МЕТОДИКА ПОЛУЧЕНИЯ ДОСТУПА К СИСТЕМЕ РАДИОСВЯЗИ С ВОЗМОЖНОСТЬЮ ОТСТРАИВАНИЯ
METHOD OF GAINING OF ACCESS TO RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH POSSIBILITY OF TUNING

I. Перекрестная ссылка к соотнесенным заявкам
Данная заявка притязает на приоритет предварительной патентной заявки США № 60/649 959, зарегистрированной 3 февраля 2005, озаглавленной «Method to Allow Monitoring of IS2000/IS95 System During IXEVDO Access Channel Operation for Hybrid Access Terminals», и предварительной патентной заявки США № 60/698 566, зарегистрированной 12 июля 2005, озаглавленной «Techniques for Accessing a Wireless Communication System with Tune-Away Capability».
II. Область техники
Настоящее раскрытие относится в общем случае к связи, а более конкретно - к методикам получения доступа и контроля систем радиосвязи.
III. Предшествующий уровень техники
Системы радиосвязи широко развернуты для обеспечения различных услуг связи, таких как передача голоса, пакетных данных, видеоданных, трансляция, обмен сообщениями и т.д. Эти системы могут быть системами коллективного доступа, способными поддерживать связь с многочисленными пользователями, совместно используя доступные системные ресурсы. Примеры таких систем коллективного доступа включают в себя системы множественного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA), системы множественного доступа с временным разделением каналов (TDMA), системы множественного доступа с частотным разделением каналов (FDMA), системы мультиплексирования с ортогональным делением частот (OFDM) и множественного доступа с управляемыми возможностями (ODMA). Система CDMA может воплощать технологию радиодоступа (ТРД), такую как широкополосный CDMA (W-CDMA) или cdma2000, которая охватывает стандарты IS-2000, IS-856 и IS-95. Система TDMA может воплощать ТРД, такую как глобальная система мобильной связи (GSM). Эти различные ТРД и стандарты известны из предшествующего уровня техники.
Некоторые системы радиосвязи способны обеспечивать услуги по передаче голоса и пакетных данных, которые могут упоминаться как системы передачи «данных и голоса». Одной из таких систем является система 1xEV-DV («развитие: данные-голос»), которая воплощает IS-2000 и/или IS-95. Услуги по передаче голоса и пакетных данных имеют различные характеристики. Например, услуга по передаче голоса обычно требует одинакового качества обслуживания (GoS) для всех пользователей, а так же имеет относительно строгие требования к задержкам. Напротив, передача пакетных данных может допускать различные GoS для различных пользователей и переменные задержки. Для поддержания и услуг по передаче голоса и услуг передачи пакетных данных система 1xEV-DV может сначала распределять системные ресурсы пользователям услуг по передаче голоса, а затем распределять любые оставшиеся системные ресурсы пользователям передачи пакетных данных, которые могут допускать более длительные задержки.
Некоторые системы радиосвязи, которые могу упоминаться как системы «только передачи данных», оптимизированы для передачи пакетных данных. Одной из таких систем является система 1xEV-DO («развитие, оптимизировано для данных»), которая воплощает IS-856. Передача пакетных данных обычно характеризуется длительными периодами тишины, которые прерываются пакетами трафика.
Поставщик услуг может развертывать множество систем радиосвязи для обеспечения расширенных услуг для своих абонентов. Например, поставщик услуг может развертывать систему 1xEV-DV для обеспечения передачи голоса и пакетных данных для большой географической зоны и может развертывать систему 1xEV-DO для обеспечения передачи пакетных данных для зон, где использование пакетных данных, как ожидают, будет высоким. Зоны охвата этих двух систем обычно перекрываются.
Гибридный терминал может осуществлять связь с системами 1xEV-DV и 1xEV-DO. Терминал обычно может принимать услуги от одной из этих двух систем в любой заданный момент в зависимости от расположения терминала и требуемой услуги. Терминал может быть зарегистрирован в системе 1xEV-DV и может контролировать эту систему относительно пейджинговых и других сообщений. Терминал может после этого попытаться получить доступ к системе 1xEV-DO для получения услуги передачи пакетных данных. Терминал затем войдет в состояние доступа к 1xEV-DO и выполнит последовательность задач для получения доступа к системе 1xEV-DO. В течение времени, когда терминал находится в состоянии доступа к 1xEV-DO, терминал обычно не способен контролировать систему 1xEV-DV относительно пейджинговых и других сообщений. Следовательно, терминал может пропустить входящий вызов, пытаясь получить доступ к системе 1xEV-DO, что является очень нежелательным.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 показывает развертывание систем 1xEV-DV и 1xEV-DO.
Фиг. 2 показывает временную диаграмму для пейджингового канала в системе 1xEV-DV.
Фиг. 3 показывает временную диаграмму получения доступа к системе 1xEV-DO.
Фиг. 4 показывает контроль пейджингового канала 1xEV-DV и доступ к системе 1xEV-DO с помощью обычного терминала.
Фиг. 5 показывает передачу проб доступа с возможностью отстраивания.
Фиг. 6 показывает временную диаграмму процедуры доступа с возможностью отстраивания.
