Система и способ, предназначенные для расширения окна поиска соседней ячейки
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к беспроводной связи, конкретно к системе и способу, предназначенным для аккомодации синхронизации подвижной станции с соседними ячейками в системе мобильной связи. Технический результат - расширение окна поиска. В системе, по меньшей мере, один доступный кадр используют в качестве окна поиска в передаче данных восходящей линии связи для приема информации синхронизации соседней ячейки. Отказываются, по меньшей мере, от одного интервала времени передачи в кадре, смежном доступному кадру, в мультикадре передачи данных восходящей линии связи, чтобы расширить окно поиска. Затем информация синхронизации соседней ячейки может быть непрерывно принята через расширенное окно поиска. 4 н. и 23 з.п. ф-лы, 10 ил., 1 табл.
Реферат
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится, в целом, к беспроводной связи и, более конкретно, к системе и способу, предназначенным для аккомодации (согласования) синхронизации подвижной станции с соседними ячейками посредством обеспечения расширенного поискового окна, дающего возможность подвижной станции принимать соседние ячейки эффективным способом.
Уровень техники
В последние годы использование систем беспроводной связи для связи по телефону достигло удивительной популярности. Традиционная передача речи, а также передача данных может быть осуществлена по телефону посредством использования таких систем беспроводной связи.
В системе беспроводной связи канал связи, сформированный между посылающей и принимающей станциями, является радиоканалом, работающим в части электромагнитного спектра. Соединение проводной линии связи не требуется, чтобы осуществить передачу сигнала связи между посылающими и принимающими станциями. Следовательно, связь через систему беспроводной связи возможна в местах, в которых формирование соединения проводной линии связи было бы невозможным или, иначе, непрактичным.
Системы сотовой связи реализованы с использованием различных схем связи. Разработаны системы сотовой связи, которые используют, например, способы FDMA, МДЧР (множественный доступ с частотным разделением), TDMA, МДРВ (множественный доступ с разделением по времени), CDMA, МДКР (множественный доступ с кодовым разделением), а также различные комбинации таких способов. Система сотовой связи включает в себя сетевую инфраструктуру, включающую в себя ряд отдельных базовых приемопередающих станций, сформированных из стационарных радио- приемопередатчиков. Пользователи взаимодействуют с инфраструктурой сети сотовой связи посредством использования радиотелефона или другого коммуникатора, обычно упоминаемого как подвижная станция. Подвижная станция принимает сигналы нисходящей линии связи (линии связи базовая станция-подвижная станция) по прямой линии связи и передает сигналы восходящей линии связи (линии связи подвижная станция-базовая станция) по обратной линии связи. Таким образом, между инфраструктурой сети сотовой связи и подвижной станцией обеспечена двунаправленная связь.
Для успешной работы системы сотовой связи требуется синхронизация между подвижными станциями и базовой приемопередающей станцией. Такая синхронизация обычно является в двух видах, включая синхронизацию по частоте и синхронизацию во времени кадров и бит. Синхронизация по частоте требуется, для того чтобы гарантировать, что подвижная станция синхронизирована с несущей частотой BTS, БПС (базовая приемопередающая станция). Синхронизация бит и кадров обеспечивает регулирование распространения разностей времен сигналов из разных подвижных станций таким образом, чтобы переданные "пачки" были приняты синхронно с интервалами времени базовой приемопередающей станции и чтобы пачки в соседних интервалах времени не перекрывались. Синхронизация бит и кадров также требуется для структуры кадра из-за высокого уровня суперпозиционной структуры кадра для отображения логических каналов передачи сигналов в физические каналы.
Кроме того, когда подвижный терминал работает в системе сотовой связи, он должен быть синхронизирован с соседними ячейками. Для того чтобы выполнить это, подвижная станция пытается принять каналы синхронизации, такие как каналы коррекции частоты (FCCH, ККЧ) и каналы синхронизации (SCH, КС), соседних ячеек в определенные интервалы. В каналах трафика большинство кадров МДРВ используется для передачи данных или речи, и существуют ограниченные доступные кадры, в которых может быть принята такая информация синхронизации. Частичные поиски могут быть выполнены в разных кадрах, чтобы совместно обеспечить требуемый результат поиска. Однако в каждом отдельном доступном кадре число доступных интервалов времени также ограничено, что может дополнительно расширить операцию поиска до тех пор, пока достаточно последовательных интервалов времени могут быть сделаны доступными, чтобы объяснить все возможные места во времени, в которых может присутствовать сам сигнал синхронизации, такой как ККЧ.
