Способ беспроводного доступа и используемые в нем мобильная и базовая станции

Способ беспроводного доступа и используемые в нем мобильная и базовая станции

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к технологиям мобильной связи.

Уровень техники

Было предложено и реализовано множество технологий беспроводного доступа, позволяющих мобильным станциям осуществлять связь с другими мобильными станциями или с проводными терминалами, включенными в проводные сети. Примерами технологий беспроводного доступа являются технологии GSM (Глобальная система мобильной связи) и UMTS (Универсальная мобильная телекоммуникационная система), определенные стандартом "Проект партнерства третьего поколения" (3GPP); и технология CDMA 2000 (Многостанционный доступ с кодовым разделением каналов 2000), определенная стандартом 3GPP2. Технология CDMA 2000 определяет один тип сети беспроводного доступа с пакетной коммутацией, называемый сетью беспроводного доступа с высокоскоростной пакетной передачей данных (HRPD).

Еще одним более новым стандартом, определяющим сеть беспроводного доступа с пакетной коммутацией, является стандарт "Долгосрочное развитие сетей связи" (Long Term Evolution - LTE) из системы 3GPP, который направлен на усовершенствование технологии UMTS. Стандарт LTE называется также стандартом EUTRA (Расширенный универсальный наземный радиодоступ). Технология EUTRA рассматривается как технология четвертого поколения (4G), в которой операторы беспроводных сетей мигрируют для обеспечения улучшенного качества услуг.

Раскрытие изобретения

В соответствии с некоторыми вариантами реализации настоящего изобретения мобильная станция, соединенная с сетью доступа, принимает управляющее сообщение, идентифицирующее близлежащие соты с беспроводными технологиями, отличающимися от данной сети доступа. Мобильная станция ищет сигналы из близлежащих сот с другими беспроводными технологиями, и в случае неспособности обнаружить сигналы из близлежащих сот мобильная станция увеличивает временной интервал между операциями последовательного поиска сигналов.

Другие или альтернативные особенности станут понятными из последующего описания, из чертежей и из патентной формулы.

Краткое описание чертежей

Некоторые варианты реализации изобретения описываются со ссылками на следующие фигуры:

Фиг.1 представляет собой блок-схему примерной конфигурации, включающей различные типы сетей беспроводного доступа, в которых могут быть использованы некоторые варианты реализации;

Фиг.2 представляет собой схему потока сообщений для процесса в соответствии с некоторыми вариантами реализации; и

Фиг.3 представляет собой блок-схему беспроводной станции в соответствии с некоторыми вариантами реализации.

Подробное описание изобретения

Операторы беспроводных сетей мигрируют по беспроводным сетям четвертого поколения (4G). Одним из типов таких беспроводных сетей 4G является беспроводная сеть Long Term Evolution (LTE), определенная стандартом "Проект партнерства третьего поколения" (3GPP). Стандарт LTE называется также стандартом EUTRA (Расширенный универсальный наземный радиодоступ).

В ходе миграции операторы беспроводных сетей могут использовать сети доступа с различными технологиями, такими, чтобы мобильные станции могли бесшовно взаимодействовать с обеими сетями доступа с различными технологиями. Например, мобильные станции могут послать запрос из сети доступа с первой технологией в сеть доступа со второй, отличающейся технологией. В другом варианте, мобильные станции могут произвести выбор соты, начиная с сетей доступа с другими технологиями. В некоторых примерах оператор беспроводной сети может взаимодействовать и с сетями доступа HRPD (Высокоскоростная пакетная передача данных), и с сетями доступа EUTRA. Технология HRPD определена стандартами CDMA 2000 (Многостанционный доступ с кодовым разделением каналов 2000), как оговорено в стандарте 3GPP2.

В некоторых реализованных системах миграция из HRPD в EUTRA предусматривается использование расширенной технологии HRPD (eHRPD). Сеть беспроводного доступа eHRPD способна взаимодействовать с сетью беспроводного доступа EUTRA. Мобильная станция, которая поддерживает технологию eHRPD, может установить связь между сетью доступа eHRPD и сетью доступа EUTRA. Кроме того, мобильная станция, которая поддерживает технологию eHRPD, может произвести повторный выбор соты в сетях доступа EUTRA или eHRPD.

