МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ПРОЦЕДУРЫ ПРОИЗВОЛЬНОГО ДОСТУПА ПО РАДИОИНТЕРФЕЙСУ
METHOD TO PERFORM PROCEDURE OF RANDOM ACCESS BY RADIO INTERFACE

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение, в общем, относится к радиоинтерфейсам беспроводных сетей и, в частности, к радиоинтерфейсам мобильных сетей. Более конкретно изобретение относится к методике выполнения процедуры произвольного доступа по радиоинтерфейсу.
Уровень техники
Сегодня не только мобильные телефоны, но также другие мобильные терминалы, такие как PDA (персональные цифровые устройства), ноутбуки и т.д., обмениваются данными с беспроводными сетями по радиоинтерфейсам. Типично базовая радиостанция сети обслуживает мобильный терминал посредством маршрутизации данных, принимаемых от терминала, посредством сети к получателю и посредством передачи данных, принимаемых со стороны сети, по радиоинтерфейсу к мобильному терминалу.
Доступные ресурсы передачи, такие как частота (полоса пропускания), время (временные интервалы, доступные в кадрах передачи) и мощность передачи, в общем, ограничены, а следовательно, должны быть использованы максимально эффективно. В этом отношении базовая станция управляет не только параметрами ресурсов для передачи по нисходящей линии связи (от базовой станции к терминалу), но также для передачи по восходящей линии связи (от терминала к базовой станции). Для восходящей линии связи базовая станция должна убедиться в том, что мобильный терминал синхронизирован со схемой передачи радиоинтерфейса с соответствующей точностью. С этой целью базовая станция анализирует принимаемый сигнал восходящей линии связи, извлекает соответствующие значения корректировки параметров передачи по восходящей линии связи, используемые посредством терминала, и отправляет информацию синхронизации, указывающую необходимые корректировки, к мобильному терминалу, который затем должен скорректировать свои параметры передачи соответствующим образом. Информация синхронизации может содержать (для одного или более из параметров передачи) либо значение самого параметра передачи либо значение корректировки, позволяющее корректировать параметр передачи соответствующим образом.
Тогда как синхронизация мобильного терминала может быть выполнена прямым способом в случае существующего подключения по восходящей линии связи, в ходе которого сигналы от терминала постоянно принимаются и анализируются в базовой станции, такой анализ невозможен в случае, если терминал хочет подключиться первый раз (например, при включении питания или в ходе передачи обслуживания), либо из состояния ожидания (в котором терминал только прослушивает нисходящую линию связи). В этих случаях процедура произвольного доступа должна быть выполнена для того, чтобы достичь синхронизации.
Процедура произвольного доступа также служит нескольким целям. Например, терминалу требуются (по меньшей мере, временные) идентификационные данные, которые должны быть адресуемы посредством базовой станции. Помимо этого, терминал должен предоставлять определенную информацию с тем, чтобы базовая станция могла принять решение о предоставлении доступа в сеть. Дополнительно должен произойти обмен определенной информацией, касающейся требуемых ресурсов восходящей/нисходящей линии связи.
Любое выделение ресурсов, например выделение ресурсов для самой процедуры произвольного доступа, основано на схеме передачи, используемой по радиоинтерфейсу. Прямая схема выделения может содержать прием почти не изменяющимся способом конкретного канала, который может быть задан посредством конкретных ортогональных ресурсов, таких как временной(ые) интервал(ы) и полоса(ы) частот, которые затем могут быть использованы терминалом для передачи по восходящей линии связи. Тем не менее, зарезервированные ресурсы затем блокируются для использования посредством других терминалов, что означает, что ресурсы теряются в случае, когда мобильный терминал не использует зарезервированный канал в полной мере (например, поскольку буфер передачи на мгновение пуст). С другой стороны, зарезервированных ресурсов может быть недостаточно для того, чтобы обеспечить быструю передачу данных в случае, если буфер передачи пуст. В качестве дополнительного недостатка эта прямая схема выделения является ограниченной по измерениям, т.е. только конкретное число пользователей (определяемое посредством доступных ортогональных ресурсов) может обслуживаться.
В ходе процедуры произвольного доступа параметры передачи по восходящей линии связи, такие как время, частота и мощность, неточно совмещены со схемой передачи, определенной посредством базовой радиостанции. Следовательно, в ортогональной схеме должны быть предусмотрены дополнительные ресурсы для произвольного доступа, чтобы избежать помех от обычно несовмещенных пакетов произвольного доступа с синхронизированными обычными пакетами, которые, например, передаются в соседних временных интервалах. Эти дополнительные ресурсы содержат, например, защитные интервалы и защитные полосы во временном и частотном измерении соответственно.
