СПОСОБЫ И СИСТЕМЫ ДЛЯ ФОНОВОГО СКАНИРОВАНИЯ В МОБИЛЬНЫХ СТАНЦИЯХ OFDMA Российский патент 2013 года по МПК H04B1/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Конкретные варианты осуществления настоящего раскрытия сущности, в общем, относятся к беспроводной связи, а более конкретно к фоновому сканированию базовых станций посредством устройства мобильной связи.

Уровень техники

Системы беспроводной связи OFDM и OFDMA согласно IEEE 802.16 используют сеть базовых станций, чтобы обмениваться данными с беспроводными устройствами (т.е. мобильными станциями), зарегистрированными для услуг в системах на основе ортогональности частот нескольких поднесущих, и могут быть реализованы так, чтобы достигать определенного числа технических преимуществ для широкополосной беспроводной связи, к примеру, противостояния затуханию при многолучевом распространении и помехам. Каждая базовая станция (BS) выдает и принимает радиочастотные (RF) сигналы, которые передают данные в и из мобильных станций (MS). Такой RF-сигнал от BS включает в себя нагрузку по передаче служебной информации, в дополнение к нагрузке по передаче данных (речи и других данных), для различных функций управления связью. Каждая MS обрабатывает информацию в нагрузке по передаче служебной информации каждого принимаемого сигнала до обработки данных.

Согласно текущим версиям стандарта IEEE 802.16 для OFDMA-систем, каждый субкадр нисходящей линии связи от базовой станции включает в себя преамбулу и заголовок управления кадром (FCH) после преамбулы как часть нагрузки по передаче служебной информации. Преамбула включает в себя информацию для поиска соты и сектора соты в рамках соты и для синхронизации мобильной станции во времени и по частоте с принимаемым сигналом нисходящей линии связи. Часть FCH субкадра нисходящей линии связи включает в себя информацию о формате передачи по нисходящей линии связи (к примеру, протокол доступа к среде нисходящей линии связи, или DL MAP) и управляющую информацию для приема данных по нисходящей линии связи (к примеру, выделение поднесущих в текущем кадре нисходящей линии связи). Следовательно, приемное устройство, такое как MS, сначала декодирует FCH, чтобы определять позицию DL MAP, декодирует DL MAP соответствующей позиции и затем извлекает данные.

Если качество связи опускается ниже определенного порогового значения, MS может начинать сканирование на предмет другой BS, чтобы выполнять передачу обслуживания (HO). Тем не менее, согласно стандарту 802.16e, MS должна прекращать передачу и прием данных, чтобы сканировать соседние базовые станции. Соответственно, чтобы сканировать на предмет другой BS, MS может запрашивать обслуживающую BS выделять временные интервалы, во время которых MS может сканировать соседние BS. MS может сканировать соседние BS посредством отправки сообщения MOB_SCN-REQ, в которое может быть включена запрашиваемая длительность сканирования, интервал перемежения и информация сканирования.

Обслуживающая BS, которая принимает MOB_SCN-REQ, может назначать временные интервалы для MS посредством отправки сообщения MOB_SCN-REP, которое может включать в себя кадр начала сканирования и предоставленные значения. Дополнительно, BS может отправлять незапрашиваемые сообщения MOB_SCN-RSP, чтобы инициировать MS начинать сканирование соседних BS.

Сканирование соседних BS является основной функцией для MS, чтобы осуществлять надлежащую НО. Очевидно, что более частое сканирование BS должно повышать производительность НО. Тем не менее, согласно стандарту 802.16е, MS должна прекращать передачу и прием данных, чтобы сканировать соседние базовые станции, что означает то, что BS не должна отправлять данные в MS во время интервала сканирования, и BS не отвечает за прием данных от MS во время интервала сканирования.

В ЕР 1010345 описывается терминал для выполнения измерений, связанных с передачей обслуживания с содействием со стороны мобильного устройства (МАНО).

Сущность изобретения

Конкретные варианты осуществления предоставляют способ для фонового сканирования в устройстве беспроводной связи, принимающем сигналы от нескольких базовых станций. Способ, в общем, включает в себя буферизацию необработанных сигнальных данных от нескольких базовых станций, перенаправление необработанных сигнальных данных в приемный процессор полосы модулирующих частот для декодирования данных от первой из базовых станций, которая в настоящий момент обозначена как обслуживающая базовая станция с активным подключением к устройству беспроводной связи, перенаправление необработанных сигнальных данных в процессор фонового сканирования, отдельный от приемного процессора полосы модулирующих частот, и формирование характеристик канала, соответствующих нескольким базовым станциям, с помощью процессора фонового сканирования без прерывания обмена данными с первой базовой станцией, обозначенной как обслуживающая базовая станция.

Конкретные варианты осуществления предоставляют устройство беспроводной связи. Устройство, в общем, включает в себя логику для буферизации необработанных сигнальных данных, принимаемых от нескольких базовых станций, приемный процессор полосы модулирующих частот для декодирования, из необработанных сигнальных данных, данных от первой из базовых станций, которая в настоящий момент обозначена как обслуживающая базовая станция с активным подключением к устройству беспроводной связи, и процессор фонового сканирования для формирования характеристик канала, соответствующих нескольким базовым станциям, без прерывания обмена данными с первой базовой станцией, обозначенной как обслуживающая базовая станция.

Конкретные варианты осуществления предоставляют устройство для беспроводной связи. Устройство, в общем, включает в себя средство для буферизации необработанных сигнальных данных, принимаемых от нескольких базовых станций, средство для декодирования, из необработанных сигнальных данных, данных от первой из базовых станций, которая в настоящий момент обозначена как обслуживающая базовая станция с активным подключением к устройству беспроводной связи, и средство для формирования, на основе необработанных сигнальных данных, характеристик канала, соответствующих нескольким базовым станциям, без прерывания обмена данными с первой базовой станцией, обозначенной как обслуживающая базовая станция.