Фиг. 7 показывает процесс получения доступа к системе 1xEV-DO с возможностью отстраивания к системе 1xEV-DV.
Фиг. 8 показывает процесс получения доступа к системе с возможностью отстраивания.
Фиг. 9 показывает структурную схему гибридного терминала.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Слово «примерный» используется в данной работе для обозначения «являться примером, случаем или иллюстрацией». Любой вариант осуществления или конструкция, описанные в данной работе как «примерный», не обязательно должен рассматриваться как предпочтительный или преимущественный по сравнению с другими вариантами осуществления или конструкциями.
В данной работе описаны методики получения доступа к первой системе связи (например, к системе 1xEV-DO) с возможностью отстраивания ко второй системе связи (например, к системе 1xEV-DV). Для ясности, эти методики описаны ниже конкретно для системы 1xEV-DV и системы 1xEV-DO.
В предпочтительном варианте осуществления терминал определяет защищенный интервал времени для пробы доступа (запроса), которая будет послана первой системе, и момент времени запуска для передачи пробы доступа так, чтобы защищенный интервал времени не перекрывался с интервалом отстраивания, в котором терминал должен отстраиваться от первой системы. Терминал затем передает пробу доступа к первой системе в данный момент времени запуска.
В одном из вариантов осуществления терминал передает по меньшей мере одну пробу доступа для получения доступа к первой системе и, возможно, будет должен ждать псевдослучайный период времени между пробами доступа. Терминалу может также потребоваться настраивать свой приемник ко второй системе в определенных интервалах времени, которые называют интервалами отстраивания, для приема пейджингового и других сообщений и/или для выполнения других задач.
Для получения доступа к первой системе терминал определяет время передачи пробы доступа и ожидаемое время ответа для подтверждения от первой системы для пробы доступа. Терминал затем определяет защищенный интервал времени для пробы доступа, основываясь на времени передачи и/или ожидаемом времени ответа. Защищенный интервал времени - интервал времени, в котором приемник настраивается к первой системе, и он может быть равен ожидаемому времени ответа или времени передачи плюс ожидаемое время ответа. Терминал затем определяет момент времени запуска (например, начало цикла канала доступа) для передачи пробы доступа так, чтобы защищенный интервал времени не перекрывался с интервалом отстраивания, в котором терминал настраивается ко второй системе, например, для контроля пейджингового канала. Этот момент времени запуска можно первоначально устанавливать в конец предыдущей пробы доступа плюс псевдослучайный период ожидания. Этот момент времени запуска можно перемещать вперед или назад во времени, если нужно, на период времени, выбранный так, чтобы защищенный интервал времени не перекрывался с интервалом отстраивания. Терминал затем передает пробу доступа к первой системе в момент времени запуска. Терминал может настраиваться ко второй системе перед интервалом отстраивания, выполнять любую необходимую задачу во второй системе и затем настраиваться назад к первой системе в конце интервала отстраивания. Терминал может передавать каждую последующую пробу подобным образом.
Фиг. 1 показывает примерное развертывание 100, посредством которого система 1xEV-DO перекрывается с системой 1xEV-DV. Система 1xEV-DV включает в себя множество базовых станций 110, которые обеспечивают передачу голоса и пакетных данных для терминалов 130, расположенных в пределах зоны охвата этих базовых станций. Точно так же система 1xEV-DO включает в себя множество базовых станций 120, которые обеспечивают передачу пакетных данных для терминалов 130, расположенных в пределах зон охвата этих базовых станций. Базовые станции 110 и 120 могут быть расположены в различных местах или совместно располагаться в тех же самых местах. Контроллер базовых станций (КБС) 142 соединен с базовыми станциями 110 и обеспечивает координацию и управление этими базовыми станциями. Точно так же КБС 144 соединен с базовыми станциями 120 и обеспечивает координацию и управление этими базовыми станциями. КБС 142 и 144 могут дополнительно соединяться с сетевым объектом 140, который поддерживает связь между системой 1xEV-DV и системой 1xEV-DO.
В общем случае базовая станция (терминология 1xEV-DV) является стационарной станцией, используемой для осуществления связи с терминалами, и может также называться точкой доступа (терминология 1xEV-DO), узлом B (терминология W-CDMA), базовой приемопередающей станцией (БППС), или может использоваться некоторая другая терминология. Терминал может быть фиксированным или мобильным телефоном и может также называться подвижной станцией (терминология 1xEV-DV), терминалом доступа (терминология 1xEV-DO), пользовательским оборудованием (терминология W-CDMA), беспроводным устройством, абонентской установкой, или может использоваться некоторая другая терминология. В приведенном ниже описании термин «базовая станция» используется для стационарной станции, и термин «терминал» используется для беспроводного устройства, которое осуществляет связь со стационарной станцией.
На фиг. 1 сплошная линия со стрелками на обоих концах указывает связь между терминалом и базовой станцией. Пунктирная линия со стрелкой на одном конце указывает прием пилот-сигнала и/или сигнализации терминалом от базовой станции. Терминал может осуществлять связь с одной или с множеством базовых станций по прямому каналу связи и/или обратному каналу связи в любой заданный момент. Прямой канал связи (или нисходящий канал связи) относится к каналу связи от базовых станций на терминалы, и обратный канал связи (или восходящий канал связи) относится к каналу связи от терминалов к базовым станциям.
