Системы и способы для использования выбираемых продолжительностей фрейма в системе беспроводной связи
Изобретение относится к области телекоммуникации. Система и способ для установки параметров передач данных от мобильной станции к базовой станции в системе беспроводной связи. Один вариант осуществления раскрывает способ, по которому сеть обнаруживает вход или выход мобильной станции из режима мягкой передачи и в ответ изменяет параметр передачи. Параметр передачи может включать в себя продолжительность фрейма, причем, если мобильная станция входит в режим мягкой передачи, то продолжительность фрейма устанавливается с большим значением, а если мобильная станция выходит из режима мягкой передачи, то продолжительность фрейма устанавливается с меньшим значением. Сеть может определить, должна ли мобильная станция входить или выходить из режима мягкой передачи на основании измерения мощности пилот-сигнала (PSMM), и может отослать сообщения о направлении режима мягкой передачи (HDM) к мобильной станции, таким образом заставляя мобильную станцию входить или выходить из режима мягкой передачи и, соответственно, устанавливать параметр передачи. Техническим результатом является увеличение системных характеристик относительно всех базовых станций и соответствующих секторов. 6 н. и 24 з.п. ф-лы, 6 ил.
Настоящая заявка имеет приоритет в соответствии с временной заявкой № 60/448269 "REVERSE LINK DATA COMMUNICATION" от 18 февраля 2003 г., временной заявкой № 60/452790 "METHOD AND APPARATUS FOR A REVERSE LINK COMMUNICATION IN A COMMUNICATION SYSTEM" от 6 марта 2003 г. и временной заявкой № 60/470770 "OUTER-LOOP POWER CONTROL FOR REL. D" от 14 мая 2003 г., поданных в Патентное ведомство США.
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится, в целом, к области телекоммуникации и, более конкретно, к механизмам управления параметрами передачи данных для каналов беспроводной связи на основании преобладающих характеристик передачи каналов.
Уровень техники
Технологии беспроводной связи быстро развиваются, и системы беспроводной связи используются для обеспечения все большей и большей пропускной способности связи, которая является доступной для пользователей. Это действительно так, несмотря на дополнительные технологические препятствия, которые стоят при реализации системы беспроводной связи, по сравнению с системой проводной связи. Например, для того чтобы обеспечить максимальные рабочие характеристики системы, системы беспроводной связи сталкиваются с проблемами, касающимися управления мощностью между базовой станцией и ее мобильными станциями, в то время как в системе проводной связи с этими проблемами не сталкиваются.
Один тип системы беспроводной связи включает в себя сотовую систему с CDMA (Множественным Доступом с Кодовым Разделением Каналов), которая сконфигурирована для поддержки передачи голоса и данных. Эта система может включать в себя множество базовых станций, которые сообщаются с множеством мобильных станций через каналы радиотелефонной связи. (Базовые станции также типично соединяются через сети проводной линии связи с различными другими системами, например, коммутируемой телефонной сети общего пользования.) Каждая базовая станция сообщается с рядом мобильных станций, которые находятся в пределах сектора, соответствующего базовой станции.
Целью системы беспроводной связи обычно является оптимизация работы системы посредством максимизации пропускной способности системы. Эта пропускная способность может включать в себя содействие от каждой из мобильных станций, с которыми сообщается базовая станция. Поскольку базовая станция обычно сообщается с множеством мобильных станций, система просто не может позволить связи между базовой станцией и одной из мобильных станций быть оптимизированной за счет связи с другими мобильными станциями. С другой стороны, система не может обеспечить связь со всеми мобильными станциями, используя самые высокие уровни мощности, скорости, передачи данных и другие параметры передачи, которые являются физически возможными, в связи с тем, что они, вероятно, создавали бы такую большую интерференцию, что небольшое количество, если таковое вообще имеется, данных будут фактически успешно переданы. Поэтому для системы необходимо реализовать управление связью с другими мобильными станциями для обеспечения приемлемого уровня обслуживания каждой из них.
Фактором сложности в управлении связью между базовой станцией и различными мобильными станциями является то, что мобильные станции могут состоять в связи более чем c одной базовой станцией. В то время как мобильная станция, которая расположена в непосредственной близости с первой базовой станцией, создает интерференцию, которая, прежде всего, сказывается на мобильных станциях в том же самом секторе, мобильные станции, которые расположены более далеко от базовой станции, могут создавать интерференцию, которая значительно сказывается на мобильных станциях, расположенных в других секторах. В то время как отдельная базовая станция может обработать первую ситуацию относительно легко, это не имеет никакого значения для мобильных станций, расположенных в других секторах, и поэтому может требовать, чтобы усложненный обратный рейс передачи сигналов обработал вторую ситуацию. Поэтому было бы желательно обеспечить средство для обработки второй ситуации, которое увеличит системные характеристики относительно всех базовых станций и соответствующих секторов.
Раскрытие изобретения
Одна или более проблем, описанных выше, может быть решена посредством различных вариантов осуществления изобретения. В общих чертах, изобретение включает в себя системы и способы для установки параметров для передач данных от мобильной станции к базовой станции в системе беспроводной связи. Один вариант осуществления данного изобретения включает в себя способ определения того, когда состояния являются соответствующими для мобильной станции для состояний входа или выхода из режима мягкой передачи и для установки параметров передачи для мобильной станции на основании следующего: действительно ли мобильная станция находится в режиме мягкой передачи.
