Способ и устройство для работы с мобильными узлами во множестве состояний

Способ и устройство для работы с мобильными узлами во множестве состояний

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Родственные заявки

Настоящая заявка на патент утверждает приоритет заявки на патент США 10/324,194, поданной 20 декабря 2002 и озаглавленной "Methods and Apparatus for Operating Mobile Nodes in Multiple States", и приоритет предварительной заявки на патент США 60/401,920, поданной 8 августа 2002, "Methods and Apparatus for implementing Mobile Communication System", которые включены в настоящее описание во всей своей полноте в качестве ссылки.

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к беспроводным системам связи и, более точно, к способам и устройству для поддержки множества мобильных узлов в ячейке связи с ограниченными ресурсами.

Уровень техники

Беспроводные системы связи часто реализуют в виде одной или нескольких ячеек связи. Обычно каждая ячейка включает в себя базовую станцию, которая поддерживает связь с мобильными узлами, которые размещены или вошли в пределы связи для базовой станции ячейки. Внутри ячейки или сектора ячейки единицей ресурса связи является символ, например, QPSK или QAM, передаваемый на одном частотном тоне для одного временного слота в системе с мультиплексированием с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM). Полные доступные коммуникационные ресурсы разделены на множество таких символов (единиц), которые могут использоваться для обмена управляющей информацией и данными между базовой станцией и одним или несколькими мобильными узлами в соте, и являются ограниченными. Сигналы управления, передаваемые между базовой станцией и мобильным узлом, могут передаваться в двух возможных направлениях, т.е. из базовой станции в мобильный узел или из мобильного узла в базовую станцию. Передачу сигналов из базовой станции в мобильный узел часто называют нисходящей линией. Напротив, передачу из мобильного узла в базовую станцию обычно называют восходящей линией.

Для обеспечения эффективного использования ограниченных коммуникационных ресурсов, базовые станции могут назначать различные количества тонов различным мобильным узлам, в зависимости от пропускной способности, требуемой устройству. В системах с множественным доступом, несколько узлов могут передавать данные, например, в виде символов, в базовую станцию в одно и то же время, используя различные тона. Это является обычным для систем OFDM. В таких системах является важным, чтобы символы от различных мобильных узлов приходили в базовую станцию синхронно, например, базовая станция может соответствующим образом определить период символа, к которому принадлежит принятый символ, и сигналы от различных мобильных узлов не влияют друг на друга. При перемещении мобильного узла в соте, задержка при передаче меняется как функция расстояния между мобильным узлом и базовой станцией. Для гарантии того, что передаваемые символы приходят в базовую станцию из различных мобильных узлов синхронно, сигналы управления таймированием, например, сигналы обратной связи, могут передаваться и во многих случаях передаются в каждый активный мобильный узел сотовой системы. Сигналы управления таймированием часто являются специфическими для каждого устройства и представляют, например, временные коррекции смещений, которые должно использовать устройство для определения таймирования передачи символов. Операции сигнализации управления таймированием включают в себя, например, мониторинг сигналов управления таймированием, декодирование принятых сигналов управления таймированием и выполнения операций управления обновлением таймирования в соответствии с декодированными принятыми сигналами управления таймированием.

Сигналы управления таймированием могут быть особенно важны в системах, в которых присутствует большое количество мобильных узлов. Для того чтобы избежать взаимных помех с мобильным узлом вследствие потери синхронизации таймирования, может быть необходимо установить синхронизацию тайминга и управление перед тем, как разрешить мобильному узлу передавать данные, например голосовые данные, IP пакеты, содержащие данные, и т.п. в базовую станцию.

