УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ СВЯЗЬЮ, ТЕРМИНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ СВЯЗЬЮ, ПРОГРАММА И СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ СВЯЗЬЮ
COMMUNICATION CONTROL DEVICE, TERMINAL DEVICE, METHOD FOR COMMUNICATION CONTROL, PROGRAM AND SYSTEM OF COMMUNICATION CONTROL

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к устройству управления связью, терминальному устройству, способу управления связью, программе и системе управления связью.
Известный уровень техники
В последнее время в области радиосвязи возникла проблема дефицита частотных ресурсов из-за быстрого роста трафика. Соответственно в качестве одной из мер преодоления дефицита частотных ресурсов привлекательным выглядит использование гетерогенных сетей. Гетерогенная сеть - это сеть, позволяющая сосуществовать различным сотам с отличающейся технологией радиодоступа, с отличающимися размерами или частотными диапазонами. Например, предлагается, выделять для систем радиосвязи пятого поколения после 3GPP Release 12 относительно низкочастотный диапазон для макро соты и относительно высокочастотный диапазон для малой соты, чтобы позволить макро соте и малой соте перекрываться друг с другом (см. указанную ниже непатентную литературу 1). Соответственно может быть увеличена плотность сети и улучшена эффективность использования частотных ресурсов.
Список цитирования
Непатентная литература
Непатентная литература 1: NTT DOCOMO, INC., "Requirements, Candidate Solutions & Technology Roadmap for LTE Rel-12 Onward", 3GPP Workshop on Release 12 and onwards, Ljubljana, Slovenia, June 11-12, 2012.
Раскрытие изобретения
Техническая проблема
Однако для создания сот требуются большие расходы. Вследствие этого не следует ожидать в будущем, что где бы ни находилась мобильная станция, она будет попадать в зоны покрытия ряда сот. На практике в зависимости от времени и места могут встречаться случаи, когда мобильная станция может соединяться с различными сотами, или могут встречаться случаи, когда мобильная станция может связываться различными сотами или с одной сотой или когда соты, с которыми можно соединиться, отсутствуют.
Вследствие этого в гетерогенном сетевом окружении желательно, чтобы имелась система, обеспечивающая гибкое подключение мобильной станции к сети по радиосвязи согласно обстановке.
Решение проблемы
В настоящем изобретении предлагается устройство управления связью, включающее в себя блок определения, который при осуществлении мобильной станцией связи с любой из одной или нескольких сот определяет, должна ли мобильная станция связываться через точку доступа; блок выбора, который в случае, если определено, что мобильная станция должна связываться через точку доступа, выбирает устройство, которое работает в качестве точки доступа для мобильной станции, и блок сигнализации, который выдает команду выбранному блоком селекции устройству работать в качестве точки доступа и выдает команду мобильной станции осуществлять связь через выбранное устройство.
В настоящем изобретении предлагается терминальное устройство, включающее в себя блок радиосвязи, способный работать в качестве точки доступа, и блок управления связью, обеспечивающий обмен сигнализацией между блоком управления связью и узлом управления, который определяет, должна ли мобильная станция осуществлять связь через указанную точку доступа, если мобильная станция осуществляет связь с любой из одной или нескольких сот. Блок управления связью, если он получил от узла управления команду работать в качестве точки доступа, позволяет блоку радиосвязи работать в качестве точки доступа.
В настоящем изобретении предлагается способ управления связью, предусматривающий использование узла управления, осуществляющего управление формированием радиосети в рамках одной или нескольких сот, определяющего, должна ли мобильная станция осуществлять связь через точку доступа в случае, если мобильная станция осуществляет связь с любой из одной или нескольких сот, осуществляющего выбор устройства для работы в качестве точки доступа для мобильной станции, если определено, что мобильная станция должна осуществлять связь через упомянутую точку доступа, выдающего команду выбранному устройству работать в качестве точки доступа и выдающего команду мобильной станции осуществлять связь через выбранное устройство.
В настоящем изобретении предлагается программа побуждения компьютера узла управления, осуществляющего управление формированием радиосети в пределах одной или нескольких сот, работать в качестве блока определения, определяющего, должна ли мобильная станция осуществлять связь через точку доступа, если мобильная станция осуществляет связь с любой из одной или нескольких сот, блока выбора, выбирающего устройство для работы в качестве точки доступа для мобильной станции, если определено, что мобильная станция должна осуществлять связь через точку доступа, и блока сигнализации, выдающего команду выбранному устройству работать в качестве точки доступа и команду мобильной станции осуществлять связь через выбранное устройство.
В настоящем изобретении предлагается система управления связью, включающая в себя одно или несколько терминальных устройств, способных работать в качестве точки доступа, и устройство управления связью, включающее в себя блок определения, определяющий, должна ли мобильная станция осуществлять связь через точку доступа, если мобильная станция осуществляет связь с любой из одной или нескольких сот, блок выбора, осуществляющий выбор устройства из одного или нескольких терминальных устройств для работы в качестве точки доступа для мобильной станции в случае, если определено, что мобильная станция должна осуществлять связь через точку доступа, и блок сигнализации, выдающий команду выбранному блоком выбора терминальному устройству работать в качестве точки доступа и команду мобильной станции осуществлять связь через терминальное устройство.
Полезные результаты изобретения
С использованием настоящего изобретения становится возможным гибкое управление радиосетью учетом обстановки в гетерогенном сетевом окружении.
Краткое описание чертежей
На прилагаемых к описанию чертежах показано:
на фиг. 1 - схема для пояснения одного из вариантов конфигурации гетерогенной сети;
на фиг. 2 - схема для пояснения примеров различных вариантов радиосвязи, формируемых в гетерогенной сети;
на фиг. 3А - схема для пояснения первого примера применения динамической точки доступа;
на фиг. 3В - схема для пояснения второго примера применения динамической точки доступа;
на фиг. 3С - схема для пояснения третьего примера применения динамической точки доступа;
на фиг. 4 - блок-схема одного из вариантов конфигурации предлагаемого в изобретении узла управления подключением к сети;
на фиг. 5 - блок-схема одного из вариантов алгоритма обработки, который может выполняться показанным на фиг. 4 узлом управления подключением к сети;
на фиг. 6 - блок-схема одного из вариантов показанного на фиг. 5 подробного алгоритма обработки с целью определения назначения соединения;
на фиг. 7А - блок-схема первого примера показанного на фиг. 5 подробного алгоритма выбора точки доступа;
на фиг. 7В - блок-схема второго примера показанного на фиг. 5 подробного алгоритма выбора точки доступа;
на фиг. 7С - блок-схема третьего примера показанного на фиг. 5 подробного алгоритма выбора точки доступа;
на фиг. 8 - блок-схема одного из вариантов конфигурации предлагаемой в изобретении динамической точки доступа;
на фиг. 9 - блок-схема одного из вариантов алгоритма обработки, который может выполняться показанной на фиг. 5 динамической точкой доступа;
на фиг. 10 - последовательность операций одного из вариантов алгоритма обработки в предлагаемой в изобретении системе управления связью.
Осуществление изобретения
Ниже приводится подробное писание вариантов осуществления изобретения со ссылкой на прилагаемые к описанию чертежи. Обратите внимание, что в данной спецификации и на чертежах элементы, имеющие одинаковые функции и одинаковую конструкцию, обозначены одинаковыми ссылочными позициями, а повторяющиеся пояснения опущены.
Обратите внимание, что описание дается в следующем порядке:
1. Основы технологии
1-1. Пример гетерогенной сети
1-2. Пояснение проблем
2. Конфигурация узла управления подключением к сети
2-1. Пример конфигурации устройства
2-2. Пример алгоритма обработки
3. Конфигурация динамической точки доступа
3-1. Примера конфигурация устройства
3-2. Пример алгоритма обработки
4. Общая последовательность обработки
5. Резюме
1. Основы технологии
Сначала со ссылкой на фиг. 1 - фиг. 3С рассматриваются основы предлагаемой в изобретении технологии.
