УСТРОЙСТВО И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ОРГАНИЗАЦИЕЙ СОЕДИНЕНИЯ С АБОНЕНТСКИМ КАНАЛОМ В СИСТЕМЕ СВЯЗИ, СООТВЕТСТВУЮЩАЯ СИСТЕМА СВЯЗИ, ЦИФРОВАЯ ЗАПОМИНАЮЩАЯ СРЕДА, КОМПЬЮТЕРНЫЙ ПРОГРАММНЫЙ ПРОДУКТ И КОМПЬЮТЕРНАЯ ПРОГРАММА
DEVICE AND METHOD OF CONTROLLING SETTING UP CONNECTION WITH USER CHANNEL IN COMMUNICATION SYSTEM, CORRESPONDING COMMUNICATION SYSTEM, DIGITAL STORAGE MEDIUM, COMPUTER PROGRAMME PRODUCT AND COMPUTER PROGRAMME

Настоящее изобретение относится к устройству и способу управления организацией соединения с абонентским каналом в системе беспроводной связи, в частности к устройству и способу управления организацией синхронного соединения с абонентским каналом из асинхронного режима покоя в системе связи DECT (Digital Enhanced Cordless Telecommunication - Усовершенствованная цифровая беспроводная связь).
В традиционных системах связи, например в системе согласно стандарту DECT, в целях быстрого установления разговора необходимо обеспечение постоянной синхронизации мобильных оконечных аппаратов с базовой станцией (неподвижным оконечным аппаратом). Для этого базовая станция или неподвижный оконечный аппарат осуществляет так называемую холостую передачу (Dummy Bearer) в качестве синхроимпульсов, если разговор не ведется.
Базовая станция DECT проводит каждые 10 миллисекунд «холостую передачу» в качестве синхроимпульсов. Все относящиеся к этой базовой станции мобильные оконечные аппараты переходят в соответствующие моменты времени в режим приема для дополнительной синхронизации с базовой станцией. При этом интервал для мобильного оконечного аппарата, в котором приемник остается выключенным, может составлять до 640 миллисекунд. Таким образом, мобильный оконечный аппарат ведет целенаправленное прослушивание для обнаружения требования о соединении. Этот способ обеспечивает очень большое энергосбережение для мобильного оконечного аппарата, так как в режиме покоя он переходит на прием лишь через каждые 640 миллисекунд на ок. 100 миллисекунд. Однако недостатком является при этом то, что базовая станция должна постоянно излучать каждые 10 миллисекунд «холостую передачу» в качестве синхроимпульса, даже если разговор не ведется.
На фиг.1 показана традиционная система связи в соответствии с действующим стандартом DECT, при этом базовая станция соединена с сетью N связи. Сеть N связи может быть выполнена, например, в виде сети с коммутацией каналов или сети с коммутацией пакетов, как, например, Интернет. Кроме того, на фиг.1 изображены два мобильных оконечных аппарата МТ1, МТ2, находящихся в зоне покрытия базовой станции и обеспечивающих соединение с абонентским каналом через беспроводной или воздушный интерфейс.
В традиционных системах связи асинхронные мобильные оконечные аппараты синхронизируются по синхроимпульсу или «холостой передаче» базовой станции, например, в том случае, когда они, находясь вне зоны покрытия ячейки DECT, снова входят в эту зону или же повторно включаются. Согласно имеющемуся опыту на это затрачиваются несколько десятков секунд.
Причина этого показана на фиг.2, на которой видны возможные позиции обычного синхроимпульса или «холостой передачи» DB при наличии десяти несущих частот f и при формировании времени растра или выделенного интервала времени (frame FR) в 24 временных интервалах FS. Согласно фиг.2 первые двенадцать временных интервалов используются для ведения передачи базовой станцией BS (временные интервалы передачи TX_BS) и вторые двенадцать временных интервалов FS с возрастающей нумерацией для приема базовой станцией BS (временные интервалы приема RX_BS). В мобильных оконечных аппаратах - все наоборот. Поэтому первые двенадцать временных интервалов считаются временными интервалами приема RX_MT и вторые двенадцать временных интервалов - временными интервалами передачи ТХ_МТ мобильных оконечных аппаратов.
Поскольку мобильный оконечный аппарат МТ не содержит в себе никакой начальной информации о позиции базовой станции BS во время передачи, то он вынужден одновременно вести поиск моментов приема RX_BS базовой станцией BS. В принципе для возможной синхронизации применяется каждое из шести, показанных на фиг.2 соединений или занятых каналов ВК, а также существенно более короткая «холостая передача» DB. Таким образом, требуется не только отыскать соединение, но и необходимо его проверять для выяснения того, что передача ведется требуемой базовой станцией. Дополнительно с помощью «холостой передачи» DB передается информация, являющаяся важной для работы мобильного оконечного аппарата, такая, например, как предоставляемые услуги, кодирование, имеющиеся частоты и пр. После отыскания базовой станции мобильному оконечному аппарату требуются дополнительно ок. 500 мс для сбора всех необходимых данных о системе, которые необходимы для организации соединения.
Требуемое для этого время является неприемлемым в случае, когда асинхронный режим представляет собой обычный случай в режиме ожидания. Теперь перед каждым разговором необходимо выжидать до момента синхронизации, что при традиционных устройствах и способах занимает слишком много времени.
Другой причиной служит резервное время мобильного оконечного аппарата. Прежде всего, мобильному оконечному аппарату МТ не известно, где в пределах растра «время/частота» согласно фиг.2 базовая станция BS установит с ним контакт. Для отыскания «холостой передачи» DB мобильному оконечному аппарату приходится постоянно зондировать все пространство распространения сигнала с помощью своего приемника. Запас энергии аккумулятора позволяет это делать только в течение очень короткого времени. Следовательно, ранее применявшееся резервное время, составлявшее несколько суток, теперь исключается, так как при постоянно включенном приемнике зарядки аккумулятора хватает только на несколько часов. В настоящее время в традиционных мобильных оконечных аппаратах и/или на базовых станциях, например, типа "Gigaset" применяются три разных способа снижения мощности.
Способ "Green DECT"
В определенных условиях базовая станция BS может снизить свою излучаемую мощность до более низкого показателя, также до более низкого показателя снижаются и «интервалы времени для приема и сканирования».
Основной целью такого рабочего режима служило общее снижение расхода энергии из сети базовой станции. Пониженная излучаемая мощность являлась в данном случае скорее желаемым побочным результатом, достижение которого, однако, не было очевидным. Снижение излучаемой мощности достигалось лишь в том случае, когда соблюдались определенные требования, такие как:
- точная регистрация мобильного оконечного аппарата базовой станцией,
- точное расположение этого мобильного оконечного аппарата в зарядной подставке и его уверенное распознавание посредством зарядных контактов на базовой станции.
Поэтому этот способ применим только на базовых станциях с зарядной подставкой.
Способ "Есо"
Он представляет собой статическую регулировку, при которой во всей системе снижается излучаемая мощность (базовая станция/ мобильные оконечные аппараты). Пользователь активирует эту регулировку с помощью меню, которое затем сохраняется постоянным. Даже и при неудовлетворительном соединении излучаемую мощность более не повышают. Режим работы по способу "Есо" отображается на дисплее.
Способы "Есо" и "Green-DECT" могут применяться при независимой комбинации. При этом в способе "Green-DECT" может производиться несколько большее понижение излучаемой мощности, чем в способе "Есо".
Пониженная излучаемая мощность мобильного оконечного аппарата
В последнее время стали применяться обычные мобильные оконечные аппараты, например типа "GIGASET 2000C", которые на основе качества приема и напряженности поля сигнала могут решать, возможно ли снижение излучаемой мощности. В этом случае такое снижение происходит только в самом мобильном оконечном аппарате, но не на базовой станции. Обратное переключение на высокую излучаемую мощность во время разговора возможно и технически осуществляется посредством переключателя. В начале соединения используется большая излучаемая мощность.