Дополнительно к управлению ограниченными ресурсами, такими как полоса пропускания, в беспроводных системах связи часто рассматривают управление мощностью. Мобильные узлы, например, беспроводные терминалы, часто имеют батарейное питание. Поскольку мощность батареи ограничена, является желательным снизить требования к мощности и тем самым увеличить время, в течение которого мобильный узел может работать без перезарядки батареи или замены батареи. Для минимизации потребления мощности, является желательным ограничить мощность, используемую для передачи сигналов в базовую станцию до минимальной величины требуемой мощности. Другим преимуществом минимизации мощности передачи мобильного узла является то, что это дает дополнительную выгоду в виде ограничения величины помех, которые передачи вызывают в соседних сотах, которые часто используют те же частоты, что и смежные соты.

Для облегчения управления мощностью передачи, между базовой станцией и мобильным узлом может быть установлена сигнализация управления мощностью, например, петля обратной связи. Сигнализация управления мощностью часто происходит гораздо чаще, чем сигнализация управления таймингом. Это происходит, поскольку при сигнализации управления мощностью выполняются попытки отслеживать изменения в силе сигнала между базовой станцией и мобильными узлами, и это обычно происходит за время порядка миллисекунд. При управлении таймингом, требуется учитывать изменения в расстоянии и мобильными узлами и, следовательно, это происходит более медленно, обычно за времена от сотен миллисекунд до секунд. Объем служебной управляющей сигнализации для управления мощностью значительно превышает таковой для управления таймингом.

В дополнение к сигнализации управления таймингом и мощностью, могут применяться другие типы сигнализации. Например, мобильные узлы также могут дополнительно сигнализировать по восходящей линии о качестве нисходящего канала. Это может использоваться на базовой станции для определения выделения коммуникационных ресурсов для передачи пакетов данных от базовой станции в мобильный узел. Такие сообщения о качестве нисходящего канала позволяют базовой станции определять мобильный узел для передачи и, если мобильный узел выбран, объем опережающей защитной коррекции ошибок, применяемый к данным. Такие сообщения о качестве нисходящего канала в общем случае передаются с использованием одинаковой временной шкалы, что и сигнализация управления мощностью. В качестве другого примера, сигнализация может использоваться для периодического извещения базовой станции о присутствии в соте мобильных узлов. Она также может быть использована для запроса выделения ресурсов восходящей линии, например, для передачи данных пользователя в сессии связи. Для таких извещений и/или запросов ресурсов могут быть использованы совместно используемые, а не выделенные ресурсы.

Ресурсы сигнализации, например, временные слоты или тоны, могут быть совместно используемыми или выделенными. В случае совместно используемых временных слотов или тонов, множество устройств в одно и то же время может пытаться использовать ресурс, например, сегмент или временной слот, для обмена информацией. В случае совместно используемых ресурсов, каждый компонент системы обычно пытается использовать ресурс "по необходимости". Это иногда приводит к конфликтам. В случае выделенных ресурсов, например, с временными слотами и/или тонами, назначенные конкретным устройствам связи или группам устройств для устранения других устройств на определенный период времени, проблема возможных конфликтов устраняется или снижается. Выделенные ресурсы могут представлять собой часть общих ресурсов, например общего канала, в котором сегменты канала являются выделенными, например, назначенными, отдельным устройствам или группам устройств, причем группы включают в себя меньшее количество устройств, чем общее количество мобильных узлов в соте. Например, в случае восходящей линии, отдельным мобильным узлам могут быть выделены временные сегменты для предотвращения возможности конфликтов. В случае нисходящей линии, временные слоты могут быть выделены отдельным устройствам или, в случае широковещательных сообщений или сигналов управления, группам устройств, которые должны принимать одинаковые широковещательные сообщения и/или сигналы управления. Хотя сегменты общего канала могут быть выделены отдельным узлам в различное время, в течение времени множество узлов будут использовать различные сегменты канала, тем самым, делая весь канал общим для множества узлов.

Логический канал управления, выделенный отдельному мобильному узлу, может быть составлен из сегментов общего канала, выделенных для использования отдельному мобильному узлу.

