Система и способ для периодического регулирования в режиме ожидания в системе связи с шбд
Изобретение относится к системам связи. Заявлена система периодического регулирования (ranging) в системе связи с широкополосным беспроводным доступом ШБД. В системе приемник в режиме ожидания системы беспроводной связи принимает сообщение о переходе в режим ожидания, которое включает в себя первую информацию, относящуюся к моменту времени, при котором выполняется периодическое регулирование, от передатчика, переходит в режим ожидания и выполняет периодическое регулирование в момент времени, соответствующий первой информации. Следовательно, может выполняться периодическое регулирование приемника в режиме ожидания, что и является техническим результатом. 5 н. и 41 з.п. ф-лы, 8 ил., 10 табл.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится, в основном, к системе и способу для периодического регулирования в системе связи с широкополосным беспроводным доступом (ШБД) и, в частности, к системе и способу для выполнения периодического регулирования мобильной станции (МС), которая остается в режиме ожидания.
Описание предшествующего уровня техники
В системе связи 4-го поколения (4П), которая представляет собой систему связи следующего поколения, проводятся исследования для предоставления абонентам услуг, имеющих различное качество обслуживания (КО) на высокой скорости. В частности, в настоящей системе связи 4П активно осуществляются исследования с целью поддержки высокоскоростного обслуживания, способного обеспечивать мобильность и КО в системе связи с ШБД, такой как беспроводная система локальной сети (ЛС) и беспроводная система городской вычислительной сети (ГВС).
Характерной системой связи системы связи 4П является система связи 802.16а Института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (ИИЭР) и система связи 802.16е ИИЭР. Система связи 802.16а ИИЭР и система связи 802.16е ИИЭР используют схему ортогонального частотного разделения каналов (ОЧРК)/схему многостанционного доступа с ортогональным частотным разделением каналов (МДОЧРК) для поддержки широкополосной сети передачи для физического канала беспроводной системы ГВС. Система связи 802.16а ИИЭР рассматривает только структуру с единственной сотой и стационарными абонентскими станциями (АС), что означает, что система совсем не обеспечивает мобильности АС. Однако система связи 802.16е ИИЭР обеспечивает мобильность АС в системе связи 802.16а ИИЭР. В данном случае АС, имеющая мобильность, упоминается как мобильная станция (МС).
Фиг.1 представляет собой блок-схему, схематически иллюстрирующую обычную систему связи 802.16е ИИЭР. Ссылаясь на фиг.1, система связи 802.16е ИИЭР имеет многосотовую структуру, т.е. соту 100 и соту 150. Далее, система связи 802.16е ИИЭР включает в себя базовую станцию (БС) 110, которая управляет сотой 100, БС 140, которая управляет сотой 150, и множество МС 111, 113, 130, 151 и 153. Передача/прием сигналов между БС 110 и 140 и МС 111, 113, 130, 151 и 153 осуществляется с использованием схемы ОЧРК/МДОЧРК.
На фиг.1 МС 130 располагается в граничной области (или области эстафетной передачи обслуживания) между сотой 100 и сотой 150. Т.е., когда МС 130 перемещается в соту 150, управляемую БС 140, в то же время осуществляя связь с БС 110, обслуживающая БС для МС 130 меняется с БС 110 на БС 140.
Так как система связи 802.16е ИИЭР обеспечивает мобильность МС, потребление мощности в МС является важным фактором во всей системе. Следовательно, работа в режиме ожидания и работа в активном режиме, соответствующая работе в режиме ожидания между МС и БС, были предложены для минимизации потребления мощности в МС. Более конкретно, МС периодически выполняет операцию регулирования для компенсации временного сдвига, частотного сдвига и мощности с БС, чтобы приспосабливаться к изменениям условий канала с БС.
Далее, так как система связи 802.16е ИИЭР обеспечивает мобильность МС, становится более важным периодическое регулирование среды операций регулирования.
Фиг.2 представляет собой график, схематически иллюстрирующий обычную работу в режиме ожидания в системе связи 802.16е ИИЭР. Однако перед тем как дать описание фиг.2, необходимо заметить, что режим ожидания был предложен для того, чтобы минимизировать потребление мощности в МС в интервале незанятости, в котором пакетные данные не передаются, когда передаются пакетные данные. Т.е. в режиме ожидания МС и БС одновременно переходят в режим ожидания, таким образом минимизируя потребление мощности в МС в интервале незанятости, при котором пакетные данные не передаются.
Более конкретно, пакетные данные представляют собой пачку, когда генерируются. Следовательно, нецелесообразно, чтобы одинаковая операция выполнялась как в интервале, в котором пакетные данные не передаются, так и в интервале, в котором пакетные данные передаются. Поэтому была предложена работа в режиме ожидания, как описано выше.
Когда генерируются пакетные данные, подлежащие передаче, в то время как и МС, и БС находятся в режиме ожидания, МС и БС должны одновременно переходить в активный режим и должны передавать/принимать пакетные данные.
Описанная выше работа в режиме ожидания предлагается не только в отношении потребляемой мощности, но также в качестве схемы минимизирования помех между сигналами каналов. Однако, так как трафик имеет большое влияние на характер пакетных данных, работа в режиме ожидания должна выполняться с учетом характеристик трафика, характеристик схемы передачи и т.д. пакетных данных.
Ссылаясь на фиг.2, позиция 211 идентифицирует шаблон генерирования пакетных данных и включает в себя множество интервалов ВКЛ и интервалов ВЫКЛ. Интервалы ВКЛ представляют собой интервалы пачек, в которые генерируются пакетные данные (или трафик), и интервалы ВЫКЛ представляют собой интервалы незанятости, в которые не генерируется трафик. МС и БС переходят в режим ожидания и активный режим в соответствии с шаблоном генерирования трафика, как описано выше, так что может минимизироваться потребление мощности МС и могут предотвращаться помехи между сигналами каналов.
Позиция 213 идентифицирует переход режима БС и МС и включает в себя множество активных режимов и режимов ожидания. В активных режимах генерируется трафик, и происходит обмен пакетными данными. В режимах ожидания трафик не генерируется, и пакетные данные не обмениваются между МС и БС.
Позиция 215 идентифицирует уровень мощности МС. Как изображено на фиг.2, когда уровень мощности МС равен К в активном режиме, уровень мощности МС равен М в режиме ожидания. Когда уровень К мощности МС в активном режиме сравнивается с уровнем М мощности МС в режиме ожидания, то М имеет значение, которое значительно меньше значения К. Т.е., так как пакетными данными не обмениваются в режиме ожидания, мощность МС не потребляется в таком количестве.
Чтобы перейти в режим ожидания, МС должна принять от БС одобрение перехода в режим. БС одобряет переход в режим ожидания МС и передает пакетные данные. Далее, БС должна информировать МС о том, что пакетные данные, подлежащие передаче на МС, существуют во время интервала прослушивания МС. В данном случае МС должна выполнить выход из режима ожидания и подтвердить, имеются ли пакетные данные, подлежащие передаче с БС на МС. Интервал прослушивания более подробно описан ниже.
В результате подтверждения МС, когда существуют пакетные данные, подлежащие передаче с БС на МС, МС переходит в активный режим и принимает пакетные данные от БС. Однако, когда нет пакетных данных, подлежащих передаче с БС на МС, МС может возвратиться в режим ожидания или сохранить активный режим.
Ниже в данном документе описываются параметры, необходимые для поддержки работы в режиме ожидания и работы в активном режиме.
(1) Идентификатор ожидания (ИДОЖ)
ИДОЖ, предложенный системой связи 802.16е ИИЭР, соответствует значению, распределяемому при помощи сообщения ответа на запрос ожидания (SLP-RSP), когда МС переходит в режим ожидания, которое используется в качестве заданного значения только для МС, остающихся в режиме ожидания. Т.е. ИДОЖ представляет собой идентификатор для различения МС в режиме ожидания, включая интервал прослушивания. Когда соответствующая МС переходит в активный режим, ИДОЖ восстанавливается на БС и может повторно использоваться для МС, предназначенной для перехода в режим ожидания, при помощи сообщения SLP-RSP. ИДОЖ имеет размер 10 битов, и можно поддерживать 1024 МС, выполняющих работу в режиме ожидания, используя ИДОЖ.
(2) Интервал ожидания
Интервал ожидания, который запрашивается МС, может распределяться БС в соответствии с запросом МС. Интервал ожидания представляет собой интервал времени, в течение которого МС переходит в режим ожидания и затем сохраняет режим ожидания до тех пор, пока не начнется интервал прослушивания. Интервал ожидания может определяться как время, в течение которого МС остается в режиме ожидания.
МС может непрерывно оставаться в режиме ожидания, когда нет данных для передачи с БС на МС, даже после интервала ожидания. В этом случае МС увеличивает и обновляет интервал ожидания посредством предварительно установленного значения окна первоначального ожидания и значения окна окончательного ожидания. Значение окна первоначального ожидания представляет первоначальное минимальное значение интервала ожидания, и значение окна окончательного ожидания представляет окончательное максимальное значение интервала ожидания. Значение окна первоначального ожидания и значение окна окончательного ожидания могут выражаться количеством кадров. Значение окна первоначального ожидания и значение окна окончательного ожидания более подробно описываются ниже.