Кроме того, также известно, что базовая станция проводит «холостую передачу» пониженной мощности. Однако одним этим собственно проблема не решается, а именно - не достигается полный отказ от синхроимпульса или «холостой передачи» в нерабочее время, например ночью. Современные решения действуют лишь в том случае, когда системой регистрируется только один мобильный оконечный аппарат, который, как уже упоминалось, находится в зарядной подставке базовой станции.
Поэтому в основу изобретения положена задача создания устройств и способов для управления организацией соединения с абонентским каналом в системе связи, а также самой системы связи, цифровой запоминающей среды, компьютерного программного продукта и компьютерной программы, позволяющей быстро организовать соединение с абонентским каналом по индицируемому мобильным оконечным аппаратом или базовой станцией требованию о передаче полезных данных, причем одновременно в режиме покоя синхроимпульсы не передаются.
Согласно изобретению указанная задача решается: применительно к устройствам посредством признаков пунктов 1-15 формулы изобретения, применительно к способам - посредством признаков пунктов 8-27 формулы изобретения, применительно к системе связи - за счет п.43 формулы, применительно к цифровой запоминающей среде - за счет п.44 формулы, применительно к компьютерному программному продукту - за счет п.45 формулы и применительно к компьютерной программе - за счет п.46 формулы изобретения.
В частности, в результате применения блока обработки синхроимпульса с расширенной информацией о синхронизации, содержащей сведения о позиции синхроимпульса в выделенном интервале времени, а также в результате обработки информации о позиции и управлении передающим блоком для организации синхронного соединения с абонентским каналом в соответствии с результатом обработки может достигаться быстрая организация соединения с абонентским каналом из асинхронного режима покоя.
Кроме того, может осуществляться быстрый процесс вызова с помощью блока обработки, который в качестве результата обработки выдает требование о синхронизации в случае, когда необходимо произвести местное соединение или когда приемный блок принимает, по меньшей мере, один опросный импульс на один выделенный интервал времени, при этом опросный импульс не содержит расширенной информации о синхронизации, а управляющий блок, со своей стороны, управляет передающим блоком для передачи, по меньшей мере, двух синхроимпульсов по каждому выделенному интервалу времени. Такое распознавание вызывного сигнала происходит преимущественно на базовых станциях, хотя в принципе оно возможно и в мобильных опросных аппаратах.
Следовательно, лежащий в основе изобретения замысел состоит в том, что для организации синхронного соединения с абонентским каналом из асинхронного режима покоя запускающий прибор системы связи (например, при входящем вызове: базовая станция/ неподвижный оконечный аппарат; при исходящем вызове: мобильный оконечный аппарат) передает синхроимпульсы с использованием всех имеющихся в его распоряжении физических ресурсов (например, в диапазоне «частота/время» на всех частотах и в любой момент времени). Сюда относятся также, например, несколько импульсов внутри временного интервала, которым может быть предпочтительно временной интервал передачи и временной интервал приема. На основе множества переданных, имевшихся в распоряжении синхроимпульсов достигается быстрая синхронизация, так как в результате возрастает в достаточной степени вероятность того, что какой-то импульс попадет в поисковое окно приемника. Кроме того, предпочтительно в пределах системы DECT (усовершенствованной цифровой беспроводной связи) оговаривается одна или несколько предпочтительных частот для организации соединения, которые могут быть определены на основании кода опознования базовой станции, как, например, идентификатор стационарной части радиооборудования (RFPI: radio fixed part identity).
Этим достигается то преимущество, что передача не проводится во время пауз, а только в момент установления соединения для передачи полезных данных, что отсутствует ограничение по зоне покрытия, не ограничено количество мобильных оконечных аппаратов в системе, не требуется постоянной работы приемника мобильного оконечного аппарата (увеличение резервного времени), достигается короткое время синхронизации и обеспечивается совместимый режим работы с прежними системами, которые, например, эксплуатируются по стандарту DECT.
В других зависимых пунктах формулы изобретения охарактеризованы дополнительные варианты выполнения изобретения.
Ниже изобретение поясняется подробнее с помощью примера его выполнения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг.1 изображает упрощенную блок-схему традиционной системы связи с беспроводным интерфейсом;
фиг.2 - упрощенное изображение для иллюстрации занятых каналов и холостых передач во временном/частотном диапазонах согласно уровню техники;
фиг.3 - упрощенное изображение устройства управления организацией соединения с абонентским каналом в том виде, как оно может быть осуществлено в мобильном оконечном аппарате и на базовой станции;
фиг.4 - упрощенное изображение временного/частотного диапазонов согласно первому примеру выполнения;
фиг.5 - упрощенное изображение временного/частотного диапазонов согласно второму примеру выполнения;
фигуры 6А, 6В - упрощенное изображение временного/частотного диапазонов согласно третьему примеру выполнения;
фиг.7 - упрощенное изображение временного/частотного диапазонов согласно четвертому примеру выполнения;
фиг.8 - упрощенное изображение временного/частотного диапазонов согласно пятому примеру выполнения;
фиг.9 - упрощенное изображение временного/частотного диапазонов согласно шестому примеру выполнения;
фиг.10 - упрощенное изображение временного/частотного диапазонов согласно седьмому примеру выполнения;
фиг.11А-11С - подробное изображение форматов синхронизации согласно изобретению;
фиг.11D-11F - упрощенное изображение того, что показано на фигурах 11А-11С;
фиг.12 - упрощенное изображение временного окна приема базовой станции с содержащимся опросным импульсом мобильного оконечного аппарата;
фиг.13А - упрощенная диаграмма состояния для иллюстрации активизации из режима покоя;
фиг.13В - упрощенная диаграмма состояния для иллюстрации прерывания режима покоя мобильным опросным аппаратом;
фиг.13С - упрощенная диаграмма состояния для иллюстрации прерывания режима покоя базовой станцией;
фиг.14 - упрощенная диаграмма состояния для иллюстрации процесса синхронизации базовой станцией;
фиг.15 - упрощенная диаграмма состояния для иллюстрации процесса синхронизации мобильным оконечным аппаратом.
Настоящее изобретение нацелено на создание устройств и способов осуществления цифровой системы связи, в которой отсутствует постоянное импульсное излучение в виде периодической «холостой передачи» DB для синхронизации в режиме покоя. При этом режим покоя означает, что полезные данные (разговорные и/или пакетные данные) не передаются на или от мобильных оконечных аппаратов через неподвижный мобильный оконечный аппарат или базовую станцию.
r
Ниже изобретение описывается в качестве примера на основе усовершенствованной цифровой беспроводной системы связи (DECT). Если в такой системе DECT не проводится «холостая передача» DB, то не происходит и кратковременной реакции мобильного оконечного аппарата, например на входящий или исходящий вызов, т.е. постоянная времени составляет t<1с, мобильному оконечному аппарату требуется слишком много времени (ок. 10 секунд) для выхода из асинхронного режима для синхронизации с базовой станцией.
Настоящее изобретение позволяет производить быструю синхронизацию для системы МДВУ (множественный доступ с временным уплотнением), как, например, DECT, которая может быть реализована имеющимися техническими средствами при строгом соблюдении действующего стандарта (например, с учетом занятых каналов). При этом периодическая, длительно проводимая «холостая передача» DB исключается, в частности, в режиме покоя, а также исключается и длительная работа приемника в мобильных оконечных аппаратах, вследствие чего энергия при передаче расходуется только на целевое установление соединения и на передачу.
