UA86200C2 - Спосіб та пристрій для швидкого встановлення лінії зв'язку в системі безпровідного зв'язку - Google Patents

Abstract

Спосіб та пристрій для системи зв'язку передбачає швидке встановлення лінії зв'язку для мобільної станції за допомогою передачі повідомлення запиту, передачі повідомлення призначення від базової станції на мобільну станцію і передачі повідомлення сповіщення від базової станції на контролер базової станції. Мобільна станція передає повідомлення вказівки на контролер базової станції, яке вказує на успішне завершення процесу одержання каналу для передачі пакетів даних. Контролер базової станції обробляє повідомлення вказівки на предмет перевірки цілісності повідомлення та ознаки секретності. Частина ресурсів зв'язку, що є на базовій станції, розподіляється для негайної відповіді на повідомлення запиту для одержання каналу для передачі пакетів даних.

Description

взаємозамінними без відступу від різних аспектів винаходу. Базова станція/вузол В 101 може включати в себе ряд компонент, таких як базова приймально-передавальна система та антенна система. Для простоти, такі компоненти не показані.

Базова станція/вузол В 101 може знаходитися в стані зв'язку з іншою базовою станцією/вузлом В, наприклад, з базовою станцією/вузлом В 160, за допомогою системи контролера базової станції (В5С) 199.

Контролер базової станції 199 може називатися контролером радіомережі (ЕМО) в різних стандартах.

Контролер базової станції/контролера радіомережі 199 може здійснювати керуванні різними аспектами функціонування системи 100 зв'язку і відносно здійснення зв'язку за допомогою зворотного транзиту між мережею 105 і базовою станцією/вузлом В 101 та 160. Базова станція/вузол В 101 здійснює зв'язок з кожною мобільною станцією, яка знаходиться в її зоні покриття за допомогою сигналу прямої лінії зв'язку, що передається від базової станції/вузла В 101. Сигнали прямої лінії зв'язку, призначені для мобільної станції/обладнання користувача 102-104, можуть підсумовуватися для формування сигналу 106 прямої лінії зв'язку. Кожна(е) з мобільних станцій/обладнання користувача 102-104, що приймає сигнал 106 прямої лінії зв'язку, декодує сигнал 106 прямої лінії зв'язку для витягування призначеної їй прийнятої інформації. Базова станція/вузол В 160 може також здійснювати зв'язок з мобільними станціями, які знаходяться в її зоні покриття, за допомогою сигналу прямої лінії зв'язку, що передається від базової станції/вузла В 160. Мобільна станція/обладнання користувача 102-104 здійснюють зв'язок з базовою станцією/вузлом В 101 та 160 за допомогою відповідних зворотних ліній зв'язку. Кожна зворотна лінія зв'язку підтримується за допомогою сигналу зворотної лінії зв'язку, такого як сигнали 107-109 зворотної лінії зв'язку для мобільних станцій 102-104, відповідно. Сигнали 107-109 зворотної лінії зв'язку, які хоча і можуть бути призначені для однієї базової станції/вузла В, можуть також прийматися на іншій базовій станції/вузлі В. Різні аспекти винаходу передбачають встановлення лінії зв'язку між мобільною станцією/юбладнанням користувача та базовою станцією/вузлом В швидким чином, в той час, як додержується цілісність та узгодження з ознаками секретності системи 100 зв'язку.

На Ффіг.2 показана блок-схема 200 декількох характерних повідомлень для встановлення лінії зв'язку, які передаються між мобільною станцією/юбладнанням користувача та базовою станцією/вузлом В, а також контролер базової станції/контролера радіомережі. Загалом, встановлення лінії зв'язку пов'язане, щонайменше, із здійсненням трьох окремих операцій. Перша операція являє собою призначення ресурсів каналів, таке як призначення коду Уолша, швидкості передачі даних, конфігурацій рівня 2 зв'язку тощо. Рівень потужності типово регулюється та призначається базовою станцією/вузлом В безпосередньо через керуванні потужністю замкненого контуру. Друга операція являє собою аутентифікацію повідомлення запиту (функція перевірки цілісності повідомлення) для того, щоб здійснити доступ до системи для користування послугами зв'язку. Третя операція призначена для забезпечення ознаки секретності на лінії зв'язку. Ці три операції займають час за тривалістю порядку 100-14Омс. Як таке, встановлення лінії зв'язку з базовою станцією/вузлом