Таким образом, сеть может включать и соты сети HRPD, и соты сети EUTRA, где сота HRPD включает сеть доступа HRPD или сеть доступа eHRPD и где сота EUTRA включает сеть доступа EUTRA. Некоторые из сот HRPD могут перекрываться с сотами EUTRA. Термин "сота" может относиться ко всей соте, к сектору соты или к любому другому сегменту соты.

Мобильная станция, находящаяся в соте HRPD, может получать извещения из близлежащих сот EUTRA. Как только мобильная станция будет уведомлена о присутствии сот EUTRA, она может попытаться получить сигналы из близлежащих сот EUTRA. Например, мобильная станция может попытаться найти управляющие сигналы из сот EUTRA с целью определить, может ли данная мобильная станция установить соединение "вверх" с одной из сот EUTRA. Соединение "вверх" есть форма вызова из соты предыдущего поколения (например, третьего поколения, или 3G) в соту более позднего поколения (например, четвертого поколения, или 4G). Управляющий сигнал включает сигнал, который непрерывно передается базовой станцией конкретной соты для того, чтобы мобильные станции могли обнаруживать присутствие указанной базовой станции. Выполнение измерений управляющего сигнала позволяет мобильной станции определить, может ли данная мобильная станция установить беспроводное соединение с этой базовой станцией.

Возможно, что сота HRPD, которая уведомила мобильную станцию о присутствии одной или нескольких сот EUTRA, не покрывается сетью EUTRA полностью или частично. Это может быть участок соты HRPD (который может быть элементом соты HRPD или всей сотой HRPD), который не имеет покрытия сетью EUTRA. Если мобильная станция находится на таком участке, она может попытаться найти управляющий сигнал близлежащей соты EUTRA даже несмотря на то, что когда мобильная станция находится на таком участке, она не способна найти никакие близлежащие соты EUTRA. Многократное выполнение поиска управляющего сигнала EUTRA, когда мобильная станция находится на участке соты HRPD без покрытия сетью EUTRA, вызывает быстрое истощение ресурса аккумулятора мобильной станции.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения предусматриваются методы или механизмы для сбережения энергии мобильной станции, которая находится на участке соты HRPD без покрытия сетью EUTRA. Это осуществляется путем разрешения мобильной станции увеличить временные интервалы между операциями поиска управляющих сигналов от близлежащих сот EUTRA в случае неспособности мобильной станции обнаружить управляющий сигнал от близлежащих сот EUTRA даже несмотря на то, что она приняла управляющее сообщение из соты HRPD относительно присутствия близлежащих сот EUTRA.

Несмотря на то, что ссылка была сделана на технологии HRPD и EUTRA, следует учесть, что в альтернативных вариантах осуществления изобретения могут использоваться другие беспроводные протоколы. В более общем смысле, мобильная станция, будучи подключена к первой сети доступа, соответствующей первой беспроводной технологии, принимает управляющее сообщение, индицирующее близлежащие соты с другой беспроводной технологией. Мобильная станция ищет сигналы от этих близлежащих сот с другой беспроводной технологией. В случае неспособности обнаружить сигналы от близлежащих сот, мобильная станция увеличивает временной интервал между операциями последовательного поиска этих сигналов с целью сбережения ресурса аккумуляторов мобильной станции.

Последующее обсуждение относится к технологиям HRPD и EUTRA; следует учесть, что технологии, аналогичные рассмотренным далее, могут быть использованы и для других типов беспроводных протоколов.

На Фиг.1 показан пример конфигурации, включающей различные типы сетей доступа, в том числе сеть доступа EUTRA 102, сеть доступа HRPD 104 и сеть доступа eHRPD 106. Сеть доступа EUTRA 102 является частью соты EUTRA, а сети доступа HRPD и eHRPD 104 и 106 являются частью соответствующих сот HRPD.

Несмотря на то, что на фиг.1 изображены только одна сеть доступа EUTRA 102, одна сеть доступа HRPD 104 и одна сеть доступа eHRPD 106, следует учесть, что здесь должно быть множество сетей доступа EUTRA, множество сетей доступа HRPD и множество сетей доступа eHRPD. Используемый здесь термин "сеть доступа" или "сеть беспроводного доступа" относится к оборудованию, используемому для того, чтобы мобильная станция смогла установить через сеть доступа беспроводное соединение для доступа к услугам, предоставляемым целевой сетью, например сетью пакетной передачи данных 116.

