Способ выполнения передачи обслуживания для цифровых базовых станций с разными спектральными характеристиками

Способ выполнения передачи обслуживания для цифровых базовых станций с разными спектральными характеристиками

Иллюстрации

Показать все

Реферат

I. Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к беспроводным телекоммуникациям. Более конкретно, настоящее изобретение относится к новому способу облегчения выполнения передач обслуживания между базовыми станциями с разными спектральными характеристиками.

II. Уровень техники

В системе связи с множественным доступом с кодовым разделением каналов (МДКР) с расширенным спектром для связи со всеми базовыми станциями рассматриваемой системы используется общая полоса частот. Пример такой системы описан в Промежуточном Стандарте IS-95-A Ассоциации Промышленности Средств Связи (АПСС)/Ассоциации Электронной Промышленности (АЭП), озаглавленном "СТАНДАРТ НА СОВМЕСТИМОСТЬ МЕЖДУ МОБИЛЬНЫМИ СТАНЦИЯМИ И БАЗОВЫМИ СТАНЦИЯМИ ДЛЯ ДВУХРЕЖИМНОЙ ШИРОКОПОЛОСНОЙ СИСТЕМЫ СОТОВОЙ СВЯЗИ С РАСШИРЕННЫМ СПЕКТРОМ" и включенном в данный документ в качестве ссылки. Формирование и прием сигналов МДКР описаны в Патенте США №4901307 на "СИСТЕМЫ СВЯЗИ МНОЖЕСТВЕННОГО ДОСТУПА С РАСШИРЕННЫМ СПЕКТРОМ, ИСПОЛЬЗУЮЩИЕ СПУТНИКОВЫЕ ИЛИ НАЗЕМНЫЕ РЕТРАНСЛЯТОРЫ" и в Патенте США №5103459 на "СИСТЕМУ И СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ СИГНАЛОВ В СИСТЕМЕ СОТОВОЙ ТЕЛЕФОННОЙ СВЯЗИ МДКР". Оба данных патента переуступлены правопреемникам настоящего изобретения и включены в данный документ в качестве ссылки.

Занимающие общую полосу частот сигналы различаются приемной станцией посредством свойств сигналов МДКР с расширенным спектром, основывающихся на использовании высокоскоростного псевдошумового (ПШ) кода. ПШ код используется для модуляции сигналов, передаваемых базовыми станциями и удаленными станциями. Сигналы от разных базовых станций могут приниматься принимающей станцией раздельно посредством распознавания уникального временного сдвига, который вносится в ПШ коды, выделенные для каждой базовой станции. Высокоскоростная ПШ модуляция также дает возможность принимающей станции принять переданный отдельной передающей станцией сигнал в случае, когда он достиг данной принимающей станции по несколькими отличным друг от друга путям распространения. Демодуляция множественных сигналов описана в Патенте США №5490165 на "НАЗНАЧЕНИЕ ДЕМОДУЛИРУЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ В СИСТЕМЕ, СПОСОБНОЙ ПРИНИМАТЬ МНОЖЕСТВЕННЫЕ СИГНАЛЫ" и в Патенте США №5109390 на "УСТРОЙСТВО РАЗНЕСЕННОГО ПРИЕМА В СИСТЕМЕ СОТОВОЙ ТЕЛЕФОННОЙ СВЯЗИ МДКР". Оба данных патента переуступлены правопреемнику настоящего изобретения и включены в данный документ в качестве ссылки.

Переуступленные правопреемнику настоящего изобретения и включенные в данный документ в качестве ссылки Патент США №5101501 на "МЯГКУЮ ПЕРЕДАЧУ ОБСЛУЖИВАНИЯ В СИСТЕМЕ СОТОВОЙ ТЕЛЕФОННОЙ СВЯЗИ МДКР" и Патент США №5267261 на "МЯГКУЮ ПЕРЕДАЧУ ОБСЛУЖИВАНИЯ ПРИ СОДЕЙСТВИИ МОБИЛЬНОЙ СТАНЦИИ В СИСТЕМЕ СОТОВОЙ СВЯЗИ МДКР" раскрывают способ и систему, предназначенные для одновременной связи между удаленной станцией и более чем одной базовой станцией и известные как мягкая передача обслуживания. Дополнительная информация, касающаяся передачи обслуживания, описана в Патенте США №5101501 на "СПОСОБ И СИСТЕМУ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫЕ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ МЯГКОЙ ПЕРЕДАЧИ ОБСЛУЖИВАНИЯ ПРИ СООБЩЕНИИ В СИСТЕМЕ СОТОВОЙ СВЯЗИ МДКР", Патенте США №5640414 на "МЯГКУЮ ПЕРЕДАЧУ ОБСЛУЖИВАНИЯ ПРИ СОДЕЙСТВИИ МОБИЛЬНОЙ СТАНЦИИ В СИСТЕМЕ СОТОВОЙ СВЯЗИ МДКР" и Патенте США №5625876 на "СПОСОБ И УСТРОЙСТВО, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫЕ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ПЕРЕДАЧИ ОБСЛУЖИВАНИЯ МЕЖДУ СЕКТОРАМИ ОДНОЙ И ТОЙ ЖЕ БАЗОВОЙ СТАНЦИИ". Каждый из трех вышеперечисленных патентов переуступлен правопреемнику настоящего изобретения и полностью включен в данный документ в качестве ссылки. Сущность Патента США №5625876 касается того, что в рассматриваемой области техники известно как "более мягкая передача обслуживания". В настоящем документе подразумевается, что термин "мягкая передача обслуживания" включает в себя как термин "мягкая передача обслуживания", так и термин "более мягкая передача обслуживания".