В другой схеме передачи, известной, например, из систем WCDMA (широкополосный множественный доступ с кодовым разделением каналов), канал восходящей линии связи, предоставляемый терминалу, основан на неортогональных ресурсах, т.е. терминал может отправлять свои данные с помощью случайных временных интервалов и/или полос частот. Хотя эта система не ограничена по измерениям, межпользовательские помехи возрастают с увеличением числа параллельно отправляющих терминалов, что снижает производительность, а следовательно, и пропускную способность. Кроме того, быстрое управление мощностью требуется для того, чтобы точно управлять мощностью передачи каждого терминала.
Таким образом, есть потребность в эффективной по ресурсам процедуре произвольного доступа, которая разрешает, по меньшей мере, некоторые из недостатков, изложенных выше.
Сущность изобретения
Согласно первому аспекту изобретения предлагается способ выполнения процедуры произвольного доступа по радиоинтерфейсу. Способ содержит этапы передачи запроса синхронизации на информацию синхронизации; приема информации синхронизации в ответ на запрос синхронизации; и передачи, по меньшей мере, на основе одного параметра передачи, скорректированного (к примеру, заданного или измененного) в соответствии с информацией синхронизации, запроса ресурсов для ресурсов передачи данных.
Радиоинтерфейсом может быть радиоинтерфейс мобильной сети, к примеру сети GSM (глобальная система мобильной связи) или UMTS (универсальная система мобильной связи). Способ может выполняться в мобильном терминале, запрашивающем доступ к базовой радиостанции беспроводной сети, обслуживающей радиоинтерфейс, или в любом другом устройстве в течение процедуры произвольного доступа.
Этапы передачи запроса синхронизации и приема информации синхронизации могут выполняться с помощью изобретения, чтобы добиться точной посимвольной синхронизации между мобильным терминалом и базовой радиостанцией, т.е. любая передача терминала в течение конкретного временного интервала должна умещаться в соответствующем временном интервале в базовой станции так, чтобы ни один из передаваемых символов не превысил временной интервал базовой станции.
Запрос синхронизации может быть представлен пакетом доступа, который формируется так, чтобы дать возможность базовой станции анализировать, к примеру, на основе полосы частот и периода времени, занимаемого пакетом доступа, выравнивание передач от терминала со схемой передачи, предоставляемой посредством базовой станции. Дополнительно базовой станции может быть разрешено предоставлять значения (корректировки) в информации синхронизации в мобильный терминал.
Запрос синхронизации может переносить только ограниченный объем информации, который требуется для синхронизации мобильного терминала с базовой станцией. Например, временный или произвольный идентификатор терминала, который конкретно подходит для этапов синхронизации, может быть предоставлен. Поскольку, например, идентификатор может быть использован только для этапов синхронизации, он может содержать только небольшое число битов. С другой стороны, информация, связанная с доступом в сеть или запрошенными ресурсами, может быть опущена в запросе синхронизации.
Мобильный терминал может корректировать свои параметры передачи согласно принимаемой информации синхронизации. Следовательно, запрос ресурсов может быть уже передан с помощью обычного пакета с точным посимвольным выравниванием по радиоинтерфейсу. Запрос ресурсов может указывать ресурсы, требуемые для обмена пользовательскими и/или управляющими данными. В качестве примера обновление местоположения мобильного терминала может запрашивать назначение выделенного канала управления. В качестве другого примера для передачи пользовательских данных (к примеру, данных приложений) терминал может запросить выделение канала данных с конкретной полосой пропускания (к примеру, для потоковых данных) или может запросить выделение ресурсов передачи для конкретного объема данных.
В одном варианте изобретения способ может содержать дополнительные этапы приема информации ресурсов в ответ на запрос ресурсов и передачи данных с помощью ресурсов в соответствии с информацией ресурсов. Базовая станция может предоставлять дополнительную управляющую информацию наряду с информацией ресурсов в мобильный терминал, к примеру временный идентификатор, который может заменять идентификатор, используемый в течение этапов синхронизации, и может содержать, к примеру, большее число битов.
Способ может содержать этап передачи, в случае если дополнительные данные должны быть переданы, по меньшей мере, одного дополнительного запроса ресурсов. Предварительная синхронизация может не требоваться в этом случае.
