Система и способ определения передачи обслуживания в запросе базовой станции в системе связи широкополосного беспроводного доступа

Система и способ определения передачи обслуживания в запросе базовой станции в системе связи широкополосного беспроводного доступа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится в общем случае к системе связи широкополосного беспроводного доступа и, в частности, к системе и способу для определения передачи обслуживания по требованию базовой станции в системе связи беспроводного широкополосного доступа, использующей ортогональное мультиплексирование с частотным разделением каналов (OFDM).

Уровень техники

В 4-м поколении (4G) систем связи проводятся активные исследования технологии предоставления пользователям услуг, гарантирующих различные показатели качества обслуживания (QoS) при скорости передачи данных приблизительно 100 Мбит/с. Существующие в настоящее время системы связи 3-го поколения (3G) в общем случае поддерживают скорость передачи данных приблизительно 384 кбит/с в среде внешнего канала, имеющего относительно плохую канальную среду, и поддерживают скорость передачи данных максимум 2 Мбит/с даже в среде внутреннего канала, имеющего относительно хорошую канальную среду. Система беспроводной локальной сети (ЛС) и система беспроводной общегородской сети (MAN) в общем случае поддерживает скорость передачи данных от 20 Мбит/с до 50 Мбит/с. Поэтому в существующих в настоящее время системах связи 4G выполняют активные исследования новой системы связи, обеспечивающей подвижность и QoS для систем беспроводной ЛС и систем беспроводной MAN, которые поддерживают относительно высокую скорость передачи данных для поддержания быстродействующих услуг, которые система связи 4G стремится обеспечивать.

Из-за широкого охвата услуг и высокой скорости передачи данных система беспроводной MAN является подходящей для быстродействующих услуг связи. Однако из-за того, что не учитывают подвижность пользователя или абонентской станции (АС), в системе также не рассматривают передачу обслуживания, вызванную быстрым перемещением абонентской станции.

Система связи, предложенная в стандарте IEEE (института инженеров по электронике и радиотехнике) 802.16a, выполняет операцию ранжирования (выбора диапазона) между абонентской станцией и базовой станцией (БС), для осуществления связи. Конфигурация системы связи, предложенной в IEEE 802.16a, согласно предшествующему уровню техники будет теперь описана относительно фиг.1.

Фиг.1 - диаграмма, схематично показывающая конфигурацию системы связи беспроводного широкополосного доступа, использующей ортогональное мультиплексирование с частотным разделением (OFDM)/ортогональный множественный доступ с частотным разделением каналов (OFDMA) (которую в дальнейшем называют «системой связи широкополосного беспроводного доступа OFDM/OFDMA»). Более конкретно, фиг.1 - диаграмма, схематично показывающая конфигурацию системы связи IEEE 802.16a/IEEE 802.16e.

До описания фиг.1 следует отметить, что система беспроводной MAN является системой связи беспроводного широкополосного доступа (BWA), имеет более широкий охват услуг и поддерживает более высокую скорость передачи данных по сравнению с беспроводной системой ЛС. Система связи IEEE 802.16a - система связи, использующая OFDM и OFDMA для поддержания широкополосной сети связи по физическому каналу системы беспроводной MAN. Таким образом, система связи IEEE 802.16a является системой связи широкополосного беспроводного доступа OFDM/OFDMA. Система связи IEEE 802.16a, применяя OFDM/OFDMA к системе беспроводной MAN, передает сигнал физического канала, используя множество поднесущих, таким образом делая возможным поддержание высокоскоростной передачи данных. Система связи IEEE 802.16e учитывает подвижность абонентской станции в дополнение к характеристикам системы связи IEEE 802.16a. Однако для системы связи IEEE 802.16e не была предложена спецификация. В результате и система связи IEEE 802.16a, и система связи IEEE 802.16e, обе являются системами связи широкополосного беспроводного доступа OFDM/OFDMA, и для удобства объяснения, описание будет сделано и относительно системы связи IEEE 802.16a, и относительно системы связи IEEE 802.16e.

На фиг.1 система связи IEEE 802.16a/IEEE 802.16e имеет конфигурацию с одной ячейкой и содержит базовую станцию 100 и множество абонентских станций 110, 120 и 130, которыми управляет базовая станция 100. Обмен сигналами между базовой станцией 100 и абонентскими станциями 110, 120 и 130 выполняют, используя технологию OFDM/OFDMA.

