Способ и устройство для переключения ячеек
Изобретение относится к к способу и устройству для переключения обслуживающей базовой станции. Изобретение в особенности применимо к цифровым системам сотовой связи МДВР (множественного доступа с временным разделением каналов), в которых рабочие диапазоны сотовых ячеек широкие. Идея изобретения состоит в том, что правильная передача данных использует расширенное опережение синхронизации, и мобильная станция посылает в новую базовую станцию сообщение ДОСТУП К ПЕРЕДАЧЕ ОБСЛУЖИВАНИЯ по логическому каналу, установленному для такого сообщения, чтобы начать передачу обслуживания. Вторая идея изобретения состоит в том, чтобы использовать при передаче обслуживания процедуру повторного установления вызова. Эта особенность может использоваться даже в сотовых ячейках/системах без расширенного рабочего диапазона. Третья идея изобретения заключается в том, что при синхронной передаче обслуживания мобильная станция посылает запрос на передачу обслуживания в базовую станцию по СУК каналу с помощью опережения синхронизации. Четвертая идея изобретения в том, что мобильная станция посылает запрос на передачу обслуживания на базовую станцию по каналу СУК, а базовая станция отграничивает последующий временной интервал от графика во время передачи обслуживания, но разрешает для трафика временной интервал, если не ожидается, что пакет доступа к передаче обслуживания выйдет за временной интервал. Посредством изобретения возможно создавать сотовые ячейки с широкими рабочими диапазонами с помощью только одной несущей GSM, благодаря чему возможно выполнение передачи обслуживания в соответствующую ячейку, что является техническим результатом. Далее решение согласно изобретению делает возможным реализацию расширенных сотовых ячеек без значительного снижения в пропускной способности передачи данных этой сотовой ячейки. 4 н. и 2 з.п. ф-лы, 8 ил.
Изобретение относится к способу и устройству для переключения обслуживающей базовой станции. Данное изобретение найдет конкретное применение в системах сотовой связи МДВР (множественного доступа с временным разделением каналов) (TDMA), в которых ячейки имеют широкие рабочие диапазоны. Одной такой системой сотовой связи является GSM на 450 МГц (Глобальная система для мобильной связи).
Мобильная станция в радиосистеме сотовой связи всегда старается выбрать базовую станцию в области охвата, или ячейку, из которой она будет осуществлять вызов. Обычно выбор ячейки основан на измерении уровня принятого радиосигнала либо на мобильной станции, либо на базовой станции. В GSM, к примеру, каждая базовая станция посылает сигнал по так называемому вещательному управляющему каналу (ВУК) (ВССН), частоты которого различны на соседних базовых станциях, а мобильные станции измеряют уровень принятых сигналов ВУК и принимают решение на основе измеренных уровней о том, какая ячейка является наиболее благоприятной в отношении качества радиолинии. Базовые станции также посылают в мобильные станции информацию о частотах ВУК, используемых в соседних ячейках, так что мобильные станции знают, какие частоты им необходимо прослушивать для того, чтобы найти передачи ВУК соседних ячеек. В каждой ячейке передача ВУК включает в себя также информацию о том, каким образом может мобильная станция осуществить так называемые запросы случайного доступа в этой конкретной ячейке, чтобы установить соединения для вызовов.
В системах МДВР информация обычно передается во временных интервалах кадров МДВР на определенной рабочей частоте. Для правильной синхронизации пакетов, посланных мобильной станцией, чтобы найти правильный временной интервал, момент передачи мобильной станции должен быть определен также на основе расстояния между мобильной станцией и базовой станцией таким образом, чтобы задержка распространения пакета обеспечивала опережение синхронизации времени передачи мобильной станции. Например, в GSM максимальное опережение синхронизации составляет 233 мкс, что соответствует задержке в распространении с расстояния 35 км. Параметр опережения синхронизации мобильной станции может принимать значения от 0 до 63, где 63 соответствует максимальному опережению синхронизации 233 мкс.
Фиг.1 показывает блок-схему алгоритма, отображающую способ согласно GSM для переключения обслуживающей базовой станции. Сначала находящаяся в работе базовая станция посылает в мобильную станцию сообщение КОМАНДА НА ПЕРЕДАЧУ ОБСЛУЖИВАНИЯ (HANDOVER COMMAND), операция 10. Это сообщение указывает новую обслуживающую базовую станцию. Затем мобильная станция посылает новой базовой станции пакеты ДОСТУП К ПЕРЕДАЧЕ ОБСЛУЖИВАНИЯ (HANDOVER ACCESS), операция 12. Эти пакеты типа случайного доступа передаются по специализированному управляющему каналу (СУК) (DCCH), выделенному этой мобильной станции. СУК использует тот же самый временной интервал кадров МДВР, что и канал трафика КТ (ТСН). Принимая сообщение ДОСТУП К ПЕРЕДАЧЕ ОБСЛУЖИВАНИЯ, новая базовая станция определяет опережение синхронизации для этой мобильной станции и посылает это опережение и иную связанную информацию в эту мобильную станцию в сообщении ФИЗИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ (PHYSICAL INFORMATION), операция 14. Если, однако, передача обслуживания является синхронной, мобильная станция уже знает опережение синхронизации. Наконец, мобильная станция посылает новой обслуживающей базовой станции сообщение ПЕРЕДАЧА ОБСЛУЖИВАНИЯ ЗАВЕРШЕНА (HANDOVER COMPLETE), после чего прежняя базовая станция больше не обслуживает эту мобильную станцию.
