СПОСОБ И СИСТЕМА ОСЛАБЛЕНИЯ ПОМЕХ МЕЖДУ БАЗОВЫМИ СТАНЦИЯМИ В ОТКАЗОУСТОЙЧИВОМ РЕЖИМЕ
METHOD AND SYSTEM FOR INTERFERENCE REDUCTION BETWEEN BASE STATIONS IN FAIL-SAFE MODE

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к технике связи, более точно к способу и системе ослабления помех между базовыми станциями и повышения качества соединения в отказоустойчивом режиме.
Предпосылки создания изобретения
В аварийной ситуации, когда происходит отказ канала связи между приемопередатчиком базовой станции и контроллером базовой станции или канала связи между контроллером базовой станции и сетевой стороной, или в ситуации, когда отсутствует сконфигурированный канал связи, базовая станция переходит в отказоустойчивый режим работы.
Например, система многостанционного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA, от английского - Code Division Multiple Access) является системой с собственными помехами, в которой один абонент создает помехи для другого абонента, а каждая сота также может создавать помехи для другой соты, в особенности для соседней соты, использующей такую же несущую. Из-за отказов канала связи между работающей в отказоустойчивом режиме базовой станцией и сетевой стороной не поддерживается передача обслуживания. Поскольку в зоне перекрытия работающей в отказоустойчивом режиме базовой станции и другой базовой станции используется одна и та же несущая частота канала, между сотами легко возникают помехи.
Кроме того, что касается всей системы связи, частая передача обслуживания терминала в состоянии соединения в итоге приводит к разрыву соединения, тогда как передача обслуживания терминала в состоянии незанятости базовой станции в отказоустойчивом режиме приводит к тому, что терминал принимает сигнал, но не способен осуществить соединение.
Из уровня техники не известны эффективные решения проблем помех между базовыми станциями в отказоустойчивом режиме и обеспечения качества соединения для абонента в условиях помех.
Краткое изложение сущности изобретения
Для преодоления указанных недостатков в изобретении предложены способ и система ослабления помех между базовыми станциями в отказоустойчивом режиме, которые способны ослаблять помехи со стороны работающей в отказоустойчивом режиме базовой станции для соседней базовой станции и повышать качество соединения для абонента.
Для достижения указанного назначения в изобретении предложено следующее техническое решение.
В изобретении предложен способ ослабления помех между базовыми станциями в отказоустойчивом режиме, в котором подсистема базовой станции изменяет несущую частоту канала, если установлено, что используемый канал связи находится в отказоустойчивом режиме.
Подсистема базовой станции может устанавливать, что используемый канал связи находится в отказоустойчивом режиме, одним или несколькими из следующих способов:
приемопередатчик базовой станции периодически определяет состояние канала связи между приемопередатчиком базовой станции и контроллером базовой станции,
приемопередатчик базовой станции определяет состояние канала связи между приемопередатчиком базовой станции и контроллером базовой станции в случае неудачной попытки передачи сообщения контроллеру базовой станции,
приемопередатчик базовой станции определяет состояние канала связи между приемопередатчиком базовой станции и контроллером базовой станции в случае ожидания передачи сообщения контроллеру базовой станции сверх установленного времени, и
контроллер базовой станции информирует приемопередатчик базовой станции об отказе канала связи в случае возникновения отказа канала связи между контроллером базовой станции и сетевой стороной.
Несущую частоту канала предварительно устанавливают в соответствии с состоянием планирования сети, и
на стадии изменения несущей частоты канала подсистемой базовой станции может быть, в частности, предусмотрено следующее: подсистема базовой станции автоматически изменяет несущие частоты канала, используемые всеми сотами базовой станции.
После стадии изменения несущей частоты канала подсистемой базовой станции способ может дополнительно предусматривать следующее:
подсистема базовой станции обновляет служебное сообщение и порядковый номер конфигурационного сообщения в служебном сообщении,
подсистема базовой станции вводит информацию о новой несущей частоте канала в сообщении с перечнем каналов, и
подсистема базовой станции вводит информацию о новой несущей частоте канала как в сообщение с расширенным перечнем соседних базовых станций, так и в сообщение с расширенным перечнем каналов, если подсистема базовой станции поддерживает передачу сообщения с расширенным перечнем соседних базовых станций и сообщения с расширенным перечнем каналов.