Фиг.2 - диаграмма, схематично показывающая формат кадра нисходящего канала для системы связи беспроводного широкополосного доступа OFDM/OFDMA и, в частности, показывающая формат кадра нисходящего канала для системы связи IEEE 802.16a/IEEE 802.16e. На фиг.2 кадр нисходящего канала включает в себя поле 200 преамбулы, поле 210 управления широковещанием и множество полей 220 и 230 мультиплексирования с временным разделением каналов (TDM). Сигнал синхронизации или последовательность преамбулы для получения взаимной синхронизации между базовой станцией и абонентской станцией передают в поле 200 преамбулы. Поле 210 управления широковещанием включает в себя поле 211 DL_MAP (карты нисходящего канала) и поле 213 UL_MAP (карты восходящего канала). Поле 211 DL_MAP является полем, в котором передают сообщение DL_MAP, и информационные элементы (ИЭ), которые включают в себя сообщение DL_MAP, показаны ниже в таблице 1.

Таблица 1
Синтаксис	Размер	Примечание
DL-MAP_Message_Format() {
Тип управляющего сообщения = 2	8 бит
Поле синхронизации PHY	Переменный	Смотри соответствующее описание PHY
Счетчик DCD	8 бит
ИД базовой станции	48 бит
Число элементов DL-MAP n	16 бит
Начало секции, определенной для PHY {		Смотри секцию применения PHY
Для (i=1; i<=n; i+1) {		Для каждого элемента DL-MAP с 1 до n
DL_MAP_Information_Element()	Переменный	Смотри соответствующее описание PHY
Если (граница байта) {
4 бита заполнителя	4 бита	Заполнение до границы байта
}
}
}
}

Как показано в таблице 1, ИЭ сообщения DL_MAP включают в себя тип управляющего сообщения, который указывает тип передаваемого сообщения, поле синхронизации PHY (физическое), которое устанавливают на основе схем модуляции и демодуляции, применяемых к физическому каналу для получения синхронизации, счетчик DCD, указывающий значение счетчика, соответствующее изменению конфигурации сообщения дискриптора нисходящего канала (DCD), содержащего профиль пачки (пакета) нисходящего канала, ИД базовой станции, указывающий идентификатор базовой станции, и количество элементов DL_MAP n, указывающее количество элементов после ИД базовой станции. Хотя в таблице 1 не показано, сообщение DL_MAP включает в себя информацию относительно кодов ранжирования, распределенных для соответствующих видов ранжирования, описанных ниже.

Кроме того, поле 213 UL_MAP является полем, по которому передают сообщение UL_MAP, и ИЭ, которые включают в себя сообщение UL_MAP, показаны ниже в таблице 2.

Таблица 2
Синтаксис	Размер
UL-MAP_Message_Format () {
Тип управляющего сообщения = 3	8 бит
Идентификатор восходящего канала	8 бит
Счетчик UCD	8 бит
Количество элементов UL-MAP n	16 бит
Время начала предоставления	32 бита
Начало секции, определенной для PHY {
Для (i=1; i<n; i+n)
UL-MAP_Information_Element {	Переменный
ИД соединения
UIUC
Смещение
}
}
}
}

Как показано в таблице 2, ИЭ сообщения UL_MAP включают в себя тип управляющего сообщения, который указывает тип передаваемого сообщения, ИД восходящего канала, указывающий ИД используемого восходящего канала, счетчик UCD, указывающий значение счетчика, который соответствует изменениям в конфигурации сообщения дискриптора восходящего канала (UCD), содержащего профиль пачки восходящего канала, и количество элементов UL_MAP n, указывающее количество элементов после счетчика UCD. ИД восходящего канала уникально назначают с помощью подуровня управления доступом к среде передачи данных (MAC).

