарезервированным символьным кодом, и подканалом произвольного доступа, в котором расположен этот зарезервированный символьный код. После этого целевая BS передает сообщение - ответ на запрос эстафетной передачи обслуживания, содержащее временный ID номер терминала A, последовательный номер 45 символьного кода и информацию первого подканала произвольного доступа;

Этап 608, исходная BS передает в терминал А временный ID номер, последовательный номер символьного кода, информацию первого подканала произвольного доступа соты 1, содержащиеся в сообщении - ответе на запрос эстафетной передачи обслуживания, и другую описательную информацию, относящуюся к целевой BS, через беспроводной интерфейс посредством команды эстафетной передачи обслуживания;

Этап 610, после приема сообщения команды эстафетной передачи обслуживания терминал A передает сообщение произвольного доступа по первому подканалу произвольного доступа соты 1 целевой BS, и символьный код с последовательным номером 45 внедрен в это сообщение;

Этап 612, на основе последовательного номера принятого символьного кода целевая BS определяет, что терминал обрабатывает доступ для эстафетной передачи обслуживания, затем на основе последовательного номера 45 символьного кода и информации о первом подканале произвольного доступа, в котором размещен этот символьный код, терминал может быть сопоставлен с терминалом А с временным ID номером ox6382. Затем целевая BS передает сообщение - ответ на сообщение доступа для эстафетной передачи обслуживания в терминал А по логическому выделенному каналу, и в этом сообщении содержится информация синхронизации и информация ресурсов каналов восходящей линии связи и т.д. Для повышения надежности передачи информации можно использовать технологию HARQ (гибридного автоматического запроса на повторную передачу данных); и

Этап 614, после прима информации ответа на сообщение доступа для эстафетной передачи обслуживания терминал A передает сообщение эстафетной передачи обслуживания.

Очевидно, что настоящее изобретение позволяет реализовать следующие технологические эффекты на основе приведенного выше описания.

Способ в соответствии с настоящим изобретением может предотвратить инициирование терминалом, запрашивающим доступ для эстафетной передачи обслуживания, в любой момент времени в беспроводном интерфейсе, такого же сообщения запроса доступа для эстафетной передачи обслуживания в том же временном слоте того же подканала произвольного доступа в случае, когда ему выделен символьный код, и, таким образом, можно устранить возможные конфликты среди сообщений доступа для эстафетной передачи обслуживания, и также может быть исключена неопределенность, которая возникает, когда сообщение доступа для эстафетной передачи обслуживания подтверждает идентичность терминала на стороне беспроводной сети доступа.

Очевидно, что для специалиста в данной области техники будет понятно, что различные модули и этапы, описанные выше, могут быть реализованы с использованием вычислительных устройств общего назначения и могут быть интегрированы в одно отдельное вычислительное устройство или могут быть распределены в сети, состоящей из множества вычислительных устройств, и в качестве альтернативы, различные модули и этапы, описанные выше, могут быть реализованы посредством программных кодов, исполняемых вычислительными устройствами, и, таким образом, эти программные коды могут быть сохранены в запоминающих устройствах для исполнения вычислительными устройствами, или различные модули и этапы, описанные выше, могут быть выполнены в виде отдельных модулей на основе интегральных микросхем, или из множества модулей или этапов может быть сформирован один модуль - интегральная микросхема. Поэтому настоящее изобретение не ограничивается какой-либо конкретной комбинацией аппаратных или программных средств. Следует понимать, что изменения вариантов воплощения очевидны для специалиста в данной области техники, и они не выходят за пределы объема и сущности настоящего изобретения.

Приведенные выше описания представляют только предпочтительные варианты воплощения настоящего изобретения, которые не используются для ограничения настоящего изобретения. Для специалиста в данной области техники очевидно, что настоящее изобретение может быть выполнено с различными изменениями и вариациями. Любые изменения, эквивалентные замены, улучшения и т.д. в пределах сущности и принципов настоящего изобретения все включены в объем настоящего изобретения.

Изобретение относится к технике сотовой мобильной связи. Предложены способ и система доступа для эстафетной передачи обслуживания на основе канала произвольного доступа. Из исходной базовой станции (BS) в мобильный терминал пересылают команду эстафетной передачи обслуживания с содержимым ответа на запрос эстафетной передачи обслуживания, полученным от целевой BS. Сообщение команды эстафетной передачи обслуживания содержит последовательный номер зарезервированного символьного кода, выделенного целевой BS для мобильного терминала, и информацию подканала произвольного доступа, который используется для передачи сообщения произвольного доступа с упомянутым зарезервированным символьным кодом. Зарезервированный символьный код представляет собой один из символьных кодов подканала произвольного доступа, заранее зарезервированных для мобильного терминала. Мобильный терминал выбирает зарезервированный символьный код и подканал произвольного доступа, в котором размещается этот зарезервированный символьный код, и инициирует процедуру доступа для эстафетной передачи обслуживания к целевой BS по подканалу произвольного доступа. Техническим результатом является отсутствие конфликтов среди терминалов, осуществляющих доступ для эстафетной передачи обслуживания. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Способ доступа для эстафетной передачи обслуживания на основе канала произвольного доступа в сотовой системе мобильной связи, содержащий следующие этапы:
этап а, на котором передают сообщение запроса эстафетной передачи обслуживания в целевую базовую станцию (BS) из исходной BS, причем сообщение запроса эстафетной передачи обслуживания используется для запроса переключения мобильного терминала, обслуживаемого исходной BS, на целевую BS;
этап b, на котором передают сообщение ответа на запрос эстафетной передачи обслуживания в исходную BS из целевой BS, затем из исходной BS в мобильный терминал пересылают команду эстафетной передачи обслуживания с содержимым сообщения ответа на запрос эстафетной передачи обслуживания, при этом в сообщении команды эстафетной передачи обслуживания содержатся последовательный номер зарезервированного символьного кода, выделенного целевой базовой станцией для мобильного терминала, и информация подканала произвольного доступа, который используется для передачи сообщения произвольного доступа с упомянутым зарезервированным символьным кодом, причем зарезервированный символьный код представляет собой один из символьных кодов подканала произвольного доступа, заранее зарезервированных для мобильного терминала, осуществляющего доступ для эстафетной передачи обслуживания;
этап с, на котором после приема сообщения команды эстафетной передачи обслуживания мобильным терминалом, посредством мобильного терминала определяют, что сообщение команды эстафетной передачи обслуживания включает в себя последовательный номер зарезервированного символьного кода, и затем выбирают зарезервированный символьный код и подканал произвольного доступа, в котором размещается этот зарезервированный символьный код; и
этап d, на котором посредством целевой BS и мобильного терминала инициируют процедуру доступа для эстафетной передачи обслуживания по подканалу произвольного доступа.