Способ может дополнительно предусматривать следующее: подсистема базовой станции по прямому каналу персонального вызова передает мобильной станции сообщение, содержащее информацию о новой несущей частоте канала, мобильная станция переходит на новую несущую частоту канала.
Стадия перехода мобильной станции на новую несущую частоту канала может, в частности, включать следующее:
мобильная станция путем сравнения порядкового номера конфигурационного сообщения, содержащегося в служебном сообщении, и порядкового номера сообщения с перечнем каналов, хранящегося в мобильной станции, определяет, что служебное сообщение обновлено,
мобильная станция обновляет хранящееся сообщение с перечнем каналов порядкового номера в соответствии с конфигурационным порядковым номером сообщения, содержащимся в служебном сообщении,
если подсистема базовой станции поддерживает передачу сообщения с расширенным перечнем соседних базовых станций и сообщения с расширенным перечнем каналов, мобильная станция обновляет соответствующую информацию,
мобильная станция определяет несущую частоту канала для канала персонального вызова мобильной станции с использованием хеш-алгоритма, и
мобильная станция сравнивает несущие частоты канала, вычисленные с использованием хеш-алгоритма, и ранее захваченные несущие частоты канала и переходит на новую несущую частоту канала, если произошло изменение.
В систему ослабления помех между базовыми станциями в отказоустойчивом режиме входит подсистема базовой станции, которая сконфигурирована на изменение несущей частоты канала, если установлено, что используемый канал связи находится в отказоустойчивом режиме.
Стадия, на которой подсистема базовой станции устанавливает, что используемый канал связи находится в отказоустойчивом режиме, может включать одно или несколько из следующего:
приемопередатчик базовой станции периодически определяет состояние канала связи между приемопередатчиком базовой станции и контроллером базовой станции,
приемопередатчик базовой станции определяет состояние канала связи между приемопередатчиком базовой станции и контроллером базовой станции в случае неудачной попытки передачи сообщения контроллеру базовой станции,
в случае ожидания передачи сообщения контроллеру базовой станции сверх установленного времени приемопередатчик базовой станции определяет состояние канала связи между приемопередатчиком базовой станции и контроллером базовой станции, и
в случае возникновения отказа канала связи между контроллером базовой станции и сетевой стороной контроллер базовой станции информирует приемопередатчик базовой станции об отказе канала связи.
Подсистема базовой станции может быть дополнительно сконфигурирована на обновление служебного сообщения и порядкового номера конфигурационного сообщения в служебном сообщении после изменения несущей частоты канала; передачу информации о новой несущей частоте канала в сообщении с перечнем каналов; и передачу информации о новой несущей частоте канала как в сообщении с расширенным перечнем соседних базовых станций, так и в сообщении с расширенным перечнем каналов, если подсистема базовой станции поддерживает передачу сообщения с расширенным перечнем соседних базовых станций и сообщения с расширенным перечнем каналов.
В систему может дополнительно входить мобильная станция, при этом
подсистема базовой станции может быть дополнительно сконфигурирована на передачу мобильной станции сообщения, содержащего информацию о новой несущей частоте канала,
мобильная станция может быть сконфигурирована на переход на новую несущую частоту канала после приема упомянутого сообщения.
При переходе на новую несущую частоту канала мобильная станция может быть дополнительно сконфигурирована на:
определение того, что служебное сообщение обновлено путем сравнения порядкового номера конфигурационного сообщения, содержащегося в служебном сообщении, и хранящегося порядкового номера сообщения с перечнем каналов,
обновление хранящегося порядкового номера сообщения с перечнем каналов в соответствии с конфигурационным порядковым номером сообщения, содержащимся в служебном сообщении,
обновление соответствующей информации, если подсистема базовой станции поддерживает передачу сообщения с расширенным перечнем соседних базовых станций и сообщения с расширенным перечнем каналов,
определение несущей частоты канала для канала персонального вызова мобильной станции с использованием хеш-алгоритма, и
сравнение несущей частоты канала, вычисленной с использованием хеш-алгоритма, и ранее захваченной несущей частоты канала и переход на новую несущую частоту канала, если произошло изменение.