С введением классов мультиинтервалов более высокого уровня последовательные интервалы времени, связанные с кадром и доступные для приема информации синхронизации соседней ячейки, становятся чрезвычайно ограниченными. Во многих случаях не имеется достаточно интервалов времени, чтобы покрыть диапазон времен, в котором может присутствовать ККЧ или другой сигнал синхронизации, и прием информации ККЧ должен быть перенесен в следующие кадры. Это может вызывать существенные задержки и отрицательно влиять на пропускную способность связи.
Один способ предшествующего уровня техники, который обращается к этой проблеме, описан в 3GPP TS 05,08, V8,14,0 (2002-04), "Проект партнерства 3-го поколения; группа технической спецификации сети радиодоступа GSM/EDGE; управление линией связи радиоподсистемы" (версия 1999 г.). Эта спецификация указывает, что ПС может пропускать операции приема с целью приема соседней ячейки. Это приводит в результате к операции Rx после того, как пропущен свободный кадр, чтобы обеспечить необходимые интервалы времени для приема информации ККЧ и КС. Несмотря на то, что это может быть необязательным для однонаправленной передачи данных по линии связи базовая станция-подвижная станция (например, когда выделено достаточно интервалов времени линии связи базовая станция-подвижная станция), могут происходить излишние прерывания в передаче данных линии связи базовая станция-подвижная станция и/или линии связи подвижная станция-базовая станция при пропуске операций Rx во время однонаправленной передачи данных линии связи подвижная станция-базовая станция и двунаправленной передачи данных линии связи подвижная станция-базовая станция/линии связи базовая станция-подвижная станция. При использовании флага состояния линии связи подвижная станция-базовая станция (USF, ФСЛСПСБС), например, для выделения ресурсов линии связи подвижная станция-базовая станция это уменьшает пропускную способность как для передачи данных линии связи базовая станция-подвижная станция, так и для передачи данных линии связи подвижная станция-базовая станция, так как разрешение посылать данные линии связи подвижная станция-базовая станция принимают в блоке данных линии связи базовая станция-подвижная станция. При пропуске операций Rx в направлении линии связи базовая станция-подвижная станция это разрешение посылать данные линии связи подвижная станция-базовая станция может быть пропущено, вызывая дополнительные задержки. Эта проблема обостряется, когда используют расширенное динамическое выделение или степень разрешения ФСЛСПСБС (или и то и другое), так как блок Rx может дать разрешение послать множество блоков Tx.
Таким образом, имеется потребность в промышленности связи в способе приема информации синхронизации соседней ячейки, который минимизирует отрицательное влияние расширения связанного окна поиска. Настоящее изобретение выполняет эти и другие потребности и предлагает другие преимущества по сравнению с предшествующим уровнем техники.
Сущность изобретения
Чтобы преодолеть ограничения в предыдущем уровне техники, описанном выше, и чтобы преодолеть другие ограничения, которые станут понятными после прочтения и понимания настоящего описания, настоящее изобретение раскрывает систему, устройство и способ, предназначенные для аккомодации синхронизации подвижной станции с соседними ячейками посредством обеспечения расширенного окна поиска, дающего возможность подвижной станции эффективно принимать соседние ячейки. Один или несколько интервалов времени передачи (Tx) пропускают в доступном кадре, смежном блоку интервалов времени, доступных для приема информации синхронизации соседней ячейки. Таким образом, окно поиска, предназначенное для приема такой информации синхронизации, может быть расширено без отрицательных последствий, связанных с методологиями синхронизации предшествующего уровня техники.
В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения, предложен способ, предназначенный для аккомодации синхронизации подвижной станции с одной или несколькими соседними ячейками в системе мобильной связи. Система мобильной связи включает в себя базовые приемопередающие станции (БПС), причем каждая БПС определяет ячейку и, по меньшей мере, одну подвижную станцию (ПС), выполненную с возможностью осуществления связи, по меньшей мере, с одной БПС. Способ включает в себя использование, по меньшей мере, одного доступного кадра в качестве окна поиска в мультикадре передачи данных восходящей линии связи для приема информации синхронизации соседней ячейки. По меньшей мере от одного интервала времени передачи в кадре, смежном доступному кадру, в мультикадре передачи данных восходящей линии связи отказываются или "пропускают", чтобы расширить окно поиска. Затем принимают информацию синхронизации соседней ячейки в расширенном окне поиска.
