Способ и устройство для выполнения быстрой передачи обслуживания посредством быстрого регулирования диапазона в широкополосной системе беспроводной связи

Способ и устройство для выполнения быстрой передачи обслуживания посредством быстрого регулирования диапазона в широкополосной системе беспроводной связи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение, в общем, относится к широкополосной системе беспроводной связи, в частности к способу и устройству для выполнения быстрой передачи обслуживания с помощью быстрого регулирования диапазона.

Описание предшествующего уровня техники

Широкополосная система беспроводной связи, которая в настоящее время находится в стадии обсуждения в группе стандартизации Института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE) 802.16, осуществляет связь точка-множество точек между базовой станцией (BS) и абонентской станцией (SS). Стандарт физического (PHY) уровня задает дуплексирование с временным разделением каналов (TDD) и дуплексирование с частотным разделением каналов (FDD) в качестве схемы дуплексирования и мультиплексирование с временным разделением каналов с использованием одной несущей (TDM-SC), мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM) и множественный доступ с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA) в качестве схемы мультиплексирования и задает стандарт уровня управления доступом к среде (MAC), допускающий работу сообща в вышеупомянутых стандартах PHY.

Далее приводится описание конфигурации традиционной системы связи, рассматриваемой в IEEE 802.16, со ссылкой на фиг.1.

Фиг.1 - это схема, иллюстрирующая конфигурацию широкополосной системы беспроводной связи, использующую концепцию сот, в частности конфигурацию системы связи IEEE 802.16e.

Ссылаясь на фиг.1, система связи IEEE 802.16e основана на сотовой конфигурации и состоит из BS1 110 и BS2 130, каждая из которых управляет собственной сотой, множества SS 120a, 120b, 120c и 120d, управляемых BS1 110, и множества SS 140a, 140b и 140c, управляемых BS2 130. SS классифицируются на стационарные SS (FSS) и мобильные SS (MSS) в соответствии со своей мобильностью.

Линия 150 радиосвязи между BS 110 и 130 и SS 120a, 120b, 120c, 120d, 140a, 140b и 140c, посредством которой передаются/принимаются сигналы, реализована с помощью вышеупомянутых схем PHY. BS 110 и 130 соединены друг с другом проводным способом для обмена информацией между собой.

Если MSS4 120d перемещается в перекрывающуюся область между сотами, управляемыми BS1 110 и BS2 130 и непрерывно перемещается от BS1 110, в данный момент обслуживающей MSS4 120d (называемой обслуживающей BS), в направлении BS2 целевой для MSS4 120d (называемой целевой BS), то в этом случае осуществляется эстафетная передача или передача обслуживания. Т.е. обслуживающая BS MSS4 120d изменяется с BS1 110 на BS2 130.

Фиг.2 - это схема, иллюстрирующая структуру кадра системы TDD OFDMA, примера широкополосной системы беспроводной связи.

Ссылаясь на фиг. 2, горизонтальная ось представляет номер OFDM-символа, а вертикальная ось представляет номер подканала. Как проиллюстрировано на фиг.2, каждый OFDMA-кадр включает в себя субкадр нисходящей линии связи (DL), состоящий из множества, например, 6 OFDM-символов, и субкадр восходящей линии связи (UL), состоящий из множества, например, 5 OFDM-символов. Каждый из OFDM-символов состоит из множества, например, M подканалов.

Каждый из кадров TDD OFDMA имеет DL-MAP 210 и UL-MAP 220, представляющие информацию распределения ресурсов субкадров нисходящей/восходящей линии связи. Сообщение DL-MAP указывает, как ресурсы, составляющие субкадр нисходящей линии связи, назначаются SS, а сообщение UL-MAP указывает, как ресурсы, составляющие субкадр восходящей линии связи, назначаются SS.

Кадр TDD OFDMA может включать в себя сообщение 230a дескриптора канала нисходящей линии связи (DCD), сообщение 230b дескриптора канала восходящей линии связи (UCD) и сообщение 230c оповещения соседней станции (NBR-ADV), и эти сообщения периодически включаются в кадр TDD OFDMA и могут отличаться друг от друга в отношении периода приема. Сообщение 230a DCD включает в себя связанные с каналом нисходящей линии связи параметры, сообщение 230b UCD включает в себя связанные с каналом восходящей линии связи параметры, а сообщение 230c NBR-ADV включает в себя информацию о соседних BS.