В некоторых случаях в системах МДВР становится необходимым применять так называемые расширенные сотовые ячейки, в которых рабочий диапазон может быть свыше 35 км. Одна причина такой необходимости состоит во введении более низких частот. К примеру, система GSM на 450 МГц может работать на расстояниях до 120 км от базовой станции с точки зрения того, что касается допустимой мощности передачи. Однако при этом имеются проблемы, вызванные тем, что максимальное опережение синхронизации недостаточно для компенсации в задержке распространения сигнала.
Фиг.2 показывает две базовые станции ПБС1 (BTS1) 201 и ПБС2 (BTS2) 211 системы сотовой связи согласно существующему уровню техники и их рабочие диапазоны. Сотовые ячейки 202 и 212 этих базовых станций представляют собой обычные сотовые ячейки, в которых максимальный рабочий диапазон составляет 30 км от базовой станции. На этом расстоянии опережение синхронизации составляет 54. Сотовые ячейки 203 и 213 базовых станций тоже представляют собой обычные сотовые ячейки с максимальным рабочим диапазоном 35 км от базовой станции, и в этом случае опережение синхронизации составляет 63. Как сказано, это опережение синхронизации представляет собой максимальное опережение синхронизации в обычной системе GSM. Сотовые ячейки 204 и 214 являются расширенными ячейками, в которых максимальный рабочий диапазон от базовой станции составляет 120 км. Требуемый в этом случае параметр максимального временного опережения составляет 215.
Фиг.2 показывает также мобильную станцию МС (MS) 120. Когда эта мобильная станция перемещается в направлении стрелки, она должна переключиться с ПБС1 на ПБС2. Если система позволяет работать с параметрами временного опережения больше, чем 63, то проблема состоит в том, как послать с мобильной станции в базовую станцию сообщение случайного доступа на передачу обслуживания, если эта мобильная станция не знает правильного значения параметра опережения синхронизации. В нормальном состоянии мобильная станция посылает запрос случайного доступа со значением 0 параметра опережения синхронизации. Если же, однако, правильное значение параметра опережения синхронизации было больше, чем 63, то запрос случайного доступа не поступит в базовую станцию во временном интервале, зарезервированном для этого сообщения.
Один путь избежать этой проблемы состоит в использовании только каждого иного временного интервала для передачи данных, что делает возможной работу на расстоянии, соответствующем задержке распространения 580 мкс. Недостатком этого решения, однако, является то, что оно вполовину урезает пропускную способность передачи, зарезервированную для каналов трафика.
Задача изобретения состоит в создании решения для переключения обслуживающей сотовой ячейки, избегающего вышеописанные недостатки, связанные с существующим уровнем техники. В особенности, настоящая изобретательская идея позволяет избежать использование непрерывного отграничения каждого иного временного интервала от трафика, а тем самым возможно достижение более высокой пропускной способности в сотовых ячейках с расширенным рабочим диапазоном.
Идея изобретения состоит в том, что передача данных должным образом использует расширенное опережение синхронизации, а мобильная станция посылает новой базовой станции сообщение ДОСТУП К ПЕРЕДАЧЕ ОБСЛУЖИВАНИЯ по логическому каналу, установленному для такого сообщения, чтобы начать передачу обслуживания.
Согласно варианту изобретения, такой логический канал можно установить на общем управляющем канале ОУК (СССН) восходящей линии связи так, что создаются два логических канала, один из которых используется для передачи сообщений ЗАПРОС КАНАЛА (CHANNEL REQUEST), связанных с установлением вызова, а другой используется для передачи сообщений ДОСТУП К ПЕРЕДАЧЕ ОБСЛУЖИВАНИЯ.
Согласно второму варианту изобретения логический канал устанавливается на общем управляющем канале ОУК восходящей линии связи таким образом, что в связи с передачей обслуживания используются сообщения ЗАПРОС КАНАЛА, которые включают в себя специальное поле идентификатора, например, причина установления.
Вторая идея изобретения заключается в том, что при передаче обслуживания используется так называемая процедура повторного установления вызова. Затем пакет доступа может быть сообщением ЗАПРОС КАНАЛА, в котором определенный идентификатор, например, причина установления, установлен на "повторное установление вызова". Эта процедура аналогична процедуре повторного установления непреднамеренно разорванного соединения между базовой станцией и мобильной станцией.