Информацию, определяющую использование смещения, записанного в поле «смещение», включает в себя поле UIUC (код использования интервала восходящего канала). Например, если в поле UIUC записано '2', то это указывает, что в поле «смещение» записывают начальное смещение, используемое для начального ранжирования. Альтернативно, если в поле UIUC записано '3', то это указывает, что в поле «смещение» записывают начальное смещение, используемое для ранжирования запроса полосы частот (полосы пропускания) или ранжирования обслуживания. Как описано выше, начальное смещение, используемое для начального ранжирования, ранжирования запроса полосы пропускания или ранжирования обслуживания, основанное на информации, записанной в поле UIUC, записывают в поле «смещение». Информация о характеристиках физического канала, который будут передавать по полю UIUC, записывают в сообщении UCD.

Если абонентская станция не смогла успешно выполнить ранжирование, то она устанавливает определенное значение отсрочки передачи для увеличения коэффициента успеха при следующей попытке и делает попытку ранжирования после истечения времени отсрочки передачи. В этом случае информацию, необходимую для установки значения отсрочки передачи, также включает в себя сообщение UCD. Конфигурация сообщения UCD будет подробно описана ниже в таблице 3.

Таблица 3
Синтаксис	Размер	Примечание
UCD_Message_Format () {
Тип управляющего сообщения = 0	8 бит
ИД восходящего канала	8 бит
Счетчик изменений конфигурации	8 бит
Размер минислота	8 бит
Начало отсрочки передачи ранжирования	8 бит
Конец отсрочки передачи ранжирования	8 бит
Запрос начала отсрочки передачи	8 бит
Запрос конца отсрочки передачи	8 бит
Информация для всего канала в кодировке TLV	Переменный
Начало секции, определенной для PHY {
Для (i=1; i<n; i+n)
Uplink_Burst_Descriptor	Переменный
}
}
}

Как показано в таблице 3, ИЭ сообщения UCD включают в себя тип управляющего сообщения, который указывает тип передаваемого сообщения, ИД восходящего канала, указывающий ИД используемого восходящего канала, счетчик изменений конфигурации, подсчитываемых в базовой станции, размер минислота, указывающий количество минислотов физического восходящего канала, начало отсрочки передачи ранжирования, указывающее начальную точку отсрочки передачи для начального ранжирования, т.е. указывающее размер интервала начальной отсрочки передачи для начального ранжирования, конец отсрочки передачи ранжирования, указывающий конечную точку отсрочки передачи для начального ранжирования, т.е. указывающий размер интервала заключительной отсрочки передачи, запрос начала отсрочки передачи, указывающий начальную точку отсрочки передачи для конфликта по данным и по запросам, т.е. указывающий размер интервала начальной отсрочки передачи, и запрос конца отсрочки передачи, указывающий конечную точку отсрочки передачи для конфликта по данным и по запросам, т.е. указывающий размер интервала заключительной отсрочки передачи. В данном случае значение отсрочки передачи указывает своего рода время ожидания, в течение которого абонентская станция должна ждать следующего ранжирования, если ей не удается выполнить описанные ниже виды ранжирования. Базовая станция должна передавать к абонентской станции значение отсрочки передачи, которое является информацией о времени, в течение которого абонентская станция должна ждать следующего ранжирования, если ей не удается выполнить текущее ранжирование. Например, если значение, заданное с помощью полей «начало отсрочки передачи ранжирования» и «окончание отсрочки передачи ранжирования» установлено в '10', то абонентская станция должна выполнять следующее ранжирование после того, как пройдут 2¹⁰ (=1024) возможностей выполнить ранжирование, с помощью усеченного двоичного алгоритма экспоненциальной задержки.

Кроме того, поля 220 и 230 TDM соответствуют временным интервалам (слотам), назначенным абонентским станциям на основе TDM/TDMA (множественного доступа с временным разделением каналов). Базовая станция передает широковещательную информацию, которая будет передаваться к ее абонентским станциям, по полю 211 DL_MAP кадра нисходящего канала, используя заданную центральную несущую. При включении питания абонентские станции контролируют все диапазоны частот, предварительно назначенные абонентским станциям, и обнаруживают сигнал пилотного канала, имеющий самую большую мощность, т.е. самое высокое отношение сигнал несущей/помеха и шум (ОСНПШ, CINR) для пилот-сигнала. Абонентская станция определяет базовую станцию, которая передает сигнал пилотного канала, имеющий самое высокое ОСНПШ пилот-сигнала, как базовую станцию, которой она в настоящее время принадлежит, и получает управляющую информацию для управления ее восходящим и нисходящим каналами, и информацию, указывающую фактическую точку передачи/приема данных, с помощью анализа поля 211 DL_MAP и поля 213 UL_MAP кадра нисходящего канала, передаваемого от базовой станции.