Конкретные варианты осуществления предоставляют машиночитаемый носитель, содержащий программу для фонового сканирования в устройстве беспроводной связи, принимающем сигналы от нескольких базовых станций. Когда выполняется посредством процессора, программа выполняет операции, в общем, включающие в себя прием необработанных сигнальных данных от нескольких базовых станций и формирование характеристик канала, соответствующих нескольким базовым станциям, без прерывания обмена данными между устройством беспроводной связи и первой из базовых станций, обозначенной как обслуживающая базовая станция.

Краткое описание чертежей

В качестве способа, которым вышеизложенные признаки настоящего раскрытия сущности могут подробно пониматься, более подробное описание, сущность которого вкратце приведена выше, может предоставляться в отношении вариантов осуществления, некоторые из которых проиллюстрированы на прилагаемых чертежах. Тем не менее, следует отметить, что прилагаемые чертежи иллюстрируют только конкретные варианты осуществления этого раскрытия сущности и, следовательно, не должны считаться ограничением его объема, и описание может признавать другие в равной мере эффективные варианты осуществления.

Фиг.1 иллюстрирует примерную систему беспроводной связи, в соответствии с конкретными вариантами осуществления настоящего раскрытия сущности.

Фиг.2 иллюстрирует различные компоненты, которые могут быть использованы в беспроводном устройстве в соответствии с конкретными вариантами осуществления настоящего раскрытия сущности.

Фиг.3 иллюстрирует примерное передающее устройство и примерное приемное устройство, которые могут использоваться в рамках системы беспроводной связи, которая использует технологию мультиплексирования с ортогональным частотным разделением каналов и множественного доступа с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM/OFDMA) в соответствии с конкретными вариантами осуществления настоящего раскрытия сущности.

Фиг.4 иллюстрирует примерные операции MS, которые могут поддерживать пропускную способность передачи данных при выполнении сканирования соседних BS, в соответствии с вариантами осуществления настоящего раскрытия сущности.

Фиг.4A является блок-схемой средства, соответствующего примерным операциям по фиг.4 для поддержания пропускной способности передачи данных при выполнении сканирования соседних BS, в соответствии с вариантами осуществления настоящего раскрытия сущности.

Фиг.5 иллюстрирует примерную MS с BKG-процессором, в соответствии с вариантами осуществления настоящего раскрытия сущности.

Фиг.6A-6D иллюстрируют блок-схему примерных операций, в соответствии с вариантами осуществления настоящего раскрытия сущности.

Подробное описание изобретения

Варианты осуществления настоящего раскрытия сущности предоставляют возможность MS выполнять фоновое (BKG) сканирование соседних BS без прекращения обмена данными с обслуживающей BS. Реализация BKG-сканирования может исключать компромисс между производительностью HO и пропускной способностью передачи данных.

Примерная система беспроводной связи

Способы и устройства настоящего раскрытия сущности могут быть использованы в системе широкополосной беспроводной связи. При использовании в данном документе, термин "широкополосный беспроводной", в общем, упоминается как технология, которая может предоставлять любую комбинацию беспроводных услуг, к примеру речевые, Интернет и/или доступ к сети передачи данных в данной области.

WiMAX, который означает стандарт общемировой совместимости широкополосного беспроводного доступа, является основанной на стандартах широкополосной беспроводной технологии, которая предоставляет широкополосные соединения с высокой пропускной способностью на большие расстояния. Сегодня предусмотрено два основных варианта применения WiMAX: WiMAX для стационарных устройств и WiMAX для мобильных устройств. Варианты применения WiMAX для стационарных устройств, например, имеют тип "точка-многоточка" и предоставляют широкополосный доступ в дома и офисы. WiMAX для мобильных устройств предлагает полную мобильность сотовых сетей на скоростях широкополосной передачи.

WiMAX для мобильных устройств основан на технологии OFDM (мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов) и OFDMA (множественный доступ с ортогональным частотным разделением каналов). OFDM - это технология цифровой модуляции с несколькими несущими, которая с недавних пор нашла широкое применение во множестве систем связи с высокой скоростью передачи данных. В OFDM поток передаваемых битов разделяется на несколько субпотоков с меньшей скоростью. Каждый субпоток модулируется с помощью одной из нескольких ортогональных поднесущих и отправляется по одному из множества параллельных подканалов. OFDMA - это технология множественного доступа, в которой пользователям назначаются поднесущие в различных временных квантах. OFDMA является гибкой технологией множественного доступа, которая может приспосабливать для множества пользователей различные приложения, скорости передачи данных и требования по качеству обслуживания.

Быстрое развитие технологий беспроводной связи по Интернету приводит к возрастающей необходимости в высоких скоростях передачи данных в области техники услуг беспроводной связи. OFDM/OFDMA-системы сегодня рассматриваются как одна из наиболее перспективных исследовательских областей и как ключевая технология для следующего поколения беспроводной связи. Это обусловлено тем фактом, что схемы OFDM/OFDMA-модуляции могут предоставлять множество преимуществ, таких как эффективность модуляции, эффективность использования спектра, гибкость и сильная устойчивость к многолучевому распространению, по сравнению с традиционными схемами модуляции с одной несущей.

IEEE 802.16x является организацией-разработчиком новых стандартов, чтобы задавать радиоинтерфейс для систем на основе стандарта широкополосного беспроводного доступа (BWA) для стационарных и мобильных устройств. Эти стандарты задают, по меньшей мере, четыре различных физических уровня (PHY) и один уровень управления доступом к среде (MAC). Физический уровень OFDM и OFDMA из четырех физических уровней является самым популярным в областях BWA для стационарных и мобильных устройств, соответственно.

