СВЯЗНОЙ КОНТРОЛЛЕР И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПОТОКОМ СОЕДИНЕНИЯ СВЯЗИ В ТЕЧЕНИЕ ПОВТОРНОГО ВЫБОРА СОТЫ
COMMUNICATIONS CONTROLLER AND METHOD FOR COMMUNICATIONS CONNECTION FLOW CONTROL DURING REPEATED CELL SELECTION

Область техники, к которой относится изобретение
Данное изобретение относится, в целом, к управлению соединениями связи между мобильным абонентом и одной или несколькими сотами, когда состояния мобильной связи совместимы с повторным выбором соты, и, более конкретно, к установлению второго соединения связи через новую ожидаемую обслуживающую соту, и маршрутизации потока на новую соту до завершения связи с предыдущей обслуживающей сотой в ожидании повторного выбора.
Уровень техники
Мобильные абоненты используют устройства беспроводной связи для обмена информацией по сотовой сети беспроводной связи посредством передачи и приема радиосигналов между устройствами беспроводной связи и одной или несколькими базовыми станциями. Одна или несколько базовых станций, в целом, распределяются по всей зоне обслуживания, которая часто делится на одну или несколько меньших областей, называемых сотами.
Поскольку мобильные абоненты перемещаются от одной соты к другой соте, часто становится необходимо обмениваться информацией с сетью через разные базовые станции. Потребность к переходу от одной базовой станции к другой базовой станции часто совпадает с мобильным абонентом, перемещающимся еще дальше и/или находящимся вне дальности передачи данных от первой базовой станции и ближе к и/или в пределах дальности передачи данных от второй базовой станции.
Если мобильный абонент обменивается информацией с сетью, когда становится необходимо переключиться с одной базовой станции на другую, то разные типы сетей обрабатывают переход по-разному. Иногда способ, которым обрабатывается переход, зависит от конкретного операционного режима и/или типа используемого протокола связи. Во многих случаях способ, которым обрабатывается переход, - побочный продукт (результат) первоначально намеченных служб, которые должны поддерживаться конкретной сетью, операционным режимом и/или протоколом. Однако предположительно все больше и больше сетей, операционных режимов и/или протоколов поддерживают типы обмена информацией (связи), для которых они первоначально не предназначались.
Один такой пример включает в себя передачу речевых сообщений по пакетной сети. Исторически, сети с коммутацией пакетов были преимущественно предназначены для передачи текстовых файлов или файлов данных, где надежность была более важна, чем небольшие задержки передачи. Альтернативно, при передаче речевых сообщений небольшие потери данных, в целом, более приемлемы, чем небольшие задержки передачи. В результате, когда были разработаны многие сети с коммутацией пакетов и позже развертывалась соответствующая инфраструктура сети, событиям, которые производят задержки передачи, позволяли произойти, в то время как большой фокус был сконцентрирован на сокращении потерь данных.
Пример события, которое, по меньшей мере, в некоторых сетях пакетных данных приводит к некоторому прерыванию передачи, связанному с задержкой, включает в себя обработку перехода от одной базовой станции к другой для облегчения дальнейшего обмена информацией с сетью. По меньшей мере, в одной сети с коммутацией пакетов, такой как пакетная радиосвязь общего назначения (GPRS), мобильный абонент пытается установить связь со второй базовой станцией только после того, как связь с первой базовой станцией была потеряна. Это может привести к длительной задержке связи, продолжительность которой зачастую составляет больше нескольких секунд. В течение типа связи «голос в реальном времени» задержка этой величины в значительной степени рассматривается как недопустимая (чрезмерная). Это приводит к особым претензиям для служб передачи данных, которые пытаются передать речевые данные в реальном времени через сеть с коммутацией пакетов, такую как «нажми и говори», которая обеспечивает одностороннюю связь «воки-токи» и «голос по IP (межсетевому протоколу)», которая пытается обеспечить более традиционную передачу речевых сообщений дуплексного типа по сети с коммутацией пакетов.