Если удаленная станция перемещается за границу системы, с которой она в текущий момент осуществляет обмен, то желательно поддерживать линию связи посредством передачи вызова в соседнюю систему, если таковая существует. Соседняя система может использовать любую беспроводную технологию, например, такую как МДКР, Служба Узкополосной Аналоговой Мобильной Телефонной Связи (УАМТС), Усовершенствованная Служба Мобильной Телефонной Связи (УСМТС), Множественный Доступ с Временным Разделением Каналов (МДВР) или Множественный Доступ с Частотным Разделением Каналов (МДЧР). Если соседняя система использует МДКР в той же полосе частот, что и текущая система, то может быть выполнена межсистемная передача обслуживания. В случаях, когда межсистемная передача обслуживания нереализуема, линия связи передается посредством жесткой передачи обслуживания, при которой текущее соединение разрывается перед тем, как будет создано новое соединение. Примерами жестких передач обслуживания служат ситуации, когда осуществляется передача обслуживания от системы МДКР в систему, использующую альтернативную технологию, или когда осуществляется передача вызова между двумя системами МДКР, использующими различные полосы частот (межчастотная жесткая передача обслуживания).

Межчастотные жесткие передачи обслуживания также могут иметь место и в пределах одной системы МДКР. Например, в зоне высоких требований, такой как деловая часть города, может потребоваться большее число частот для обслуживания запросов, чем в окружающей ее пригородной зоне. С точки зрения стоимости повсеместное использование всех доступных частот в пределах данной системы может оказаться неэффективным. При перемещении пользователя в зону меньшей населенности должна выполняться передача вызова, инициированного на частоте, используемой только в зоне высокой населенности. Другим примером служит микроволновая или другая служба, функционирующая в пределах рассматриваемой системы. При перемещении пользователей в зону, характеризуемую взаимными помехами с вышеупомянутой другой службой, может возникнуть необходимость в передаче обслуживания их вызовов на другую частоту.

Передачи обслуживания можно инициировать с использованием множества способов. Способы выполнения передачи обслуживания, включающие в себя измерение качества сигнала с целью инициирования передачи обслуживания, изложены в находящейся на рассмотрении заявке номер 08/322817 на Патент США на "СПОСОБ И УСТРОЙСТВО, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫЕ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ПЕРЕДАЧИ ОБСЛУЖИВАНИЯ МЕЖДУ РАЗЛИЧНЫМИ СИСТЕМАМИ СОТОВОЙ СВЯЗИ", поданной 16 октября 1994, переуступленной правопреемнику настоящего изобретения и включенной в данный документ в качестве ссылки. Дополнительное описание передач обслуживания, включающее измерение задержки, связанной с прохождением сигнала в прямом и обратном направлениях, с целью инициирования передачи обслуживания, дано в находящейся на рассмотрении заявке номер 08/652742 на Патент США на "СПОСОБ И УСТРОЙСТВО, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫЕ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ЖЕСТКОЙ ПЕРЕДАЧИ ОБСЛУЖИВАНИЯ В СИСТЕМЕ МДКР", поданной 22 мая 1996, переуступленной правопреемнику настоящего изобретения и включенной в данный документ в качестве ссылки. Передачи обслуживания от систем МДКР в системы, использующие альтернативные технологии, описаны в находящейся на рассмотрении заявке номер 08/413306 (заявке '306) на Патент США на "СПОСОБ И УСТРОЙСТВО, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫЕ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ЖЕСТКОЙ ПЕРЕДАЧИ ОБСЛУЖИВАНИЯ ОТ СИСТЕМЫ МДКР В АЛЬТЕРНАТИВНУЮ СИСТЕМУ ПРИ СОДЕЙСТВИИ МОБИЛЬНОЙ СТАНЦИИ", поданной 30 марта 1995, переуступленной правопреемнику настоящего изобретения и включенной в данный документ в качестве ссылки. В заявке '306 по границам системы располагаются радиомаяки, передающие пилот-сигналы. Когда удаленная станция сообщает об этих пилот-сигналах на базовую станцию, базовая станция определяет, что данная удаленная станция приближается к границе.