Один вариант осуществления данного изобретения включает в себя способ, реализованный в системе беспроводной связи, включающей в себя одну или более базовых станций, соединенных с сетью, и одну или более мобильных станций, которые находятся в связи с базовыми станциями. Способ включает в себя этапы обнаружения входа или выхода мобильной станции из режима мягкой передачи и изменения параметра передачи для мобильной станции в ответ на обнаружение входа или выхода мобильной станции из режима мягкой передачи. В одном варианте осуществления параметр передачи включает в себя размер фрейма, причем если мобильная станция находится в режиме мягкой передачи, то размер фрейма устанавливается как первый размер (например, 10 миллисекунд), и причем если мобильная станция не находится в режиме мягкой передачи, то размер фрейма устанавливается как второй размер (например, 2 миллисекунды). В одном варианте осуществления мобильная станция измеряет значения мощности пилот-сигнала для каждой из одной или более базовых станций и периодически передает сообщения об измерении мощности пилот-сигнала (PSMMs) в сеть через одну из базовых станций. Сеть определяет, входит ли мобильная станция в режим мягкой передачи или выходит из него на основании принятых PSMMs и, в случае необходимости, отсылает сообщение о направленности мягкой передачи (HDM) базовой станции, которая передает HDM к мобильной станции. В ответ на принятое HDM мобильная станция входит или выходит из режима мягкой передачи, как указано сетью, а также, соответственно, устанавливает параметр передачи (например, размер фрейма). Затем мобильная станция передает сообщение о завершении мягкой передачи в сеть после входа или выхода из режима мягкой передачи и установки параметра передачи.
Альтернативный вариант осуществления данного изобретения включает в себя систему беспроводной связи. Система включает в себя сеть, базовую станцию и мобильную станцию, причем мобильная станция сконфигурирована для установки параметра передачи согласно тому, действительно ли мобильная станция находится в режиме мягкой передачи или нет. В одном варианте осуществления параметр передачи включает в себя размер фрейма, и мобильная станция сконфигурирована для установки размера фрейма как первое, большее значение, в случае если мобильная станция находится в режиме мягкой передачи, и установки размера фрейма как второе, меньшее значение, в случае если мобильная станция не находится в режиме мягкой передачи. В одном варианте осуществления мобильная станция сконфигурирована для измерения мощности пилот-сигнала для каждой из одной или более базовых станций и периодической передачи PSMMs в сеть. Сеть в этом варианте осуществления сконфигурирована для идентификации изменения количества базовых станций в активном наборе (набор базовых станций, с которыми сообщается мобильная станция) для мобильной станции (на основании PSMMs) и указания мобильной станции входить или выходить из режима мягкой передачи на основании изменения количества базовых станций в активном наборе. Затем сеть отсылает сообщение о направлении мягкой передачи (HDM) мобильной станции. Мобильная станция сконфигурирована для входа или выхода из режима мягкой передачи для изменения параметра передачи в ответ на принятое HDM и затем для передачи сообщения о завершении мягкой передачи в сеть.
Также возможны многочисленные дополнительные варианты осуществления.
Краткое описание чертежей
Различные аспекты и особенности изобретения раскрываются в соответствии со следующим подробным описанием и со ссылками на сопроводительные чертежи, где:
фиг.1 представляет собой диаграмму, иллюстрирующую типичную структуру базовых станций, соответствующих секторов, которые обслуживают базовые станции, и мобильных станций в системе беспроводной передачи данных, в соответствии с одним вариантом осуществления;
фиг.2 представляет собой диаграмму, иллюстрирующую структуру типичной системы беспроводной связи, в соответствии с одним вариантом осуществления;
фиг.3 представляет собой функциональную блок-схему, иллюстрирующую базовые структурные компоненты беспроводной системы приемопередатчика, в соответствии с одним вариантом осуществления;
фиг.4 представляет собой диаграмму, иллюстрирующую изменения в значениях мощности пилот-сигналов от двух различных базовых станций, как измерено отдельной мобильной станцией, в соответствии с одним вариантом осуществления;
фиг.5 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую способ, реализованный в мобильной станции, в соответствии с одним вариантом осуществления; и
фиг.6 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую способ, реализованный в базовой станции, в соответствии с одним вариантом осуществления.
В то время как изобретение подвержено различным модификациям и альтернативным формам, конкретные варианты осуществления данного изобретения показаны посредством примера на чертежах и сопровождаются подробным описанием. Это должно быть понято, однако чертежи и подробное описание не предназначены для ограничения изобретения описанными здесь конкретными вариантами осуществления.
Осуществление изобретения
Ниже описаны один или более вариантов осуществления изобретения. Должно быть отмечено, что эти и любые другие варианты осуществления, описанные ниже, являются примерными и предназначены для иллюстрирования изобретения, а не для его ограничения.
Как описано здесь, различные варианты осуществления изобретения включают в себя системы и способы для установки параметров для передач данных от мобильной станции к базовой станции в системе беспроводной связи. Один вариант осуществления данного изобретения включает в себя способ для определения того, когда состояния для мобильной станции являются соответствующими состоянию входа в режим мягкой передачи, и для установки параметров передачи для мобильной станции на основании того, действительно ли мобильная станция находится в режиме мягкой передачи или нет.