В одной реализации изобретения способ содержит этап запуска таймера синхронизации в ответ на, по меньшей мере, одно из: прием информации синхронизации или передачу данных. Синхронизация между терминалом и базовой станцией может зачастую поддерживаться до тех пор, пока терминал отправляет данные, поскольку затем базовая станция может анализировать принимаемые сигналы. В случае если данные не передаются, синхронизация может исчезнуть в рамках конкретного периода времени. Таким образом, таймер синхронизации может быть задан соответствующим образом, чтобы гарантировать предварительно заданный уровень синхронизации.
Время истечения таймера синхронизации может быть задано согласно прогнозированию допустимости информации синхронизации. Например, время истечения может быть задано согласно допускам, связанным с электронными схемами в мобильном терминале и базовой станции. В одном варианте изобретения время истечения таймера синхронизации может быть задано согласно измеренной относительной скорости. Например, если мобильный терминал перемещается с высокой скоростью относительно базовой станции, время истечения может быть задано равным короткому значению. Время истечения таймера синхронизации также может быть основано на прогнозировании изменения соты терминала, которое требует синхронизации с новой базовой станцией.
Способ может содержать передачу дополнительного запроса синхронизации по истечении таймера синхронизации. В этом варианте время истечения может учитывать любое исчезновение синхронизации.
В некоторых реализациях изобретения способ содержит дополнительный этап передачи сигнала PING (сигнала проверки доступности адресата путем передачи ему специального сигнала, т.е. запрос отклика и ожидание ответа) для поддержания синхронизации. Сигнал PING может содержать пустые или ложные рабочие данные, но также может содержать данные сигнализации (служебных сигналов), которые были намеренно сохранены в буфере передачи для передачи с помощью сигнала PING. Сигнал PING может быть отправлен до того, как синхронизация пропала, с тем, чтобы сигнал мог использовать обычный (постоянный) ресурс передачи, и предоставляет эффективный по ресурсам способ того, что синхронизация сохраняется по радиоинтерфейсу. В случае, если данные сигнализации (служебных сигналов) не должны быть переданы, сигнал PING может содержать наименьший возможный объем данных (чтобы не терять ресурсы по радиоинтерфейсу).
Сигнал PING может передаваться по истечении таймера синхронизации. В этом случае время истечения может быть задано равным значению, меньшему значения исчезновения синхронизации. Дополнительно или альтернативно сигнал PING может быть передан в ответ на опрашивающий запрос, принятый по радиоинтерфейсу. Базовая станция может быть сконфигурирована с возможностью отправки - периодически или по мере необходимости - опрашивающего запроса для инициирования передачи сигналов от мобильного терминала.
Согласно второму аспекту изобретения предлагается способ выполнения процедуры произвольного доступа для радиоинтерфейса, при этом способ содержит этапы приема запроса синхронизации на информацию синхронизации; передачи на основе запроса синхронизации информации синхронизации; и приема на основе, по меньшей мере, одного параметра передачи, скорректированного согласно информации синхронизации, запроса ресурсов для ресурса передачи данных.
Способ может выполняться в базовой радиостанции, обслуживающей радиоинтерфейс. Например, базовой радиостанцией может быть BTS (базовая приемо-передающая станция) или BSC (центр базовых станций) подсистемы базовых станций в GSM-сети либо базовой станцией может быть узел B или RAN-контроллер в UMTS-сети.
Запрос синхронизации может передаваться по радиоинтерфейсу посредством мобильного терминала. Базовая радиостанция может анализировать принимаемый запрос синхронизации (который может быть представлен посредством пакета доступа) для того, чтобы вычислить, по меньшей мере, одно значение корректировки параметра передачи и тем самым определить информацию синхронизации для выравнивания передач мобильного терминала со схемой передачи, предоставленной посредством базовой радиостанции. На основе информации синхронизации терминал может корректировать один или несколько своих параметров передачи и затем может передавать на основе скорректированного параметра(ов) передачи запрос ресурсов.
Базовая радиостанция дополнительно может выполнять этапы передачи информации ресурсов в ответ на запрос ресурсов; и диспетчеризации ресурсов согласно информации ресурсов. В одной реализации изобретения способ содержит этап приема, по меньшей мере, одного дополнительного запроса ресурсов для дополнительной передачи данных. Пока мобильный терминал и базовая станция синхронизированы друг с другом, повторение первоначальных этапов синхронизации не требуется.