В случае, когда система определила, что вызов следует передать в другую систему посредством жесткой передачи обслуживания, на удаленную станцию посылается сообщение, предписывающее ей выполнить жесткую передачу обслуживания, совместно с параметрами, которые обеспечивают соединение данной удаленной станции с целевой системой. Рассматриваемая система располагает лишь оценками фактического местоположения удаленной станции и состояния среды распространения, так что нет никакой гарантии, что передаваемые на данную удаленную станцию параметры являются точными. Например, в случае передачи обслуживания, выполняемой при содействии радиомаяка, результат измерения мощности вызываемого маяком пилот-сигнала может служить достоверным критерием для начала передачи обслуживания. Однако соответствующая сотовая ячейка или сотовые ячейки целевой системы, которые должны быть назначены удаленной станции (известные как активный набор), не обязательно известны.

В проекте cdma2000 стандарта на сотовую телефонную связь, выпущенном Ассоциацией Промышленности Средств Связи (АПСС), озаглавленном "Серия cdma2000 стандартов АПСС/АЭП/13-2000", опубликованном в августе 1999, называемом далее по тексту cdma2000 и включенном в данный документ в качестве ссылки, для обеспечения эффективной и высококачественной телефонной службы используются передовые способы обработки сигналов. Например, в совместимой с cdma2000 системе сотовой телефонной связи для более эффективного использования доступной полосы радиочастот (РЧ) и обеспечения надежных соединений используются декодирование, детектирование ошибок, прямая коррекция ошибок (ПКО), перемежение и модуляция с расширением спектра. В общем случае преимущества cdma2000 перед другими типами систем сотовой телефонной связи включают в себя более длительное время разговора и меньшее число прерванных вызовов.

В сфере сотовых телекоммуникаций специалисты в рассматриваемой области техники часто используют термины 1G, 2G и 3G. Данные термины соответствуют поколению используемой технологии сотовой связи. 1G соответствует первому поколению, 2G - второму поколению, а 3G - третьему поколению. 1G используется для обозначения аналоговых телефонных систем, известных как системы Усовершенствованной Службы Мобильной Телефонной Связи (УСМТС).

2G обычно используется для обозначения цифровых систем сотовой связи, которые на данный момент превалируют в мире и включают в себя cdmaOne, Глобальную Систему Мобильной Связи (ГСМС) и Множественный Доступ с Временным Разделением каналов (МДВР). Основывающаяся на технологии множественного доступа с кодовым разделением каналов (МДКР) система cdmaOne относится к цифровым системам сотовой связи, соответствующим семейству стандартов IS-95. Системы 2G могут обслуживать большее число пользователей в зоне с большой плотностью, чем системы 1G.

3G обычно используется для обозначения цифровых систем сотовой связи, которые на данный момент находятся на стадии разработки. Системы 3G включают в себя cdma2000 и широкополосный МДКР (ШМДКР). Ожидается, что системы 3G будут обеспечивать большие пиковые скорости передачи данных по сравнению с их 2G прототипами. Более того, многие системы 3G могут обслуживать большее число пользователей, чем системы 2G.

В версиях cdma2000 с кодовой скоростью 3, используемой при кодировании с расширением спектра, далее по тексту называемых 3Х, используется полоса частот шириной 3,75 мегагерца (МГц), состоящая из трех диапазонов шириной 1,25 МГц, в то время как в версиях cdma2000 с кодовой скоростью 1, используемой при кодировании с расширением спектра, далее по тексту называемых 1X, используется полоса частот шириной 1,25 МГц. При этом 1X является протоколом связи с одной несущей, а 3Х является протоколом связи с несколькими несущими. Специалисту в рассматриваемой области техники должно быть известно, что в соответствии с протоколом связи с одной несущей данные передаются в одной полосе частот, в то время как в соответствии с протоколом связи с несколькими несущими данные передаются в нескольких полосах частот [с одной несущей]. Например, в то время как система 1X передает данные в одной полосе частот шириной 1,25 МГц, система 3Х передает данные в трех полосах частот шириной 1,25 МГц каждая. Способы модуляции, реализуемые системами с несколькими несущими и называемые далее по тексту способами модуляции нескольких несущих, отличаются от способов модуляции, реализуемых системами с одной несущей и называемых далее по тексту способами модуляции одной несущей. Несмотря на то что в примерах 1X и 3Х использовались в качестве протоколов связи с одной или несколькими несущими, соответственно, настоящее изобретение не ограничено лишь протоколами 1X и 3Х и может быть применено с равным успехом для любой системы, которая включает в себя как базовые станции с одной несущей, так и базовые станции с несколькими несущими. Примером такой системы могут служить будущие версии ШМДКР, в которых реализуется попытка обеспечения более высоких скоростей передачи данных.