Интервал прослушивания, который запрашивается посредством МС, может распределяться БС в соответствии с запросом МС. Т.е. интервал прослушивания представляет собой интервал времени, в течение которого МС выполняет моментальный выход из режима ожидания, синхронизируется с сигналом линии связи «вниз» БС и принимает сообщения линии связи «вниз», такие как сообщения указания трафика (TRF-IND). Сообщение TRF-IND идентифицирует, имеется ли TRF-IND, т.е. пакетные данные, подлежащие передаче на МС. Сообщение TRF-IND более подробно описывается ниже.
МС непрерывно ожидает приема сообщения TRF-IND в течение интервала прослушивания. Если бит, представляющий МС в битовом массиве ИДОЖ, включенном в сообщение TRF-IND, имеет значение, указывающее положительное указание, МС непрерывно сохраняет активный режим. В результате МС переходит в активный режим. Однако, если бит имеет значение, указывающее отрицательное указание, МС снова переходит в режим ожидания.
3) Алгоритм обновления интервала ожидания
Когда МС переходит в режим ожидания, МС определяет интервал ожидания из предварительно установленного минимального значения окна в качестве минимального периода режима ожидания. После того как МС выполнит выход из режима ожидания для интервала прослушивания и подтвердит отсутствие пакетных данных, подлежащих передаче с БС, МС устанавливает интервал ожидания таким, что он имеет значение, соответствующее удвоенному значению предыдущего интервала ожидания, и остается в режиме ожидания. Например, когда минимальное значение окна равно 2, МС устанавливает интервал ожидания равным 2 кадрам, и остается в режиме ожидания в течение 2 кадров. После того как прошли 2 кадра, МС выходит из режима ожидания и определяет, было ли принято сообщение TRF-IND. Если сообщение TRF-IND не было принято, т.е. когда нет пакетных данных, передаваемых с БС на МС, МС устанавливает интервал ожидания равным 4 кадрам, который в два раза больше 2 кадров, и остается в режиме ожидания в течение 4 кадров. Следовательно, интервал ожидания может увеличиваться с минимального значения окна до максимального значения окна, и алгоритм обновления для интервала ожидания представляет собой алгоритм обновления интервала ожидания.
Ниже в данном документе описываются сообщения, определенные в системе связи 802.16е ИИЭР для поддержки работы в режиме ожидания и работы в активном режиме, как описано выше.
(1) Сообщение запроса ожидания (SLP-REQ)
Сообщение SLP-REQ передается с МС на БС, и представляет собой сообщение, используемое тогда, когда МС запрашивает переход режима в режим ожидания. Сообщение SLP-REQ включает в себя параметры, т.е. информационные элементы (ИЭ), необходимые тогда, когда МС работает в режиме ожидания. Формат сообщения SLP-REQ показан в таблице 1.
| Таблица 1 | ||
| Синтаксис | Размер | Примечание |
| SLP-REQ_Message_Format() { | ||
| Тип сообщения управления = 46 | 8 битов | |
| окно первоначального ожидания | 6 битов | |
| окно окончательного ожидания | 10 битов | |
| интервал прослушивания | 6 битов | |
| Резервированное | 2 бита | |
| } |
Сообщение SLP-REQ представляет собой специально предназначенное сообщение, передаваемое на основе идентификатора (ИД) соединения (ИДС) МС.
ИЭ Типа сообщения управления представляет тип передаваемого сообщения. Например, когда Тип сообщения управления имеет значение 45, передаваемым сообщением является сообщение SLP-REQ.
ИЭ значения окна первоначального ожидания представляет запрашиваемое начальное значение для интервала ожидания (например, измеренное в кадрах), и значение окна окончательного ожидания представляет запрашиваемое конечное значение для интервала ожидания. Т.е. как описано выше для алгоритма обновления интервала ожидания, интервал ожидания может обновляться в пределах диапазона от значения окна первоначального ожидания до значения окна окончательного ожидания.
Интервал прослушивания представляет запрашиваемый интервал прослушивания, который также может быть выражен количеством кадров.
(2) Сообщение SLP-RSP
Сообщение SLP-RSP представляет собой сообщение ответа на сообщение SLP-REQ, которое может использоваться для указания, одобрять ли или отклонять переход режима в режим ожидания, запрашиваемый МС, или в качестве незатребованной инструкции. Сообщение SLP-RSP включает в себя ИЭ, необходимые тогда, когда МС работает в режиме ожидания. Формат сообщения SLP-RSP приведен в таблице 2.
| Таблица 2 | ||
| Синтаксис | Размер | Примечание |
| SLP-RSP_Message_Format() { | ||
| Тип сообщения управления = 47 | 8 битов | |
| Sleep-approved (ожидание одобрено) | 1 бит | 0: Запрос режима ожидания отклонен 1: Запрос режима ожидания одобрен |
| IF (Sleep-approved ==0) { | ||
| After-REQ-action (действие после запроса) | 1 бит | 0: МС может повторно передать сообщение SLP-REQ после временной продолжительности (REQduration), установленной посредством БС в этом сообщении 1: МС не будет повторно передавать сообщение SLP-REQ и будет ожидать сообщение SLP-RSP от БС |
| REQ-duration | 4 бита | Временная продолжительность для случая, когда значение After-REQ-action равно 0 |
| Резервированное | 2 бита | |
| } | ||
| Else { | ||
| Начальный кадр | ||
| окно первоначального ожидания | 6 битов | |
| окно окончательного ожидания | 10 битов | |
| интервал прослушивания | 6 битов | |
| ИДОЖ | 10 битов | |
| } | ||
| } |
Сообщение SLP-RSP представляет собой специально предназначенное сообщение, передаваемое на основе базового ИДС МС.
ИЭ Типа сообщения управления представляет тип сообщения, передаваемого в настоящий момент. Например, когда Тип сообщения управления имеет значение 46, передаваемое сообщение представляет сообщение SLP-RSP.
Далее, Sleep-approved имеет значение, выраженное одним битом. Когда Sleep-approved имеет значение 0, то это означает, что запрос на переход режима в режим ожидания был отклонен (SLEEP-MODE REQUEST DENIED). Однако, когда Sleep-approved имеет значение 1, то это означает, что запрос на переход режима в режим ожидания был одобрен (SLEEP-MODE REQUEST APPROVED). Далее, когда Sleep-approved имеет значение 0, то это означает, что БС отклонила переход режима в режим ожидания, запрашиваемый МС.
Следовательно, МС, испытавшая отклонение, передает сообщение SLP-REQ на БС или ожидает приема сообщения SLP-RSP, представляющего незатребованную инструкцию от БС, когда требует ситуация. Когда Sleep-approved имеет значение 1, существуют значение Начального кадра, значение окна первоначального ожидания, значение окна окончательного ожидания, интервал прослушивания и вышеупомянутый ИДОЖ. Однако, когда Sleep-approved имеет значение 0, существуют значение After-REQ-action и REQ-duration.
Значение Начального кадра представляет количество кадров, не включая кадр, в котором было принято сообщение SLP-RSP, до тех пор, пока МС не войдет в первый интервал ожидания. Т.е. МС переходит в режим ожидания, после того как прошли кадры, соответствующие значению начального кадра, от кадра непосредственно после кадра, в котором было принято сообщение SLP-RSP.
ИДОЖ используется для различения МС, остающихся в режиме ожидания, который позволяет различать друг от друга в сумме 1024 МС, находящихся в режиме ожидания.
Как описано выше, значение окна первоначального ожидания представляет начальное значение для интервала ожидания, которое измеряется в кадрах, интервал прослушивания представляет значение для интервала прослушивания, и значение окна окончательного ожидания представляет конечное значение для интервала ожидания. Значение After-REQ-action представляет операцию, которая должна быть выполнена МС, испытавшей отклонение, для перехода режима в режим ожидания.
3) Сообщение TRF-IND
Сообщение TRF-IND представляет собой сообщение, передаваемое с БС на МС во время интервала прослушивания, которое представляет существование пакетных данных, подлежащих передаче с БС на МС. Сообщение TRF-IND имеет формат, показанный в таблице 3.
| Таблица 3 | ||
| Синтаксис | Размер | Примечание |
| TRF-IND_Message_Format() { | ||
| Тип сообщения управления = 48 | 8 битов | |
| Битовый массив ИДОЖ | Переменный | |
| } |
Сообщение TRF-IND представляет собой широковещательное сообщение, передаваемое по широковещательной схеме, отдельно от сообщения SLP-REQ и сообщения SLP-RSP. Сообщение TRF-IND представляет, имеются ли пакетные данные, подлежащие передаче с БС на предварительно определенную МС. МС декодирует широковещательное сообщение TRF-IND во время интервала прослушивания и определяет, переходить ли в активный режим или снова возвратиться в режим ожидания.
Когда МС переходит в активный режим, МС подтверждает кадровую синхронизацию. Когда кадровая синхронизация не совпадает с порядковым номером кадра, ожидаемым МС, МС может запросить повторную передачу пакетных данных, потерянных в активном режиме. Когда МС не смогла принять сообщение TRF-IND во время интервала прослушивания, или сообщение TRF-IND, принятое в МС, не включает в себя значение, представляющее положительное указание, МС может возвратиться в режим ожидания.