2. Способ доступа для эстафетной передачи обслуживания по п.1, в котором этап b содержит этап, на котором посредством целевой BS размещают временный идентификационный (ID) номер, выделенный мобильному терминалу, в сообщении команды эстафетной передачи обслуживания, при этом существует взаимно-однозначное соответствие между временным ID номером, зарезервированным символьным кодом и информацией подканала произвольного доступа, который используется для передачи сообщения произвольного доступа с упомянутым зарезервированным символьным кодом.

3. Способ доступа для эстафетной передачи обслуживания по п.1, в котором этап с содержит этап, на котором посредством мобильного терминала предписывают передать сообщение произвольного доступа с зарезервированным символьным кодом по подканалу произвольного доступа.

4. Способ доступа для эстафетной передачи обслуживания по п.3, в котором этап d содержит этап, на котором посредством целевой BS определяют, что мобильный терминал инициирует доступ для эстафетной передачи обслуживания на основе зарезервированного символьного кода, определяют временный ID номер на основе зарезервированного символьного кода и подканал произвольного доступа, и затем отдельно передают сообщение ответа на сообщение доступа для эстафетной передачи обслуживания в мобильный терминал, соответствующий этому временному ID номеру.

5. Способ доступа для эстафетной передачи обслуживания по п.4, в котором сообщение ответа на сообщение доступа для эстафетной передачи обслуживания передают по логическому выделенному каналу нисходящей линии связи, или передают по логическому выделенному каналу, используя технологию гибридного автоматического запроса на повторную передачу данных.

6. Способ доступа для эстафетной передачи обслуживания по п.4, в котором упомянутый этап d содержит этап, на котором посредством мобильного терминала передают сообщение окончания эстафетной передачи обслуживания после приема упомянутого сообщения ответа на сообщение доступа для эстафетной передачи обслуживания.

7. Система доступа для эстафетной передачи обслуживания на основе канала произвольного доступа в сотовой системе мобильной связи, содержащая:
модуль запроса эстафетной передачи обслуживания, используемый для предписания исходной BS передавать сообщение запроса эстафетной передачи обслуживания в целевую BS для запроса переключения мобильного терминала, обслуживаемого исходной BS, на целевую BS;
модуль ответа на запрос эстафетной передачи обслуживания, используемый для предписания целевой BS передавать сообщение ответа на запрос эстафетной передачи обслуживания в исходную BS и исходной BS передавать содержимое сообщения ответа на запрос эстафетной передачи обслуживания, содержащееся в команде эстафетной передачи обслуживания, в мобильный терминал, при этом в сообщении команды эстафетной передачи обслуживания содержится последовательный номер зарезервированного символьного кода, выделенного целевой базовой станцией для мобильного терминала, и информация подканала произвольного доступа, который используется для передачи сообщения произвольного доступа с зарезервированным символьным кодом, причем зарезервированный символьный код представляет собой один из символьных кодов подканала произвольного доступа, заранее зарезервированных для мобильного терминала, осуществляющего доступ для эстафетной передачи обслуживания;
модуль выбора подканала, используемый для предписания мобильному терминалу определять, что сообщение команды эстафетной передачи обслуживания включает в себя последовательный номер зарезервированного символьного кода, и затем выбирать зарезервированный символьный код и подканал произвольного доступа, в котором размещается этот зарезервированный символьный код, после приема сообщения команды эстафетной передачи обслуживания; и
модуль доступа для эстафетной передачи обслуживания, используемый для предписания целевой BS и мобильному терминалу инициировать процедуру доступа для эстафетной передачи обслуживания по подканалу произвольного доступа.

8. Система доступа для эстафетной передачи обслуживания по п.7, в которой модуль доступа для эстафетной передачи обслуживания используется для обеспечения передачи сообщения ответа на сообщение доступа для эстафетной передачи обслуживания по логическому выделенному каналу нисходящей линии связи или передачи по логическому выделенному каналу, используя технологию гибридного автоматического запроса на повторную передачу данных.