Не обязательно, чтобы любая заданная система cdma2000 поддерживала исключительно 1X (версию 1X cdma2000) или исключительно 3Х (версию 3Х cdma2000). Версия cdma2000, использующая частотный спектр шириной 3,75 МГц с несколькими несущими для прямой линии связи (беспроводной линии связи, по которой доставляются данные от базовой станции на удаленную станцию) и в то же время использующая частотный спектр шириной 1,25 МГц с одной несущей для обратной линии связи (беспроводной линии связи, по которой доставляются данные от удаленной станции на базовую станцию), описана в заявке №09/382438 на Патент США на "СПОСОБ И УСТРОЙСТВО, ИСПОЛЬЗУЮЩИЕ ПРЯМУЮ ЛИНИЮ СВЯЗИ С НЕСКОЛЬКИМИ НЕСУЩИМИ В БЕСПРОВОДНОЙ СИСТЕМЕ СВЯЗИ", переуступленной правопреемнику настоящего изобретения и включенной в данный документ в качестве ссылки. Система, подобная вышеуказанной, которая использует функциональные возможности связи с несколькими несущими для прямой линии связи, но в то же время использует функциональные возможности связи с одной несущей для обратной линии связи, далее по тексту называется гибридной системой. Система 3Х/1Х просто использовалась в качестве примера, а гибридная система не ограничивается подобным вариантом осуществления. Блок-схема примерной гибридной системы приведена на Фиг.1.

На Фиг.1 приведена блок-схема примерной упрощенной системы сотовой телефонной связи, в которой используется передача с несколькими несущими по прямой линии связи и передача с одной несущей по обратной линии связи, причем для прямой линии связи используется протокол 3Х, а для обратной линии связи используется протокол 1X. Удаленные станции, такие как удаленные станции 110 (обычно являющиеся сотовыми телефонами, поддерживающими беспроводную связь персональными цифровыми секретарями (ПЦС) или поддерживающими беспроводную связь портативными компьютерами), расположены среди базовых станций 120. Удаленные станции 110а и 110b находятся в активном режиме и, таким образом, сообщаются, по меньшей мере, с одной базовой станцией 120, используя высокочастотные (ВЧ) сигналы, модулированные в соответствии со способами обработки сигналов МДКР. Система и способ, предназначенные для модуляции ВЧ сигналов в соответствии со способами модуляции МДКР, описаны в Патенте США №5103459 на "СИСТЕМУ И СПОСОБ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫЕ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ СИГНАЛОВ В СИСТЕМЕ СОТОВОЙ ТЕЛЕФОННОЙ СВЯЗИ МДКР", переуступленном правопреемнику настоящего изобретения и предварительно включенном в данный документ в качестве ссылки. Остальные удаленные станции 110 находятся в режиме ожидания и, следовательно, отслеживают либо канал полного поискового вызова на предмет сообщений поискового вызова, информирующих о запросе на соединение, либо канал быстрого поискового вызова на предмет битов индикатора, указывающих на то, ожидается ли сообщение по каналу полного поискового вызова.

Каждая заданная базовая станция 120, находящаяся в активном режиме, по меньшей мере, с одной удаленной станцией 110, передает данные на удаленные станции 110 в трех полосах f1, f2, f3 частот и принимает данные от удаленной станции 110 в одной полосе f4 частот. Каждая из полос f1, f2, f3 и f4 частот характеризуется одинаковой шириной. Полосы f1, f2 и f3 являются смежными частотными полосами. Например, если в примере гибридной системы каждая полоса f1 является полосой частот 1900 МГц - 1901,25 МГц, тогда f2 будет полосой частот 1901,25 МГц - 1902,5 МГц, а f3 будет полосой частот 1902,5 МГц - 1903,75 МГц. Таким образом, в рассматриваемом примере смежные полосы частот занимают частотный спектр 1900 МГц - 1903,75 МГц. В таком случае f4 будет полосой частот шириной 1,25 МГц, расположенной за пределами вышеуказанного частотного диапазона. Например, f4 может располагаться между 1820 МГц и 1821,25 МГц.