ИЭ Типа сообщения управления представляет собой информацию, представляющую тип сообщения, передаваемого в настоящий момент. Например, когда Тип сообщения управления имеет значение 48, передаваемое сообщение представляет сообщение TRF-IND.
Битовый массив ИДОЖ представляет набор индексов указания. Каждый из индексов указания имеет один бит, распределенный одному из ИДОЖ, назначенных МС, чтобы идентифицировать МС, соответственно, которые перешли в режим ожидания. Т.е. битовый массив ИДОЖ представляет группу битов, каждый из которых распределяется МС, в значениях ИДОЖ (с максимальным значением «-1»), назначенных МС, находящихся в настоящий момент в режиме ожидания. В битовом массиве ИДОЖ может распределяться фиктивный бит для выравнивания байтов.
Бит, распределенный МС, представляет, имеются ли пакетные данные, подлежащие передаче с БС на соответствующую МС. Далее, МС в режиме ожидания считывает ИДОЖ и отображенный бит в сообщении TRF-IND, принятом во время интервала прослушивания, который был распределен при переходе режима в режим ожидания. Если распределенный бит имеет значение положительного указания, т.е. 1, МС непрерывно сохраняет активный режим. В результате, МС переходит в активный режим. Однако, если распределенный бит имеет значение отрицательного указания, т.е. 0, МС снова переходит в режим ожидания.
Фиг.3 представляет собой блок-схему последовательности операций, схематически иллюстрирующую обычный процесс регулирования в системе связи 802.16е ИИЭР. Ссылаясь на фиг.3, на МС 300 подается питание, она отслеживает все полосы частот, которые уже были заданы в МС 300, и обнаруживает опорный сигнал, например пилот-сигнал, имеющий наибольшее отношение несущая/помеха и шум (ОНПШ). МС 300 определяет БС 320, передавшую пилот-сигнал, имеющий наибольшее ОНПШ, в качестве БС 320 (или обслуживающей БС 320), к которой принадлежит МС 300 в настоящий момент. МС 300 принимает преамбулу кадра линии связи «вниз», переданного с обслуживающей БС 320, и достигает системной синхронизации с БС 320.
Как описано выше, когда выполняется вхождение в синхронизм с синхронизацией системы между МС 300 и обслуживающей БС 320, обслуживающая БС 320 передает сообщение линия связи «вниз» (DL) - протокол доступа к среде передачи (MAP) (DL-MAP) и сообщение линия связи «вверх» (UL) - МАР на МС 300 на этапах 311 и 313. Сообщение DL-MAP имеет формат, показанный в таблице 4.
| Таблица 4 | ||
| Синтаксис | Размер | Примечание |
| DL-MAP_Message_Format() { | ||
| Тип сообщения управления = 2 | 8 битов | |
| Поле синхронизации физического уровня (PHY) | Переменный | См. Соответствующую спецификацию физического уровня |
| Число дескриптора канала линии связи «вниз» (ДКВН) | 8 битов | |
| ИД базовой станции | 48 битов | |
| Количество n элементов DL-MAP | 16 битов | |
| Begin Конкретный участок физического уровня { | См. Применимый участок физического уровня | |
| for (i=1; i<=n; i++) | Для каждого элемента DL-MAP 1-n | |
| DL-MAP Information Element() | Переменный | См. соответствующую спецификацию физического уровня |
| If!(граница байта) { Padding Nibble | 4 бита | Заполнение до достижения границы байта |
| } | ||
| } | ||
| } | ||
| } |
Как показано в таблице 4, сообщение DL-MAP включает в себя множество ИЭ, т.е. Тип сообщения управления, представляющий тип передаваемого сообщения, набор Синхронизации физического уровня (PHY) в соответствии со схемой модуляции и схемой демодуляции, применимой к физическому каналу для вхождения в синхронизм, число ДКВН, представляющее число, соответствующее изменению конфигурации сообщения дескриптора канала линии связи «вниз» (ДКВН), включающее в себя профиль пачки линии связи «вниз», ИД базовой станции, представляющий идентификатор базовой станции, и «Количество n элементов DL-MAP», представляющее количество элементов, существующих после ИД базовой станции. В частности, сообщение DL-MAP включает в себя информацию для регулирования кодов, распределенных для каждого регулирования в системе связи МДОЧРК. МС 300 может обнаруживать информацию для пачек линии связи «вниз», включенных в кадр линии связи «вниз», посредством сообщения DL-MAP. Следовательно, МС 300 может принимать данные, т.е. кадры данных, в пачке посредством различения пачек линии связи «вниз» кадра линии связи «вниз».
Сообщение UL-MAP имеет формат, показанный в таблице 5.
| Таблица 5 | ||
| Синтаксис | Размер | Примечание |
| UL-MAP_Message_Format() { | ||
| Тип сообщения управления = 3 | 8 битов | |
| ИД канала линии связи «вверх» | 8 битов | |
| Число дескриптора канала линии связи «вверх» (ДКВВ) | 8 битов | |
| Количество n элементов UL-MAP | 16 битов | |
| Время начала распределения | 32 бита | |
| Begin Конкретный участок физического уровня { | См. Применимый участок физического уровня | |
| for (i=1; i<=n; i++) | Для каждого элемента UL-MAP 1-n | |
| UL-MAP_Information_Element() | Переменный | См. соответствующую спецификацию физического уровня |
| } | ||
| } | ||
| } |
Как показано в таблице 5, сообщение UL-MAP включает в себя множество ИЭ, т.е. Тип сообщения управления, представляющий тип передаваемого сообщения, ИД канала линии связи «вверх», представляющий идентификатор канала используемой линии связи «вверх», число ДКВВ, представляющее число, соответствующее изменению конфигурации сообщения Дескриптора канала линии связи «вверх» (ДКВВ), включающее в себя профиль пачки линии связи «вверх», и «Количество n элементов UL-MAP», представляющее количество элементов, существующих после числа ДКВВ. Идентификатор канала линии связи «вверх» однозначно распределяется подуровнем управления доступа к среде (УДС).
МС 300, синхронизированная с БС 320, т.е. МС 300, распознавшая информацию управления линии связи «вниз» и линии связи «вверх» и фактические ячейки передачи/приема данных, передает сообщение запроса регулирования (RNG-REQ) на БС 320 на этапе 315. БС 320, принявшая сообщение RNG-REQ, передает сообщение ответа на запрос регулирования (RNG-RSP), которое включает в себя информацию для компенсации частоты, времени и мощности излучения для регулирования, на МС 300 на этапе 317.
На фиг.3, для удобства описания, процесс регулирования завершается посредством процесса одноразовой передачи сообщения RNG-REQ и процесса одноразовой передачи сообщения RNG-RSP, соответствующего передачи сообщения RNG-REQ. Однако согласно фактическому процессу регулирования процесс передачи сообщения RNG-REQ и процесс передачи сообщения RNG-RSP, соответствующий передаче сообщения RNG-REQ, могут повторяться несколько раз до тех пор, пока не будет завершена компенсация мощности излучения/времени/частоты для линии связи «вверх». Процесс регулирования выполняется периодически.
Сообщение RNG-REQ имеет формат, показанный в таблице 6.
| Таблица 6 | ||
| Синтаксис | Размер | Примечание |
| RNG-REQ_message_Format() { | ||
| Тип сообщения управления = 4 | 8 битов | |
| ИД канала линии связи «вниз» | 8 битов | |
| До завершения | 8 битов | |
| Кодированная типом/длиной/значением (ТДЗ) информация | Переменный | Характерный для ТДЗ |
| } |
Как показано в таблице 6, сообщение RNG-REQ включает в себя множество ИЭ, т.е. Тип сообщения управления, представляющий тип передаваемого сообщения, ИД канала линии связи «вниз», представляющий идентификатор канала линии связи «вниз», включенный в сообщение RNG-REQ, принятый в МС 300 при помощи сообщения ДКВВ, и До завершения, представляющий приоритет переданного ответа на запрос регулирования. До завершения имеет значение в 8 бит. Когда До завершения имеет значение «00000000», предыдущий ответ на запрос регулирования имеет высокий приоритет. Однако, когда До завершения не имеет значение «00000000», текущий ответ на запрос регулирования имеет высокий приоритет.
Сообщение RNG-RSP имеет формат, показанный в таблице 7.
| Таблица 7 | ||
| Синтаксис | Размер | Примечание |
| RNG-RSP_message_Format() { | ||
| Тип сообщения управления = 5 | 8 битов | |
| ИД канала линии связи «вверх» | 8 битов | |
| Кодированная ТДЗ информация | Переменный | Характерный для ТДЗ |
| } |
Как показано в таблице 7, сообщение RNG-RSP включает в себя множество ИЭ, т.е. Тип сообщения управления, представляющий тип передаваемого сообщения, и ИД канала линии связи «вверх», представляющий идентификатор канала линии связи «вверх», включенный в сообщение RNG-REQ.