Фиг.1 иллюстрирует пример системы 100 беспроводной связи, в которой могут использоваться варианты осуществления настоящего раскрытия сущности. Система 100 беспроводной связи может быть системой широкополосной беспроводной связи. Система 100 беспроводной связи может предоставлять связь для определенного числа сот 102, каждая из которых обслуживается посредством базовой станции 104. Базовая станция 104 может быть стационарной станцией, которая обменивается данными с пользовательскими терминалами 106. Базовая станция 104 альтернативно может упоминаться как точка доступа, узел B или некоторый другой термин.

Фиг.1 показывает различные пользовательские терминалы 106, рассредоточенные по всей системе 100. Пользовательские терминалы 106 могут быть фиксированными (т.е. стационарными) или мобильными. Пользовательские терминалы 106 альтернативно могут упоминаться как удаленные станции, терминалы доступа, терминалы, абонентские модули, мобильные станции, станции, абонентские устройства и т.д. Пользовательские терминалы 106 могут быть беспроводными устройствами, такими как сотовые телефоны, персональные цифровые устройства (PDA), карманные устройства, беспроводные модемы, переносные компьютеры, персональные компьютеры и т.д.

Множество алгоритмов и способов может использоваться для передач в системе 100 беспроводной связи между базовыми станциями 104 и пользовательскими терминалами 106. Например, сигналы могут отправляться и приниматься между базовыми станциями 104 и пользовательскими терминалами 106 в соответствии с OFDM/OFDMA-технологиями. Если это имеет место, система 100 беспроводной связи может упоминаться как OFDM/OFDMA-система.

Линия связи, которая упрощает передачу из базовой станции 104 в пользовательский терминал 106, может упоминаться как нисходящая линия 108 связи, а линия связи, которая упрощает передачу из пользовательского терминала 106 в базовую станцию 104, может упоминаться как восходящая линия 110 связи. Альтернативно, нисходящая линия 108 связи может упоминаться как прямая линия связи или прямой канал, а восходящая линия 110 связи может упоминаться как обратная линия связи или обратный канал.

Сота 102 может разделяться на несколько секторов 112. Сектор 112 является физической зоной покрытия в рамках соты 102. Базовые станции 104 в рамках системы 100 беспроводной связи могут использовать антенны, которые концентрируют поток мощности в рамках конкретного сектора 112 соты 102. Такие антенны могут упоминаться как направленные антенны.

Фиг.2 иллюстрирует различные компоненты, которые могут быть использованы в беспроводном устройстве 202, которое может использоваться в рамках системы 100 беспроводной связи. Беспроводное устройство 202 является примером устройства, которое может быть выполнено с возможностью реализовывать различные способы, описанные в данном документе. Беспроводное устройство 202 может быть базовой станцией 104 или пользовательским терминалом 106.

Беспроводное устройство 202 может включать в себя процессор 204, который управляет работой беспроводного устройства 202. Процессор 204 также может упоминаться как центральный процессор (CPU). Запоминающее устройство 206, которое может включать в себя постоянное запоминающее устройство (ROM) и оперативное запоминающее устройство (RAM), предоставляет инструкции и данные в процессор 204. Часть запоминающего устройства 206 также может включать в себя энергонезависимое оперативное запоминающее устройство (NVRAM). Процессор 204 типично выполняет логические и арифметические операции на основе программных инструкций, сохраненных в рамках запоминающего устройства 206. Инструкции в запоминающем устройстве 206 могут выполняться для того, чтобы осуществлять способы, описанные в данном документе.

Беспроводное устройство 202 также может включать в себя корпус 208, который может включать в себя передающее устройство 210 и приемное устройство 212, чтобы давать возможность передачи и приема данных между беспроводным устройством 202 и удаленным местоположением. Передающее устройство 210 и приемное устройство 212 могут быть комбинированы в приемопередающее устройство 214. Антенна 216 может быть присоединена к корпусу 208 и электрически соединена с приемопередающим устройством 214. Беспроводное устройство 202 также может включать в себя (не показаны) несколько передающих устройств, несколько приемных устройств, несколько приемопередающих устройств и/или несколько антенн.

Беспроводное устройство 202 также может включать в себя детектор 218 сигналов, который может использоваться для того, чтобы обнаруживать и определять количественно уровень сигналов, принимаемых посредством приемо-передающего устройства 214. Детектор 218 сигналов может обнаруживать такие сигналы, как полная энергия, энергия пилотных сигналов от пилотных поднесущих или энергия сигналов из символа преамбулы, спектральная плотность мощности и другие сигналы. Беспроводное устройство 202 также может включать в себя процессор 220 цифровых сигналов (DSP) для использования в обработке сигналов.

Различные компоненты беспроводного устройства 202 могут соединяться посредством системы 222 шин, которая может включать в себя шину питания, шину управляющих сигналов и шину сигналов состояния в дополнение к шине данных.

Фиг.3 иллюстрирует пример передающего устройства 302, которое может использоваться в рамках системы 100 беспроводной связи, которая использует OFDM/OFDMA. Части передающего устройства 302 могут быть реализованы в передающем устройстве 210 беспроводного устройства 202. Передающее устройство 302 может быть реализовано в базовой станции 104 для передачи данных 306 в пользовательский терминал 106 по нисходящей линии связи 108. Передающее устройство 302 также может быть реализовано в пользовательском терминале 106 для передачи данных 306 в базовую станцию 104 по восходящей линии связи 110.