Гибридный терминал может быть зарегистрирован в системе 1xEV-DV и может функционировать в состоянии «ожидания», когда терминал не обменивается активно данными с какой-нибудь базовой станцией в системе 1xEV-DV. В состоянии «ожидания» терминал обычно контролирует пейджинговый канал (PCH) от системы 1xEV-DV относительно сообщений, которые соответствуют данному терминалу. Такие сообщения могут включать в себя пейджинговые сообщения, которые предупреждают терминал о появлении входящего вызова, и служебные сообщения, которые переносят системную и другую информацию для терминала.
sc
В IS-2000 и IS-95 пейджинговый канал разделен на слоты PCH. Каждый слот PCH имеет продолжительность 80 миллисекунд (мс). Терминалу выделяют один слот PCH в каждом цикле слотов, имеющем продолжительность T секунд, которая задается как:
sc
SCI
T=1,28×2, (1)
SCI
SCI
где SCI - индекс цикла слотов, который применяют к терминалу и о котором могут договариваться терминал с системой. SCI может иметь значение от -4 до +7, и цикл слотов может продолжаться от 80 мс до 163,84 секунд, соответственно. Каждый цикл слотов содержит 16×2 слотов PCH, которым назначены индексы от 1 до 16×2. Терминалу назначают определенный индекс слота PCH, который определяется с помощью идентифицирующей информации терминала. Эта идентифицирующая информация может быть международным идентификатором подвижного абонента (IMSI), который является уникальным для каждого терминала, мобильным идентификационным номером (MIN), электронным заводским номером (ESN), временным идентификатором подвижного абонента (TMSI) и т.д. Индекс слота PCH для терминала является фиксированным, и каждый слот PCH с этим индексом слота называют выделенным слотом пейджинга. Терминал обрабатывает выделенный слот пейджинга в каждом цикле слотов, так как сообщение можно передавать терминалу в этом слоте пейджинга.
Фиг. 2 показывает временную диаграмму обработки пейджингового канала терминалом в системе 1xEV-DV. Для экономного расходования батареи электропитания в состоянии «ожидания» терминал может работать в слотовом режиме, в соответствии с которым (1) система 1xEV-DV передает сообщения терминалу только в выделенных слотах пейджинга и (2) терминал контролирует пейджинговый канал относительно сообщений в течение выделенных слотов пейджинга. В слотовом режиме терминал переходит из неактивного состояния в активное состояние перед выделенным слотом пейджинга в каждом цикле слотов, контролирует пейджинговый канал и выполняет другие функции для поддержания канала связи с системой 1xEV-DV. Активное время обозначает период времени, когда терминал находится в активном состоянии, и неактивное время обозначает период времени, когда терминал находится в неактивном состоянии. Активное время обычно охватывает выделенный слот пейджинга, любое необходимое время установки и обновления данных для схем в пределах терминала, и время служебной информации программ и время «очистки». Моменты начала активного времени для последовательных выделенных слотов пейджинга отделены друг от друга на Tsc секунд.
Гибридный терминал может работать и в системе 1xEV-DV, и в системе 1xEV-DO с помощью мультиплексирования с временным разделением каналов на одном приемнике. Гибридный терминал может поддерживать активное соединение с системой 1xEV-DO для получения услуги передачи пакетных данных и контролировать пейджинговый канал в системе 1xEV-DV. Это может достигаться с помощью (1) временного останова соединения 1xEV-DO перед каждым выделенным слотом пейджинга в системе 1xEV-DV, (2) настройки приемника к системе 1xEV-DV для приема пейджингового канала и (3) настройки приемника назад к система 1xEV-DO и возобновления соединения с 1xEV-DO после обработки пейджингового канала 1xEV-DV. Так как соединение с 1xEV-DO основано на асинхронных пакетах данных, временные остановы и возобновление соединения 1xEV-DO фактически незаметны пользователям или приложениям, выполняющимся на терминале. Используя такие методики, гибридный терминал может управлять системой 1xEV-DO с минимальным воздействием на контроль 1xEV-DV пейджингового канала.
Приведенная выше операция описана для случая, когда гибридный терминал уже получил доступ к системе 1xEV-DO и установил активную связь с системой 1xEV-DO. Традиционно, терминал не в состоянии контролировать пейджинговый канал, пытаясь получить доступ к системе 1xEV-DO. Причина этого состоит в том, что терминал должен выполнять последовательность критических относительно времени задач для получения доступа к системе 1xEV-DO, и отстройка приемника для контроля пейджингового канала 1xEV-DV может прерывать эту последовательность задач, как описано ниже.