Завершение операций передачи/приема сообщения RNG-REQ и сообщения RNG-RSP, т.е. завершение процесса регулирования, может определяться посредством значения параметра Статуса регулирования из Кодированной ТДЗ (тип, длина, значение) информации, как показано в таблице 7. Параметр Статуса регулирования имеет одно из значений, как показано в таблице 8.
| Таблица 8 | |
| Значение Статуса регулирование | Смысл |
| 1 | Продолжить |
| 2 | Прервать выполнение |
| 3 | Благоприятный исход |
| 4 | Выполнить повторное регулирование |
Процесс регулирования выполняется при помощи по меньшей мере одноразового обмена сообщением RNG-REQ и сообщением RNG-RSP, как описано выше. Более конкретно, обмен сообщением RNG-REQ и сообщением RNG-RSP может повторяться до тех пор, пока не будет завершена компенсация мощности излучения/времени/частоты. Далее, обмен сообщением RNG-REQ и сообщением RNG-RSP более двух раз управляется значением Статуса регулирования в сообщении RNG-RSP, переданном от БС.
Когда Статус регулирования в сообщении RNG-RSP, переданном от БС, имеет значение 1, МС определяет, что необходимо выполнить дополнительный обмен сообщением RNG-REQ и сообщением RNG-RSP. Более конкретно, МС определяет, что процесс регулирования продолжается, выполняет компенсацию мощности излучения/времени/частоты с БС и затем передает сообщение RNG-REQ на БС. БС, приняв сообщение RNG-REQ от МС, устанавливает Статус регулирования в сообщении RNG-RSP так, что он снова имеет значение 1, когда требуется дополнительная компенсация согласно состоянию компенсации мощности излучения/времени/частоты МС. БС передает сообщение RNG-RSP на МС и делает возможным выполнение дополнительного обмена сообщением RNG-REQ и сообщением RNG-RSP.
Однако, когда дополнительная компенсация не требуется согласно состоянию компенсации мощности излучения/времени/частоты посредством МС, т.е. процесс регулирования имел благоприятный исход, БС устанавливает Статус регулирования в сообщении RNG-RSP так, что он имеет значение 3, и предотвращает выполнение дополнительного обмена сообщением RNG-REQ и сообщением RNG-RSP.
Ниже подробно описывается регулирование.
Регулирование может классифицироваться на первоначальное регулирование, эксплуатационное регулирование, т.е. периодическое регулирование, и регулирование по запросу полосы частот. МС может компенсировать мощность излучения посредством операции регулирования перед передачей данных по линии связи «вверх» и может компенсировать временной сдвиг и частотный сдвиг.
Во-первых, описывается первоначальное регулирование.
Первоначальное регулирование выполняется тогда, когда БС входит в синхронизм с МС, и представляет собой регулирование, выполняемое для того, чтобы согласовать точный временной сдвиг между МС и БС и компенсировать мощность излучения. Т.е. на МС подается питание, она принимает сообщение DL-MAP и сообщение UL-MAP и входит в синхронизм с БС. МС выполняет первоначальное регулирование для компенсации временного сдвига и мощности излучения с БС.
Во-вторых, описывается периодическое регулирование.
Периодическое регулирование выполняется тогда, когда МС, выполнив компенсацию временного сдвига и мощности излучения с БС при помощи первоначального регулирования, компенсирует условия канала и т.д. с БС.
В-третьих, описывается регулирование по запросу полосы частот.
Регулирование по запросу полосы частот выполняется тогда, когда МС, выполнив компенсацию временного сдвига и мощности излучения с БС при помощи первоначального регулирования, запрашивает распределение полосы частот, чтобы фактически выполнить связь с БС.
Как описано выше, так как система связи 802.16е ИИЭР обеспечивает мобильность МС, периодическое регулирование МС становится актуальным фактором для передачи/приема данных. Согласно периодическому регулированию, которое представляет собой операцию по измерению и компенсации (корректировке) параметров, необходимых для выполнения МС надежной связи с БС, БС должна распределить ресурсы линии связи «вверх», так что МС может выполнять периодическое регулирование, т.е. МС может передавать сообщение RNG-REQ на БС. Более конкретно, БС должна распределить ресурсы линии связи «вверх» для МС для периодического регулирования МС и предоставляет информацию для распределения ресурсов линии связи «вверх» МС при помощи сообщения UL-MAP.
После этого МС передает сообщение RNG-REQ на БС при помощи распределенных ресурсов линии связи «вверх» и выполняет операцию периодического регулирования с БС. БС корректирует мощность излучения, временной сдвиг и частотный сдвиг согласно сообщению RNG-REQ, принятому от МС, и передает сообщение RNG-RSP на МС в ответ на сообщение RNG-REQ, таким образом завершая периодическое регулирование.
Однако, так как работа в режиме ожидания и операция регулирования, в частности операция периодического регулирования, были предложены для работы независимо друг от друга в системе связи 802.16е ИИЭР, работа в режиме ожидания и операция периодического регулирования не имеют взаимосвязи между собой. Т.е. даже МС, остающаяся в режиме ожидания, должна выполнять периодическое регулирование, чтобы обеспечить надежную связь с БС. Однако, так как МС, находящаяся в режиме ожидания, не может принимать сообщение, передаваемое с БС, невозможно принимать ресурсы для периодического регулирования. Следовательно, необходимо предложить схему для периодического регулирования МС, остающейся в режиме ожидания.
Сущность изобретения
Следовательно, настоящее изобретение было разработано для решения вышеупомянутой и других проблем, имеющих место в предшествующем уровне техники. Задачей настоящего изобретения является создание системы и способа для выполнения периодического регулирования в режиме ожидания в системе связи с ШБД.
Чтобы осуществить вышеупомянутую задачу, согласно аспекту настоящего изобретения предусматривается способ выполнения периодического регулирования приемником в режиме ожидания системы беспроводной связи. Способ включает в себя этапы: приема сообщения о переходе в режим ожидания, включающего в себя первую информацию, относящуюся к моменту времени, при котором выполняется периодическое регулирование; и перехода в режим ожидания после приема сообщения о переходе в режим ожидания и выполнения периодического регулирования в момент времени, соответствующий первой информации.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения предусматривается способ выполнения периодического регулирования передатчиком в режиме ожидания системы беспроводной связи. Способ включает в себя этапы: передачи сообщения о переходе в режим ожидания, включающего в себя первую информацию, относящуюся к моменту времени, при котором выполняется периодическое регулирование; и выполнения периодического регулирования в момент времени, соответствующий первой информации, после передачи сообщения о переходе в режим ожидания.
Согласно еще другому аспекту настоящего изобретения предусматривается система для выполнения периодического регулирования в режиме ожидания системы беспроводной связи. Система включает в себя: передатчик для передачи сообщения о переходе в режим ожидания, включающего в себя первую информацию, относящуюся к моменту времени, при котором выполняется периодическое регулирование; и приемник для перехода в режим ожидания, когда принимается сообщение о переходе в режим ожидания, и выполнения периодического регулирования в момент времени, соответствующий первой информации.
Краткое описание чертежей
Вышеупомянутые и другие задачи, признаки и преимущества настоящего изобретения будут более очевидны из последующего подробного описания, рассматриваемого совместно с прилагаемыми чертежами, на которых:
фиг.1 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую обычную структуру системы связи 802.16е ИИЭР;
фиг.2 представляет собой график, схематически иллюстрирующий обычную работу в режиме ожидания в системе связи 802.16е ИИЭР;
фиг.3 представляет собой блок-схему последовательности операций, схематически иллюстрирующую обычный процесс регулирования в системе связи 802.16е ИИЭР;
фиг.4 представляет собой график, схематически иллюстрирующий операцию периодического регулирования МС, остающейся в режиме ожидания в системе связи 802.16е ИИЭР, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг.5 представляет собой блок-схему последовательности операций, иллюстрирующую операцию обмена сообщениями между МС и БС, основанную на операции периодического регулирования МС, остающейся в режиме ожидания в системе связи 802.16е ИИЭР, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг.6 представляет собой блок-схему последовательности операций, иллюстрирующую процесс работы МС согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг.7 представляет собой блок-схему последовательности операций, иллюстрирующую процесс операции ответа БС на запрос ожидания МС согласно варианту осуществления настоящего изобретения; и
фиг.8 представляет собой блок-схему последовательности операций, иллюстрирующую процесс операции периодического регулирования БС с МС согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Подробное описание предпочтительного варианта осуществления
Ниже в данном документе описываются предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения с ссылкой на прилагаемые чертежи. В нижеследующем описании опускается подробное описание известных функций и конфигураций, включенных в данный документ, когда это может затруднять понимание настоящего изобретения.
Настоящее изобретение предлагает схему периодического регулирования для мобильной станции (МС), которая остается в режиме ожидания системы связи 802.16е Института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (ИИЭР), которая представляет собой систему связи с широкополосным беспроводным доступом (ШБД). Т.е. настоящее изобретение распределяет источники линии связи «вверх» для периодического регулирования, даже для МС, остающейся в режиме ожидания, таким образом предлагая схему, которая дает возможность МС выполнять периодическое регулирование в режиме ожидания и выполнять надежную связь.
Система связи 802.16е ИИЭР представляет собой систему связи с ШБД, использующую схему ортогонального частотного разделения каналов (ОЧРК) и схему многостанционного доступа с ортогональным частотным разделением каналов (МДОЧРК). Кроме того, система связи 802.16е ИИЭР представляет собой систему связи, способную передавать данные с высокой скоростью посредством передачи сигналов физического канала по многочисленным поднесущим и обеспечения мобильности МС посредством поддержки многосотовой структуры. Настоящее изобретение использует систему связи 802.16е ИИЭР в качестве одного примера, но для специалиста в данной области техники очевидно, что настоящее изобретение может применяться ко всем системам связи, поддерживающим работу в режиме ожидания и операцию периодического регулирования.