Базовые станции 120 связаны с контроллером 114 базовых станций (КБС). Контроллер 114 базовых станций управляет работой базовых станций и обменивается информационными пакетами с центром 116 коммутации мобильной связи (ЦКМС) и базовыми станциями 120. Центр 116 коммутации мобильной связи обменивается информационными пакетами с коммутируемой телефонной сетью 118 общего пользования. В других вариантах осуществления к рассматриваемой системе могут быть подсоединены другие коммутаторы, такие как узел обслуживания пакетных данных (УОПД). Система сотовой телефонной связи может включать в себя более одного контроллера 114 базовых станций и более одного центра 116 коммутации мобильной связи, или, наоборот, в децентрализованных системах, подобных системам, описанным в переуступленной правопреемнику настоящего изобретения и включенной в данный документ в качестве ссылки заявке №'09/158047 на Патент США на "РАСПРЕДЕЛЕННУЮ ИНФРАСТРУКТУРУ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫЕ ДЛЯ БЕСПРОВОДНОГО ОБМЕНА ДАННЫМИ", в системе сотовой телефонной связи контроллер 114 базовых станций и центр 116 коммутации мобильной связи могут вообще отсутствовать.

На Фиг.2 представлена блок-схема примерной упрощенной системы сотовой телефонной связи, в которой используется передача с одной несущей по прямой линии связи и передача с одной несущей по обратной линии связи. Удаленные станции, такие как удаленные станции 210 (обычно являющиеся сотовыми телефонами), расположены среди базовых станций 220. Удаленные станции 210а и 210b находятся в активном режиме и, таким образом, сообщаются, по меньшей мере, с одной базовой станцией 220, используя высокочастотные (ВЧ) сигналы, модулированные в соответствии со способами обработки сигналов МДКР. Остальные удаленные станции 210 находятся в режиме ожидания и, следовательно, отслеживают либо канал полного поискового вызова на предмет сообщений поискового вызова, информирующих о запросе на соединение, либо канал быстрого поискового вызова на предмет битов индикатора, указывающих на то, ожидается ли сообщение по каналу полного поискового вызова.

Каждая заданная базовая станция 220, находящаяся в активном режиме, по меньшей мере, с одной удаленной станцией 210, передает данные на удаленные станции 210 в одной полосе f1 частот и принимает данные от удаленной станции 210 в одной полосе f2 частот. Каждая из полос f1 и f2 частот характеризуется одинаковой шириной. Полосы f1 и f2 частот могут быть сдвинуты друг относительно друга на заранее заданную величину. Если используется величина сдвига, равная 80 МГц, и f1 является полосой частот 1900 МГц - 1901,25 МГц, то f2 может располагаться между 1820 МГц и 1821,25 МГц.

Базовые станции 220 связаны с контроллером 114 базовых станций. Контроллер 114 базовых станций управляет работой базовых станций 220 и обменивается информационными пакетами с центром 116 коммутации мобильной связи и базовыми станциями 220. Центр 116 коммутации мобильной связи обменивается информационными пакетами с коммутируемой телефонной сетью 118 общего пользования. В других вариантах осуществления к рассматриваемой системе могут быть подсоединены другие коммутаторы, такие как узел обслуживания пакетных данных (УОПД). Система сотовой телефонной связи может включать в себя более одного контроллера 114 базовых станций и более одного центра 116 коммутации мобильной связи, или, наоборот, в децентрализованных системах, подобных системам, описанным в поданной заявителем настоящего изобретения и включенной в данный документ в качестве ссылки заявке №'09/158047 на Патент США на "РАСПРЕДЕЛЕННУЮ ИНФРАСТРУКТУРУ ДЛЯ БЕСПРОВОДНОГО ОБМЕНА ДАННЫМИ", в системе сотовой телефонной связи контроллер 114 базовых станций и центр 116 коммутации мобильной связи могут отсутствовать в качестве обособленных устройств, а напротив, могут встраиваться в сами базовые станции.