Фиг.3 - диаграмма, схематично показывающая формат кадра восходящего канала для системы связи беспроводного широкополосного доступа OFDM/OFDMA и, в частности, показывающая формат кадра восходящего канала для системы связи IEEE 802.16a/IEEE 802.16e.

До описания фиг.3 будут описаны виды ранжирования, используемые в системе связи IEEE 802.16a/IEEE 802.16e, т.е. начальное ранжирование, ранжирование обслуживания (или периодическое ранжирование) и ранжирование запроса полосы пропускания.

A. Начальное ранжирование

Начальное ранжирование выполняют после запроса базовой станции на получение синхронизации базовой станции с абонентской станцией. Начальное ранжирование выполняют для установления правильного смещения времени и для управления мощностью передачи между абонентской станцией и базовой станцией. Таким образом, абонентская станция выполняет начальное ранжирование для приема при включении электропитания сообщения DL_MAP и сообщения UL_MAP/сообщения UCD, для получения синхронизации с базовой станцией и затем для управления смещением времени и мощностью передачи с базовой станцией. Поскольку система связи IEEE 802.16a/IEEE 802.16e использует технологию OFDM/OFDMA, процедура ранжирования требует наличия подканалов и кодов ранжирования, и базовая станция назначает доступные коды ранжирования согласно целям, или типам, ранжирования. Это будет описано более подробно ниже.

Коды ранжирования генерируют, сегментируя псевдослучайную шумовую (ПШ) последовательность, которая имеет заданную длину, например 215 битов, на заданные элементы. В общем случае два 53-битовых подканала ранжирования составляют канал ранжирования, и коды ранжирования создают, сегментируя ПШ код по 106-битовому каналу ранжирования. Коды ранжирования, сгенерированные таким образом, могут быть назначены максимально 48 абонентским станциям, и минимум 2 кода ранжирования в абонентской станции применяют по умолчанию для ранжирования для данных 3 целей, т.е. для начального ранжирования, периодического ранжирования и ранжирования обслуживания. Соответственно, различные коды ранжирования назначают для ранжирования для этих 3 целей. Например, N кодов ранжирования распределяют для начального ранжирования (N RC (кодов ранжирования) для начального ранжирования), М кодов ранжирования распределяют для периодического ранжирования (М RC для ранжирования обслуживания) и L кодов ранжирования распределяют для ранжирования запроса полосы пропускания (L RC для ранжирования запроса BW). Распределенные коды ранжирования передают к абонентским станциям через сообщение DL_MAP, как указано выше, и абонентские станции выполняют свои процедуры ранжирования при использовании кодов ранжирования, которые включает в себя сообщение DL_MAP, согласно своим целям.

B. Периодическое ранжирование

Периодическое ранжирование периодически выполняют для того, чтобы абонентская станция контролировала условия в канале к базовой станции после управления смещением времени и мощностью передачи с базовой станцией через начальное ранжирование. Абонентская станция выполняет периодическое ранжирование при использовании кодов ранжирования, распределенных для периодического ранжирования.

C. Ранжирование запроса полосы пропускания

Ранжирование запроса полосы пропускания выполняют, когда абонентская станция запрашивает распределение полосы пропускания для выполнения фактической связи с базовой станцией после управления смещением времени и мощностью передачи с базовой станцией через начальное ранжирование. Ранжирование запроса полосы пропускания может выполняться, используя один из следующих трех способов: грантов, сосредоточенного запроса полосы пропускания на конкурентной основе для системы беспроводной MAN-OFDM, и запроса полосы пропускания CDMA на конкурентной основе для системы беспроводной MAN-OFDMA. Подробное описание этих трех способов будет теперь выполнено ниже.