Ниже в данном документе описываются сообщения для поддержки операции периодического регулирования в режиме ожидания настоящего изобретения.
(1) Сообщение ответа на запрос ожидания (SLP-RSP)
Как описано в предшествующем уровне техники, сообщение SLP-RSP представляет собой сообщение ответа на сообщение запроса ожидания (SLP-REQ). Однако настоящее изобретение использует новое сообщение SLP-RSP, полученное добавлением предварительно определенного поля к существующему сообщению SLP-RSP, используемому в системе связи 802.16е ИИЭР. Сообщение SLP-RSP, предлагаемое настоящим изобретением, имеет формат, показанный в таблице 9.
| Таблица 9 | ||
| Синтаксис | Размер | Примечание |
| SLP-RSP_Message_Format() { | ||
| Тип сообщения управления = 47 | 8 битов | |
| Sleep-approved | 1 бит | 0: Запрос режима ожидания отклонен 1: Запрос режима ожидания одобрен |
| IF (Sleep-approved ==0) { | ||
| After-REQ-action | 1 бит | 0: МС может повторно передавать сообщение SLP-REQ после временной продолжительности (REQduration), установленной БС в этом сообщении 1: МС не будет повторно передавать сообщение SLP-REQ и будет ожидать сообщение SLP-RSP от БС |
| REQ-duration | 4 бита | Временная продолжительность для случая, когда значение After-REQ-action равно 0 |
| Резервированное | 2 бита | |
| } | ||
| else { | ||
| Начальный кадр | ||
| окно первоначального ожидания | 6 битов | |
| окно окончательного ожидания | 10 битов | |
| интервал прослушивания | 6 битов | |
| ИДОЖ | 10 битов | |
| Следующее периодическое регулирование | 24 бита | [Кадр] |
| } | ||
| } |
Сообщение SLP-RSP представляет собой специально предназначенное сообщение, передаваемое на основе ИД базового соединения (ИДС) МС. Сообщение SLP-RSP, показанное в таблице 9, имеет те же Информационные элементы (ИЭ), что и у сообщения SLP-RSP в таблице 2, описанной в предшествующем уровне техники, т.е. ИЭ обычного сообщения SLP-RSP, используемого в системе связи 802.16е ИИЭР, за исключением Следующего периодического регулирования. Следовательно, опускается подробное описание одинаковых ИЭ.
Следующее периодическое регулирование представляет собой ИЭ, представляющий номер кадра, в котором МС должна перейти обратно в активный режим, после перехода в режим ожидания из активного режима, чтобы выполнить периодическое регулирование, т.е. чтобы принять пачку линии связи «вверх» от базовой станции. Более конкретно, когда МС достигает номера кадра, соответствующего ИЭ Следующего периодического регулирования во время интервала ожидания, МС должна перейти из режима ожидания в активный режим, чтобы выполнить периодическое регулирование.
Как описано выше, ИЭ Следующего периодического регулирования информирует МС в режиме ожидания о моменте времени, при котором МС должна перейти в активный режим. Следовательно, ИЭ Следующего периодического регулирования может указывать номер кадра, при котором МС в режиме ожидания должна перейти в активный режим, или смещение кадра до того момента, когда МС перейдет в активный режим, от текущего момента времени, т.е. текущего кадра.
Когда ИЭ Следующего периодического регулирования указывает номер кадра, при котором МС, остающаяся в режиме ожидания, должна перейти в активный режим, номер кадра выражается абсолютным значением. Далее, когда ИЭ Следующего периодического регулирования указывает смещение кадра до тех пор, пока МС, остающаяся в режиме ожидания, не перейдет в активный режим, отмечается, что смещение кадра является только относительным значением номера кадра. Поэтому они имеют одинаковый смысл.
Следовательно, когда ИЭ Следующего периодического регулирования указывает смещение кадра до тех пор, пока МС, остающаяся в режиме ожидания, не перейдет в активный режим, МС добавляет значение, указанное ИЭ Следующего периодического регулирования, к номеру кадра, при котором было принято сообщение SLP-RSP, таким образом вычисляя номер кадра, в котором МС должна перейти в активный режим. Очевидно, что, указывает ли ИЭ Следующего периодического регулирования номер кадра, т.е. абсолютное значение, при котором МС должна перейти в активный режим, или смещение кадра, т.е. относительное значение, до кадра, в котором МС должна перейти в активный режим, может адаптивно определяться в соответствии с многочисленными условиями в системе связи 802.16е ИИЭР.
Далее, ИЭ Следующего периодического регулирования может вставляться в сообщение SLP-RSP в качестве важного ИЭ, как показано в таблице 9, или в качестве необязательного ИЭ посредством схемы кодирования ТДЗ (Типа, Длины, Значения) и т.д.
Когда МС уже находится в активном режиме, МС необходимо только выполнить периодическое регулирование в кадре, имеющем номер кадра, соответствующий ИЭ Следующего периодического регулирования. Когда МС все еще остается в режиме ожидания, даже после выполнения периодического регулирования, МС может перейти из активного режима снова в режим ожидания.
(2) Сообщение ответа на запрос регулирования (RNG-RSP)
Как описано в предшествующем уровне техники, сообщение RNG-RSP представляет собой сообщение ответа на сообщение запроса регулирования (RNG-REQ). Однако настоящее изобретение использует новое сообщение RNG-RSP, которое получается посредством добавления ИЭ Следующего периодического регулирования, как описано в таблице 9, к полю кодированной ТДЗ информации существующего сообщения RNG-RSP, используемого в системе связи 802.16е ИИЭР. Сообщение RNG-RSP настоящего изобретения имеет те же ИЭ, что и ИЭ обычного сообщения RNG-RSP, используемого в системе связи 802.16е ИИЭР, как показано в таблице 7, за исключением ИЭ Следующего периодического регулирования. Следовательно, опускается подробное описание одинаковых ИЭ. ИЭ Следующего периодического регулирования, добавляемый к параметру кодирования ТДЗ сообщения RNG-RSP, показан в таблице 10.
| Таблица 10 | |||
| Тип | Длина | Значение | Область действия |
| 14 | 3 | Номер кадра для МС для пробуждения для операции периодического регулирования |
Как показано в таблице 10, так как ИЭ Следующего периодического регулирования представляет собой параметр типа Кодирования ТДЗ, он вставляется в сообщение RNG-RSP и передается на МС только тогда, когда этого требует ситуация. Т.е. когда Статус регулирования, как описано в таблице 8 предшествующего уровня техники, из числа параметров сообщения RNG-RSP, был установлен так, что имеет значение 3 (благоприятный исход) в момент времени, при котором завершается периодическое регулирование, БС вставляет ИЭ Следующего периодического регулирования в сообщение RNG-RSP и передает сообщение RNG-RSP на МС. МС, приняв сообщение RNG-RSP, включающее в себя ИЭ Следующего периодического регулирования, знает о завершении операции периодического регулирования и обнаруживает ИЭ Следующего периодического регулирования, включенный в сообщение RNG-RSP, чтобы идентифицировать кадр, в котором начнется следующее периодическое регулирование.
В таблице 10 ИЭ Следующего периодического регулирования указал номер кадра, т.е. абсолютную величину, при котором МС должна перейти в активный режим. Однако очевидно, что, указывает ли ИЭ Следующего периодического регулирования смещение кадра, т.е. относительное значение, до кадра, при котором МС должна перейти в активный режим, как описано в таблице 9, может адаптивно определяться в соответствии с многочисленными условиями в системе связи 802.16е ИИЭР.
Когда МС находится в интервале ожидания, после того как была завершена операция периодического регулирования, МС может снова перейти из активного режима в режим ожидания. После этого МС выполняет периодическое регулирование в соответствии с ИЭ Следующего периодического регулирования, обнаруженным из сообщения RNG-RSP. Когда МС остается в режиме ожидания, когда выполняется периодическое регулирование, МС переходит в активный режим и выполняет операцию периодического регулирования. Однако, когда МС остается в активном режиме, МС выполняет операцию периодического регулирования в активном режиме.
Фиг.4 представляет собой график, схематически иллюстрирующий операцию периодического регулирования МС, которая остается в режиме ожидания в системе связи 802.16е ИИЭР согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Ссылаясь на фиг.4, МС 450 передает сообщение SLP-REQ на БС 400 для перехода из активного режима в режим ожидания на этапе 401. Так как сообщение SLP-REQ аналогично тому, которое описано в таблице 1 предшествующего уровня техники, здесь опускается подробное описание.
БС 400, приняв сообщение SLP-REQ от МС 450, определяет, одобрить ли переход в режим ожидания МС 450 на основе условий БС 400 и МС 450. В результате определения БС 400 передает сообщение SLP-RSP на МС 450 на этапе 403. Сообщение SLP-RSP включает в себя ИЭ, как описано в таблице 9, включающие в себя ИЭ Следующего периодического регулирования, вновь предложенный настоящим изобретением.