1-1. Пример гетерогенной сети
На фиг. 1 показана схема, поясняющая один из вариантов конфигурации гетерогенной сети. В качестве примера на фиг. 1 показана гетерогенная сеть 1. Гетерогенная сеть 1 включает в себя макро соту 11 и малые соты 12a-12d. Макро сота 11 и малые соты 12a-12d частично перекрываются друг с другом.
Макро сота 11 представляет собой большеразмерную соту, обслуживаемую базовой станцией BS1. К примеру, радиус макро соты 11 может составлять от нескольких сотен метров до нескольких десятков километров. Если базовая станция 1 работает согласно стандарту LTE (долгосрочная эволюция), то ее можно назвать эволюционным узлом В (eNB). Следует отметить, что базовая станция BS1 не ограничивается приведенным примером и может также работать в системах сотовой связи других стандартов, таких как LTE-A, WiMAX или в широкополосной системе многостанционного доступа с кодовым разделением каналов W-CDMA. Базовая станция BS1 связана с базовой сетью 13. Базовая сеть связана с Интернетом 14.
Малая сота представляет собой малоразмерную соту по сравнению с макро сотой. Малая сота 12а обслуживается базовой станцией BS2a. Малая сота 12b обслуживается базовой станцией BS2b. Малая сота 12с обслуживается базовой станцией BS2c. Малая сота 12d обслуживается базовой станцией BS2d. В данной спецификации под малой сотой понимаются различные виды относительно небольших сот, таких как фемто сота, нано сота, пико сота и микросота. Один из примеров классификации малых сот приведен в таблице 1. Следует иметь в виду, что предлагаемая в настоящем изобретением технология также применима к другим типам сот, не представленным в таблице 1.
В таблице 1 в столбце "Категория" приведены как сами типы малых сот, так и типы базовых станций малых сот. В столбце "Тип интерфейса" приведены примеры интерфейсов связи (или средств коммуникации), используемых базовой станцией малой соты для связи с базовой станцией макро соты или другими узлами управления. Пико сота может связываться, к примеру, с узлом управления в рамках базовой сети через интерфейс S1, а с другими базовыми станциями - через интерфейс Х2. Фемто сота может связываться с другими базовыми станциями с применением протокола Х2 тунеллирования. Удаленная радиоголовка RRH может связываться с базовой станцией макро соты посредством оптоволокна. Подобно пико соте, базовая станция активной зоны может связываться с узлом управления в рамках базовой сети через интерфейс S1, а с другими базовыми станциями - через интерфейс Х2. Релейная станция может связываться с базовой станцией макро соты через радиоинтерфейс. "Скорость приема мобильных станций" - это параметр, показывающий, сколько мобильных станций (соответствующих абонентским станциям в системе LTE) может обслужить одна сота. Скорость приема мобильных станций фемто соты несколько ниже, чем у пико соты, удаленной радио головки RRH, базовой станции активной зоны и релейной станции. "Тип доступа" - это классификация, относящаяся к получению доступа с мобильной станции. В принципе, все мобильные станции могут подключаться к сотам с открытым типом доступа, в то время как только заранее зарегистрированные мобильные станции могут подключаться к сотам с доступом закрытого типа.
1-2. Пояснение проблем
В показанной на фиг. 1 гетерогенной сети 1, то, к каким сотам могут подключаться соответствующие мобильные станции, зависит от того, где находится мобильная станция. К примеру, точка Р1 и точки Р4-Р8 входят в состав макро соты 11, в то время как точка Р2 входит в состав макро соты 11 и малой соты 12а. Точка Р3 входит в состав макро соты 11 и малой соты 12с и малой соты 12d. Когда мобильные станции, расположенные в этих точках, соответственно подключаются к сотам, имеющим наилучшее качество связи, может быть установлено радиосоединение, как показано на фиг. 2.
В показанном на фиг. 2 примере, мобильная станция MSa устанавливает радиосоединение Са с базовой станцией BS1 макро соты 11. Мобильная станция MSb устанавливает радиосоединение Cb с базовой станцией BS2a малой соты 12а. Мобильная станция MSc устанавливает радиосоединение Сс с базовой станцией BS2d малой соты 12d. Мобильные станции MSd, MSe, MSf, MSg и MSh устанавливают радиосоединения Cd, Се, Cf, Cg и Ch с базовой станцией BS1 макро соты 11 соответственно.
В связи с показанными на фиг. 2 соединениями, хотя и кажется, что соответствующие мобильные станции выбирают оптимальные соты назначения соединения, в действительности возникают некоторые неблагоприятные моменты, которые могут оказывать вредное влияние на пропускную способность системы или качество обслуживания. Например, в виду того, что мобильная станция MSd располагается вблизи края макро соты 11, мобильная станция MSd может получить соединение только низкого качества, если даже она подключится к макро соте 11. несмотря на то, что базовая станция BS2d малой соты 12d располагается ближе к мобильной станции MSd, чем к базовой станции BS1 макро соты 11, в виду того, что малая сота 12d имеет меньший радиус, чем макро сота 11, базовая станция MSd не может напрямую соединяться с малой сотой 12d. Передаваемый с мобильной станции MSd сигнал, по всей вероятности, будет оказывать мешающее воздействие на сигнал, принимаемый в пределах малой соты 12d. Кроме того, к примеру, в виду того, что мобильная станция MSe располагается за препятствием 15, она, по всей вероятности, получит только плохое качество связи, даже если подключится к макро соте 11. Более того, к примеру, мобильные станции MSf, MSg и MSh располагаются рядом друг с другом. Вследствие этого трудно пространственно разделить эти мобильные станции посредством формирования луча или управления диаграммой направленности. Кроме того, сигналы, передаваемые с мобильных станций MSf, MSg и MSh, по всей вероятности, также должны оказывать мешающее влияние на сигналы, принимаемые в пределах малой соты 12а.
Чтобы исключить такие неблагоприятные ситуации, предлагаемая в настоящем изобретении технология использует терминальное устройство, работающее в качестве точки доступа, т.е. динамическую точку доступа. Один из примеров классификации динамических точек доступа показан в таблице 2.
В таблице 2 в столбце "Категория" указан тип динамической точки доступа. В столбце "Тип интерфейса" приведены примеры интерфейсов связи, используемые динамическими точками доступа для связи с базовой станцией или другими узлами управления. Как мобильный терминал маршрутизатора, так и общий терминал соединяются с базовой станцией через радиоинтерфейс. Радиоинтерфейс при этом может быть радиоинтерфейсом сотовой системы, принадлежащим макро соте или малой соте. Вместо этого динамическая точка доступа может соединяться с базовой станцией через радиоинтерфейс (и проводную сеть за пределами зоны действия радиоинтерфейса) не сотовой системы связи, такой как беспроводная локальная сеть, сеть Bluetooth (зарегистрированная торговая марка) или сеть Zigbee. В столбце "Функция точки доступа" показано, как можно реализовать функцию работы в качестве точки доступа. Мобильный терминал маршрутизатора - это терминал с заранее заданной функцией точки доступа. Общий терминал это терминал, работающий в качестве точки доступа при загрузке функционального модуля для реализации функции фактической точки доступа. В столбце "Емкость батареи" приводится средняя величина емкости батареи терминала. Емкость батареи мобильного терминала маршрутизатора обычно больше емкости батареи общего терминала. "Скорость приема мобильных станций" - это параметр, показывающий, сколько мобильных станций может обслужить одна сота. По сравнению с описанными выше различными базовыми станциями скорость приема мобильных станций у динамической точки доступа обычно ниже. "Тип доступа" - это классификация, относящаяся к получению доступа с мобильной станции. Тип доступа динамической точки доступа может быть открытым или закрытым.