В одном варианте осуществления способ реализован в системе беспроводной передачи данных, имеющей множество базовых станций и множество мобильных станций. Каждая из мобильных станций может перемещаться по всей географической области, в пределах которой базовые станции обеспечивают оказание услуг связи. При перемещении каждой мобильной станции в пределах этой области может изменяться качество каждой из линий связи между мобильной станцией и различными базовыми станциями. Как правило, когда мобильная станция находится относительно близко к базовой станции, качество соответствующей линии связи хорошее, и в этом случае могут быть установлены параметры передачи по линии связи для поддержки высокой скорости передачи данных (например, может быть использован более короткий период фрейма). По мере приближения мобильной станции к границе сектора, который обслуживает базовая станция, качество линии связи обычно ухудшается, и типично необходимо установить параметры передачи по линии связи для поддержки меньшей скорости передачи данных (для того чтобы обеспечить приемлемую частоту появления (коэффициент) ошибок).
Одной из проблем, связанной с попыткой откорректировать параметры передачи по линии связи в соответствии с качеством связи, является то, что типично необходимо выполнить существенное количество передач сигналов между мобильной станцией и базовой станцией только лишь для того, чтобы иметь достаточно информации для подходящей корректировки параметров передачи. Эти передачи сигналов представляют собой перегрузку, которая уменьшает пропускную способность, доступную для передач данных. Передача сообщений также создает интерференцию, которая может уменьшить пропускную способность других мобильных станций. Различные варианты осуществления данного изобретения могут устранить существенное количество этой перегрузки связи посредством установки параметров передачи на основании состояний, которые, как известно, применяются. Эти состояния известны из используемой в настоящее время информации перегрузки.
В одном варианте осуществления предполагается, что мобильная станция, которая находится в режиме мягкой передачи, находится около границы сектора, обслуживаемого базовой станцией. Поэтому также предполагается, что качество линии связи между мобильной станцией и базовой станцией не достаточно для поддержки высокой скорости передачи данных. Следовательно, всякий раз, когда мобильная станция находится в режиме мягкой передачи (то есть мобильная станция сообщается более чем с одной базовой станцией), размер фрейма (то есть время, за которое передается фрейм данных) устанавливается большим из двух размеров фрейма. Этот больший размер фрейма соответствует более низкой скорости передачи данных, которая требует меньшей мощности для достижения приемлемой частоты появления (коэффициента) ошибок. Когда мобильная станция не находится в режиме мягкой передачи, размер фрейма устанавливается меньшим из этих размеров. В одном варианте осуществления используется размер фрейма равный или 10 миллисекундам (в режиме мягкой передачи), или 2 миллисекундам (не в режиме мягкой передачи).
В одном варианте осуществления размер фрейма установлен как часть процесса передач сообщений направления мягкой передачи. В этом варианте осуществления мобильная станция сообщается, прежде всего, с отдельной базовой станцией. Мобильная станция сконфигурирована для периодического определения мощности пилот-сигналов, которые принимаются не только от главной базовой станции, но и от каждой базовой станции, от которой пилот-сигналы принимаются. Мобильная станция также сконфигурирована для периодической передачи сообщений об измерении мощности пилот-сигнала (PSMMs) главной базовой станции, указывая мощность пилот-сигналов от каждой базовой станции. Информация о мощности пилот-сигнала отсылается коммутационной телефонной станции или другой сети, с которой соединены все базовые станции. Основываясь на информации о мощности пилот-сигнала, определяют, действительно ли мобильная станция должна находиться в режиме мягкой передачи между множеством базовых станций или нет. Затем сообщения отправляют мобильной станции, а в случае необходимости побуждают мобильную станцию войти или выйти из состояния, в котором мобильная станция находится в режиме мягкой передачи. В то время когда мобильная станция принимает одно из этих сообщений, мобильная станция не только входит или выходит из режима мягкой передачи, но также автоматически устанавливает параметры передачи (например, размер фрейма) в соответствующие значения для текущего состояния мобильной станции.
Различные варианты осуществления данного изобретения могут обеспечить множество преимуществ перед предшествующим уровнем техники. Например, в связи с тем, что вариант осуществления, описанный выше, использует механизм режима мягкой передачи, который уже присутствует, он не требует дополнительных передач сообщений для обеспечения требуемой информацией мобильной станции для определения того, должен ли размер фрейма быть установлен большим или меньшим из двух возможных значений. Тем не менее, другие преимущества будут очевидны специалистам в данной области техники изобретения.
На фиг.1 изображена диаграмма, иллюстрирующая множество базовых станций и множество мобильных станций в системе беспроводной передачи данных, в соответствии с одним вариантом осуществления. Фиг.1 изображает три из базовых станций 12 в системе. Также в систему может быть включено гораздо больше базовых станций. Каждая базовая станция 12 имеет соотнесенный сектор 14, который просто является зоной обслуживания, причем мобильные станции в этой области могут обмениваться информацией с базовой станцией. (В то время как сектора на фигуре четко разграничены пунктирными линиями, они не имеют четких границ, но вместо этого имеют более градуированные границы, которые определяются мощностью сигналов, сообщающихся между соответствующими базовой и мобильной станциями в секторе). Мобильные станции 16 показаны рассеянными по всей зоне обслуживания комбинированных секторов.
Должно быть отмечено, что в целях ясности не все базовые станции, сектора и мобильные станции на фигуре идентифицированы соответствующими ссылочными номерами. В тех случаях, когда каждый из этих элементов сети упоминается здесь соответствующим ссылочным номером без символа нижнего регистра (например, "12"), ссылка применима к любому из идентичных элементов. А в случаях, когда элементы упоминаются соответствующим ссылочным номером, сопровождаемым символом нижнего регистра (например, "12a"), ссылка применима к конкретному элементу, обозначенному на фигуре.