В результате было бы выгодно разработать методики, которые минимизируют задержки передачи, включая любые задержки, связанные с переходами между первой и второй базовыми станциями. А также выгодно разработать методики, которые минимизируют задержки передачи, способом, который может быть осуществлен с минимальным воздействием на существующую инфраструктуру.
Раскрытие изобретения
Данное изобретение обеспечивает способ для управления в мобильном абоненте транспортным потоком (трафиком) соединения связи в течение повторного выбора соты. Способ включает в себя обмен информацией через соединение связи с первой сотой и наблюдение за состояниями связи при обмене информацией с первой сотой. Затем определяют приблизительное время, когда состояния, связанные с потоком связи через соединение связи с первой сотой, совместимы с пересылкой потока связи к соединению связи со второй сотой. Затем мобильный абонент устанавливает соединение связи со второй сотой, сохраняя (не завершая) соединение связи с первой сотой. Способ также включает в себя маршрутизацию потока связи от соединения связи с первой сотой к соединению связи со второй сотой и завершение, посредством мобильного абонента, соединения связи с первой сотой в приблизительное время, когда поток связи был маршрутизирован от соединения связи с первой сотой к соединению связи со второй сотой.
По меньшей мере, в одном варианте осуществления способ также включает в себя прием разрешения от сети для установления второго соединения связи в качестве части установления соединения связи со второй сотой.
Данное изобретение также обеспечивает связной контроллер для его использования мобильным абонентом. Связной контроллер включает в себя контроллер повторного выбора, интерфейсную схему, соединенную с контроллером повторного выбора, для установления соединения связи с одной или несколькими сотами и устройство, предсказывающее повторный выбор соты, соединенное с контроллером повторного выбора. Контроллер повторного выбора приспособлен для установления соединения связи со второй сотой до завершения соединения связи с первой сотой в ответ на предсказывающее повторный выбор предсказывающее устройство повторного выбора соты.
Эти и другие цели, особенности и преимущества этого изобретения очевидны из нижеследующего описания одного или нескольких предпочтительных вариантов осуществления данного изобретения в отношении сопроводительных фигур чертежей.
Краткое описание фигур чертежей
Фиг.1 - иллюстративный топографический вид географической области, представляющей часть зоны обслуживания для системы беспроводной связи;
Фиг.2 - блок-схема иллюстративной сети с коммутацией пакетов;
Фиг.3 - блок-схема связного контроллера в соответствии, по меньшей мере, с одним вариантом осуществления данного изобретения;
Фиг.4 - иллюстративное назначение временного интервала для пары каналов связи;
Фиг.5 - блок-схема, по меньшей мере, одного варианта осуществления устройства беспроводной связи, которое может быть использовано с данным изобретением;
Фиг.6 - блок-схема способа поддержки соединения связи в течение повторного выбора соты в соответствии, по меньшей мере, с одним вариантом осуществления данного изобретения.
Осуществление изобретения
В то время как данное изобретение имеет различные варианты осуществления, здесь оно показано на чертежах, и в дальнейшем предпочтительные варианты осуществления будут описаны с пониманием того, что данное раскрытие нужно рассматривать в качестве иллюстративного примера изобретения и что они не предназначены для ограничения изобретения конкретными иллюстрированными вариантами его осуществления.
Фиг.1 иллюстрирует иллюстративный топографический вид частей системы беспроводной связи. Топографический вид 100 включает в себя множество сот 102, наглядно представленных в качестве шестиугольников. Шестиугольники являются грубыми приближениями, где в действительности область передачи для каждой из сот 102 так однородно не определена. Каждую соту 102 обычно обслуживает одна или несколько базовых станций 104 (BS), называющихся обслуживающими станциями, которые обмениваются информацией с мобильными станциями 106 (MS), перемещающимися в пределах соответствующей соты 102.
В целом, чем дальше мобильная станция 106 удаляется от обслуживающей базовой станции 104, тем более слабый сигнал доходит до нее. Наоборот, если мобильная станция 106 перемещается ближе к базовой станции 104, то обычно сигнал становится более сильным. Если мобильная станция 106 продолжает удаляться 108 от обслуживающей базовой станции 104 и приближаться к мобильной станции 104 соседней соты 102, в некоторый момент станет желательно передать управление непрерывной связи базовой станции 104 соседней соты 102. Решение о передаче управления обычно определяется на основании относительного уровня сигнала, принятого от обслуживающей базовой станции и базовых станций каждой из соседних сот 102. Следовательно, устройства беспроводной связи, работающие в соответствии с несколькими стандартами работы в эфире, контролируют относительный уровень сигналов и от обслуживающей соты, и от одной или нескольких соседних сот.