Не использование выделенных ресурсов может быть расточительным. Однако, совместное использование ресурсов восходящей линии, которые могут быть доступны множеству пользователей одновременно, может сопровождаться большим количеством конфликтов, ведущим к нерациональному использованию полосы пропускания, что приводит в результате к невозможности предсказать время, необходимое для выполнения обмена данными.

Хотя сигналы управления таймингом и мощностью и сообщения о качестве нисходящего канала являются полезными для управления обменом данными в беспроводной системе связи, вследствие ограниченности ресурсов базовая станция может не иметь возможности поддерживать относительно большое количество мобильных узлов, если для каждого узла в системе имеется необходимость непрерывной поддержки управления мощностью и других типов сигнализации.

Из вышеприведенного обсуждения очевидно, что существует потребность в улучшенных способах назначения ограниченных ресурсов мобильным узлам для того, чтобы обеспечить возможность поддержки одной базовой станцией с ограниченными коммуникационными ресурсами относительно большого количества узлов. Желательно, чтобы, по меньшей мере, некоторые способы назначения коммуникационных ресурсов и управления мобильными узлами учитывали потребность в сигнализации управления таймингом и желательность сигнализации управления мощностью в мобильной системе связи.

Раскрытие изобретения

Настоящее изобретение относится к способам и устройству для поддержки множества беспроводных терминалов, например, мобильных узлов, использующих одну базовую станцию и ограниченные ресурсы, такие как полоса пропускания для передачи сигналов между базовой станцией и мобильными узлами, например в коммуникационной соте. Система может быть реализована согласно настоящему изобретению в виде множества сот, причем каждая сота включает в себя, по меньшей мере, одну базовую станцию, которая обслуживает множество мобильных узлов. Мобильный узел может перемещаться внутри соты или между сотами, но это не является обязательным.

Согласно настоящему изобретению, мобильные узлы поддерживают множество рабочих состояний. Ресурсы сигнализации управления, используемые мобильным узлом, меняются в зависимости от рабочего состояния. Таким образом, в зависимости от состояния мобильного узла, может требоваться большее количество ресурсов сигнализации, тогда как в других состояниях может требоваться минимальное количество ресурсов. Ресурсы сигнализации управления являются дополнительными к ресурсам передачи данных, например, полосе пропускания, используемой для передачи полезных данных, таких как голос, файлы данных и т.п. При поддержке различных режимов работы мобильных узлов, требующих различное количество коммуникационных ресурсов управления базовой станции/мобильного узла, например, полосы пропускания сигнала, используемой для управления, может быть обеспечена поддержка большего количества мобильных узлов базовой станцией, чем это возможно в случае, если всем мобильным узлам назначают одинаковые количества коммуникационных ресурсов для сигнализации управления.

Полоса пропускания, назначенная конкретному мобильному устройству для обмена сигналами управления между мобильным устройством и базовой станцией, называется выделенной полосой пропускания управления. Выделенная полоса пропускания управления может содержать множество выделенных логических или физических каналов управления. В некоторых вариантах осуществления, каждый выделенный канал управления соответствует одному или нескольким выделенным сегментам общего канала управления. Сегменты канала управления могут представлять собой, например, временные слоты канала, используемые для передачи и/или приема сигналов управления. Выделенные сегменты восходящего канала управления отличаются от совместно используемых сегментов восходящего канала управления, в котором множество устройств совместно используют одну и ту же полосу пропускания для сигнализации по восходящей линии.

В случае совместно используемого коммуникационного канала могут возникать конфликты, если множество узлов в одно и то же время пытаются получить доступ к передаче сигналов управления, используя совместно используемый коммуникационный канал.

Мобильные устройства, выполненные согласно с одним из иллюстративных вариантов осуществления, поддерживают четыре состояния, например, режимов работы. Указанные четыре состояния представляют собой спящее состояние, состояние удержания, состояние доступа и включенное состояние. Из них состояние доступа представляет собой переходное состояние, и другие состояния являются постоянными состояниями, и мобильное устройство может находиться в этих состояниях в течение продолжительного времени.

