СПОСОБ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ Российский патент 2014 года по МПК H04W48/20 H04W36/14 

Настоящее изобретение относится к сетям беспроводной (мобильной) связи, а более конкретно к передаче информации управления.

Уровень техники

В настоящее время известны многие различные технологии беспроводной связи, такие как GSM (Global System for Mobile Communications - глобальный цифровой стандарт для мобильной сотовой связи), CDMA (Code Division Multiple Access - множественный доступ с кодовым разделением), LTE (Long Term Evolution - сети долговременного развития), WiFi и проч., которые при совместном использовании позволяют обеспечить высокую мобильность пользователя при его перемещении в какой-либо области.

При этом при таком совместном использовании необходимо обеспечить своевременную передачу обслуживания между соответствующими сетями с различными технологиями радиодоступа.

Из уровня техники известен прототип настоящего изобретения - способ беспроводной связи, содержащий этапы, на которых поддерживают связь с первой сотой для вызова с коммутацией пакетов (PS); принимают сигнал запуска из сети радиодоступа (RAN); устанавливают вызов с коммутацией каналов (CS) с первой сотой, в то время как вызов PS является отложенным в первой соте, в ответ на сигнал запуска; завершают вызов PS после установления вызова CS и выполняют эстафетную передачу обслуживания вызова CS с первой соты на вторую соту (RU 2009102510 A, H04W 4/00, опубл. 10.08.2010).

Данный способ беспроводной связи имеет недостаток в виде низкой надежности связи при быстром и/или частом изменении местоположения из-за задержек при дополнительном этапе установления вызова CS в первой соте. При невозможности установления вызова CS в первой соте (например, если абонент уже переместился в другую соту) эстафетная передача обслуживания согласно указанному выше способу будет невозможной.

Настоящее изобретение направлено на преодоление указанного недостатка и способствует повышению надежности беспроводной связи.

Раскрытие изобретения

В соответствии с настоящим изобретением предлагается способ беспроводной связи, содержащий этапы, на которых периодически измеряют уровень сигнала в многорежимном мобильном терминале (ММТ), который поддерживает связь с сотой первой технологии беспроводной связи, которая обслуживается первой базовой станцией (БС) и: а) в случае, если уровень измеренного сигнала является ниже первого заранее установленного порога в течение первого заранее заданного времени, то в ММТ производят поиск сигнала соты второй технологии беспроводной связи, которая обслуживается второй БС, при этом: i) если указанный поиск сигнала приводит к удовлетворению заранее заданного критерия, передают от ММТ на вторую БС запрос на подготовку к передаче обслуживания, причем такой запрос содержит информационный элемент, включающий идентификатор ММТ и идентификатор первой БС; и) если указанный поиск сигнала не приводит к удовлетворению заранее заданного критерия или искомый сигнал не найден, то передают от ММТ на первую БС сигнал запроса на установку привязки обслуживания; б) в случае, если уровень измеренного сигнала является ниже второго заранее установленного порога в течение второго заранее заданного времени, то передают от ММТ на первую БС запрос на установку привязки обслуживания; в) в случае, если уровень измененного сигнала является выше или равен первому заранее установленному порогу, то продолжают поддерживать связь с сотой первой технологии беспроводной связи, при этом в случае получения на второй БС запроса на подготовку к передаче обслуживания, определяют идентификаторы первой БС и ММТ и производят передачу обслуживания посредством второй БС путем передачи на первую БС команды на передачу обслуживания ММТ с определенным идентификатором, в случае же получения первой БС от ММТ запроса на установку привязки обслуживания, осуществляют передачу сообщения привязки обслуживания от первой БС на вторую БС, причем такое сообщение содержит идентификатор ММТ и информацию, позволяющую второй БС осуществить передачу обслуживания ММТ без предварительной передачи команды на передачу обслуживания от второй БС на первую БС.

Приведенные выше отличительные признаки настоящего изобретения позволяют обеспечить повышение надежности связи при быстром и/или частом перемещении между сотами, поскольку исключают дополнительный этап установки вызова в текущей соте, обеспечивают постоянный мониторинг состояния сетей связи и позволяют заблаговременно осуществить подготовку к этапу передачи обслуживания между сотами.

Подробное описание

Для более точного понимания сущности предлагаемого изобретения далее приводится описание принципа функционирования системы, использующей способ по настоящему изобретению.

Настоящее изобретение может применяться, в частности (но не ограничиваться этим), в сетях связи, используемых в метрополитене.

Очевидно, что на станциях, в туннелях и других помещениях метрополитена невозможно обеспечить равномерное покрытие с использованием одной базовой станции. Такая же проблема возникает в условиях плотной застройки и большого скопления пользователей. Более того, с широким внедрением новых технологий было бы предпочтительно обеспечить пользователей надежной, качественной связью с широкой полосой пропускания (например, LTE), не только на станциях, но и при перемещении с большой скоростью в туннелях метро и в городской среде.