На Фиг.3 приведена блок-схема примерной упрощенной системы сотовой телефонной связи, в которой используется передача с несколькими несущими по прямой линии связи и передача с несколькими несущими по обратной линии связи. Удаленные станции, такие как удаленные станции 310 (обычно являющиеся сотовыми телефонами), расположены среди базовых станций 320. Удаленные станции 310а и 310b находятся в активном режиме и, таким образом, обмениваются, по меньшей мере, с одной базовой станцией 320, используя высокочастотные (ВЧ) сигналы, модулированные в соответствии со способами обработки сигналов МДКР. Остальные удаленные станции 310 находятся в режиме ожидания и, следовательно, отслеживают либо канал полного поискового вызова на предмет сообщений поискового вызова, информирующих о запросе на соединение, либо канал быстрого поискового вызова на предмет битов индикатора, указывающих на то, ожидается ли сообщение по каналу полного поискового вызова. Каждая заданная базовая станция 320, находящаяся в активном режиме, по меньшей мере, с одной удаленной станцией 310, передает данные на удаленные станции 310 в трех полосах f1, f2, f3 частот и принимает данные от удаленной станции 310 в трех полосах f4, f5, f6 частот. Каждая из полос f1, f2, f3, f4, f5 и f6 частот характеризуется одинаковой шириной. Полосы f1, f2 и f3 являются смежными частотными полосами. Например, если в примере гибридной системы каждая полоса f1 является полосой частот 1900 МГц - 1901,25 МГц, тогда f2 будет полосой частот 1901,25 МГц - 1902,5 МГц, а f3 будет полосой частот 1902,5 МГц - 1903,75 МГц. Таким образом, в рассматриваемом примере смежные полосы частот занимают частотный спектр 1900 МГц - 1903,75 МГц. Аналогичным образом полосы f4, f5 и f6 частот являются смежными друг другу. Полосы f1 и f4 частот могут быть сдвинуты друг относительно друга на заранее заданную величину. Если используется величина сдвига, равная 80МГц, и f1 начинается с частоты 1900 МГц, то полосы f4, f5 и f6 частот могут занимать спектр шириной 3,75 МГц, расположенный между 1820 МГц и 1823,75 МГц.

Несмотря на то что оператор мог бы сразу модернизировать всю свою сеть целиком от системы с одной несущей до системы с несколькими несущими, обычно это оказывается нецелесообразно с точки зрения стоимости. С экономической точки зрения для оператора более желательно реализовать функциональные возможности связи с несколькими несущими лишь в некоторых зонах своей сети, в которых функциональные возможности связи с несколькими несущими принесут наибольшую выгоду, и лишь затем постепенно со временем развернуть связь с несколькими несущими в остальных зонах его сети. Во время такого постепенного развертывания некоторые из базовых станций рассматриваемой системы приобретут совместимость с протоколом связи с несколькими несущими, в то время как остальные останутся несовместимыми с данным протоколом. Аналогично, некоторые из операторов могут посчитать целесообразной модернизацию части своей сети для поддержки протокола связи с несколькими несущими, не имея при этом намерений когда-либо модернизировать оставшуюся часть своей сети для поддержки протокола связи с несколькими несущими.

Требуются способ и устройство, предназначенные для выполнения передачи обслуживания в беспроводной системе связи, включающей в себя цифровые базовые станции, некоторые из которых совместимы с протоколом связи с несколькими несущими, а некоторые из которых не совместимы с протоколом связи с несколькими несущими.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Основным направлением настоящего изобретения является цифровая беспроводная телекоммуникационная система, включающая в себя множество базовых станций с разными спектральными характеристиками и множество удаленных станций, способных передавать данные и принимать передачи от множества базовых станций. В настоящем изобретении обеспечивается способ выполнения передачи обслуживания удаленной станции между базовыми станциями с более узкими спектральными характеристиками и базовыми станциями с более широкими спектральными характеристиками. Обеспечивается способ для инфрастуктуры беспроводных телекоммуникаций, предназначенный для содействия в выполнении передачи обслуживания удаленной станции от набора базовых станций, совместимых с протоколом связи с одной несущей, на, по меньшей мере, одну базовую станцию, совместимую с протоколом связи с несколькими несущими, при условии, что удаленная станция находится в области радиопокрытия обоих типов базовых станций.

В одном из вариантов осуществления передача обслуживания становится возможной благодаря передаче на удаленную станцию сообщения, указывающего на то, что данной удаленной станции следует передавать модулированные сигналы в соответствии с протоколом связи с одной несущей (например, 1X) и следует принимать модулированные сигналы в соответствии с протоколом связи с несколькими несущими. В другом варианте осуществления удаленной станции предписывается передавать модулированные сигналы в той же самой полосе частот, которая использовалась до передачи обслуживания. Еще в одном варианте осуществления удаленной станции предписывается передавать модулированные сигналы в полосе частот, отличной от той, что использовалась до передачи обслуживания. Еще в одном варианте осуществления базовые станции, совместимые с протоколом связи с одной несущей, передают на частоте одной несущей часть сигнала, сформированного в соответствии с протоколом связи с несколькими несущими.