Когда МС 450 принимает сообщение SLP-RSP от БС 400, МС 450 обнаруживает ИЭ Следующего периодического регулирования, включенный в сообщение SLP-RSP, и готовится для операции периодического регулирования в соответствии с ИЭ Следующего периодического регулирования.
Как описано в предшествующем уровне техники, МС 450 выполняет обычную работу в режиме ожидания в системе связи 802.16е ИИЭР, в это же время увеличивая интервал ожидания при помощи алгоритма обновления интервала ожидания. Когда МС 450 достигнет кадра, при котором должно выполняться периодическое регулирование в режиме ожидания, т.е. когда МС 450 достигнет кадра, соответствующего ИЭ Следующего периодического регулирования, МС 450, остающаяся в режиме ожидания, переходит в активный режим на этапе 405. МС 450 должна выполнять операцию периодического регулирования в активном режиме на этапе 407.
Операция периодического регулирования выполняется при помощи по меньшей мере одноразового обмена сообщением RNG-REQ и сообщением RNG-RSP на этапах 411, 413, 415, 417, 419, 421, 423 и 425. Когда МС 450 принимает пачку линии связи «вверх» для периодического регулирования, соответствующего ИЭ Следующего периодического регулирования, от БС 400 на этапе 405, МС 450 передает сообщение RNG-REQ на БС 400 при помощи принятой пачки линии связи «вверх» на этапе 411. БС 400, принявшая сообщение RNG-REQ, передает сообщение RNG-RSP, включающее в себя информацию об ответе на запрос регулирования, на МС 450 на этапе 413. Информация об ответе на запрос регулирования включает в себя информацию, касающуюся частоты, времени и мощности излучения, которые должны корректироваться посредством МС 450 при помощи сообщения RNG-REQ. Когда необходимо дополнительно скорректировать частоту, время и мощность излучения, БС 400 устанавливает Статус регулирования сообщения RNG-RSP таким, что он имеет значению 1, которое указывает, что процесс регулирования продолжается.
МС 450, принявшая сообщение RNG-RSP, включающее в себя Статус регулирования, имеющий значение 1, обнаруживает параметры, необходимые для корректировки частоты, времени и мощности излучения, из сообщения RNG-RSP. МС 450 корректирует частоту, время и мощность излучения. Далее, МС 450 передает сообщение RNG-REQ на БС 400, чтобы непрерывно выполнять незаконченную компенсацию частоты, времени и мощности излучения на этапе 415.
БС 400, принявшая сообщение RNG-REQ от МС 450, выполняет операцию периодического регулирования, в то же время повторяя обмен сообщением RNG-REQ и сообщением RNG-RSP, как описано выше, на этапах 417, 419, 421 и 423. Когда БС 400 определяет, что больше не является необходимой корректировка частоты, времени и мощности излучения посредством МС 450, БС 400 устанавливает Статус регулирования сообщения RNG-RSP, которое соответствует сообщению RNG-REQ, принятому от МС 450, равный значению 3 для указания того, что процесс регулирования имеет благоприятный исход. Далее, БС 400 добавляет ИЭ Следующего периодического регулирования, представляющий кадр, в котором должно выполняться следующее периодическое регулирование, к сообщению RNG-RSP и передает сообщение RNG-RSP на МС 450 на этапе 425.
МС 450, приняв сообщение RNG-RSP, включающее в себя ИЭ Следующего периодического регулирования и Статус регулирования, имеющий значение 3, идентифицирует завершение периодического регулирования и готовится для выполнения периодического регулирования в кадре, соответствующем ИЭ Следующего периодического регулирования. Когда МС 450 остается в интервале ожидания в состоянии, в котором периодическое регулирование было завершено, МС 450 может переходить из активного режима в режим ожидания.
Когда МС 450 остается в режиме ожидания в кадре, соответствующем ИЭ Следующего периодического регулирования, МС 450 переходит из режима ожидания в активный режим и выполняет операцию периодического регулирования. Однако, когда МС 450 остается в активном режиме, МС 450 выполняет операцию периодического регулирования в активном режиме.
Более конкретно, когда МС 450 остается в активном режиме в момент времени, при котором начинается операция периодического регулирования, МС 450 должна декодировать сообщение DL-MAP или сообщение UL-MAP, как описано в таблицах 4 или 5, чтобы интерпретировать, существует ли пачка данных для МС 450 в кадре линии связи «вниз». Когда МС 450 интерпретирует, что БС 400 распределила Возможность периодического регулирования, т.е. пачку линии связи «вверх», для периодического регулирования МС 450 в ходе декодирования сообщения DL-MAP и сообщения UL-MAP, МС 450 распознает Возможность периодического регулирования, распределенную БС 400.
Когда МС 450 остается в режиме ожидания в момент времени, при котором начинается операция периодического регулирования, МС 450 переходит в активный режим в момент времени, при котором начинается операция периодического регулирования, и должна декодировать сообщение DL-MAP или сообщение UL-MAP, чтобы распознать Возможность периодического регулирования, распределенную БС 400.
Следовательно, ИЭ Следующего периодического регулирования, предложенный настоящим изобретением, применяется независимо от режима ожидания или активного режима МС 450 перед моментом времени, при котором выполняется операция периодического регулирования, или в момент времени, при котором начинается операция периодического регулирования, на этапе 427. Т.е. операция периодического регулирования в режиме ожидания, предложенная настоящим изобретением, сохраняет максимально возможную совместимость с общей системой связи 802.16е ИИЭР и может приниматься во внимание вместе с режимом ожидания.
Далее, МС 450 должна повторно вычислить кадр, в котором МС 450 должна перейти в активный режим в соответствии с наиболее поздним ИЭ Следующего периодического регулирования, принятым при помощи сообщения SLP-RSP или сообщения RNG-RSP. Например, когда МС 450 переходит в режим ожидания, после перехода в активный режим во время работы на этапе 427, МС 450 должна повторно вычислить кадр, в котором МС 450 должна снова перейти в активный режим, чтобы выполнить периодическое регулирование, используя ИЭ Следующего периодического регулирования из сообщения SLP-RSP, принятого в МС 450.
Фиг.5 представляет собой блок-схему последовательности операций, иллюстрирующую операцию обмена сообщениями между МС и БС, основанную на операции периодического регулирования МС, остающейся в режиме ожидания в системе связи 802.16е ИИЭР, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Ссылаясь на фиг.5, когда МС 500, оставаясь в активном режиме, предпринимает попытки перейти в режим ожидания, МС 500 передает сообщение SLP-REQ на БС 550 на этапе 511. БС 550, приняв сообщение SLP-REQ, определяет, одобрить ли переход режима в режим ожидания МС 500, основываясь на условиях БС 550 и МС 500. В результате определения БС 550 передает сообщение SLP-RSP МС 500 на этапе 513. Сообщение SLP-RSP включает в себя ИЭ, как описано в таблице 9, особенно, ИЭ Следующего периодического регулирования. МС 500, приняв сообщение SLP-RSP от БС 550, начинает работу в режиме ожидания в соответствии с сообщением SLP-RSP на этапе 515. Далее, МС 500 обнаруживает момент времени, при котором должна выполняться операция периодического регулирования, из ИЭ Следующего периодического регулирования из сообщения SLP-RSP.
Когда МС 500 достигает кадра, соответствующего ИЭ Следующего периодического регулирования, в то время как МС 500 работает в режиме ожидания, МС 500 переходит из режима ожидания в активный режим, чтобы выполнить операцию периодического регулирования с БС 550 на этапе 517. Далее, МС 500 идентифицирует Возможность периодического регулирования, т.е. пачку линии связи «вверх», которая была распределена МС 500, при помощи сообщения UL-MAP, переданного широковещательным образом с БС 550 на этапе 523. МС 500 передает сообщение RNG-REQ на БС 550 при помощи пачки линии связи «вверх», обнаруженной из сообщения UL-MAP на этапе 525.
БС 550, приняв сообщение RNG-REQ от МС 500, передает сообщение RNG-RSP, включающее информацию, которая необходима для корректировки частоты, времени и мощности излучения посредством МС 500, МС 500 в ответ на сообщение RNG-REQ на этапе 527. Когда БС 550 определяет, что необходимо дополнительно скорректировать частоту, время и мощность излучения посредством МС 500, БС 550 устанавливает Статус регулирования в сообщении RNG-RSP так, что он имеет значение 1 (продолжить), и передает сообщение RNG-RSP на МС 500.
После приема сообщения RNG-RSP, включающего в себя Статус регулирования, имеющий значение 1, МС 500 определяет, что периодическое регулирование не закончилось, т.е. выполняется в данный момент, и передает сообщение RNG-REQ на БС 550 на этапе 529. Так как операции обмена на этапах 531 и 533 сообщения RNG-REQ и сообщения RNG-RSP после этапа 529 подобны этапам 525 и 527, здесь опускается подробное описание.
Когда БС 550 определяет, что не является необходимой корректировка частоты, времени и мощности излучения посредством МС 500, во время операции периодического регулирования при помощи обмена сообщением RNG-REQ и сообщением RNG-RSP, как описано выше, т.е. когда БС 550 определяет, что необходимо завершить операцию периодического регулирования, БС 550 передает сообщение RNG-RSP на МС 500 на этапе 535, которое включает в себя ИЭ Следующего периодического регулирования и Статус регулирования, имеющий значение 3 (благоприятный исход).