Третья идея изобретения заключается в том, что при синхронной передаче обслуживания мобильная станция посылает запрос на передачу обслуживания на базовую станцию по СУК с помощью опережения синхронизации.
Четвертая идея изобретения состоит в том, что мобильная станция посылает запрос на передачу обслуживания в базовую станцию по СУК, а базовая станция отграничивает временной интервал, следующий за временным интервалом СУК, от трафика, когда имеет место передача обслуживания. Если передача обслуживания в определенный временной интервал в определенный момент времени является невозможной, временной интервал, следующий за упомянутым определенным временным интервалом, не отграничивается от трафика.
Посредством изобретения можно создавать сотовые ячейки с широкими рабочими диапазонами с помощью всего одной несущей GSM, благодаря чему возможно выполнение передачи обслуживания в соответствующую ячейку. Далее решение согласно изобретению дает возможность реализовать расширенные сотовые ячейки без существенного снижения пропускной способности в передаче данных сотовых ячеек. Посредством этого решения обычная система может быть простым образом преобразована в систему, обеспечивающую расширенные сотовые ячейки.Способ согласно изобретению для реализации передачи обслуживания в сети сотовой связи с временным разделением каналов, использующей расширенное опережение синхронизации при передаче данных, в котором мобильная станция запрашивает передачу обслуживания путем посылки на новую базовую станцию сообщения передачи обслуживания (ДОСТУП К ПЕРЕДАЧЕ ОБСЛУЖИВАНИЯ), отличается тем, что это сообщение передачи обслуживания посылают по логическому каналу, установленному для этой цели.
Изобретение также относится к способу переключения обслуживающей базовой станции в сети сотовой связи с временным разделением каналов, использующей расширенное опережение синхронизации при передаче данных, в котором мобильная станция посылает новой базовой станции сообщение передачи обслуживания (ДОСТУП К ПЕРЕДАЧЕ ОБСЛУЖИВАНИЯ), отличающемуся тем, что это сообщение передачи обслуживания представляет собой сообщение о повторном установлении вызова.
В дополнение к этому, изобретение относится к способу переключения обслуживающих базовых станций в сети сотовой связи с временным разделением каналов, использующей расширенное опережение синхронизации при передаче данных, в котором мобильная станция запрашивает передачу обслуживания путем посылки в новую базовую станцию запроса на передачу обслуживания (ДОСТУП К ПЕРЕДАЧЕ ОБСЛУЖИВАНИЯ), отличающемуся тем, что этот запрос на передачу обслуживания посылают по управляющему каналу (СУК), выделенному мобильной станции, с помощью опережения синхронизации.
Изобретение далее относится к способу переключения обслуживающей базовой станции в сети сотовой связи с временным разделением каналов, использующей расширенное опережение синхронизации при передаче данных, в котором мобильная станция запрашивает передачу обслуживания путем посылки в новую базовую станцию запроса на передачу обслуживания (ДОСТУП К ПЕРЕДАЧЕ ОБСЛУЖИВАНИЯ) во временном интервале управляющего канала, выделенного этой мобильной станции, отличающемуся тем, что, когда передают запрос на передачу обслуживания, временной интервал, следующий за временным интервалом специализированного управляющего канала, отграничивают от трафика, а в моменты, когда передача обслуживания в определенный временной интервал не возможна, временной интервал, следующий за упомянутым определенным временным интервалом, разрешают для трафика.
Система сотовой связи согласно изобретению, которая содержит средство для переключения обслуживающей базовой станции в сети сотовой связи с временным разделением каналов, в которой при передаче данных между базовой станцией и мобильной станцией используется расширенное опережение синхронизации и в которой базовая станция содержит средство для приема сообщения передачи обслуживания (ДОСТУП К ПЕРЕДАЧЕ ОБСЛУЖИВАНИЯ) от мобильной станции, отличается тем, что базовая станция содержит средство для приема сообщения передачи обслуживания (ДОСТУП К ПЕРЕДАЧЕ ОБСЛУЖИВАНИЯ) от мобильной станции по логическому каналу, установленному для этой цели.
Изобретение также относится к системе сотовой связи, содержащей средство для переключения базовой станции в сети сотовой связи с временным разделением каналов, причем базовая станция содержит средство для приема сообщения передачи обслуживания (ДОСТУП К ПЕРЕДАЧЕ ОБСЛУЖИВАНИЯ) от мобильной станции, отличающейся тем, что система сотовой связи содержит средство для переключения обслуживающей базовой станции с помощью процедуры повторного установления.