На фиг. 3А показана схема, поясняющая первый вариант применения динамической точки доступа. На фиг. 3А представлен увеличенный фрагмент показанной на фиг. 2 гетерогенной сети 1. Здесь мобильная станция MSc соединяется с малой сотой 12d и выступает в роли точки доступа. Мобильная станция MSd соединяется с мобильной станций MSc, чтобы сформировать линию доступа Ld (также называемую локальной сетью) и косвенно соединяется с базовой станцией BS2d малой соты 12d. В результате мобильная станция MSd может получить хорошее качество связи. Более того, также исключается возникновение проблемы мешающего влияния сигнала, передаваемого с мобильной станции MSd, на сигнал, принимаемый в пределах малой зоны 12d.
На фиг. 3В показана схема, поясняющая второй вариант применения динамической точки доступа. На фиг. 3В еще раз представлена показанная на фиг. 2 гетерогенная сет 1. Здесь мобильная станция MSa соединяется с макро сотой 11 и выступает в роли точки доступа. Мобильная станция MSe соединяется с мобильной станций MSa, чтобы сформировать линию доступа Le (также называемую локальной сетью) и косвенно соединяется с базовой станцией BS1 макро соты 11. В результате мобильная станция MSe может получить хорошее качество связи.
На фиг. 3С показана схема, поясняющая третий вариант применения динамической точки доступа. На фиг. 3А представлен увеличенный фрагмент показанной на фиг. 2 гетерогенной сети 1. Здесь мобильная станция MSg соединяется с макро сотой 11 и выступает в роли точки доступа. Мобильная станция MSf соединяется с мобильной станций MSg, чтобы сформировать линию доступа Lf, и косвенно соединяется с базовой станцией BS1 макро соты 11. Мобильная станция MSh также соединяется с мобильной станцией MSg, чтобы сформировать линию доступа Lh, и косвенно соединяется с базовой станцией BS1 макро соты 11. В виду того, что если мобильная станция MSg является опорной, а мобильные станции MSf и MSh располагаются на противоположных сторонах от нее, эти мобильные станции легко пространственно разрешаются посредством формирования луча или диаграммы направленности антенны. В виду того, что расстояния между мобильной станцией MSg и мобильными станциями MSf и MSh невелики, также легко решается проблема мешающего воздействия сигналов, передаваемых с мобильных станций MSf и MSh, на сигналы, принимаемые в пределах малой соты 12а.
Таким образом, применение динамической точки доступа в условиях гетерогенной сети дает много преимуществ в плане пропускной способности системы и качества обслуживания. Однако в виду того, что формирование оптимальной локальной сети требует понимания топологии сети и производительности соответствующих устройств, это не так просто реализовать для соответствующих мобильных станций. В этой связи предлагаемая в изобретении технология вводит понятие объекта управления подключением к сети в качестве нового функционального объекта для поддержки формирования описанной выше локальной сети. Объект управления подключением к сети при осуществлении мобильной станцией радиосвязи определяет необходимость связи через точку доступа в дополнение к определению соты, подключаемой мобильной станцией. Более того, объект управления подключением к сети при определении, что необходима связь через точку доступа, осуществляет координацию такой связи. Узел, содержащий объект управления подключением к сети, далее по тексту называется узлом управления подключением к сети. В следующем разделе рассматривается конфигурация узла управления подключением к сети.
2. Конфигурация узла управления подключением к сети
Упомянутый узел управления подключением к сети может устанавливаться в любом узле связи. В терминах доступности с мобильной станции предпочтительно, чтобы узел управления подключением к сети устанавливался в качестве одного из функциональных блоков на базовой станции, в узле управления базовой сетью или на сервере Интернета. В данном разделе в качестве примеров узел управления установлен в узле управления (к примеру, на объекте управления мобильностью (mobility management entity (MME)), в шлюзе предоставления услуг (serving gateway (S-GW)) или PDN-шлюзе (PDN gateway (P-GW)) или специализированном узле для объекта управления подключением к сети) базовой сети 13.
2-1. Пример конфигурации устройства
На фиг. 4 показана блок-схема одного из вариантов конфигурации предлагаемого в изобретении узла 100 управления подключением к сети. Согласно фиг. 4, узел 100 управления подключением к сети включает в себя блок 110 связи, блок 120 памяти и блок 130 управления.
1. Блок связи
Блок 110 связи представляет собой связной интерфейс, позволяющий узлу 100 управления подключением к сети соединяться с другими устройствами. Блок 110 связи соединяется, к примеру, с различными базовыми станциями, соединенными с базовой сетью 13 или Интернетом 14. Кроме того, блок 110 связи соединяется с мобильной станцией через эти базовые станции.
2. Блок памяти
Блок 120 памяти хранит программу и данные для работы узла 100 управления подключением к сети посредством использования среды хранения, такой как жесткий диск или полупроводниковая память. Данные, хранящиеся в блоке 120 памяти, могут включать в себя информацию о соте, информацию о мобильной станции и динамической точке доступа и результат измерения качества связи, который рассматривается ниже по тексту.
3. Блок управления
Блок 130 управления осуществляет общее управление работой узла 100 управления подключением к сети с помощью процессора, такого как центральный процессор или цифровой сигнальный процессор. В данном варианте осуществления изобретения блок 130 управления включает в себя блок 132 определения назначения соединения, блок 134 выбора точки доступа и блок 136 сигнализации.
3-1. Блок 132 определения назначения соединения
Блок 132 определения назначения соединения определяет соту, которую необходимо соединить с мобильной станцией, из одной или нескольких сот, которые могут входить в состав макро соты и малой соты, когда мобильная станция осуществляет радиосвязь. Более конкретно, блок 132 определения назначения соединения определяет соту, которую необходимо соединить с мобильной станцией (т.е., соту назначения соединения) в соответствии с заданным критерием определения. Здесь критерием определения может быть критерий, относящийся по меньшей мере либо к качеству связи, либо к интенсивности трафика, либо к эффективности энергопотребления. К примеру, блок 132 определения назначения соединения может определить в качестве соты назначения соединения соту, в которой может ожидаться наилучшее качество связи (время ожидания, скорость передачи битов, пропускная способность, интенсивность принимаемого сигнала, отношение сигнал-шум или сигнал-смесь помехи с шумом или т.п.). Отношение сигнал-шум может быть вычислено исходя из уровня собственных шумов соты и интенсивности принятого сигнала в соте. Отношение сигнал-смесь помехи с шумом может быть вычислено путем добавления уровня помех от соседней соты к вычисленному отношению сигнал-шум. Кроме того, блок 132 определения назначения соединения может определять в качестве соты назначения соединения соту, в которой можно ожидать, что качество связи достаточно для выполнения требования к качеству услуги для каждой мобильной станции. Кроме того, блок 132 определения назначения соединения может определять в качестве соты назначения соединения соту, которая использует частотный диапазон, имеющий широкую полосу частот для распределения нагрузки. Кроме того, блок 132 определения назначения соединения может определять в качестве соты назначения соединения соту, имеющую наилучшую эффективность потребления мощности, способствуя экономии энергии.
i
i
i
i
i
i
В случае если только одна сота удовлетворяет критерию определения, то блок 132 определения назначения соединения определяет данную соту в качестве соты назначения соединения. С другой стороны, если несколько сот удовлетворяют критерию определения, то блок 132 определения назначения соединения может определить в качестве соты назначения соединения соту, имеющую, к примеру, на тот момент времени наименьшую нагрузку. Нагрузка для каждой ячейки может быть вычислена, к примеру, согласно простой формуле L=W/N, где W - ширина полосы частот i-той соты, a N - количество соединяемых мобильных станций. В таком случае сота, имеющая наибольшее значение L, является сотой с наименьшей нагрузкой.