В одном варианте изобретения способ содержит этап запуска таймера синхронизации в ответ на, по меньшей мере, одно из: прием запроса синхронизации, прием запросов ресурсов или прием данных. Значение таймера может быть задано предварительно или может быть задано согласно информации, включенной в принятый запрос синхронизации. Эта реализация может дополнительно содержать этап передачи по истечении таймера синхронизации, запроса на сигнал PING. В этом случае время истечения таймера может быть задано таким образом, чтобы синхронизация предпочтительно оставалась по-прежнему достаточно точной, и сигнал PING может быть отправлен в виде обычного пакета передачи. Дополнительно или альтернативно базовая радиостанция может определять, должен ли запрос сигнала PING быть передан на основе анализа обычного трафика восходящей линии связи.
Согласно дополнительному аспекту изобретения предлагается компьютерный программный продукт, который содержит части программного кода для выполнения этапов любого из аспектов способа изобретения, описанных в данном документе, когда компьютерный программный продукт исполняется на одном или нескольких компьютерных устройствах, например в мобильном терминале или базовой радиостанции беспроводной сети. Компьютерный программный продукт может быть сохранен на машиночитаемом носителе записи, таком как жесткий диск, запоминающее устройство, CD-ROM или DVD. Дополнительно или альтернативно компьютерный программный продукт может предоставляться для загрузки посредством сервера загрузки. Загрузка может осуществляться, к примеру, через Интернет.
Согласно дополнительному аспекту изобретения предусмотрен мобильный терминал, который выполнен с возможностью выполнения процедуры произвольного доступа по радиоинтерфейсу. Устройство содержит компонент запроса синхронизации, выполненный с возможностью передачи запроса синхронизации на информацию синхронизации; компонент ответов синхронизации, выполненный с возможностью приема информации синхронизации, ассоциативно связанной с запросом синхронизации; и компонент управления передачей, выполненный с возможностью передачи на основе, по меньшей мере, одного параметра передачи, скорректированного согласно информации синхронизации, запроса ресурсов для ресурса передачи данных.
Согласно еще одному дополнительному аспекту изобретения предлагается базовая радиостанция, которая выполнена с возможностью выполнения процедуры произвольного доступа для радиоинтерфейса. Базовая станция содержит компонент запроса синхронизации, выполненный с возможностью приема запроса синхронизации на информацию синхронизации; компонент ответов синхронизации, выполненный с возможностью передачи на основе запроса синхронизации, информации синхронизации; и компонент запроса ресурсов, выполненный с возможностью приема на основе, по меньшей мере, одного параметра передачи, скорректированного согласно информации синхронизации, запроса ресурсов для ресурсов передачи данных. Компонент запросов синхронизации может содержать субкомпонент, выполненный с возможностью вычисления, на основе принятого запроса синхронизации, по меньшей мере, одного значения корректировки параметров передачи.
Краткое описание чертежей
Далее изобретение подробно описывается со ссылками на примерные варианты осуществления, проиллюстрированные на чертежах, на которых:
фиг.1 - схематичная иллюстрация варианта осуществления системы связи;
фиг.2 - функциональная блок-схема, схематично иллюстрирующая вариант осуществления мобильного терминала;
фиг.3 - функциональная блок-схема, схематично иллюстрирующая вариант осуществления базовой радиостанции;
фиг.4 - блок-схема последовательности операций, схематично иллюстрирующая этапы варианта осуществления способа выполнения процедуры произвольного доступа в мобильном терминале;
фиг.5 - блок-схема последовательности операций, схематично иллюстрирующая вариант осуществления способа предоставления канала с произвольным доступом для радиоинтерфейса в базовой станции;
фиг.6A, 6B схематично иллюстрируют первый и второй вариант осуществления схемы передачи данных;
фиг.7 схематично иллюстрирует последовательность передач между мобильным терминалом и базовой станцией.
Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления
В последующем описании для целей пояснения, а не ограничения, излагаются конкретные детали, такие как конкретные типы сетей, включающие в себя конкретные сетевые узлы, протоколы связи и т.д., чтобы обеспечить полное понимание настоящего изобретения. Специалистам в данной области техники должно быть очевидным, что в данной области техники настоящее изобретение может быть использовано на практике в других вариантах осуществления, которые отступают от этих конкретных деталей. Например, специалисты в данной области техники должны принимать во внимание, что настоящее изобретение может быть использовано на практике с беспроводными сетями, отличающимися от мобильной сети, описанной ниже для того, чтобы проиллюстрировать настоящее изобретение. Вместо этого изобретение может быть использовано на практике с любой беспроводной сетью, в которой процедура произвольного доступа выполняется по радиоинтерфейсу. Она может включать в себя, например, сети HIPERLAN (HIPERLAN - это стандарт для беспроводных локальных вычислительных сетей).