Известно, что при большом количестве пользователей и широкой полосе пропускания для обеспечения связью и распределения нагрузки требуется множество базовых станций с небольшой зоной охвата (сотами). Такими сотами являются так называемые пико- и фемтосоты. Также известно, что чем меньше зона покрытия соты, тем чаще происходит переход пользователя из одной соты в другую, что требует запуска процедуры передачи обслуживания.

При большом объеме графика задержки при передаче обслуживания могут вызвать нежелательные перебои связи и потери больших объемов информации.

Кроме того, не везде есть возможность обеспечить пользователей связью с определенной технологией беспроводного доступа, что вызвано экономическими причинами, а также особенностями распространения радиоволн разной частоты и/или модуляции.

Поэтому необходимо предусмотреть способ беспроводной связи, при котором задержки при передаче обслуживания между сотами с различными технологиями беспроводной связи сведены к минимуму либо вовсе отсутствуют. Таким способом является предлагаемое к рассмотрению изобретение.

В частности, рассмотрим пример функционирования системы сотовой связи с применением предлагаемого способа.

При движении в зоне действия первой соты с первой технологией беспроводной связи ММТ периодически производит измерения уровня принимаемого сигнала. Таким сигналом может быть как пилот-сигнал, передаваемый БС по каналу управления, так и сигнал графика. Мониторинг пилот-сигнала целесообразен в случае нахождения ММТ в режиме ожидания, когда как мониторинг сигнала графика производится в активном режиме.

В случае постепенного приближения к границе соты уровень принимаемого ММТ сигнала будет падать и при дальнейшем движении может стать ниже первого заранее определенного порога (значения порогов могут быть сохранены в памяти терминалов, при этом эти значения могут широковещательно передаваться на терминалы от БС для дальнейшего сохранения в памяти и использования, что может способствовать гибкости в настройке порогов при изменении конфигурации сети). В этом случае ММТ через заранее заданное время (это значение может передаваться на ММТ так же, как и значения порогов) производит поиск сигнала БС другой соты со второй технологией беспроводного доступа. Здесь следует учесть, что первая и вторая технологии могут быть одинаковыми.

Далее, если указанный поиск сигнала приводит к удовлетворению заранее заданного критерия (таким критерием может быть, например, определенный уровень сигнала от второй БС), передают от ММТ на вторую БС запрос на подготовку к передаче обслуживания, причем такой запрос содержит информационный элемент, включающий идентификатор ММТ и идентификатор первой БС, что позволяет второй БС приступить к процедуре передачи обслуживания ММТ, инициировав ее передачей команды на передачу обслуживания на первую БС. Процедура передачи обслуживания, проведенная заранее при снижении уровня сигнала, позволяет избежать внезапного разрыва связи и улучшить ее качество.

Процедура осуществления процесса передачи обслуживания известна из уровня техники и задача, ее раскрытая, не входит в рамки настоящей заявки.

Далее, если указанный поиск сигнала не приводит к удовлетворению заранее заданного критерия (уровень сигнала ниже определенного уровня) или искомый сигнал не найден, то передают от ММТ на первую БС сигнал запроса на установку привязки обслуживания.

При этом в случае получения первой БС от ММТ запроса на установку привязки обслуживания, осуществляют передачу сообщения привязки обслуживания от первой БС на вторую БС, причем такое сообщение содержит идентификатор ММТ и информацию, позволяющую второй БС осуществить передачу обслуживания ММТ без предварительной передачи команды на передачу обслуживания от второй БС на первую БС.

Таким образом, запрос на привязку обслуживания, передаваемый от ММТ, служит сигналом о том, что условия приема в соте резко ухудшились и необходимо срочно осуществить подготовку к передаче обслуживания.

Приняв такой запрос, первая БС может осуществить передачу сообщения привязки обслуживания («anchor») на другие базовые станции в широковещательном режиме, по интерфейсам связи lub, lur, lu или, например, воспользовавшись информацией, содержащейся в списке соседей (Neighbour List).

Здесь следует отметить, что в рамках данной заявки понятие «базовая станция» включает в себя не только классическое решение в сетях GSM, но и понятия «Узел Б» (NodeB) и eNodeB (eNB), которые используются в сетях UMTS и LTE соответственно, а также понятие «точка доступа» в сетях WiFi или их сочетания. Поэтому решение, предлагаемое в настоящей заявке, охватывает также передачу информации, например, между контроллерами базовых станций (RNC), поскольку в сети LTE все функции контроллера возложены на eNodeB.

