ЭФФЕКТИВНАЯ ОПЕРАЦИЯ СПЯЩЕГО РЕЖИМА ДЛЯ СИСТЕМ OFDMA
EFFICIENT OPERATION OF SLEEPING MODE FOR OFDMA SYSTEMS

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Область техники, к которой относится изобретение
Следующее описание относится в целом к системам связи и более конкретно к компонентам сохранения питания, которые облегчают эффективные операции спящего режима в терминале доступа.
Уровень техники
Системы беспроводной связи широко используются для предоставления различных типов связи, таких как голос и/или данные, которые могут быть предоставлены посредством таких систем беспроводной связи. Типичная система беспроводной связи, или сеть, может предоставить доступ многочисленным пользователям к одному или более совместно используемым ресурсам. Например, система может использовать разнообразие методов множественного доступа, таких как частотное мультиплексирование (FDM), временное мультиплексирование (TDM), кодовое мультиплексирование (CDM), мультиплексирование с ортогональным делением частот (OFDM) и другие.
Ортогональный множественный доступ с частотным разделением каналов (OFDMA) является многопользовательской версией популярной схемы цифровой модуляции OFDM. Множественный доступ достигается в системах OFDMA путем присвоения подмножества поднесущих отдельным пользователям. Это позволяет параллельную низкую скорость передачи данных от нескольких пользователей. На основе информации обратной связи, относящейся к условиям канала, может быть достигнуто адаптивное присвоение пользователя поднесущей. Если присвоение выполняется достаточно быстро, это дополнительно улучшает устойчивость OFDM к быстрому замиранию и узкополосным внутриканальным помехам и позволяет достигать еще лучшей эффективности спектральной системы.
Различное число поднесущих может быть присвоено различным пользователям для поддержки дифференцируемого качества обслуживания (QoS), то есть для управления скоростью передачи данных и вероятностью ошибки индивидуально для каждого пользователя. Таким образом, OFDMA напоминает расширенный спектр множественного доступа с кодовым разделением (CDMA), при котором пользователи могут достигнуть различных скоростей передачи данных, присваивая различный фактор распространения кода или различное число кодов распространения каждому пользователю.
OFDMA может также быть рассмотрена как альтернатива объединению OFDM с множественным доступом с временным разделением (TDMA) или статистическим мультиплексированием во временной области, то есть связи в режиме коммутации пакетов. Пользователи с низкой скоростью передачи данных могут отправлять непрерывно с низкой мощностью передачи вместо того, чтобы использовать "импульсную" несущую с высокой мощностью. Также могут быть достигнута постоянная задержка и более короткая задержка. Однако OFDMA может также быть описана как комбинация множественного доступа в частотной области и множественного доступа во временной области, где ресурсы делятся в частотно-временном пространстве и слоты присваиваются вдоль индекса символа OFDM, так же как и индекса поднесущей OFDM.
В дополнение к методам беспроводного доступа, таким как OFDMA, обычные системы беспроводной связи применяют одну или более базовых станций, которые обеспечивают зону покрытия. Типичная базовая станция может передать множественные потоки данных для широковещательной передачи, служб многоадресной передачи и/или одноадресной передачи, причем поток данных может быть потоком данных, которые могут представлять независимый интерес приема для мобильного устройства. Мобильное устройство в зоне покрытия такой базовой станции может применяться для приема одного, более чем одного или всех потоков данных, которые переносит составной поток. Аналогично мобильное устройство может передать данные в базовую станцию или другому мобильному устройству.
В целом, беспроводные системы связи с множественным доступом могут одновременно поддерживать связь для множественных мобильных устройств. Каждое мобильное устройство может связываться с одной или более базовыми станциями посредством передачи по прямым и обратным линиям связи. Прямая линия связи (или нисходящая линия связи) указывает линию связи от базовых станций к мобильным устройствам, и обратная линия связи (или восходящая линия связи) указывает линию связи от мобильных устройств к базовым станциям.
Одной всегда существующей проблемой для мобильных устройств является возможность сохранять питание. Такие устройства обычно работают на питании от батареи, и возможность сохранять питание предоставляет большую выгоду пользователям устройств. Что касается устройств OFDMA, они часто работают в пакетах, называемых операцией спящего режима, где питание сохраняется, и операцией режима пробуждения, в котором устройство связывается с соответствующей базовой станцией. Таким образом, минимизируя время пробуждения, питание может быть сохранено и время работы от батареи может быть увеличено.
Сущность изобретения
Нижеследующее представляет упрощенную сущность изобретения, чтобы предоставить основное понимание некоторых аспектов заявленного изобретения. Эта сущность изобретения не является обширным обзором и не предназначается, чтобы идентифицировать ключевые/критические элементы или формировать объем заявленного изобретения. Собственная цель состоит в том, чтобы представить некоторые понятия в упрощенной форме как вводную часть к более подробному описанию, которое представляется позже.
Предоставляются эффективные системы связи и протоколы, в которых операции демодуляции между беспроводными терминалами и базовыми станциями выполняются без первого выполнения синхронизации на уровне кристалла как в традиционных системах. Чтобы сохранить питание от батареи и увеличить время ожидания вызовов, терминал (AT) доступа имеет операцию спящего режима, в которой он принимает сигналы от базовой станции в течение короткого периода времени (называемого "временем пробуждения") каждые несколько секунд (называемые "периодом спящего цикла"). Время пробуждения должно быть сделано настолько коротким, насколько возможно, чтобы сохранить питание от батареи, в течение времени пробуждения AT обычно ищет пилот-сигналы вхождения в синхронизм (называемые ACQCH) сектора, синхронизируется с этим сектором и затем демодулирует его канал поискового вызова или канал быстрого поискового вызова (QPCH).