Изобретение далее относится к системе сотовой связи, содержащей средство для переключения обслуживающей базовой станции в сети сотовой связи с временным разделением каналов, причем базовая станция содержит средство для приема сообщения запроса на передачу обслуживания (ДОСТУП К ПЕРЕДАЧЕ ОБСЛУЖИВАНИЯ) во временном интервале управляющего канала (СУК), выделенного мобильной станции, отличающейся тем, что система сотовой связи содержит средство для отграничения от трафика временного интервала, следующего за временным интервалом специализированного управляющего канала, когда передается сообщение запроса на передачу обслуживания, а в момент, когда передача обслуживания в определенный временной интервал является невозможной для разрешения для трафика временного интервала, следующего за упомянутым определенным временным интервалом.
Мобильная станция согласно изобретению, содержащая средство для переключения обслуживающей базовой станции в сети сотовой связи с временным разделением каналов, средство для использования расширенного опережения синхронизации при передаче данных между мобильной станцией и базовой станцией и средство для посылки сообщения передачи обслуживания (ДОСТУП К ПЕРЕДАЧЕ ОБСЛУЖИВАНИЯ) в новую базовую станцию, отличается тем, что мобильная станция содержит средство для посылки сообщения передачи обслуживания по логическому каналу, установленному для этой цели.
Изобретение также относится к мобильной станции, содержащей средство для переключения обслуживающей базовой станции в сети сотовой связи с временным разделением каналов и средство для посылки сообщения передачи обслуживания (ДОСТУП К ПЕРЕДАЧЕ ОБСЛУЖИВАНИЯ) в новую базовую станцию, отличающейся тем, что мобильная станция содержит средство для использования сообщения доступа к повторному установлению вызова в качестве сообщения передачи обслуживания.
Изобретение также относится к мобильной станции, которая содержит средство для переключения обслуживающей базовой станции в сети сотовой связи с временным разделением каналов, средство для использования расширенного опережения синхронизации при передаче данных между мобильной станцией и базовой станцией и средство для посылки сообщения передачи обслуживания (ДОСТУП К ПЕРЕДАЧЕ ОБСЛУЖИВАНИЯ) в новую базовую станцию, отличающейся тем, что мобильная станция содержит средство для посылки запроса передачи обслуживания по управляющему каналу (СУК), выделенному мобильной станции, с помощью опережения синхронизации.
Предпочтительные варианты осуществления изобретения раскрываются в независимых пунктах формулы изобретения.
Расширенное опережение синхронизации означает в этой патентной заявке, что используемое максимальное значение опережения синхронизации соответствует задержке распространения, которая выдвигает пакет доступа из окна временного интервала.
Изобретение описывается ниже более подробно со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:
фиг.1 показывает обычные и расширенные ячейки в системе GSM;
фиг.2 является блок-схемой алгоритма, иллюстрирующей известный способ переключения обслуживающих базовых станций в системе GSM;
фиг.3 иллюстрирует использование каналов при переключении обслуживающих базовых станций в способе согласно изобретению;
фиг.4а представляет собой блок-схему алгоритма, иллюстрирующую способ согласно изобретению для переключения обслуживающих базовых станций в асинхронной системе;
фиг.4b представляет собой блок-схему алгоритма, иллюстрирующую способ согласно изобретению для переключения обслуживающих базовых станций с помощью процедуры повторного установления вызова;
фиг.5а представляет собой блок-схему алгоритма, иллюстрирующую способ согласно изобретению для переключения обслуживающих базовых станций в синхронной системе;
фиг.5b представляет собой блок-схему алгоритма, иллюстрирующую способ согласно изобретению для переключения обслуживающих базовых станций, когда последующий временной интервал отграничивается во время передачи обслуживания;
фиг.6 показывает мобильную станцию и систему сотовой связи согласно изобретению.
Фиг.1 и 2 уже обсуждались в связи с описанием существующего уровня техники.
Фиг.3 иллюстрирует способ согласно изобретению для использования каналов для переключения обслуживающих базовых станций. Этот чертеж показывает кадр МДВР в сотовой ячейке 1, 310, содержащий временные интервалы 311-318. Логический управляющий канал КПД согласно изобретению расположен во временном интервале 311. В случае расширенной сотовой ячейки второй временной интервал 312 кадра МДВР не используется в качестве канала трафика. Канал трафика мобильной станции МС в этой сотовой ячейке расположен во временном интервале 315.
Рассмотрим ситуацию, в которой сотовая ячейка 2, 320, выбрана в качестве новой обслуживающей сотовой ячейки. В этом случае сотовая расширенная ячейка содержит временные интервалы 321-328 МДВР. Мобильная станция посылает пакет ДОСТУП К ПЕРЕДАЧЕ ОБСЛУЖИВАНИЯ по общему управляющему каналу КПД сотовой ячейки 2. Это отображается стрелкой 331. Когда после этого мобильная станция узнает правильное опережение синхронизации ячейки 2, она может передавать по выделенному ей каналу трафика КТ, расположенному в этом случае во временном интервале 325. Это отображено стрелкой 332.