На фиг.2 изображена диаграмма, иллюстрирующая структуру типичной системы беспроводной связи. Как изображено на этом чертеже, система 200 включает в себя базовую станцию 210, которая сконфигурирована для сообщения с множеством мобильных станций 220. Например, мобильные станции 220 могут быть сотовыми телефонами, личными информационными системами (электронными записными книжками или «карманными» компьютерами) или иным образом сконфигурированными для беспроводной связи. Должно быть отмечено, что эти устройства фактически не должны быть "мобильными", но просто могли сообщаться с базовой станцией 210 через линию беспроводной связи. Базовая станция 210 передает данные мобильным станциям 220 через соответствующие каналы прямой линии связи (FL), в то время как мобильные станции 220 передают данные базовой станции 210 через соответствующие каналы обратной линии связи (RL).
Должно быть отмечено, что для целей этого раскрытия одинаковые элементы на фигурах могут быть обозначены одинаковыми ссылочными номерами, сопровождаемыми символом нижнего регистра, например 220a, 220b и так далее. Элементы могут быть все вместе упомянуты здесь просто ссылочным номером.
Базовая станция 210 также соединена с коммутационной телефонной станцией 230 через линию проводной связи. Линия для коммутационной телефонной станции 230 позволяет базовой станции 210 сообщаться с различными другими системными компонентами, типа сервера 240 данных, коммутируемой телефонной сети 250 общего пользования или Интернета 260. Должно быть отмечено, что мобильные станции и системные компоненты на этой фигуре являются типичными, и другие системы могут включать в себя другие типы и другие комбинации устройств.
В то время как практически конкретные дизайны базовой станции 210 и мобильных станций 220 могут значительно различаться, каждый служит в качестве беспроводного приемопередатчика для сообщения по прямой и обратной линиям связи. Поэтому базовая станция 210 и мобильные станции 220 имеют одну и ту же общую структуру. Эта структура иллюстрирована на фиг.3.
На фиг.3 изображена функциональная блок-схема, иллюстрирующая базовые структурные компоненты беспроводной системы приемопередатчика, в соответствии с одним вариантом осуществления. Как изображено на этой фигуре, система включает в себя подсистему 322 передачи и подсистему 324 приема, каждая из которых соединена с антенной 326. Подсистема 322 передачи и подсистема 324 приема может совместно быть названа как подсистема приемопередатчика. Подсистема 322 передачи и подсистема 324 приема получают доступ к прямой и обратной линиям связи посредством антенны 326. Подсистема 322 передачи и подсистема 324 приема также соединены с процессором 323, который сконфигурирован для управления подсистемами приема и передачи 322 и 324. Память 330 соединена с процессором 328 для обеспечения рабочей области и локального запоминающего устройства для процессора. Источник 332 данных соединен с процессором 328 для обеспечения данных, передаваемых системой. Источник 332 данных может, например, включать в себя микрофон или вход от сетевого устройства. Данные обрабатываются процессором 328 и затем передаются на подсистему 322 передачи, которая передает данные через антенну 326. Данные, принятые подсистемой 324 приема через антенну 326, передаются процессору 328 для обработки, а затем информационному выходу 334 для представления пользователю. Информационный выход 334 может включать в себя такие устройства, как динамик (спикер), устройство отображения или выход на сетевое устройство.
Рассматривая структуру фиг.3, как реализовано в мобильной станции, компоненты системы могут рассматриваться в качестве подсистемы приемопередатчика, соединенной с подсистемой обработки, причем подсистема приемопередатчика отвечает за прием и передачу данных по беспроводному каналу, а подсистема обработки отвечает за подготовку и обеспечение данными подсистему приемопередатчика для приема, передачи и обработки данных, принятых от подсистемы приемопередатчика. Подсистема приемопередатчика может быть рассмотрена как включающая в себя подсистему 322 передачи, подсистему 324 приема и антенну 326. Подсистема обработки может быть рассмотрена как включающая в себя процессор 328, память 330, источник данных 332 и информационный выход 334.
Подсистемы приемопередатчика базовой станции и мобильной станции предоставляют им возможность сообщаться через линию беспроводной связи. Эта линия беспроводной связи может включать в себя множество каналов прямой линии связи, которые используются для передачи данных от базовой станции к мобильной станции, так же как множество каналов обратной линии связи, которые используются для передачи данных от мобильной станции к базовой станции.
Качество линии беспроводной связи между базовой станцией и мобильной станцией может зависеть от множества факторов, многие из которых постоянно изменяются. Например, качество линии связи может изменяться с атмосферными условиями, географическими особенностями, препятствиями (помехами), расстоянием между базовой станцией и мобильной станцией и так далее. Каждый из этих факторов может стать причиной изменения качества линии связи, такие как изменение позиции мобильной станции, иногда повышая качество линии связи, а иногда ухудшая его. Типично необходимо принять во внимание то, что для мобильной станции итоговое качество линии связи зависит от определения параметров, которые будут использоваться для передачи данных от мобильной станции к базовой станции для достижения приемлемой частоты (коэффициента) ошибок для данных, передающихся по линии связи.
Упомянутые выше факторы и их влияние на линию связи в целом очень трудно предсказать или предупредить. Поэтому типично необходимо непосредственно определить качество линии связи, а затем установить параметры передачи мобильной станции в соответствии с качеством линии связи. Это может затребовать некоторых дополнительных передач сообщений от и к между мобильной станцией и базовой станцией. Таким образом, некоторые из ресурсов системы (например, мощность мобильной станции и пропускная способность линии связи) должны использоваться предпочтительно для служебных сигналов, а не для передачи данных.