Дальнейшее описывает различные конкретные варианты осуществления такого способа. Например, в соответствии с одним конкретным вариантом осуществления такого способа отказ, по меньшей мере, от одного интервала времени передачи в кадре, смежном доступному кадру, включает в себя отказ, по меньшей мере, от одного интервала времени передачи в кадре, непосредственно предшествующем доступному кадру. В более конкретном варианте осуществления это может включать в себя отказ, по меньшей мере, от одного интервала времени передачи из непосредственно предшествующего кадра, который является ближайшим к доступному кадру, чтобы обеспечить непрерывные интервалы времени в расширенном окне поиска. В другом конкретном варианте осуществления способ включает в себя сохранение конечной границы доступного кадра, чтобы предотвратить нарушение следующего кадра, смежного с доступным кадром. Другой конкретный вариант осуществления включает в себя отказ от стольких интервалов времени передачи, сколько необходимо, чтобы обеспечить расширенное окно поиска с размером, который дает возможность размещения информации синхронизации всех соседних ячеек, и в других вариантах осуществления от интервалов времени приема также могут отказываться в кадре, смежном доступному кадру и противоположном кадру, в котором отказались, по меньшей мере, от одного интервала времени передачи, для того чтобы дополнительно расширить окно поиска. Еще в других вариантах осуществления информация синхронизации соседней ячейки включает в себя пачку коррекции частоты (FB, ПКЧ), связанную с каналом коррекции частоты (ККЧ), и/или пачку синхронизации (SB, ПС), связанную с каналом синхронизации (КС). В одном конкретном варианте осуществления использование доступного кадра (кадров) в качестве окна поиска включает в себя использование, по меньшей мере, одного определенного свободного кадра в мультикадре передачи данных восходящей линии связи. Другой конкретный вариант осуществления включает в себя использование любого одного или нескольких кадров в мультикадре передачи данных восходящей линии связи, имеющих множество непрерывных доступных интервалов времени. В других конкретных вариантах осуществления ПС связана с классом мультиинтервалов времени ПС, который размещает больше последовательных доступных интервалов времени, чем имеется в окне поиска перед расширением, причем отказ от интервала (интервалов) времени передачи может включать в себя отказ от ряда интервалов времени передачи, необходимых, чтобы разместить класс мультиинтервалов ПС. В одном конкретном варианте осуществления это может включать в себя отказ от ряда интервалов времени передачи, необходимых, чтобы обеспечить десять последовательных интервалов времени, включая время, необходимое для радиочастотных схем ПС, чтобы переключаться между каналом передачи данных и каналом синхронизации. Один конкретный вариант осуществления такого способа включает в себя, по меньшей мере, частичную синхронизацию ПС с соседней ячейкой в соответствии с информацией синхронизации, найденной через расширенное окно поиска, а другой вариант осуществления включает в себя повторение поиска информации синхронизации соседней ячейки во множестве доступных кадров, чтобы облегчить прием информации синхронизации соседней ячейки в расширенном окне поиска, по меньшей мере, из одного из множества доступных кадров. Информация синхронизации в одном варианте осуществления включает в себя пачку коррекции частоты (ПКЧ), связанную с каналом коррекции частоты (ККЧ), при этом способ дополнительно включает в себя определение местоположения канала синхронизации (КС) на основании местоположения ККЧ и прием КС в доступном кадре, по меньшей мере, одного мультикадра после ККЧ с использованием сдвига синхронизации относительно сдвига синхронизации ККЧ. ПС одного варианта осуществления может быть некоторого типа, при котором операции передачи и приема выполняются не одновременно, такой как ПС типа 1.
В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения, предложена подвижная станция (ПС), при этом подвижная станция выполнена с возможностью работы в беспроводной сети, имеющей множество ячеек, причем каждая ячейка определена с помощью базовой приемопередающей станции (БПС). ПС включает в себя приемопередатчик, предназначенный для осуществления связи с множеством соседних БПС, чтобы принимать каналы синхронизации, переданные соседними БПС. ПС также включает в себя модуль обработки, сконфигурированный с возможностью расширения окна поиска в мультикадре передачи данных восходящей линии связи посредством жертвы одним или несколькими интервалами времени передачи в кадре мультикадра передачи данных восходящей линии связи, смежными доступному кадру, в которых предполагают прием каналов синхронизации.