Данные 306, которые должны передаваться, показаны как предоставленные в качестве ввода в преобразователь 308 из последовательной формы в параллельную (S/P). S/P-преобразователь 308 может разбивать передаваемые данные на N параллельных потоков 310 данных.

N параллельных потоков 310 данных затем могут предоставляться в качестве ввода в модуль 312 преобразования. Модуль 312 преобразования может преобразовывать N параллельных потоков 310 данных в N точек созвездия. Преобразование может осуществляться с помощью некоторого созвездия модуляции, такого как двоичная фазовая манипуляция (BPSK), квадратурная фазовая модуляция (QPSK), 8-позиционная фазовая манипуляция (8PSK), квадратурная амплитудная модуляция (QAM) и т.д. Таким образом, модуль 312 преобразования может выводить N параллельных потоков 316 символов, причем каждый поток 316 символов соответствует одной из N ортогональных поднесущих обратного быстрого преобразования Фурье (IFFT) 320. Эти N параллельных потоков 316 символов представляются в частотной области и могут быть преобразованы в N параллельных потоков 318 выборок временной области посредством IFFT-компонента 320.

Далее приводится краткое примечание по терминологии. N параллельных модуляций в частотной области равны N символов модуляции в частотной области, которые равны N преобразованиям и N-точечных IFFT в частотной области, которые равны одному (полезному) OFDM-символу во временной области, который равен N выборок во временной области. Один OFDM-символ во временной области, N_s, равен N_cp (число защитных выборок в расчете на один OFDM-символ)+N (число полезных выборок в расчете на один OFDM-символ).

N параллельных потоков 318 выборок временной области могут быть преобразованы в поток 322 OFDM/OFDMA-символов посредством преобразователя 324 из параллельной формы в последовательную (P/S). Компонент 326 вставки защитных интервалов может вставлять защитный интервал между последовательными OFDM/OFDMA-символами в потоке 322 OFDM/OFDMA-символов. Вывод компонента 326 вставки защитных интервалов затем может быть преобразован с повышением частоты в требуемую полосу частот передачи посредством радиочастотного (RF) входного каскада 328. Антенна 330 затем может передавать результирующий сигнал 332.

Фиг.3 также иллюстрирует пример приемного устройства 304, которое может использоваться в рамках беспроводного устройства 202, которое использует OFDM/OFDMA. Части приемного устройства 304 могут быть реализованы в приемном устройстве 212 беспроводного устройства 202. Приемное устройство 304 может быть реализовано в пользовательском терминале 106 для приема данных 306 от базовой станции 104 по нисходящей линии связи 108. Приемное устройство 304 также может быть реализовано в базовой станции 104 для приема данных 306 от пользовательского терминала 106 по восходящей линии связи 110.

Передаваемый сигнал 332 показан как продвигающийся по беспроводному каналу 334. Когда сигнал 332' принимается посредством антенны 330', принимаемый сигнал 332' может быть преобразован с понижением частоты в сигнал в полосе модулирующих частот посредством входного RF-каскада 328'. Компонент 326' удаления защитных интервалов затем может удалять защитный интервал, который вставлен между OFDM/OFDMA-символами посредством компонента 326 вставки защитных интервалов.

Вывод компонента 326' удаления защитных интервалов может предоставляться в S/P-преобразователь 324'. S/P-преобразователь 324' может разделять поток 322' OFDM/OFDMA-символов на N параллельных потоков 318' выборок временной области, каждый из которых соответствует одной из N ортогональных поднесущих. Компонент 320' быстрого преобразования Фурье (FFT) может преобразовывать N параллельных потоков 318' выборок временной области в частотную область и выводить N параллельных потоков 316' выборок частотной области.

Модуль 312' обратного преобразования может выполнять инверсию операции символьного преобразования, которая выполнена посредством модуля 312 преобразования, тем самым выводя N параллельных потоков 310' данных. P/S-преобразователь 308' может комбинировать N параллельных потоков 310' данных в один поток 306' данных. Идеально, этот поток 306' данных соответствует данным 306, которые предоставлены как ввод в передающее устройство 302. Следует отметить, что элементы 308', 310', 312', 316', 320', 318' и 324' могут быть обнаружены в процессоре 340' полосы модулирующих частот.

Сканирование соседних базовых станций

По мере того как MS перемещается в рамках соты или между сотами, характеристики одного или более сигналов, принимаемых посредством MS, могут изменяться. Поскольку принимаемые данные не привязаны к конкретной BS, MS может использовать механизм передачи обслуживания, который определяет идеальную BS для того, чтобы обмениваться данными.

В соответствии со стандартом 802.16e, традиционная MS может запрашивать период сканирования от обслуживающей BS, чтобы декодировать и оценивать характеристики канала сигналов от соседних BS. Традиционная MS типично должна прекращать передачу данных и прием в течение периода сканирования, тем самым уменьшая полную пропускную способность. Следовательно, может разрабатываться компромисс между обеспечением высокого качества сигнала посредством выполнения сканирования соседних BS, чтобы надлежащим образом осуществлять передачи обслуживания, и поддержания пропускной способности передачи данных. Другими словами, более частое сканирование соседних BS должно повышать производительность HO и качество сигнала, но выполнение сканирования и ассоциированных операций HO может создавать значительные помехи для пропускной способности передачи данных.

Варианты осуществления настоящего раскрытия сущности, тем не менее, предоставляют архитектуру приемного устройства, которая может давать возможность выполнения фонового сканирования с уменьшенным влиянием на пропускную способность передачи данных. Фоновое сканирование может выполняться в соответствии с операциями 400, показанными на фиг.4, с использованием архитектуры. Как проиллюстрировано на фиг.5, архитектура может включать в себя отдельный процессор полосы модулирующих частот для фонового сканирования, в дополнение к обработке в полосе модулирующих частот приемного устройства. Посредством "разгрузки" операций сканирования на этот отдельный процессор соединение с обслуживающей базовой станцией может поддерживаться в ходе сканирования соседних базовых станций.