Специалисты в данной области техники должны принимать во внимание, что функции, описанные ниже, могут быть реализованы с помощью отдельной схемы аппаратных средств, с помощью программного обеспечения, функционирующего вместе с запрограммированным микропроцессором или компьютером общего назначения, с помощью специализированной интегральной микросхемы (ASIC) и/или с помощью одного или более процессоров цифровых сигналов (DSP). Также следует принимать во внимание, что когда настоящее изобретение описывается как способ, оно также может быть реализовано в процессоре компьютера и запоминающем устройстве, соединенном с процессором, при этом запоминающее устройство закодировано с помощью одной или нескольких программ, которые выполняют способы, раскрытые в данном документе, когда приводятся в исполнение посредством процессора.
Фиг.1 схематично иллюстрирует вариант осуществления системы 100 связи, включающей в себя мобильный терминал 102 и базовую радиостанцию 104, которые могут обмениваться данными по радиоинтерфейсу 106. Базовая станция 104 принадлежит мобильной сети 108.
Чтобы устанавливать соединение для обмена данными, мобильный терминал 102 должен получить доступ посредством базовой станции 104 к сети 108. Процедура произвольного доступа должна быть выполнена для синхронизации терминала со схемой передачи радиоинтерфейса 106 и для предоставления ресурсов в терминал (и, возможно, других целей). В качестве подготовительного этапа терминал 102 прослушивает канал управления нисходящей линии связи (DCCH) 110, который передается в широковещательном режиме посредством базовой станции 104 в обслуживаемой радиосоте. DCCH может сообщать, к примеру, идентификатор соты и идентификатор сети, конфигурации каналов, связанные с используемой схемой передачи, связанную с произвольным доступом информацию и параметры для установления соединения.
На основе передаваемой в широковещательном режиме информации мобильный терминал 102 далее выполняет процедуру произвольного доступа. Процедура включает в себя передачу пакета 112 доступа, представляющего запрос синхронизации на информацию синхронизации. Базовая радиостанция 104 анализирует пакет 112 доступа, определяет настройки или корректировки параметров передачи, чтобы совмещать передачи терминала 102 со схемой передачи по радиоинтерфейсу 106, и отправляет информацию синхронизации, включающую в себя надлежащие настройки или значения корректировки параметров передачи в ответе 114 синхронизации, в терминал 102.
Мобильный терминал 102 извлекает настройки или значения корректировки параметров передачи в ответе 114 синхронизации и задает либо корректирует свои параметры передачи соответствующим образом. На основе новых параметров передачи терминал 102 далее передает запрос 116 ресурсов, указывающий запрошенные ресурсы передачи. Далее базовая станция 104 может предоставлять соответствующие ресурсы для обмена данными (восходящая линия связи, нисходящая линия связи) по радиоинтерфейсу 106 в мобильный терминал 102.
Фиг.2 схематично иллюстрирует функциональные компоновочные блоки варианта осуществления мобильного терминала 200, который выполнен с возможностью выполнения процедуры произвольного доступа по радиоинтерфейсу 202. Терминалом 200 может быть реализация терминала 102 на фиг.1.
Терминал 200 содержит компонент 204 управления передачей, который выполнен с возможностью управления передачей посредством антенны 206 по радиоинтерфейсу 202. Терминал 200 дополнительно содержит компонент 208 запросов синхронизации, который выполнен с возможностью передачи запроса синхронизации на информацию синхронизации. Компонент 208 составляет запрос и предоставляет его в компонент 204 управления передачей, который затем управляет передачей пакета доступа соответствующим образом.
Терминал 200 дополнительно содержит компонент 210 ответов синхронизации, который выполнен с возможностью приема информации синхронизации в ответ на запрос синхронизации. Компонент 210 принимает запрос синхронизации от радиоинтерфейса 202, извлекает информацию синхронизации и предоставляет индикацию скорректированных параметров передачи в компонент 204 управления передачей, который управляет последующей передачей надлежащим образом.
Компонент 212 запроса ресурсов подготавливает запрос ресурсов для ресурсов передачи данных для передачи данных по радиоинтерфейсу 202. Запрос ресурсов предоставляется в компонент 204 управления передачей, который выполнен с возможностью передачи запроса согласно скорректированной схеме передачи, т.е. на основе, по меньшей мере, одного параметра передачи, скорректированного согласно информации синхронизации, по радиоинтерфейсу 202.
Фиг.3 схематично иллюстрирует функциональные компоновочные блоки варианта осуществления базовой радиостанции 300, которая выполнена с возможностью выполнения процедуры произвольного доступа по радиоинтерфейсу 302. Базовой станцией может быть реализация базовой станции 104 на фиг.1.