На фиг.3 изображена упрощенная блок-схема устройства управления организацией соединения с абонентским каналом в том виде, как оно может быть выполнено в системе связи для использования как в мобильном оконечном аппарате МТ, так и на базовой станции BS. Устройство 10 на фиг.3 состоит из приемного блока 1 для приема входных сигналов SB или АР на беспроводном или воздушном интерфейсе системы связи, которая специфицирована предпочтительно в соответствии со стандартом DECT. Входные сигналы могут содержать, в частности, синхроимпульсы SB или опросный импульс АР. Блок обработки служит для распознавания и обработки принятых приемным блоком 1 входных сигналов для получения соответствующего результата обработки АЕ. Результат обработки АЕ поступает в управляющий блок 4, который служит для управления передающим блоком 3 в зависимости от результата обработки АЕ.
Согласно изобретению блок обработки 2 может, например, распознать синхроимпульс SB, принятый приемным блоком 1 и содержащий расширенную информацию XSync о синхронизации, в которой содержатся сведения S о позиции синхроимпульса SB в выделенном интервале времени FR, и обрабатывает сведения S о позиции. После этого управляющий блок 4 может управлять передающим блоком 3 в соответствии с результатом АЕ обработки или обработанной информации о позиции таким образом, что может быть установлено синхронное соединение абонентского канала с корреспондирующей станцией (например, мобильным оконечным аппаратом или базовой станцией).
На фигурах 11А, 11В детально показан растровый формат для соответствующих, принимаемых приемным блоком 1 входных сигналов. При этом синхроимпульс SB с расширенной информацией XSync о синхронизации состоит, например, из обычной холостой передачи DB с полем SYNC синхронизации, полем А и полем CRC. При этом расширенная информация XSync включает в себя сведения S о позиции, информацию F скремблера, информацию L о холостой передаче и контрольную сумму С.
Согласно фиг.11С сведения S о позиции содержит три бита характеристики синхроимпульса SB во временном интервале FS, а также дополнительную информацию о временном интервале "slot", указывающую соответствующий номер временного интервала, в котором располагается синхроимпульс SB. В результате обработки сведений S о позиции можно рассчитать положение синхроимпульса SB в выделенном интервале времени FR и таким образом обеспечить в возможный последующий момент времени синхронное соединение с абонентским каналом через беспроводной интерфейс.
Факультативная информация скремблера содержит, например, информацию о частоте передачи (PSCN), из которой следует частота, используемая базовой станцией в настоящий момент, и соответствующий счетчик фреймов Framecnt, показывающий соответствующий фрейм. Поскольку данные обычно передаются в скремблированном виде, то посредством такой информации F скремблера можно надежно раскодировать скремблированные данные.
Кроме того, могут быть обработаны расширенная информация XSync о синхронизации и информация L о холостой передаче с указанием частоты frec и временного интервала slot, которые позволяют определить, где в настоящий момент во временном/частотном диапазонах может располагаться нормальная «холостая передача» DB.
Таким образом, возможно очень быстро перейти из асинхронного режима покоя на синхронное соединение с абонентским каналом.
Описанное выше устройство и соответствующий способ могут быть использованы как на базовой станции BS, так и в мобильном оконечном аппарате.
В качестве альтернативы синхроимпульс SB может, кроме того, применяться без расширенной информации XSync о синхронизации в качестве опросного импульса АР или вызывного сигнала, причем это предпочтительно осуществлять на базовой станции BS. Поэтому согласно фиг.3 блок обработки 2 будет подавать в управляющий блок 4 требование о синхронизации в виде результата обработка АЕ в том случае, когда на базовой станции BS либо требуется выполнить местное соединение LV, либо приемный блок 1 принимает для каждого выделенного интервала времени FR, по меньшей мере, один опросный импульс АР, соответствующий, например, искаженному синхроимпульсу SB без расширенной информации XSync о синхронизации. В этом случае управляющий блок 4 управляет передающим блоком 3 таким образом, что через беспроводной интерфейс передаются, по меньшей мере, два синхроимпульса SB, как показано на фигурах 11А-11Е, на один выделенный интервал времени FR. В результате, в частности, мобильный оконечный аппарат МТ может легко вызвать базовую станцию BS и за короткое время передать синхроимпульсы SB для быстрой синхронизации.
И хотя такой способ осуществления применим предпочтительно на базовой станции, в принципе он может также применяться и в мобильном оконечном аппарате, причем сначала базовой станции следовало бы провести синхронизацию с мобильным оконечным аппаратом.
Ниже приводятся принципиальные пояснения быстрого способа синхронизации согласно изобретению, который может быть осуществлен, например, в виде быстрого способа синхронизации DECT.
На фиг.4 в упрощенном виде показаны временной/частотный диапазоны для иллюстрации быстрой синхронизации согласно первому примеру выполнения, при этом одинаковые элементы обозначены одинаковыми позициями, что и на фиг.2, вследствие чего ниже не приводится повторное описание.
При этом исходят, например, из того, что базовая станция BS синхронизирует мобильный оконечный аппарат МТ. Согласно изобретению мобильный оконечный аппарат МТ находится сначала в асинхронном режиме покоя, причем этот аппарат, как и в предшествующем синхронном режиме, включает свой приемник или приемный блок 1 лишь через каждые 640 миллисекунд. При необходимости организации соединения базовая станция BS проводит не только единственную «холостую передачу» DB на один выделенный интервал времени RF, но и, как показано на фиг.4, такое ее множество, которое на ней возможно. Согласно фиг.4, например, на частоте f=4 проводится в каждом временном интервале передачи TX_BS базовой станции «холостая передача» в качестве синхроимпульса SB. Остальные свободные места во временном/частотном диапазонах могут обычно не использоваться, поскольку прибор содержит, как правило, всегда только один синтезатор и поэтому не может одновременно использовать две разных частоты.
Согласно приведенному на фиг.4 примеру выполнения хотя до настоящего времени и применяется каждый временной интервал передачи от FS0 до FS11, однако используется только одна из десяти возможных частот (f=4). Для того чтобы в этом случае базовая станция BS и мобильный оконечный аппарат МТ не работали слишком долго на разных частотах, необходимо оговорить предпочтительную частоту в пределах системы связи. В противоположность заданному сервисному каналу каждая из 10 частот может выбираться в качестве предпочтительной для применения на базовой станции. Для этого используются как случайные алгоритмы, например разные для каждой базовой станции идентификаторы стационарной части радиооборудования станций, так и измерения текущей занятости канала с помощью контроля уровня принимаемого сигнала базовой станции.
Затем на оговоренной предпочтительной частоте передают синхроимпульсы SB. Если мобильный оконечный аппарат включает свой приемный блок 1, то он находит непосредственно используемый синхроимпульс SB и в последующем временном интервале приема RX_BS базовой станции может установить соединение. На фиг.4 предпочтительной частотой f служит, например, частота f=4.
На фиг.5 в упрощенном виде показаны временной/частотный диапазоны для быстрой синхронизации согласно второму примеру выполнения. Согласно фиг.5 базовая станция BS может быть также синхронизирована мобильным оконечным аппаратом МТ. Существенное отличие этого примера выполнения от примера выполнения на фиг.4 заключается в том, что не только мобильный оконечный аппарат может синхронизироваться с базовой станцией, но и сама станция может синхронизироваться с мобильным оконечным аппаратом. Такой случай наступает всегда тогда, когда с мобильного оконечного аппарата требуется отменить вызов. Например, мобильный оконечный аппарат начинает формировать столько синхроимпульсов SB или опросных импульсов АР в выделенном интервале времени FR, сколько это ему позволяет конструктивное выполнение системы. Базовая станция, которая сначала также может находиться в асинхронном режиме покоя, периодически включает, подобно мобильному оконечному аппарату в первом примере выполнения, свое приемный блок 1. В отличие от него базовая станция BS может постоянно поддерживать во включенном состоянии свой приемный блок, так как его питание осуществляется, как правило, от сети, и, следовательно, он не подвержен ограничению расхода энергии, как это имеет место в мобильном оконечном аппарате.