Терминал входит в состояние доступа к 1xEV-DO и выполняет процедуру доступа для получения доступа к системе 1xEV-DO. Для процедуры доступа терминал передает одну или большее количество проб доступа к системе 1xEV-DO. Система 1xEV-DO отвечает сообщением подтверждения канала доступа (ACAck), которое подтверждает успешный прием пробы доступа от терминала. IS-856 определяет способ, c помощью которого можно передавать пробы доступа.
acd
sys_s
sys_s
acd
В IS-856 пробы доступа передают в канале доступа к системе 1xEV-DO. Канал доступа делится на циклы канала доступа, причем каждый цикл канала доступа имеет конфигурируемую продолжительность N слотов. Каждый слот имеет продолжительность 1,667 миллисекунд (мс) и идентифицируется системным временем T, которое задается в слотах. Циклы канала доступа начинаются в слотах, в которых T mod N=0, где mod обозначает операцию «по модулю». Пробу доступа можно передавать только начиная с нового цикла канала доступа, но она может продолжаться один или множество циклов канала доступа.
SI
sys_f
sys_f
Nsi
В IS-856 передача не разрешена в обратном канале связи в течение назначенных интервалов тишины, которые происходят периодически. Каждый интервал тишины имеет конфигурируемую продолжительность N кадров. Каждый кадр имеет продолжительность 26,67 мс (или 16 слотов) и идентифицируется системным временем T, которое задается в кадрах. Интервалы тишины начинаются в кадрах, в которых T mod (2048×2-1)=0.
s
p
p
s
Фиг. 3 показывает временную диаграмму получения доступа к системе 1xEV-DO, которую называют временной диаграммой проб доступа. Терминал может передавать до N последовательностей проб доступа к системе 1xEV-DO и может передавать до N проб доступа для каждой последовательности проб доступа, где N и N - конфигурируемые параметры.
Терминал выполняет тест на устойчивость перед запуском первой последовательности проб доступа. Тест на устойчивость используют для управления перегрузкой в канале доступа. Для теста на устойчивость терминал генерирует псевдослучайное число x между 0 и 1, сравнивает x с пороговым значением q и объявляет об успешном завершении, если x меньше q, где q - конфигурируемый параметр для каждого класса терминалов. Терминал может запускать передачу проб доступа, если тест на устойчивость проходит успешно или если 4/q последовательных тестов на устойчивость заканчиваются неудачно.
p
p
total
pbo
pbo
total
total
total
p
После прохождения теста на устойчивость терминал передает первую пробу доступа в канале доступа и затем ожидает сообщение ACAck от системы 1xEV-DO. Если сообщение ACAck не принято, то терминал ждет случайный период T слотов, считая с конца предыдущей пробы доступа. Этот случайный период ожидания T также называют паузой между пробами и ее вычисляют следующим образом. Терминал первоначально устанавливает переменную y в ноль. Терминал затем генерирует псевдослучайное целое число y, которое равномерно распределено между 0 и N, где N - максимальный период ожидания (в единицах продолжительности канала доступа) между пробами доступа. Терминал обновляет переменную y как y=y+y и затем вычисляет случайный период ожидания T следующим образом:
p
ack_max
total
acd
T=T+y×N,(2)
ack_max
ack_max
где T - максимальное время ожидания сообщения ACAck перед передачей другой пробы доступа. T - 128 слотов в IS-856.
total
p
p
Терминал затем определяет интервал времени, в котором будут передавать вторую пробу доступа. Если этот интервал передачи пробы перекрывается с интервалом тишины, то терминал передает пробу доступа после интервала тишины. Это достигают с помощью генерации нового псевдослучайного числа y, добавления этого нового y к текущему y и вычисления нового случайного периода ожидания T. Терминал продолжает увеличивать период ожидания до тех пор, пока интервал передачи пробы не перестанет перекрываться с интервалом тишины. Терминал затем передает вторую пробу доступа через T слотов после окончания первой пробы доступа.
p
Терминал передает каждую последующую пробу доступа в первой последовательности проб доступа тем же самым способом, т.е. передает пробу доступа, ожидает сообщение ACAck, ждет случайный период времени и передает другую пробу доступа. Терминал может передавать до N проб доступа для первой последовательности проб доступа.
p
s
s
p
sbo
sbo
s
Если терминал передает все N проб доступа для первой последовательности проб доступа и не принимает сообщение ACAck, то терминал ждет случайный период времени T слотов перед запуском второй последовательности проб доступа. Случайный период ожидания T также называют паузой между последовательностями, и ее вычисляют подобным образом, как случайный период ожидания между пробами T, за исключением того, что псевдослучайное число y равномерно распределено между 0 и N, где N - максимальный период ожидания между последовательностями проб доступа. Терминал затем передает вторую последовательность проб доступа тем же самым способом, как первую последовательность проб доступа. Терминал может передавать до N последовательностей проб доступа для процедуры доступа.
ack
ack_max
Для процедуры доступа терминал продолжает передавать пробы доступа по одной до тех пор, когда или (1) сообщение ACAck будет принято от системы 1xEV-DO, или (2) будет передано максимальное количество проб доступа. Для примера, показанного на фиг. 3, терминал принимает сообщение ACAck T слотов после передачи третьей пробы доступа во второй последовательности проб доступа. Терминал прекращает передавать пробы доступа после приема этого сообщения ACAck. Если терминал послал максимальное количество последовательностей проб доступа и все еще не принял сообщение ACAck в пределах T слотов после последней пробы доступа, то терминал выходит из состояния доступа к 1xEV-DO с индикацией неудачи.
