Система и способ для управления переходом из состояния в состояние в спящем режиме и активном режиме в системе связи с широкополосным беспроводным доступом

Система и способ для управления переходом из состояния в состояние в спящем режиме и активном режиме в системе связи с широкополосным беспроводным доступом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится в целом к системе связи с широкополосным беспроводным доступом и, в частности, относится к системе и способу управления спящим режимом и активном режимом в системе связи с широкополосным беспроводным доступом, использующей мультиплексирование с ортогональным частотным разделением сигналов (OFDM).

Уровень техники

В системе связи 4-го поколения (4G) проводятся активные исследования по технологии, которая предоставляет пользователям услуги, гарантирующие различные уровни качества услуг (QoS) при скорости передачи данных порядка 100 Мбит/с. Существующая система связи 3-го поколения (3G) обычно поддерживает скорость передачи данных порядка 384 кбит/с во внешней канальной среде с относительно плохими канальными условиями и поддерживает максимальную скорость передачи данных 2 Мбит/с во внутренней канальной среде, имеющей относительно хорошие канальные условия. В альтернативном варианте система с беспроводной локальной сетью (LAN) и система с беспроводной общегородской сетью (MAN) обычно поддерживают скорость передачи данных от 20 Мбит/с до 50 Мбит/с.

Соответственно, в рамках современной системы связи 4G проводятся активные исследования новой системы связи, эффективно поддерживающей мобильность и высокое качество QoS для беспроводной системы LAN и беспроводной системы MAN, которые поддерживают относительно высокую скорость передачи данных, с задачей поддержания высокоскоростной связи, которую призвана обеспечивать система связи 4G.

Благодаря обширной зоне обслуживания и высокой скорости передачи данных беспроводная система MAN подходит для оказания услуг высокоскоростной связи. Однако из-за того, что не учитывается мобильность пользователя или абонентской станции (SS), в этой системе также игнорируется наличие передачи управления от одной соты к другой, или сотовой селекции, вызванной быстрым перемещением абонентской станции.

На фиг.1 представлена схема, иллюстрирующая конфигурацию известной системы связи с широкополосным беспроводным доступом, где используется мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM)/множественный доступ с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA) (далее называемой «система связи с широкополосным беспроводным доступом OFDM/OFDMA»). В частности, на фиг.1 представлена схема, иллюстрирующая конфигурацию системы связи IEEE 802.16а.

Однако прежде, чем описывать фиг.1, следует заметить, что беспроводная система MAN является системой связи с широкополосным беспроводным доступом (BWA), которая имеет более широкую зону обслуживания и поддерживает более высокую скорость передачи данных, чем беспроводная система LAN. Система связи IEEE 802.16а является системой связи, где используется OFDM и OFDMA, чтобы поддерживать сеть широкополосной передачи в физический канал беспроводной системы MAN.

То есть система связи IEEE 802.16а является системой связи с широкополосным беспроводным доступом OFDM/OFDMA. Система связи IEEE 802.16а, которая использует OFDM/OFDMA для беспроводной системы MAN, передает сигнал физического канала, используя множество поднесущих и обеспечивая тем самым возможность поддержания высокоскоростной передачи данных.

В альтернативном варианте система связи IEEE 802.16е имеет те же характеристики, что и система связи IEEE 802.16а, но в ней также учитывается мобильность абонентской станции. Однако спецификация для системы связи IEEE 802.16е пока еще не предложена.

Поскольку в системе связи IEEE 802.16е учитывается мобильность абонентской станции, здесь предполагается, что абонентская станция (SS) относится к мобильной станции (MS) или мобильной абонентской станции (MSS). То есть станция MS или MSS относится к такой SS, которой присуща мобильность.

Обратимся к фиг.1, где система связи IEEE 802.16а имеет конфигурацию с одной сотой и содержит базовую станцию (BS) 100 и множество абонентских станций (SS) 110, 120 и 130, управляемых базовой станцией 100. Обмен сигналами между базовой станцией 100 и абонентскими станциями 110, 120 и 130 осуществляется с использованием технологии OFDM/OFDMA.