Фиг.3 - это схема, иллюстрирующая процедуру начального регулирования диапазона для компенсации задержки прохождения сигнала в обоих направлениях (RTD) вследствие разницы положения между BS и SS в широкополосной системе беспроводной связи. Ссылаясь на фиг.3, BS 310 назначает интервал 311 начального регулирования диапазона, соответствующий нескольким из возможностей передачи начального регулирования диапазона, допускающий прием RTD SSn 330, размещенной в самой дальней позиции от зоны обслуживания своей соты. На фиг.3 BS 310 включает в себя одну возможность передачи начального регулирования диапазона. После назначения интервала начального регулирования диапазона BS 310 широковещательно передает эту информацию всем SS посредством UL-MAP.

SS, которые должны выполнять начальное регулирование диапазона, к примеру, SS1 320 и SSn 330, передают сообщения 321 и 331 запроса на регулирование диапазона (RNG-REQ) соответственно в момент начала интервала 311 начального регулирования диапазона, указанного в UL-MAP. В схеме OFDMA сообщение RNG-REQ включает в себя код регулирования диапазона CDMA.

Сообщения 321 и 331 RNG-REQ передаются на конкурентной основе, и основанная на конкуренции передача может приводить к конфликтам сообщений для SS, размещенных на одинаковом расстоянии от BS 310. Чтобы разрешить эту проблему, стандарт системы связи IEEE 802.16e предоставляет возможность SS произвольно определять возможности передачи перед передачей сообщений RNG-REQ. Схема OFDMA позволяет SS произвольно выбирать перед передачей не только возможности передачи, но также и коды регулирования диапазона из конкретного набора, тем самым сокращая конфликты сообщений. Тем не менее схема OFDMA по-прежнему испытывает конфликты сообщений.

SS1 320 и SSn 330 не испытывают конфликтов RNG-REQ вследствие различного расстояния от BS 310. Поэтому BS 310 может успешно принимать передаваемые сообщения RNG-REQ. BS 310 может измерять RTD-значение 312a SS1 320 посредством вычисления разницы во времени между временем приема сообщения 321 RNG-REQ, переданного от SS1 320, и временем начала интервала 311 начального регулирования диапазона, может измерять RTD-значение 312b SSn 330 посредством вычисления разницы во времени между временем приема сообщения 331 RNG-REQ, переданного от SSn 330, и временем начала интервала 311 начального регулирования диапазона.

BS 310 разрешает SS 320 и 330 регулировать время передачи по восходящей линии связи посредством предоставления измеренных RTD-значений SS1 320 и SSn 330 посредством сообщений 322 и 332 ответа по регулированию диапазона (RNG-RSP). Вышеупомянутые процессы повторяются до тех пор, пока моменты времени передачи SS 320 и 330 по восходящей линии связи не наступят в диапазоне, заданном BS 310. Поскольку BS 310 распределяет ресурсы восходящей линии связи SS1 320 и SSn 330, следующая передача RNG-REQ может быть выполнена не на конкурентной основе.

Фиг.4 - это блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая процедуру начального входа в сеть и передачи обслуживания MSS согласно стандарту системы связи IEEE 802.16e. Ссылаясь на фиг. 4, после включения MSS сначала осуществляет процесс выбора соты (этап 401). Процесс выбора соты - это процесс измерения качества каналов восходящей и нисходящей линии связи, и он включает в себя процесс приема сообщений DL/UL-MAP и сообщений DCD/UCD для нисходящей линии связи и процесс начального регулирования диапазона для восходящей линии связи. В процессе выбора соты MSS записывает собранную информацию о множестве сот для будущего использования, выбирает соту, предоставляющую наилучшее качество восходящей и нисходящей линии связи из сот, и выполняет процесс входа в сеть, описанный ниже, согласно результату выбора соты.

После завершения выбора соты MSS выполняет процесс синхронизации с нисходящей линией связи, предоставленной BS выбранной соты и получения параметров приема (этап 403). Процесс получения параметров состоит из процесса непрерывного приема сообщений DL-MAP и приема ассоциативно связанных с ними сообщений DCD. После синхронизации с нисходящей линией связи MSS должна принять сообщение UCD от BS, чтобы получить возможные параметры передачи для канала восходящей линии связи (этап 405).

После получения параметров восходящей линии связи MSS настраивает свои параметры передачи по восходящей линии связи, такие как временной сдвиг, сдвиг частоты и сдвиг мощности посредством процесса начального регулирования диапазона (этап 407). В ходе процесса начального регулирования диапазона MSS назначается от BS идентификатор соединения (CID), который должен быть использован в дальнейшем для передачи/приема управляющего сообщения.