(1) Способ грантов

При способе грантов запрашивают назначение полосы пропускания, когда система связи, которой в настоящее время принадлежит абонентская станция, является системой связи с одной несущей. В этом способе абонентская станция выполняет ранжирование запроса полосы пропускания, используя CID (ИД соединения) по умолчанию, а не свой собственный CID. Если абонентской станции не удается выполнить ранжирование запроса полосы пропускания, то она повторно делает попытку ранжирования запроса полосы пропускания после отсрочки передачи, значение которой предварительно определяют с помощью последней информации, принятой от базовой станции, и состояния запроса базовой станции, или решает отказаться от принятого сервисного блока данных (SDU). В данном случае абонентская станция уже определила значение отсрочки передачи через сообщение UCD.

(2) Сосредоточенный запрос полосы пропускания на конкурентной основе для системы беспроводной MAN-OFDM

Способ сосредоточенного запроса полосы пропускания на конкурентной основе для системы беспроводной MAN-OFDM запрашивает назначение полосы пропускания, когда система связи, которой в настоящее время принадлежит абонентская станция, является системой связи OFDM. Способ сосредоточенного запроса полосы пропускания на конкурентной основе для системы беспроводной MAN-OFDM классифицируют снова на два способа. Первый способ выполняет ранжирование запроса полосы пропускания, передавая сообщение сосредоточенной конкурентной передачи, когда абонентская станция использует CID по умолчанию, как описано в способе грантов. Второй способ выполняет ранжирование запроса полосы пропускания, передавая CID широковещания, а не CID по умолчанию, вместе с OFDM сосредоточенным конкурентным ИД. Когда ранжирование запроса полосы пропускания выполняют с помощью передачи CID широковещания вместе с OFDM сосредоточенным конкурентным ИД, базовая станция определяет определенный конкурентный канал и скорость передачи данных для абонентской станции.

(3) Запрос полосы пропускания CDMA на конкурентной основе для системы беспроводной MAN-OFDMA

Способ запросов полосы пропускания CDMA на конкурентной основе для системы беспроводной MAN-OFDMA запрашивает распределение полосы пропускания, когда система связи, которой в настоящее время принадлежит абонентская станция, является системой связи OFDMA. Способ запросов полосы пропускания CDMA на конкурентной основе для системы беспроводной MAN-OFDMA снова классифицируют на два способа. Первый способ выполняет ранжирование запроса полосы пропускания, как описано в способе грантов, а второй способ выполняет ранжирование запроса полосы пропускания при использовании механизма на основе CDMA (множественного доступа с кодовым разделением каналов). Во втором способе, который использует механизм на основе CDMA, система связи использует множество тональных сигналов, содержащих символы OFDM, т.е. использует множество подканалов. Поэтому, когда абонентская станция выполняет ранжирование запроса полосы пропускания, базовая станция применяет основанный на CDMA механизм к каждому из подканалов. В результате, если базовая станция успешно принимает ранжирование запроса полосы пропускания, то абонентская станция, которая выполнила ранжирование запроса полосы пропускания через протокольный блок данных MAC (PDU), распределяет полосу пропускания. В способе сосредоточенного на области REQ (запроса), если множество абонентских станций делают попытку ранжирования запроса полосы пропускания через тот же самый подканал, используя тот же самый конкурентный код, возможность коллизии нежелательно увеличивается.

На фиг.3 кадр нисходящего канала включает в себя поле 300 «возможности начального обслуживания» для начального ранжирования и ранжирования обслуживания (или периодического ранжирования), поле 310 «возможности конкурентных запросов» для ранжирования запроса полосы пропускания и назначенные АС поля данных 320, которые содержат данные восходящего канала абонентских станций. Поле 300 «возможности начального обслуживания» имеет множество периодов пачки доступа, которые включают в себя фактическое начальное ранжирование и периодическое ранжирование, и период коллизии для случая, когда коллизия возникает между периодами пачки доступа. Поле 310 «возможности конкурентных запросов» имеет множество периодов запроса полосы пропускания, которые включают в себя фактическое ранжирование запроса полосы пропускания, и период коллизии для случая, когда коллизия возникает между периодами запроса полосы пропускания. Каждое назначенное АС поле данных 320 состоит из множества назначенных АС полей данных (от назначенного АС №1 поля данных до назначенного АС №N поля данных). Промежутки переключения между абонентскими станциями (промежутки переключения АС) расположены между назначенными АС полями данных (от назначенного АС №1 поля данных до назначенного АС №N поля данных).