Как было описано выше, система связи IEEE 802.16а в настоящее время рассматривает только то состояние, в котором абонентские станции являются зафиксированными, то есть мобильность абонентских станций никогда не учитывается, и рассматривается только конфигурация с одной сотой. Однако, как было описано выше, система связи IEEE 802.16е вдобавок к характеристикам системы связи IEEE 802.16а учитывает мобильность абонентской станции. Таким образом, система связи IEEE 802.16е должна учитывать мобильность абонентской станции в многосотовой среде. Для того чтобы учитывать мобильность абонентской станции в многосотовой среде, неизбежно придется модифицировать работу абонентской станции и базовой станции. Однако система связи IEEE 802.16е не предлагает какой-либо способ обработки в условиях многосотовой среды и мобильности абонентской станции.

В системе связи IEEE 802.16е при учете мобильности абонентской станции важным фактором при управлении общими системными ресурсами является энергопотребление абонентской станции. Поэтому для минимизации энергопотребления абонентской станции было предложено функционирование абонентской станции и базовой станции в спящем режиме и соответствующее функционирование в активном режиме.

На фиг.2 представлена диаграмма, схематически иллюстрирующая функционирование в спящем режиме, предложенное в стандартной системе связи IEEE 802.16е. Перед описанием фиг.2 следует отметить, что спящий режим был предложен для минимизации энергопотребления абонентской станции на интервале простоя, когда пакетные данные не передаются. То есть в случае спящего режима и абонентская станция, и базовая станция переходят в спящий режим, чтобы минимизировать энергопотребление абонентской станции на интервале простоя, когда пакетные данные не передаются.

Поскольку пакетные данные обычно создаются на пакетной основе, маловероятно, что интервал, когда пакетные данные не передаются, окажется в процессе эксплуатации таким же, как интервал, когда пакетные данные передаются. Поэтому и был предложен спящий режим.

Однако если абонентская станция в спящем режиме имеет пакетные данные для обмена с базовой станцией, то абонентская станция должна перейти в активный режим для обмена пакетными данными с этой базовой станцией.

Указанное функционирование в спящем режиме было предложено как средство минимизации энергопотребления и взаимных помех между канальными сигналами. Однако, поскольку характеристики пакетных данных главным образом зависят от трафика, работа в спящем режиме должна осуществляться адаптивно с учетом характеристик трафика и схемы передачи пакетных данных.

Обратимся к фиг.2, где ссылочная позиция 211 обозначает последовательность создаваемых пакетных данных, которая содержит множество интервалов ON (включено) и интервалов OFF (выключено). Интервалы ON - это пакетные интервалы, на которых создаются пакетные данные или трафик, а интервалы OFF - это интервалы простоя, когда трафик не создается.

Абонентская станция переходит в спящий режим или в активный режим в соответствии с последовательностью создания трафика, в результате чего минимизируется энергопотребление абонентской станции и уменьшаются взаимные помехи между канальными сигналами.

Ссылочная позиция 213 обозначает последовательность перехода из состояния в состояние (или переход из режима в режим) базовой станции, причем эта последовательность содержит множество активных режимов и спящих режимов. Активные режимы относятся к состояниям, в которых создается трафик, и в этих состояниях выполняется действительная передача/прием пакетных данных между базовой станцией и абонентской станцией. В отличие от этого спящие режимы относятся к состояниям, в которых трафик не создается, и в этих состояниях не происходит передача/прием пакетных данных между базовой станцией и абонентской станцией.

Ссылочная позиция 215 обозначает диаграмму уровня мощности абонентской станции (SS POWER LEVEL), и, как здесь показано, если уровень мощности абонентской станции в активном режиме определен как «K», то уровень мощности абонентской станции для спящего режима окажется равным «M». Если сравнить уровень мощности К абонентской станции для активного режима с уровнем мощности М абонентской станции для спящего режима, то значение М оказывается значительно меньшим, чем значение К. То есть в спящем режиме потребляется очень небольшая мощность, поскольку не выполняется передача/прием пакетных данных.

Далее описываются схемы, предложенные в настоящее время в системе связи IEEE 802.16е, для поддержки функционирования в спящем режиме. Однако перед описанием схем, предложенных в настоящее время в системе связи IEEE 802.16е, будут изложены следующие предпосылки.