После завершения начального регулирования диапазона MSS предоставляет свои возможности передачи/приема трафика для BS, а BS предоставляет следующие возможности передачи/приема трафика MSS-BS для MSS посредством сообщения на основе информации о MSS и своих возможностей передачи/приема, тем самым выполняя процедуру согласования базовой пропускной способности (этап 409).

После процедуры согласования базовой пропускной способности MSS должна выполнить авторизацию и обмен ключами с BS согласно процедуре, заданной в стандарте IEEE 802.16 (этап 411). После завершения авторизации и обмена ключами MSS назначается от BS дополнительный CID для целей управления и регистрируется в BS (этап 413). После завершения процесса регистрации в BS MSS назначается IP-адрес для передачи/приема трафика в ходе процесса настройки IP-соединения (этап 415) и выполняет процесс настройки системного времени и получения параметров работы системы (этап 417). Далее MSS назначается дополнительный CID, который должен быть использован для передачи/приема трафика по каждому потоку услуг (этап 419), после чего завершает процедуру входа в сеть, если достигает нормального режима для передачи/приема трафика (этап 423).

В нормальном режиме MSS, которая может передавать/принимать трафик, должна выполнять периодическое регулирование диапазона на интервалах времени, согласованных с BS, чтобы добиться синхронизации восходящей линии связи и сохранить/скорректировать параметры передачи. Помимо этого, MSS должна получить топологию сети с помощью BS (этап 421). Это обеспечивает возможность более быстрого выполнения процесса повторного входа в сеть в ходе передачи обслуживания. Получение топологии сети (этап 421) осуществляется посредством периодической широковещательной передачи посредством упомянутой BS информации о соседних BS. При этом широковещательная передача BS информации о соседних BS выполняется посредством передачи сообщения NBR-ADV.

Если уровень канала нисходящей линии связи, передаваемого от BS, т.е. обслуживающей BS падает ниже заданного порога, MSS проводит поиск BS, чтобы она выступала в качестве новой обслуживающей BS, т.е. целевой BS с помощью информации о соседних BS, полученной посредством сообщения NBR-ADV. В этот момент MSS может только измерить уровни сигналов нисходящей линии связи от кандидатских целевых BS или передать сообщения RNG-REQ кандидатским целевым BS наряду с измерением уровня сигналов нисходящей линии связи. В последующем описании первый случай, когда MSS измеряет только уровни сигналов нисходящей линии связи от целевых BS, упоминается как "пассивное сканирование", тогда как второй случай, когда MSS выполняет и измерение уровней сигналов нисходящей линии связи, и передачу сообщений RNG-REQ, упоминается как "активное сканирование".

Кандидатская целевая BS, принимающая сообщение RNG-REQ, передаваемое через активное сканирование, предоставляет MSS значение корректировки параметров восходящей линии связи и оцененный уровень обслуживания через передачу RNG-RSP. Когда сигнал нисходящей линии связи от обслуживающей BS меньше уровня сигнала кандидатской целевой BS, собираемого посредством процесса сканирования, MSS передает сообщение запроса на передачу обслуживания (HO-REQ) обслуживающей BS, чтобы тем самым начать процесс передачи обслуживания (этап 425).

Сообщение HO-REQ может включать в себя информацию, связанную с множеством кандидатских целевых BS. Обслуживающая BS, принимающая сообщение HO-REQ, выбирает оптимальную целевую BS посредством обмена информацией с кандидатскими целевыми BS и уведомляет MSS о выбранной оптимальной целевой BS посредством сообщения ответа по передаче обслуживания (HO-RSP). MSS, принимающая сообщение HO-RSP, отправляет сообщение указания передачи обслуживания (HO-IND) обслуживающей BS, и обслуживающая BS аннулирует все системные ресурсы, выделенные MSS при приеме сообщения HO-IND (этап 427).

MSS начинает процесс повторного входа в сеть для целевой BS, начинающийся с процесса синхронизации с нисходящей линией связи от целевой BS и получения соответствующих параметров (этап 431). Далее MSS выполняет процесс корректировки параметров восходящей линии связи (этап 437) посредством процесса получения параметров восходящей линии связи (этап 433) и процедуры регулирования диапазона (этап 435).