В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения предложена система, предназначенная для синхронизации связи в системе мобильной связи. Система включает в себя ряд ячеек, причем каждая ячейка определена с помощью базовой приемопередающей станции (БПС), и, по меньшей мере, одну подвижную станцию (ПС), предназначенную для осуществления связи с некоторыми БПС, соседними с ячейкой, в которой в текущий момент работает ПС. ПС включает в себя приемопередатчик, предназначенный для осуществления связи с множеством соседних БПС, чтобы принимать каналы синхронизации, переданные соседними БПС, и дополнительно включает в себя модуль обработки, сконфигурированный с возможностью расширения окна поиска в мультикадре передачи данных восходящей линии связи посредством отказа от одного или нескольких интервалов времени передачи в кадре мультикадра передачи данных восходящей линии связи, смежных доступному кадру, в которых предполагают прием сигналов каналов синхронизации.
В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения предложен доступный для чтения с помощью компьютера носитель информации, который включает в себя запомненные команды, которые доступны для выполнения с помощью компьютерной системы, предназначенной для аккомодации синхронизации подвижной станции с одной или несколькими соседними ячейками в системе мобильной связи. Система мобильной связи включает в себя базовые приемопередающие станции (БПС), причем каждая БПС определяет ячейку, и, по меньшей мере, одну подвижную станцию, которая может взаимодействовать, по меньшей мере, с одной БПС. Команды, запомненные на доступном для чтения с помощью компьютера носителе информации, выполняют этапы, включающие в себя использование, по меньшей мере, одного доступного кадра в качестве окна поиска в мультикадре передачи данных восходящей линии связи для приема информации синхронизации соседней ячейки, отказ, по меньшей мере, от одного интервала времени передачи в кадре, смежного доступному кадру, в мультикадре передачи данных восходящей линии связи, чтобы расширить окно поиска, и прием информации синхронизации соседней ячейки в расширенном окне поиска.
Эти и другие преимущества и новые признаки, которыми отличается изобретение, указаны подробно в прилагаемой формуле изобретения и образуют часть изобретения. Однако для лучшего понимания изобретения, его преимуществ и задач, полученных с помощью его использования, ссылка должна быть сделана на чертежи, которые образуют дополнительную часть изобретения, и на сопровождающее описательное содержание, в котором проиллюстрированы и описаны конкретные примеры системы, устройства и способа в соответствии с изобретением.
Краткое описание чертежей
Изобретение описано в связи с вариантами осуществления, проиллюстрированными на следующих диаграммах.
Фиг. 1 иллюстрирует некоторые общие аспекты среды сети GSM/GPRS, (глобальной системы мобильной связи/универсальной системы пакетной радиосвязи (УСПР)), в которой могут быть использованы принципы настоящего изобретения;
фиг. 2 иллюстрирует типичную иерархию мультикадра, в которой можно манипулировать окнами поиска в соответствии с настоящим изобретением;
фиг. 3 иллюстрирует типичную зависимость мультикадра из 52-кадров между мониторингом КТ ПС и ШКУ соседней ячейки;
фиг. 4 иллюстрирует примерную часть кадра для конфигурации (3+1) ЦКМС-6;
фиг. 5 иллюстрирует примерную часть кадра для конфигурации (4+1) ЦКМС-10 или ЦКМС-11;
фиг. 6 иллюстрирует примерную часть кадра для конфигурации (1+4) ЦКМС-12;
фиг. 7 иллюстрирует примерную часть кадра для конфигурации (1+4) ЦКМС-6, реализующую принципы настоящего изобретения;
фиг. 8 представляет блок-схему, иллюстрирующую один вариант осуществления, предназначенный для мониторинга каналов синхронизации соседней ячейки с использованием окна поиска непрерывных интервалов времени в соответствии с принципами настоящего изобретения;
фиг. 9 представляет блок-схему, иллюстрирующую вариант осуществления, предназначенный для мониторинга ККЧ соседней ячейки с использованием окна поиска непрерывных интервалов времени в соответствии с принципами настоящего изобретения; и
фиг. 10 иллюстрирует типичную вычислительную систему подвижной станции, которая может выполнять операции в соответствии с изобретением.
Подробное описание изобретения
В следующем описании примерного варианта осуществления сделана ссылка на сопровождающие чертежи, которые образуют часть описания и на которых изображены в качестве иллюстрации различные способы, с помощью которых может быть выполнено изобретение. Следует понимать, что могут быть использованы другие варианты осуществления, так как могут быть сделаны структурные и операционные изменения, не выходя за рамки объема настоящего изобретения.