Для перехода в спящий режим абонентская станция должна получить от базовой станции санкцию на переход из состояния в состояние, и базовая станция разрешает абонентской станции перейти в спящий режим, а затем передает пакетные данные.

Вдобавок, базовая станция в течение интервала прослушивания абонентской станции должна проинформировать абонентскую станцию о том, что имеются пакетные данные, подлежащие передаче на эту абонентскую станцию. В этот момент базовая станция должна выйти из спящего режима и определить, имеются ли пакетные данные, подлежащие передаче от базовой станции на саму абонентскую станцию. Подробное описание «интервала прослушивания» приводится ниже.

Если определено, что имеются пакетные данные, подлежащие передаче от базовой станции на данную абонентскую станцию, то эта абонентская станция переходит в активный режим для приема пакетных данных от базовой станции. Однако если определено, что пакетные данные, подлежащие передаче от базовой станции на абонентскую станцию, отсутствуют, то данная абонентская станция может вернуться в спящий режим или остаться в активном режиме.

А. Рабочие параметры

Далее описываются параметры, необходимые для поддержки функционирования в спящем режиме и в активном режиме.

(1) Неактивный интервал

Неактивный интервал запрашивается абонентской станцией и назначается базовой станцией по запросу абонентской станции. Неактивный интервал представляет временной интервал с момента, когда абонентская станция переходит в спящий режим, до момента, когда абонентская станция переходит обратно в активный режим. В результате неактивный интервал определяется как время, в течение которого абонентская станция находится в спящем режиме.

Абонентская станция может непрерывно оставаться в спящем режиме даже после неактивного интервала. В этом случае абонентская станция обновляет неактивный интервал путем выполнения алгоритма экспоненциального увеличения с использованием заданного минимального окна (MIN-WINDOW) или максимального окна (MAX-WINDOW). Значение минимального окна является минимальным значением неактивного интервала, а значение максимального окна является максимальным значением неактивного интервала. Вдобавок, значение минимального окна и значение максимального окна представлены рядом кадров, причем эти значения присваиваются базовой станцией. Указанные значения более подробно описываются ниже.

(2) Интервал прослушивания

Интервал прослушивания запрашивается абонентской станцией и назначается базовой станцией по запросу абонентской станции. Интервал прослушивания представляет временной интервал, в течение которого абонентская станция принимает сообщения нисходящей линии связи, такое как сообщение с индикацией трафика (TRF_IND), синхронно с сигналом нисходящей линии связи от базовой станции, после того как она вышла из спящего режима в течение короткого промежутка времени. Сообщение с индикацией трафика является сообщением о трафике, подлежащим передаче на абонентскую станцию (то есть это сообщение указывает на наличие пакетных данных), причем его подробное описание будет приведено ниже. Абонентская станция определяет, будет ли она оставаться в активном режиме или перейдет обратно в спящий режим, в соответствии со значением сообщения с индикацией трафика.

(3) Алгоритм обновления неактивного интервала

Если абонентская станция переходит в спящий режим, то она определяет неактивный интервал, обращаясь к заданному значению минимального окна в качестве минимального цикла для спящего режима. По истечении неактивного интервала абонентская станция выходит из спящего режима в течение интервала прослушивания, чтобы определить, имеются ли пакетные данные, подлежащие передаче от базовой станции. Если определено, что нет пакетных данных, подлежащих передаче от базовой станции, то абонентская станция устанавливает значение неактивного интервала, превышающее в два раза предыдущий неактивный интервал, и продолжает оставаться в спящем режиме.

Например, если значение минимального окна равно «2», то абонентская станция устанавливает значение неактивного интервала, равное 2 кадрам, а затем остается в спящем режиме в течение 2 кадров. По истечении 2 кадров абонентская станция выходит из спящего режима и определяет, принято ли сообщение с индикацией трафика. Если определено, что сообщение с индикацией трафика не принято, то есть если определено, что нет пакетных данных, передаваемых от базовой станции на абонентскую станцию, то абонентская станция устанавливает неактивный интервал равным 4 кадрам, то есть в два раза больше исходных 2 кадров, а затем продолжает оставаться в спящем режиме в течение 4 кадров.

Соответственно, неактивный интервал возрастает со значения минимального окна до значения максимального окна, и алгоритм для обновления неактивного интервала становится «алгоритмом обновления неактивного интервала».