Кроме того, в случае если ни одна из сот не удовлетворяет критерию определения, т.е., ни одна из соответствующих сот, с которыми непосредственно соединяется мобильная станция, не удовлетворяет критерию определения, то блок 132 определения назначения соединения определяет, что мобильная станция должна связываться через точку доступа. В таком случае блок 132 определения назначения соединения выдает команду блоку 134 выбора точки доступа выбрать точку доступа для работы с мобильной станцией.
3-2. Блок выбора точки доступа
Если блок 132 определения назначения соединения определит, что мобильная станция должна связываться через точку доступа, то блок 134 выбора точки доступа выбирает устройство, которое должно выступать в качестве точки доступа для мобильной станции. Более конкретно, блок 134 выбора точки доступа определяет динамическую точку доступа, имеющуюся по соседству с мобильной станцией. Затем, если по соседству с блоком 134 выбора точки доступа имеется одна или несколько точек доступа, он выбирает из них в качестве кандидата динамическую точку доступа для работы с мобильной станцией в качестве точки доступа.
В качестве первого способа выбора точки доступа блок 134 выбора точки доступа может выбирать точку доступа для мобильной станции на основе местоположения соседней динамической точки доступа. Местоположение динамической точки доступа может определяться каждой динамической точкой доступа самостоятельно и сообщаться в узел 100 управления подключением к сети. Альтернативно местоположение динамической точки доступа может определяться базовой станцией или другим устройством. Способом измерения местоположения может быть способ, основанный на использовании глобальной навигационной системы, или способ, основанный на измерении интенсивности сигнала, качества или разности времени прихода радиосигнала, или т.п. Блок 134 выбора точки доступа может выбирать среди динамических точек доступа, соседних с мобильной станцией, к примеру, точку доступа, имеющую наилучшее качество связи с базовой станцией. Соответственно, как показано на фиг. 3А и 3В, может быть достигнуто улучшение качества связи и исключены помехи для мобильной станции. Кроме того, если в некотором определенном районе имеется несколько динамических точек доступа, то блок 134 выбора точки доступа может выбрать динамическую точку доступа, расположенную ближе всего к центру района. Соответственно, как описано со ссылкой на фиг. 3С, может быть обеспечено пространственное разрешение и предотвращение мешающего воздействия на мобильную станцию. Заметьте, что блок 134 выбора точки доступа может выбирать динамическую точку доступа согласно более сложному географическому критерию, такому как выбор динамической точки зрения, находящейся на самой большой высоте, или динамической точки доступа, находящейся на линии прямой видимости наибольшего количества мобильных станций.
Когда на роль динамической точки доступа претендуют несколько точек доступа, блок 134 выбора точки доступа может выбрать одну динамическую точку доступа исходя по меньшей мере из одного из параметров рабочих характеристик, мобильности, остающегося заряда батареи и наличия линии связи к каждой динамической точке доступа. К примеру, если точка доступа, ретранслирующая трафик, быстро перемещается, то это сильно сказывается на качестве связи мобильной станции. Вследствие этого блок 134 выбора точки доступа может выбрать динамическую точку доступа, имеющую меньшую мобильность. Следует заметить, что мобильность может определяться посредством контроля изменения местоположения каждой динамической точки доступа во времени. Кроме того, блок 134 выбора точки доступа может выбирать динамическую точку доступа по наивысшей производительности аппаратных средств, таких как процессор, память или радиочастотная схема или по качеству связи. Под качеством связи в данном случае подразумевается качество связи между каждой динамической точкой доступа и сотой назначения соединения и узлом 100 управления подключением к сети, и оно может быть определено на основе гарантированного уровня качества обслуживания или т.п. Уровень качества обслуживания может быть определен только для радиоинтерфейса, используемого каждой динамической точкой доступа, или для сквозной передачи, которая может включать в себя радиоинтерфейс и проводную сеть. Более того, блок 134 выбора точки доступа может выбирать динамическую точку доступа, имеющую наибольший уровень оставшегося заряда батареи (или мобильную станцию, работающую от стационарного источника питания). Кроме того, блок 134 выбора точки доступа может выбирать динамическую точку доступа, имеющую проводную линию обратной передачи. Упомянутые критерии выбора могут объединяться произвольным образом.
В качестве второго способа блок 134 выбора точки доступа может выбирать точку доступа для мобильной станции исходя из качества, измеренного в мобильной станции для радиосигнала, переданного динамической точкой доступа на мобильную станцию. В таком случае блок 134 выбора точки доступа может извещать динамическую точку доступа и мобильную станцию посредством блока 136 сигнализации о параметрах, таких как время, период, частотный диапазон и идентификатор устройства для измерения качества. Извещение динамической точки доступа может осуществляться совместно с выдачей разрешения (UL grant) на передачу данных в восходящем направлении с динамической точки доступа, выступающей в роли мобильной станции. Блок 134 выбора точки доступа может экономить ресурсы, необходимые для измерения качества, посредством одновременной выдачи разрешения нескольким мобильным станциям осуществлять измерение качества. Мобильная станция сообщает на узел 100 управления подключением к сети результат измерения, включающий в себя измерения и идентификатор устройства для каждой динамической точки доступа. Блок 134 выбора точки доступа выбирает оптимальную динамическую точку доступа исходя из полученного результата измерения. Блок 134 выбора точки доступа может выбрать, к примеру, динамическую точку доступа для мобильной станции, имеющую наилучшее качество, измеренное некоторой мобильной станцией. Соответственно, как описано со ссылкой на фиг 3А и 3В, может быть достигнуто улучшение качества связи в мобильной станции. Кроме того, блок 134 выбора точки доступа может выбрать динамическую точку доступа, имеющую наилучшее совокупное качество, измеренное несколькими мобильными станциями (скорее всего, динамическая точка доступа географически располагается по центру расположения нескольких мобильных станций). Соответственно, как показано на фиг. 3С, может быть обеспечено пространственное разрешение и исключение помех для мобильной станции. Также во втором способе, если имеется несколько подходящих для выбора динамических точек доступа, то блок 134 выбора точки доступа может выбрать любую динамическую точку доступа по меньшей мере исходя из одного из параметров рабочих характеристик, мобильности, остающегося уровня заряда батареи и доступности линии связи каждой динамической точки доступа.
В качестве третьего способа блок 134 выбора точки доступа может выбирать динамическую точку доступа исходя из результата измерения качества связи мобильной станцией, работающей в качестве точки доступа для мобильной станции. Измерение качества связи мобильной станцией может осуществляться так же, как и во втором способе. В третьем способе мобильная станция точно определяет оптимальную точку доступа для себя исходя результата измерения качества связи. Затем мобильная станция сообщает на узел 100 управления подключением к сети идентификатор устройства указанной динамической точки доступа. Блок 134 выбора точки доступа определяет, одобрять или нет указанную в сообщении от мобильной станции динамическую точку доступа. Одобренная здесь динамическая точка доступа выбирается в качестве точки доступа для мобильной станции. Блок 134 выбора точки доступа не должен одобрять указанную динамическую точку доступа, если, к примеру, скорость приема мобильных станций указанной динамической точки доступа достигла предела. Кроме того, блок 134 выбора точки доступа не должен одобрять указанную мобильной станцией динамическую точку доступа, если имеется любая другая динамическая точка доступа, более подходящая в плане топологии всей сети. Если имеется другая рекомендованная динамическая точка доступа, блок 134 выбора точки доступа может выбрать другую динамическую точку доступа вместо указанной динамической точки доступа. В третьем способе, если имеется несколько динамических точек доступа, подходящих для выбора, то блок 134 выбора точки доступа может выбрать любую динамическую точку доступа исходя по меньшей мере из одного из параметров рабочих характеристик, мобильности, остающегося уровня заряда батареи и доступности линии связи каждой динамической точки доступа.