В може потребувати деякого часу. Мобільна станція/обладнання користувача може направляти запит на базову станцію/вузол В для того, щоб розпочати встановлення лінії зв'язку. Таке повідомлення запиту може відправлятися на основі раніше прийнятого повідомлення (не показано) пошукового виклику від базової станції/вузла В. Базова станція/вузол В передає повідомлення запиту на контролер базової станції/контролера радіомережі. Один або декілька обмінів повідомленнями може мати місце між контролером базової станції/контролером радіомережі та базовою станцією/вузлом В для завершення процесу визначення всіх параметрів конфігурації, необхідних для встановлення лінії зв'язку. Контролер базової станці/контролер радіомережі генерує конфігураційне повідомлення. Базова станція/вузол В направляє конфігураційне повідомлення на мобільну станцію/обладнання користувача. Після того, як мобільна станція/обладнання користувача приймає конфігураційне повідомлення, мобільна станція/обладнання користувача розпочинає процес одержання каналу для передачі пакетів даних (ОРСН) і генерує та відправляє остаточне конфігураційне повідомлення після успішного завершення процесу одержання каналу для передачі пакетів даних. Тим часом, контролер базової станції/контролер радіомережі запускає таймер. Контролер базової станції/контролер радіомережі, як правило, чекає прийому остаточного конфігураційного повідомлення в межах проміжку часу, виміряного таймером. Після прийому остаточного конфігураційного повідомлення контролер базової станції/контролер радіомережі перевіряє цілісність повідомлення і зупиняє таймер. Якщо цілісність повідомлення порушується, то повідомлення відкидається (ігнорується). Якщо час роботи таймера закінчується, то контролер базової станції/контролер радіомережі направляє повідомлення (не показано) на базову станцію/вузол В, щоб завершити встановлення лінії зв'язку з мобільною станцієююбладнанням користувача. У відповідь базова станція/вузол В припиняє передачу на мобільну станціююбладнання користувача і припиняє прийом по каналу для передачі пакетів даних по зворотній лінії зв'язку. Як результат, мобільна станція/обладнання користувача не може використати одержаний канал для передачі пакетів даних.

Як показано на Фіг.3, блок-схема 300 повідомлень передбачає потік повідомлень, що передаються між мобільною станцією/юбладнанням користувача, базовою станцією/вузлом В і контролером базової станції/контролером радіомережі відповідно до різних аспектів винаходу, який забезпечує можливість розділення різних операцій по встановленню лінії зв'язку для встановлення лінії зв'язку швидким чином.

Відповідно до різних аспектів винаходу операції призначення ресурсу для каналу, аутентифікація повідомлення запиту і забезпечення ознак секретності розділяються між більш, ніж одним об'єктом в системі зв'язку. В одному характерному варіанті здійснення призначення ресурсу для каналу здійснюється за допомогою базової станції/вузла В, в той час як операції аутентифікації повідомлення запиту за допомогою функції цілісності повідомлення і забезпечення ознак секретність виконується за допомогою контролера базової станції/контролера радіомережі. Розділені операції можуть виконуватися одночасно або протягом проміжків часу, що перекриваються, або в різний час. Відповідно до потоку 300 повідомлень мобільна станція/обладнання користувача направляє повідомлення запиту на базову станцію/вузол В. Базова станція/вузол В у випадку терміновості направляє повідомлення призначення на мобільну станцію/обладнання користувача, інформуючи його про призначені ресурси для одержання каналу для передачі пакетів даних. У той самий час або невдовзі після цього базова станція/вузол В направляє повідомлення сповіщення на контролер базової станції/контролер радіомережі про те, що мобільна станція/обладнання користувача знаходиться в процесі встановлення лінії зв'язку за допомогою одержання каналу для передачі пакетів даних.

Як тільки контролер базової станції/контролер радіомережі приймає повідомлення сповіщення, контролер базової станці/контролер радіомережі запускає таймер. Таймер відраховує тривалість часу, що пройшов від того моменту, коли приймається повідомлення сповіщення, до того моменту, коли приймається повідомлення вказівки від мобільної станції/обладнання користувача про те, що воно успішно прийняло канал для передачі пакетів даних. Як тільки прийняте повідомлення вказівки, контролер базової станції/контролер радіомережі перевіряє цілісність і може виконувати операцію, пов'язану з ознакою секретності. Якщо повідомлення вказівки не приймається від мобільної станції/обладнання користувача до того, як час, що визначається таймером, закінчується, немає необхідності виконувати перевірку цілісності та операцію перевірки ознаки секретності.