В. Рабочие сообщения

Ниже описываются сообщения, определенные в настоящее время в системе связи IEEE 802.16е, для поддержания функционирования в спящем режиме и активном режиме.

(1) Сообщение с запросом спящего режима (SLP_REQ)

Сообщение с запросом спящего режима передается от абонентской станции на базовую станцию и используется абонентской станцией для выполнения запроса на переход в спящий режим. Сообщение с запросом спящего режима включает в себя параметры, или информационные элементы (IE), необходимые абонентской станции для работы в спящем режиме, причем сообщение с запросом спящего режима имеет формат, показанный в приведенной ниже таблице 1.

Таблица 1
Синтаксис	Размер	Примечание
SLP-REQ_MESSAGE_FORMAT() {
MANAGEMENT MESSAGE TYPE = 45	8 бит
MIN-WINDOW	6 бит
MAX-WINDOW	10 бит
LISTENING INTERVAL	8 бит
}

Сообщение с запросом спящего режима является специализированным сообщением, которое передается на основе идентификатора соединения (CID) абонентской станции.

В частности, MANAGEMENT MESSAGE TYPE (тип управляющего сообщения) - это информация, указывающая тип текущего сообщения передачи, а MANAGEMENT MESSAGE TYPE = 45 обозначает сообщение с запросом спящего режима. Значение MIN-WINDOW указывает начальное значение, запрашиваемое для неактивного интервала (измеряется в кадрах), а значение MAX-WINDOW указывает конечное значение, запрашиваемое для неактивного интервала (измеряется в кадрах). То есть, как это описано в связи с алгоритмом обновления неактивного интервала, значение неактивного интервала может быть обновлено на значение, лежащее между значением минимального окна (MIN-WINDOW) и значением (MAX-WINDOW). Вдобавок, LISTENING INTERVAL обозначает запрашиваемый интервал прослушивания (измеряемый в кадрах). LISTENING INTERVAL также представляется значением, выраженным в кадрах.

(2) Сообщение с ответом на запрос спящего режима (SLP_RSP)

Сообщение с ответом на запрос спящего режима является ответным сообщением на сообщение с запросом спящего режима, при этом оно указывает, разрешен или запрещен переход в спящий режим, запрошенный абонентской станцией, либо указывает на незатребованную команду. То есть сообщение с ответом на запрос спящего режима служит не только в качестве ответного сообщения на сообщение с запросом спящего режима, но также является сообщением с незатребованной командой, которая может быть передана даже без приема сообщения с запросом спящего режима.

Более подробное описание сообщения с ответом на запрос спящего режима, используемого в качестве сообщения, указывающего на незатребованную команду, приводится ниже. Сообщение с ответом на запрос спящего режима включает в себя информационные элементы, которые необходимы абонентской станции для работы в спящем режиме. Формат сообщения с ответом на запрос спящего режима показан ниже в таблице 2.

Таблица 2
Синтаксис	Размер	Примечание
SLP-RSP_MESSAGE_FORMAT() {
MANAGEMENT MESSAGE TYPE = 46	8 бит
SLEEP-APPROVED	1 бит	0: получен отказ на запрос спящего режима1: запрос спящего режима санкционирован
Если (SLEEP-APPROVED == 0) {
RESERVED	7 бит
} в противном случае {
START-TIME	7 бит
MIN-WINDOW	6 бит
MAX-WINDOW	10 бит
LISTENING INTERVAL	8 бит
}
}

Сообщение с ответом на запрос спящего режима также является специализированным сообщением, которое передается на основе идентификатора соединения абонентской станции.

MANAGEMENT MESSAGE TYPE является информацией, указывающей тип текущего сообщения передачи, а MANAGEMENT MESSAGE TYPE = 46 обозначает сообщение с ответом на запрос спящего режима. Значение SLEEP-APPROVED выражается одним битом, причем SLEEP-APPROVED = 0 указывает, что получен отказ на запрос на переход в спящий режим (SLEEP-MODE REQUEST DENIED), в то время как SLEEP-APPROVED = 1 указывает, что запрос на переход в спящий режим санкционирован (SLEEP-MODE REQUEST APPROVED). Также для SLEEP-APPROVED = 0 имеется 7-разрядное поле RESERVED (зарезервировано), а для SLEEP-APPROVED = 1 имеются 7-разрядное поле START-TIME, 6-разрядное поле MIN-WINDOW, 10-разрядное поле MAX-WINDOW и 8-разрядное поле LISTENING INTERVAL.