Что касается фиг.4, описываются примерные операции 400 для фонового сканирования, которое может выполняться посредством MS с помощью отдельного процессора полосы модулирующих частот. Операции могут помогать поддерживать пропускную способность передачи данных при выполнении сканирования соседних BS. Операции 400 могут описываться в отношении компонентов, обнаруженных на фиг.5.

Операции начинаются, на этапе 402, с приемом посредством MS передаваемых сигналов OFDM(A) от нескольких базовых станций. Передаваемые сигналы могут соответствовать одному или более кадров данных и, таким образом, могут включать в себя заголовок управления кадром (FCH) и соответствующие пакеты данных. Как проиллюстрировано, архитектура может использовать традиционный входной RF-каскад 328', чтобы преобразовывать с понижением частоты принимаемый сигнал в сигнал в полосе модулирующих частот и затем удалять прилагаемый защитный интервал.

На этапе 404, необработанные данные, принимаемые посредством MS, которые могут включать в себя всю передаваемую по радиоинтерфейсу информацию, захватываемую посредством приемного устройства, сохраняются в буфере выборок. Например, архитектура может включать в себя буфер 510 выборок, который может быть буфером любого надлежащего типа, таким как синфазный фазовращатель, квадратурный фазовращатель (IQ) или буфер промежуточных частотных (IF) выборок, к которому может осуществляться доступ из нескольких блоков декодера.

На этапе 406, сохраненные данные затем могут перенаправляться в традиционный приемный (Rx) процессор 540 полосы модулирующих частот, а также в фоновый (BKG) процессор 520. С помощью буфера 510 выборок и отдельного процессора 520 полосы модулирующих частот, соединение с обслуживающей базовой станцией может поддерживаться, давая возможность обмена данными при параллельном выполнении сканирования операций фонового сканирования.

На этапе 408, MS продолжает обмениваться данными с обслуживающей BS с использованием RX-процессора 540 для того, чтобы обрабатывать принимаемый сигнал. После декодирования сохраненных данных, на этапе 410, Rx-процессор 540 может перенаправлять пакет данных, принимаемый от обслуживающей BS, в дополнительную логику или приложения ниже. Обмен данными между BS и MS может требовать, чтобы RX-процессор 540 выполнял одну или более традиционных функций обработки (к примеру, быстрые преобразования Фурье (FFT), демодуляция и декодирование). Следует отметить, что традиционные функции обработки типично отфильтровывают большую часть информации от соседних (необслуживающих) BS в попытке повышать производительность Rx.

По мере обмена данными с RX-процессором 540, на этапе 412, BKG-процессор 520 может обрабатывать необработанные буферизованные данные, чтобы формировать и/или извлекать информацию канала для обслуживающей базовой станции, и одна или более соседних BS могут извлекаться. BKG-процессор 520 может выполнять любые подходящие операции, чтобы обрабатывать буферизованные данные и формировать информацию, полезную при выполнении передачи обслуживания между базовыми станциями.

Например, BKG-процессор 520 может измерять индикатор интенсивности принимаемого сигнала (RSSI), отношение "мощность-несущей-к-помехам-и-шуму" (CINR) и изменения любого подходящего типа, которые могут оказываться полезными для характеризации каждого сегмента RF-поднесущих в то время, когда Rx-процессор 540 декодирует данные, принимаемые от обслуживающей BS.

BKG-процессор 520 затем может отправлять характеристики канала для отслеживаемых различных BS в дополнительную логику (к примеру, механизм HO) для дополнительной обработки. Для некоторых вариантов осуществления, механизм HO может использовать информацию канала, перенаправляемую от BKG-процессора 520, чтобы определять предпочтительную BS, чтобы использовать в качестве обслуживающей BS для того, чтобы обмениваться данными.

Поскольку буфер 510 выборок включает в себя всю информацию, принимаемую посредством MS, BKG-процессор 520 может анализировать буферизованные необработанные данные и извлекать любую информацию, которая считается необходимой. Фактически, BKG-процессор 520 может выполнять любую требуемую обработку за исключением декодирования данных, принимаемых от обслуживающей BS, которое выполняется посредством Rx-процессора 540.

Например, в некоторых вариантах осуществления BKG-процессор 520 может содержать необходимую логику, чтобы выступать в качестве механизма HO. Другими словами, BKG-процессор 520 также может оценивать информацию канала от обслуживающих и соседних BS, определять то, требуется или нет HO, и если да - осуществлять HO. В других вариантах осуществления, BKG-процессор 520 может обновлять таблицу показателей триггеров HO, чтобы отражать информацию характеристик канала. Таблица показателей триггеров HO может использоваться посредством отдельного механизма HO, чтобы определять то, требуется или нет HO, и если да - осуществлять HO. Механизм HO может оценивать характеристики (к примеру, CINR, RSSI и частоты ошибок по битам) различных сигналов и определять то, когда MS должна осуществлять HO.

Если BKG-процессор 520 является слишком медленным или если имеется слишком много информации, чтобы обрабатывать, до поступления последующего кадра, дополнительный буфер 510' выборок сможет использоваться для того, чтобы хранить копию принимаемых данных для одного или более дополнительных кадров. В таких вариантах осуществления, исходная логика выбора также может использоваться для использования с BKG-процессором 520.