Крім того, якщо цілісність повідомлення порушується, то повідомлення відкидається (ігнорується), і, якщо час, що визначається таймером, закінчується, то контролер базової станції/контролер радіомережі направляє повідомлення на базову станцію/вузол В, щоб видати ресурси радіочастотної лінії зв'язку, призначені для мобільної станції/обладнання користувача. У такому випадку мобільна станція/обладнання користувача не може продовжувати здійснювати зв'язок з базовою станцією/вузлом В.

Відповідно до різних аспектів винаходу мобільна станція/обладнання користувача можуть встановлювати лінію зв'язку за допомогою дуже швидкого одержання каналу для передачі пакетів даних, при одночасному забезпеченні можливості контролеру базової станції/контролеру радіомережі завершити процес для перевірки цілісності мобільної станції/обладнання користувача та забезпечення ознаки секретності для здійснення зв'язку. Крім того, якщо ресурси зв'язку є недостатніми в момент запиту від мобільної станції/обладнання користувача, і мобільна станція/обладнання користувача не можуть одержати канал для передачі пакетів даних, то недоступність ресурсів може стати очевидною для мобільної станції/обладнання користувача більш своєчасно, ніж якщо всі операції повинні були б виконуватися до здійснення спроб одержання каналу для передачі пакетів даних. У такому випадку мобільна станція/обладнання користувача може повторювати відправку повідомлення запиту доти, доки відправляється максимальна кількість таких повідомлень, або доти, доки повідомлення призначення приймається до вичерпання максимальної кількості передач. Процеси для перевірки цілісності та ознаки секретності виконуються після прийому повідомлення про те, що мобільна станція/обладнання користувача одержала канал для передачі пакетів даних.

Базові станції 101 та 160 можуть одночасно здійснювати передачу із загальною для них мобільною станцієююбладнанням користувача. Наприклад, мобільна станція/обладнання користувача 102 може бути в безпосередній близькості з базовою станцією/вузлом В 101 та 160, яка може підтримувати зв'язок з базовою станцією/вузлом В як 101, так і 160. По прямій лінії зв'язку базова станція/вузол В 101 передає сигнал 106 прямої лінії зв'язку, а базова станція/вузол В 160 - сигнал 161 прямої лінії зв'язку. По зворотній лінії зв'язку мобільна станція/обладнання користувача 102 передає сигнал 107 зворотної лінії зв'язку, який повинен прийматися як базовою станцією/вузлом В 101, так і базовою станцією/вузлом В 160. Для передачі пакету даних на мобільну станцію/обладнання користувача 102 одна з базових станцій/вузлів В 101 та 160 може бути вибрана для передачі пакету даних на мобільну станціююбладнання користувача 102. По зворотній лінії зв'язку як базова станція/вузол В 101, так і базова станція/вузол В 160 можуть спробувати декодувати передачу даних трафіка від мобільної станції/обладнання користувача 102. Швидкість передачі даних і рівень потужності зворотної та прямої ліній зв'язку можуть підтримуватися відповідно до умов каналу між базовою станцією та мобільною станцією. Отже, для такого випадку потрібно, щоб контролер базової станції/контролер радіомережі 199 здійснював керування ресурсами зв'язку як базової станції/вузла В 101, так і базової станції/вузла В 160. Відповідно, щоб підтримати рівень керуванні ресурсами зв'язки, що забезпечується базовою станцією/вузлом В 101 та 160, контролер базової станції/контролера радіомережі 199 розподіляє частину ресурсів, що є на кожній базовій станції/вузлі В, для автономного керуванні за допомогою базової станції/вузла В. Така частина ресурсів може бути позначена як ресурси швидкого встановлення. Отже, коли базова станція/вузол В приймає повідомлення запиту від мобільної станції/обладнання користувача для встановлення лінії зв'язку, базова станція/вузол В призначає ресурси мобільній станці/обладнанню користувача з ресурсів швидкого встановлення. Періодично контролер базової станції/контролер радіомережі 199 настроює рівень ресурсів швидкого встановлення на кожній базовій станції/вузлі В, щоб балансувати наявні ресурси по базових станціях/вузлах В у системі 100 зв'язку.