Здесь значение START-TIME обозначает количество кадров, необходимых до тех пор, пока абонентская станция не войдет в первый неактивный интервал, за исключением кадра, в течение которого было принято сообщение с ответом на запрос спящего режима. То есть абонентская станция осуществляет переход в спящий режим после истечения количества кадров, соответствующих значению START-TIME, начиная со следующего кадра после кадра, в течение которого было принято сообщение с ответом на запрос спящего режима.

Вдобавок, значение MIN-WINDOW указывает начальное значение для неактивного интервала (измеренного в кадрах), а значение MAX-WINDOW указывает конечное значение для неактивного интервала (измеренное в кадрах). LISTENING INTERVAL указывает значение для LISTENING INTERVAL (измеряется в кадрах).

(3) Сообщение с индикацией трафика (TRF_IND)

Сообщение с индикацией трафика передается базовой станцией на абонентскую станцию в течение интервала LISTENING INTERVAL и используется для индикации наличия пакетных данных, подлежащих передаче от базовой станции на абонентскую станцию. Сообщение с индикацией трафика имеет формат, показанный ниже в таблице 3.

Таблица 3
Синтаксис	Размер	Примечание
TRF-IND_MASSAGE_FORMAT() {
MANAGEMENT MESSAGE TYPE = 47	8 бит
POSITIVE_INDICATION_LIST () {		Трафик адресован на станцию SS
NUM-POSITIVE	8 бит
Для (i=0; i<NUM-POSITIVE; i++) {
CID	16 бит	Базовый CID станции SS
}
}
}	128

Сообщение с индикацией трафика, в отличие от сообщения с запросом спящего режима и сообщения с ответом на запрос спящего режима, является трансляционным сообщением, которое передают на трансляционной основе. Сообщение с индикацией трафика является сообщением, указывающим на наличие или отсутствие пакетных данных, подлежащих передаче от базовой станции на конкретную абонентскую станцию, при этом абонентская станция декодирует транслируемое сообщение с индикацией трафика в течение интервала LISTENING INTERVAL и определяет, переходить ли в активный режим или остаться в спящем режиме.

Если абонентская станция определяет необходимость перехода в активный режим, то она выполняет анализ кадровой синхронизации. Если анализируемый порядковый номер кадра не совпадает с ожидаемым порядковым номером кадра, то абонентская станция может сделать запрос на повторную передачу для потерянных пакетных данных в активном режиме. Однако если абонентская станция не приняла сообщение с индикацией трафика во время интервала LISTENING INTERVAL или если сообщение с индикацией трафика хотя и было принято, но не содержит POSITIVE_INDICATION_LIST, то абонентская станция возвращается в спящий режим.

MANAGEMENT MESSAGE TYPE является информацией, указывающей тип текущего сообщения передачи, а MANAGEMENT MESSAGE TYPE = 47 указывает на сообщение с индикацией трафика. POSITIVE_INDICATION_LIST включает в себя количество NUM-POSITIVE реальных абонентов, и ID соединения (CID) каждого реального абонента. То есть POSITIVE_INDICATION_LIST указывает количество абонентов, которым должны быть переданы пакетные данные, и их идентификаторы (ID) соединения.

На фиг.3 представлена блок-схема сигналов, иллюстрирующая предложенную в стандартной системе связи IEEE 802.16е процедуру перехода абонентской станции в спящий режим по запросу этой абонентской станции. Обратимся к фиг.3, где абонентская станция 300 на шаге 311 передает сообщение с запросом спящего режима на базовую станцию 350, когда она желает перейти в спящий режим. Сообщение с запросом спящего режима включает в себя информационные элементы, описанные в связи с таблицей 1. После приема сообщения с запросом спящего режима от абонентской станции 300 базовая станция 350 определяет, разрешить ли абонентской станции 300 перейти в спящий режим, принимая во внимание состояния абонентской станции 300 и базовой станции 350, и передает на абонентскую станцию 300 сообщение с ответом на запрос спящего режима в соответствии с результатом определения на шаге 313.