Фиг.4 - диаграмма, схематично показывающая процедуру выполнения связи через сообщения, показанные на фиг.2 и 3 в системе связи беспроводного широкополосного доступа. На фиг.4 при включении электропитания абонентская станция 400 контролирует все предварительно назначенные полосы частот и обнаруживает сигнал пилотного канала, имеющий самую большую мощность, т.е. самое высокое ОСНПШ пилот-сигнала. Абонентская станция 400 определяет базовую станцию 420, которая передает сигнал пилотного канала, имеющий самое высокое ОСНПШ пилот-сигнала, как базовую станцию, которой она в настоящее время принадлежит, и получает системную синхронизацию с базовой станцией 420, принимая преамбулу кадра нисходящего канала, передаваемого от базовой станции 420.

Если системная синхронизация получена между абонентской станцией 400 и базовой станцией 420, то базовая станция 420 передает сообщение DL_MAP и сообщение UL_MAP к абонентской станции 400 (этапы 411 и 413). Сообщение DL_MAP, как описано в таблице 1, передает к абонентской станции 400 информацию, необходимую для получения синхронизации абонентской станции 400 с базовой станцией 420, в нисходящем канале и информацию о структуре физического канала, способного к приему, через сообщения синхронизации, передаваемые к абонентским станциям 400 в нисходящем канале. Сообщение UL_MAP, как описано в таблице 2, передает к абонентской станции 400 информацию о назначенном периоде для абонентской станции и структуре физического канала.

Сообщение DL_MAP периодически передают от базовой станции ко всем абонентским станциям, и когда абонентская станция может непрерывно принимать это сообщение, говорится, что абонентская станция синхронизирована с базовой станцией. Таким образом, абонентские станции, которые успешно приняли сообщение DL_MAP, могут принимать все сообщения, передаваемые через нисходящий канал.

Как можно заметить из таблицы 3, когда абонентская станция не может получить доступ, базовая станция передает к абонентской станции сообщение UCD, содержащее информацию, представляющую доступное значение отсрочки передачи.

Однако, выполняя ранжирование, абонентская станция 400 передает сообщение RNG_REQ к базовой станции 420 (этап 415). После приема сообщения RNG_REQ базовая станция 420 передает к абонентской станции 400 сообщение RNG_RSP, содержащее указанную выше информацию для коррекции частоты, времени и мощности передачи (этап 417).

Конфигурация сообщения RNG_REQ показана ниже в таблице 4.

Таблица 4
Синтаксис	Размер	Примечания
RNG-REQ_Message_Format() {
Тип управляющего сообщения = 4	8 бит
ИД нисходящего канала	8 бит
Ожидание до завершения	8 бит
Данные, закодированные в форме TLV	Переменный	Определенные для TLV
}

В таблице 4 ИД нисходящего канала представляет ИД нисходящего канала для канала, который абонентская станция принимает от базовой станции, и поле «ожидание до завершения» представляет приоритет ответа ранжирования передачи. Например, значение поля «ожидание до завершения» = 0 указывает, что предыдущий ответ ранжирования имеет приоритет над другими ответами ранжирования, в то время как значение поля «ожидание до завершения» ≠ 0 указывает, что передаваемый в настоящее время ответ ранжирования имеет приоритет над другими ответами ранжирования.

Кроме того, конфигурация сообщения RNG-RSP, соответствующего сообщению RNG_REQ в таблице 4, показана ниже в таблице 5.

Таблица 5
Синтаксис	Размер	Примечания
RNG-RSP_Message_Format () {
Тип управляющего сообщения = 5	8 бит
ИД восходящего канала	8 бит
Данные, закодированные в форме TLV	Переменный	Определенные для TLV
}

В таблице 5 ИД восходящего канала представляет ИД восходящего канала для сообщения RNG_REQ, которое приняла базовая станция.

Система связи OFDMA, предложенная в IEEE 802.16a, может заменять сообщение RNG_REQ с помощью использования способа обозначения выделенного периода ранжирования для более эффективного выполнения ранжирования и передачи кодов ранжирования в течение выделенного периода. Процедура связи в системе связи беспроводного широкополосного доступа OFDMA показана на фиг.5.