p
s
Описанная выше процедура доступа указывает, что терминал выполняет последовательность критических по времени задач в течение временной диаграммы проб доступа. Терминал не в состоянии отстраивать приемник для контроля пейджингового канала 1xEV-DV без возможного нарушения этой временной диаграммы проб доступа. Терминал не в состоянии отстраиваться к системе 1xEV-DV во время выделенных слотов пейджинга из-за (1) случайного характера периода ожидания T между пробами и периода ожидания T между последовательностями и (2) асинхронного характера сообщения ACAck от системы 1xEV-DO.
a
b
a
b
Фиг. 4 показывает контроль пейджингового канала 1xEV-DV и доступ к системе 1xEV-DO с помощью обычного гибридного терминала. Данный обычный терминал прекращает контролировать пейджинговый канал 1xEV-DV перед входом в состояние доступа к 1xEV-DO в момент времени T и возобновляет контроль пейджингового канала 1xEV-DV после завершения процедуры доступа и выхода из состояния доступа к 1xEV-DO в момент времени T. Обычный терминал может пропускать пейджинговые сообщения, когда он находится в состоянии доступа к 1xEV-DO, если выделенный слот пейджинга находится между моментами времени T и T, как показано на фиг. 4.
Временную диаграмму проб доступа можно изменять для предоставления возможности гибридному терминалу выполнять внутрисистемные задачи, получая доступ к системе 1xEV-DO. Такие внутрисистемные задачи могут включать в себя контроль пейджингового канала в другой системе (например, в системе 1xEV-DV), выполнение измерений пилот-сигнала, прием сигнализации или выполнение некоторых других задач на другой частоте и/или в другой системе и т.д. Изменение временной диаграммы проб доступа, как описано ниже, минимально воздействует на работу гибридного терминала для доступа к системе 1xEV-DO и незаметно для системы 1xEV-DO.
В варианте осуществления измененной временной диаграммы проб доступа, терминал определяет полный интервал пробы для пробы доступа, которая будет послана к систему 1xEV-DO, следующим образом:
(3)
ap
где T - время передачи пробы доступа;
- предполагаемое время ответа для сообщения ACAck от системы 1xEV-DO для пробы доступа;
total
T - полный интервал пробы.
Как показано в уравнении (3), полный интервал пробы включает в себя время передачи пробы доступа плюс предполагаемое время ответа для сообщения ACAck от системы 1xEV-DO. IS-856 требует, чтобы базовая станция передавала сообщение ACAck в пределах 96 слотов приема пробы доступа. IS-856 требует, чтобы терминал ждал самое большее 128 слотов перед передачей другой пробы доступа. Предполагаемое время ответа  можно устанавливать в значение между 96 и 128 слотами (т.е. 128>>96) или в некоторое другое значение. Значение для  можно определять, основываясь на измерениях в условиях эксплуатации, компьютерном моделировании и т.д.
Терминал передает пробу доступа так, чтобы полный интервал пробы не перекрывался с интервалом отстраивания, который является интервалом времени, в котором терминал должен настроить приемник к другой системе. Интервал отстраивания может соответствовать выделенному слоту пейджинга в системе 1xEV-DV, передаче пилотного сигнала или сигнализации от другой системы или некоторому другому событию. Терминал передает пробу доступа, которая начинается в цикле канала доступа, что соответствует критерию передачи пробы, который требует, чтобы полный интервал пробы не перекрывался с интервалом отстраивания. Это начало цикла канала доступа можно определять различными способами.
В первой схеме определения начала цикла канала доступа терминал сначала определяет случайный период ожидания (если такой существует) для пробы доступа обычным образом, как определено IS-856 и описано выше. Терминал затем определяет, перекрывается ли какая-нибудь часть полного интервала пробы с интервалом отстраивания. Если ответ «да», то терминал или задерживает, или продвигает передачу пробы доступа так, чтобы полный интервал пробы не перекрывался с интервалом отстраивания.
а
p
a
a
p
ack_max
total
b
p
b
а
s
b
s
Для первой пробы доступа в первой последовательности проб доступа терминал может передавать эту пробу доступа в цикле канала доступа непосредственно после интервала отстраивания. Для каждой последующей пробы доступа в первой последовательности проб доступа терминал может добавлять N слотов к случайному периоду ожидания T, где N выбирают так, чтобы полный интервал пробы не перекрывался с интервалом отстраивания. N может быть минимальным количеством слотов, которое соответствует критерию передачи пробы. Альтернативно, если T>T+T, то терминал может вычитать N слотов из случайного периода ожидания T, где N выбирают так, чтобы полный интервал пробы не перекрывался с интервалом отстраивания. Для первой пробы доступа в каждой последующей последовательности проб доступа терминал может добавлять N слотов к случайному периоду ожидания между последовательностями T или альтернативно вычитать N слотов из T так, чтобы полный интервал пробы не перекрывался с интервалом отстраивания. Каждая последующая проба доступа может передаваться тем же самым способом.