МС 500 интерпретирует завершение операции периодического регулирования посредством приема сообщения RNG-RSP, включающего в себя ИЭ Следующего периодического регулирования и Статус регулирования, имеющий значение 3. Когда МС 500 остается в интервале 519 ожидания даже после того, как будет завершена операция периодического регулирования, МС 500 снова переходит из активного режима в режим ожидания на этапе 537.
Когда МС 500 достигает вычисленного кадра, соответствующего ИЭ Следующего периодического регулирования, принятого при помощи сообщения RNG-RSP, МС 500 снова переходит из режима ожидания в активный режим на этапе 537. В данном случае, когда МС 500 остается в активном режиме вместо режима ожидания, МС 500 выполняет операцию периодического регулирования в вычисленном кадре, соответствующем ИЭ Следующего периодического регулирования. Так как операции после этапов 539 и 541 на фиг.5 подобны операции периодического регулирования, как описано выше, здесь опускается подробное описание.
Фиг.6 представляет собой блок-схему последовательности операций, иллюстрирующую процесс работы МС согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Ссылаясь на фиг.6, МС, работающая в режиме ожидания на этапе 611, определяет, завершился ли интервал ожидания на этапе 613. Когда интервал ожидания завершился, МС определяет, является ли текущим интервал прослушивания на этапе 615.
Когда текущим интервалом не является интервал прослушивания, выполняется этап 623. Однако, когда текущим интервалом является интервал прослушивания, на этапе 617 МС определяет, было ли принято сообщение указания трафика (TRF-IND) от БС. Если сообщение TRF-IND не было принято от БС, МС возвращается на этап 615.
Когда сообщение TRF-IND было принято от БС, МС определяет, был ли включен бит, представляющий МС, в битовый массив ИДОЖ сообщения TRF-IND, принятого от БС на этапе 619. Если бит, представляющий МС, не был включен в битовый массив ИДОЖ, выполняется этап 623.
Если бит, представляющий МС, был включен в битовый массив ИДОЖ, МС определяет, имеет ли бит, представляющий МС, значение, означающее положительное указание, т.е. 1, на этапе 621. Если бит, представляющий МС, не имеет значение 1, т.е. бит, представляющий МС, имеет значение, означающее отрицательное указание, например, 0, выполняется этап 623.
На этапе 623 МС снова переходит в режим ожидания, и затем процедура завершается. Однако, если бит, представляющий МС, имеет значение 1, выполняется этап 625. Так как бит, представляющий МС, имеет значение 1, указывающее, что существует переданное сообщение, назначением которого является МС, МС переходит в активный режим на этапе 625. После этого процедура завершается.
В результате определения на этапе 613, когда интервал ожидания не завершился, МС определяет, является ли текущий номер кадра идентичным номеру кадра, соответствующему ИЭ Следующего периодического регулирования, принятого при помощи сообщения SLP-RSP на этапе 627. Когда текущий номер кадра не является идентичным номеру кадра, соответствующему ИЭ Следующего периодического регулирования, процедура возвращается на этап 613. Однако, когда текущий номер кадра идентичен номеру кадра, соответствующему ИЭ Следующего периодического регулирования, выполняется этап 629.
Как описано в таблицах 9 и 10, ИЭ Следующего периодического регулирования может указывать смещение кадра до Возможности периодического регулирования из приема сообщения SLP-RSP или сообщения RNG-RSP, включающего в себя Статус регулирования, имеющий значение 3. В данном случае, МС добавляет значение ИЭ Следующего периодического регулирования к номеру кадра, при котором было принято сообщение SLP-RSP или сообщение RNG-RSP, и вычисляет и интерпретирует номер кадра, при котором МС должна перейти в активный режим. Следовательно, когда текущий номер кадра является идентичным тому, который вычислен/интерпретирован МС, выполняется этап 629. Однако, когда текущий номер кадра не является идентичным тому, который вычислен/интерпретирован МС, процедура возвращается на этап 613.
На этапе 629, так как МС достигла кадра, соответствующего ИЭ Следующего периодического регулирования, МС выполняет операцию периодического регулирования. Операция периодического регулирования представляет операцию для коррекции частоты, времени и мощности излучения, в то же время повторяя передачу сообщения RNG-REQ на БС и прием сообщения RNG-RSP для сообщения RNG-REQ от БС, как описано выше.
На этапе 631 МС определяет, была ли завершена операция периодического регулирования. В данном случае МС может определить, была ли завершена операция периодического регулирования подтверждением, имеет ли Статус регулирования сообщения RNG-RSP, принятого от БС, значение 3. Если операция периодического регулирования не была завершена, процедура возвращается на этап 629.
Если операция периодического регулирования была завершена, МС обнаруживает и запоминает ИЭ Следующего периодического регулирования, включенный в сообщение RNG-RSP, наконец принятое от БС на этапе 633.
На этапе 635 МС определяет, остается ли МС в интервале ожидания после операции периодического регулирования. Если МС не остается в интервале ожидания, выполняется этап 625. Однако, если МС остается в интервале ожидания, на этапе 623 МС переходит из активного режима в режим ожидания. После этого процедура завершается.
Фиг.7 представляет собой блок-схему последовательности операций, иллюстрирующую процесс операции ответа БС на запрос ожидания МС согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Ссылаясь на фиг.7, на этапе 711 БС определяет, принимается ли сообщение SLP-REQ от МС. Если сообщение SLP-REQ принимается от МС, на этапе 713 БС, приняв сообщение SLP-REQ от МС, определяет, одобрить ли запрос ожидания МС, т.е. одобрить ли переход МС в режим ожидания в соответствии с условиями БС и МС. Если БС одобряет запрос ожидания МС, выполняется этап 715.
На этапе 715 БС устанавливает SLEEP-APPROVED так, что он имеет значение 1, которое представляет одобрение запроса ожидания МС, в сообщении SLP-RSP, которое представляет собой сообщение ответа на сообщение SLP-REQ, и устанавливает ИЭ Следующего периодического регулирования.
На этапе 719 БС передает сообщение SLP-RSP на МС. После этого процедура заканчивается.
Однако, когда БС не одобряет запрос ожидания от МС, на этапе 717 БС устанавливает SLEEP-APPROVED так, что он имеет значение 0, и устанавливает значение AFTER-REQ-Action и REQ-Duration.
Фиг.8 представляет собой блок-схему последовательности операций, иллюстрирующую процесс операции периодического регулирования БС с МС согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Ссылаясь на фиг.8, на этапе 811 БС определяет, достигла ли БС периода периодического регулирования. Если БС достигла периода периодического регулирования, на этапе 813 БС выполняет операцию периодического регулирования с соответствующей МС, т.е. БС выполняет операции обмена сообщением RNG-REQ и сообщением RNG-RSP с соответствующей МС.
На этапе 815 БС определяет, достигла ли БС момента времени, при котором операция периодического регулирования должна быть завершена, т.е. больше нет необходимости корректировать частоту, время и мощность излучения посредством МС. Если БС не достигла момента времени, при котором операция периодического регулирования должна быть завершена, процедура возвращается на этап 813.
Если БС достигла момента времени, при котором операция периодического регулирования должна быть завершена, на этапе 817 БС передает сообщение RNG-RSP, включающее в себя ИЭ Следующего периодического регулирования, на МС. В данном случае, Статус регулирования сообщения RNG-RSP для завершения операции периодического регулирования устанавливается так, что он имеет значение 3, как описано выше.
На этапе 819 БС завершает операцию периодического регулирования с МС, и процедура тогда завершается.
Как описано выше, настоящее изобретение поддерживает работу в режиме ожидания и работу в активном режиме и также операцию периодического регулирования в системе связи с ШБД, использующей схему ОЧРК/МДОЧРК, т.е. системе связи 802.16е ИИЭР. Более конкретно, настоящее изобретение поддерживает операцию периодического регулирования МС, работающей в режиме ожидания в системе связи 802.16е ИИЭР, таким образом обеспечивая обратную совместимость и предоставляя надежную связь с минимальным потреблением мощности. Следовательно, настоящее изобретение может улучшить качество обслуживания (КО).
Хотя настоящее изобретение было показано и описано с ссылкой на его некоторые предпочтительные варианты осуществления, для специалиста в данной области техники понятно, что в нем могут быть сделаны многочисленные изменения в форме и деталях без отступления от сущности и объема настоящего изобретения, определенного в прилагаемой формуле изобретения.
1. Способ выполнения периодического регулирования (ranging) приемником в режиме ожидания системы беспроводной связи, причем способ содержит этапы:
a) приема сообщения о переходе в режим ожидания, включающего в себя первую информацию, относящуюся к моменту времени, при котором выполняется периодическое регулирования; и
b) перехода в режим ожидания после приема сообщения о переходе в режим ожидания и выполнения периодического регулирования в момент времени, соответствующий упомянутой первой информации.
2. Способ по п.1, в котором этап b) содержит:
переход из режима ожидания в активный режим; и
выполнение периодического регулирования, когда приемник остается в режиме ожидания в момент времени, соответствующий упомянутой первой информации.