На фиг.5 базовая станция 520 передает к абонентской станции 500 сообщение DL_MAP и сообщение UL_MAP (этапы 511 и 513), и детали этой передачи эквивалентны деталям передачи, описанным в связи с фиг.4. Дополнительно, как описано выше, в системе связи OFDMA, код ранжирования передают вместо сообщения RNG_REQ, используемого на фиг.4 (этап 515), и после приема кода ранжирования базовая станция 520 передает к абонентской станции 500 сообщение RNG_RSP (этап 517).

Однако новая информация должна быть добавлена для записи информации, соответствующей коду ранжирования, переданному к базовой станции в сообщении RNG_RSP. Новая информация, которая должна быть добавлена к сообщению RNG_RSP, включает в себя:

1. Код ранжирования: принятый CDMA код ранжирования;

2. Символ ранжирования: символ OFDM в принятом CDMA коде ранжирования;

3. Подканал ранжирования: подканал ранжирования в принятом CDMA коде ранжирования; и

4. Номер кадра ранжирования: номер кадра в принятом CDMA коде ранжирования.

Как отмечено выше, система связи IEEE 802.16a не учитывает подвижность абонентской станции, т.е. считает, что абонентская станция расположена в фиксированном месте, и рассматривает только конфигурацию с одной ячейкой. Однако, как описано выше, обеспечивают, чтобы система связи IEEE 802.16e учитывала подвижность абонентской станции в дополнение к характеристикам системы связи IEEE 802.16a. Поэтому система связи IEEE 802.16e должна учитывать подвижность абонентской станции в среде с множеством ячеек. Для обеспечения подвижности абонентской станции в среде с множеством ячеек необходима модификация операций абонентской станции и базовой станции. Однако, система связи IEEE 802.16e не предложила спецификацию для среды с множеством ячеек и подвижностью абонентской станции. Поэтому для поддержания подвижности абонентской станции система связи IEEE 802.16e требует способ выполнения передачи обслуживания, учитывающий состояние ожидания и также состояние связи.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Поэтому задачей настоящего изобретения является создание системы и способа выполнения эффективной передачи данных, гарантируя подвижность абонентской станции в системе связи беспроводного широкополосного доступа.

Другой задачей настоящего изобретения является создание системы и способа выполнения передачи обслуживания между базовыми станциями для обеспечения подвижности абонентской станции в системе связи беспроводного широкополосного доступа.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание системы и способа приема при запросе передачи обслуживания обслуживающей базовой станции, сообщения запроса передачи обслуживания, содержащего связанную с передачей обслуживания информацию от абонентской станции, определения целевой базовой станции, в которой абонентскую станцию можно передать от обслуживающей базовой станции, с которой она осуществляет связь, и передачи определенного результата в абонентскую станцию.

В соответствии с одним из аспектов настоящего изобретения предложен способ выполнения передачи обслуживания абонентской станции при запросе обслуживающей базовой станции в системе связи беспроводного широкополосного доступа, включающей в себя обслуживающую базовую станцию для обеспечения услуги в абонентскую станцию по меньшей мере через одну полосу частот, которую получают, деля всю полосу частот, содержащую множество поднесущих, на множество соседних базовых станций, которые являются смежными с обслуживающей базовой станцией. Способ содержит этапы, на которых принимают информацию о соседних базовых станциях от обслуживающей базовой станции; измеряют отношение сигнал несущей/помеха и шум (ОСНПШ) сигналов полосы частот от соседних базовых станций на основании информации о соседних базовых станциях; принимают сообщение запроса сканирования для передачи обслуживания от обслуживающей базовой станции; передают в обслуживающую базовую станцию сообщение запроса передачи обслуживания, содержащее информацию об измеренных ОСНПШ соседних базовых станций; принимают от обслуживающей базовой станции информацию по меньшей мере об одной целевой базовой станции, способной поддерживать передачу обслуживания абонентской станции среди соседних базовых станций; и выполняют передачу обслуживания от обслуживающей базовой станции по меньшей мере в одну из целевых базовых станций.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предложен способ выполнения передачи обслуживания обслуживающей базовой станцией в системе связи беспроводного широкополосного доступа, включающей в себя обслуживающую базовую станцию, обеспечивающую услугу в абонентскую станцию по меньшей мере через одну полосу частот, полученную с помощью деления всей полосы частот, содержащей множество поднесущих, на множество соседних базовых станций, которые являются смежными с обслуживающей базовой станцией. Способ содержит этапы, на которых передают сообщение запроса сканирования для передачи обслуживания в абонентскую станцию, если требуется передача обслуживания абонентской станции; принимают отношение сигнал несущей/помеха и шум (ОСНПШ) соседних базовых станций от абонентской станции в ответ на сообщение запроса сканирования для передачи обслуживания и сортируют соседние базовые станции по порядку уровней ОСНПШ; последовательной передачи запроса соединения для передачи обслуживания к соседним базовым станциям по порядку уровней ОСНПШ; и передают информацию о конкретной соседней базовой станции в абонентскую станцию после приема ответа соединения для передачи обслуживания с информацией ACK (подтверждения) от конкретной соседней базовой станции в ответ на запрос соединения для передачи обслуживания.