Фиг.6A-6C иллюстрируют параллельную последовательность операций обработки, которая может выполняться посредством архитектуры, показанной на фиг.5, при фоновом сканировании с использованием BKG-процессора 520 полосы модулирующих частот. Чертежи предполагают начальную обслуживающую базовую станцию (BS_A) и две соседних базовых станции (BS_B и BS_C), и BS_A первоначально имеет наилучшее качество сигнала из трех.

Как проиллюстрировано на фиг.6A, сигналы от всех трех BS принимаются посредством MS. Буфер 510 выборок может использоваться для того, чтобы сохранять всю информацию 604 в форме "необработанных данных", принимаемую посредством MS, которая затем может перенаправляться параллельно в RX-процессор 540 и BKG-процессор 520. Поскольку BS_A является обслуживающей станцией, RX BB-процессор 540 должен отфильтровывать данные от других базовых станций и декодировать данные, принимаемые от BS_A. BKG-процессор 520, с другой стороны, должен выполнять фоновое сканирование посредством обработки данных от всех трех базовых станций, чтобы формировать соответствующую информацию состояния канала, которая может использоваться для того, чтобы влиять на передачу обслуживания.

Как проиллюстрировано на фиг.6B, до тех пор пока BKG-процессор указывает, что характеристики канала для BS_A лучше характеристик канала для BS_B и BS_C, BS_A должна оставаться обслуживающей станцией. Таким образом, как проиллюстрировано, Rx-процессор 540 продолжает обрабатывать данные от BS_A и перенаправлять пакеты данных 606 от BS_A в дополнительную логику или приложения ниже. В настоящем примере, начальной обслуживающей BS является BS_A. BS_A может выбираться в качестве начальной обслуживающей BS на основе настроек по умолчанию MS, посредством анализа сигналов во время процесса регистрации BS/MS или любой другой подходящей технологии.

По мере того, как характеристики канала изменяются, например, вследствие перемещения посредством мобильной станции, BKG-процессор 520 продолжает обрабатывать необработанные данные 604, принимаемые от нескольких базовых станций, чтобы определять обновленные характеристики канала в фоне. В некоторый момент, BKG-процессор 520 может оценивать информацию канала от обслуживающих и соседних BS и определять то, что характеристики канала для соседней станции лучше, чем для текущей обслуживающей станции. Для некоторых вариантов осуществления, BKG-процессор 520 может обновлять таблицы показателей триггеров HO, используемые посредством отдельного механизма HO, чтобы определять то, требуется или нет HO.

Как проиллюстрировано на фиг.6C, BKG-процессор 520 может определять то, что характеристики канала для соседней станции BS_B лучше, чем для текущей обслуживающей станции BS_B, и может обновлять информацию канала, чтобы оповещать механизм HO соответствующим образом. Пока механизм HO не влияет на передачу обслуживания и передачи данных в RX-процессор 540, тем не менее, RX-процессор 540 может продолжать обрабатывать данные от BS_A.

Как проиллюстрировано на фиг.6D, тем не менее, после того, как механизм HO обрабатывает обновленную информацию канала, которая указывает лучшие характеристики канала для BS_B, механизм HO может передавать в служебных сигналах RX-процессору 540, чтобы влиять на передачу обслуживания (к примеру, через сообщение/сигнал 608). Таким образом, после того как HO выполнена, чтобы переключаться на BS_B в качестве обслуживающей станции 540, Rx-процессор начинает отфильтровывать данные от соседних станций BS_A и BS_C. RX-процессор 540 обрабатывает данные от новой обслуживающей станции BS_B и перенаправляет пакеты данных 606 от BS_B в дополнительную логику или приложения ниже. Процедура передачи обслуживания, описанная в данном документе, может осуществляться, например, когда пользовательский терминал 106 пересекает границы сот 102, обслуживаемых посредством различных базовых станций 104.

Различные операции способов, описанных выше, могут выполняться посредством различных аппаратных и/или программных компонентов и/или модулей, соответствующих блокам "средство плюс функция", проиллюстрированным на чертежах. Как правило, когда предусмотрены способы, проиллюстрированные на чертежах, имеющие соответствующие эквивалентные чертежи "средство плюс функция", функциональные блоки соответствуют блокам "средство плюс функция" с аналогичной нумерацией. Например, блоки 402-414, проиллюстрированные на фиг.4, соответствуют блокам "средство плюс функция" 402A-414A, проиллюстрированным на фиг.4A.

При использовании в данном документе, термин "определение" охватывает широкий спектр действий. Например, "определение" может включать в себя расчет, вычисление, обработку, извлечение, получение сведений, поиск (к примеру, поиск в таблице, базе данных или другой структуре данных), обнаружение и т.п. Так же, "определение" может включать в себя прием (к примеру, прием информации), осуществление доступа (к примеру, осуществление доступа к данным в запоминающем устройстве) и т.п. Так же, "определение" может включать в себя разрешение, отбор, выбор, установление и т.п.

Информация и сигналы могут быть представлены с помощью любой из множества различных технологий. Например, данные, инструкции, команды, информация, сигналы и т.п., которые могут упоминаться по всему описанию выше, могут быть представлены посредством напряжений, токов, электромагнитных волн, магнитных полей или частиц, оптических полей или частиц либо любой комбинации вышеозначенного.

Различные иллюстративные логические блоки, модули и схемы, описанные в связи с настоящим раскрытием сущности, могут быть реализованы или выполнены с помощью процессора общего назначения, процессора цифровых сигналов (DSP), специализированной интегральной схемы (ASIC), программируемой пользователем вентильной матрицы (FPGA) или другого программируемого логического устройства (PLD), дискретного логического элемента или транзисторной логики, дискретных аппаратных компонентов либо любой комбинации вышеозначенного, предназначенной для того, чтобы выполнять описанные в данном документе функции. Процессором общего назначения может быть микропроцессор, но в альтернативном варианте, процессором может быть любой доступный процессор, контроллер, микроконтроллер или конечный автомат. Процессор также может быть реализован как комбинация вычислительных устройств, к примеру, комбинация DSP и микропроцессора, множество микропроцессоров, один или более микропроцессоров вместе с ядром DSP либо любая другая подобная конфигурация.