Як правило, цілісність повідомлення потрібна для обміну даними між мобільною станцією/обладнанням користувача та базовою станцією/вузлом В. Одне або декілька з повідомлень, що передаються між мобільною станцієююбладнанням користувача та базовою станцією/вузлом В, складаються без забезпечення захисту цілісності повідомлення, в той час як мобільна станція/обладнання користувача одержує канал для передачі даних. Повідомлення вказівки, що передається від мобільної станції/обладнання користувача, обробляється відповідно до ознаки цілісності повідомлення системи зв'язку. Отже, може потребуватися, щоб мобільна станція/обладнання користувача генерували та обробляли повідомлення вказівки відповідно до процесу перевірки цілісності повідомлення. Процес перевірки цілісності повідомлення відомий і викладений більш детально в стандарті ЗОРР, стисло викладеному в документі Т5 33.102, секція 6.5, включеному сюди за допомогою посилання.

Для забезпечення ознаки секретності потрібно, щоб дані користувача мобільної станції/обладнання користувача були захищені. Такий захист забезпечується за допомогою ознаки секретності, Як правило, мобільна станція/обладнання користувача і контролер базової станції/контролер радіомережі обробляють інформацію відповідно до процесу шифрування даних для забезпечення охорони секретності. Процес, пов'язаний з ознакою секретності, відомий і більш детально викладений в стандарті ЗОРР, стисло викладеному в документі Т5 33.102, секція 6.6, включеному сюди за допомогою посилання. Ознака секретності може бути або може не бути встановлена між мобільною станцією/обладнанням користувача та контролером декількох пристроїв/контролером радіомережі, коли повідомлення вказівки прямує від мобільної станції/обладнання користувача на контролер мобільної станції/контролер радіомережі. Як правило, мобільна станція/обладнання користувача можуть мати багато різних режимів функціонування. Мобільна станція/обладнання користувача може переключатися від здійснення зв'язку по загальному каналу на здійснення зв'язку по виділеному каналу, або може додавати здійснення зв'язку по виділеному каналу до зв'язку, що вже здійснюється по загальному каналу. Отже, можуть здійснюватися декілька передач між мобільною станцією/юбладнанням користувача та контролером базової станції/контролером радіомережі.

Якщо ознака секретності була виключена в момент відправки повідомлення вказівки в потоку повідомлень, то мобільна станція/обладнання користувача можуть використати процес шифрування для забезпечення ознаки секретності для повідомлення вказівки. Отже, відповідно до різних аспектів винаходу мобільна станція/обладнання користувача може переключатися від здійснення зв'язку по загальному каналу на здійснення зв'язку по виділеному каналу, або може додавати здійснення зв'язку по виділеному каналу до зв'язку, що вже здійснюється по загальному каналу дуже швидким чином, одночасно забезпечуючи цілісність повідомлення та ознаку секретності.

Процес передачі обслуговування є добре відомим процесом і використовується в системі зв'язку. Процеси передачі обслуговування необхідні, оскільки мобільна станція/обладнання користувача може пересуватися з однієї зони покриття в іншу, підтримуючи при цьому зв'язок за допомогою телефонних викликів. Є декілька типів процесу передачі обслуговування. Процес м'якої (плавної) передачі обслуговування являє собою процес, за допомогою якого мобільна станція/обладнання користувача здатна продовжувати прийом передач загалом в неперервному режимі, коли передачі низхідної лінії зв'язку переключаються від однієї базової станції/вузла В на іншу. Більш м'яким (плавним) процесом передачі обслуговування є процес, за допомогою якого мобільна станція/обладнання користувача здатні продовжувати прийом передач загалом в неперервному режимі, в той час як передачі низхідної лінії зв'язки переключаються з одного сектора базової станції/вузла В на інший сектор тієї ж базової станції/вузла В. Базова станція/вузол В загалом керує доступністю ресурсів у всіх секторах цієї базової станції/вузла В. Отже, мобільна станція/обладнання користувача може включати в себе інформацію про умови каналу з різними секторами базової станції/вузла В у повідомленні запиту для одержання каналу для передачі пакетів даних. Базова станція/вузол В відповідно призначає з ресурсів швидкого встановлення такі, які встановлюють канал для передачі пакетів даних з найбільш підходящого сектора. Після того, як мобільна станція/обладнання користувача пройшли через процес успішного підтвердження цілісності повідомлення у відповідь на відправку повідомлення вказівки на контролер базової станції/контролер радіомережі, контролер базової станції/контролер радіомережі може виявити, що одержаний канал для передачі пакетів даних може бути найбільш придатним для того, щоб оброблятися іншою базовою станцією/вузлом В, яка відрізняється від початково використовуваної базової станції/вузла В, яка використовувалася для встановлення каналу для передачі пакетів даних. У такому випадку мобільна станція/обладнання користувача направляється на використання нової базової станції/вузла

В для здійснення зв'язку по каналу для передачі пакетів даних. Контролер базової станції/контролер радіомережі може ініціювати процес передачі обслуговування з однієї базової станції/вузла В на іншу.