Если мобильная станция 106 передает пакетные данные, например, информационным соединением типа пакетной радиосвязи общего назначения (GPRS), во время того как управление должно быть передано от обслуживающей базовой станции к базовой станции одной из соседних сот, предпринимается инициирование (установление) соединения с предварительно соседней базовой станцией только после того, как связь с предварительно обслуживающей базовой станцией была потеряна и/или завершена. Обычно этот процесс называется повторным выбором. Альтернативно, данное изобретение пытается установить второе соединение связи с новой предсказанной обслуживающей сотой, а также маршрутизировать трафик через новое соединение до потери первого соединения связи, в попытке минимизировать любую неоднородность передачи, и задержку, связанную с восстановлением нового соединения в течение повторного выбора. Примеры того, где связь типа «голос в реальном времени» по пакетной сети были бы полезны, включают в себя выполнение «голос по IP» и «нажми и говори».
Фиг.2 иллюстрирует блок-схему 110 иллюстративной сети с коммутацией пакетов. Многие из элементов сети совместимы со стандартом глобальной системы для мобильной связи (GSM) и, более конкретно, совместимы со стандартом пакетной радиосвязи общего назначения (GPRS).
Иллюстративная сеть 110 с коммутацией пакетов включает в себя множество базовых приемопередающих станций 112, которые соответствуют базовым станциям, иллюстрированным на Фиг.1. Базовые приемопередающие станции соединены с одним или несколькими контроллерами 114 базовой станции, которые, в свою очередь, соединены с соответствующими блоками 116 управления протоколом. Каждый из блоков 116 управления протоколом соединен с соответствующим одним или несколькими обслуживающими узлами 118 поддержки GPRS (SGSN), каждый из которых соединен с соответствующим одним или несколькими межсетевыми узлами 120 поддержки GPRS (GGSN). Узлы 120 межсетевого интерфейса с поддержкой GPRS, в свою очередь, соединены с сетью 122 с коммутацией пакетов, такой как сеть Интернет. Зачастую сервер приложений соединен с сетью 122 с коммутацией пакетов, которая облегчает маршрутизацию пакетов речевых данных к одному или нескольким намеченным получателям.
В иллюстрированном варианте осуществления показана пара соединений 124 связи, которые в иллюстрированном варианте осуществления связаны с базовыми станциями, которые являются частью отдельных ветвей. В то время как отдельные ветви в иллюстрированном варианте осуществления объединяются в узле 120 межсетевого интерфейса с поддержкой GPRS, несравнимые ветви в других случаях могут также объединиться в общем обслуживающем узле 118 с поддержкой GPRS или в общем контроллере 114 базовой станции.
В некоторых сетях существуют ограничения относительно количества разных сот, к которым может быть одновременно подключен мобильный абонент. По меньшей мере, в некоторых случаях это ограничение является методикой, которая используется для ограничения несанкционированного доступа в сеть. Однако в данном случае это ограничение явно желательно для поддержки множества соединений с сетью через соединение через разные соты. Следовательно, в качестве части установления соединения связи через вторую соту, поддерживают соединение связи через первую соту. Запрос для разрешения на установление множества соединений связи может быть сделан к сети, и, соответственно, разрешение может быть принято от сети. В некоторых случаях разрешение может быть ограничено некоторыми типами соединений, например соединение, которое поддерживает «нажми и говори» или «голос по IP». Альтернативно, другим типам соединений могут быть предоставлены подобные типы разрешения. Например, может быть выгодно подобным образом обработать любой поток данных, связанный с соединением связи, которое, подобно вышеупомянутым связям голосового типа, также является чувствительными к задержкам.