В системах OFDMA возможно демодулировать канал, даже если AT не имеет синхронизацию на уровне кристалла. Это происходит, в частности, из устойчивости систем OFDMA к многолучевому распространению. Таким образом, из-за этой устойчивости система и протокол предоставлены при первых попытках AT, демодулировать QPCH во время операций спящего режима без первой синхронизации с ACQCH. AT может использовать самый сильный сектор в предыдущем слоте пробуждения (или некотором другом секторе, считающемся соответствующим) для демодуляции QPCH. Например, вхождение в синхронизм может быть достигнуто параллельно с или после демодуляции QPCH. Если демодуляция QPCH, использующая первый сектор, терпит неудачу, AT может делать попытку демодуляции, используя сильный сектор, наблюдаемый посредством вхождения в синхронизм. Если эта попытка также терпит неудачу, AT может делать попытку декодирования, используя третий сектор, замеченный посредством вхождения в синхронизм, и т.д., пока не достигается подходящая демодуляция.
Для завершения вышесказанного определенные иллюстративные аспекты описываются здесь в связи с последующим описанием и сопутствующими чертежами. Эти аспекты являются показательными, однако несколько из различных способов, в которых могут применяться принципы заявленного объекта изобретения, и заявленный объект изобретения предназначаются, чтобы включать в себя все такие аспекты и их эквиваленты. Другие преимущества и новые признаки могут стать очевидными из последующего подробного описания при рассмотрении совместно с чертежами.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 является высокоуровневой блок-схемой системы, которая предоставляется для иллюстрации эффективных операций спящего режима в среде связи.
Фиг.2 является высокоуровневой структурной схемой процесса
демодуляции спящего режима.
Фиг.3 является схемой связи, которая иллюстрирует аспекты обработки режима бодрствования и спящего режима.
Фиг.4 иллюстрирует процесс демодуляции канала быстрого поискового вызова.
Фиг.5 иллюстрирует временную диаграмму для неудачи декодирования QPCH.
Фиг.6 иллюстрирует структурную схему для обработки неудачи декодирования QPCH.
Фиг.7 и 8 иллюстрируют примерные логические модули для обработки операций спящего режима.
Фиг.9 иллюстрирует примерное устройство связи, которое использует операции спящего режима.
Фиг.10 иллюстрирует примерную систему связи.
Фиг.11 иллюстрирует примерный конечный узел.
Фиг.12 иллюстрирует примерный узел доступа.
Фиг.13 иллюстрирует примерный конечный узел, связывающийся с узлом доступа в качестве примера.
Подробное описание
Предоставлены системы и способы для облегчения сохранения питания в беспроводных мобильных устройствах. В аспекте предоставляется способ связи для беспроводного мобильного устройства. Способ включает в себя выполнение операций спящего режима в устройстве и выполнение операций пробуждения с одной или более базовыми станциями ввиду операций спящего режима в устройстве. Способ также включает в себя демодуляцию канала связи для устройства, во время операций спящего режима в устройстве и до синхронизации с базовыми станциями. Путем демодуляции до синхронизации, операции пробуждения в устройстве смягчаются, таким образом, сохраняя питание устройства.
Кроме того, различные аспекты описываются здесь в связи с терминалом. Терминал может также быть назван системой, пользовательским устройством, абонентским блоком, абонентской станцией, мобильной станцией, мобильным устройством, удаленной станцией, удаленным терминалом, терминалом доступа, пользовательским терминалом, пользовательским агентом или пользовательским оборудованием. Пользовательское устройство может быть сотовым телефоном, беспроводным телефоном, телефоном с протоколом инициирования сеансов (SIP), станцией беспроводной местной линии (WLL), PDA, карманным устройством, имеющим возможность беспроводного соединения, модулем в терминале, картой, которая может быть присоединена или интегрирована в хост-устройство (например, карта PCMCIA) или другим устройством обработки, соединенным с беспроводным модемом.
Кроме того, аспекты заявленного объекта изобретения могут быть реализованы как способ, устройство или предмет изготовления, с использованием стандартного программирования и/или инженерных методик, чтобы произвести программное обеспечение, встроенное микропрограммное обеспечение, аппаратные средства или любую их комбинацию, чтобы управлять компьютером или вычислительными компонентами, чтобы реализовать различные аспекты заявленного объекта изобретения. Термин "предмет изготовления", использующийся в данной заявке, предназначается, чтобы охватить компьютерную программу, доступную с любого считываемого компьютером устройства, носителя или среды. Например, считываемые компьютером носители могут включать в себя, но не ограничиваются магнитными устройствами хранения (например, жесткий диск, гибкий диск, магнитные полосы …), оптическими дисками (например, компакт-диск (CD), цифровой универсальный диск (DVD) …), смарт-картами и устройствами флэш-памяти (например, карта, накопитель, ключевой диск …). Дополнительно следует понимать, что несущая волна может применяться, чтобы перенести считываемые компьютером электронные данные, такие как те, что используются в передаче и приеме голосовой почты или в доступе к сети, такой как сотовая сеть. Конечно, специалисты в данной области техники должны понимать, что к этой конфигурации может быть сделано много модификаций, не отступая от объема или сущности того, что описывается здесь.
Теперь со ссылкой на Фиг.1 система 100 иллюстрирует эффективные операции спящего режима в среде связи. Система включает в себя терминал 110 доступа, который связывается с одной или более базовыми станциями 120. Как показано, предоставляется сигнал 130, чтобы в качестве альтернативы приписывать терминалу 110 доступа становиться активным для операций режима бодрствования терминала или переключаться на операции спящего режима. Хотя сигнал 130 сна/бодрствования показывают как внешний сигнал, следует понимать, что такой сигнал может быть сгенерирован внутренне в терминале 110 доступа.