Базовая радиостанция содержит антенну 304 для приема информации передачи по радиоинтерфейсу 302. Базовая станция 300 дополнительно содержит компонент 306 управления приемом, который может включать в себя, к примеру, фильтры для отделения различных каналов передачи по восходящей линии связи, предоставляемых для радиоинтерфейса 302. Базовая станция 300 дополнительно содержит компонент 308 запросов синхронизации, который выполнен с возможностью приема запроса синхронизации на информацию синхронизации. Компонент 308 анализирует принимаемый пакет доступа и определяет расхождения со схемой передачи, предоставляемой посредством базовой станции 300 для радиоинтерфейса 302. Например, компонент 308 может определять значение временного опережения, требуемое для надлежащего выравнивания схемы синхронизации передачи мобильного терминала со схемой временных интервалов, поддерживаемой посредством базовой станции 300. Другим примером такого расхождения является сдвиг частоты, который должен быть скорректирован для надлежащего выравнивания схемы передачи мобильного терминала со схемой передачи, поддерживаемой посредством базовой станции 300.
Компонент 308 запросов синхронизации предоставляет индикацию корректировок параметров передачи в компонент 310 ответов синхронизации, который подготавливает ответ синхронизации, включающий в себя информацию синхронизации, указывающую корректировки параметров передачи. Компонентом 310 ответов синхронизации может быть субкомпонент компонента управления передачей (не показан) базовой станции 300, который, в общем, управляет передачей базовой радиостанции по радиоинтерфейсу 302.
Базовая радиостанция 300 дополнительно содержит компонент 312 диспетчеризации ресурсов, который выполнен с возможностью приема на основе, по меньшей мере, одного параметра передачи, скорректированного согласно информации синхронизации, запроса ресурсов для ресурсов передачи данных. Один или несколько конкретных каналов восходящей линии связи может быть предусмотрено в схеме передачи, поддерживаемой посредством базовой станции 300, для передачи запросов ресурсов. Компонент 312 затем может определять соответствующие ресурсы передачи и может инициировать передачу индикации предоставленных ресурсов в запрашивающий мобильный терминал.
Фиг.4 схематично иллюстрирует вариант осуществления способа 400 выполнения процедуры произвольного доступа по радиоинтерфейсу, который, например, может выполняться в мобильном терминале 102 по фиг. 1 или в мобильном терминале 200 по фиг.2.
Способ инициируется на этапе 402, например, посредством сигнала управления, указывающего то, что процедура произвольного доступа должна быть выполнена для того, чтобы обменяться данными по радиоинтерфейсу. На этапе 404 передается запрос синхронизации на информацию синхронизации. На этапе 406 информация синхронизации принимается в ответ на запрос синхронизации. На этапе 408 на основе, по меньшей мере, одного параметра передачи, скорректированного в соответствии с информацией синхронизации, передается запрос ресурсов для ресурсов передачи данных. На основе запроса ресурсов информация ресурсов может быть принята (не показано), и данные могут быть переданы с помощью ресурсов в соответствии с информацией ресурсов. В случае если дополнительные данные должны быть переданы (этап 410), дополнительный запрос ресурсов передается. В случае если данные более не должны быть переданы, способ завершается на этапе 412 с переходом мобильного терминала, к примеру, в состояние ожидания.
Фиг.5 иллюстрирует вариант осуществления способа 500 выполнения процедуры произвольного доступа по радиоинтерфейсу, который, например, может выполняться в базовой радиостанции, например базовой радиостанции 104 по фиг.1 или базовой радиостанции 300 по фиг.3.
Способ начинается на этапе 502 с приема запроса синхронизации на информацию синхронизации. На основе принимаемого запроса, по меньшей мере, может быть вычислено одно значение корректировки параметра передачи. На этапе 504 информация синхронизации передается на основе запроса синхронизации. На этапе 506 принимается запрос ресурсов для ресурсов передачи данных, который основан, по меньшей мере, на одном параметре передачи, скорректированном согласно информации синхронизации. В ответ на запрос ресурсов информация ресурсов может быть передана (не показано), и ресурсы могут быть диспетчеризированы в базовой станции согласно информации ресурсов. На этапе 508 и возможных дополнительных последующих этапах дополнительный запрос ресурсов может быть принят для дополнительной передачи данных. На этапе 510 способ завершается.