В аварийной ситуации отказа канала связи между приемопередатчиком базовой станции и контроллером базовой станции или канала связи между контроллером базовой станции и сетевой стороной или в ситуации, когда отсутствует сконфигурированный канал связи, при переходе подсистемы базовой станции на отказоустойчивый режим работы, предложенные в изобретении способ и система позволяют ослаблять помехи со стороны работающей в отказоустойчивом режиме базовой станции для соседней базовой станции и повышать качество соединения для абонента.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 показана блок-схема работы подсистемы базовой станции в одном из вариантов осуществления способа повышения качества соединения в отказоустойчивом режиме,
на фиг. 2 показана блок-схема работы мобильной станция в одном из вариантов осуществления способа повышения качества соединения в отказоустойчивом режиме,
на фиг. 3 показана схема взаимодействия функциональных объектов в одном из вариантов осуществления системы повышения качества соединения в отказоустойчивом режиме.
Подробное описание
Далее со ссылкой на чертежи и конкретные варианты осуществления будет подробно описано техническое решение согласно настоящему изобретению.
В изобретении предложен способ повышения качества соединения в отказоустойчивом режиме, позволяющий ослаблять помехи для соседней базовой станции без ущерба для качества соединения соседней базовой станции за счет того, что базовая станция автоматически изменяет несущую частоту канала при переходе в отказоустойчивый режим, при этом в зоне перекрытия работающей в отказоустойчивом режиме базовой станции и другой базовой станции используются различные несущие частоты канала.
Если в качестве примера взять систему CDMA, способ включает следующие стадии, на которых:
сначала подсистема базовой станции переходит в отказоустойчивый режим работы, если установлено, что канал связи находится в отказоустойчивом режиме,
после перехода в отказоустойчивый режим подсистема базовой станции автоматически изменяет несущую частоту канала и использует новую несущую частоту канала, за счет чего ослабляются возникающие на общей частоте помехи для соседней базовой станции,
после изменения несущей частоты канала базовая станция обновляет и передает служебное сообщение, при этом в сообщении CDMA с перечнем каналов содержится новая несущая частота канала, и
мобильная станция повторно вычисляет захваченную несущую частоту канала и захватывает новую несущую частоту канала, если установлено, что служебное сообщение обновлено.
Посредством описанных шагов как подсистема работающей в отказоустойчивом режиме базовой станции, так и мобильная станция используют новую несущую частоту канала, за счет чего ослабляются возникающие на общей частоте помехи со стороны работающей в отказоустойчивом режиме базовой станции для соседней базовой станции, и тем самым может эффективно повышаться качество соединения для абонента.
Далее способ будет проиллюстрирован на примере подсистемы базовой станции и мобильной станции.
Как показано на фиг. 1, реализация подсистемы базовой станции в способе повышения качества соединения в отказоустойчивом режиме включают следующие шаги, на которых:
S102: подсистема базовой станции устанавливает, что используемый канал связи находится в отказоустойчивом режиме,
S104: подсистема базовой станции переходит в отказоустойчивый режим работы и изменяет используемую несущую частоту канала,
S106: подсистема базовой станции обновляет служебное сообщение, вводит информацию о новой несущей частоте канала в сообщение с перечнем каналов и передает обновленное служебное сообщение по прямому каналу персонального вызова,
S108: подсистема базовой станции использует новую несущую частоту канала для работы.