Спящий режим является режимом, где функциональность (аппаратные средства и/или программное обеспечение) терминала 110 доступа ограничивается или стесняется в работе, чтобы сохранить питание в терминале. Компонент 140 демодуляции и компонент 150 синхронизации предоставляются, чтобы облегчить связь с базовыми станциями 120. В целом, операции демодуляции выполняются до или параллельно с операциями синхронизации, чтобы позволить терминалу 110 доступа оставаться в операции спящего режима в течение более длительных промежутков времени и таким образом сохранять питание от батареи. Один или более каналов (QPCH) 160 быстрого поискового вызова и пилот-сигналы 170 вхождения в синхронизм (ACQCH) обмениваются между терминалом 110 доступа и базовыми станциями 120, чтобы облегчить эффективные операции спящего режима, как будет описано более подробно ниже.
В целом, операции демодуляции между терминалом 110 доступа и базовыми станциями 120 выполняются без первого выполнения синхронизации на уровне кристалла в терминале доступа как с традиционными системами. Чтобы сохранить питание от батареи и увеличить время ожидания вызовов, терминал 110 доступа имеет операцию спящего режима, в которой он принимает сигналы 130 от базовой станции или станций 120 в течение короткого периода времени (называемого "временем пробуждения») каждые несколько секунд (называемых "периодом спящего цикла"). Время пробуждения должно быть сделано настолько коротким, насколько это возможно, чтобы сохранять питание от батареи. В течение времени пробуждения терминал 110 доступа обычно ищет пилот-сигналы 170 вхождения в синхронизм (называемые ACQCH) сектора, синхронизируется с этим сектором и затем демодулирует его канал (QPCH) 160 поискового вызова или быстрого поискового вызова.
В системах OFDMA возможно демодулировать канал, даже если терминал 110 доступа не имеет синхронизацию на уровне кристалла. Это происходит, в частности, из устойчивости систем OFDMA к многолучевому распространению. Таким образом, из-за этой устойчивости, предоставляются система и протокол, в которых терминал 110 доступа вначале пытается демодулировать QPCH 160 во время операций спящего режима без первой синхронизации с ACQCH 170. Терминал 110 доступа может использовать самый сильный сектор в предыдущем слоте пробуждения (или некоторый другой сектор, который он считает соответствующим, например, качество сигнала, мощность сигнала, соображения политики) для демодуляции QPCH 160. Вхождение в синхронизм может быть достигнуто, например, параллельно с или после демодуляции QPCH. Если демодуляция QPCH, использующая первый сектор, терпит неудачу, терминал 110 доступа может делать попытку демодуляции, используя сильный сектор, наблюдаемый посредством вхождения в синхронизм. Если эта попытка также терпит неудачу, терминал 110 доступа может делать попытку декодирования, используя третий сектор, наблюдаемый посредством вхождения в синхронизм и т.д, пока не достигается подходящая демодуляция. По существу, любой протокол, который позволяет демодуляцию QCPH до или параллельно с синхронизацией на уровне кристалла, рассматривают в рамках подчиненного новшества. В другом аспекте QPCH может демодулироваться без демодуляции ACQCH. Например, если AT декодирует QPCH, он может потенциально войти в спящий режим без декодирования ACQCH, поскольку он решает, что временной интервал достаточен.
Отмечается, что 110 терминал доступа или мобильное устройство может быть, например, модулем, таким как SD-карта, сетевая плата, карта беспроводной сети, компьютер (включая в себя лэптопы, ноутбуки, персональные цифровые секретари PDA), мобильные телефоны, смартфоны или любой другой подходящий терминал, который может быть использован, чтобы получить доступ к сети. Терминалы 110 получают доступ к сети посредством компонента доступа (не показан). В одном примере соединение между терминалом 110 и компонентами доступа может быть беспроводным по природе, в котором компоненты доступа могут быть базовой станцией, и мобильное устройство является беспроводным терминалом. Например, терминал 110 и базовые станции 120 могут связываться посредством любого подходящего беспроводного протокола, включающего в себя, но не ограниченного множественным доступом с временным разделением (TDMA), множественным доступом с кодовым разделением (CDMA), множественным доступом с частотным разделением (FDMA), ортогональным мультиплексированием с частотным разделением (OFDM), FLASH OFDM, ортогональным множественным доступом с частотным разделением (OFDMA) или любым другим подходящим протоколом.
Компоненты доступа могут быть узлом доступа, связанным с проводной сетью или беспроводной сетью. С этой целью компоненты доступа могут быть, например, маршрутизатором, коммутатором и т.п. Компонент доступа может включать в себя один или более интерфейсов, например, коммуникационный модуль, для связи с другими сетевыми узлами. Дополнительно компонент доступа может быть базовой станцией 120 (или точкой беспроводного доступа) в сети сотового типа, в которой базовые станции (или точки беспроводного доступа) используются, чтобы обеспечить беспроводные зоны покрытия для множества абонентов. Такие базовые станции 120 (или точки беспроводного доступа) могут быть расположены, чтобы предоставить непрерывные области покрытия одному или более сотовым телефонам и/или другим беспроводным терминалам.
Теперь со ссылкой на Фиг.2 процесс 200 иллюстрирует операции спящего режима и демодуляцию до или параллельно с синхронизацией на уровне кристалла. В то время как в целях простоты объяснения методология (и другие методологии, описанные здесь), показана и описана как ряд действий, следует понимать и признавать, что методология не ограничивается порядком действий, поскольку некоторые действия, в соответствии с одним или более вариантами осуществления, могут произойти в различных порядках и/или одновременно с другими действиями, отличными от показанных и описанных здесь. Например, специалисты в данной области техники будут понимать и признавать, что методология может, в качестве альтернативы, быть представлена как серия взаимосвязанных состояний или событий, таких как в диаграмме состояний. Кроме того, не все иллюстрированные действия могут быть использованы, чтобы реализовать методологию в соответствии с заявленным изобретением.