Фиг.6A иллюстрирует вариант осуществления канала 600 с произвольным доступом со временем, идущим вправо, и частотой, идущей вверх. Пакеты 602 доступа передаются во временных интервалах 604. Каждый пакет 602 доступа может представлять запрос синхронизации. Поскольку синхронизация пакетов 602 доступа не точно совмещена с синхронизацией временных интервалов 604 базовой станции, обслуживающей радиоинтерфейс, защитные интервалы должны быть предусмотрены в рамках каждого временного интервала 604 доступа. Как результат ресурсы времени, зарезервированные для канала 600 с произвольным доступом, используются при более низкой частоте.
Фиг.6B иллюстрирует вариант осуществления схемы 610 передачи, в которой пакеты 612 передачи точно совмещены с временными интервалами 614. Временные интервалы 614 могут выделяться передаче пользовательских или управляющих данных. В качестве примера временные интервалы, обозначенные как 1, 2 и 3, могут быть выделены передачам трех мобильных терминалов. Параметры передачи каждого из мобильных терминалов точно совмещены, следовательно, требуются только небольшие защитные интервалы. Наоборот, пакеты передачи, переносящие данные передачи, могут заполнять временные интервалы в значительной степени так, чтобы доступные ресурсы передачи эффективно использовались.
Фиг.6A и 6B иллюстрируют неэффективное и эффективное использование ресурсов времени по радиоинтерфейсу без и с надлежащим выравниванием. Аналогичные взаимосвязи поддерживаются для других ресурсов, таких как частота и мощность передачи.
Фиг.7 схематично иллюстрирует обмен данными между мобильным терминалом 702 и базовой радиостанцией 704 в примерном варианте осуществления. На этапе 706 запрос синхронизации отправляется посредством терминала 702 в базовую станцию 704, запрашивающую значения корректировки параметров передачи. Поскольку пакет доступа использует ресурсы передачи с низкой эффективностью (см. фиг.6A), информация, включенная в запрос синхронизации, ограничена до минимума. Например, ресурсы передачи не запрашиваются в запросе синхронизации. В ответ на запрос синхронизации сеть, т.е. базовая станция 704 и/или другой узел управления доступом сети анализирует пакет доступа, переносящий запрос синхронизации, чтобы определить корректировки параметров передачи. Эти корректировки предоставляются в качестве информации синхронизации в терминал 702.
На этапе 708 запрос ресурсов отправляется от мобильного терминала 702 в базовую станцию 704. Запрос может содержать, например, информацию, касающуюся идентификационных данных терминала, объема данных и/или требуемой полосы пропускания, приоритета, назначенного данным (если есть), количества доступной мощности передачи, и дополнительную информацию, связанную с запрошенной передачей данных по восходящей линии связи. Запрос ресурсов передается с помощью параметров передачи, которые заданы в соответствии с информацией синхронизации, принятой от базовой станции 704; следовательно, ресурсы передачи используются эффективно (см. фиг.6B). На этапе 710 дополнительные данные передаются с помощью диспетчеризированных ресурсов.
Полная процедура произвольного доступа, выполняемая до установления соединения терминала 702, может содержать, по меньшей мере, этап 706 синхронизации и этап 708 выделения ресурсов. В случае если дополнительные данные должны быть переданы, терминал 702 может передать на этапе 712 дополнительный запрос ресурсов, на который может быть дан ответ посредством базовой станции 704 с дополнительным предоставлением ресурсов в восходящей линии связи. Предполагается, что в это время восходящая линия связи по-прежнему синхронизирована, таким образом повторение этапа 706 может быть опущено. Дополнительные данные могут быть переданы на этапе 714.
Восходящая линия связи, как правило, остается синхронизированной до тех пор, пока терминал передает данные в восходящей линии связи, поскольку базовая станция типично анализирует принимаемые сигналы и определяет значения корректировки параметров передачи. Обновленные корректировки параметров затем могут постоянно предоставляться в терминал. Эта процедура не может быть выполнена в том случае, если терминал прекратил передачу данных в восходящей линии связи. Соответственно после определенного времени параметры передачи более не являются допустимыми, т.е. синхронизация исчезла.
Механизм таймера может быть использован в одном или обоих элементах из мобильного терминала и базовой станции. Этот механизм предоставляет индикацию, связанную с допустимостью параметров передачи восходящей линии связи, используемых посредством мобильного терминала. В качестве примера таймер может быть (пере)запущен в том случае, если терминал только что принял обновление своих параметров передачи, или в том случае, если терминал передал данные восходящей линии связи. В одном варианте осуществления, по истечении таймера параметры передачи в восходящей линии связи считаются устаревшими, и (повторная) синхронизация требуется до любых (дальнейших) передач данных. Значение таймера может быть либо задано равным фиксированному значению либо может быть конфигурируемо посредством сети (базовой станции) или посредством терминала. Например, значение таймера может зависеть от скорости терминала относительно базовой станции. Меньшее значение таймера может быть использовано в том случае, если терминал перемещается с высокой скоростью.