После последующей корректировки параметров восходящей линии связи MSS осуществляет процесс авторизации в новой обслуживающей BS (этап 439) и настраивает соединение с MAC-уровнем посредством выполнения процесса регистрации в новой обслуживающей BS (этап 441). Посредством этого MSS может обычно выполнять передачу/прием данных с новой обслуживающей BS и ей может быть назначен новый IP-адрес в следующем процессе (этап 443).

Как описано выше, в традиционной технологии BS может назначать CID соответствующей SS при передаче сообщения RNG-RSP в ответ на сообщение RNG-REQ и может распределять ресурсы восходящей линии связи для последующей, не основанной на конкуренции передачи сообщения RNG-REQ. В этой точке данные ресурсы не обязательно предназначены для SS, стремящейся к выбору соты и получению топологии.

Сущность изобретения

Традиционная технология имеет недостатки в том, что SS, подвергающаяся передаче обслуживания, выполняет основанную на конкуренции передачу регулирования диапазона в процессе получения топологии сети или процессе повторного входа в сеть. Это может приводить не только к потере сетевых ресурсов, но также к неожиданной существенной задержке и становится непосредственной причиной снижения качества служебного трафика для SS, пытающейся выполнить передачу обслуживания.

Дополнительно, в традиционном способе, когда целевая BS назначает информационный элемент для быстрого регулирования параметров связи (fast ranging; в тексте данной заявки упоминается как «быстрое регулирование диапазона»), целевой BS необходимо назначать ресурсы, допускающие принятие максимальной RTD, как описано выше, что приводит к неэффективному использованию ресурсов, и неожиданная существенная задержка вызывается основанным на конкуренции запросом на регулирование параметров связи (ranging; в тексте данной заявки упоминается как «регулирование диапазона»), осуществляющимся в процессе сканирования.

Поэтому цель настоящего изобретения - предоставить способ и устройство для более эффективного осуществления процесса регулирования диапазона в широковещательной системе беспроводной связи, использующей схему сот.

Другая цель настоящего изобретения - предоставить способ и устройство для более быстрого выполнения передачи обслуживания посредством приема назначенного временного идентификатора соединения (CID) от целевой базовой станции в ходе сканирования для передачи обслуживания в широкополосной системе беспроводной связи.

Дополнительная другая цель настоящего изобретения - предоставить способ и устройство для более быстрого выполнения передачи обслуживания посредством эффективной оценки задержки прохождения сигнала в обоих направлениях (RTD) от целевой базовой станции, требуемой для передачи обслуживания, абонентской станцией в широкополосной системе беспроводной связи.

Еще одна другая цель настоящего изобретения - предоставить способ и устройство для более быстрого выполнения передачи обслуживания посредством выполнения быстрого регулирования диапазона с помощью целевой базовой станции на основе CID малой длины в ходе передачи обслуживания в широкополосной системе беспроводной связи.

В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения, предусмотрен способ выполнения передачи обслуживания абонентской станцией (SS) в широкополосной системе беспроводной связи, включающей в себя обслуживающую базовую станцию (BS), обменивающуюся данными с SS, и, по меньшей мере, одну соседнюю BS, находящуюся по существу с обслуживающей BS. Способ содержит этапы, на которых принимают сигналы нисходящей линии связи от обслуживающей BS и соседней BS, измеряют разницу времени поступления сигнала нисходящей линии связи, принимаемого от обслуживающей BS, и сигнала нисходящей линии связи, принимаемого от соседней BS, и передают измеренную разницу времени поступления обслуживающей BS.

В соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения, предусмотрен способ выполнения передачи обслуживания абонентской станцией (SS) от обслуживающей базовой станции (BS) к целевой BS, выбранной из множества соседних BS в широкополосной системе беспроводной связи, включающей в себя обслуживающую BS, обменивающуюся данными с SS, и множество соседних BS, находящихся по соседству с обслуживающей BS. Способ содержит этапы, на которых передают сообщение запроса на регулирование диапазона целевой BS; принимают от целевой BS в ответ на сообщение запроса на регулирование диапазона сообщение ответа по регулированию диапазона, включающее в себя временный идентификатор соединения (CID), назначенный SS; и принимают назначенный информационный элемент быстрого регулирования диапазона от целевой BS посредством временного CID в ходе определения передачи обслуживания целевой BS.