3. Способ по п.2, дополнительно содержащий этапы:
приема уведомления о завершении периодического регулирования, включающего в себя вторую информацию, относящуюся к моменту времени, при котором выполняется следующее периодическое регулирование; и
перехода из активного режима в режим ожидания, когда момент времени, при котором было принято уведомление о завершении периодического регулирования, идентичен моменту времени, соответствующему режиму ожидания.
4. Способ по п.3, дополнительно содержащий этап сохранения активного режима, когда момент времени, при котором было принято уведомление о завершении периодического регулирования, не является идентичным моменту времени, соответствующему режиму ожидания.
5. Способ по п.1, в котором упомянутая первая информация описывает временной сдвиг между моментом времени, при котором принимается сообщение о переходе в режим ожидания, и моментом времени, при котором выполняется периодическое регулирование.
6. Способ по п.1, в котором упомянутая первая информация описывает момент времени, при котором выполняется периодическое регулирование.
7. Способ по п.3, в котором вторая информация описывает временной сдвиг между моментом времени, при котором было принято уведомление о завершении периодического регулирования, и моментом времени, при котором выполняется следующее периодическое регулирование.
8. Способ по п.3, в котором вторая информация описывает момент времени, при котором выполняется следующее периодическое регулирование.
9. Способ по п.1, в котором этап b) содержит:
выполнение периодического регулирования в активном режиме, когда приемник остается в активном режиме в момент времени, соответствующий упомянутой первой информации.
10. Способ по п.9, дополнительно содержащий этапы:
приема уведомления о завершении периодического регулирования, включающего в себя вторую информацию, относящуюся к моменту времени, при котором выполняется следующее периодическое регулирование, в то время как выполняется периодическое регулирование; и
перехода из активного режима в режим ожидания, когда момент времени, при котором было принято уведомление о завершении периодического регулирования, идентичен моменту времени, соответствующему режиму ожидания.
11. Способ по п.10, дополнительно содержащий:
сохранение активного режима, когда момент времени, при котором было принято уведомление о завершении периодического регулирования, не является идентичным моменту времени, соответствующему режиму ожидания.
12. Способ по п.9, в котором первая информация описывает временной сдвиг между моментом времени, при котором принимается сообщение о переходе в режим ожидания, и моментом времени, при котором выполняется периодическое регулирование.
13. Способ по п.9, в котором первая информация описывает момент времени, при котором выполняется периодическое регулирование.
14. Способ по п.10, в котором вторая информация описывает временной сдвиг между моментом времени, при котором было принято уведомление о завершении периодического регулирования, и моментом времени, при котором выполняется следующее периодическое регулирование.
15. Способ по п.10, в котором вторая информация описывает момент времени, при котором выполняется следующее периодическое регулирование.
16. Способ выполнения периодического регулирования передатчиком в режиме ожидания системы беспроводной связи, причем способ содержит этапы:
a) передачи сообщения о переходе в режим ожидания, включающего в себя первую информацию, относящуюся к моменту времени, при котором выполняется периодическое регулирование; и
b) выполнения периодического регулирования в момент времени, соответствующий первой информации, после передачи сообщения о переходе в режим ожидания.
17. Способ по п.16, дополнительно содержащий:
передачу уведомления о завершении периодического регулирования, включающего в себя вторую информацию, относящуюся к моменту времени, при котором выполняется следующее периодическое регулирование, когда определяется, что выполняемое в данный момент периодическое регулирование должно быть завершено.
18. Способ по п.16, в котором первая информация описывает временной сдвиг между моментом времени, при котором приемник принимает сообщение о переходе в режим ожидания, и моментом времени, при котором выполняется периодическое регулирование.
19. Способ по п.16, в котором первая информация описывает момент времени, при котором выполняется периодическое регулирование.
20. Способ по п.17, в котором вторая информация описывает временной сдвиг между моментом времени, при котором приемник принимает уведомление о завершении периодического регулирования, и моментом времени, при котором выполняется следующее периодическое регулирование.
21. Способ по п.17, в котором вторая информация описывает момент времени, при котором выполняется следующее периодическое регулирование.
22. Система для выполнения периодического регулирования в режиме ожидания системы беспроводной связи, причем система содержит:
передатчик для передачи сообщения о переходе в режим ожидания, включающего в себя первую информацию, относящуюся к моменту времени, при котором выполняется периодическое регулирование; и
приемник для перехода в режим ожидания, когда принимается сообщение о переходе в режим ожидания, и выполнения периодического регулирования в момент времени, соответствующий первой информации.
23. Система по п.22, в которой приемник переходит из режима ожидания в активный режим и выполняет периодическое регулирование, когда приемник остается в режиме ожидания в момент времени, соответствующий первой информации.
24. Система по п.22, в которой передатчик передает уведомление о завершении периодического регулирования, включающее в себя вторую информацию, относящуюся к моменту времени, при котором выполняется следующее периодическое регулирование, когда передатчик определяет, что выполняемое в данный момент периодическое регулирование должно быть завершено.
25. Система по п.24, в которой после приема уведомления о завершении периодического регулирования, в то время как выполняется периодическое регулирование, приемник переходит из активного режима в режим ожидания, когда момент времени, при котором приемник принял уведомление о завершении периодического регулирования, идентичен моменту времени, соответствующему режиму ожидания.
26. Система по п.25, в которой приемник сохраняет активный режим, когда момент времени, при котором приемник принял уведомление о завершении периодического регулирования, не является идентичным моменту времени, соответствующему режиму ожидания.
27. Система по п.26, в которой первая информация описывает временной сдвиг между моментом времени, при котором принимается сообщение о переходе в режим ожидания, и моментом времени, при котором выполняется периодическое регулирование.
28. Система по п.26, в которой первая информация описывает момент времени, при котором выполняется периодическое регулирование.
29. Система по п.26, в которой вторая информация описывает временной сдвиг между моментом времени, при котором было принято уведомление о завершении периодического регулирования, и моментом времени, при котором выполняется следующее периодическое регулирование.
30. Система по п.26, в которой вторая информация описывает момент времени, при котором выполняется следующее периодическое регулирование.
31. Система по п.22, в которой приемник выполняет периодическое регулирование в активном режиме, когда приемник остается в активном режиме в момент времени, соответствующий первой информации.
32. Система по п.31, в которой передатчик передает уведомление о завершении периодического регулирования, включающее в себя вторую информацию, относящуюся к моменту времени, при котором выполняется следующее периодическое регулирование, когда передатчик обнаруживает, что выполняемое в данный момент периодическое регулирование должно быть завершено.
33. Система по п.32, в которой после приема уведомления о завершении периодического регулирования, в то время как выполняется периодическое регулирование, приемник переходит из активного состояния в режим ожидания, когда момент времени, при котором приемник принял уведомление о завершении периодического регулирования, идентичен моменту времени, соответствующему режиму ожидания.
34. Система по п.33, в которой приемник сохраняет активный режим, когда момент времени, при котором приемник принял уведомление о завершении периодического регулирования, не является идентичным моменту времени, соответствующему режиму ожидания.
35. Система по п.34, в которой первая информация описывает временной сдвиг между моментом времени, при котором принимается сообщение о переходе в режим ожидания, и моментом времени, при котором выполняется периодическое регулирование.
36. Система по п.34, в которой первая информация описывает момент времени, при котором выполняется периодическое регулирование.
37. Система по п.34, в которой вторая информация описывает временной сдвиг между моментом времени, при котором было принято уведомление о завершении периодического регулирования, и моментом времени, при котором выполняется следующее периодическое регулирование.
38. Система по п.34, в которой вторая информация описывает момент времени, при котором выполняется следующее периодическое регулирование.
39. Система по п.34, в которой вторая информация описывает момент времени, при котором выполняется следующее периодическое регулирование.
40. Способ выполнения периодического регулирования приемником в режиме ожидания системы беспроводной связи, причем способ содержит этапы:
a) приема сообщение ответа на запрос регулирования, включающего в себя первую информацию, относящуюся к моменту времени, при котором выполняется периодическое регулирование; и
b) перехода в режим ожидания после приема сообщения ответа на запрос регулирования и выполнения периодического регулирования в момент времени, соответствующий первой информации.
41. Способ по п.40, в котором первая информация представляет собой номер кадра, в котором ожидается начало операции следующего периодического регулирования.
42. Способ по п.40, в котором первая информация указывает смещение кадра, в котором будет выполняться периодическое регулирование, относительно кадра, в котором передается сообщение ответа на запрос регулирования.
43. Способ по п.40, в котором сообщение ответа на запрос регулирования включает в себя первую информацию и статус регулирования.
44. Способ по п.43, в котором статусом регулирования является благоприятный исход.
45. Способ выполнения периодического регулирования приемником системы беспроводной связи, причем способ содержит этапы:
приема первого сообщения, указывающего смещение кадра, в котором будет выполняться периодическое регулирование, относительно кадра, в котором передается упомянутое первое сообщение; и
перехода в режим ожидания после приема упомянутого первого сообщения и выполнения периодического регулирования в кадре, соответствующем упомянутому смещению.
46. Способ по п.45, в котором первое сообщение является ответным сообщением режима ожидания (SLP-RSP) или ответным сообщением регулирования (RNG-RDP), в котором статусом регулирования является благоприятный исход.