Следует заметить, что при любом способе динамическая точка доступа, выбранная блоком 134 выбора точки доступа, может отказаться от работы в качестве точки доступа. В таком случае, блок 134 выбора точки доступа может снова выбрать динамическую точку доступа для мобильной станции из остающихся динамических точек доступа.
3-3. Блок сигнализации
Блок 136 сигнализации осуществляет сигнализацию между узлом 100 управления подключением к сети и другими устройствами. Сигнализация, осуществляемая блоком 136 сигнализации, может шифроваться с использованием протокола безопасности, такого как протокол IPsec. Например, блок 136 сигнализации заранее запрашивает информацию об одной или нескольких сотах в пределах гетерогенной сети 1. Информация о соте может включать в себя, к примеру, технологию радиодоступа, идентификатор соты, местоположение и тип базовой станции, размер соты, частотный диапазон и верхний и нижний пределы мощности передачи, минимальную чувствительность при приеме, допустимый уровень помех, коэффициент шума, IP-адрес и поддерживаемый протокол безопасности и т.п. Кроме того, блок 136 сигнализации может запрашивать информацию о мобильной станции. Блок 136 сигнализации может запрашивать информацию о мобильной станции у самой мобильной станции или в базе данных о пользователях в базовой сети 13. Информация о мобильной станции может включать в себя, к примеру, идентификатор устройства, местоположение, информацию о возможностях (пригодность для работы в качестве точки доступа и скорость приема мобильных станций, если мобильная станция может работать в качестве точки доступа, и т.п.), информацию о батарее и т.п.
Более того, блок 136 сигнализации распознает пусковой сигнал управления подключением к сети. Пусковым сигналом управления подключением к сети может быть прием контрольного запроса, к примеру, от мобильной станции, только начинающей сеанс радиосвязи, или от мобильной станции, имеющей плохое качество связи. Кроме того, пусковым сигналом может быть прием контрольного запроса от базовой станции, которая стремится улучшить пропускную способность или уменьшить нагрузку. Кроме того, пусковым сигналом может быть обнаружение изменения топологии сети, обнаружение движения, прекращение работы или недостаточный уровень заряда батареи уже работающей динамической точки доступа, или окончание продолжительности цикла и т.п. Когда пусковой сигнал распознан, может осуществляться обработка с целью определения назначения соединения блоком 132 определения назначения соединения и обработка с целью выбора точки доступа блоком 134 выбора точки доступа.
Если в результате обработки с целью определения назначения соединения будет определено, что мобильная станция может осуществлять связь с любой сотой не через точку доступа, то блок 136 сигнализации извещает мобильную станцию об идентификационной информации определенной соты назначения соединения. В качестве примера в системе стандарта LTE идентификационной информацией соты может быть групповой номер соты и номер соты первичной синхронизирующей последовательности (PSS) и вторичной синхронизирующей последовательности (SSS). Вместо этого идентификационная информация соте может быть получена из другой информации, такой, к примеру, как ортогональный код или идентификатор схемы многократного использования частоты. Мобильная станция может быть синхронизирована с сотой, выбранной узлом 100 управления подключением к сети, для установления радиосоединения с использованием идентификационной информации. Блок 136 сигнализации может сообщать мобильной станции другую информацию о соте назначения соединения (к примеру, технологию радиодоступа и частотный диапазон и т.п.)
Более того, при осуществлении блоком 134 выбора точки доступа обработки с целью выбора точки доступа, блок 136 сигнализации выдает команду динамической точке доступа, выбранной блоком 134 выбора точки доступа, работать в качестве точки доступа. Кроме того, блок 136 сигнализации сообщает динамической точке доступа идентификационную информацию о соте назначения соединения. В ответ на команду из блока 136 сигнализации динамическая точка доступа устанавливает радиосоединение между ней самой и сотой назначения соединения и начинает работу в качестве точки доступа для мобильной станции. Блок 136 сигнализации может сообщать выбранной динамической точке доступа параметры, используемые для ретрансляции трафика динамической точкой доступа (к примеру, частотный диапазон, привязку по времени, максимальную передаваемую мощность, технологию радиодоступа, спектральную маску или схему шифрования или т.п.). Кроме того, блок 136 сигнализации выдает команду мобильной станции осуществлять связь через динамическую точку доступа. Блок 136 сигнализации сообщает мобильной станции идентификационную информацию динамической точки доступа, начинающей работу в качестве точки доступа. Соответственно мобильная станция соединяется с сотой назначения соединения через динамическую точку доступа, чтобы сформировать локальную сеть, как это описано со ссылкой на фиг. 3А-3С.
Следует заметить, что если создается описанная в указанной выше непатентной литературе 1 фантомная сота, то блоку 136 сигнализации нет необходимости сообщать мобильной станции идентификационную информацию соты назначения соединения или идентификационную информацию динамической точки доступа.
2-2. Пример алгоритма обработки
(1) Общий алгоритм
На фиг. 5 показан один из примеров алгоритма обработки, который может выполняться узлом 100 управления подключением к сети. Согласно фиг. 5, сначала блок 136 сигнализации собирает информацию об одной или нескольких сотах в пределах гетерогенной сети 1 (этап S110). Далее блок 136 сигнализации собирает информацию о мобильной станции (этап S115). Затем блок 136 сигнализации ожидает поступления пускового сигнала для управления (этап S120).
Когда пусковой сигнал для управления распознан, блок 132 определения назначения соединения осуществляет обработку с целью определения назначения соединения (этап S130). Один из примеров подробного алгоритма обработки с целью определения назначения соединения подробно рассматривается ниже. Затем блок 132 определения назначения соединения определяет, должна ли мобильная станция осуществлять связь через точку доступа (этап S150). Здесь, если определено, что мобильная станция должна осуществлять связь через точку доступа, то блок 134 выбора осуществляет обработку с целью выбора точки доступа (этап S160). Некоторые примеры подробного алгоритма обработки с целью выбора точки доступа подробно рассматриваются ниже. Затем блок 136 сигнализации выдает команду динамической точке доступа, выбранной в результате обработки с целью выбора точки доступа, работать в качестве точки доступа (этап S180). Если мобильная станция может напрямую осуществлять связь с сотой назначения соединения, то обработка на этапах S160 и S180 может быть опущена. Далее блок 136 сигнализации сообщает мобильной станции результат обработки с целью определения назначения соединения (и, при необходимости, результат обработки с целью выбора точки доступа) (этап S190).
(2). Обработка по определению назначения соединения
На фиг. 6 показан один из примеров подробного алгоритма обработки с целью определения назначения соединения, показанного на фиг. 5. Согласно фиг. 6, сначала блок 132 определения назначения соединения оценивает каждую из одной или нескольких сот в соответствии с заданным критерием определения. Здесь критерий определения, как описано выше, может быть критерием, относящимся по меньшей мере либо к качеству связи, либо интенсивности трафика, либо к эффективности потребления энергии. Последующая обработка разделяется согласно количеству сот, удовлетворяющих критерию определения. Если не имеется ни одной соты, удовлетворяющей критерию определения, то осуществляется переход к этапу S140 (с этапа S134). Если имеется несколько сот, удовлетворяющих критерию определения, то осуществляется переход к этапу S138 (с этапа S136). Если имеется только одна сота, удовлетворяющая критерию определения, то эта сота определяется как сота назначения соединения.
На этапе S138 блок 132 определения назначения соединения определяет соту назначения соединения из нескольких сот, удовлетворяющих критерию определения на этапе S132, согласно дополнительному критерию (этап S138). Упомянутый дополнительный критерий может быть критерием, относящимся к нагрузке на каждую описанную выше соту или т.п.