Их указанных четырех состояний, включенное состояние требует наибольшего количества ресурсов сигнализации управления, например, полосы пропускания, используемой для сигнализации управления. В этом состоянии мобильному устройству назначают полосу пропускания "по необходимости" для передачи и приема трафика данных, например, полезной информации, такой как текст или видео. Таким образом, в любой момент времени, во включенном состоянии мобильному узлу может быть назначен выделенный канал данных для передачи полезной информации. Во включенном состоянии мобильному узлу также назначают выделенный восходящий канал сигнализации управления.

В различных вариантах осуществления выделенный восходящий канал управления используется МУ (мобильным узлом) во время включенного состояния для сообщений о качестве нисходящего канала, передачи запросов ресурсов, осуществления сигнализации сессии и т.п. Сообщения о качестве нисходящего канала обычно выполняются достаточно часто для отслеживания изменений в силе сигналов между базовой станцией и мобильным узлом.

Во время включенного состояния базовая станция и мобильный узел обмениваются сигналами управления тайминга, используя один или несколько выделенных каналов управления, назначенных мобильному узлу для периодической подстройки его тайминга передачи, например, тайминга символов, для учета изменений в расстоянии и других факторов, которые могут вызвать сдвиг тайминга сигналов передачи, с точки зрения базовой станции, по отношению к сигналам, передаваемым другими мобильными узлами. Как обсуждалось выше, использование сигнализации управления таймингом и выполнение операций сигнализации управления таймингом, таких как обновление тайминга передачи, является важным во многих системах, которые используют множественный доступ с ортогональным частотным разделением каналов в восходящей линии, для недопущения помех от сигналов передачи, генерируемых множеством узлов в одной соте.

Для обеспечения управления мощностью передачи во время включенного состояния используют сигнализацию управления мощности передачи для обеспечения механизма обратной связи, посредством которого мобильный узел имеет возможность эффективно управлять его уровнями мощности передачи, основываясь на сигналах, периодически принимаемых от базовой станции, с которой он осуществляет связь. В различных вариантах осуществления базовая станция периодически передает сигналы управления мощностью передачи через выделенную нисходящую линию. В качестве части процесса сигнализации управления мощностью передачи, мобильный узел выполняет различные операции сигнализации управления мощностью передачи, включающие в себя, например, отслеживание сигналов управления мощностью передачи, направленных конкретному мобильному узлу, декодирование принятых сигналов управления мощностью передачи и обновление его уровней мощности передачи, основываясь на принятых и декодированных сигналах управления мощностью передачи. Таким образом, в ответ на прием сигналов управления мощностью по выделенному сегменту нисходящей линии, соответствующему конкретному мобильному узлу, мобильный узел подстраивает его уровень мощности передачи в соответствии с принятым сигналом. Таким образом, мобильный узел может повышать или понижать его мощность передачи для обеспечения успешного приема сигналов базовой станцией без избыточного расхода мощности, и следовательно, снижения взаимных помех и увеличения времени жизни батареи. Сигнализация управления мощностью обычно выполняется достаточно часто для отслеживания быстрых изменений в силе сигнала между базовой станцией и мобильными узлами. Интервал управления мощностью является функцией наименьшего времени когерентности каналов, предусмотренного при разработке в системе. Сигнализация управления мощностью и сообщения о качестве нисходящего канала обычно имеют одинаковую временную шкалу и в общем случае происходят со значительно более высокой частотой, чем сигнализация управления таймингом. Однако, согласно одной из отличительных особенностей настоящего изобретения, базовая станция меняет скорость, с которой она передает сигналы управления мощностью в мобильный узел, как функцию рабочего состояния мобильного узла. В результате, для такого варианта осуществления скорость, с которой мобильный узел выполняет подстройки мощности передачи, будет меняться как функция состояния, в котором работает мобильный узел. В одном из иллюстративных вариантов осуществления, обновления мощности передачи не выполняются в спящем состоянии и, при выполнении в состоянии удержания, обычно выполняются с более низкой скоростью, чем во включенном состоянии.