В целом, настоящее изобретение предоставляет систему и способ, предназначенные для аккомодации синхронизации подвижной станции с соседними ячейками, с помощью расширенного окна поиска, дающего возможность подвижной станции принимать соседние ячейки эффективным способом. Один или более интервалов Tx в период блока радиосвязи, смежный свободному кадру, используемому для приема информации синхронизации, пропускают, для того чтобы дать возможность расширения окна поиска. При расширении окна поиска таким образом другие операции интервала времени, такие как операции Rx, должны быть прерваны, что в противном случае может вызвать существенные неэффективности.
Настоящее изобретение применимо в любом типе систем/сетей мобильной связи, где может требоваться синхронизация с соседними ячейками. Для того чтобы облегчить понимание изобретения, настоящее изобретение описано в понятиях сети GSM/УСПР. Однако специалисты в данной области техники без труда поймут из описания, приведенного в настоящей заявке, что настоящее изобретение также применимо к аналогичным сетевым средам. Фиг. 1 иллюстрирует некоторые общие аспекты сетевой среды 100 GSM/УСПР, в которой могут быть использованы принципы настоящего изобретения.
Глобальная система мобильной связи (GSM) является системой цифровой сотовой связи, обслуживающей наземную мобильную сеть общего пользования (PLMN, НМСОП), где множество поставщиков услуг могут устанавливать мобильные сети, следуя стандарту GSM. GSM может предоставлять как услуги передачи речи, так и услуги передачи данных. Сеть 100 GSM (или аналогичная) обычно включает в себя компоненты, такие как подвижные станции (ПС) 102, базовые приемопередающие станции (БПС) 104, центр коммутации мобильной связи (MSC, ЦКМС) и т.д. Сеть GSM может рассматриваться как совокупность различных подсистем, включая подсистему радиосвязи (RSS, ПРС), которая охватывает аспекты радиосвязи, подсистема сети и коммутации (NSS, ПСК), которая управляет функциями, такими как передача вызова, передача обслуживания и коммутация, и операционная подсистема (OSS, ОПС), которая управляет сетью. Различные аспекты ПРС описаны более подробно ниже.
Одна или более ПС 102 взаимодействуют с БПС 104 через эфирный интерфейс. БПС 104 является компонентой инфраструктуры доступа к беспроводной сети, которая заканчивает эфирный интерфейс, через который трафик абонента передается в ПС 102 и из ПС 102. Контроллер базовой станции (BSC, КБС) 108 является модулем коммутации, который обеспечивает, помимо прочего, функции передачи обслуживания и управляет уровнями мощности в каждой БПС 104 системы базовой станции (BSS, СБС) 110. КБС 108 управляет интерфейсом между центром коммутации мобильной связи (ЦКМС) 106 и БПС 104 в мобильной беспроводной сети GSM и, следовательно, управляет одной или более БПС в функциях установки вызова, передачи сигналов и при использовании каналов радиосвязи.
Сеть 112 мобильной связи универсальной системы пакетной радиосвязи (УСПР) является службой с коммутацией пакетов для GSM, которая отражает модель Интернет и дает возможность бесшовной передачи в сети 3G (3-го поколения). Следовательно, УСПР предоставляет фактический пакетный радиодоступ к мобильной GSM и пользователей множественного доступа с разделением времени (МДРВ) и является идеальной для услуг протокола беспроводных приложений (WAP, ПБП). БПС 104 также управляет интерфейсом между обслуживающим узлом поддержки УСПР (SGSN, ОУПУ) 114 и БПС 104 в сети 112 УСПР. Другие компоненты БПС, КБС и ОУПУ также могут быть связаны с системой сети, как изображено с помощью БПС 116 и БПС 118 СБС 120 и ОУПУ 122.
Модуль 106 ЦКМС обычно включает в себя ЦКМС, визитный регистр местонахождения (VLR, ВРМ) 124 и опорный регистр местонахождения (HLR, ОРМ) 126. ЦКМС 106 выполняет множество функций, включая обеспечение услуг коммутации телефонии и управление вызовами между телефонной системой и системой данных, коммутацию речевого трафика из беспроводной сети в наземную сеть, если вызов является вызовом из мобильной сети в наземную сеть, или в качестве альтернативного варианта коммутацию в другой ЦКМС, если вызов является вызовом из мобильной сети в мобильную сеть. ЦКМС 106 также обеспечивает функции мобильности для сети и служит в качестве концентратора для множества БПС. Обычно это ЦКМС 106, которая обеспечивает управление мобильностью для абонентов, для того чтобы регистрировать абонентов и аутентифицировать и санкционировать услуги и доступ для абонентов. В системе GSM некоторые из функций ЦКМС 106 могут быть распределены в КБС 108, в то время как в других системах, таких как системы МДРВ, функции КБС часто объединены с ЦКМС 106.