В то время как в целом трудно, если не невозможно, предупредить изменения в факторах, которые затрагивают качество линии связи, и установить параметры передачи соответственно, некоторые обобщения могут быть сделаны относительно некоторых из факторов. Например, относительно расстояния между базовой станцией и мобильной станцией может предполагаться, что при увеличении расстояния между базовой станцией и мобильными станциями качество линии связи ухудшится (так как принятая мощность передающегося сигнала типично уменьшается с расстоянием). Поэтому может быть разумно предположить то, что, когда мобильная станция находится вблизи базовой станции, тогда линия связи будет способна поддержать более высокую пропускную способность, чем когда мобильная станция находится далеко от базовой станции. Как практический вопрос это означает, что мобильная станция может использовать более короткую длину фрейма (продолжительность) или более высокую скорость передачи данных для передачи данных к базовой станции. Когда мобильная станция находится вблизи базовой станции, также менее вероятно, что передача данных на более высокой скорости (и на соответствующем более высоком уровне мощности) создает интерференцию, которая значительно сказывается на связи между мобильными станциями и другими базовыми станциями. С другой стороны, когда мобильная станция находится далеко от базовой станции, может стать необходимым использование большего фрейма для достижения приемлемой частоты (коэффициента) ошибок и для минимизации интерференции с мобильными станциями в других секторах.
Поэтому область в пределах сектора базовой станции может быть разделена на участки, где в "близком" участке линия связи способна поддерживать более высокий уровень пропускной способности и в "далеком" участке, где линия связи способна поддерживать более низкий уровень пропускной способности. Следовательно, когда мобильная станция находится в "близком" участке, параметры для передачи данных от мобильной станции к базовой станции могут быть установлены в соответствии с более высоким уровнем пропускной способности. Когда мобильная станция находится в "далеком" участке, параметры передачи могут быть установлены в соответствии с более низким уровнем пропускной способности.
Например, в одном варианте осуществления мобильная станция может использовать или размер фрейма, равный 10 миллисекундам, или размер фрейма, равный 2 миллисекундам. Когда используется размер фрейма, равный 10 миллисекундам, то фрейм данных передается с продолжительностью фрейма, равной 10 миллисекундам. Когда используется размер фрейма, равный 2 миллисекундам, тогда то же самое количество данных передано с продолжительностью, равной 2 миллисекундам. Поэтому данные, переданные в 2-миллисекундном фрейме, должны быть переданы на скорости передачи данных, которая в пять раз меньше, чем скорость передачи данных, используемая с 10-миллисекундным фреймом. Эта более высокая скорость передачи данных соответствует более высокому уровню мощности. Поэтому в этом варианте осуществления мобильная станция сконфигурирована для использования размера фрейма, равного 2 миллисекундам, в случае, когда мобильная станция находится в "близком" участке сектора, и для использования размера фрейма, равного 10 миллисекундам, в случае, когда мобильная станция находится в "далеком" участке.
В предпочтительном варианте осуществления выбор соответствующего размера фрейма для передач данных от мобильной станции выполняется вместе с процессом выполнения режима мягкой передачи. Как описано выше, мобильные станции могут состоять в связи больше, чем с одной базовой станцией. Хотя мобильная станция соединяется прежде всего с одной из базовых станций, мобильная станция может начать соединяться (например, перехватывая) с другими базовым станциями в подготовке к возможности того, что качество линии связи к первой базовой станции может ухудшиться до значения, с которым мобильная станция должна сообщаться прежде всего с другой из базовых станций. Когда мобильная станция сообщается с множеством базовых станций, то мобильная станция находится в режиме мягкой передачи.
Это может быть иллюстрировано посредством диаграммы на фиг.4. Эта фигура иллюстрирует изменения значений мощности пилот-сигналов от двух различных базовых станций, как измерено отдельной мобильной станцией. На этой фигуре кривая 410 представляет мощность пилот-сигнала от первой базовой станции как функцию времени. Кривая 420 представляет мощность пилот-сигнала от второй базовой станции. Линия 430 указывает пороговую мощность пилот-сигнала. Когда мощность пилот-сигнала базовой станции больше, чем пороговый уровень, линия связи к этой базовой станции достаточно сильна для базовой станции, чтобы стать частью активного набора (набор базовых станций, с которыми может сообщаться мобильная станция). Таким образом, до времени t0 только одна из базовых станций (первая базовая станция) находится выше пороговой величины. Мощность пилот-сигнала от второй базовой станции находится ниже пороговой величины в это время, но она увеличивается. Во время t0 пилот-сигнал второй базовой станции достигает порогового уровня. Поэтому мобильная станция может находиться в режиме мягкой передачи с двумя базовыми станциями после времени t0 до снижения значений мощности пилот-сигналов одной из базовых станций ниже порогового уровня.
Должно быть отмечено что, в то время как вышеуказанный пример описывает взаимодействие мобильной станции только с двумя базовыми станциями, может быть вовлечено гораздо больше базовых станций. Мобильная станция контролирует значения мощности пилот-сигнала каждой из базовых станций, от которых принимается пилот-сигнал. Базовую станцию, значение мощности пилот-сигнала которой находится выше порогового уровня, типично включают в активный набор для мобильной станции.
Значимостью режима мягкой передачи относительно различных вариантов осуществления данного изобретения является то, что, в сущности говоря, режим мягкой передачи имеет место быть в то время, когда мобильная станция находится в "далеком" участке сектора, который обслуживает первая базовая станция. Другими словами, потому что сектора, обслуживаемые другими базовыми станциями, частично перекрывают на границах секторов, находящихся далеко от соответствующих базовых станций (см. фиг.1), мобильная станция, которая находится в режиме мягкой передачи, будет около границы сектора, который, в целом, совпадает с "далеким" участком сектора.