Еще в одном варианте осуществления передача обслуживания становится возможной благодаря передаче на удаленную станцию сообщения, указывающего на то, что данной удаленной станции следует передавать модулированные сигналы в соответствии с протоколом связи с несколькими несущими и следует принимать модулированные сигналы в соответствии с протоколом связи с несколькими несущими.

Еще в одном варианте осуществления передача обслуживания становится возможной благодаря передаче на удаленную станцию сообщения, указывающего на то, что данной удаленной станции следует передавать модулированные сигналы в соответствии с протоколом связи с одной несущей и следует принимать модулированные сигналы в соответствии с протоколом связи с одной несущей. В этом варианте осуществления удаленной станции предписывается принимать сигналы, полученные модуляцией одной несущей, от, по меньшей мере, одной базовой станции, совместимой с протоколом связи с несколькими несущими.

Во многих вариантах осуществления способ избежать взаимных помех с обратной линией связи реализуется посредством выполнения передачи обслуживания, состоящей из двух частей, первая из которых выполняется, когда удаленная станция находится в области радиопокрытия базовых станций обоих типов, а вторая часть имеет место, когда удаленная станция перемещается в область, являющуюся областью радиопокрытия лишь базовых станций, совместимых с протоколом связи с несколькими несущими.

Удаленная станция регулирует применяемые при передаче и приеме способы модуляции согласно принятым сообщениям о передаче обслуживания, соответствующим вышеописанным вариантам осуществления.

В настоящем изобретении также обеспечено устройство удаленной станции, устройство базовой станции и устройство контроллера базовых станций, предназначенные для выполнения вышеописанной методики.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУР ЧЕРТЕЖЕЙ

Отличительные признаки, задачи и преимущества настоящего изобретения становятся более очевидны при подробном описании, приведенном ниже совместно с чертежами, на которых используется сквозная нумерация позиций.

На Фиг.1 приведена блок-схема примерной упрощенной системы сотовой телефонной связи, в которой используется передача с несколькими несущими по прямой линии связи и передача с одной несущей по обратной линии связи, причем для прямой линии связи используется протокол 3Х, а для обратной линии связи используется протокол 1X.

На Фиг.2 приведена блок-схема примерной упрощенной системы сотовой телефонной связи, в которой используется передача с одной несущей по прямой линии связи и передача с одной несущей по обратной линии связи.

На Фиг.3 приведена блок-схема примерной упрощенной системы сотовой телефонной связи, в которой используется передача с несколькими несущими по прямой линии связи и передача с несколькими несущими по обратной линии связи.

На Фиг.4 приведена упрощенная схема сети примерного варианта осуществления области радиопокрытия системы с расширенным спектром, находящейся в процессе развертывания гибридной сети, заключающемся в переходе от служб связи с одной несущей к службам связи с несколькими несущими.

На Фиг.5 приведена часть упрощенной схемы сети по Фиг.4, а также изображен путь, который проделывает удаленная станция, перемещаясь в пределах рассматриваемой сети.

На Фиг.6 приведена иллюстративная схема пути передачи удаленной станции, являющейся кандидатом на передачу обслуживания в систему с несколькими несущими и обменивающейся с двумя базовыми станциями БС1 с одной несущей.

На Фиг.7 приведена схема примерного пути передачи удаленной станции во время передачи обслуживания, выполняемой в соответствии с первым вариантом осуществления передачи обслуживания.

На Фиг.8 приведена схема примерного пути передачи удаленной станции во время передачи обслуживания, выполняемой в соответствии со вторым вариантом осуществления передачи обслуживания.

Фиг.9 содержит иллюстрацию спектральной плотности и связанной с ней мощности передачи, используемой для передачи N битов информации по протоколу связи с одной несущей.

Фиг.10а содержит иллюстрацию спектральной плотности и связанной с ней мощности передачи, используемой в первом варианте осуществления для одновременной передачи N битов информации по протоколу связи с одной несущей и N битов информации по протоколу связи с несколькими несущими.

Фиг.10б содержит иллюстрацию спектральной плотности и связанной с ней мощности передачи, используемой во втором варианте осуществления для одновременной передачи N битов информации по протоколу связи с одной несущей и N битов информации по протоколу связи с несколькими несущими.

Фиг.11 содержит иллюстрацию спектральной плотности и связанной с ней мощности передачи по прямой линии связи, используемой для передачи N битов информации по протоколу связи с несколькими несущими.

Фиг.12 содержит иллюстрацию спектральной плотности и связанной с ней мощности передачи по прямой линии связи, используемой в первом варианте осуществления для одновременной передачи N битов информации по протоколу связи с несколькими несущими и N битов информации по протоколу связи с несколькими несущими.