В соответствии с другим дополнительным аспектом настоящего изобретения предложена система связи беспроводного широкополосного доступа, содержащая абонентскую станцию для передачи обслуживающей базовой станции запроса о передаче обслуживания по меньшей мере в одну соседнюю базовую станцию, имеющую отношение сигнал несущей/помеха и шум (ОСНПШ), удовлетворяющее условию передачи обслуживания, в ответ на сообщения запроса сканирования для передачи обслуживания, и выполняют передачу обслуживания в конкретную соседнюю базовую станцию, которая передает ответ передачи обслуживания в ответ на запрос передачи обслуживания; обслуживающую базовую станцию, которая в настоящее время осуществляет связь с абонентской станцией, для передачи сообщения запроса сканирования для передачи обслуживания в абонентскую станцию, если требуется передача обслуживания абонентской станции, для передачи запроса соединения для передачи обслуживания соседним базовым станциям по порядку уровней ОСНПШ, переданных от абонентской станции, и для передачи информации абонентской станции в конкретную соседнюю базовую станцию после приема ответа соединения для передачи обслуживания с информацией ACK от конкретной соседней базовой станции; и конкретную соседнюю базовую станцию для определения, может ли она поддерживать передачу обслуживания абонентской станции в ответ на запрос соединения для передачи обслуживания, и для передачи ответа соединения для передачи обслуживания с информацией ACK в обслуживающую базовую станцию, если она может поддерживать передачу обслуживания абонентской станции.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Приведенные выше и другие задачи, признаки и преимущества настоящего изобретения станут более очевидными из последующего подробного описания при рассмотрении его вместе с сопроводительными чертежами, на которых:

фиг.1 - диаграмма, схематично показывающая конфигурацию системы связи беспроводного широкополосного доступа, использующей ортогональное мультиплексирование с частотным разделением каналов (OFDM)/ортогональный множественный доступ с частотным разделением каналов (OFDMA);

фиг.2 - диаграмма, схематично показывающая формат кадра нисходящего канала для системы связи беспроводного широкополосного доступа OFDM/OFDMA;

фиг.3 - диаграмма, схематично показывающая формат кадра восходящего канала для системы связи беспроводного широкополосного доступа OFDM/OFDMA;

фиг.4 - диаграмма, показывающая процедуру ранжирования между абонентской станцией и базовой станцией в системе связи беспроводного широкополосного доступа OFDM;

фиг.5 - диаграмма, показывающая процедуру ранжирования между абонентской станцией и базовой станцией в системе связи беспроводного широкополосного доступа OFDMA;

фиг.6 - диаграмма, схематично показывающая конфигурацию системы связи беспроводного широкополосного доступа OFDM/OFDMA согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения;

фиг.7 - диаграмма, показывающая процедуру определения передачи обслуживания обслуживающей базовой станцией при запросе передачи обслуживания обслуживающей базовой станцией в системе связи беспроводного широкополосного доступа OFDM согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.8 - диаграмма, показывающая процедуру определения передачи обслуживания обслуживающей базовой станцией при запросе передачи обслуживания обслуживающей базовой станцией в системе связи беспроводного широкополосного доступа OFDM согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.9 - структурная схема, показывающая структуру абонентской станции согласно одному из вариантов осуществления настоя