1
W
W
s
p
total
4
7
4
W
2
6
8
6
7
Фиг. 5 показывает передачу проб доступа с возможностью отстраивания. Терминал передает первую пробу доступа в момент времени T и не принимает сообщение ACAck для этой пробы доступа. Терминал затем определяет случайный период ожидания T второй пробы доступа, где T может быть или T, или T. Терминал затем определяет полный интервал пробы T для второй пробы доступа, как показано в уравнении (3). Этот полный интервал пробы находится между моментами времени T и T, где T-T слотов с конца первой пробы доступа в момент времени T. Терминал должен отстраиваться между моментами времени T и T, что является интервалом отстраивания. Так как полный интервал пробы перекрывается с интервалом отстраивания между моментами времени T и T, терминал может или задержать, или ускорить передачу второй пробы доступа.
a
W
a
2
W
a
8
wa
W
a
6
8
9
8
Для задержки передачи второй пробы доступа терминал добавляет N слотов к случайному периоду ожидания T, где N выбирают так, чтобы T+T+N>T. Период ожидания тогда становится T=T+N. Терминал может отстраиваться к другой системе в момент времени T, выполнять необходимую задачу, отстраиваться к системе 1xEV-DO в момент времени T и передавать вторую пробу доступа в момент времени T, который находится после времени T.
b
W
b
2
W
b
total
6
3
W
b
total
6
5
6
6
8
Для ускорения передачи второй пробы доступа терминал вычитает N слотов из случайного периода ожидания T, где N выбирают так, чтобы T+T-N+T<T. Терминал затем передает вторую пробу доступа в момент времени T, который находится T-N слотов после окончания первой пробы доступа и по меньшей мере T до начала интервала отстраивания в момент времени T. Терминал заканчивает передачу второй пробы доступа и ожидает сообщения ACAck в момент времени T, который расположен до момента времени T. Терминал может затем отстраиваться к другой системе в момент времени T, выполнять необходимую задачу и настраиваться назад к 1xEV-DO системе в момент времени T.
p
total
p
p
p
Во второй схеме для определения начала цикла канала доступа терминал задерживает передачу первой пробы доступа и определяет случайный период ожидания каждой последующей пробы доступа, учитывая интервал отстраивания подобным образом, как интервал тишины. Для первой пробы доступа в первой последовательности проб доступа терминал может передавать эту пробу доступа, которая начинается в цикле канала доступа непосредственно после любого интервала тишины и любого интервала отстраивания. Для каждой последующей пробы доступа в первой последовательности проб доступа терминал генерирует псевдослучайное число y и вычисляет случайный период ожидания T, как показано в уравнении (2). Терминал затем определяет, (1) перекрывается ли интервал передачи проб с интервалом тишины и (2) перекрывается ли полный интервал пробы с интервалом отстраивания. Если или условие (1), или условие (2) истинно, то терминал генерирует новое псевдослучайное число y, добавляет это новое y к текущему y и вычисляет новый случайный период ожидания T. Терминал продолжает увеличивать период ожидания T до тех пор, пока (a) интервал передачи пробы не перестанет перекрываться с интервалом тишины и (b) полный интервал пробы не перестанет перекрываться с интервалом отстраивания. Терминал затем передает следующую пробу доступа T слотов после окончания предыдущей пробы доступа.
s
s
s
Терминал вычисляет случайный период ожидания T между последовательностями проб доступа тем же самым способом. Терминал продолжает увеличивать период ожидания T до тех пор, пока (a) интервал передачи пробы не перестанет перекрываться с интервалом тишины и (b) полный интервал пробы не перестанет перекрываться с интервалом отстраивания. Терминал затем передает первую пробу доступа в новой последовательности T слотов с конца последней пробы доступа в предыдущей последовательности.
Вторая схема приводит к задержанной передаче пробы доступа, если полный интервал пробы перекрывается с интервалом отстраивания. Однако пробу доступа передают, начиная с цикла канала доступа, который расположен на некотором псевдослучайном количестве слотов от конца интервала отстраивания, вместо цикла канала доступа, расположенного непосредственно после окончания интервала отстраивания.
p
a
Фиг. 6 показывает пример получения доступа к системе 1xEV-DO и контроля пейджингового канала 1xEV-DV с помощью гибридного терминала с измененной временной диаграммой проб доступа. В первой последовательности проб доступа терминал передает первую и вторую пробы доступа обычным способом и не принимает сообщение ACAck. Для третьей пробы доступа терминал определяет случайный период ожидания T и полный интервал пробы, определяет, что полный интервал пробы перекрывается с интервалом отстраивания, и, следовательно, задерживает передачу третьей пробы доступа на N слотов. Передача пробы доступа без задержки показана с помощью обозначенной штриховой линией рамки на фиг. 6. Задержка передачи третьей пробы доступа предоставляет терминалу возможность отстраиваться для контроля пейджингового канала 1xEV-DV. Передача последующей пробы доступа происходит обычным способом без необходимости задерживать какую-либо из этих проб доступа.