На шаге S102 подсистема базовой станции, в частности, устанавливает состояние канала связи способом, включающим без ограничения, следующее:
приемопередатчик базовой станции периодически определяет состояние канала связи между приемопередатчиком базовой станции и контроллером базовой станции,
в случае неудачной попытки передачи сообщения контроллеру базовой станции приемопередатчик базовой станции определяет состояние канала связи между приемопередатчиком базовой станции и контроллером базовой станции,
в случае ожидании сообщения от контроллера базовой станции сверх установленного времени приемопередатчик базовой станции определяет состояние канала связи между приемопередатчиком базовой станции и контроллером базовой станции, и
в случае возникновения отказа канала связи между контроллером базовой станции и сетевой стороной контроллер базовой станции информирует приемопередатчик базовой станции об отказе канала связи.
Если установлено, что произошел отказ канала связи, на шаге S104 подсистеме базовой станции сообщают о переходе в отказоустойчивый режим работы, и она автоматически изменяет несущие частоты канала, используемые сотами базовой станции, чтобы не вызывать помех для несущей частоты канала, используемой соседней базовой станцией; несущие частоты канала могут предварительно конфигурироваться в соответствии с состоянием планирования сети; при наличии зоны перекрытия с соседней базовой станцией эта зона должна быть сконфигурирована на другую несущую частоту канала; базовая станция автоматически изменяет старую несущую частоту канала при переходе в режим отказоустойчивой работы и использует новую несущую частоту канала в отказоустойчивом режиме.
После перехода на новую несущую частоту канала на шаге S106 подсистема базовой станции должна обновить служебное сообщение и сообщить мобильной станции об использовании новой несущей частоты канала; ввести информацию о новой несущей частоте канала в сообщение CDMA с перечнем каналов, и обновить порядковый номер конфигурационного CONFIG_MSG_SEQ сообщения; если подсистема базовой станции поддерживает передачу сообщения с расширенным перечнем соседних базовых станций и сообщения CDMA с расширенным перечнем каналов, подсистема базовой станции вводит информацию о новой несущей частоте канала как в сообщение с расширенным перечнем соседних базовых станций, так и сообщение CDMA с расширенным перечнем каналов и передает обновленное служебное сообщение мобильной станции по прямому каналу персонального вызова.
После передачи обновленного служебного сообщения мобильной станции на шаге S108 как подсистема базовой станции, так и мобильная станция используют для работы новую несущую частоту канала; работающая в отказоустойчивом режиме базовая станция ослабляет возникающие на общей частоте помехи для соседней базовой станции за счет изменения несущей частоты канала.
Как показано на фиг. 2, реализация мобильной станции в способе повышения качества соединения в отказоустойчивом режиме включает следующие шаги, на которых:
S202: мобильная станция принимает служебное сообщение по прямому каналу персонального вызова и сравнивает порядковый номер конфигурационного CONFIG_MSG_SEQ сообщения, содержащийся в служебном сообщении, и порядковый номер CHAN_LST_MSG_SEQ сообщения с перечнем каналов, хранящийся в мобильной станции; если два порядковых номера сообщения различаются, устанавливают, что служебное сообщение обновлено;
S204: мобильная станция определяет несущую частоту канала CDMA для канала персонального вызова мобильной станции в соответствии с информацией о канале, содержащейся в сообщении с перечнем каналов;
S206: мобильная станция сравнивает несущую частоту канала, вычисленную с использованием хеш-алгоритма, и ранее захваченную несущую частоту канала; если произошло изменение, мобильная станция переходит на новую несущую частоту канала;
S208: мобильная станция использует для работы новую несущую частоту канала и отслеживает сообщение системы персонального вызова на новом канале персонального вызова.
Упомянутый шаг S204, в частности, включает следующее:
мобильная станция обновляет хранящийся порядковый номер CHAN_LST_MSG_SEQ сообщения с перечнем каналов в соответствии с порядковым номером конфигурационного CONFIG_MSG_SEQ сообщения, содержащимся в служебном сообщении;
мобильная станция определяет несущую частоту канала CDMA для канала персонального вызова мобильной станции с использованием хеш-алгоритма в соответствии с каналом, указанным в сообщении с перечнем каналов, и данными IMSI мобильной станции;
если подсистема базовой станции поддерживает передачу сообщения с расширенным перечнем соседних базовых станций и сообщения с расширенным перечнем каналов, мобильная станция также должна обновлять соответствующую информацию;
мобильная станция сравнивает несущую частоту канала, вычисленную с использованием хеш-алгоритма, и ранее захваченную несущую частоту канала; если произошло изменение, мобильная станция переходит на новую несущую частоту канала;
мобильная станция использует для работы новую несущую частоту канала и отслеживает сообщение системы персонального вызова на новом канале персонального вызова.