На этапе S140 блок 132 определения назначения соединения определяет, что мобильная станция должна связываться через точку доступа (этап S140). В таком случае мобильная станция косвенно соединяется с сотой, соединенной посредством динамической точки доступа, выбранной в процессе рассматриваемой ниже обработки с целью выбора точки доступа.
(3) Обработка с целью выбора точки доступа
На фиг. 7А показана блок-схема первого примера подробного алгоритма обработки с целью выбора точки доступа, представленного на фиг. 5. Согласно фиг. 7А, сначала блок 134 выбора точки доступа идентифицирует устройство, работающее в качестве динамической точки доступа, с использованием, к примеру, информации о нагрузочной способности мобильной станции (этап S162). Затем блок 134 выбора точки доступа указывает одну или несколько динамических точек доступа, расположенных по соседству с мобильной станцией, которые необходимо контролировать (этап S164). Далее блок 134 выбора точки доступа выбирает динамическую точку доступа для работы с мобильной станцией исходя из местоположения и других параметров (к примеру, рабочих характеристик, мобильности, остающегося заряда батареи и наличия линии связи и т.п.) указанных динамических точек доступа и мобильной станции (этап S166).
На фиг. 7В показана блок-схема второго примера подробного алгоритма обработки с целью выбора точки доступа, представленного на фиг. 5. Согласно фиг. 7В, сначала блок 134 выбора точки доступа идентифицирует устройство, способное работать в качестве динамической точки доступа, с использованием, к примеру, информации о нагрузочной способности мобильной станции (этап S162). Затем блок 134 выбора точки доступа выдает через блок 136 сигнализации команду мобильной станции измерить радиосигнал, передаваемый динамической точкой доступа (этап S168). Далее блок 134 выбора точки доступа получает результат измерения, сообщаемый с мобильной станции, т.е., результат измерения качества связи для каждой динамической точки доступа (этап S170). Затем блок 134 выбора точки доступа выбирает динамическую точку доступа для работы с мобильной станцией исходя из полученного результата измерения и других параметров (этап S172).
На фиг. 7С показана блок-схема третьего примера подробного алгоритма обработки с целью выбора точки доступа, представленного на фиг. 5. Согласно фиг. 7С, сначала блок 134 выбора точки доступа идентифицирует устройство, способное работать в качестве динамической точки доступа, с использованием, к примеру, информации о нагрузочной способности мобильной станции (этап S162). Затем блок 134 выбора точки доступа выдает через блок 136 сигнализации команду мобильной станции измерить радиосигнал, передаваемый динамической точкой доступа, (этап S168). Следует заметить, что упомянутая команда может быть опущена, и измерение может выполняться мобильной станцией автоматически. Далее блок 134 выбора точки доступа получает идентификатор устройства динамической точки доступа, указанной мобильной станцией, исходя из результата измерения (этап 174). Затем блок 134 выбора точки доступа одобряет динамическую точку доступа, указанную мобильной станцией (или выбирает другую динамическую точку доступа без одобрения упомянутой динамической точки доступа) (этап S176).
3. Конфигурация динамической точки доступа
В данном разделе рассматривается конфигурация динамической точки доступа, которая обычно работает в качестве мобильной станции, а при необходимости выполняет функцию точки доступа.
3-1. Пример конфигурации устройства
На фиг. 8 показана блок-схема одного из примеров предлагаемой в изобретении конфигурации динамической точки 200 доступа. Согласно фиг. 8, динамическая точка 200 доступа включает в себя блок 210 радиосвязи, блок 220 памяти, блок 230 ввода, блок 240 отображения и блок 250 управления.
(1) Блок радиосвязи
Блок 210 радиосвязи представляет собой радиоинтерфейс для осуществления радиосвязи динамической точкой 200 доступа. Когда динамическая точка 200 доступа работает в качестве мобильной станции, блок 210 радиосвязи устанавливает радио соединение между самим собой и любой базовой станцией с целью передачи и приема радиосигнала. Когда динамическая точка 200 доступа работает в качестве точки доступа, блок 210 радиосвязи дополнительно устанавливает линию доступа между ним самим и мобильной станцией с целью передачи и приема радиосигнала по линии доступа. Упомянутая линия доступа, в качестве одного из примеров, может работать в системе дуплексной связи с разделением по времени, используя частотно-временной ресурс, который может быть выделен узлом управления присоединением к сети или базовой станцией. Блок 210 радиосвязи может иметь дуплексер для предотвращения взаимных помех между сигналом передачи и сигналом приема в радиочастотной схеме при ретрансляции трафика.
Блоку 210 радиосвязи может заранее придаваться особая функция мобильного маршрутизатора для работы в качестве точки доступа. Альтернативно блок 210 радиосвязи может работать в качестве точки доступа, позволяя описанному ниже блоку 254 управления связью реализовывать функцию функционального модуля, загруженного с внешнего сервера.
(2) Блок памяти
Блок 220 памяти хранит программу и данные для работы в качестве динамической точки 200 доступа с использованием носителя данных, такого как жесткий диск или полупроводниковая память. Данные, хранящиеся в блоке 200 памяти, могут включать в себя информацию о мобильной станции и информацию о соте назначения соединения и т.п. Программа, хранящаяся в блоке 200 памяти, может включать в себя функциональный модуль для осуществления функции мобильного маршрутизатора.
(3) Блок ввода
Блок 230 ввода включает в себя одно или несколько устройств ввода пользователем информации в динамическую точку 200 доступа. Блок 230 ввода может, к примеру, включать в себя тактильный датчик, встроенный в блок 240 отображения. Кроме того, блок 230 ввода может включать в себя другие типы устройств ввода, такие как клавиатура, кнопка, выключатель или диск.
(4) Блок отображения
Блок 240 отображения представляет собой модуль отображения в виде жидкокристаллического дисплея или органического светодиода или т.п. Блок 240 отображения отображает, к примеру, экран настройки параметров для настройки пользователем работы динамической точки 200 доступа.
(5) Блок управления
Блок 250 управления управляет всей работой динамической точки 200 доступа с помощью процессора, такого как центральный процессор или цифровой обработчик сигналов. В данном варианте выполнения блок 250 управления включает в себя блок 252 приложений и блок 254 управления связью.
(5-1) Блок приложений
Блок 252 приложений реализует приложения. Приложения, реализуемые блоком 252 приложений, могут включать в себя, к примеру, приложения связи, такие как голосовой вызов, интернет-браузер, электронная почта или система спутниковой навигации.
(5-2) Блок управления связью
Блок 254 управления связью управляет радиосвязью с помощью динамической точки 200 доступа. К примеру, если динамическая точка 200 доступа работает в качестве мобильной станции, то блок 254 управления связью позволяет блоку 210 радиосвязи передавать сигнал по восходящей линии и принимать сигнал по нисходящей линии. Кроме того, блок 254 управления связью обменивается сигнализацией с вышеописанным узлом 100 управления подключением к сети. К примеру, если для приложения связи не достигнуто необходимое качество связи, то блок 254 управления связью может передать управляющий запрос на узел 100 управления подключением к сети.
Более того, блок 254 управления связью, получив команду от узла 100 управления подключением к сети работать в качестве точки доступа, позволяет блоку 210 радиосвязи работать в качестве точки доступа. Если блок 210 управления радиосвязью не обладает однозначно заданной функцией мобильного маршрутизатора, то блок 254 управления связью может загрузить в него функциональный модуль мобильного маршрутизатора, тем самым позволяя блоку 210 радиосвязи работать в качестве точки доступа. Блок 254 управления связью, работая в качестве точки доступа, получает идентификационную информацию о соте назначения соединения с узла 100 управления подключением к сети. Затем блок 254 управления связью дает разрешение блоку 210 радиосвязи ретранслировать трафик мобильной станции между идентифицированной по идентификационной информации сотой назначения соединения и мобильной станцией. Блок 254 управления связью может также получать с узла 100 управления подключением к сети другие параметры (к примеру, частотный диапазон, распределение по времени, максимальную мощность передачи, технологию радиодоступа, спектральную маску или схему шифрования или т.п.).