Фиг.4а представляет собой блок-схему алгоритма, иллюстрирующую способ согласно изобретению для асинхронного переключения обслуживающих базовых станций.
Сообщение СИСТЕМНАЯ ИНФОРМАЦИЯ, посланное по вещательному управляющему каналу ВУК, включает в себя информацию о том, поддерживает ли рассматриваемая базовая станция расширенные сотовые ячейки или нет. Эта информация может быть включена, к примеру, в поле "Опции сотовой ячейки" в сообщении ТИП СИСТЕМНОЙ ИНФОРМАЦИИ. Тем самым мобильная станция может выполнить, если это необходимо, измерения на ВУК базовой станции, о которой известно, что она поддерживает расширенные сотовые ячейки, операция 45.
Находящаяся в работе обслуживающая базовая станция посылает сообщение КОМАНДА НА ПЕРЕДАЧУ ОБСЛУЖИВАНИЯ, операция 46, которая указывает, что новая сотовая ячейка поддерживает свойство расширенного рабочего диапазона. Эта новая информация может быть включена, к примеру, в информационный элемент Описание канала 2 в сообщении. Тем самым, мобильная станция узнает, что пакет сообщения ДОСТУП К ПЕРЕДАЧЕ ОБСЛУЖИВАНИЯ следует послать в соответствующем временном интервале общего управляющего канала ОУК, операция 47.
После этого мобильная станция отслеживает СУК, чтобы принять сообщение ФИЗИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ. Если новая базовая станция послала на мобильную станцию сообщение ФИЗИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ, указывая, среди прочего, правильное значение параметра опережения синхронизации для мобильной станции, операция 48, мобильная станция посылает новой базовой станции сообщение ПЕРЕДАЧА ОБСЛУЖИВАНИЯ ЗАВЕРШЕНА. После этого соединение обслуживается новой базовой станцией. После успешной передачи обслуживания значение параметра опережения синхронизации обновляется как обычно.
Вместо сообщения ФИЗИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ, посланного по СУК, на мобильную станцию по ОУК может быть послано сообщение НЕМЕДЛЕННОЕ ПРИСВАИВАНИЕ, указывающее новое значение параметра для опережения синхронизации, которое следует использовать мобильной станцией на выделенном ей канале. Это сообщение НЕМЕДЛЕННОЕ ПРИСВАИВАНИЕ может также включать в себя случайное эталонное число, использованное мобильной станцией в сообщении ЗАПРОС КАНАЛА.
Обязанностью базовой станции является координирование посылки сообщения ДОСТУП К ПЕРЕДАЧЕ ОБСЛУЖИВАНИЯ от мобильной станции, равно как и передачу ответа на ОУК или новый СУК.
Логический канал может устанавливаться на ОУК, например, одним из следующих двух путей.
В соответствии с первым вариантом осуществления ОУК разделяется в направлении восходящей линии связи между двумя отдельными логическими каналами, содержащими либо обычное сообщение ЗАПРОС КАНАЛА, либо сообщение ДОСТУП К ПЕРЕДАЧЕ ОБСЛУЖИВАНИЯ. Эти разные сообщения не могут использоваться одновременно.
В соответствии со вторым вариантом осуществления мобильная станция должна послать сообщение ДОСТУП К ПЕРЕДАЧЕ ОБСЛУЖИВАНИЯ с помощью обычного сообщения ЗАПРОС КАНАЛА в качестве пакета произвольного доступа, но теперь уже с новым полем идентификатора передачи обслуживания, к примеру таким, как причина установления. Это можно указывать несколькими различными путями, первоначально зарезервированными для будущих нужд сообщения ЗАПРОС КАНАЛА.
Фиг.4b иллюстрирует одну дополнительную идею согласно изобретению, когда при передаче обслуживания используется так называемая процедура повторного установления. Это такая же процедура, как та, что используется, когда мобильная станция непреднамеренно теряет соединение с базовой станцией. Эта процедура следует тем же фазам, что и описанные на фиг.4а, но в процедуре повторного установления вызова сообщение ЗАПРОС КАНАЛА или ЗАПРОС НА ПОВТОРНОЕ УСТАНОВЛЕНИЕ используется в качестве сообщения ДОСТУП К ПЕРЕДАЧЕ ОБСЛУЖИВАНИЯ. Сообщение ЗАПРОС КАНАЛА имеет в этом случае поле идентификатора "повторное установление вызова", такое как причина установления.
Сообщение СИСТЕМНАЯ ИНФОРМАЦИЯ, посланное по вещательному управляющему каналу БУК, включает в себя информацию о том, поддерживает ли рассматриваемая базовая станция расширенные сотовые ячейки или нет. Эта информация может быть включена, к примеру, в поле "Опции сотовой ячейки" в сообщении ТИП СИСТЕМНОЙ ИНФОРМАЦИИ. Тем самым мобильная станция может выполнить, если это необходимо, измерения на ВУК базовой станции, о которой известно, что она поддерживает расширенные сотовые ячейки, операция 45.