На этапе 202 начинается процесс 200. На этапе 204 один или более сигналов принимаются терминалом доступа. Такие сигналы могут включать в себя индикаторы спящего режима или пробуждения, один или более пилот-сигналов вхождения в синхронизм (называемых ACQCH), сигнал канала (QPCH) быстрого поискового вызова и другие сигналы для связи между терминалом и базовой станцией. На этапе 206 процесс 200 пытается демодулировать канал, даже если терминал доступа не имеет синхронизацию на уровне кристалла. Как отмечено выше, из-за устойчивости системы предоставляется протокол, где терминал доступа сначала делает попытку демодуляции QPCH во время операций спящего режима без первой синхронизации с ACQCH.
На этапе 208 могут быть применены одно или более правил неудачи демодуляции. Таким образом, терминал доступа может использовать самый сильный сектор в предыдущем слоте пробуждения (или некоторый другой сектор, считающийся соответствующим) для демодуляции QPCH. Как отмечено ранее, вхождение в синхронизм может быть, например, достигнуто параллельно с или после демодуляции QPCH. Если демодуляция QPCH, использующая первый сектор, потерпела неудачу, терминал доступа может делать попытку демодуляции, используя сильный сектор, наблюдаемый посредством вхождения в синхронизм. Если эта попытка также потерпела неудачу, терминал доступа может делать попытку декодирования, используя третий сектор, наблюдаемый посредством вхождения в синхронизм, и т.д, пока не достигается подходящая демодуляция. На этапе 210 принимается решение относительно того, была ли предыдущая попытка демодуляции или попытки успешны. Если попытки не были успешны, процесс переходит обратно к этапу 206, чтобы делать попытку других демодуляций. В другом аспекте, если демодуляция определяется как неудачная на этапе 210, процесс 200 завершается и восстанавливается в более позднее время последующим процессом или событием. Если демодуляция успешна на этапе 210, процесс переходит к этапу 212, на котором выполняется синхронизация на уровне кристалла. После синхронизации процесс заканчивается на этапе 220. Перед продолжением следует отметить, что Фиг.3-6 иллюстрируют примерные аспекты понятий, описанных к настоящему времени. Следует понимать, что системы и протоколы, описанные здесь, не ограничиваются такими примерами.
Теперь со ссылкой на Фиг.3 примерная схема 300 связи иллюстрирует операции режима с выделением квантов времени для обработки спящего режима. В целом, терминал доступа (AT) отслеживает свои страницы и в случае необходимости обновляет свои служебные сообщения и/или входит в системный доступ. Для того чтобы быть более эффективным по питанию, AT может отслеживать канал управления в режиме с выделением квантов времени, в котором схема 300 показывает индекс цикла слота, который, в этом примере, представлен около шестью суперкадрами, причем суперкадры предоставляют различную синхронизацию и пакеты данных между AT и базовыми станциями. Во время операции режима с выделением квантов времени AT обычно отслеживает выбранные суперкадры и спящий режим иначе. Как показано на схеме 300, период пробуждения может включать в себя радиочастотный (RF) прогрев 310, период 320 обработки преамбулы суперкара и период 330 отключения RF. В конце шести суперкадров (или другого назначенного числа) последующий период бодрствования начинается на этапе 340.
Операции поискового вызова могут включать в себя обработку прямого канала (F-QPCH) быстрого поискового вызова и прямого канала (F-DCH) передачи данных. Канал F-QPCH обычно возникает в символах OFDM №1-4 преамбулы суперкадра. В четно пронумерованных суперкадрах есть блок QuickPage. Если блок QuickPage передается в суперкадре номер 'n', тогда полная страница передается в суперкадре номер 'n+1'. У блока QuickPaging может быть, по меньшей мере, две возможных формы:
a) Если указание (ATI) терминала доступа в блоке QuickPage соответствует ReceivedATIList протокола администрирования адресом, протокол MAC преамбулы суперкадра выпускает указание PageReceived.
b) Если LSB QuickPagelD (это извлеченное значение и общедоступные данные протокола состояния незанятости) соответствуют одному из полей QuickPagelD блока QuickPage, тогда протокол MAC преамбулы суперкадра генерирует указание QuickPageReceived и AT тогда считывает свою полную страницу в следующем суперкадре. Как следует понимать, другие сигналы и операции могут использоваться для беспроводной связи.
На Фиг.4 проиллюстрирован процесс 400 демодуляции канала быстрого поискового вызова. Процесс 400 изображается по преамбуле суперкадра. На этапе 404 выборки пилотного канала (PPICH) преамбулы собираются, и на этапе 410 собираются выборки канала (QPCH) быстрого поискового вызова. На этапе 414 выполняется оценка канала PPICH, и на этапе 420 выполняется демодуляция QPCH ввиду оцененного сектора PPICH из этапа 414.
На этапе 424 выполняется контроль (CRC) циклическим избыточным кодом и делается определение относительно того, прошел ли CRC. Если CRC прошел на этапе 424, процесс переходит к этапу 430 для быстрого определения соответствия страницы. Если соответствие не находится, процесс хранит данные и переходит к спящему режиму на этапе 434. Если соответствие находится на этапе 430, процесс переходит к этапу 440 и планирует сон в следующем суперкадре для полной страницы. На этапе 444 процесс считывает полную страницу на физических субкадрах.