Как показано на фиг. 6, измененная временная диаграмма проб доступа предоставляет терминалу возможность отстраиваться и контролировать другую систему с коротким прерыванием процедуры доступа. Без возможности отстраивания, терминал не мог бы контролировать пейджинговый канал 1xEV-DV во время доступа к системе 1xEV-DO и мог пропускать пейджинговые сообщения. Возможность отстраивания может значительно уменьшать долю пропущенных вызовов из-за доступа к системе 1xEV-DO.
Для описанного выше варианта осуществления пробу доступа передают так, чтобы полный интервал пробы не перекрывался ни с одной частью интервала отстраивания. Это ограничение может быть ослаблено, если терминал не должен передавать к системе 1xEV-DV и ему нужно только мультиплексирование с разделением времени приемника между контролем системы 1xEV-DV относительно пейджинговых сообщений и системы 1xEV-DO относительно сообщения ACAck.
8
9
В другом варианте осуществления измененной временной диаграммы проб доступа терминал передает пробу доступа так, чтобы ожидаемое время ответа не перекрывалось с интервалом отстраивания. Для этого варианта осуществления время передачи пробы может перекрывать интервал отстраивания, так как терминал может передавать к системе 1xEV-DO и одновременно принимать от системы 1xEV-DV. Для примера задержанной передачи пробы доступа, показанного на фиг. 5, вторую пробу доступа можно передавать, начиная раньше момента времени T и завершая в или после момента времени T.
В приведенном выше описании терминал задерживает или ускоряет передачу пробы доступа, если полный интервал пробы (или ожидаемое время ответа) перекрывается с интервалом отстраивания. Терминал может также заканчивать процедуру доступа и выходить из состояния доступа к 1xEV-DO, если интервал отстраивания превышает предопределенную продолжительность (например, 500 мс). Терминал может обеспечивать индикацию неудачи при выходе из состояния доступа к 1xEV-DO.
Фиг. 7 показывает процесс 700, выполняемый гибридным терминалом для получения доступа к системе 1xEV-DO с возможностью отстраивания. Процесс 700 предназначен для варианта осуществления, в котором терминал задерживает или ускоряет передачу пробы доступа так, чтобы полный интервал пробы не перекрывался с интервалом отстраивания.
Сначала терминал устанавливает переменную s для текущей последовательности проб доступа в единицу и переменную p для текущей пробы доступа в единицу (этап 710). Перед запуском новой последовательности проб доступа терминал выполняет тест на устойчивость (этап 712). Затем определяет, (1) закончился ли успешно тест на устойчивость и (2) превышает ли количество последовательных неудачных тестов на устойчивость 4/q (этап 714). Если оба условия - ложь и ответ - «нет» на этапе 714, то терминал возвращается на этап 712 для выполнения другого теста на устойчивость. Иначе, если какое-либо из условий истинно и ответ - «да» на этапе 714, то терминал переходит на этап 720 и запускает новую последовательность проб доступа.
p
p
Перед передачей новой пробы доступа терминал определяет начало цикла канала доступа для передачи пробы доступа так, чтобы полный интервал пробы не перекрывался с интервалом отстраивания (этап 720). Это начало цикла канала доступа можно определять, основываясь на описанных выше первой или второй схеме, или некоторым другим образом. Терминал затем передает новую пробу доступа в начале цикла канала доступа (этап 722). После передачи пробы доступа терминал ждет сообщения ACAck. Если сообщение ACAck принято, как определено на этапе 724, то терминал заканчивает процедуру доступа с индикацией успеха (этап 726). Иначе, если сообщение ACAck не принято после  слотов от конца пробы доступа, то определяют, послали ли максимальное количество проб доступа для текущей последовательности проб доступа, т.е. p=N (этап 730). Если ответ - «нет», то переменную p увеличивают (этап 732). Терминал затем определяет случайный период ожидания между пробами T и ждет этот период времени (этап 734). Терминал затем возвращается на этап 720 для передачи новой пробы доступа для текущей последовательности проб доступа.
s
s
Если максимальное количество проб доступа послали для текущей последовательности проб доступа, и ответ - «да» на этапе 730, то определяют, послали ли максимальное количество последовательностей проб доступа, т.е. s=N (этап 740). Если ответ - «нет», то переменную s увеличивают (этап 742). Терминал затем определяет случайный период ожидания между последовательностями T и ждет этот период времени (этап 744). Терминал затем возвращается на этап 712 для выполнения теста на устойчивость перед инициированием новой последовательности проб доступа. Возвращаясь на этап 740, если послали максимальное количество последовательностей проб доступа и ответ - «да», то терминал заканчивает процедуру доступа с индикацией неудачи (этап 746).
Для ясности, методики доступа с возможностью отстраивания были описаны конкретно для систем 1xEV-DV и 1xEV-DO. Эти методики могут использоваться для других систем радиосвязи, таких, например, как система W-CDMA, система GSM, беспроводная локальная сеть (БЛС), такая как сеть IEEE 802.11, система ортогонального множественного доступа с частотным разделением (OFDMA) и т.д. Эти методики позволяют терминалу получать доступ к системе, выполняя задачи для одной или более других систем. Например, терминал может получать доступ к системе 1xEV-DO, контролируя пейджинговый канал в системе 1xEV-DV, выполняя измерение пилот-сигнала в системе W-CDMA и/или в системе GSM, и т.д.