Работа мобильного узла в состоянии удержания требует меньше коммуникационных ресурсов управления, например, полосы пропускания, чем требуется для поддержки работы мобильного узла во включенном состоянии. Дополнительно, в различных вариантах осуществления, хотя в состоянии удержания мобильный узел не требует полосы пропускания для передачи полезных данных, мобильному узлу может быть назначена полоса пропускания для приема полезных данных. В таких вариантах осуществления мобильный узел не требует выделенного восходящего коммуникационного канала передачи данных в состоянии удержания. Полоса пропускания, назначенная для принимаемых данных, может представлять собой, например, нисходящий канал передачи данных, совместно используемый с другими мобильными узлами. Во время состояния удержания поддерживается сигнализация управления таймингом, и мобильному узлу также назначают выделенный коммуникационный ресурс восходящей линии управления, например, выделенный восходящий коммуникационный канал управления, который он может использовать для запроса перехода в другие состояния. Это позволяет, например, мобильному узлу получать дополнительные коммуникационные ресурсы, запрашивая переход во включенное состояние, в котором он может передавать полезные данные. В некоторых, но не всех вариантах осуществления, в состоянии удержания выделенный восходящий канал управления является ограниченным до обмена сигналами запроса разрешения изменения состояния работы мобильного узла, например, из состояния удержания во включенное состояние. Во время состояния удержания назначенная полоса пропускания, например, выделенная, мобильному узлу для сигнализации управления, меньше, чем во включенном состоянии.

Поддержание управления таймингом в состоянии удержания дает возможность мобильным узлам передавать их запросы по восходящей линии без создания помех другим мобильным узлам в пределах той же соты, и имея выделенный ресурс восходящей линии управления, гарантирующий, что задержка при смене состояния будет минимальной, поскольку запросы смены состояния не будут испытывать столкновений с аналогичными запросами от других мобильных узлов, как могло бы происходить в случае совместного использования ресурсов восходящей линии. Поскольку поддерживается сигнализация управления таймингом, когда мобильный узел переходит из состояния удержания во включенное состояние, он может передавать данные без большой задержки, например, как только будет предоставлен запрашиваемый ресурс восходящей линии без рассмотрения проблемы помех соседним мобильным узлам в соте вследствие смещения тайминга символов в восходящей линии. Во время состояния удержания сигнализация управления мощностью передачи может быть прекращена или выполняться значительно менее часто, например, с большими интервалами, чем выполняется во время работы во включенном состоянии. Таким образом, выделенные ресурсы управления, используемые для сигнализации управления мощностью, могут быть устранены или уменьшены, что позволяет выделять меньше ресурсов для этой цели, чем это было бы возможно, если сигнализация управления мощностью для всех узлов в состоянии удержания выполнялась бы с той же скоростью, что и во включенном состоянии.

При переходе из состояния удержания во включенное состояние, мобильный узел может начать с начального высокого уровня мощности для гарантии, что его сигналы будут приняты базовой станцией и уменьшением уровня мощности после возобновления сигнализации управления мощностью с нормальной скоростью как части работы во включенном состоянии. В одном из иллюстративных вариантов осуществления, если мобильный узел в состоянии удержания планирует перейти во включенное состояние, он передает запрос изменения состояния, используя выделенный коммуникационный ресурс восходящей линии, который не является совместно используемым с другими мобильными узлами. Затем базовая станция отвечает широковещательным сообщением, содержащим ее ответ на запрос изменения состояния мобильного узла. После приема сообщения базовой станции, мобильный узел посылает подтверждение. Подтверждение передается через совместно используемый ресурс восходящей линии и является подчиненным широковещательному сообщению по нисходящей линии.