Если тест CRC не прошел на этапе 424, описанном выше, процесс переходит к демодуляции QPCH и выполняет ее на основе сортированного списка. Процесс затем переходит к этапу 454, чтобы расположить сортированный список секторов и получить информацию о секторе на этапе 460. Отмечается, что тест тайм-аута выполняется на этапе 464 и принимает ввод от оценки канала PPICH. Если никакой тайм-аут не происходит, процесс переходит к этапу 450. Если есть тайм-аут на этапе 464, сбой QPCH объявляется на этапе 470 и описывается более подробно ниже. В целом, процесс 400 может быть сначала предпринят для обслуживающего сектора. QPCH может быть разработан, чтобы быть декодированным даже при форме волны -5 - -6 дБ. Если есть сбой QPCH, он мог произойти из-за: а) внезапного затухания, когда есть потеря в энергии сектора, b) изменения служебных параметров. Временная шкала и блок-схема последовательности операций способа для сбоя декодирования QPCH показаны на Фиг.5 и 6.
Теперь со ссылкой на Фиг.5 временная диаграмма иллюстрирует обработку для считывания полной страницы после того, как декодирование QPCH терпит неудачу. Как показано, после периода 504 прогрева RF быстрая информация о канале считывается на этапе 510 (начало суперкадра 1), чтобы принять совместно используемую сигнальную информацию канала. Физические кадры считываются на этапе 520 прежде, чем отключение RF начнется на этапе 530.
Переходя к Фиг.6, предоставляется методология 600 для обработки неудачи декодирования QPCH. Переходя к этапу 604, объявляется канал (QPCH) быстрого поискового вызова. На этапе 606 делается определение относительно того, доступен или нет сильный пилот-сигнал. Если нет, системная потеря объявляется на этапе 608 и процесс завершается. Если сильный пилот-сигнал доступен на этапе 606, процесс переходит к этапу 612, на котором принимается решение относительно того, должны или нет служебные сигналы быть собраны. Если нет, процесс завершается или направляется к другим процессам. Если служебные сигналы должны быть собраны на этапе 612, процесс переходит к этапу 620 и планирует терминалом доступа пробуждение для сбора служебного сообщения.
Если решением на этапе 606 является да, процесс 600 считывает полную страницу данных для нового пилот-сигнала на этапе 624. На этапе 630 собираются выборки быстрой информации о канале, и процесс переходит к этапу 634, чтобы демодулировать качественную информацию (QCI) о канале. Также питание 634 является действиями 644 для сбора выборок пилотного канала (PPICH) преамбулы и на этапе 650 для выполнения оценки канала PPICH. После того как демодуляция QCI выполняется на этапе 634, процесс собирает выборки совместно используемого канала (SSCH) сигнализации на этапе 654 и декодирует SSCH на этапе 660.
Теперь со ссылкой на Фиг.7 и 8 вместе предоставлены системы, которые относятся к упорядочиванию последовательности по отношению к терминалу, сетям оператора, узлам доступа и потокам трафика. Системы представляются как серия взаимосвязанных функциональных блоков, которые могут представить функции, реализованные процессором, программным обеспечением, аппаратными средствами, встроенным микропрограммным обеспечением или любой подходящей комбинацией этого.
Теперь со ссылкой на Фиг.7 будет описана система 700, которая облегчает связь от мобильного устройства. Система 700 включает в себя логический модуль 702 для определения операций спящего режима в устройстве и логический модуль 704 для инициирования операций пробуждения в устройстве. Она также включает в себя логический модуль 706 для демодуляции канала связи для устройства во время операций спящего режима в устройстве и до выполнения синхронизации на уровне кристалла.
Теперь со ссылкой на Фиг.8 будет описана система 800, которая облегчает связь от базовой станции. Система 800 включает в себя логический модуль 802 для генерирования сигналов для исполнения операций спящего режима в устройстве и логический модуль 804 для выполнения операций пробуждения с устройством ввиду операций спящего режима в устройстве. Система 800 также включает в себя логический модуль 806 для демодуляции канала быстрого поискового вызова для устройства во время операций спящего режима в устройстве и до синхронизации кристалла в устройстве.
Фиг.9 иллюстрирует устройство 900 связи, которое может быть устройством беспроводной связи, например, таким как беспроводной терминал. Дополнительно или в качестве альтернативы устройство 900 связи может быть резидентом в проводной сети. Устройство 900 связи может включать в себя память 902, которая может сохранять инструкции для переключения между операциями спящего режима и операциями пробуждения в устройстве, инструкции демодулируют канал связи для устройства во время операций спящего режима в устройстве и до синхронизации на уровне кристалла. Дополнительно устройство 900 связи может включать в себя процессор 904, который может исполнять инструкции в памяти 902 и/или инструкции, принятые от другого сетевого устройства, причем инструкции могут относиться к конфигурированию или работе устройства 900 связи или относящегося устройства связи.
Чтобы предоставить дополнительный контекст для одного или более вариантов осуществления, описанных здесь, предоставлена Фиг.10, чтобы проиллюстрировать примерную систему 1000 связи, которая содержит множество узлов, взаимосвязанных линиями связи. Система 1000 может использовать сигналы ортогонального мультиплексирования с частотным разделением (OFDM) для передачи информации по беспроводным линиям связи. Однако другие типы сигналов, например, сигналы множественного доступа с кодовым разделением (CDMA) или сигналы множественного доступа с временным разделением (TDMA) сигналы, также рассматриваются (вместе с сигналами, используемыми в наземных сетях). Узлы в системе 1000 связи обмениваются информацией, используя сигналы, например, сообщения, основанные на протоколах связи, например, протоколе интернета (IP). Линии связи системы 1000 могут быть реализованы, например с использованием проводов, оптических кабелей и/или методов беспроводной связи. Система 1000 включает в себя множество конечных узлов 1002-1012, которые получают доступ к системе 1000 связи посредством множества узлов 1014 1018 доступа. Конечные узлы 1002-1012 могут быть, например, устройствами беспроводной связи или терминалами, и узлы 1014-1018 доступа могут быть, например, маршрутизаторами беспроводного доступа или базовыми станциями. Система 1000 связи также включает в себя много других узлов 1020-1030, которые используются, чтобы обеспечить взаимосвязанность или предоставить определенные услуги или функции.