В соответствии с третьим аспектом настоящего изобретения, предусмотрен способ выполнения передачи обслуживания абонентской станцией (SS) от обслуживающей базовой станции (BS) к целевой BS, выбранной из множества соседних BS в широкополосной системе беспроводной связи, включающей в себя обслуживающую BS, обменивающуюся данными с SS, и множество соседних BS, находящихся рядом с обслуживающей BS. Способ содержит этапы, на которых измеряют разницу времени поступления сигнала нисходящей линии связи, принимаемого от целевой BS, относительно сигнала нисходящей линии связи, принимаемого от обслуживающей BS; оценивают задержку прохождения сигнала в обоих направлениях между SS и соседней BS с помощью измеренной разницы времени поступления; и передают обслуживающей BS сообщение запроса на передачу обслуживания, включающее в себя оцененную задержку прохождения сигнала в обоих направлениях.

В соответствии с четвертым аспектом настоящего изобретения, предусмотрен способ выполнения передачи обслуживания абонентской станцией (SS) от обслуживающей базовой станции (BS) к целевой BS, выбранной из множества соседних BS в широкополосной системе беспроводной связи, включающей в себя обслуживающую BS, обменивающуюся данными с SS, и множество соседних BS, находящихся рядом с обслуживающей BS. Способ содержит этапы, на которых измеряют соотношение мощности несущей к помехе и шуму (CINR) сигнала, передаваемого от обслуживающей BS, и сравнивают измеренное результирующее значение с заранее определенным порогом; если измеренное результирующее значение меньше порога, сканируют на предмет соседней BS, обнаруживают сигнал, передаваемый от соседней BS, и измеряют CINR обнаруженного сигнала и разность времени поступления сигнала относительно сигнала, передаваемого от обслуживающей BS; после сканирования на предмет соседних BS, передают сообщение запроса на передачу обслуживания, включающее в себя измеренную разность времени поступления сигнала; после приема сообщения ответа на передачу обслуживания от обслуживающей BS в ответ на сообщение запроса на передачу обслуживания, передают сообщение указания передачи обслуживания обслуживающей BS; и выполняют процесс повторного входа в сеть с задержкой прохождения сигнала в обоих направлениях (RTD), отраженной разностью времени поступления сигнала для передачи обслуживания целевой BS.

В соответствии с пятым аспектом настоящего изобретения, предусмотрен способ поддержки передачи обслуживания обслуживающей базовой станцией (BS) в широкополосной системе беспроводной связи, включающей в себя обслуживающую BS, обменивающуюся данными с абонентской станцией (SS), и, по меньшей мере, одну соседнюю BS, находящуюся рядом с обслуживающей BS. Способ содержит этапы, на которых принимают от SS сообщение запроса на передачу обслуживания, включающее в себя разность времени поступления, измеренную SS между сигналами нисходящей линии связи от обслуживающей BS и от выбранной соседней BS; оценивают информацию по задержке прохождения сигнала в обоих направлениях (RTD) через разность времени поступления; и передают оцененную информацию RTD выбранной соседней BS.

В соответствии с шестым аспектом настоящего изобретения, предусмотрен способ поддержки передачи обслуживания обслуживающей базовой станцией (BS) в широкополосной системе беспроводной связи, включающей в себя обслуживающую BS, обменивающуюся данными с абонентской станцией (SS), и, по меньшей мере, одну соседнюю BS, находящуюся рядом с обслуживающей BS. Способ содержит этапы, на которых принимают от SS сообщение запроса на передачу обслуживания, включающее в себя информацию по задержке прохождения сигнала в обоих направлениях (RTD), оцененной SS, между SS и выбранной соседней BS; и передают информацию по RTD к выбранной соседней BS.

В соответствии с седьмым аспектом настоящего изобретения, предусмотрен способ поддержки передачи обслуживания обслуживающей базовой станцией (BS) в широкополосной системе беспроводной связи, включающей в себя обслуживающую BS, обменивающуюся данными с абонентской станцией (SS), и множество соседних BS, находящихся рядом с обслуживающей BS. Способ содержит этапы, на которых после приема сообщения запроса на передачу обслуживания от конкретной SS генерируют таблицу передачи обслуживания с использованием информации, относящейся к сообщению запроса на передачу обслуживания; передают сообщение уведомления о передаче обслуживания, включающее в себя информацию, относящуюся к SS, которая передала сообщение запроса на передачу обслуживания соседним BS; после приема сообщения ответа на уведомление о передаче обслуживания, соответствующего сообщению уведомления о передаче обслуживания, от соседних BS, обновляют таблицу передачи обслуживания с использованием информации, включенной в сообщение ответа на уведомление о передаче обслуживания; задают целевую BS, которая может предоставить SS надлежащий уровень обслуживания, посредством анализа временного идентификатора соединения (CID), включенного в сообщение ответа на уведомление о передаче обслуживания, и передачи целевой BS сообщения подтверждения передачи обслуживания, указывающего, что обслуживание SS будет передано целевой BS; и после приема сообщения подтверждения передачи обслуживания, передают к SS сообщение ответа по передаче обслуживания, включающее в себя информацию о целевой BS и временном CID.