Фиг.3 иллюстрирует блок-схему связного контроллера 130 в соответствии, по меньшей мере, с одним вариантом осуществления данного изобретения. В целом, связной контроллер приспособлен для управления, в мобильном абоненте, транспортным потоком (трафиком) соединения связи в течение повторного выбора соты. Более определенно, связной контроллер включает в себя контроллер 132 повторного выбора, интерфейсную схему 134 и предсказывающее устройство 136 повторного выбора соты.
Предсказывающее устройство 136 повторного выбора соты наблюдает за состояниями связи во время обмена информацией через соединение связи с первой сотой посредством приема измерений качества сигнала и любых других критериев повторного выбора. По меньшей мере, в одном варианте осуществления измерения качества сигнала включают в себя измерения уровня сигнала. Альтернативно, измерения качества сигнала могут включать в себя другие измерения качества сигнала, такие как отношение сигнал-шум, частота появления ошибочных битов и т.д. Наблюдая за изменениями качества сигнала в течение долгого времени и сравнивая соответствующее отношение изменения к предопределенной пороговой величине, можно ожидать и/или предсказать, когда повторный выбор может стать необходимым. До предсказанной точки времени, когда повторный выбор, как ожидают, становится необходимым, контроллер 132 повторного выбора устанавливает соединение связи со второй сотой, сохраняя (не завершая) связь с первой сотой.
Контроллер 132 повторного выбора соединен с сетью через интерфейсную схему 134. Интерфейсная схема 134 включает в себя, по меньшей мере, один приемопередатчик 136, который имеет один или несколько входов управления, связанных с управлением частотой и выбором времени (синхронизацией) сигналов, принимаемых и передающихся посредством приемопередатчика 136. Во многих случаях достаточно одного приемопередатчика для поддержки множества соединений связи. Это может иметь место, где связь через соединение связи поддерживается через одно или несколько назначений временных интервалов, которые являются подмножеством доступных временных интервалов. Для поддержки множества соединений связи может быть использовано подмножество непересекающихся временных интервалов. В других случаях могут быть использованы дополнительные необязательные приемопередатчики 138, которые могут использоваться для отдельного приема множества сигналов, даже сигналов общего временного интервала.
Если используется единственный приемопередатчик для поддержки множества соединений связи, то назначения непересекающегося временного интервала также выгодны в связи с тем, что соединения связи с множеством базовых приемопередающих станций не всегда синхронизируются или выравниваются по времени. Следовательно, далее может быть необходимым принять во внимание разные смещения и/или опережения в обеспечении того, чтобы назначенные временные интервалы не пересекались. По меньшей мере, в одном случае обмен информацией, происходящий по соответствующему соединению связи, имеющему большее опережение, будет определен для превосходства по важности связи по соединению связи, имеющему меньшее опережение.
Фиг.4 - диаграмма 150 синхронизации, которая иллюстрирует пример назначений непересекающихся временных интервалов 156, связанных, по меньшей мере, с парой соединений 152 и 154 связи. В иллюстрированном варианте осуществления первое соединение 152 связи имеет большее опережение.
В целом, после установления назначения временного интервала такие же назначения временного интервала будут повторно происходить в последующих кадрах. Однако назначения временного интервала могут быть повторно приспособлены для регулирования разных уровней связи. Например, может быть выгодно уменьшить качество сигнала и назначить меньшие временные интервалы для существующей связи, чтобы сделать большие временные интервалы доступными для второго соединения связи для дальнейшего установления связи. А также скорость передачи соединения связи может быть уменьшена наполовину, что позволит использовать временные интервалы в дополнительных (альтернативных) кадрах, которые, в свою очередь, освободят дополнительные временные интервалы. Не назначенные временные интервалы также могут быть использованы для наблюдения за состояниями связи.