В соответствии с технологией EUTRA, сеть доступа EUTRA 102 включает расширенный узел В (eNode В), который является типом базовой станции. Сеть доступа HRPD 104 включает базовую станцию HRPD, а сеть доступа eHRPD 106 включает базовую станцию eHRPD. Базовая станция может выполнять одну или несколько следующих задач: управление радиоресурсами, управление подвижностью для организации подвижности мобильных станций, маршрутизация трафика и т.п. Как правило, термин "базовая станция" может относиться к базовой станции сотовой сети связи, или к точке доступа, используемой в каком-либо типе беспроводной сети, или к какому-либо типу беспроводного приемопередатчика для связи с мобильными станциями. Термин "базовая станция" может также охватывать соответствующий контроллер, например контроллер базовой станции или контроллер радиосети. Подразумевается, что термин "базовая станция" относится также к фемто-базовой станции или точке доступа, микробазовой станции или точке доступа или пикобазовой станции или точке доступа. Термин "мобильная станция" может относиться к телефонному аппарату, портативному компьютеру, карманному ПК (PDA) или к встроенному устройству, например дозиметру, сигнализатору об опасности и т.п.

Как показано на Фиг.1, в сети EUTRA 100 мобильная станция 108 соединена беспроводным образом с сетью доступа EUTRA 102. Сеть доступа EUTRA 102 в свою очередь соединена с различными компонентами, в том числе с обслуживающим шлюзом 110 и с узлом управления мобильностью (ММЕ) 112. Узел ММЕ 112 является узлом управления сетью доступа EUTRA 102. Например, узел ММЕ 112 отвечает за процедуры отслеживания и радиопоиска мобильных станций в режиме ожидания. Узел ММЕ 112 отвечает также за выбор обслуживающего шлюза для мобильной станции при первичном присоединении и во время переключения. Узел ММЕ 112 отвечает также за аутентификацию пользователя мобильной станции.

Обслуживающий шлюз 110 распределяет пакеты данных по каналам передачи. Обслуживающий шлюз 110 действует также как фиксатор мобильности для плоскости пользователя во время переключений между различными сетями доступа. Обслуживающий шлюз 110 подсоединяется также к шлюзу сети пакетной передачи данных (PDN) 114, который обеспечивает возможность установления связи между мобильной станцией 108 и сетью пакетной передачи данных 116 (например, сетью Internet, сетью, предоставляющей различные услуги, и т.п.).

В сети HRPD 101 мобильная станция 118 соединена беспроводным образом с сетью доступа HRPD 104. Сеть доступа HRPD 104 в свою очередь соединена с обслуживающим узлом пакетной передачи данных (PDSN) 120, который в свою очередь подсоединяется к сети пакетной передачи данных 116.

Кроме того, для обеспечения взаимодействия между сетью HRPD 101 и сетью EUTRA 100 предусмотрена сеть доступа eHRPD 106, которая беспроводным образом соединена с мобильной станцией 122. Сеть доступа eHRPD 106 в свою очередь соединена с обслуживающим шлюзом HRPD (HSGW) 124. Шлюз HSGW 124 является оконечным устройством сети доступа eHRPD 106. Шлюз HSGW 124 маршрутизирует поток пакетных данных между вызывающими и вызываемыми мобильными станциями. Шлюз HSGW 124 обеспечивает взаимодействие мобильной станции с сетью EUTRA 100. Функции взаимодействия включают поддержку мобильности, контроль выполнения правил и тарификацию, аутентификацию доступа, роуминг и другое. Шлюз HSGW 124 поддерживает бесшовный межтехнологический перенос мобильности между сетью EUTRA 100 и сетью доступа eHRPD 106.

Ссылка на стандарты EUTRA, HRPD и eHRPD относится как к действующим стандартам, так и к стандартам, формирующимся с течением времени. Ожидается, что будущие стандарты, развивающиеся из стандартов EUTRA, HRPD или eHRPD, могут быть названы другими именами. Подразумевается, что ссылка на "EUTRA", "HRPD" или "eHRPD" должна также охватывать и такие сформированные впоследствии стандарты. Кроме того, как указано выше, методы или механизмы в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения применимы к системам, использующим другие типы беспроводных протоколов.