Этапы способа или алгоритма, описанные в связи с настоящим раскрытием сущности, могут быть реализованы непосредственно в аппаратных средствах, в программном модуле, приводимом в исполнение посредством процессора, либо в комбинации вышеозначенного. Программный модуль может постоянно размещаться в любой форме носителя хранения данных, который известен в данной области техники. Некоторые примеры носителей хранения данных, которые могут использоваться, включают в себя оперативное запоминающее устройство (RAM), постоянное запоминающее устройство (ROM), флэш-память, запоминающее устройство типа EPROM, запоминающее устройство типа EEPROM, регистры, жесткий диск, съемный диск, CD-ROM и т.д. Программный модуль может содержать одну инструкцию или множество инструкций и может быть распределен по нескольким различным сегментам кода, по различным программам и по нескольким носителям хранения данных. Носитель хранения данных может быть соединен с процессором так, что процессор может считывать информацию и записывать информацию на носитель хранения данных. В альтернативном варианте, носитель хранения данных может быть встроен в процессор.

Способы, раскрытые в данном документе, содержат один или более этапов или действий для осуществления описанного способа. Этапы и/или действия способа могут меняться друг с другом без отступления от объема формулы изобретения. Другими словами, если конкретный порядок этапов или действий не указывается, порядок и/или использование конкретных этапов и/или действий может модифицироваться без отступления от объема формулы изобретения.

Описанные функции могут быть реализованы в аппаратных средствах, программном обеспечении, микропрограммном обеспечении или в любой комбинации вышеозначенного. Если реализованы в программном обеспечении, функции могут сохраняться как инструкции или как один или более наборов инструкций на машиночитаемом носителе или носителе хранения данных. Носители хранения данных могут быть любыми доступными носителями, к которым можно осуществлять доступ посредством компьютера или одного или более устройств обработки. В качестве примера, но не ограничения, эти машиночитаемые носители могут содержать RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM или другое устройство хранения на оптических дисках, устройство хранения на магнитных дисках или другие магнитные устройства хранения, либо любой другой носитель, который может быть использован для того, чтобы переносить или сохранять требуемый программный код в форме инструкций или структур данных, и к которому можно осуществлять доступ посредством компьютера. Диск (disk) и диск (disc) при использовании в данном документе включают в себя компакт-диск (CD), лазерный диск, оптический диск, универсальный цифровой диск (DVD), гибкий диск и диск Blu-Ray®, при этом диски (disk) обычно воспроизводят данные магнитно, тогда как диски (disc) обычно воспроизводят данные оптически с помощью лазеров.

Программное обеспечение или инструкции также могут передаваться по среде передачи. Например, если программное обеспечение передается из веб-узла, сервера или другого удаленного источника с помощью коаксиального кабеля, оптоволоконного кабеля, "витой пары", цифровой абонентской линии (DSL) или беспроводных технологий, таких как инфракрасные, радиопередающие и микроволновые среды, то коаксиальный кабель, оптоволоконный кабель, "витая пара", DSL или беспроводные технологии, такие как инфракрасные, радиопередающие и микроволновые среды, включены в определение среды передачи.

Дополнительно, следует принимать во внимание, что модули и/или другие соответствующие средства для выполнения способов и технологий, описанных в данном документе, могут быть загружены и/или иначе получены посредством пользовательского терминала и/или базовой станции при соответствующих условиях. Например, такое устройство может быть соединено с сервером, чтобы упрощать передачу средства для осуществления способов, описанных в данном документе. Альтернативно, различные способы, описанные в данном документе, могут предоставляться через средство хранения (к примеру, RAM, ROM, физический носитель хранения данных, такой как компакт-диск (CD) или гибкий диск и т.д.), так что пользовательский терминал и/или базовая станция могут получать различные способы при подключении или предоставлении средства хранения для устройства. Кроме того, любая другая подходящая технология для предоставления способов и технологий, описанных в данном документе, для устройства может быть использована.

Согласно варианту осуществления, предложено устройство беспроводной связи, содержащее: логику для буферизации необработанных сигнальных данных, принимаемых от множества базовых станций; приемный процессор полосы модулирующих частот для декодирования, из необработанных сигнальных данных, данных от первой из базовых станций, которая в настоящий момент обозначена как обслуживающая базовая станция с активным подключением к устройству беспроводной связи; процессор фонового сканирования для формирования характеристик канала, соответствующих упомянутому множеству базовых станций, без прерывания обмена данными с первой базовой станцией, обозначенной как обслуживающая базовая станция; и логику для принятия решения по передаче обслуживания, чтобы переключаться с первой базовой станции, обозначенной как обслуживающая станция, на вторую станцию, обозначенную как обслуживающая станция, на основе характеристик канала, сформированных посредством процессора фонового сканирования.

Решение по передаче обслуживания может приниматься посредством механизма передачи обслуживания в устройстве беспроводной связи, отдельного от процессора фонового сканирования. Процессор фонового сканирования может быть выполнен с возможностью обновлять таблицу показателей триггеров передачи обслуживания, используемую упомянутым отдельным механизмом передачи обслуживания для определения того, требуется или нет передача обслуживания.

Решение по передаче обслуживания может приниматься посредством процессора фонового сканирования.

Процессор фонового сканирования может формировать характеристики канала на основе предыстории необработанных данных, принимаемых за несколько периодов времени.