Более того, если блок 254 управления связью получил команду от узла 100 управления подключением к сети на передачу радиосигнала для измерения соседней мобильной станцией, то он позволяет блоку 210 радиосвязи передать радиосигнал в назначенный момент времени, период и в частотном диапазоне, разрешая таким образом измерение, т.е., измерение качества связи соседней мобильной станцией.
Если динамическая точка 200 доступа работает в качестве мобильной станции, то блок 254 управления связью может осуществлять измерение радиосигнала от соседней динамической точки доступа в ответ на команду от узла 100 управления подключением к сети. Кроме того, блок 254 управления связью может указывать оптимальное устройство для работы в качестве точки доступа среди соседних одной или нескольких динамических точек 200 доступа исходя из результата измерения. Блок 254 управления связью может сообщать результат измерения или идентификатор устройства указанной динамической точки доступа узлу 100 управления подключением к сети.
Следует заметить, что сообщение от мобильной станции узлу 100 управления подключением к сети может передаваться с использованием любого типа средства связи, будь то радиоинтерфейс, базирующаяся на интернет-протоколе линия сброса, сотовая сеть на базе протоколов стандарта IEEE802.11 или динамическая сеть Bluetooth (зарегистрированный товарный знак) и сеть Zigbee.
3-2. Пример алгоритма обработки
На фиг. 9 показана блок-схема одного из примеров алгоритма обработки, который может осуществляться показанной на фиг. 8 динамической точкой 200 доступа.
Согласно фиг. 9, сначала блок 254 управления связью передает на узел 100 управления подключением к сети (или в базу данных базовой сети 13) информацию о самом себе, включающую в себя идентификатор устройства, местоположение, сведения о нагрузочной способности, сведения о батарее и т.п. (этап S210). Затем блок 254 управления связью выдает разрешение динамической точке 200 доступа работать в качестве мобильной станции (этап S220). Работа в качестве мобильной станции может продолжаться одновременно с работой в качестве динамической точки 200 доступа. Сигнал восходящей линии, передаваемый с блока 210 радиосвязи, при необходимости может измеряться соседней мобильной станцией.
При получении от узла 100 управления подключением к сети команды на работу качестве точки доступа (этап S230), динамическая точка 200 доступа начинает работать в качестве точки доступа. Если динамическая точка 200 доступа уже работает в качестве точки доступа, то последующая обработка с этапа S250 до этапа S270 может быть опущена (этап S240). Если динамическая точка 200 доступа не работает в качестве точки доступа, то блок 254 управления связью определяет, имеет ли блок 210 радиосвязи функцию мобильного маршрутизатора (этап S250). Если блок 210 радиосвязи не имеет функции мобильного маршрутизатора, то блок 254 управления связью загружает функциональный модуль мобильного маршрутизатора с внешнего сервера и реализует функцию загруженного функционального модуля (этап S260). Затем the блок 254 управления связью получает с узла 100 управления подключением к сети идентификационную информацию соты назначения соединения (этап S270). Далее блок 254 управления связью соединяется с сотой назначения соединения, идентифицированной по полученной идентификационной информации, и работает в качестве точки доступа (этап S280).
Хотя это и не показано на фиг. 9, блок 254 управления связью может перед этапом S280 подтверждать пользователю через интерфейс пользователя, предоставляемый устройством 230 ввода и блоком 240 отображения, разрешена ли ему работа в качестве точки доступа.
4. Общая последовательность обработки
На фиг. 10 показана схема последовательности операций, иллюстрирующая пример алгоритма обработки в предлагаемой в настоящим изобретением системе управления связью. Система управления связью может включать в себя одну или несколько мобильных станций, одну или несколько динамических точек доступа, одну или несколько базовых станций сот и объект управления подключением к сети. Динамическая точка доступа физически может быть тем же устройством, что и мобильная станция.
Объект управления подключением к сети сначала собирает информацию о сотах от каждой из мобильных станций (этап S10). Затем объект управления подключением к сети собирает информацию о мобильных станциях от динамических точек доступа и других мобильных станций (этапы S15 и S20).
Далее объект управления подключением к сети при распознавании управляющего пускового сигнала осуществляет обработку с целью определения назначения соединения (этап S30). После этого, если в результате обработки с целью определения назначения соединения будет определено, что мобильная станция может быть напрямую соединена с сотой назначения соединения, выполняется последовательность операций, указанная в прямоугольнике В1. С другой стороны, если определено, что мобильная станция должна осуществлять связь через точку доступа, выполняется последовательность операций, указанная в прямоугольнике В2.
Если определено, что мобильная станция может быть напрямую соединена с сотой назначения соединения, объект управления подключением к сети извещает мобильную станцию об идентификационной информации и другой информации о соте назначения соединения, определенной для связи с мобильной станцией (этап S40). Затем мобильная станция осуществляет поиск соты, синхронизируется с сотой назначения соединения с использованием идентификационной информации, содержащейся в извещении, и осуществляет связь с сотой назначения соединения (этап S45).
Если определено, что мобильная станция должна осуществлять связь через точку доступа, то объект управления подключением к сети далее осуществляет обработку с целью выбора точки доступа (этап S50). Динамическая точка доступа может поддерживать обработку с целью выбора точки доступа посредством передачи радиосигнала для измерения качества связи мобильной станцией (этап S55). Мобильная станция измеряет качество связи для радиосигнала, передаваемого каждой динамической точкой доступа (этап S60). Здесь результат измерения или идентификатор устройства динамической точки доступа, указанный мобильной станцией, сообщается объекту управления подключением к сети.
Объект управления подключением к сети выдает команду на динамическую точку доступа, выбранную в результате обработки с целью выбору точки доступа, работать в качестве точки доступа (этап S70). Затем динамическая точка доступа устанавливает радиосвязь с сотой назначения соединения, чтобы начать работать в качестве точки доступа для мобильной станции (этап S75). Далее объект управления подключением к сети сообщает мобильной станции идентификационную информацию и другую информацию о выбранной динамической точке доступа (этап S80). После этого мобильная станция синхронизируется с динамической точкой доступа с использованием содержащейся в сообщении идентификационной информации и осуществляет связь с динамической точкой доступа (этап S85).
Резюме
До этого места подробно, со ссылкой на прилагаемые к описанию чертежи фиг. 1-10, рассматривался один из вариантов осуществления предлагаемой в настоящем изобретении технологии. Согласно описанному выше варианту осуществления изобретения, если мобильная станция, находящаяся в одной или нескольких сотах, устанавливает связь, то объект управления подключением к сети определяет, должна ли мобильная станция осуществлять связь через точку доступа. Затем, если определено, что мобильная станция должна осуществлять связь через точку доступа, то мобильная станция соединяется с любой сотой через точку доступа, выбранную из одной или нескольких точек доступа. Узел управления подключением к сети выдает команду выбранной динамической точке доступа работать в качестве точки доступа. Соответственно, в гетерогенном сетевом окружении установление соединения между мобильной станцией и сотой, наиболее подходящего в плане, к примеру, нагрузочной способности или качества услуги, может осуществляться динамически. Т.е., становится возможным гибкое радио подключение к сети в зависимости от обстановки вокруг мобильной станции.
Более того, согласно вышеописанному варианту осуществления изобретения объект управления подключением к сети сообщает выбранной динамической точке доступа идентификационную информацию соты назначения соединения. Соответственно, если имеется несколько сот, которые могут быть соединены динамической точкой доступа, то динамическая точка доступа может быть соединена с оптимальной сотой, определенной объектом управления подключением к сети, чтобы работать в качестве точки доступа для мобильной станции.