Передавая соответствующий запрос изменения состояния, мобильный узел также может перейти в спящее состояние. В одном из иллюстративных вариантов осуществления, если мобильный узел не планирует переход в другое состояние, мобильный узел может не передавать никаких сигналов по его выделенному восходящему коммуникационному каналу, ходя выделенный канал и был назначен мобильному узлу, и следовательно, не используется другими мобильными узлами. В другом варианте осуществления, мобильный узел использует сигнализацию включить/выключить по своему выделенному восходящему коммуникационному каналу, причем мобильный узел посылает фиксированный сигнал (включить), если он планирует перейти в другое состояние, и не посылает никакого сигнала (выключено), если он не планирует перейти в другое состояние. В этом случае, передача фиксированного сигнала может быть интерпретирована как запрос перехода во включенное состояние, если передача происходит в определенные моменты времени, и как запрос перехода в спящее состояние, если передача происходит в другие моменты времени.

Для поддержки большего количества мобильных узлов, также поддерживается спящее состояние, требующее относительно небольшого количества коммуникационных ресурсов. В иллюстративном варианте осуществления во время спящего состояния сигнализация управления мощностью и таймингом не поддерживается. Таким образом, в спящем состоянии мобильные узлы обычно не выполняют операций управления таймингом передачи и управления мощности передачи, таких как прием, декодирование и использование сигналов управления мощностью и таймингом передачи. Дополнительно, мобильному узлу не назначают выделенный ресурс восходящей линии управления, например, восходящий коммуникационный канал управления, для выполнения запросов изменения состояния или запросов передачи полезных данных. Дополнительно, в спящем состоянии мобильному узлу не назначают ресурс передачи данных, например, выделенную полосу пропускания, для использования при передаче полезных данных, например, как части коммуникационной сессии с другим узлом, выполняемой через базовую станцию.

Вследствие отсутствия выделенного восходящего канала управления во время спящего состояния, используют общий коммуникационный канал для связи с базовой станцией для запроса ресурсов, необходимых мобильному узлу для инициирования перехода из спящего состояния в другое состояние.

В некоторых вариантах осуществления, в спящем состоянии мобильный узел может, для удобства базовой станции, обслуживающей соту, передавать сигнал своего присутствия в соте, например, используя общий коммуникационный ресурс. Однако, как обсуждалось выше, в этом состоянии работы поддерживается небольшой объем другой сигнализации. Таким образом, очень небольшая полоса пропускания сигнализации управления используется для обмена управляющей информацией между мобильными узлами в спящем состоянии и базовой станцией, обслуживающей узлы.

Состояние доступа представляет собой состояние, через которое узел в спящем состоянии может перейти в одно из других поддерживаемых состояний. Переход между состояниями может быть запущен действием пользователя мобильного узла, например, при попытке передать данные в другой мобильный узел. При переходе в состояние доступа, сигнализация управления мощностью передачи и таймингом еще не является установленной. Во время операций состояния доступа устанавливают сигнализацию управления таймингом и, в некоторых вариантах осуществления, полностью или частично устанавливают сигнализацию управления мощности передачи. Мобильный узел может перейти из состояния доступа либо во включенное состояние, либо в состояние удержания.

Установление синхронизации тайминга и управления мощностью передачи может занять некоторое время, на которое задерживается передача данных. Также процесс доступа происходит через совместно используемую среду и необходимо разрешать конфликты между мобильными узлами. Поддерживая состояние удержания согласно настоящему изобретению в дополнение к спящему состоянию, можно избежать указанных задержек для некоторого количества мобильных узлов, поскольку переход из состояния удержания во включенное состояние не происходит через состояние доступа, тогда как количество узлов, которое может поддерживаться одной базовой станцией, больше, чем это было бы возможно без использования состояний работы мобильного узла с уменьшенной сигнализацией.