Находящаяся в работе обслуживающая базовая станция посылает сообщение КОМАНДА НА ПЕРЕДАЧУ ОБСЛУЖИВАНИЯ, операция 46. которая может указывать, что новая ячейка поддерживает свойство расширенного рабочего диапазона, а также что при передаче обслуживания используется процедура повторного установления вызова. Эта информация может быть включена, к примеру, в информационный элемент Описание канала 2 в сообщении. Тем самым мобильная станция узнает, что пакет сообщения ЗАПРОС КАНАЛА с полем идентификатора "повторное установление вызова" следует послать в соответствующем временном интервале общего управляющего канала ОУК, операция 47.
После этого мобильная станция отслеживает ОУК, чтобы принять сообщение НЕМЕДЛЕННОЕ ПРИСВАИВАНИЕ. Если новая базовая станция послала на мобильную станцию сообщение НЕМЕДЛЕННОЕ ПРИСВАИВАНИЕ, указывающее, среди прочего, правильное значение параметра опережения синхронизации для мобильной станции и произвольное эталонное число, используемое мобильной станцией, операция 48, мобильная станция посылает новой базовой станции сообщение ПЕРЕДАЧА ОБСЛУЖИВАНИЯ ЗАВЕРШЕНА. После этого соединение обслуживается новой базовой станцией. После успешной передачи обслуживания значение параметра опережения синхронизации обновляется как обычно.
Вместо сообщения НЕМЕДЛЕННОЕ ПРИСВАИВАНИЕ, посланного по ОУК, на мобильную станцию по СУК может быть послано сообщение ФИЗИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ, указывающее новое значение параметра для опережения синхронизации, которое следует использовать мобильной станцией на выделенном ей канале.
Следует отметить, что повторное установление вызова может быть применено при передачах обслуживания, даже если передача обслуживания не будет выполняться для расширенного рабочего диапазона, и даже если базовая станция не будет поддерживать расширенные рабочие диапазоны. Процедура повторного установления вызова может использоваться как при синхронной, так и при асинхронной передачах обслуживания.
Фиг.5а представляет собой блок-схему алгоритма, иллюстрирующую способ согласно изобретению для выполнения синхронной передачи обслуживания с помощью опережения синхронизации в пакете доступа.
Сообщение СИСТЕМНАЯ ИНФОРМАЦИЯ, посланное по вещательному управляющему каналу ВУК, включает в себя информацию о том, поддерживает ли рассматриваемая базовая станция расширенные сотовые ячейки или нет. Эта информация может быть включена, к примеру в поле "Опции сотовой ячейки" в сообщении ТИП СИСТЕМНОЙ ИНФОРМАЦИИ. Тем самым мобильная станция может выполнить, если это необходимо, измерения на ВУК базовой станции, о которой известно, что она поддерживает расширенные ячейки, операция 55.
Чтобы начать передачу обслуживания, находящаяся в работе базовая станция посылает на мобильную станцию сообщение КОМАНДА НА ПЕРЕДАЧУ ОБСЛУЖИВАНИЯ, операция 56. Это сообщение включает в себя информацию о новой обслуживающей базовой станции и о том, поддерживает ли новая сотовая ячейка расширенный рабочий диапазон или нет. Эта новая информация может быть включена, к примеру, в информационный элемент Описание канала 2. После этого мобильная станция посылает пакеты ДОСТУП К ПЕРЕДАЧЕ ОБСЛУЖИВАНИЯ на новую базовую станцию, операция 57. Эти пакеты типа произвольного доступа посылаются по специализированному управляющему каналу СУК, выделенному мобильной станции. При синхронной передаче обслуживания мобильная станция уже знает новое значение параметра опережения синхронизации, которое используется при посылке сообщения ДОСТУП К ПЕРЕДАЧЕ ОБСЛУЖИВАНИЯ по СУК. После этого может быть сообщение ФИЗИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ от новой базовой станции, а затем мобильная станция начинает нормальную передачу, используя новое опережение синхронизации, и посылает на новую базовую станцию сообщение ПЕРЕДАЧА ОБСЛУЖИВАНИЯ ЗАВЕРШЕНА, после чего прежняя базовая станция больше не обслуживает эту мобильную станцию.
Фиг.5b иллюстрирует блок-схему алгоритма дальнейшей идеи согласно настоящему изобретению. В этом варианте осуществления мобильная станция посылает запрос на передачу обслуживания в базовую станцию по каналу СУК, а базовая станция отграничивает последующий интервал от трафика во время передачи обслуживания, но разрешает временной интервал для трафика, если не ожидается, что пакет доступа к передаче обслуживания растянется на этот временной интервал.