В соответствии с восьмым аспектом настоящего изобретения, предусмотрен способ поддержки передачи обслуживания целевой базовой станцией (BS) в широкополосной системе беспроводной связи, включающей в себя обслуживающую BS, обменивающуюся данными с абонентской станцией (SS), и множество соседних BS, находящихся рядом с обслуживающей BS. Способ содержит этапы, на которых принимают от обслуживающей BS сообщение уведомления о передаче обслуживания, включающее в себя оцененную задержку прохождения сигнала в обоих направлениях между SS и целевой BS; определяют, чтобы утвердить передачу обслуживания, запрошенную запрашивающей передачу обслуживания SS, включенной в сообщение уведомления о передаче обслуживания, определяют полосу пропускания и уровень обслуживания, который может быть предоставлен SS; передают обслуживающей BS сообщение ответа на уведомление о передаче обслуживания, включающее в себя упомянутую определенную информацию в сообщении ответа на уведомление о передаче обслуживания; и после приема сообщения подтверждения передачи обслуживания от обслуживающей BS в ответ на сообщение ответа на уведомление о передаче обслуживания, назначают информационный элемент быстрого регулирования диапазона, отраженный посредством оцененной задержки прохождения сигнала в обоих направлениях для быстрого регулирования диапазона, SS.

В соответствии с девятым аспектом настоящего изобретения, предусмотрен способ выполнения передачи обслуживания абонентской станцией (SS) от обслуживающей базовой станции (BS) к целевой BS, выбранной из множества соседних BS в широкополосной системе беспроводной связи, включающей в себя обслуживающую BS, обменивающуюся данными с SS, и множество соседних BS, находящихся рядом с обслуживающей BS. Способ содержит этапы, на которых оценивают значение задержки прохождения сигнала в обоих направлениях (RTD) для целевой BS на основе RTD-значения для обслуживающей BS и разности времени поступления сигнала между сигналом, принимаемым от обслуживающей BS, и сигналом, принимаемым от целевой BS; передают оцененное RTD-значение для целевой BS обслуживающей BS; и определяют, чтобы выполнить передачу обслуживания целевой BS, и принимают от целевой BS сообщение, включающее в себя назначенный информационный элемент быстрого регулирования диапазона и оцененное RTD-значение.

В соответствии с десятым аспектом настоящего изобретения, предусмотрено устройство абонентской станции (SS) для выполнения передачи обслуживания от обслуживающей базовой станции (BS) к целевой BS, выбранной из множества соседних BS в широкополосной системе беспроводной связи, включающей в себя обслуживающую BS, обменивающуюся данными с SS, и множество соседних BS, находящихся рядом с обслуживающей BS. Устройство содержит приемное устройство для вычисления разности времени поступления между сигналом, принимаемым от обслуживающей BS, и сигналом, принимаемым от целевой BS; процессор управления доступом к среде (MAC) для оценки значения задержки прохождения сигнала в обоих направлениях (RTD) для целевой BS на основе RTD-значения для обслуживающей BS и разности времени поступления, вычисленной приемным устройством; и передающее устройство для передачи RTD-значения для целевой BS, оцененного MAC-процессором, обслуживающей BS или целевой BS.

Краткое описание чертежей

Вышеуказанные и другие цели, признаки и преимущества настоящего изобретения станут более понятными из последующего подробного описания, рассматриваемого вместе с прилагаемыми чертежами, из которых:

Фиг.1 - это схема, иллюстрирующая конфигурацию широкополосной системы беспроводной связи, поддерживающей передачу обслуживания;

Фиг.2 - это схема, иллюстрирующая структуру кадра частотно-временной области широкополосной системы беспроводной связи TDD OFDMA;

Фиг.3 - это схема, иллюстрирующая процедуру начального регулирования диапазона для компенсации задержки прохождения сигнала в обоих направлениях (RTD) вследствие разницы положений между BS и SS в широкополосной системе беспроводной связи;