Здесь базовая станция 350 определяет, разрешить ли абонентской станции 300 перейти в спящий режим, учитывая наличие/отсутствие пакетных данных, подлежащих передаче на абонентскую станцию 300. Как было описано в связи с таблицей 2, если базовая станция 350 определяет, что необходимо санкционировать переход в спящий режим, она устанавливает значение SLEEP-APPROVED равным «1», а если базовая станция 350 определяет, что необходимо отказать в переходе в спящий режим, она устанавливает значение SLEEP-APPROVED равным «0». Информационные элементы, включенные в сообщение с ответом на запрос спящего режима, показаны в таблице 2.

После приема от базовой станции 350 сообщения с ответом на запрос спящего режима абонентская станция 300 анализирует значение элемента SLEEP-APPROVED, включенного в принятое сообщение с ответом на запрос спящего режима, и, если выясняется, что абонентской станции 300 разрешено перейти в спящий режим, то абонентская станция 300 осуществляет переход в спящий режим на шаге 315. Однако, если значение элемента SLEEP-APPROVED, включенного в сообщение с ответом на запрос спящего режима, указывает на отказ в переходе в спящий режим, то абонентская станция 300 остается в текущем режиме, то есть в активном режиме.

Вдобавок, когда абонентская станция 300 осуществляет переход в спящий режим, она считывает соответствующие информационные элементы из сообщения с ответом на запрос спящего режима и осуществляет соответствующее функционирование в спящем режиме.

На фиг.4 представлена блок-схема сигналов, иллюстрирующая предложенную в стандартной системе связи IEEE 802.16е процедуру для перехода абонентской станции в спящий режим под управлением базовой станции. Однако перед описанием фиг.4 необходимо отметить, что система связи IEEE 802.16е предлагает способ использования сообщения с ответом на запрос спящего режима в качестве сообщения, указывающего на незатребованную команду. Здесь «незатребованная команда» означает, что абонентская станция функционирует по команде или под управлением базовой станции даже в том случае, если нет отдельного запроса от абонентской станции, и в примере на фиг.4 абонентская станция осуществляет переход в спящий режим в соответствии с незатребованной командой.

Обратимся к фиг.4, где базовая станция 450 передает на шаге 411 сообщение с ответом на запрос спящего режима, или сообщение с незатребованной командой, на абонентскую станцию 400. Сообщение с ответом на запрос спящего режима включает в себя информационные элементы, описанные в связи с таблицей 2. После приема сообщения с ответом на запрос спящего режима от базовой станции 450 абонентская станция 400 анализирует значение элемента SLEEP-APPROVED, включенного в принятое сообщение с ответом на запрос спящего режима, и, если значение SLEEP-APPROVED указывает на санкционирование перехода в спящий режим, то абонентская станция на шаге 413 осуществляет переход в спящий режим.

Как показано на фиг.4, поскольку сообщение с ответом на запрос спящего режима используется как сообщение с незатребованной командой, элемент SLEEP-APPROVED выражается только значением «1». Вдобавок, когда абонентская станция 400 переходит в спящий режим, она считывает соответствующие информационные элементы из сообщения с ответом на запрос спящего режима и функционирует в спящем режиме соответствующим образом.

На фиг.5 представлена блок-схема сигналов, иллюстрирующая предложенную в стандартной системе связи IEEE 802.16е процедуру для перехода абонентской станции в активный режим под управлением базовой станции. Обратимся к фиг.5, где в случае создания трафика или пакетных данных, подлежащих передаче на абонентскую станцию 500, базовая станция 550 на шаге 511 передает на абонентскую станцию 500 сообщение с индикацией трафика.

Здесь сообщение с индикацией трафика включает в себя информационные элементы, описанные в связи с таблицей 3. После приема сообщения с индикацией трафика от базовой станции 550 абонентская станция 500 определяет, существует ли в сообщении с индикацией трафика элемент POSITIVE INDICATION. Если POSITIVE INDICATION существует, то абонентская станция 500 считывает ID соединения, включенный в сообщение с индикацией трафика, и определяет, идентичен ли считанный ID соединения ее собственному ID соединения. Если определено, что ID соединения, включенный в сообщение с индикацией трафика, идентичен ее собственному ID соединения, то абонентская станция 500 переходит на шаге 513 из текущего режима, то есть спящего режима, в активный режим.