Как показано на фиг.4, для мобильного оконечного аппарата применяется одинаковая схема передачи, что и для базовой станции BS. Базовая станция BS распознает необходимость соединения и синхронизируется либо по синхроимпульсам SB мобильного оконечного аппарата, либо в случае приема опросных импульсов АР передает в свою очередь синхроимпульсы SB. Достигнутая таким образом синхронизация может сохраняться. Однако в качестве альтернативы базовая станция может целенаправленно перевести мобильный оконечный аппарат на собственную синхронизацию, если ей необходимо поддерживать более одного соединения с другими мобильными оконечными аппаратами.
Поскольку из-за двойственности установления соединения между базовой станцией и мобильным оконечным аппаратом практически отсутствуют расхождения, то ниже подробно будет рассмотрена только синхронизация мобильного оконечного аппарата с базовой станцией. На возможные расхождения (например, подключение базовой станции к электрической сети) будет указано особо.
На фиг.6А и 6В показаны в упрощенном виде временной/частотный диапазоны для иллюстрации быстрой синхронизации согласно третьему примеру выполнения. В приведенных выше примерах выполнения до сих пор исходили из системы связи, в зоне покрытия которой не располагалась другая система связи (например, дополнительная система DECT). Если же имеются дополнительные системы связи, то занятыми могут оказаться один или несколько временных интервалов FS, в частности, и на выбранной предпочтительной частоте f=4. Согласно фиг.6А, например на предпочтительной частоте f=4 блокированы временные интервалы 6, 9 и 18, 21 занятыми каналами ВК. Занятость каналов может определить выбор прибора для установления соединения, например, посредством измерения уровня принимаемого сигнала. При этом непосредственно перед организацией соединения может быть определена занятость канала. Благодаря питанию от сети базовая станция может предпочтительно постоянно производить замеры.
В период занятости другими системами связи синхронизирующая система может переходить на другие частоты. Это показано на фиг.6В. Лишь при занятости первой резервной частоты может быть выбрана любая третья частота. В качестве альтернативы возможно продолжение последовательности резервных частот. На фиг.6В показано, что, например, соединение начинают сначала на предпочтительной частоте f=4. Однако временные интервалы 6, 9 оказываются уже занятыми. Поэтому во временном интервале 6 с синхроимпульсом SB переход происходит на первую резервную частоту f=7. Во временном интервале 9 занятыми оказываются как предпочтительная частота f=4, так и первая резервная частота f=7. Поэтому переход производится на вторую резервную частоту f=2.
На фиг.7 в упрощенном виде показаны временной/частотный диапазоны для иллюстрации быстрой синхронизации согласно четвертому примеру выполнения. Продолжительность передачи синхроимпульса SB составляет, например, ок. 96 микросекунд. Эта продолжительность является лишь частью времени передачи пакета DECT (передаваемый импульс DECT составляет ок. 368 микросекунд). Таким образом, может быть передано, по меньшей мере, два синхроимпульса SB в одном временном интервале FS. Согласно фиг.7 могут быть, следовательно, предусмотрены два или более синхроимпульсов SB в каждом временном интервале FS. В результате заметно возрастает плотность синхроимпульсов SB. Таким образом, возрастает вероятность того, что асинхронный прибор (мобильный оконечный аппарат или базовая станции) непосредственно обнаружит пригодный к использованию синхроимпульс SB.
В примере выполнения на фиг.7 второй синхроимпульс служит для того, чтобы приемный блок мог правильно рассчитать позицию синхронизирующего растра. На фиг.7 оба синхроимпульса передаются на одной частоте. Второй синхроимпульс может, правда, передаваться на другой частоте. Если при этом соблюдается маска пакета по стандарту DECT, то для перехода синтезатор будет располагать временем установления ок. 122 микросекунд.
Например, чисто теоретически во временном промежутке размером 480 битов может быть размещено ровно пять «холостых передач» DB размером 96 битов. Однако в действительности количество синхроимпульсов составляет лишь четыре, так как следует дополнительно учитывать время разгона (увеличение или понижение времени по линейному закону, защитный интервал) усилителя мощности в начале и конце.
Учитывая, что при такой плотной занятости при наличии, например, 4 синхроимпульсов смена частоты не представляется возможной, то отпадает необходимость во времени разгона, например, между четырьмя синхроимпульсами. Такой пакет отличается от нормального пакета DECT только своей особой модуляцией. Поэтому разные показатели времени синхронизации требуют при необходимости особой обработки. Это может выглядеть следующим образом:
a) синхроимпульсы от SB1 до SB4 поддерживают счетчик временных интервалов. Затем происходит синхронизация с нормальным растром DECT;
b) также асинхронная корреспондирующая станция настраивается на фазу обнаруженной «холостой передачи» DB;
c) в синхроимпульс SB упаковывается больше информации. В этом случае на уровне контроллера доступа к среде протокольного пакета DECT необходимо определить требуемую в данном случае информацию.
На фиг.8 в упрощенном виде показаны временной/частотный диапазоны для иллюстрации быстрой синхронизации согласно пятому примеру выполнения. Асинхронный, находящийся в режиме покоя мобильный оконечный аппарат включает свой приемник, например, только через каждые 640 микросекунд. Следовательно в среднем проходят 320 микросекунд, в самом неблагоприятном случае 640 микросекунд, прежде чем мобильный оконечный аппарат МТ вообще что-либо примет. В течение этого времени, конечно, не приходится рассчитывать на ответ на требование о синхронизации. Поэтому отрезок времени RX выделенного интервала времени FR может быть использован для дополнительных синхроимпульсов. Это повышает вероятность того, что асинхронным прибором будет немедленно отыскан пригодный к применению синхроимпульс. На фиг.8 это показано применительно к базовой станции BS. Конечно это действительно и для мобильного оконечного аппарата, но в этом случае меняются местами фазы ТХ и RX в пределах выделенного интервала времени.
Согласно фиг.8, по меньшей мере, один синхроимпульс SB может передаваться прибором при наличии требования о соединении в течение 640 миллисекунд в любом свободном временном интервале FS. Поскольку в этом случае обычная фаза RX отменяется через каждые 5 миллисекунд, то синхроимпульсы SB должны быть маркированы в их разделе данных. Здесь можно применить счетчик, который будет индицировать остаточное количество синхроимпульсов до первого предложенного частичного фрейма. Следовательно, асинхронный прибор способен немедленно отыскать пригодный для применения синхроимпульс SB. Он может синхронизироваться с ним и оценивать показания счетчика. По истечении 640 миллисекунд синхронный прибор будет в состоянии установить соединение.
Кроме того, при этом создается положение, при котором все приборы системы получают возможность немедленного взаимодействия с синхроимпульсом во время синхронизирующей фазы. Благодаря этому способ не зависит от фазы, в которой находится асинхронный прибор именно при своем 640-миллесекундном цикле. В мобильном оконечном аппарате этот цикл может составлять, например, 1280 мс. В качестве альтернативы без применения такого счетчика можно просто выждать до перехода к нормальному выделенному интервалу времени FR. Приведенные выше отдельные возможности могут естественно применяться и в комбинации.
На фиг.9 показаны в упрощенном виде временной/частотный диапазоны для иллюстрации быстрой синхронизации согласно шестому примеру выполнения. До настоящего момента исходили из того, что прибор может использовать каждый временной интервал FS. Однако в приборах с медленно работающим синтезатором этого не происходит. Для каждого активного временного интервала RX или ТХ может потребоваться предыдущий временной интервал для того, чтобы можно было настроить синтезатор на требуемую частоту. Такой подготовительный временной интервал называется «неконтролироуемым временным интервалом». В этом случае прибор не может не только передавать, но и принимать. Однако для обычного телефонного трафика это не создает ощутимого ограничения. В отношении предлагаемой синхронизации это означает, что каждый второй синхроимпульс может выпадать, как это показано на фиг.9 на примере временной схемы базовой станции BS.