Как показано на фиг.1, мобильная станция 16a является примером мобильной станции, которая не находится в режиме мягкой передачи. Мобильную станцию 16a обслуживает базовая станция 12a. Мобильная станция 16a находится достаточно далеко от базовых станций 12b и 12c, и мощность сигнала от каждой из этих базовых станций будет низкой, и мобильной станции 16a не будет предписано сообщаться с любой из этих базовых станций. Мобильная станция 16b, с другой стороны, является примером мобильной станции, которая наиболее вероятно находится в режиме мягкой передачи. В то время как мобильную станцию 16b может все еще обслуживать, прежде всего, базовая станция 12a, находящаяся достаточно близко к базовой станции 12b, то может быть предписано сообщаться с обеими из этих базовых станций (то есть 12a и 12b).
В одном варианте осуществления механизм режима мягкой передачи для мобильной станции включает в себя контроль пилот-сигналов от различных базовых станций и предписание мобильной станции, входить или выходить из состояния режима мягкой передачи в зависимости от различных значений мощности пилот-сигналов. Затем, когда мобильной станции предписано входить или выходить из состояния режима мягкой передачи, мобильная станция не только входит или выходит из режима мягкой передачи, но также и устанавливает параметры для передач к базовой станции на основании того, действительно ли мобильная станция находится в режиме мягкой передачи или нет.
На фиг.5 изображена блок-схема, иллюстрирующая способ, реализованный в мобильной станции, в соответствии с одним вариантом осуществления данного изобретения. Как изображено на этой фигуре, мобильная станция измеряет мощность пилот-сигналов, принимаемых от различных базовых станций (блок 510), и периодически отсылает сообщения об измерении мощности пилот-сигнала (PSMMs) сети (блок 520). Как будет описано более подробно ниже, мобильная станция может принимать сообщения о направлении мягкой передачи (HDM) от сети (блок 530). HDM может предписать мобильной станции войти в режим мягкой передачи или выйти из него. Поэтому мобильная станция входит или выходит из режима мягкой передачи как предписано HDM (блок 540). Также мобильная станция устанавливает параметры передачи на основании того, предписано ли мобильной станции посредством HDM войти или выйти из режима мягкой передачи (блок 550). Когда мобильная станция закончила вход или выход из режима мягкой передачи и установила соответствующие параметры передачи, она передает сообщение завершения мягкой передачи (HCM) назад в сеть (блок 560).
На фиг.6 изображена блок-схема, иллюстрирующая способ, реализованный в базовой станции, в соответствии с одним вариантом осуществления данного изобретения. Как показано на фигуре, сеть сначала принимает один из PSMMs (блок 610). Если мобильная станция предварительно была в режиме мягкой передачи (блок 620), тогда сеть проверяет информацию об измерении мощности пилот-сигнала в PSMM и определяет, только ли одна базовая станция присутствует, для которой соответствующая мощность пилот-сигнала остается выше порогового уровня (блок 630). Если присутствует множество базовых станций, для которых соответствующие значения мощности пилот-сигналов являются выше пороговой величины, в этом случае мобильная станция должна остаться в режиме мягкой передачи, таким образом сетью не предпринимается никаких действий. Если присутствует только одна базовая станция, для которой соответствующая мощность сигнала является выше пороговой величины, в этом случае мобильная станция больше не должна оставаться в режиме мягкой передачи, поэтому сеть отсылает HDM мобильной станции, предписывающее мобильной станции выйти из режима мягкой передачи (блок 640).
Если мобильная станция предварительно не была в режиме мягкой передачи (блок 620), тогда сеть проверяет информацию об измерении мощности пилот-сигнала в PSMM и определяет, присутствует ли множество базовых станций, для которых соответствующие значения мощности пилот-сигналов выше порогового уровня (блок 650). Если присутствует только одна базовая станция, для которой соответствующая мощность пилот-сигнала является выше пороговой величины, в этом случае мобильная станция должна оставаться вне режима мягкой передачи, таким образом сетью не предпринимается никаких действий. Если присутствует множество базовых станций, для которых соответствующие значения мощности пилот-сигналов являются выше пороговой величины, в этом случае мобильная станция должна перейти в режим мягкой передачи, поэтому сеть отсылает HDM мобильной станции, предписывающее мобильной станции войти в режим мягкой передачи (блок 660).
Должно быть отмечено, что использование порогового уровня мощности пилот-сигнала, как описано выше, для определения того, действительно ли различные базовые станции должны быть в активном наборе мобильной станции или нет, является примерным. Пороговая величина может быть установлена на постоянном уровне, или он может изменяться в зависимости от конкретных обстоятельств, которые возникают в конкретное время. Например, пороговая величина может быть установлена на уровне, который является меньше, чем уровень самого сильного пилот-сигнала. Альтернативно, пороговая величина может включать в себя ряд пороговых состояний. Например, может быть абсолютная пороговая величина, ниже которой никакая базовая станция не может находиться в активном наборе, и переменная пороговая величина, которая может быть установлена на уровне, который позволяет не больше чем предопределенному количеству базовых станций находиться в активном наборе. Также возможны и многие другие вариации.