Сообщение привязки обслуживания, передаваемое от первой БС, содержит идентификатор ММТ и информацию, необходимую для завершения процедуры передачи обслуживания конкретного ММТ на второй (другой) БС (например, информацию готовности первой БС на передачу обслуживания «Handover Response»). При этом такая информация позволяет осуществить передачу обслуживания без необходимости отправки команды от второй БС на первую БС (например, «Handover Request»), что существенно сокращает время на повторную установку связи.

В случае, если уровень измененного сигнала является выше или равен первому заранее установленному порогу, то продолжают поддерживать связь с сотой первой технологии беспроводной связи.

Следует также отметить, что в условиях метрополитена связь между базовыми станциями может быть осуществлена посредством соединения с использованием оптоволоконного кабеля, либо осуществлена с использованием дублирующих станций, расположенных на поверхности, связь с которыми станции, расположенные в метрополитене, осуществляют также с использованием оптоволоконного кабеля.

Также очевидно, что настоящее изобретение может быть использовано без каких-либо изменений и в городских условиях, например в условиях плотной застройки.

Приведенное выше описание позволяет специалисту определить все преимущества настоящего изобретения по сравнению с известным уровнем техники. В частности, мониторинг уровня сигнала и заблаговременное информирование базовых станций о его изменении, применение гибкого подхода в случае постепенного или резкого ухудшения качества приема, а также сокращение времени процедуры передачи обслуживания позволяют обеспечить непрерывность связи даже в случае передачи большого объема информации при быстром перемещении пользователя между сотами.

Изобретение относится к системам беспроводной связи. Технический результат заключается в сокращении времени процедуры передачи обслуживания. Для этого, периодически измеряют уровень сигнала в ММТ, который поддерживает связь с сотой первой технологии беспроводной связи, обслуживаемой первой БС. Если уровень сигнала ниже первого значения порога в течение первого значения времени, то в ММТ производят поиск сигнала соты второй технологии беспроводной связи, обслуживаемой второй БС, при этом: если указанный поиск сигнала приводит к удовлетворению заранее заданного критерия, передают от ММТ на вторую БС запрос на подготовку к передаче обслуживания, причем запрос содержит информационный элемент, включающий идентификатор ММТ и идентификатор первой БС; если поиск сигнала не приводит к удовлетворению заданного критерия или искомый сигнал не найден, то передают от ММТ на первую БС сигнал запроса на установку привязки обслуживания. Если уровень сигнала является ниже значения второго порога в течение второго значения времени, то передают от ММТ на первую БС запрос на установку привязки обслуживания. Если уровень сигнала является выше или равен первому значению порога, то продолжают поддерживать связь с сотой первой технологии беспроводной связи. В случае получения первой БС от ММТ запроса на установку привязки обслуживания, осуществляют передачу сообщения привязки обслуживания от первой БС на вторую БС.

Способ беспроводной связи, содержащий этапы, на которых периодически измеряют уровень сигнала в многорежимном мобильном терминале (ММТ), который поддерживает связь с сотой первой технологии беспроводной связи, которая обслуживается первой базовой станцией (БС) и: а) в случае, если уровень измеренного сигнала является ниже первого заранее установленного порога в течение первого заранее заданного времени, то в ММТ производят поиск сигнала соты второй технологии беспроводной связи, которая обслуживается второй БС, при этом: i) если указанный поиск сигнала приводит к удовлетворению заранее заданного критерия, передают от ММТ на вторую БС запрос на подготовку к передаче обслуживания, причем такой запрос содержит информационный элемент, включающий идентификатор ММТ и идентификатор первой БС; ii) если указанный поиск сигнала не приводит к удовлетворению заранее заданного критерия или искомый сигнал не найден, то передают от ММТ на первую БС сигнал запроса на установку привязки обслуживания; б) в случае, если уровень измеренного сигнала является ниже второго заранее установленного порога в течение второго заранее заданного времени, то передают от ММТ на первую БС запрос на установку привязки обслуживания; в) в случае, если уровень измененного сигнала является выше или равен первому заранее установленному порогу, то продолжают поддерживать связь с сотой первой технологии беспроводной связи, при этом в случае получения на второй БС запроса на подготовку к передаче обслуживания, определяют идентификаторы первой БС и ММТ и производят передачу обслуживания посредством второй БС путем передачи на первую БС команды на передачу обслуживания ММТ с определенным идентификатором, в случае же получения первой БС от ММТ запроса на установку привязки обслуживания, осуществляют передачу сообщения привязки обслуживания от первой БС на вторую БС, причем такое сообщение содержит идентификатор ММТ и информацию, позволяющую второй БС осуществить передачу обслуживания ММТ без предварительной передачи команды на передачу обслуживания от второй БС на первую БС.