В некоторых вариантах осуществления изобретения, для отдельных сот максимальное количество мобильных узлов, которые в любой момент времени могут находиться в спящем режиме, установлено как превышающее максимальное количество мобильных узлов, которые в данный момент времени могут находиться в режиме удержания. Дополнительно, максимальное количество мобильных узлов, которые в любой момент времени могут находиться в режиме удержания, установлено как превышающее максимальное количество мобильных узлов, которые в данный момент времени могут находиться во включенном режиме.

В соответствии с отличительной особенностью настоящего изобретения, относящейся к экономии мощности, сигнализация управления по нисходящей линии от базовой станции к мобильным узлам разделена на множество каналов управления. Мобильный узел отслеживает различное количество каналов управления в зависимости от рабочего состояния узла. Во время включенного состояния отслеживается наибольшее количество нисходящих каналов управления. Во время состояния удержания отслеживается меньшее количество нисходящих каналов управления, чем во включенном состоянии. В спящем состоянии отслеживается наименьшее количество нисходящих каналов управления.

Для дополнительного снижения потребления мощности в мобильном узле, связанном с отслеживанием сигналов управления, согласно одной из отличительных особенностей настоящего изобретения каналы управления, отслеживаемые во время состояния удержания и спящего состояния, реализованы как периодические каналы управления. То есть, не производится непрерывная широковещательная передача сигналов по каналам, отслеживаемым в состоянии удержания и спящем состоянии. Таким образом, во время состояния удержания и спящего состояния мобильные узлы отслеживают сигналы управления через периодические интервалы и сохраняют мощность, не отслеживая сигналы управления в те моменты, когда сигналы управления не передаются по отслеживаемым каналам. Для дополнительного уменьшения времени, которое требуется конкретному мобильному узлу для отслеживания сигналов управления, во время состояния удержания и спящего состояния, части, например, сегменты, периодических каналов управления могут быть выделены одному мобильному узлу или группе мобильных узлов. Мобильные узлы ставятся в известность, какие им назначены сегменты каналов управления, и затем отслеживают выделенные сегменты, а не все сегменты каналов управления. Это позволяет отдельным мобильным узлам отслеживать сигналы управления в состоянии удержания и спящем состоянии с большими интервалами, чем это было бы возможно, если бы мобильный узел должен был отслеживать все сегменты периодических каналов управления.

В одном из вариантов осуществления, во время включенного состояния, мобильные узлы отслеживают сегменты канала назначения постоянно и также отслеживают сегменты каналов управления быстрого пейджинга и медленного пейджинга. Находясь в состоянии удержания, мобильный узел отслеживает каналы управления быстрого пейджинга и медленного пейджинга. Такое отслеживание может включать в себя отслеживание подмножества сегментов периодических каналов быстрого и медленного пейджинга, например, сегментов, выделенных конкретному мобильному узлу. Во время состояния удержания в одном из иллюстративных вариантов осуществления отслеживается канал медленного пейджинга, но не канал быстрого пейджинга или канал назначения. Каналы управления пейджинга могут быть использованы для указания мобильному узлу изменить состояние.

Ограничивая количество каналов управления и скорости отслеживания каналов управления как функции рабочих состояний, согласно настоящему изобретению могут быть сохранены ресурсы мощности во время работы в состоянии удержания и спящем состоянии.

Многочисленные дополнительные отличительные особенности, преимущества и подробности способов и устройства настоящего изобретения описаны в нижеследующем подробном описании.

Краткое описание чертежей

На Фиг.1 показана иллюстративная коммуникационная сота, которая может быть частью коммуникационной системы, реализованной согласно настоящему изобретению.

На Фиг.2 показана базовая станция, реализованная согласно настоящему изобретению.

На Фиг.3 показан мобильный узел, реализованный согласно настоящему изобретению.

На Фиг.4 показана диаграмма состояний, иллюстрирующая различные состояния, в которых может находиться мобильный узел во время работы согласно настоящему изобретению.

На Фиг.5 показана диаграмма, иллюстрирующая различные модули управления и сигнализации, исполняемые во время каждого из состояний, показанных на Фиг.4.