Сообщение СИСТЕМНАЯ ИНФОРМАЦИЯ, посланное по вещательному управляющему каналу ВУК, включает в себя информацию о том, поддерживает ли рассматриваемая базовая станция расширенные сотовые ячейки или нет. Эта информация может быть включена, к примеру в поле "Опции сотовой ячейки" в сообщении ТИП СИСТЕМНОЙ ИНФОРМАЦИИ. Тем самым мобильная станция может выполнить, если это необходимо, измерения на ВУК базовой станции, о которой известно, что она поддерживает расширенные сотовые ячейки, операция 55.
Когда мобильная станция достигает области, где необходима передача обслуживания, новая базовая станция принимает информацию о возможной передаче обслуживания. Эта информация поступает от находящейся в работе базовой станции/системы базовых станций. Затем новая базовая станция резервирует временной интервал для канала СУК восходящей линии связи и отграничивает от трафика временной интервал, следующий за зарезервированным временным интервалом СУК, операция 551.
Чтобы начать передачу обслуживания, находящаяся в работе базовая станция посылает на мобильную станцию сообщение КОМАНДА НА ПЕРЕДАЧУ ОБСЛУЖИВАНИЯ, операция 56. Это сообщение включает в себя информацию о новой обслуживающей базовой станции и о том, поддерживает ли новая сотовая ячейка расширенный рабочий диапазон или нет. Эта новая информация может быть включена, к примеру, в информационный элемент Описание канала 2. После этого мобильная станция посылает пакеты ДОСТУП К ПЕРЕДАЧЕ ОБСЛУЖИВАНИЯ в новую базовую станцию, операция 57. Эти пакеты типа произвольного доступа посылаются по специализированному управляющему каналу СУК, зарезервированному для мобильной станции.
После этого может быть сообщение НЕМЕДЛЕННОЕ ПРИСВАИВАНИЕ от новой базовой станции, а затем мобильная станция начинает нормальную передачу, используя новое опережение синхронизации, и может посылать на новую базовую станцию сообщение ПЕРЕДАЧА ОБСЛУЖИВАНИЯ ЗАВЕРШЕНА, после чего прежняя базовая станция больше не обслуживает эту мобильную станцию, операция 58.
После того, как передача обслуживания завершена, новая базовая станция может вновь разрешить для трафика отграниченный временной интервал. Следовательно, согласно изобретению, возможно использование отграничения на короткое время, когда передается пакет доступа. Возможен также выбор временного интервала для канала СУК таким образом, что имеется свободный последующий временной интервал. Следует также отметить, что отграничение не является необходимым, когда мобильная станция находится на нормальном рабочем расстоянии от базовой станции. Так что при этом отграничение временных интервалов вследствие передачи обслуживания не вызывает значительного уменьшения пропускной способности передачи расширенных сотовых ячеек.
Фиг.6 показывает упрощенную блок-схему мобильной станции 600 согласно изобретению и ее соединение с сетью сотовой телефонной связи. Эта мобильная станция содержит антенну 601 для приема радиочастотных (РЧ) сигналов, переданных базовыми станциями. Принятый РЧ сигнал направляется переключателем 602 в РЧ приемник 611, в котором этот сигнал усиливается и подвергается цифровому преобразованию. Этот сигнал детектируется и демодулируется в блоке 612. Блок 613 выполняет дешифрование и обратное перемежение. Затем следует обработка сигнала в блоке 630. Принятые данные могут сохраняться как таковые в памяти 604 мобильной станции или, альтернативно, обработанные пакетные данные отбираются после обработки сигнала на возможное внешнее устройство, такое как компьютер. Блок 603 управления управляет вышеуказанными блоками приема в соответствии с программой, хранящейся в этом блоке.
Передача от мобильной станции выполняется, например, следующим образом. Управляемый блоком 603 управления, блок 633 выполняет возможную обработку сигнала над данными, а блок 621 выполняет перемежение и шифрование над обработанным сигналом, подлежащим передаче. Из кодированных данных генерируются пакеты, блок 622, которые модулируются и усиливаются в подлежащий передаче РЧ сигнал, блок 623. Подлежащий передаче РЧ сигнал направляется к антенне 601 через переключатель 602. Описанные выше функции обработки и передачи управляются блоком 603 управления.
В мобильной станции по фиг.6 компоненты, которые существенны для изобретения, включают в себя известные из уровня техники блоки 611-613 приема, посредством которых мобильная станция принимает, демодулирует и декодирует сообщения, переданные базовыми станциями, а также блок 603 управления, который обрабатывает информацию, содержащуюся в сообщениях, и управляет работой мобильной станции. Часть памяти 604 мобильной станции может быть в соответствии с изобретением выделена для информации, связанной с расширенными сотовыми ячейками. Мобильная станция в соответствии с изобретением использует блоки 621-623 передачи для передачи сообщений передачи обслуживания на базовые станции.