Однако, учитывая и без того наличие скрытного периода, составляющего в среднем 320 миллисекунд, это не является серьезным недостатком. Возможности компенсации обеспечиваются, в частности, предложениями, содержащимися в четвертом и пятом примерах выполнения, при этом во временном интервале применяются несколько «холостых передач» DB или же они проводятся в пределах первого частичного выделенного интервала времени RX.
На фиг.10 в упрощенном виде показаны временной/частотный диапазоны для иллюстрации быстрой синхронизации согласно седьмому примеру выполнения, причем во внимание приняты не синхронные, смежно расположенные системы. В описанных выше примерах выполнения исходили из того, что смежные системы связи или системы DECT соблюдают одинаковое растровое время и, следовательно, синхронизированы между собой.
Однако в современных системах связи это происходит лишь в исключительных случаях. Как правило, системы остаются между собой асинхронными и встречно дрейфуют по времени.
Поскольку стандарт DECT содержит механизмы для распознавания конфликтных ситуаций, то в подобном случае выбирается другой временной интервал или другая частота.
Для описываемого примера выполнения это означает, что перед синхронизацией положение других систем связи может определяться измерением с помощью сигнала контроля уровня принимаемого сигнала. При этом занятые временные интервалы FS не применяются для синхронизации, как об этом уже сообщалось в примере выполнения 3.
Однако согласно фиг.10 дополнительно может быть заблокирован другой временной интервал, так как временной интервал одной системы может включать в себя два временных интервала другой системы. Согласно фиг.10 такое положение отмечается для занятых каналов ВК на частоте f=4. Следовательно, в этом случае отдельные синхроимпульсы SB сместятся на другие частоты (резервные частоты, как, например, в примере выполнения 3).
Ниже отдельно описываются специфические аспекты быстрой синхронизации.
Согласно изобретению быструю синхронизацию осуществляют в системе МДВУ (множественный доступ с временным уплотнением) (например, DECT), при этом не требуется длительная «холостая передача» в режиме покоя. В частности, учитывается тот случай, когда мобильные оконечные аппараты хотя и находятся в зоне покрытия базовой станции, однако их взаимная зона покрытия отсутствует. Следовательно, два мобильных оконечных аппарата располагаются на противоположных по отношению к базовой станции концах зоны покрытия, вследствие чего в целях синхронизации базовая станция должна быть дополнительно активирована. В этом случае базовая станция может дополнительно синхронизировать посредством второго процесса синхронизации те мобильные оконечные аппараты, которые не располагаются в непосредственной зоне покрытия по отношению к мобильному оконечному аппарату, осуществляющему синхронизацию. Этот процесс, описанный в качестве дополнительной синхронизации, называется также асимметричной синхронизацией, поскольку в противоположность указанной выше симметричной синхронизации он не обеспечивает равноправия между базовой станцией и мобильным оконечным аппаратом при проведении синхронизации.
В соответствии с этим при такой асимметричной синхронизации базовая станция и мобильный оконечный аппарат не являются равноправными при осуществлении синхронизации, в связи с чем отпадает необходимость в управлении вторым синхронизирующим растром на базовой станции. Мобильный оконечный аппарат МТ, для которого существует необходимость соединения, сообщает базовой станции BS об этом растре. Для этого в течение ограниченного времени мобильный оконечный аппарат может передавать синхроимпульсы в качестве опросных импульсов АР, в которых не содержится расширенная информация XSync о синхронизации. В этом случае могут применяться несколько следующих друг за другом свободных временных интервалов, что гарантирует их быстрое отыскание базовой станцией. Кроме того, передача может снова проводиться на предварительно оговоренной предпочтительной частоте.
Если базовой станцией фиксируется такое требование о синхронизации, то она может осуществить в соответствии с описанными выше примерами выполнения, приведенными на фиг.4-10 и касающимися симметричной синхронизации, способ быстрой (асимметричной) синхронизации. При этом способ асимметричной синхронизации может быть переведен в способ симметричной синхронизации. Кроме того, при таком асимметричном способе можно обеспечить положение, при котором базовая станция BS, эксплуатируемая от электрической сети, будет чаще и на более длительное время включать свое приемный блок, чем мобильный оконечный аппарат МТ, питаемый от аккумулятора.
Несмотря на различие между способами асимметричной и симметричной синхронизации при быстрой синхронизации в принципе не имеет значения, синхронизирует ли систему для организации соединения базовая станция или мобильный оконечный аппарат. За счет применения сначала способа асимметричной синхронизации и затем в ходе этого процесса способа симметричной синхронизации может еще более убыстряться синхронизация системы.
В описанных выше примерах выполнения по существу исходили из применения нескольких, не менее двух синхроимпульсов на один выделенный интервал времени FR. Для различия между собой они могут иметь метку, чтобы показать, что первый или второй синхроимпульс относится к «пакету» или выделенному интервалу времени FR, при этом базовая станция и мобильный оконечный аппарат в отношении синхронизации могут являться равноправными (симметричная синхронизация) или неравноправными (асимметричная синхронизация).
На фиг.11А-11С детально показаны синхроимпульсы, применимые при быстрой синхронизации, причем счетчик байтов показывает соответствующее количество битов для так называемого «полного интервала времени» (full-slot), т.е. временного интервала 1FS, и для так называемого «продолжительного интервала времени» (long-slot), т.е. временного интервала 2FS, вместе с относящимися к ним синхроимпульсами. Понятием «полностью упакованный» (full-packed) здесь передается максимальная загруженность поля В синхроимпульсами, в то время как понятие "half-slot boundaries" (границы полуинтервала времени) означает так называемую разбивку на полуинтервалы времени. Аналогично "long-packed" (длительно упакованный) означает позиционирование синхроимпульсов в длительном временном интервале (80 байтов в поле В).
Усовершенствование чисто симметричного способа синхронизации может достигаться в трех следующих аспектах.
a) Предназначенное для передачи время заполняется двумя, тремя или, в случае длительного временного интервала (long-slot), пятью синхроимпульсами SB на один временной интервал. См. также соответствующие упрощенные изображения на фиг.11D, 11Е и 11F, причем на фиг.11D показано позиционирование синхроимпульсов при максимальной загруженности, на фиг.11E - при так называемой разбивке на полуинтервалы времени и на фиг.11F - при длительном временном интервале. При наличии более двух синхроимпульсов последние могут быть сформированы самостоятельно с помощью специальной выборки данных из нормального пакета DECT.
Согласно фиг.11 при увеличении количества синхроимпульсов SB, например, до трех, пяти или шести становится возможным оптимальное использование имеющегося времени. В случае коротких опросных импульсов АР со стороны мобильного оконечного аппарата могут быть упакованы во временном интервале FS еще больше импульсов, на этот раз и опросные импульсы АР.
b) В синхроимпульсах SB может быть использован не только один бит для отличия первого или второго синхроимпульса во временном интервале FS DECT, но и многозначное показание S счетчика. Это показание позволяет точно рассчитать позицию момента синхронизации через нескольких временных интервалов FS, даже если был принят только один синхроимпульс SB.