Фиг.4 - это блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая процедуру начального входа в сеть и передачи обслуживания MSS согласно стандарту системы связи IEEE 802.16e;

Фиг.5 - это схема, иллюстрирующая ситуацию передачи обслуживания, возникающую в результате перемещения MSS;

Фиг.6 - это схема передачи сигналов, иллюстрирующая основанную на активном сканировании процедуру передачи обслуживания посредством быстрого регулирования диапазона согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.7 - это схема передачи сигналов, иллюстрирующая основанную на пассивном сканировании процедуру передачи обслуживания посредством быстрого регулирования диапазона согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.8 - это блок-схема, иллюстрирующая структуру приемо-передающего устройства в устройстве SS согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.9 - это блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая процедуру передачи обслуживания, выполняемую SS согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.10 - это блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая процедуру передачи обслуживания, выполняемую обслуживающей BS согласно варианту осуществления настоящего изобретения; и

Фиг.11 - это блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая процедуру передачи обслуживания, выполняемую целевой BS согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Подробное описание предпочтительного варианта осуществления

Далее подробно описано несколько предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи. В последующем описании подробное описание известных функций и конфигураций, содержащихся в данном документе, опущено в целях краткости.

Настоящее изобретение предлагает способ косвенного начального регулирования диапазона (IIR), чтобы уменьшить временную задержку, требуемую в процессе начального регулирования диапазона с помощью целевой базовой станции (BS) в ходе передачи обслуживания.

Способ IIR согласно настоящему изобретению уменьшает передачу служебных сигналов сканирования и минимизирует временную задержку посредством предоставления возможности абонентской станции (SS) оценивать задержку прохождения сигнала в обоих направлениях (RTD) посредством преамбулы кадра нисходящей линии связи (DFP), принимаемого от целевой BS в ходе процесса сканирования.

В настоящем изобретении BS, назначающая информационный элемент (IE) быстрого регулирования диапазона, использует 16-битный временный идентификатор соединения (CID) вместо 48-битного MAC-адреса в ходе передачи обслуживания, чтобы отличать соответствующие SS, тем самым повышая эффективность ресурсов.

Помимо этого, настоящее изобретение обеспечивает возможность быстрого регулирования диапазона в ходе передачи обслуживания посредством предоставления возможности быть назначенным SS временного CID от целевой BS в ходе сканирования для передачи обслуживания.

Далее подробно описаны предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения со ссылками на фиг. 5-11.

Далее приводится краткое описание ситуации, когда происходит передача обслуживания в широкополосной системе беспроводной связи, со ссылкой на фиг. 5.

Фиг.5 - это схема, иллюстрирующая ситуацию передачи обслуживания, возникающую в результате перемещения MSS. Ссылаясь на фиг.5, по мере того как MSS1 510, обслуживаемая BS1 520, перемещается в направлении BS2 530, BS1 520 пытается передать обслуживание MSS1 510 BS2 530. В этом случае BS1 520, MSS1 510 и BS2 530 осуществляют процесс быстрого регулирования диапазона согласно настоящему изобретению. При этом, как описано выше, BS1 520 и BS2 530 могут обмениваться информацией по проводной сети 540, соединяющей их.

В этой структуре традиционный способ быстрого регулирования диапазона дает возможность MSS1 510 передавать неконкурентный запрос на начальное регулирование диапазона в BS2 530, тем самым обеспечивая возможность быстрого регулирования диапазона. Тем не менее, традиционный способ быстрого регулирования диапазона приводит к неэффективному распределению ресурсов BS2 530. Т.е. BS2 530 должна выделять ресурсы, допускающие принятие RTD между MSS1 510 и BS2 530. Помимо этого, BS2 530 должна использовать 48-битный MAC-адрес, чтобы обозначать SS1 510 в процессе уведомления о выделении ресурсов посредством сообщения UL-MAP. Поэтому настоящее изобретение предлагает эффективный способ быстрого регулирования диапазона посредством фиг. 6 и 7.

Как описано выше, процесс сканирования, в котором SS измеряет уровни сигналов, принимаемых от соседних BS, чтобы выполнять передачу обслуживания, делится на пассивное сканирование, при котором SS измеряет только уровни сигналов нисходящей линии связи от целевых BS, и активное сканирование, при котором SS осуществляет и измерение уровней сигналов нисходящей линии связи, и передачу сообщения RNG-REQ. Далее приводится отдельное подробное описание способа быстрого регулирования диапазона на основе пассивного сканирования и способа быстрого регулирования диапазона на основе активного сканирования.