Фиг.2 представляет собой схему потока сообщений для процесса в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения. Сеть доступа HRPD (104 или 106) соты HRPD посылает (по 202) служебное сообщение, которое передается в широковещательном режиме в соту HRPD для приема мобильными станциями в соте HRPD. В некоторых примерах данное служебное сообщение называется сообщением OtherRATNeighbor. Сообщение OtherRATNeighbor идентифицирует близлежащие соты с другой технологией радиодоступа (RAT), которые соседствуют с сотой HRPD, где близлежащие соты RAT являются сотами EUTRA. Сообщение OtherRATNeighbor может отправляться периодически или с перерывами. В каждом установленном интервале мобильная станция может пробудиться (если она находится в режиме пониженной мощности) для приема сообщения OtherRATNeighbor.

В других вариантах осуществления изобретения могут быть использованы другие типы управляющих сообщений, отличные от сообщения OtherRATNeighbor. Указанные другие управляющие сообщения могут быть либо широковещательными сообщениями, либо одноадресными, предназначенными для конкретной мобильной станции.

Сообщение OtherRATNeighbor может также содержать признак, определяющий максимальное время между последовательными поисками управляющего сигнала, которые должны быть выполнены мобильной станцией. В альтернативных вариантах осуществления изобретения данный признак, определяющий максимальное время между последовательными поисками управляющего сигнала, может содержаться в другом управляющем сообщении, посылаемом из сети доступа на мобильную станцию.

В вариантах осуществления изобретения сообщение OtherRATNeighbor (или другое управляющее сообщение) может содержать переключаемое поле, которое может быть установлено на предварительно определенное значение с целью указания мобильным станциям, что мобильные станции не должны увеличивать временные интервалы между поисками в случае неспособности обнаружить управляющий сигнал от сот с другой технологией радиодоступа (RAT). Если это переключаемое поле настроено на другое значение, то оно разрешает мобильным станциям увеличивать временные интервалы между поисками в случае неспособности обнаружить управляющий сигнал от сот с другой технологией радиодоступа. В некоторых примерах данное переключаемое поле может быть частью признака, определяющего максимальное время между поисками. В альтернативном варианте данное переключаемое поле может быть частью другого признака.

В ответ на сообщение OtherRATNeighbor мобильная станция ищет (этап 204) управляющий сигнал от другой близлежащей соты RAT, идентифицированной сообщением OtherRATNeighbor. Затем мобильная станция определяет (этап 206), обнаружен ли управляющий сигнал от идентифицированной близлежащей соты RAT. Если не обнаружен, то временной интервал между последовательными поисками управляющего сигнала от других близлежащих сот RAT увеличивается (этап 208), и процесс возвращается к этапу 204 для повторения поиска управляющего сигнала от других близлежащих сот RAT с использованием увеличенного временного интервала. Величина увеличения временного интервала может быть задана признаком сообщения OtherRATNeighbor, указывающим единицу увеличения времени. Следует учесть, что увеличение временного интервала между последовательными поисками управляющего сигнала, выполняемое на этапе 208, не может превысить максимальное время между поисками, заданное в признаке сообщения OtherRATNeighbor (или другого управляющего сообщения).

Если на этапе 206 определено, что управляющий сигнал от других близлежащих сот RAT был обнаружен, то мобильная станция может уменьшить (этап 210) временной интервал между последовательными поисками управляющего сигнала, если это требуется. Например, временной интервал между последовательными поисками управляющего сигнала может быть уменьшен, если указанный временной интервал ранее был увеличен. Затем управление переходит обратно к этапу 204 для поиска управляющих сигналов от других близлежащих сот RAT с использованием обновленного временного интервала между поисками.