На Фиг.6 показаны передачи, связанные с тремя иллюстративными нисходящими каналами управления, используемыми согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.

На Фиг.7 показано, какие из каналов управления, показанных на Фиг.6, отслеживаются в каждом из четырех состояний, в которых может работать мобильный узел настоящего изобретения.

Осуществление изобретения

На Фиг.1 показана коммуникационная сота 10, реализованная согласно настоящему изобретению. Коммуникационная система может включать в себя множество сот типа, показанного на Фиг.1. Коммуникационная сота 10 включает в себя базовую станцию 12 и множество, например N, мобильных узлов 14, 16, которые обмениваются данными и сигналами с базовой станцией 12 через радиоканал, как показано стрелками 13, 15. Согласно настоящему изобретению, базовая станция 12 и мобильные узлы 14, 16 выполнены с возможностью выполнения и/или поддержания сигнализации управления независимо от обмена сигнализацией данных, например, голоса или другой полезной информации. Примеры сигнализации управления включают в себя управление мощностью, сообщения о качестве нисходящего канала и сигнализация управления тайминга.

На Фиг.2 показана базовая станция, реализованная согласно настоящему изобретению. Как показано, иллюстративная БС (базовая станция) 12 включает в себя приемную схему 202, передающую схему 204, процессор 206, память 210 и сетевой интерфейс 208, связанные шиной 207. Приемная схема 202 соединена с антенной 203 для приема сигналов от мобильных узлов. Передающая схема 204 соединена с передающей антенной 205, которая может быть использована для трансляции сигналов в мобильные узлы. Сетевой интерфейс 208 используется для соединения базовой станции 12 с одним или несколькими сетевыми элементами, например, маршрутизаторами и/или Интернет. Таким образом, базовая станция 12 может служить в качестве коммуникационного элемента между мобильными узлами, обслуживаемыми этой базовой станцией и другими сетевыми элементами.

Работа базовой станции 12 управляется процессором 206 под управлением одной или нескольких процедур, хранящихся в памяти 210. Память 210 содержит коммуникационные процедуры 223, данные 220, процедуру 222 управления сессией/назначения ресурсов, подпрограмму 224 сигнализации сессии и ресурсов и информацию 212 активного пользователя. Коммуникационная процедура 223 включает в себя различные коммуникационные приложения, которые могут быть использованы для предоставления конкретных услуг, например, услуга IP телефонии или интерактивные игры, одному или нескольким пользователям мобильных узлов. Данные 220 включают в себя данные, предназначенные для передачи, или принятые данные от одного или нескольких мобильных узлов. Данные 220 могут включать в себя, например, голосовые данные, сообщения электронной почты, игровые данные и т.д.

Процедура 222 управления сессией и выделения ресурсов работает совместно с подпрограммами 224 и информацией 212 активного пользователя и данными 220. Процедура 222 отвечает за определение, может ли мобильный узел выполнять переход между состояниями и когда он может это делать, и также за определение ресурсов, назначаемых мобильному узлу в некотором состоянии. Процедура может принимать решение на основе различных критериев, таких как запросы от мобильных узлов на смену состояний, время ожидания/время, проведенное мобильным узлом в определенном состоянии, доступные ресурсы, доступные данные, приоритеты мобильных узлов и т.д. Эти критерии дают возможность базовой станции поддерживать различное качество обслуживания (QoS) для мобильных узлов, соединенных с ней.

Подпрограмма 224 сигнализации сессии и ресурсов вызывается процедурой 22 управления сессией, когда требуются операции сигнализации. Такая сигнализация используется для указания разрешения перехода между состояниями. Она также используется для назначения ресурсов, например, в конкретном состоянии. Например, во включенном состоянии мобильному узлу могут быть выделены ресурсы для передачи или приема данных.

Информация 212 активного пользователя включает в себя информацию для каждого активного пользователя и/или мобильн