Логика для буферизации необработанных сигнальных данных, принимаемых от нескольких базовых станций, может содержать: первый буфер, доступный посредством приемного процессора полосы модулирующих частот; и второй буфер, доступный посредством процессора фонового сканирования.

Следует понимать, что формула изобретения не ограничена точной конфигурацией и компонентами, проиллюстрированными выше. Различные модификации, изменения и варьирования могут осуществляться в компоновке, работе и подробностях способов и устройств, описанных выше, без отступления от объема, определяемого формулой изобретения.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в мобильных станциях OFDMA. Технический результат состоит в повышении пропускной способности при сканировании. Для этого конкретные варианты осуществления предоставляют технологии для фонового сканирования в устройстве беспроводной связи, принимающем сигналы от нескольких базовых станций, с использованием процессора фонового сканирования, отдельного от приемного процессора. Технологии, в общем, включают в себя буферизацию необработанных сигнальных данных от нескольких базовых станций, перенаправление необработанных сигнальных данных в приемный процессор полосы модулирующих частот для декодирования данных от первой из базовых станций, которая в настоящий момент обозначена как обслуживающая базовая станция с активным подключением к устройству беспроводной связи, перенаправление необработанных сигнальных данных в процессор фонового сканирования, отдельный от приемного процессора полосы модулирующих частот, и формирование характеристик канала, соответствующих нескольким базовым станциям, с помощью процессора фонового сканирования без прерывания обмена данными с первой базовой станцией, обозначенной как обслуживающая базовая станция. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Способ фонового сканирования в устройстве беспроводной связи, принимающем сигналы от множества базовых станций, содержащий этапы, на которых: буферизуют (404) необработанные сигнальные данные от множества базовых станций; перенаправляют (406) необработанные сигнальные данные в приемный процессор (520) полосы модулирующих частот для декодирования данных от первой из базовых станций, которая в настоящий момент обозначена как обслуживающая базовая станция с активным подключением к устройству беспроводной связи; перенаправляют (406) необработанные сигнальные данные в процессор фонового сканирования, отдельный от приемного процессора полосы модулирующих частот; формируют (412) характеристики канала, соответствующие упомянутому множеству базовых станций, с помощью процессора фонового сканирования без прерывания обмена данными с первой базовой станцией, обозначенной как обслуживающая базовая станция; и принимают решение по передаче обслуживания, чтобы переключиться с первой базовой станции, обозначенной как обслуживающая станция, на вторую станцию, обозначенную как обслуживающая станция, на основе характеристик канала, сформированных посредством процессора фонового сканирования.

2. Способ по п.1, в котором решение по передаче обслуживания принимается посредством механизма передачи обслуживания в устройстве беспроводной связи, отдельного от процессора (520) фонового сканирования.

3. Способ по п.2, дополнительно содержащий этап, на котором обновляют с помощью процессора (520) фонового сканирования таблицу показателей триггеров передачи обслуживания, используемую упомянутым отдельным механизмом передачи обслуживания для определения того, требуется или нет передача обслуживания.

4. Способ по п.1, в котором решение по передаче обслуживания принимается посредством процессора (520) фонового сканирования.

5. Способ по п.1, в котором при формировании характеристик канала, соответствующих нескольким базовым станциям, с помощью процессора фонового сканирования формируют характеристики канала на основе предыстории необработанных данных, принимаемых за несколько периодов времени.

6. Способ по п.1, в котором: при буферизации необработанных сигнальных данных от множества базовых станций сохраняют необработанные сигнальные данные в первом буфере (510); и при перенаправлении необработанных сигнальных данных в процессор фонового сканирования сохраняют необработанные сигнальные данные во втором буфере (510'), доступном посредством процессора фонового сканирования.

7. Устройство для беспроводной связи, содержащее: средство (404А, 510) для буферизации необработанных сигнальных данных, принимаемых от множества базовых станций; средство для декодирования, из необработанных сигнальных данных, данных от первой из базовых станций, которая в настоящий момент обозначена как обслуживающая базовая станция с активным подключением к устройству беспроводной связи; средство (412А) для формирования, на основе необработанных сигнальных данных, характеристик канала, соответствующих упомянутому множеству базовых станций, без прерывания обмена данными с первой базовой станцией, обозначенной как обслуживающая базовая станция; и средство для принятия решения по передаче обслуживания, чтобы переключиться с первой базовой станции, обозначенной как обслуживающая станция, на вторую станцию, обозначенную как обслуживающая станция, на основе характеристик канала, сформированных посредством упомянутого средства для формирования характеристик канала.

8. Устройство по п.7, в котором средство для принятия решения по передаче обслуживания является отдельным от средства для формирования характеристик канала.

9. Устройство по п.7, в котором средство для формирования характеристик канала выполнено с возможностью обновлять таблицу показателей триггеров передачи обслуживания, используемую упомянутым отдельным средством для принятия решения по передаче обслуживания, чтобы определить, требуется или нет передача обслуживания.

10. Устройство по п.7, в котором средство для формирования характеристик канала выполнено с возможностью формировать характеристики канала на основе предыстории необработанных данных, принимаемых за несколько периодов времени.

11. Устройство по п.7, в котором средство для буферизации необработанных сигнальных данных, принимаемых от множества базовых станций, содержит: первое средство (510) для буферизации необработанных сигнальных данных, доступных посредством средства для декодирования; и второе средство (510') для буферизации необработанных сигнальных данных, доступных посредством средства для формирования характеристик канала.

12. Машиночитаемый носитель, на котором сохранен набор инструкций, который исполняется одним или более процессорами для осуществления способа фонового сканирования в устройстве беспроводной связи, принимающем сигналы от множества базовых станций, по любому одному из пп.1-6.