В аварийной ситуации отказа канала связи между приемопередатчиком базовой станции и контроллером базовой станции или канала связи между контроллером базовой станции и сетевой стороной или в ситуации, когда отсутствует сконфигурированный канал связи, при переходе подсистемы базовой станции в отказоустойчивый режим работы предложенный в изобретении способ позволяет эффективно ослаблять помехи со стороны работающей в отказоустойчивом режиме базовой станции для соседней базовой станции и значительно повышать качество соединения для абонента.
В изобретении также предложена система повышения качества соединения в отказоустойчивом режиме на примере показанной на фиг.3 системы CDMA, в которой:
подсистема базовой станции периодически определяет состояние канала связи и переходит в режим отказоустойчивой работы, если обнаружен отказ канала связи,
подсистема базовой станции автоматически изменяет старую несущую частоту канала при переходе в режим отказоустойчивой работы и использует новую несущую частоту канала в отказоустойчивом режиме, при этом новая несущая частота канала не создает помех на несущей частоте канала, используемой соседней базовой станцией,
после перехода на новую несущую частоту канала подсистема базовой станции обновляет служебное сообщение и передает обновленное служебное сообщение по прямому каналу персонального вызова, чтобы сообщить мобильной станции об использовании новой несущей частоты канала; вводит в сообщение CDMA с перечнем каналов, сообщение с расширенным перечнем соседних станций и сообщение с расширенным перечнем каналов информацию о новой несущей частоте канала и обновляет порядковый номер CONFIG_MSG_SEQ конфигурационного сообщения в служебном сообщении,
мобильная станция отслеживает прямой канал персонального вызова; после приема служебного сообщения мобильная станция сравнивает порядковый номер CONFIG_MSG_SEQ конфигурационного сообщения, содержащийся в служебном сообщении, и порядковый номер CHAN_LST_MSG_SEQ сообщения с перечнем каналов, хранящийся в мобильной станции, чтобы установить, обновлено ли служебное сообщение,
если установлено, что служебное сообщение обновлено, мобильная станция повторно вычисляет несущую частоту канала CDMA для канала персонального вызова мобильной станции,
если несущая частота канала, вычисленная мобильной станцией, отличается от ранее захваченной несущей частоты канала, мобильная станция обновляет информацию о хранящейся несущей частоте канала и переходит на новую несущую частоту канала; если подсистема базовой станции поддерживает передачу сообщения с расширенным перечнем соседних базовых станций и сообщения с расширенным перечнем каналов, также должна обновляться информация о соседних базовых станциях, и
после того как служебное сообщение обновлено, как подсистема базовой станции, так и мобильная станция используют для работы новую частоту, которая не создает возникающих на общей частоте помех для соседней базовой станции.
В аварийной ситуации отказа канала связи между приемопередатчиком базовой станции и контроллером базовой станции или канала связи между контроллером базовой станции и сетевой стороной или в ситуации, когда отсутствует сконфигурированный канал связи, при переходе подсистемы базовой станции в отказоустойчивый режим работы предложенная в изобретении система позволяет эффективно ослаблять помехи со стороны работающей в отказоустойчивом режиме базовой станции для соседней базовой станции и значительно повышать качество соединения для абонента.
В приведенном выше описании рассмотрены лишь пояснительные варианты осуществления настоящего изобретения, не имеющие целью ограничить его. Специалисты в данной области техники смогут внести различные изменения и модификации в настоящее изобретение. Все модификации, эквивалентные замены, усовершенствования и т.д., не выходящие за пределы существа и принципов настоящего изобретения, входят в прилагаемую формулу изобретения.