Варианты осуществления, описанные выше, используют существующий механизм для установки параметров для передачи данных от мобильной станции к базовой станции. В частности, состояние режима мягкой передачи используется для установки размера фрейма для передач от мобильной станции к базовой станции. Использование этого механизма делает доступным управление размером фрейма на основании приблизительной оценки местоположения мобильной станции (например, около границы сектора, где типично происходит режим мягкой передачи), без добавления служебных сигналов из явного сообщения о местоположении мобильной станции. В других вариантах осуществления, используя эти механизмы, может быть возможно использование других существующих механизмов и управление другими параметрами передачи.
Должно быть отмечено, что в вариантах осуществления, описанных выше, можно обменяться этапами способа, не отступая от сущности изобретения. Этапы способа, описанного выше, могут быть осуществлены в аппаратных средствах, программных средствах, программно-аппаратных средствах или в любых таких комбинациях. Этапы способа могут включать в себя команды (инструкции), сконфигурированные для побуждения процессора для выполнения соответствующего способа, и команды могут быть осуществлены в носителе, читаемом процессором данных, типа оперативного запоминающего устройства (RAM), постоянного запоминающего устройства (ROM), флэш-памяти, стираемого программируемого постоянного запоминающего устройства (EPROM), электрически стираемого программируемого постоянного запоминающего устройства (EEPROM), регистров, жестких дисков, съемных дисков, приводов CD-ROM или любого другого носителя данных, известного в данной области техники. Носитель данных может являться неотъемлемой частью процессора или может быть внешним.
В то время как в некоторых из изложенных выше вариантов сделана ссылка на сигналы, параметры и процедуры, связанные с конкретными стандартами (например, CDMA2000), изобретение не ограничивается вариантами осуществления, которые соответствуют этим стандартам. Специалистам в данной области техники будет понятно, что обобщенные изложенные выше варианты применимы к системам и способам, которые соответствуют другим стандартам, и что такие альтернативные варианты осуществления находятся в рамках изобретения.
Также специалистам в данной области техники будет понятно, что информация и сигналы, описанные выше, могут быть представлены, используя любое разнообразие других технологий и методик. Например, данные, инструкции, команды, биты, символы, чипы и различная другая информация и сигналы могут быть представлены электрическими напряжениями, потоками, электромагнитными волнами, магнитными полями, оптическими полями или подобным.
Специалистам в данной области техники также будет понятно, что различные логические или функциональные блоки, модули, схемы, компоненты, этапы алгоритма и т.п., которые описаны в связи с предшествующими вариантами осуществления, могут быть реализованы как аппаратные средства, программные средства, программно-аппаратные средства или их комбинация. Далее, каждый из этих логических или функциональных блоков и т.д. может быть самостоятельно реализован в разнообразии различных конфигураций. Например, один или более логических или функциональных блоков могут быть реализованы или выполнены с процессором данных, который может включать в себя универсальный процессор, микропроцессор, микроконтроллер, конечный автомат, цифровой процессор сигналов (DSP), специализированную интегральную схему (ASIC), программируемую пользователем вентильную матрицу (FPGA) или другие программируемые логические устройства, дискретные схемы или транзисторные логические схемы, дискретные компоненты аппаратных средств или любую из их комбинаций.
Различные аспекты и особенности данного изобретения были описаны выше относительно конкретных вариантов осуществления. Как используется здесь, термины «включает в себя», «включающий в себя» или любые другие разновидности этого термина предназначены для того, чтобы интерпретироваться как нераздельные, включая элементы или ограничения, которые следуют за теми терминами. Соответственно, система, способ или другой вариант осуществления, который включает в себя ряд элементов, не ограничен только этими элементами и может включать в себя другие элементы, явно не перечисленные или свойственные требуемому варианту осуществления.
В то время как данное изобретение было описано со ссылкой на конкретные варианты осуществления, должно быть понятно, что эти варианты осуществления являются иллюстративными и что возможны другие варианты осуществления. Возможно множество изменений, модификаций, добавлений и усовершенствований к описанным выше вариантам осуществления. Это подразумевает, что эти изменения, модификации, добавления и усовершенствования находятся в объеме изобретения, как подробно описано в прилагаемой формуле изобретения.
1. Система беспроводной связи, содержащая:
сеть;
первую базовую станцию, соединенную с сетью; и
мобильную станцию, соединенную с базовой станцией через линию беспроводной связи;
причем сеть сконфигурирована побуждать мобильную станцию для входа или выхода из состояния режима мягкой передачи на основании принятых сообщений об измерении мощности пилот-сигнала (сообщения PSMM); и
причем мобильная станция сконфигурирована изменять параметр передачи в ответ на указание сети входить или выходить мобильной станции из режима мягкой передачи, причем параметр передачи включает в себя размер фрейма, при этом, если мобильная станция побуждена на вход в режим мягкой передачи, то размер фрейма устанавливается как первый размер, и, если мобильная станция побуждена на выход из режима мягкой передачи, то размер фрейма устанавливается как второй размер.
2. Система беспроводной связи по п.1, в которой первый размер больше второго размера.
3. Система беспроводной связи по п.2, в которой первый размер равен 10 мс, а второй размер равен 2 мс.
4. Система беспроводной связи по п.1, в которой мобильная станция сконфигурирована для измерения мощности пилот-сигнала для каждой из одной или более базовых станций, причем одна или более базовых станций включают в себя первую базовую станцию и периодическую передачу одного или более сообщений об измерении мощности пилот-сигнала в сеть.
5. Система беспроводной связи по п.4, в которой сеть сконфигурирована для идентификации изменения количества базовых станций в активном наборе для мобильной станции на основании сообщений об измерении мощности пилот-сигнала и для побуждения мобильной станции для входа или выхода из режима мягкой передачи на основании изменения количества базовых станций в активном наборе.