По меньшей мере, в одном варианте осуществления связной контроллер данного изобретения включен в качестве части устройства беспроводной связи, такого как сотовый телефон. Фиг.5 иллюстрирует, по меньшей мере, один иллюстративный вариант осуществления устройства беспроводной связи, которое может быть использовано с данным изобретением. Устройство 200 беспроводной связи включает в себя радиоприемник 201 и передатчик 203. Приемник 201 и передатчик 203 соединены с антенной 205 устройства беспроводной связи посредством дуплексора 207. Конкретная радиочастота, которая используется передатчиком 203 и приемником 201, определяется микропроцессором 209 и передается на частотный синтезатор 211 через интерфейсную схему 213. Сигналы данных, принимаемые приемником 201, декодируются и связываются с микропроцессором 209 интерфейсной схемой 213, а сигналы данных, передающиеся передатчиком 203, генерируются микропроцессором 209 и форматируются интерфейсной схемой 213 до передачи передатчиком 203. Эксплуатационный статус передатчика 203 и приемника 201 разрешается или запрещается интерфейсной схемой 213.
В предпочтительном варианте осуществления микропроцессор 209 формирует часть процессора, который совместно с интерфейсной схемой 213 выполняет необходимые функции обработки под управлением программных команд, сохраненных в секции 215 памяти. Микропроцессор 209 и интерфейсная схема 213 совместно могут включать в себя один или несколько микропроцессоров, один или несколько из которых могут включать в себя процессор цифровой обработки сигналов (DSP). Секция 215 памяти включает в себя одну или несколько форм энергозависимой и/или энергонезависимой памяти, включая обычную постоянную память 221 (ROM), стираемую программируемую постоянную память 223 (EPROM), оперативную память 225 (RAM) или электрически стираемую программируемую постоянную память 227 (EEPROM). Особенности идентификации устройства беспроводной связи обычно сохраняются в электрически стираемой программируемой постоянной памяти 227 (EEPROM) (а также, если доступно, могут быть сохранены в микропроцессоре встроенной электрически стираемой программируемой постоянной памяти EEPROM), а также могут включать в себя количество назначений (NAM), требуемых для работы в обычной сотовой системе.
Если связной контроллер осуществлен в аппаратных средствах, логические элементы могут быть расположены в интерфейсе 213 или использовать элементы памяти в секции 215 памяти. Если связной контроллер осуществлен, используя команды программирования, то команда программирования может быть сохранена в секции 215 памяти для ее выполнения одним или несколькими процессорами, включая микропроцессор 209.
Управление звуковыми сигналами пользователя, микрофон 229 и динамик 231, работает под управлением схемы 219 обработки сигналов в полосе звуковых частот, которая является частью схемы 233 пользовательского интерфейса. Схема 233 пользовательского интерфейса дополнительно включает в себя схему 235 обработки пользовательского интерфейса, которая управляет работой любой клавиатуры 237 и/или устройством(ами) 239 отображения. Также предполагается, что любая операция клавиатуры может быть включена в качестве части сенсорного дисплея.
Фиг.7 иллюстрирует блок-схему 300 способа управления, в мобильном абоненте, транспортным потоком (трафиком) соединения связи в течение повторного выбора соты в соответствии, по меньшей мере, с одним аспектом данного изобретения. Способ включает в себя обмен информацией (этап 302) через соединение связи с первой сотой. Затем за состояниями связи наблюдают (этап 304), обмениваясь информацией с первой сотой. Затем определяют (этап 306) приблизительное время, когда состояния связи совместимы с пересылкой потока связи к соединению связи со второй сотой. Затем способ предусматривает установление соединения связи со второй сотой (этап 308), сохраняя (не завершая) соединение связи с первой сотой. Поток связи от соединения связи с первой сотой затем маршрутизируется к соединению связи со второй сотой (этап 310). Мобильный телефон затем завершает соединение связи с первой сотой (этап 312) в приблизительной точке времени, когда поток маршрутизирован от соединения связи с первой сотой к соединению связи со второй сотой.
По меньшей мере, в одном варианте осуществления способ также включает в себя мобильного абонента, принимающего разрешение от сети для установления второго соединения связи в качестве части установления соединения связи со второй сотой.
В то время как предпочтительные варианты осуществления изобретения были проиллюстрированы и описаны, должно быть понятно, что изобретение не ограничено этими вариантами. Множество модификаций, изменений, вариаций, замен и эквивалентов будут очевидными для специалистов в данной области техники, не отступая от сущности и объема данного изобретения, как определено в соответствии с приложенной формулой изобретения.