Как отмечено выше, сеть доступа может также задать, чтобы мобильные станции не увеличивали временные интервалы между поисками управляющих сигналов от других близлежащих сот RAT даже в том случае, если мобильные станции неспособны найти управляющий сигнал от указанных других близлежащих сот RAT. Например, сообщение OtherRATNeighbor может содержать переключаемое поле, которое может быть настроено на предварительно определенное значение, указывающее мобильным станциям, что они не должны увеличивать временные интервалы между поисками в случае неспособности обнаружить управляющий сигнал от другой соты RAT. Возможность избирательно управлять тем, будут или не будут мобильные станции увеличивать интервалы поиска, позволяет более гибко управлять сетью доступа.

На Фиг.3 изображена блок-схема беспроводной станции 300, которая может быть либо мобильной станцией (например, мобильной станцией 108, 118 или 122 на Фиг.1) или базовой станцией (например, eNodeB, базовой станцией HRPD или базовой станцией eHRPD на Фиг.1). Беспроводная станция 300 содержит процессор (или множество процессоров) 302, который подсоединен к запоминающему устройству 304. Инструкции 306, пригодные для распознавания машиной, исполняются в процессоре(процессорах) 302 с целью выполнения соответствующих задач, связанных с беспроводной станцией 300, таких как задачи, изображенные на Фиг.2 или 3. Беспроводная станция 300 содержит также интерфейс 308 для обмена данными с беспроводным каналом связи, например радиочастотным (РЧ) каналом.

Инструкции 306, пригодные для распознавания машиной, загружаются для исполнения в процессор(процессоры) 302. Процессор может включать микропроцессор, микроконтроллер, процессорный модуль или субсистему, программируемую интегральную схему, программируемую матрицу логических элементов или другое управляющее или вычислительное устройство.

Данные и инструкции хранятся в соответствующих запоминающих устройствах, которые реализуются в виде одного или нескольких считываемых компьютером или машиной носителей информации. Носитель информации содержит различные виды памяти, включая полупроводниковые запоминающие устройства, такие как динамическая или статическая память с произвольной выборкой (Д-ОЗУ или С-ОЗУ), стираемая и программируемая постоянная память (ППЗУ), электрически стираемая и программируемая постоянная память (ЭППЗУ) и флэш-память; магнитные диски, такие как жесткие, гибкие и съемные диски; другие магнитные носители, включая ленточные; оптические носители, такие как компакт-диски (CD) или цифровые видеодиски (DVD); или другие типы запоминающих устройств. Следует учесть, что вышеупомянутые инструкции могут содержаться на одном считываемом компьютером или машиной носителе информации, или в альтернативном варианте могут находиться на нескольких считываемых компьютером или машиной носителях информации, распределенных в большой системе, имеющей, возможно, множество узлов. Такой считываемый компьютером или машиной носитель (носители) информации рассматривается как часть оборудования (или изделия). Изделием может называться любой готовый компонент или несколько компонентов.

1. Способ беспроводного доступа, содержащий:прием мобильной станцией, подключенной к первой сети доступа, управляющего сообщения, идентифицирующего соседние соты с другой беспроводной технологией по отношению к технологии первой сети доступа, при этом управляющее сообщение содержит информацию, касающуюся поиска соседних сот мобильной станцией;поиск мобильной станцией сигналов из идентифицированных соседних сот с другой беспроводной технологией; ив случае неспособности обнаружить сигналы из идентифицированных соседних сот, увеличение мобильной станцией временного интервала между последовательными поисками сигналов, причем данное увеличение временного интервала основывается на упомянутой информации, касающейся поиска соседних сот мобильной станцией.

2. Способ по п.1, в котором поиск сигналов из идентифицированных соседних сот содержит поиск контрольных сигналов из идентифицированных соседних сот.

3. Способ по п.1, дополнительно содержащий прием мобильной станцией признака, указывающего максимальный временной интервал, который мобильная станция может установить между поисками сигналов, при этом увеличение временного интервала не может превысить максимальный временной интервал.

4. Способ по п.3, в котором при приеме признака принимают признак, имеющий поле, которое может быть избирательно установлено в первое значение для указания того, что мобильной станции разрешается увеличивать временной интервал между последовательными поисками сигналов, и во второе значение для указания того, что мобильная станция не должна увеличивать временной интервал между последовательными поисками сигналов.

5. Способ по п.3, в котором при приеме признака признак принимают в управляющем сообщении.