Фиг.6 также показывает, как мобильная станция соединяется с сотовой системой. Сотовая система содержит множество базовых станций 651, которые посылают и принимают РЧ сигналы через антенны 650. Одна или несколько базовых станций управляются контроллером 652 базовых станций. Несколько контроллеров базовых станций связаны с центром 653 коммутации мобильной связи. Этот центр коммутации мобильной связи может быть соединен с другими центрами коммутации мобильной связи и другими системами передачи данных.
Требования к аппаратному обеспечению, вызванные изобретением на базовых станциях и мобильных станциях, не велики. Базовая станция 651 и/или контроллер 652 базовых станций имеют доступ к базе данных (не показана на фиг.6), содержащей информацию о расширенных сотовых ячейках. Оператор обычно имеет возможности эксплуатации и технического обслуживания (ЭТО) (ОМ) для статического (например, когда новая базовая станция начинает работать поблизости от существующих базовых станций) или динамического изменения содержимого такой базы данных. Генерирование и передачу сообщений, связанных с информацией, содержащейся в базе данных, можно реализовать с помощью известных из уровня техники средств 651, 652, запрограммированных так, чтобы выполнять сигнализацию и распределение каналов согласно изобретению.
Варианты осуществления, описанные выше, являются только примерами и не ограничивают применение изобретения. В частности, следует отметить, что, хотя описанные выше примеры относятся к системе GSM, изобретение применимо к любой иной цифровой системе сотовой связи с временным разделением каналов. В особенности в качестве примеров могут рассматриваться служба пакетной радиосвязи общего назначения (GPRS) и служба высокоскоростной передачи данных с коммутацией каналов (HSCSD), связанные с системой GSM. Следует также отметить, что имена, используемые для каналов или сообщений, служат лишь в качестве примеров, и изобретение никоим образом не ограничено ими.
Формула изобретения
1. Способ переключения обслуживающей базовой станции в сети сотовой связи с временным разделением каналов, использующей расширенное опережение синхронизации при передаче данных, в которой мобильная станция запрашивает передачу обслуживания путем посылки в новую базовую станцию запроса на передачу обслуживания (ДОСТУП К ПЕРЕДАЧЕ ОБСЛУЖИВАНИЯ), отличающийся тем, что этот запрос на передачу обслуживания посылают по управляющему каналу (СУК), выделенному мобильной станции, с помощью опережения синхронизации.
2. Способ переключения обслуживающей базовой станции в сети сотовой связи с временным разделением каналов, использующей расширенное опережение синхронизации при передаче данных, в которой мобильная станция запрашивает передачу обслуживания путем посылки в новую базовую станцию запроса на передачу обслуживания (ДОСТУП К ПЕРЕДАЧЕ ОБСЛУЖИВАНИЯ) во временном интервале управляющего канала (СУК), выделенном этой мобильной станции, отличающийся тем, что когда передают запрос на передачу обслуживания, временной интервал, следующий за временным интервалом специализированного управляющего канала, не используют для передачи данных, а в то время, когда передача обслуживания в определенный временной интервал является невозможной, временной интервал, следующий за упомянутым определенным временным интервалом, разрешают для передачи данных.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что определяют вероятность передачи обслуживания и сообщают возможной новой базовой станции, и упомянутую информацию, используют для не использования/разрешения временного интервала для передачи данных.
4. Способ по п.2, отличающийся тем, что новая базовая станция выбирает специализированный управляющий канал для мобильной станции, выполняющей передачу обслуживания во временном интервале, когда следующий временной интервал свободен от трафика.
5. Система сотовой связи, содержащая средство для переключения обслуживающей базовой станции в сети сотовой связи с временным разделением каналов, причем базовая станция содержит средство для приема сообщения запроса передачи обслуживания (ДОСТУП К ПЕРЕДАЧЕ ОБСЛУЖИВАНИЯ) во временном интервале управляющего канала (СУК), выделенного этой мобильной станции, отличающаяся тем, что система содержит средство для управления временным интервалом, следующим за временным интервалом специализированного управляющего канала, таким образом, что данные в нем не передаются, когда передается сообщение запроса передачи обслуживания, а в то время, когда передача обслуживания в определенный временной интервал является невозможной, временной интервал, следующий за упомянутым определенным временным интервалом, разрешается для передачи данных.
6. Мобильная станция, содержащая средство для переключения обслуживающей базовой станции в сети сотовой связи с временным разделением каналов, средство для использования расширенного опережения синхронизации при передаче данных между мобильной станцией и базовой станцией и средство для посылки сообщения передачи обслуживания (ДОСТУП К ПЕРЕДАЧЕ ОБСЛУЖИВАНИЯ) на новую базовую станцию, отличающаяся тем, что мобильная станция содержит средство для посылки сообщения передачи обслуживания по управляющему каналу (СУК), выделенному этой мобильной станции, с помощью опережения синхронизации.
РИСУНКИРисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8