Система 1000 связи представляет сеть 1060, которая включает в себя узел 1020 управления доступом, узел 1022 поддержки мобильности, узел 1024 управления политикой и узел 1026 сервера приложений, все из которых соединяются с промежуточным сетевым узлом 1028, соответствующим сетевым линиям 1032-1038 связи соответственно. В некоторых вариантах осуществления узел 1022 поддержки мобильности, например, домашний агент мобильного IP и/или сервер передачи контекста, поддерживает мобильность, например, эстафетную передачу, конечных узлов между узлами доступа, например, посредством перенаправления трафика к/от конечным узлам и/или передачи состояния, связанного с конечными узлами между узлами доступа. В некоторых вариантах осуществления узел 1024 управления политикой, например, сервер политики или точка (PDP) решения политики, поддерживает авторизацию политики для служб или сеансов прикладного уровня. В некоторых вариантах осуществления узел 1026 сервера приложений, например, сервер протокола инициирования сеансов, сервер потоковых медиаданных или другой сервер прикладного уровня, поддерживает сигнализацию сеанса для служб, доступных конечным узлам, и/или предоставляет услуги или контент, доступный конечным узлам.
Промежуточный сетевой узел 1028 в сети 1060 предоставляет взаимосвязанность для сетевых узлов, которые являются внешними с точки зрения сети 1060 посредством сетевого линии 1034 связи. Сетевая линия 1034 связи соединяется с промежуточным сетевым узлом 1030, который предоставляет дополнительную связь, чтобы получить доступ к узлам 1014, 1016 и 1018 посредством сетевых линий 1036-1040 связи, соответственно. Каждый узел 1014-1018 доступа изображается как предоставляющий связь к конечным узлам 1002-1012 соответственно посредством соответствующих линий 1042-1052 связи доступа соответственно. В системе 1000 связи каждый узел 1014-1018 доступа изображается как использующий беспроводную технологию, например, линии связи беспроводного доступа, чтобы обеспечить доступ. Однако проводная технология может также быть использована в связи с предоставлением доступа. Зона радиопокрытия, например, соты 1054-1058 связи каждого узла 1014-1018 доступа иллюстрируется как круг, окружающий соответствующий узел доступа.
Фиг.11 предоставляет иллюстрацию примерного конечного узла 1100, например, беспроводного терминала. Конечный узел 1100 является представлением устройства, которое может использоваться в качестве любого из конечных узлов 1002-1012 (Фиг.10). Конечный узел 1100 включает в себя процессор 1102, модуль 1104 интерфейса беспроводной связи, пользовательский интерфейс 1106 ввода/вывода и память 1108, связанные вместе шиной 1110. Соответственно, посредством шины 1110 различные компоненты конечного узла 1100 могут обмениваться информацией, сигналами и данными. Компоненты 1102-1108 конечного узла 1100 могут быть расположены в корпусе 1112.
Модуль 1104 интерфейса беспроводной связи предоставляет механизм, которым внутренние компоненты конечного узла 1100 могут отправить и принять сигналы к внешним устройствам и от них и сетевым узлам, например, узлам доступа. Модуль 1104 интерфейса беспроводной связи включает в себя, например, модуль 1114 приемника с соответствующей приемной антенной 1116 и модуль 1118 передатчика с соответствующей передающей антенной 1120, используемые для того, чтобы связать конечный узел 1100 с другими сетевыми узлами, например, посредством каналов беспроводной связи.
Конечный узел 1100 также включает в себя пользовательское устройство 1122 ввода, например, клавиатуру, и пользовательское устройство 1124 вывода, например, дисплей, которые присоединены к шине 1110 через пользовательский интерфейс 1106 ввода/вывода. Таким образом, пользовательские устройства 1122 и 1124 ввода/вывода могут обмениваться информацией, сигналами и данными с другими компонентами конечного узла 1100 посредством пользовательского интерфейса 1106 ввода/вывода и шины 1110. Пользовательский интерфейс 1106 ввода/вывода и связанные устройства 1122 и 1124 обеспечивают механизмы, которыми пользователь может управлять конечным узлом 1100, чтобы выполнить различные задачи. В частности, пользовательское устройство 1122 ввода и пользовательское устройство 1124 вывода обеспечивают функциональность, которая позволяет пользователю управлять конечным узлом 1100 и приложения, например, модули, программы, подпрограммы и/или функции, которые исполняют в памяти 1108 конечного узла 1100.
Процессор 1102 под управлением различных модулей, например, подпрограмм, включенных в память 1108, управляет работой конечного узла 1100, чтобы выполнять различную сигнализацию и обработку. Модули, включенные в память 1108, исполняются при запуске или вызываются другими модулями. Модули могут обмениваться данными, информацией и сигналами при исполнении. Модули могут также совместно использовать данные и информацию при исполнении. Память 1108 конечного узла 1100 включает в себя модуль 1126 управления сигнализацией, прикладной модуль 1128 и модуль 1130 управления трафиком, которые дополнительно включают в себя информацию 1132 о конфигурации и различные дополнительные модули.