Фиг. 8 показывает процесс 800, выполняемый гибридным терминалом для получения доступа к первой системе связи (например, системе 1xEV-DO) с возможностью отстраивания ко второй системе связи (например, системе 1xEV-DV). Терминал определяет момент времени передачи для пробы доступа, которая будет послана первой системе (этап 810), и ожидаемое время ответа для подтверждения от первой системы для пробы доступа (этап 812). Терминал затем определяет защищенный интервал времени для пробы доступа, основываясь на времени передачи и/или ожидаемом времени ответа (этап 814). Защищенный интервал времени является интервалом времени, в котором приемник настраивается к первой системе, и он может быть между (1) ожидаемым временем ответа и (2) временем передачи плюс ожидаемое время ответа.
Терминал затем определяет момент времени запуска для передачи пробы доступа так, чтобы защищенный интервал времени не перекрывался с интервалом отстраивания (этап 816). Этот момент времени запуска можно устанавливать первоначально в конец предыдущей пробы доступа плюс псевдослучайный период ожидания. Этот момент времени запуска можно продвигать вперед или перемещать назад во времени, если нужно, на период времени, выбранный так, чтобы защищенный интервал времени не перекрывался с интервалом отстраивания. Терминал затем передает пробу доступа к первой системе в момент времени запуска (этап 818). Терминал возвращается на этап 810, если нужно послать другую пробу доступа, как определено на этапе 820, а иначе заканчивает процесс.
Фиг. 9 показывает структурную схему варианта осуществления гибридного терминала 130. Терминал 130 включает в себя беспроводной модем для связи с многочисленными системами (например, системами 1xEV-DV и 1xEV-DO), контроллер 940, память 942 и таймер 944. В тракте передачи данные и сигнализацию для передачи терминалом 130 обрабатывают (например, форматируют, кодируют и перемежают) с помощью кодера 922 и дополнительно обрабатывают (например, модулируют, расширяют спектр, структурируют и скремблируют) с помощью модулятора (Мод) 924 для генерации потока сигналов данных. Модуль передатчика (ПРД) 932 приводит в требуемое состояние (например, преобразует в аналоговый сигнал, фильтрует, усиливает и преобразует с повышением частоты) поток сигналов данных для генерации сигнала обратного канала связи, который передают через антенну 936. В тракте приема сигналы прямого канала связи, переданные базовыми станциями в системах, принимают с помощью антенны 936 и обеспечивают к модулю приемника (ПРМ) 938. Модуль приемника 938 приводит в требуемое состояние (например, фильтрует, усиливает, преобразует с понижением частоты и переводит в цифровую форму) принятый сигнал для генерации выборки данных. Демодулятор (Демод) 926 обрабатывает (например, дескремблирует, сжимает спектр, структурирует и демодулирует) выборки данных для получения оценки символа. Декодер 928 дополнительно обрабатывает (например, обратно перемежает и декодирует) оценки символа для получения декодированных данных. Кодер 922, модулятор 924, демодулятор 926 и декодер 928 могут осуществляться с помощью процессора 920 модема и могут обеспечиваться на одной специальной интегральной схеме (СпИС) наряду, например, с контроллером 940, памятью 942 и таймером 942. Эти модули выполняют обработку, как определено системами.
Контроллер 940 управляет работой различных модулей в пределах терминала 130. Блок памяти 942 хранит коды программы и данные, используемые контроллером 940 и другими модулями. Таймер 944 обеспечивает информацию синхронизации, используемую для определения, когда следует передавать пробу доступа к одной системе (например, системе 1xEV-DO) и когда следует отстраиваться к другой системе (например, к системе 1xEV-DV). Контроллер 940 может осуществлять процесс 700 на фиг. 7 для получения доступа к системе 1xEV-DO, контролируя систему 1xEV-DV, или процесс 800, показанный на фиг. 8.
Описанные методики доступа с возможностью отстраивания могут осуществляться с помощью различных средств. Например, эти методики могут воплощаться в оборудовании, программном обеспечении или в их комбинации. Для воплощении в оборудовании процессоры, используемые для получения доступа к одной системе, для контроля другой системы и т. д. могут воплощаться в пределах одной или большего количества специализированных интегральных схем, процессоров цифровой обработки сигналов (DSP), цифровых устройств обработки сигналов (DSPD), программируемых логических устройств (PLD), программируемых пользователем вентильных матриц (FPGA), процессоров, контроллеров, микроконтроллеров, микропроцессоров, электронных устройств, других электронных модулей, которые предназначенных для выполнения описанных функций, или их комбинации.
Для программного воплощения методики доступа с возможностью отстраивания могут воплощаться с помощью модулей (например, процедур, функций и т.д.), которые выполняют описанные функции. Программные коды могут храниться в блоке памяти (например, в блоке памяти 942 на фиг. 9) и выполняться процессором (например, контроллером 940). Блок памяти может воплощаться в пределах процессора или вне процессора.
Различные модификации описанных вариантов осуществления будут вполне очевидны специалистам, и определенные в данной работе общие принципы могут применяться к другим вариантам осуществления, не отступая от объема или формы изобретения.