С ЦКМС 106 связан ОРМ 126 и ВРМ 124. ОРМ 126 является базой данных, которая запоминает информацию об абонентах в мобильной сети и поддерживается с помощью одного или более поставщиков услуг для их соответственных абонентов. ЦКМС 106 использует информацию, запомненную в ОРМ 126, чтобы аутентифицировать и регистрировать абонента с помощью запоминания постоянной информации абонента, включая профиль услуги, текущее местонахождение подвижной станции и статус деятельности пользователя мобильной связи. ВРМ 124 является базой данных, которая может поддерживаться с помощью ЦКМС 106, чтобы отслеживать все визитные подвижные станции в системе мобильной телефонии.
Обслуживающие узлы поддержки УСПР (ОУПУ) 114, 122 обслуживают мобильную УСПР с помощью посылки или приема пакетов через соответственные КБС 110, 120 и, более конкретно, через КБС 108, 118 в контексте системы GSM. ОУПУ отвечает за доставку пакетов данных в подвижные станции и из подвижных станций в его зоне обслуживания и выполняет маршрутизацию и передачу пакетов, управление мобильностью, управление логической линией связи, аутентификацию, функции оплаты и т.д. В примерном варианте осуществления УСПР, изображенном на фиг. 1, регистр местонахождения ОУПУ 114 запоминает информацию местонахождения, такую как текущая ячейка и ВРМ, связанные с ПС 102, а также профили пользователей, такие как международный опознавательный код подвижной станции (IMSI) всех пользователей УСПР, зарегистрированных с помощью этого ОУПУ. Другим элементом сети, введенным в контексте УСПР, является шлюзовой узел поддержки УСПР (GGSN, ШУПУ) 128, который действует в качестве шлюза между сетью 112 УСПР и сетью данных общего пользования с коммутацией пакетов, такой как сеть 130 данных. Этот шлюз 128 дает возможность абонентам мобильной связи осуществлять доступ к сети 130 данных общего пользования или к специализированным частным сетям IP. Соединение между ШУПУ 128 и сетью данных общего пользования обычно осуществляется через стандартный протокол, такой как протокол Интернет (IP).
Может быть использовано множество других элементов сети, таких как центр службы коротких сообщений (SMSC, ЦСКС) 132. ЦСКС 220 является элементом сети, через который могут передаваться короткие сообщения (например, через службу коротких сообщений) и запоминаться для последующей передачи в случае, когда получатель является недоступным. ПС 102 может осуществлять доступ к другим услугам, таким как услуга обмена сообщениями мультимедиа (MMS, УСОСМ), предоставленными через центр службы сообщений мультимедиа (MMSC, ЦССМ) 134.
Когда ПС 102 работает в сети GSM, такой как среда 100 сети GSM фиг. 1, она должна быть синхронизирована с соседними ячейками. Для того чтобы сделать это, ПС 102 пытается принять определенные сигналы каналов синхронизации соседних ячеек в определенные интервалы. Объяснение различных каналов интерфейса радиосвязи приведено ниже.
Как указано ранее, ПРС включает в себя компоненты, такие как ПС и СБС, которые, в свою очередь, обычно включают в себя множество БПС и КБС. БПС включает в себя радиокомпоненты, такие как приемопередатчик и антенна, в то время как КБС выполняет коммутацию между БПС, управляет сетевыми ресурсами и т.д. ПРС поддерживает определенное число логических каналов, которые попадают в две первичные категории, включающие в себя каналы трафика (TCH, КТ) и каналы управления (CCH, КУ). КТ предназначены для того, чтобы переносить данные, такие как закодированные речевые или пользовательские данные в режиме с коммутацией каналов, в то время как КТ пакетных данных (PDTCH, КТПД) предназначены для того, чтобы переносить пользовательские данные в режиме с коммутацией пакетов. Множество каналов с полной скоростью передачи и множество КТ пакетных данных может быть выделено для одной и той же ПС, что упоминается как конфигурации мультиинтервалов времени и пакетные конфигурации мультиинтервалов времени соответственно.