Модуль 1136 планировщика восходящей линии связи управляет обработкой относящейся к планированию передачи, например, порядком и/или временным интервалом, и выделением ресурсов передачи, например, информационной скорости кодирования, слотов времени передачи и/или мощности передачи, для информации о данных, например, сообщений, пакетов и/или кадров, чтобы быть отправленной посредством модуля 1104 интерфейса беспроводной связи, например, от конечного узла 1100 к узлу доступа. Модуль 1136 планировщика восходящей линии связи может запланировать передачи и выделить ресурсы передачи как функцию параметров QoS, связанных с одним или более потоками трафика. В некоторых вариантах осуществления планирование и/или операции выделения ресурсов, выполняемые модулем 1136 планировщика восходящей линии связи, дополнительно являются функциями условий канала и других факторов, например, баланса мощности.
Модуль 1138 PHY/MAC восходящей линии связи управляет физическим (PHY) уровнем и обработкой уровня управлением доступом к среде (MAC), относящейся к отправке информации о данных, например, сообщений, пакетов и/или кадров, посредством модуля 1104 интерфейса беспроводной связи, например, от конечного узла 1100 к узлу доступа. Модуль 1140 LLC (ARQ) восходящей линии связи управляет обработкой уровня управления логическим каналом (LLC), относящейся к отправке информации о данных, например, сообщений, пакетов и/или кадров, через модуль 1104 интерфейса беспроводной связи, например, от конечного узла 1100 к узлу доступа. Модуль 1140 LLC (ARQ) восходящей линии связи включает в себя обработку, связанную с возможностями автоматического запроса на повторение (ARQ), например, повторной передачей потерянных пакетов или кадров.
Модуль 1142 администрирования очереди восходящей линии связи поддерживает информацию и управляет обработкой, относящейся к хранению информации о данных, которая будет отправлена посредством модуля 1104 интерфейса беспроводной связи, например, от конечного узла 1100 к узлу доступа. Модуль 1144 классификации восходящей линии связи, управляет обработкой относящейся к идентификации информации о данных как принадлежащий определенным потокам трафика до отправки посредством модуля 1104 интерфейса беспроводной связи, например, от конечного узла 1100 к узлу доступа. Модуль 1146 PHY/MAC нисходящей линии связи управляет уровнем PHY и обработкой уровня MAC, относящейся к приему информации о данных посредством модуля 1104 интерфейса беспроводной связи. Модуль 1148 LLC (ARQ) нисходящей линии связи управляет обработкой уровня LLC, относящейся к приему информации о данных посредством модуля 1104 интерфейса беспроводной связи.
Фиг.12 предоставляет подробную иллюстрацию примерного узла 1200 доступа, реализованного в соответствии с настоящим изобретением. Узел 1200 доступа является подробным представлением устройства, которое может использоваться в качестве любого одного из узлов 1014-1018 доступа, изображенных на Фиг.10. В варианте осуществления с Фиг.12 узел 1200 доступа включает в себя процессор 1202, память 1204, модуль 1206 сетевого/межсетевого интерфейса и модуль 1208 интерфейса беспроводной связи, связанный вместе шиной 1210. Соответственно, посредством шины 1210 различные компоненты узла 1200 доступа могут обмениваться информацией, сигналами и данными. Компоненты 1202-1210 из узла 1200 доступа располагаются в корпусе 1212.
Модуль 1206 сетевого/межсетевого интерфейса предоставляет механизм, которым внутренние компоненты узла доступа 1200 могут отправить и принять сигналы к внешним устройствам и от них к сетевым узлам. Модуль 1206 сетевого/межсетевого интерфейса включает в себя модуль 1214 приемника и модуль 1216 передатчика, используемый для того, чтобы связать узел 1200 с другими сетевыми узлами, например, через медные провода или волоконно-оптические линии связи. Модуль 1208 интерфейса беспроводной связи также предоставляет механизм, которым внутренние компоненты узла 1200 доступа могут отправить и принять сигналы к внешним устройствам и от них к сетевым узлам, например, конечным узлам. Модуль 1208 интерфейса беспроводной связи включает в себя, например, модуль 1218 приемника с соответствующей приемной антенной 1220 и модуль 1222 передатчика с соответствующей передающей антенной 1224. Модуль 1208 интерфейса беспроводной связи используется для того, чтобы связать узел доступа 1200 с другими узлами, например, посредством каналов беспроводной связи.
Процессор 1202 под управлением различных модулей, например, подпрограмм, включенных в память 1204, управляет работой узла 1200 доступа, чтобы выполнять различную сигнализацию и обработку. Модули, включенные в память 1204, исполняются при запуске или вызываются другими модулями. Модули могут обмениваться данными, информацией и сигналами при исполнении. Модули могут также совместно использовать данные и информацию при исполнении. В варианте осуществления с Фиг.12 память 1204 узла 1200 доступа включает в себя модуль 1226 управления сигнализацией и модуль 1228 управления трафиком, который дополнительно включает в себя информацию 1230 о конфигурации и различные дополнительные модули 1232-1254.
Фиг.13 иллюстрирует примерную сигнализацию и потоки трафика между различными модулями, включенными в примерный конечный узел 1100 и примерный узел 1200 доступа. Конечный узел 1100 с Фиг.13 и узел 1200 доступа с Фиг.13 являются упрощенными представлениями конечного узла 1100 с Фиг.11 и узла 1200 доступа с Фиг.12 соответственно. Пример с Фиг.13 показывает прикладной модуль 1128, отправляющий и принимающий информации о данных, например, потоки трафика, содержащие последовательность сообщений, пакетов или кадров. В контексте примерной системы с Фиг.10 конечный узел 1100 с Фиг.13 может быть любым одним из конечных узлов 1002-1012, изображенных на Фиг.10, и прикладной модуль 1128, включенный в конечный узел 1100 с Фиг.13, может обмениваться информацией о данных с другим узлом в системе, например, другим конечным узлом 1002-1012 или узлом 1026 сервера приложений, как изображено на Фиг.10. На Фиг.13 и в последующем описании узел, с которым конечный узел 1100 с Фиг.13 обменивается информацией о данных, упоминается как соответствующий узел.