Первый вариант осуществления (основанная на активном сканировании процедура передачи обслуживания)

Фиг.6 - это схема передачи сигналов, иллюстрирующая основанную на активном сканировании процедуру передачи обслуживания посредством быстрого регулирования диапазона согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения. Ссылаясь на фиг.6, способ передачи обслуживания согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения выделяет ресурсы восходящей линии связи посредством 16-битного CID вместо 48-битного MAC-адреса SS, используемого в традиционном способе быстрого регулирования диапазона.

Ссылаясь на фиг.6, SS1 610, требующая передачи обслуживания, передает сообщение запроса на сканирование (SCN-REQ) в BS1 620 (этап 641) и принимает сообщение ответа по сканированию (SCN-RSP) от BS1 620 в ответ на сообщение SCN-REQ (этап 643). Далее SS1 610 передает сообщение запроса начального регулирования диапазона (RNG-REQ) в BS2 630 согласно процессу активного сканирования (этап 645). BS2 630 передает сообщение ответа по регулированию диапазона (RNG-RSP) в SS1 610 в ответ на сообщение RNG-REQ (этап 647). В этот момент BS2 630 может назначить временный CID SS1 610 согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Временный CID представляет CID, который может быть временно использован SS1 610, чтобы выполнять начальное регулирование диапазона для целевой базовой станции для передачи обслуживания, т.е. BS2 630. Поэтому BS2 630 может быть реализована таким образом, чтобы аннулировать назначенный временный CID, если отсутствует трафик, передаваемый от SS1 610 с помощью временного CID, до заданного момента времени.

После завершения процедуры сканирования, если SS1 610 передает сообщение запроса на передачу обслуживания (HO-REQ) для передачи обслуживания BS2 630 в BS1 620 (этап 649), BS1 620 уведомляет BS2 630 о запросе на передачу обслуживания от SS1 610 с помощью сообщения уведомления о передаче обслуживания (HO-Notification) (этап 651). После этого BS2 630 сообщает BS1 620 о том, следует ли принимать передачу обслуживания, с помощью сообщения ответа на уведомление о передаче обслуживания (HO-Notification.Response) (этап 653). Далее BS1 620 принимает сообщение HO-Notification.Response и определяет BS2 630 в качестве целевой BS, которой будет передано обслуживание SS1 610, если определено, что BS2 630 может принять передачу обслуживания. Затем BS1 620 передает сообщение подтверждения передачи обслуживания (HO-Confirm) в BS2 630 (этап 654).

После этого BS1 620 уведомляет SS1 610 о том, принимает ли BS2 630 передачу обслуживания в ответ на сообщение HO-REQ от SS1 610, с помощью сообщения ответа по передаче обслуживания (HO-RSP) (этап 655). Далее SS1 610 передает сообщение указания передачи обслуживания (HO-IND) в BS1 620 (этап 657), тем самым принимая окончательное решение по передаче обслуживания.

Когда BS2 630 принимает запрос на передачу обслуживания от SS1 610, она может предоставить возможность передачи сообщения неконкурентного запроса на начальное регулирование диапазона SS1 610 посредством назначения IE быстрого регулирования диапазона (этап 659). Назначение IE быстрого регулирования диапазона может использовать временный CID, назначенный в процессе сканирования, вместо MAC-адреса SS1 610, согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Учитывая, что MAC-адрес SS1 610, как правило, состоит из 48 бит, а CID, как правило, состоит из 16 бит, использование временного CID может способствовать уменьшению ресурсов.

Далее SS1 610 передает/принимает сообщение RNG-REQ и сообщение RNG-RSP в/от BS2 630 (этапы 661 и 663), тем самым выполняя начальное регулирование диапазона.

Вышеупомянутый способ согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения - это основанный на активном сканировании способ, и он не может гарантировать быстрое регулирование диапазона, поскольку конкурентная передача сообщения запроса на начальное регулирование диапазона выполняется в вышеописанном процессе. Второй вариант осуществления настоящего изобретения предлагает способ косвенного начального регулирования диапазона (IIR) в качестве еще одного способа, допускающего минимизацию задержки передачи обслуживания.

Способ IIR дает возможность SS, желающей выполнить передачу обслуживания, пропустить процесс активного сканирования и дает возможность целевой BS назначать IE быстрого регулирования диапазона с высокой эффективностью использования ресурсов, тем самым предоставляя возмож