С. Недостатки функционирования

Выше были описаны операции в спящем режиме, предложенные в существующей системе связи IEEE 802.16е. Далее описываются недостатки вышеизложенных операций в спящем режиме.

(1) Когда абонентская станция осуществляет запрос на переход в спящий режим, базовая станция должна проинформировать абонентскую станцию о том, санкционировать ли запрос на переход из состояния в состояние. В данном случае, если имеются данные, подлежащие передаче на абонентскую станцию, то базовая станция может предотвратить переход (или отказать в переходе) абонентской станции в спящий режим. Тогда абонентская станция, которой было отказано в таком переходе, продолжает оставаться в активном режиме, что вызывает излишнее потребление энергии этой абонентской станцией. Таким образом, когда получен отказ на запрос на переход абонентской станции в спящий режим, необходима дополнительная операция, предоставляющая абонентской станции возможность перейти в спящий режим, а также алгоритм для ее осуществления.

(2) Абонентская станция посылает на базовую станцию запрос на переход в активный режим каждый раз, когда обнаруживает данные для передачи при ее работе в спящем режиме. В ответ на это базовая станция должна иметь возможность отказать в запросе на переход абонентской станции в активный режим по следующим причинам.

- Эффективное использование пропускной способности базовой станции: Базовая станция может заранее предотвратить превышение пропускной способности базовой станции.

- Балансировка нагрузки в трафике абонентской станции: Базовая станция блокирует переход в активный режим абонентской станции, имеющей высокую скорость передачи пакетных данных на базовую станцию, что увеличивает возможности пакетной передачи других абонентских станций.

- Надежная передача трафика абонентской станцией в активном режиме (с гарантированным качеством QoS): Базовая станция блокирует переход абонентской станции с относительно низким приоритетом в активный режим, что расширяет возможности передачи пакетных данных на абонентскую станцию с более высоким приоритетом.

Однако существующая система специально не определяет способ отказа на запрос на переход из состояния в состояние и операцию, которая должна выполняться после такого отказа. Следовательно, абонентская станция, после того как был получен отказ на переход в активный режим, продолжает оставаться в спящем режиме, что нежелательно.

Вдобавок, до тех пор, пока имеется пакет, подлежащий передаче на базовую станцию, абонентская станция должна послать на базовую станцию запрос на переход обратно в активный режим, и с этой задачей базовая станция должна проинформировать абонентскую станцию о том, каким образом сделать правильный повторный запрос на переход в активный режим в соответствии с состоянием базовой станции.

Абонентская станция может запросить переход в активный режим, чтобы передать управляющий пакет, необходимый для распределения полосы частот между базовой станцией и абонентской станцией. В этом случае базовая станция должна санкционировать переход абонентской станции в активный режим, чтобы гарантировать надежную передачу пакетных данных пользователя.

С этой задачей для того, чтобы существующая абонентская станция запросила переход в активный режим, в сообщение, передаваемое на базовую станцию, должно быть вставлено поле для различения типа пакета передачи (например, управляющий пакет), который может быть причиной перехода в активный режим.

(3) Поскольку абонентская станция после перехода в спящий режим, который был санкционирован, безусловно переходит в спящий режим, управляющий пакет может быть потерян или его не смогли передать в соответствующее время, что неблагоприятно влияет на действительную передачу пакета данных пользователя.

Таким образом, если абонентская станция должна передавать управляющий пакет или срочный пакет данных пользователя на базовую станцию в состоянии, когда базовая станция запросила абонентскую станцию перейти в спящий режим, абонентская станция должна иметь возможность выдать отказ на запрос базовой станции. С этой задачей необходимо определить новое сообщение и функционирование после отказа.

(4) Когда базовая станция посылает на абонентскую станцию, остающуюся в спящем режиме, запрос на переход в активный режим, эта абонентская станция должна иметь возможность выдать отказ на запрос этой базовой станции в соответствии с оставшейся энергией в батарее. Если в настоящий момент энергия батареи абонентской станции практически исчерпана, так что больше невозможна передача/прием пакетов, абонентская станция должна иметь возможность выдать отказ на запрос на переход в активный режим базовой станции.