На Фиг.13 приведена схема примерного пути передачи во время передачи обслуживания, выполняемой в соответствии с третьим вариантом осуществления передачи обслуживания.

Фиг.14 содержит примерную иллюстрацию спектральной плотности и связанной с ней мощности передачи по прямой линии связи, используемой для передачи N битов информации на две удаленные станции с использованием протокола связи с несколькими несущими для обмена с каждой удаленной станцией.

На Фиг.15 приведена схема примерного пути передачи во время передачи обслуживания, выполняемой в соответствии с четвертым вариантом осуществления передачи обслуживания.

На Фиг.16 приведена схема примерного пути передачи во время передачи обслуживания, выполняемой в соответствии с пятым вариантом осуществления передачи обслуживания.

Фиг.17а содержит примерную иллюстрацию передаваемого сигнала с несколькими несущими.

Фиг.17б содержит примерную иллюстрацию части сигнала с несколькими несущими по Фиг.17а, которую можно передать в полосе частот с одной несущей.

На Фиг.18 приведена схема примерного пути передачи во время передачи обслуживания, выполняемой в соответствии с шестым вариантом осуществления передачи обслуживания.

На Фиг.19 приведена схема примерного пути передачи во время передачи обслуживания, выполняемой в соответствии с седьмым вариантом осуществления передачи обслуживания.

На Фиг.20 приведена схема примерного пути подачи во время передачи обслуживания, выполняемой в соответствии с восьмым вариантом осуществления передачи обслуживания.

На Фиг.21 приведена блок-схема способа, которую можно использовать для реализации вариантов осуществления передачи обслуживания с первого по восьмой.

На Фиг.22 приведена примерная блок-схема устройства базовой станции, которую можно использовать для реализации вариантов осуществления передачи обслуживания с первого по восьмой.

На Фиг.23 приведена примерная блок-схема устройства удаленной станции, которую можно использовать для реализации вариантов осуществления передачи обслуживания с первого по восьмой.

На Фиг.24 приведена примерная блок-схема устройства контроллера базовых станций (КБС), которую можно использовать для реализации вариантов осуществления передачи обслуживания с первого по восьмой.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Несмотря на то что многие подробные описания приводятся со ссылкой на систему cdma2000, включающую в себя базовые станции 1X и 3Х, для специалиста в рассматриваемой области техники очевидно, что настоящее изобретение можно применить к любой системе с расширенным спектром, и оно не ограничивается используемыми во многих из примерных вариантов осуществления системами 1X и 3Х.

В данном документе при описании передачи сигналов в частотном диапазоне фраза "в [конкретной] полосе частот" используется для обозначения широкополосного сигнала, спектр которого распределен в окрестности указанной частоты. Например, при утверждении, что сигнал передается в полосе Х частот, причем полоса Х частот определяется как полоса, заключенная между 1900 МГц и 1903,75 МГц, имеется в виду, что спектр передаваемого сигнала распределен по полосе частот 1900 МГц - 1903,75 МГц.

На Фиг.4 приведена упрощенная схема сети примерного варианта осуществления области радиопокрытия (охвата) системы с расширенным спектром, находящейся в процессе развертывания гибридной сети, заключающемся в переходе от служб связи с одной несущей к службам связи с несколькими несущими.

На данной схеме сети каждая круговая область, помеченная БС3, представляет собой базовую станцию, совместимую с протоколом связи с несколькими несущими, и соответствующую ей область охвата. Каждый круг сам по себе представляет собой область охвата (след) базовой станции БС3. Несмотря на то что базовая станция БС3 как физический объект не изображена отдельно на рассматриваемой фигуре, подразумевается, что она находится где-то внутри изображенного следа. Каждая базовая станция, совместимая с протоколом связи с несколькими несущими, способна как передавать, так и принимать сигналы с расширенным спектром в соответствии с протоколом связи с несколькими несущими. Далее по тексту все базовые станции, совместимые с протоколом связи с несколькими несущими, будут просто называться базовыми станциями с несколькими несущими.

На рассматриваемой схеме сети каждая круговая область, помеченная БС1, представляет собой базовую станцию, совместимую с протоколом связи с одной несущей, и соответствующую ей область радиопокрытия/следа. Каждый круг сам по себе представляет собой область охвата базовой станции БС1. Несмотря на то что базовая станция БС1 как физический объект не изображена отдельно на рассматриваемой фигуре, подразумевается, что она находится где-то внутри изображенной круговой области. Каждая базовая станция, совместимая с протоколом связи с одной несущей, способна как передавать, так и принимать сигналы с расширенным спектром в соответствии с протоколом связи с одной несущей (например, 1X). Да