В альтернативном варианте осуществления, который проиллюстрирован на фиг.7, таймер задан равным значению истечения, которое истекает с большой вероятностью до того, как синхронизация между терминалом 702 и базовой станцией 704 исчезла. В этой конфигурации некоторый случайный сигнал может быть передан в базовую станцию, который должен удовлетворять только тому требованию, что базовая станция может анализировать состояние синхронизации. Например, в этом запросе может быть использован механизм PING. Терминал передает сигнал PING (этап 716), который (аналогично механизму PING, известному в области техники Интернета) переносит пустые рабочие данные или ложные рабочие данные и служит только той цели, чтобы предоставлять базу для измерения синхронизации восходящей линии связи. Сигнал PING может быть использован в том случае, если другие данные не должны передаваться в восходящей линии связи. В случае, если некоторые некритичные данные должны быть переданы по восходящей линии связи, передача этих данных может быть задержана до тех пор, пока сигнал PING не должен быть отправлен; в этом случае сигнал PING может переносить некритичные данные вместо пустых или ложных рабочих данных. В качестве примера сигнал PING может быть использован для транспортировки отчетов качества канала.
Сигнал PING может передаваться с регулярными интервалами до тех пор, пока другие данные не становятся доступными для передачи в восходящей линии связи. Интервал PING может быть точно сконфигурирован в сети и/или терминале, но также может быть сконфигурирован согласно состоянию терминала. Например, сигнал PING может быть отправляемым с высокой частотой в случае, если терминал перемещается с высокой скоростью. Оценка скорости терминала может быть основана на измерениях сети и/или терминала, или может быть основана на размере значений корректировок синхронизации, предоставляемых в нисходящей линии связи.
Если данные сигнализации (служебных сигналов) или пользовательские данные не диспетчеризированы для передачи в ходе конкретного периода времени, который может быть заранее определенным, терминал может остановить процедуру PING (этап 718 на фиг.7) с тем, чтобы восходящая линия связи вышла из синхронизации через некоторое время.
В одном варианте осуществлении передача сигналов PING посредством мобильного терминала может управляться посредством сети. Например, базовая станция может использовать механизм явного опрашивания, чтобы тем самым инициировать передачу данных, к примеру ложных данных, от терминала в надлежащие моменты времени. Одна реализация схемы опрашивания может содержать диспетчеризацию рабочих данных с нулевым размером в нисходящей линии связи, тем самым вынуждая терминал отвечать сигналом обратной связи, таким как сообщение ACK (подтверждение приема) или сообщение NACK (отрицание приема). Синхронизация опрашивающих запросов может быть определена так, как описано выше для таймера PING в терминале. И таймер PING в терминале и таймер опрашивания в сети могут быть использованы параллельно.
Методика, предлагаемая в данном документе, содержит разделение процедуры произвольного доступа, по меньшей мере, на две части, а именно первую часть, разрешающую аспект синхронизации, и вторую часть, разрешающую аспект допуска к ресурсам. Это предоставляет оптимизацию схем передачи для каждой из частей по отдельности. После того как синхронизация достигнута, дополнительный запрос синхронизации не требуется до тех пор, пока терминал остается синхронизированным. Поскольку пакет доступа, представляющий запрос синхронизации, использует значительные ресурсы передачи, уменьшение числа синхронизаций согласно методике, предлагаемой в данном документе, может экономить значительные ресурсы передачи в восходящей линии связи. Ресурсы, предоставляемые в радиоинтерфейсе для произвольного доступа (к примеру, ортогональные каналы с произвольным доступом), могут быть использованы более эффективно. Наоборот, меньше ресурсов, возможно, должно быть зарезервировано для случайного доступа. После того как чистая синхронизация достигнута, любая дополнительная информация, типично предоставляемая в восходящей линии связи в ходе процедуры произвольного доступа, затем может быть передана с эффективным использованием ресурсов восходящей линии связи. Поскольку синхронизация и допуск к ресурсам разделены, терминал может легко оставаться в состоянии синхронизации в случае, если нет доступных данных для передачи, используя различные эффективные по ресурсам механизмы; например, сигнал PING-типа может быть использован.
Хотя настоящее изобретение описано в связи со своими предпочтительными вариантами осуществления, следует понимать, что данное раскрытие служит только для целей иллюстрации. Соответственно изобретение ограничено только объемом прилагаемой формулы изобретения.