Более того, согласно вышеописанному варианту осуществления изобретения динамическая точка доступа, которая должна работать в качестве точки доступа для мобильной станции, может выбираться исходя из местоположения одной или нескольких динамических точек доступа. Соответственно, в случае если мобильные станции, работающие в качестве точек доступа, плотно располагаются в пределах некоторого ограниченного района, выдача разрешения одной из мобильных станцией работать в качестве точки доступа может способствовать пространственному разрешению упомянутых мобильных станций и предотвращать создание этими мобильными станциями межсотовых помех. Кроме того, при изменении технологии радиодоступа может быть получен эффект разгрузки трафика.
Более того, согласно вышеописанному варианту осуществления изобретения динамическая точка доступа, которая должна работать в качестве точки доступа для мобильной станции, может выбираться исходя из качества радиосигнала от одной или нескольких точек доступа. Соответственно для мобильной станции, имеющей низкое качество связи из-за близости к краю соты или нахождения за каким-либо препятствием, может быть предоставлена линия доступа с лучшим качеством связи.
Следует заметить, что описанные последовательности обработки в соответствующих устройствах могут реализовываться с использованием либо программного обеспечения, либо аппаратных средств, либо комбинации программного обеспечения и аппаратных средств. Программы, представляющие собой программное обеспечение, заранее сохраняются, к примеру, на носителях информации (или на энергонезависимых носителях информации), имеющихся внутри или вне соответствующих устройств. И соответствующие программы, к примеру, считываются в ОЗУ в ходе выполнения и выполняются процессором, таким как центральный процессор.
Предпочтительные варианты осуществления изобретения рассмотрены выше со ссылкой на прилагаемые к описанию чертежи, хотя настоящее изобретение, естественно, не ограничивается приведенными примерами. Специалист в данной области техники может предложить различные альтернативы и модификации настоящего изобретения, не выходящие за рамки объема нижеследующей формулы изобретения, и следует иметь в виду, что они, естественно, попадают в технические рамки настоящего изобретения.
В дополнение к сказанному предлагаемая в изобретении технология может быть представлена нижеследующим образом.
(1) Устройство управления связью, включающее в себя:
блок определения, который в случае, если мобильная станция осуществляет связь с любой из одной или нескольких сот, определяет, должна ли мобильная станция осуществлять связь через точку доступа;
блок выбора, который в случае, если определено, что мобильная станция должна осуществлять связь через точку доступа, осуществляет выбор устройства для работы, в качестве точки доступа для мобильной станции, и
блок сигнализации, который выдает команду выбранному блоком выбора устройству работать в качестве точки доступа для мобильной станции и команду мобильной станции на осуществление связи через упомянутое устройство.
(2) Устройство управления связью по п. (1),
в котором устройство, работающее в качестве точки доступа, представляет собой расположенное по соседству с мобильной станцией терминальное устройство, способное работать в качестве точки доступа.
(3) Устройство управления связью по п. (2),
в котором блок определения определяет на основе заданного критерия соту из одной или нескольких сот, которая должна осуществлять связь с мобильной станцией, и
в котором блок сигнализации сообщает выбранному блоком выбора устройству идентификационную информацию соты, определенной блоком определения.
(4) Устройство управления связью по п. 2,
в котором блок выбора выбирает устройство для работы в качестве точки доступа исходя из местоположения одного или нескольких терминальных устройств, способных работать в качестве точек доступа.
(5) Устройство управления связью по п. (2) или (3),
в котором блок выбора выбирает устройство для работы в качестве точки доступа исходя из измеренного качества радиосигналов, передаваемых одним или несколькими терминальными устройствами, способными работать в качестве точек доступа.
(6) Устройство управления связью по п. (5),
в котором блок выбора, кроме того, выбирает устройство для работы в качестве точки доступа исходя по меньшей мере либо из одного из параметров рабочих характеристик, мобильности, остающегося уровня заряда батареи и доступности линии связи одного или нескольких терминальных устройств
(7) Устройство управления связью по п. (2) или (3),
в котором блок выбора осуществляет выбор указанного мобильной станцией терминального устройства для работы в качестве точки доступа исходя из результатов измерения качества связи.
(8) Устройство управления связью по п. (3),
в котором блок определения определяет, что мобильная станция должна осуществлять связь через точку доступа в случае, если мобильная станция напрямую связывается с соответствующими сотами, и ни одна из сот не удовлетворяет критерию определения.
(9) Устройство управления связью по п. (8),
в котором критерий определения относится по меньшей мере либо к качеству связи, либо к интенсивности трафика, либо к эффективности потребления энергии.
(10) Устройство управления связью по любому из п.п. (1)-(9),
в котором под одной или несколькими сотами подразумеваются макро сота и малая сота.
(11) Терминальное устройство, включающее в себя:
блок радиосвязи, способный работать в качестве точки доступа, и
блок управления связью, который обменивается сигнальной информацией с узлом управления, определяющим, должна ли мобильная станция осуществлять связь через точку доступа при осуществлении связи с любой из одной или нескольких сот,
в котором блок управления связью, получив команду от узла управления работать в качестве точки доступа, позволяет блоку радиосвязи работать в качестве точки доступа.
(12) Терминальное устройство по п. (11),
в котором блок управления связью получает с узла управления идентификационную информацию соты, осуществляющей связь с мобильной станцией, и позволяет блоку радиосвязи ретранслировать трафик мобильной станции между идентифицированной на основе полученной идентификационной информации сотой и мобильной станцией.
(13) Терминальное устройство по п. (11) или (12), в котором блок радиосвязи обладает однозначно заданной функцией мобильного маршрутизатора.
(14) Терминальное устройство по п. (11) или (12),
в котором блок радиосвязи работает в качестве точки доступа посредством реализации функционального модуля, загруженного с внешнего сервера.
(15) Способ управления связью, предусматривающий
в узле управления, управляющем формированием радиосети в пределах одной или нескольких сот:
определение, должна ли мобильная станция осуществлять связь через точку доступа, если мобильная станция осуществляет связь с любой из одной или нескольких сот;
выбор устройства, которое должно работать в качестве точки доступа для мобильной станции, если определено, что мобильная станция должна осуществлять связь через точку доступа;
выдачу команды выбранному устройству работать в качестве точки доступа и
выдачу команды мобильной станции осуществлять связь через выбранное устройство.
(16) Программа, побуждающая компьютер узла управления, управляющего формированием радиосети в пределах одной или нескольких сот, работать в качестве:
блока определения, который определяет, должна ли мобильная станция осуществлять связь через точку доступа в случае, если мобильная станция осуществляет связь с любой из одной или нескольких сот;
блока выбора, который осуществляет выбор устройства для работы в качестве точки доступа для мобильной станции, если определено, что мобильная станция должна осуществлять связь через точку доступа, и
блока сигнализации, который выдает команду выбранному блоком выбора устройству работать в качестве точки доступа и команду мобильной станции осуществлять связь через упомянутое устройство.
(17) Система управления связью, включающая в себя:
одно или несколько терминальных устройств, способных работать в качестве точки доступа, и
устройство управления связью, включающее в себя:
блок определения, который определяет, должна ли мобильная станция осуществлять связь через точку доступа, если мобильная станция осуществляет связь с любой из одной или нескольких сот;
блок выбора, который выбирает устройство из одного или нескольких терминальных устройств для работы в качестве точки доступа для мобильной станции, если определено, что мобильная станция должна осуществлять связь через точку доступа, и
блок сигнализации, который выдает команду выбранному блоком выбора терминальному устройству работать в качестве точки доступа для мобильной станции, и команду мобильной станции на осуществление связи через упомянутое устройство.
Перечень ссылочных позиций
100 устройство управления связью (узел управления подключением к сети)
132 блок определения
134 блок выбора
136 блок сигнализации
200 терминальное устройство (динамическая точка доступа)
210 блок радиосвязи
254 блок управления связью