6. Способ по п.1, в котором прием управляющего сообщения содержит прием служебного сообщения, широковещательно рассылаемого первой сетью доступа.

7. Способ по п.1, в котором соседние соты используют технологию Усовершенствованного универсального наземного радиодоступа (EUTRA).

8. Способ по п.7, в котором первая сеть доступа выполнена в соответствии с технологией Высокоскоростной пакетной передачи данных (HRPD).

9. Способ по п.1, в котором при приеме управляющего сообщения принимают управляющее сообщение, содержащее поле, указывающее единицу времени для увеличения временного интервала между последовательными поисками сигналов.

10. Мобильная станция, содержащая:интерфейс для беспроводной связи с сетью доступа, которая работает в соответствии с первой технологией; ипо меньшей мере один процессор, сконфигурированный для:приема управляющего сообщения, показывающего существование соседних сот, соответствующих второй технологии, отличающейся от первой технологии, при этом управляющее сообщение содержит информацию, касающуюся поиска соседних сот мобильной станцией;поиска сигналов из соседних сот; иувеличения временного интервала между последовательными поисками сигналов из соседних сот в случае неспособности обнаружить сигналы из соседних сот, причем данное увеличение временного интервала основывается на упомянутой информации, касающейся поиска соседних сот мобильной станцией.

11. Мобильная станция по п.10, сконфигурированная для работы в соответствии и с первой технологией, и со второй технологией.

12. Мобильная станция по п.10, при этом сигналы из соседних сот, в отношении которых должен быть выполнен поиск, содержат контрольные сигналы.

13. Мобильная станция по п.10, в которой по меньшей мере один процессор сконфигурирован для дополнительного приема признака, указывающего максимальный временной интервал, который мобильная станция может установить между поисками сигналов, при этом увеличение временного интервала между последовательными поисками не может превысить максимальный временной интервал.

14. Мобильная станция по п.10, при этом соседние соты используют технологию Усовершенствованного универсального наземного радиодоступа (EUTRA).

15. Мобильная станция по п.10, при этом сеть доступа выполнена в соответствии с технологией Высокоскоростной пакетной передачи данных (HRPD).

16. Машиночитаемое запоминающее устройство, хранящее инструкции, которые при их исполнении мобильной станцией предписывают мобильной станции:принимать, в то время как мобильная станция подключена к сети доступа, управляющее сообщение, идентифицирующее соседние соты с другой беспроводной технологией по отношению к технологии сети доступа, при этом управляющее сообщение содержит информацию, касающуюся поиска соседних сот мобильной станцией;осуществлять поиск сигналов из идентифицированных соседних сот с другой беспроводной технологией; ив случае неспособности обнаружить сигналы из идентифицированных соседних сот, увеличивать временной интервал между последовательными поисками сигналов, причем данное увеличение временного интервала основывается на упомянутой информации, касающейся поиска соседних сот мобильной станцией.

17. Запоминающее устройство по п.16, при этом сигналы включают в себя контрольные сигналы.

18. Запоминающее устройство по п.16, при этом соседние соты используют технологию Усовершенствованного универсального наземного радиодоступа (EUTRA).

19. Запоминающее устройство по п.16, при этом сеть доступа выполнена в соответствии с технологией Высокоскоростной пакетной передачи данных (HRPD).

20. Базовая станция, содержащая:интерфейс для беспроводной связи с мобильной станцией; ипо меньшей мере один процессор для:отправки управляющего сообщения, идентифицирующего соседние соты с беспроводной технологией, отличающейся от беспроводной технологии, используемой базовой станцией, при этом управляющее сообщение содержит информацию, касающуюся поиска соседних сот мобильной станцией, и должно вызывать поиск мобильной станцией сигналов из идентифицированных соседних сот и увеличение мобильной станцией временного интервала между последовательными поисками сигналов в случае неспособности обнаружить сигналы из идентифицированных соседних сот, причем данное увеличение временного интервала основывается на упомянутой информации, касающейся поиска соседних сот мобильной станцией.

21. Базовая станция по п.20, при этом соседние соты используют технологию Усовершенствованного универсального наземного радиодоступа (EUTRA), причем базовая станция выполнена в соответствии с технологией Высокоскоростной пакетной передачи данных (HRPD).