Предпочтительно расширить счетчик на один бит метки, в результате чего перекрытой окажется значительная временная область, как, например, полный выделенный интервал времени FR.
c) В принципе синхронизацию системы осуществляет базовая станция. В результате в этом участвуют и все мобильные оконечные аппараты, которые расположены в зоне покрытия системы. Базовая станция не должна управлять двумя временными отношениями. Также отпадает необходимость в переходе временного отношения с мобильного оконечного аппарата на базовую станцию, если последняя дополнительно синхронизирует другие мобильные оконечные аппараты. Например, мобильный оконечный аппарат МТ может передавать ограниченные по времени опросные импульсы АР на базовую станцию BS. Базовая станция может обрабатывать эти опросные импульсы АР также в асинхронном режиме. Она фиксирует требование одного из своих мобильных оконечных аппаратов о соединении и приступает со своей стороны собственно к процессу синхронизации, т.е. передает синхроимпульсы SB, по которым затем происходит синхронизация и мобильного оконечного аппарата, от которой поступил запрос.
В результате принципиального смещения синхронизации на базовую станцию BS возникает возможность для мобильных оконечных аппаратов вызвать посредством кратких опросных импульсов АР процесс синхронизации на базовой станции.
Согласно фиг.11А-11Е может применяться нормальный временной интервал DECT для нескольких участков синхронизации, при этом к присутствующему в начале каждого временного интервала DECT полю синхронизации, полю А и полю периодической проверки резервирования добавляется расширенный участок синхронизации или расширенное поле синхронизации, которое представляет собой расширенную информацию о синхронизации XSync. Однако при этом не полностью используется 40-битовое В-поле временного интервала FS. Здесь могут быть размещены один или два участка синхронизации или синхроимпульса SB. При этом на участке XSync содержится информация, на месте которой во временном интервала или в выделенном интервале времени располагается синхроимпульс SB.
Если прибор согласно фиг.11Е применяет так называемый формат "long-slot" (длительный интервал времени) с полем В длиной 80 битов, то может быть размещено до пяти синхроимпульсов SB с расширенными участками синхронизации XSync.
В приводимой ниже таблице 1 воспроизведено содержание дополнительного синхроимпульса SB, который служит альтернативой для показанного на фиг.11А-11C синхроимпульса SB.
Согласно таблице указанный синхроимпульс SB длиной от 0 до 11 байтов состоит из обычного синхроимпульса или « холостой передачи» DB, в которую вводится расширенная до 12-18 байтов информация XSync о синхронизации. Такая расширенная информация о синхронизации передается в традиционной системе методом временного мультиплексирования в поле А холостой передачи DB. Разумеется, что для быстрой синхронизации такая информация должна быть в состоянии немедленного использования.
Новым в содержании синхроимпульса SB согласно изобретению является первая часть S «байта 12», указывающая дополнительно позицию синхроимпульса SB во временном интервале FS. С помощью этой информации о единственном синхроимпульсе SB или информации согласно фиг.11А-11С или таблице 1 прибор может полностью определить синхронность системы, а также обеспечить ее. Большая часть полей таблицы 1 понятна сама по себе, так как понятия и сокращения известны из стандарта DECT. Поэтому ниже приводится лишь описание вновь характеризуемых полей данных.
"Sync-Info"
Несколько синхроимпульсов SB могут быть размещены в "Full-/Long-slot" (полном/продолжительном интервалах времени), причем "Sync-Info" в качестве соотнесенной с временным интервалом информации указывает, в какой позиции в соответствующем временном интервале FS точно находится соответствующий синхроимпульс SB.
Таблица 2
Sync-Info В0…В2
Позиция s0 в интервале времени
000
f0
001
f144
010
f288
011
f432
100
f568
101
f240 (граница временного полуинтервала)
110
Резерв
111
Резерв
"Lock-Channel" (Блокирующий канал)
"Lock-Channel" или информация L о «холостой передаче» указывает на расположение нормальной «холостой передачи» DB в выделенном интервале времени FR. Нотация соответствует той, которая применяется при «трансляции» (broadcast) позиции «холостой передачи». Следовательно, в этом случае указывается соответствующий временной интервал и соответствующая частота, на которой может быть обнаружена нормальная «холостая передача».
"Chechsum" (контрольная сумма)
Контрольная сумма С является скорее неустойчивой контрольной суммой, образующейся из операции, исключающей ИЛИ, с байтами расширенной информации о синхронизации XSync (количество байтов от 12 до 17). Приемник должен быть готов к тому, что при наличии правильной «контрольной суммы» в данных может присутствовать ошибка передачи.
С помощью дополнительной информации о синхронизации мобильный оконечный аппарат может обеспечить синхронность по битам, временному интервалу и выделенному интервалу времени с базовой станцией после приема только одного «пакета» и позиционировать приемный блок таким образом, чтобы он применял индицированный «блокирующий канал» L (Lock-channel).
Статические характеристики (capabilities) базовой станции BS, которые были записаны при нормальной синхронизации, отдельно дополнительно не передаются. Кроме того, обильный оконечный аппарат может воспользоваться уже содержащимися в памяти параметрами.
Базовая станция не должна допускать длительность фазы синхроимпульса более 64-128 выделенных интервалов временит FR, так как синхроимпульсы SB блокируют потенциальные временные интервалы "setup". Во время этой фазы открытым должен оставаться, по меньшей мере, один временной интервал приема для того, чтобы, по меньшей мере, для мобильного оконечного аппарата обеспечивалась возможность быстрой настройки. Если фаза синхронизации будет большей продолжительности, то таймеры настройки (Setup-Timer) в мобильном оконечном аппарате могут прекратить свое действие и настройка пропадет.
Как описано выше, при симметричном способе синхронизации прибор (мобильный оконечный аппарат или базовая станция), который первым заявит о необходимости соединения, синхронизирует всю систему с ее временным растром. Это включает в себя и синхронизацию базовой станции с мобильным оконечным аппаратом. Как уже указывалось выше, далеко разнесенные между собой базовые станции создают проблему. После первой синхронизации базовой станции она должна провести дополнительную синхронизацию для остальных неохваченных мобильных оконечных аппаратов.
Такой порядок действий оптимизируется описанной выше асимметричной синхронизацией системы, после чего систему синхронизирует только базовая станция. Мобильный оконечный аппарат может сообщить о требовании о синхронизации при нахождении системы в асинхронном режиме покоя путем передачи сокращенных синхроимпульсов, называемых опросными импульсами АР. Такой специфичный для мобильного оконечного аппарата опросный импульс АР приведен в таблице 3.
Таблица 3
Поле синхронизации
Поле А + контроль цикл. избыт. кодом
Счет битов
S0…31
А0…63
Содержание
55551675
Фрейм N
Счет битов
0…3
4…11
На фиг.12 в упрощенном виде показано окно синхронизации базовой станции BS для приема опросного импульса АР, поступившего от мобильного оконечного аппарата. Если специфицированный в таблице 3 опросный импульс АР попадает в окно синхронизации базовой станции, являющееся очень длинным по отношению к нему, то последняя может определить посредством содержащегося в ней идентификатора стационарной части радиооборудования (RFPI), что требование о соединении поступило от мобильного оконечного аппарата, входящего в состав системы. В этом случае базовая станция начинает излучать синхроимпульсы SB. Однако теперь уже синхроимпульсы содержат всю информацию о расширенной информации о синхронизации (XSync) системы, т.е. о всех мобильных оконечных аппаратах.
Напротив, в опросном импульсе АР мобильного оконечного аппарата при асимметричной синхронизации такая расширенная информация XSync о синхронизации отсутствует.