6. Система беспроводной связи по п.5, в которой сеть сконфигурирована для побуждения мобильной станции для входа или выхода из режима мягкой передачи посредством отсылки сообщения о направлении мягкой передачи (HDM) мобильной станции.
7. Система беспроводной связи по п.6, в которой мобильная станция сконфигурирована для изменения параметра передачи в ответ на принятое HDM от сети.
8. Система беспроводной связи по п.7, в которой мобильная станция сконфигурирована для передачи сообщения о завершении мягкой передачи в сеть после приема HDM.
9. Мобильная станция, сконфигурированная для работы в системе беспроводной связи, содержащая:
подсистему обработки и подсистему приемопередатчика;
при этом подсистема обработки включает в себя процессор, память, источник данных и информационный выход, и сконфигурирована для установки параметра передачи для подсистемы приемопередатчика в ответ на обнаружение того, что мобильная станция входит или выходит из режима мягкой передачи;
при этом подсистема приемопередатчика включает в себя подсистему передачи и подсистему приема, память соединена с процессором для обеспечения рабочей области и локального запоминающего устройства для процессора, источник данных соединен с процессором для обеспечения данных, передаваемых системой, данные обрабатываются процессором и затем передаются на подсистему передачи, а данные, принятые подсистемой приема через антенну, передаются процессору для обработки.
10. Мобильная станция по п.9, в которой подсистема обработки сконфигурирована для обнаружения того, входит или выходит мобильная станция из режима мягкой передачи на основании принятого сообщения направления мягкой передачи (HDM).
11. Мобильная станция по п.10, в которой подсистема обработки сконфигурирована для установки параметра передачи в первое значение, если HDM побуждает мобильную станцию на вход в режим мягкой передачи, и установки параметра передачи во второе значение, если HDM побуждает мобильную станцию на выход из режима мягкой передачи.
12. Мобильная станция по п.11, в которой параметр передачи включает в себя размер фрейма.
13. Мобильная станция по п.12, в которой первый размер больше второго размера.
14. Мобильная станция по п.13, в которой первый размер равен 10 мс, а второй размер равен 2 мс.
15. Мобильная станция по п.10, которая также обеспечивает измерение мощности пилот-сигнала для каждой из одной или более базовых станций и периодические передачи одного или более сообщений об измерении мощности пилот-сигнала в сеть, соединенную с базовыми станциями.
16. Мобильная станция по п.15, которая также обеспечивает передачу сообщения о завершении мягкой передачи в сеть после приема HDM.
17. Способ обнаружения режима мягкой передачи для мобильной станции в системе беспроводной связи, заключающийся в том, что:
обнаруживают мобильную станцию, входящую или выходящую из режима мягкой передачи, путем идентификации изменения количества базовых станций в активном наборе для мобильной станции на основании принятых сообщений об измерении мощности пилот-сигнала (сообщения PSMM); и
изменяют параметр передачи для мобильной станции в ответ на обнаружение мобильной станции, входящей или выходящей из режима мягкой передачи, при этом параметр передачи включает в себя размер фрейма, причем, если мобильная станция обнаружена входящей в режим мягкой передачи, то размер фрейма устанавливают равным первому размеру и, если мобильная станция обнаружена выходящей из режима мягкой передачи, то размер фрейма устанавливают равным второму размеру.
18. Способ по п.17, в котором первый размер больше, чем второй размер.
19. Способ по п.20, в котором первый размер равен 10 мс, а второй размер равен 2 мс.
20. Способ по п.17, по которому мобильная станция измеряет мощность пилот-сигнала для каждой из одной или более базовых станций и периодически передает одно или более сообщений об измерении мощности пилот-сигнала в сеть.
21. Способ по п.17, который также содержит отсылку сообщения о направлении мягкой передачи (HDM) от сети к мобильной станции в ответ на обнаружение изменения количества базовых станций в активном наборе.
22. Способ по п.21, в котором изменяют параметр передачи для мобильной станции в ответ на прием HDM от сети.
23. Способ по п.22, который также содержит передачу сообщения о завершении мягкой передачи от мобильной станции в сеть после приема HDM.
24. Способ обнаружения режима мягкой передачи для мобильной станции, заключающийся в том, что:
обнаруживают, что мобильная станция входит или выходит из режима мягкой передачи путем приема сообщения о направлении мягкой передачи (HDM) от сети; и
изменяют параметр передачи для мобильной станции, при этом параметр передачи включает в себя размер фрейма, и
если мобильная станция входит в режим мягкой передачи, то устанавливают параметр передачи в первое значение; и
если мобильная станция выходит из режима мягкой передачи, то устанавливают параметр передачи во второе значение.
25. Способ по п.24, который также содержит измерение мощности пилот-сигнала для каждой из одной или более базовых станций и периодическую передачу одного или более сообщений об измерении мощности пилот-сигнала к первой из базовых станций.
26. Способ по п.25, который также содержит передачу сообщения о завершении мягкой передачи к первой из базовых станций после приема HDM.
27. Способ по п.24, в котором первое значение больше, чем второе значение.
28. Способ по п.27, в котором первое значение равняется 10 мс, а второе значение равняется 2 мс.
29. Машиночитаемый носитель, содержащий инструкции для исполнения процессором для осуществления способа обнаружения режима мягкой передачи для мобильной станции в системе беспроводной связи по любому из пп.17-23.
30. Машиночитаемый носитель, содержащий инструкции для исполнения процессором для осуществления способа обнаружения режима мягкой передачи для мобильной станции в системе беспроводной связи по любому из пп.24-28.