Каналы управления переносят сигнальные данные и/или данные синхронизации. В настоящее время имеются четыре первичные категории каналов управления в системах GSM, включающие в себя широковещательные, общие, специализированные каналы управления и каналы управления CTS. Особый интерес относительно настоящего изобретения представляют широковещательные каналы управления. Широковещательные каналы включают в себя каналы коррекции частоты (ККЧ), каналы синхронизации (КС), широковещательный канал управления (BCCH, ШКУ), а также пакетные ШКУ (PBCCH, ПШКУ). Как указано ранее, когда ПС 102 работает в сети GSM, она должна быть синхронизирована с соседними ячейками. Для того чтобы сделать это, ПС 102 пытается принять каналы ККЧ и КС соседних ячеек в определенные интервалы. Например, если выбранная ячейка соответствует ячейке БПС 104, соседние ячейки, в которых должны быть приняты каналы ККЧ и КС, могут включать в себя ячейки 140, 142 и т.д. Приближенная синхронизация для соседних ячеек является доступной, когда информация ККЧ принята успешно. Синхронизация по времени и синхронизация по частоте может быть дополнительно улучшена с помощью успешного приема КС.
Более конкретно, ККЧ переносит информацию для коррекции частоты ПС 102 и, по существу, является повторной передачей пачек коррекции частоты (ПКЧ). ПКЧ обеспечивают заранее определенное число бит информации, такое как сто сорок два бит информации, а также хвостовой и защитный периоды. Эту информацию передают периодически из БПС, чтобы известить ПС о корректировках частоты. Переданная информация обычно является нулевыми данными, т.е. двоичными нулями, которые соответствуют широковещательной передаче немодулированной несущей - синусоиды. Используя эту информацию, ПС может идентифицировать канал. КС также используется для синхронизации. Пачки синхронизации (ПС) КС передают информацию, которая дает возможность ПС синхронизироваться во времени с БПС. ПС сконструированы таким образом, что они включают в себя бит данных и бит синхронизации, которые включают в себя опознавательный код базовой приемопередающей станции (BSIC, ОКБПС), а также уменьшенное число кадров МДРВ (RFN, УЧК). УЧК, по существу, является текущим номером кадра МДРВ, что облегчает синхронизацию кадров и дает возможность каждой ПС быть синхронизированной во времени с ПБС. Повторная широковещательная передача ПС считается КС.
В связи с преобразованием во времени пакетных логических каналов в физические каналы физический канал, выделенный для того, чтобы переносить пакетный логический канал, упоминается как канал пакетных данных (PDCH, КПД). КПД обычно преобразуют динамически в мультикадр из 52 кадров. Фиг. 2 иллюстрирует пример мультикадра 200, который включает в себя пятьдесят два кадра (0-51). Каждый кадр 202 МДРВ обычно включает в себя восемь интервалов времени (0-7). Длительность типичной пачки ККЧ (т.е. пачки коррекции частоты; ПКЧ) равна одному интервалу времени, такому как изображено с помощью интервала 204 времени. Три хвостовых бит 206, 208 и сто сорок два бит 210 данных - все установлены в ноль в ПКЧ, чтобы генерировать чистый синусоидальный (PSW, ЧС) сигнал. Эта обычная структура мультикадра используется при мониторинге КТ/КПД с помощью ПС, а также ШКУ соседней ячейки. С точки зрения соседней ячейки ПКЧ периодически передают с помощью БПС в несущей ШКУ. Это те пачки ККЧ или ПКЧ, мониторинг которых выполняет ПС при попытке принять каналы синхронизации в соответственном кадре 202 КТ/КПД из соседних ячеек/БПС.
ККЧ соседних ячеек появляется каждый 10-й или каждый 11-й кадр в структуре мультикадра МДРВ из 51 кадра; последний промежуток перед началом следующего мультикадра из 51 кадра равен десяти кадрам. В свободном режиме ККЧ может быть принят с помощью мониторинга ПС посредством непрерывного поиска, продолжающегося двенадцать кадров. Непрерывный поиск является возможным в свободном режиме, так как большинство кадров МДРВ являются свободными для этой операции. Тогда соответствующий КС расположен в следующем кадре МДРВ, имеющем то же самое смещение синхронизации, что и ККЧ. В каналах трафика большинство кадров МДРВ используется для передачи данных, факсимиле, речи и т.д., и только доступные кадры в многокадровой структуре МДРВ из 52 кадров являются так называемыми "свободными кадрами", которые появляются каждый 26-й кадр МДРВ. В результате ПС должна выполнять поиск ККЧ в меньших секциях. На практике это значит, что один частичный поиск должен продолжаться, по меньшей мере, девять последовательных интервалов времени, для того чтобы покрыть все возможные места в области времени, в которых может появляться информация во время кадра МДРВ. Также прием КС требует окна приема размером в девять интервалов времени, чтобы покрыть все возможные смещения синхронизации, где может быть принята пачка КС.