Например, мобильный оконечный аппарат со своей стороны может вести поиск синхроимпульсов SB базовой станции, выведенной из асинхронного режима покоя, путем передачи своих опросных импульсов АР в течение определенного времени.
r
Согласно настоящему изобретению прибор (например, базовая станция) может передавать на оговоренной частоте при входящем вызове, например, во временном растре «временной полуинтервал» (half-slot) синхроимпульсы SB. Временной растр составляет вместо обычных десяти миллисекунд при обычном стандарте DECT теперь, например, 416 микросекунд. Кроме того, мобильный оконечный аппарат, который, как и раньше, выключает в асинхронном режиме свой приемный блок через каждые 640 миллисекунд, может непосредственно отыскать пригодный к использованию синхроимпульс SB и таким образом при времени задержки t<1с может реагировать в асинхронном режиме покоя. При использовании показанных на фиг.4-10 временного/частотного диапазонов происходит в этом случае синхронизация, которая протекает, по меньшей мере, в 24 раза быстрее. При использовании оговоренной предпочтительной частоты, на которой передаются синхроимпульсы, синхронизация ускоряется даже в 240 раз.
И хотя описанный выше асинхронный режим покоя может задаваться любым способом, однако предпочтительно применять определенный способ вхождения в асинхронный режим покоя, обозначенный ниже, как "No-emission-mode" (режим отсутствия передачи) или "Low-emission-mode" (маломощный режим передачи).
Как уже указывалось выше, при так называемом «маломощном режиме передачи» остаются полностью выключенными все узлы (передатчики) базовой станции BS и мобильного или мобильных оконечных аппаратов МТ1, МТ2. Кроме того, не действует более ограничение, присущее описанному выше режиму "Green-DECT-Mode", когда этот режим применяется лишь в том случае, когда только от одного мобильного оконечного аппарата поступает сообщение и когда он находится на зарядной подставке.
Переход в режим покоя согласуется между всеми компонентами системы (базовой станцией и мобильными оконечными аппаратами), а соответствующий алгоритм гарантирует достаточно короткие отрезки времени ресинхронизации при необходимости высокочастотного соединения.
На фиг.13А-13С показаны в упрощенном виде диаграммы состояния для иллюстрации успешной активации из режима покоя, а также отказ мобильного оконечного аппарата или базовой станции. При этом сокращения означают: IWU (Inter Working Unit) - внутренний рабочий блок и MAC (Medium Access Controller) - контроллер доступа к среде.
Согласно фиг.13А базовая станция может быть соединена с множеством мобильных оконечных аппаратов МТ1-MTn. Если система связи находилась в режиме покоя определенное время и при этом известно, что все мобильные оконечные аппараты МТ1-MTn могут входить в асинхронный режим покоя или в «маломощный режим передачи» и выходить из него (или оставаться не заблокированными), то базовая станция начинает передавать, например, информацию с обратным счетом (Countdown) во время «холостой передачи» DB. Согласно фиг.13А-13С это осуществляется, например, в виде сообщения "РТ-МАС" (Paging Tail; Medium Access) (окончание поискового вызова; доступ к среде). Мобильные оконечные аппараты МТ1-MTn принимают это сообщение и таким образом информируются о предстоящем режиме покоя. Для успешного вхождения в режим не требуется дополнительной связи между абонентами.
Для того чтобы достигалось по возможности незначительное отклонение от нормальных сообщений в режиме «холостой передачи», сообщение "РТ-МАС" передается в виде «фрейма 0», в то время как обычное в таком случае сообщение передается в виде «фрейма 1», которое, однако, не принимается мобильными оконечными аппаратами МТ1-MTn в режиме покоя. С помощью расширенного разделителя кадров (Exend-Flag) в сообщении "РТ-МАС" мобильные оконечные аппараты приводятся в состояние приема сообщения "фрейм 1".
Таблица 4
Общий формат "Paging tail"(PT)
Начальная часть РТ
20 битов данных канала BS
Тип информации
Информация MAC
а8 а11
а12 а31
а32 а35
а36 а47
РТ (Paging Tail) - окончание поискового вызова
MAC - управление доступом к среде
В следующей таблице 5 приведена информация о хендовере со сменой однонаправленного канала (а36-а47), причем информация представляет собой тип Info-Type (от а32 до а35=1001).
Таблица 5
Тип информации Mac (а36…а39)
Параметры (а40…а47)
Значение
0000
00001111
Отсутствует хендовер со сменой однонаправленного канала для других базовых радиоблоков (RFPs), отсутствует внутрисотовый хендовер со сменой однонаправленного канала
0001
00001111
Отсутствует хендовер со сменой однонаправленного канала для других базовых радиоблоков (RFPs), внутрисотовый хендовер со сменой однонаправленного канала поддерживается
0010
00001111
Хендовер со сменой однонаправленного канала поддерживается во всем внутреннем диапазоне хендовера
0011
бит маски
Хендовер со сменой однонаправленного канала поддерживается для всех базовых радиоблоков (RFPs) посредством их идентификатора, отличающегося только битами маски
0100
а40-а43: сканирующий канал (scan-channel); a44-а47: обратный счет гиперфреймов (hyperframe-countdown)
Сканирующий канал Idle. Количество гиперфреймов а) сохраняется до момента дезактивации «холостой передачи»
0101
)
до (to)
) резерв
1111
)
MAC - контроллер доступа к среде
Например, обратный счет гиперфреймов проводится в виде шагов по 4 гиперфрейма. Счетчик гиперфреймов (Hyperframe-counter) приращивается в случае, если счетчик мультифреймов (Multiframe-counter) по модулю 4 переходит с 3 на 0. «Холостая передача» DB дезактивируется после фрейма 0 на первом «мультифрейме» соответствующего «гиперфрейма», как показано на фиг.13А.
Согласно фиг.13В мобильные оконечные аппараты МТ1-MTn могут предупредить асинхронный режим покоя или «маломощный режим передачи» путем соединения с контроллером доступа к среде базовой станции (например, Location Registration - регистрации местоположения). Тогда непосредственно базовой станцией заканчивается передача обратного счета. Повторная попытка активации асинхронного режима покоя может быть предпринята автоматически по истечении определяемого времени.
В настоящее время не известна причина, по которой для мобильного оконечного аппарата при проведении местной процедуры требуется «холостая передача» DB, осуществляемая базовой станцией BS.
Помимо установления соединения MAC мобильный оконечный аппарат может длительное время исключать «маломощный режим передачи» с помощью сообщения об «уровне сети связи» (NWK-layer) (NWK=NetWorK) или путем согласования во время запроса. Посредством счетчика обратного счета мобильные оконечные аппараты способны заранее точно определить момент времени, в который будет выключена «холостая передача» DB.
Если согласно фиг.13С обратный счет заканчивается без предварительного выполнения Setup, как показано на фиг.13В, то все передающие блоки выключаются и каждый прибор переходит на специальный режим приема. Таким образом, можно войти в режим без необходимости предварительного отдельного соединения с каждым мобильным оконечным аппаратом. Это способствует повышению спектральной эффективности.
В случае, если мобильный оконечный аппарат не примет «фрейм», в котором счетчик обратного счета считает до 0, то состояние системы остается для данного мобильного оконечного аппарата неясным. Поэтому он мог бы находиться в асинхронном режиме покоя (маломощном режиме передачи) или в нормальном режиме покоя, или же мобильный оконечный аппарат мог бы располагаться вне зоны покрытия.
Поэтому порядок действий мог бы быть следующим.
1. Нормальный поиск (Scan) базовой станции → мобильный оконечный аппарат принимает базовую станцию → система находится в нормальном состоянии эксплуатации.
2. Передача вызывного сигнала
→ Базовая станция становится видимой → система снова в состоянии нормального режима.
→ Базовая станция становится невидимой → мобильный оконечный аппарат должен находиться вне зоны покрытия/базовая станция выключена.
При получении последнего результата мобильный оконечный аппарат должен регулярно повторять операции 1-2.