Несмотря на указанные проблемы, отсутствует конкретное описание подходящей рабочей процедуры для выдачи отказа на запрос на переход из режима в режим.

Сущность изобретения

Таким образом, задачей настоящего изобретения является обеспечение способа выполнения подходящей операции на передающей стороне, когда приемная сторона выдает отказ на запрос на переход из состояния в состояние, сделанный передающей стороной, в системе управления спящим режимом для системы связи с широкополосным беспроводным доступом.

Другой задачей настоящего изобретения является обеспечение способа и системы управления для выдачи отказа на запрос на переход в спящий режим абонентской станции в системе связи с широкополосным беспроводным доступом.

Еще одной задачей настоящего изобретения является обеспечение способа и системы управления для выдачи отказа на запрос на переход в активный режим абонентской станции в системе связи с широкополосным беспроводным доступом.

Согласно первому аспекту настоящего изобретения обеспечивается способ управления спящим режимом со стороны абонентской станции, находящейся в активном режиме, в системе связи с широкополосным беспроводным доступом, использующей спящий режим для минимизации энергопотребления абонентской станции при отсутствии данных, подлежащих обмену между абонентской станцией и базовой станцией, и активный режим для предоставления возможности связи между абонентской станцией и базовой станцией при наличии данных, подлежащих обмену между абонентской станцией и базовой станцией, причем способ заключается в том, что осуществляют повторную передачу запроса спящего режима на базовую станцию по истечении длительности ожидания, если принят ответ базовой станции с отказом на запрос спящего режима от абонентской станции на базовую станцию; или осуществляют поддержание повторной передачи запроса спящего режима на базовую станцию, пока от базовой станции не будет принят незатребованный ответ на запрос спящего режима, если принят ответ базовой станции с отказом на запрос спящего режима от абонентской станции на базовую станцию.

Согласно второму аспекту настоящего изобретения обеспечивается способ управления спящим режимом со стороны базовой станции в системе связи с широкополосным беспроводным доступом, использующей спящий режим для минимизации энергопотребления абонентской станции при отсутствии данных, подлежащих обмену между абонентской станцией и базовой станцией, и активный режим для предоставления возможности связи между абонентской станцией и базовой станцией при наличии данных, подлежащих обмену между абонентской станцией и базовой станцией, причем способ заключается в том, что осуществляют повторную передачу запроса спящего режима на абонентскую станцию по истечении длительности ожидания, если принят ответ абонентской станции с отказом на запрос спящего режима от базовой станции на абонентскую станцию; или осуществляют поддержание повторной передачи запроса спящего режима на абонентскую станцию, пока от абонентской станции не будет принят незатребованный ответ на запрос спящего режима, если принят ответ абонентской станции с отказом на запрос спящего режима от базовой станции на абонентскую станцию.

Согласно третьему аспекту настоящего изобретения обеспечивается способ управления активным режимом со стороны абонентской станции после передачи индикации трафика для индикации наличия данных трафика, подлежащих передаче от абонентской станции на базовую станцию, когда абонентская станция находится в спящем режиме, в системе связи с широкополосным беспроводным доступом, использующей спящий режим для минимизации энергопотребления абонентской станции при отсутствии данных, подлежащих обмену между абонентской станцией и базовой станцией, и активный режим для предоставления возможности связи между абонентской станцией и базовой станцией при наличии данных, подлежащих обмену между абонентской станцией и базовой станцией, причем способ заключается в том, что осуществляют повторную передачу индикации трафика на базовую станцию по истечении длительности ожидания, если принят ответ базовой станции с отказом на индикацию трафика от абонентской станции на базовую станцию; или осуществляют поддержание повторной передачи индикации трафика, пока от базовой станции не будет принят незатребованный ответ на индикацию трафика, если от базовой станции принят ответ с отказом на индикацию трафика от абонентской станции на базовую станцию.

Согласно четвертому аспекту настоящего изобретения обеспечивается способ управления активным режимом со стороны абонентской станции после приема индикации трафика для индикации налич