Эта ситуация изображена на фиг. 3, которая иллюстрирует типичную зависимость мультикадра из 52 кадров между мониторингом ПС КТ 300 и ШКУ 302 соседней ячейки. Так как пачка 302 ККЧ соседней ячейки (которую ПС, выполняющая мониторинг, пытается принять) не синхронизирована с ячейкой, где расположена ПС, выполняющая мониторинг, пачка 302 ККЧ может находиться в любом месте в области времени. Следовательно, в течение одного кадра 304 МДРВ канала данных ПС, выполняющей мониторинг (например, "свободного кадра" с точки зрения ПС, выполняющей мониторинг), соседняя пачка 302 ККЧ может начаться в любое время между 0 мс и 4,615 мс, в случае кадров МДРВ из 8-ми интервалов времени, 156,25 бит. Длительность пачки ККЧ равна одному интервалу времени (4,615/8 мс), так чтобы покрыть все возможности, чтобы принять одну полную пачку ККЧ, прием или "окно поиска" должно длиться, по меньшей мере, 9 интервалов времени. Например, если окно поиска было бы равно только 8 интервалам времени, только часть 306 пачки 308 ККЧ мультикадра 302 соседней ячейки была бы захвачена в окне поиска в течение Х-го частичного поиска. Остальная часть 310 пачки 312 ККЧ была бы захвачена в другом свободном кадре в течение следующего (Х+2)-го частичного поиска 314. Следовательно, для того чтобы гарантировать, что пачка ККЧ может быть захвачена без такого временного деления, 9 интервалов времени должны быть использованы, чтобы разместить все возможные времена, в которых может появиться пачка ККЧ.
Когда собираются использовать УСПР более высокой производительности, высокоскоростные данные с коммутацией каналов (HSCSD, ВДКК) или другие подобные услуги, поддерживающие классы мультиинтервалов времени, возникает проблема получения 9 последовательных доступных интервалов времени для операций приема (Rx) ККЧ и КС, так как операции Rx и передачи (Tx) занимают большинство интервалов времени. Более конкретно, практическая реализация потребовала бы, по меньшей мере, десять последовательных доступных интервалов времени, так как радиочастотные (RF, РЧ) компоненты/схемы ПС должны изменять частоту между каналом передачи данных и каналом для операции Rx соседней ячейки, что требует определенного времени переключения для подвижной станции типа 1, имеющей только одну РЧ функциональную возможность (т.е. не одновременные операции Rx и Тх).
Может ли подвижная станция конкретного типа испытывать проблемы в этом отношении, зависит от класса мультиинтервалов времени устройства, а также от конфигурации интервала времени Rx/Tx для этого класса мультиинтервалов времени. Таблица ниже предоставляет примеры конкретных классов мультиинтервалов времени:
Таблица | |||
Класс мультиин-тервалов времени | Максимальное число интервалов времени | ||
Rx | Tx | Сумма | |
1 | 1 | 1 | 2 |
2 | 2 | 1 | 3 |
... | |||
6 | 3 | 2 | 4 |
... | |||
10 | 4 | 2 | 5 |
11 | 4 | 3 | 5 |
12 | 4 | 4 | 5 |
Классы мультиинтервалов времени являются зависимыми от продукта и определяют максимальные скорости данных, которые достижимы как в линии связи подвижная станция-базовая станция, так и в линии связи базовая станция-подвижная станция. Например, класс 6 мультиинтервалов времени (MSC-6, КМИВ-6) может включать в себя сумму из четырех интервалов времени на кадр для передачи данных, до трех интервалов времени Rx и до двух интервалов времени Тх. Конкретная конфигурация записана в формате "X+Y", где Х представляет количество интервалов времени линии связи базовая станция-подвижная станция, а Y представляет количество интервалов времени линии связи подвижная станция-базовая станция. Следовательно, класс мультиинтервалов времени КМИВ-6 (3+1) представляет класс 6 мультиинтервалов времени с тремя интервалами времени линии связи базовая станция-подвижная станция (Rx) и одним интервалов времени линии связи подвижная станция-базовая станция (Тх) на кадр.
Современные спецификации 3GPP ( т.е. 3GPP TS 05,08) дают возможность для некоторых конфигураций мультиин