Информация о данных, например, потоки трафика, содержащие последовательность сообщений, пакетов или кадров, отправленных от прикладного модуля 1128 в конечном узле 1100 к соответствующему узлу, показан последовательностью стрелок 1302-1308, чтобы переходить через последовательность модулей 1138-1144, включенных в конечный узел 1100 для обработки, после которой информация о данных отправляется от конечного узла 1100 к узлу 1200 доступа, например, посредством модуля 1104 интерфейса беспроводной связи. Следующий прием узлом 1200 доступа, например, посредством модуля 1104 интерфейса беспроводной связи, информации о данных, например, потоков трафика, содержащих последовательность сообщений, пакетов или кадров, отправленных от прикладного модуля 1128 в конечном узле 1100 к соответствующему узлу, показан последовательностью стрелок 1310-1318, чтобы переходить через последовательность модулей 1238-1244, включенных в узел 1200 доступа для обработки, до передачи от узла 1200 доступа к соответствующему узлу, например, направлению в соответствии с информацией о маршрутизации к промежуточному узлу, соединенному с узлом доступа посредством модуля 1206 сетевого/межсетевого интерфейса.
Информация о данных, например, потоки трафика, содержащие последовательность сообщений, пакетов или кадров, отправленных от соответствующего узла к прикладному модулю 1128 в конечном узле 1128, показана последовательностью стрелок 1320-1328, чтобы быть принятым узлом 1200 доступа, например, посредством модуля 1206 сетевого/межсетевого интерфейса, и затем продолжиться через последовательность модулей 1246-1254, включенных в узел 1200 доступа для обработки, после которой информация о данных отправляется от узла 1200 доступа к конечному узлу 1100, например, посредством модуля 1208 интерфейса беспроводной связи. Следующий прием конечным узлом 1100, например, посредством модуля 1104 интерфейса беспроводной связи, информация о данных, например, потоки трафика, содержащие последовательность сообщений, пакетов или кадров, отправленных от соответствующего узла к прикладному модулю 1128 в конечном узле 1100, показана последовательностью стрелок 1330-1334, чтобы переходить через последовательность модулей 1146 и 1148, включенных в конечный узел 1100 для обработки, до доставки прикладному модулю 1128 в конечном узле 1100.
В дополнение к обмену информацией о данных, например, потоками трафика, Фиг.13 также изображает обмен управляющей информацией, например, сигнализацией потоков и/или интерфейсов связи. В частности, пример с Фиг.13 изображает обмен управляющей информацией между модулем 1226 управления сигнализацией и модулем 1228 управления трафиком, включенных в узел 1200 доступа. Точно так же пример с Фиг.13 изображает обмен управляющей информацией между модулем 1226 управления сигнализацией и модулем 1228 управления трафиком, включенных в конечный узел 1100. И в узле 1200 доступа и в конечном узле 1100 обмен управляющей информацией между модулями, как показано, позволяет соответствующим модулям 1226/1126 управления сигнализацией в узле 1200/1100 доступа/конечном узле влиять, например, устанавливать, изменять и/или отслеживать, конфигурацию и/или работу различных модулей, включенных в соответствующий модуль 1228/1130 управления трафиком, как необходимо для предоставления надлежащего качества обработки обслуживания информации о данных, например, потоков трафика, к прикладному модулю 1128 и от него в конечном узле 1100.
Обмен управляющей информацией, например, сигнализацией потоков и/или интерфейсов связи, также показан а) между другим узлом и модулем 1226 управления сигнализацией в узле 1200 доступа, b) между прикладным модулем 1128 в конечном узле 1100 и модулем 1226 управления сигнализацией в конечном узле 1100 и с) между соответствующими модулями 1226/1126 управления сигнализацией в узле 1200 доступа и конечном узле 1100. Эти обмены управляющей информацией, например, сигнализацией потоков и/или интерфейсов связи, позволяют конфигурации и/или работе модулей 1228/1130 управления трафиком как в узле 1200 доступа, так и в конечном узле 1100 подвергаться влиянию а) одного или более дополнительных узлов, например, узла 1020 управления доступом и/или узла 1026 сервера приложений, b) прикладного модуля 1128 в конечном узле 1100 или с) комбинации одного или более дополнительных узлов и прикладного модуля 1128 в конечном узле 1100. Различные варианты осуществления настоящего изобретения могут и делают поддержку всех или только подмножества изображенных обменов управляющей информации, как необходимо.
То, что было описано выше, включает в себя примеры одного или более вариантов осуществления. Конечно, невозможно описать каждую мыслимую комбинацию компонентов или методологий в целях описания вышеупомянутых вариантов осуществления, специалист в данной области техники поймет, что возможно множество дополнительных комбинаций и перестановок различных вариантов осуществления. Соответственно, описанные варианты осуществления предназначаются, чтобы охватить все такие изменения, модификации и варианты, которые находятся в пределах сущности и объема приложенной формулы изобретения. Кроме того, если термин "включает в себя" используется или в подробном описании или в формуле изобретения, такой термин предназначается, чтобы быть включающим способом, подобным термину "содержащий", поскольку "содержащий" интерпретируется при использовании как переходное слово в формуле изобретения.