Как уже описано, в асинхронном режиме покоя или в «маломощном режиме передачи» все мобильные оконечные аппараты, в т.ч. базовая станция, сканируют в системе связи, например, на предпочтительной частоте в поисках абонентов, которые активированы. Базовая станция может сканировать непрерывно, в то время как мобильные оконечные аппараты сканируют лишь в течение относительно короткого времени с тем, чтобы резервное время было сопоставимо с нормальным режимом. В данном случае необходимо отыскать оптимальный компромисс между резервным временем и постоянной времени.
В качестве исходной для мобильных оконечных аппаратов принимается величина, при которой они сканируют в течение 10-20 миллисекунд, а последующие паузы поиска (сканирования) будут длиться ок. 600 миллисекунд.
На фиг.14 в упрощенном виде представлена диаграмма состояния для иллюстрации завершения асинхронного режима покоя базовой станции, при этом одинаковыми позициями обозначены одинаковые или соответствующие элементы, что и на фиг.13А-13С, и ниже не приводится повторного описания.
Если, например, из-за входящего вызова базовая станция BS должна выйти из асинхронного режима, то сначала она может провести широкий выбор каналов, например, на предпочтительной частоте.
Выбор может проводиться таким образом, чтобы выбирался либо режим "Full-Slots" (полные интервалы времени), либо "Long-Slots" (длительные интервалы времени), либо оба эти режимы. Каждый временной интервал FS, который остается достаточно свободным и избирательным в половине выделенного интервала времени RX и ТХ, может быть использован для передачи синхроимпульса SB, т.е. для излучения «холостой передачи» DB с расширенной информацией XSync о синхронизации.
И только в одном из выбранных временных интервалов должна проводиться стандартная «холостая передача» DB, с которой затем будут соотноситься синхроимпульсы SB.
Другие выбранные полные (Full-Slots) или длительные (Long-Slots) интервалы времени содержат, например, от двух до пяти «холостых передач», при которых в поле А передаются исключительно фреймы N и которые могут содержать в состоянии готовности расширенную информацию XSync о синхронизации, расположенную за полем А контроля циклическим избыточным кодом (CRC).
Как уже описано выше со ссылкой на фиг.11А-11С, формат временного интервала "Full" или "Long" используется только в качестве «контейнера». Поэтому для приемника не требуется в обязательном порядке поддерживать расширенные форматы временного интервала, как таковые. Рекомендуется прием в виде "Full-Slot", так как в этом случае одинаковая информация присутствует при необходимости в многократном виде и может быть более действительной.
Для точной передачи синхроимпульсов SB в поле В на мобильный оконечный аппарат скремблер должен быть выключен. Поэтому на базовой станции BS достаточно обеспечить, чтобы участок «поле А - контроль циклическим избыточным кодом» однократно рассчитывался/депонировался для синхроимпульсов SB в поле В, так как идентификатор стационарной части радиооборудования не меняется.
Для собственного вызывного сигнала или опросных импульсов АР мобильным оконечным аппаратам требуется алгоритм, с помощью которого может быть рассчитан участок «поле А - контроль циклическим избыточным кодом» для времени пробега. При изменении базового фильтра, а также при сообщении об установлении соединения и сообщении о прекращении связи часто изменяется и идентификатор стационарной части радиооборудования.
Такой сценарий показан на фиг.14 в сочетании с описанными выше фиг.11А-11С и альтернативной таблицей 1.
На фиг.15 изображена в упрощенном виде диаграмма состояния для иллюстрации завершения асинхронного режима покоя мобильного оконечного аппарата, причем одинаковыми позициями обозначены одинаковые или соответствующие элементы, что и на фиг.13, 14, в результате чего ниже не приводится повторное описание.
Если мобильному оконечному аппарату требуется выйти из асинхронного режима покоя или маломощного режима передачи, то он может передать один или несколько синхроимпульсов SB в течение короткого времени, например, на предпочтительной частоте. Однако согласно приведенному выше описанию такие синхроимпульсы SB не должны содержать в себе в качестве опросных импульсов АР расширенную информацию XSync о синхронизации, если отсутствует необходимость в синхронизации между базовой станцией и мобильными оконечными аппаратами, как это имеет место в асинхронном способе синхронизации. Поскольку поле синхронизации закодировано так же, как и при нормальном рабочем режиме мобильного оконечного аппарата, то все абоненты системы будут различаться синхроимпульсами базовой станции и синхроимпульсами мобильного оконечного аппарата (см. табл.3 или фиг.11C).
Фрейм N содержит идентификатор стационарной части радиооборудования базовой станции, которая, например, должна быть вызвана. Несколько синхроимпульсов SB могут быть упакованы в "Full-Slot" для большей вероятности приема базовой станцией. Один "Full-Slot" может содержать до четырех синхроимпульсов SB.
Длительность фазы синхроимпульсов должна составлять от 2 до 4 выделенных интервалов времени FR, так как базовая станция и без того постоянно ведет поиск. Если базовая станция BS принимает специфичный для мобильного оконечного аппарата синхроимпульс SB, содержащий собственный идентификатор стационарной части радиооборудования, то она переключается на передачу синхроимпульсов SB. Инициирующий мобильный оконечный аппарат должен прервать передачу сразу после излучения синхроимпульсов или опросных импульсов и переключиться на поиск специфичных для базовой станции синхроимпульсов SB. Возможно для этого мобильного оконечного аппарата потребуется интенсивный поиск для выполнения настройки (Setup) по возможности без потери времени.
Далее процесс синхронизации проводится, как описано выше.
Описанные выше действия исключают необходимость, при которой базовая станция должна быть дополнена механизмами синхронизации, а мобильные оконечные аппараты должны выполнять синхронизацию не только с базовой станцией, но и с другими мобильными оконечными аппаратами.
Кроме того, исключаются проблемы в том случае, когда при коллизии два или более мобильных оконечных аппарата одновременно устанавливают соединение с базовой станцией. В асинхронном режиме покоя такая коллизия равнозначна трем или более источникам синхроимпульсов, вследствие чего, по меньшей мере, два мобильных оконечных аппарата должны приводить в соответствие свою синхронизацию.
После сброса в начальное состояние (Reset) базовая станция может всегда начинать работу с короткой фазы синхроимпульса, так как исчезновение напряжения сети или какое-либо другое событие могло вызвать сброс базовой станции BS в начальное состояние.
Обычно базовой станции ничего неизвестно о предыстории, а также при необходимости о том, был ли активирован в последний раз асинхронный режим покоя или «маломощный режим передачи». Мобильные оконечные аппараты могут вероятно находиться все еще в асинхронном режиме покоя и не иметь сообщения о новом запуске базовой станции.
Аналогичная ситуация имеет место и в мобильных оконечных аппаратах, которые выходят из режима "Reset". Если мобильный оконечный аппарат эксплуатируется в составе системы связи, поддерживающей асинхронный режим покоя, то может случиться, что аккумуляторная батарея разрядилась и остальная часть системы пребывает все еще в асинхронном режиме покоя.
Настоящее изобретение описано на основе системы связи DECT. Однако оно не ограничивается этой системой и распространяется в одинаковой степени на другие, основанные на TDMA (доступ с временным разделением) системы связи с беспроводным интерфейсом, в котором для быстрой синхронизации применяется синхроимпульс.
Перечень позиций
1  приемный блок
2  блок обработки
3  передающий блок
4  управляющий блок
10  устройство для управления организацией соединения с абонентским каналом
N  сеть
BS  базовая станция
МТ  мобильный оконечный аппарат
LV  требование о местном соединении
SB  синхроимпульс
АР  опросный импульс
ND  полезные данные
АЕ  результат обработки
FR  выделенный интервал времени
FS  временной интервал
RX  временной интервал приема
ТХ  временной интервал передачи
ВК  занятый канал
DB  холостая передача
f  частота
XSync  расширенная информация о синхронизации
S  информация о позиции
F  информация скремблера
L  информация о холостой передаче
С  контрольная сумма