Ресурси, що використовуються для того, щоб встановити канал для передачі пакетів даних на новій базовій станції/вузлі В, не обов'язково повинні бути із загального обсягу ресурсів швидкого встановлення, які є на новій базовій станції/вузлі В.

Фахівці в даній галузі додатково оцінять той факт, що різні ілюстративні логічні блоки, модулі, схеми та алгоритмічні кроки, описані в зв'язку з варіантами здійснення, розкритими тут, можуть виконуватися як електронні апаратні засоби, комп'ютерне програмне забезпечення або їх комбінації. Щоб наглядно проілюструвати цю взаємозамінність апаратних засобів або програмного забезпечення, різні ілюстративні компоненти, блоки, модулі, схеми або етапи були описані вище в основному з точки зору їх функціональних можливостей. Чи здійснюються ці функціональні можливості у вигляді апаратних засобів або програмного забезпечення, це залежить від конкретного застосування і конструктивних обмежень, що накладаються на систему в цілому. Досвідчені фахівці можуть здійснювати необхідні функціональні можливості різними шляхами для кожного конкретного застосування, але такі рішення з приводу здійснення не повинні розглядатися як такі, що зумовлюють відступ за межі обсягу правової охорони даного винаходу.

Різні ілюстративні логічні блоки, модулі та схеми, описані в зв'язку з варіантами здійснення, описаними тут, можуть здійснюватися або виконуватися за допомогою процесора загального призначення, цифрового процесора сигналів (О5Р), спеціалізованої інтегральної схеми (АЗІС), вентильної матриці з експлуатаційним програмуванням (ЕРСА) або іншого програмованого логічного пристрою, дискретної вентильної логічної схеми або транзисторної логічної схеми, дискретних компонент апаратних засобів або будь-якої їх комбінації, сконструйованої, щоб виконувати функції, описані тут. Процесор загального призначення може являти собою мікропроцесор, але, альтернативно, цей процесор може являти собою будь-який традиційний процесор, контролер, мікроконтролер або кінцевий автомат. Процесор може також бути виконаний як комбінація обчислювальних пристроїв, наприклад, комбінація цифрового процесора сигналів та мікропроцесора, множини мікропроцесорів, одного або декількох мікропроцесорів в поєднанні з ядром цифрового процесора сигналів або в будь-якій іншій такій конфігурації.

Етапи способу або алгоритму, описаного в зв'язку з варіантами здійснення, розкритими тут, можуть здійснюватися безпосередньо в апаратних засобах, в модулі програмного забезпечення, що виконується процесором, або в їх комбінації. Модуль програмного забезпечення може розміщуватися в запам'ятовуючому пристрої з довільною вибіркою (ЕАМ), флеш-пам'яті, постійному запам'ятовуючому пристрої (КОМ), стираній програмованій постійній пам'яті (ЕРКОМ), електронно програмованій постійній пам'яті (ЕЕРКОМ), регістрах, жорсткому диску, знімному диску, СО-КОМ або будь-якій іншій формі носія інформації, відомого з рівня техніки. Характерний носій інформації підключається до процесора, так що процесор може зчитувати інформацію з цього носія інформації та записувати інформацію на нього. Альтернативно, носій інформації може об'єднуватися з процесором. Процесор і носій інформації можуть розмішуватися в спеціалізованій інтегральній схемі. Спеціалізована інтегральна схема може розміщуватися на терміналі користувача.

Альтернативно, процесор та носій інформації можуть розміщуватися як дискретні компоненти на терміналі користувача.

Попередній опис переважних варіантів здійснення наданий для того, щоб забезпечити можливість будь- якому фахівцеві в даній галузі виготовити або використати даний винахід. Різні модифікації до цих варіантів здійснення стануть без великих зусиль очевидні для фахівців в даній галузі, і загальні принципи, визначені тут, можуть застосовуватися до інших варіантів здійснення без використання винахідницької здатності. Таким чином, передбачається, що даний винахід не обмежується представленими тут варіантами здійснення, але повинен відповідати найширшому обсягу правової охорони, що узгоджується з принципами та новими ознаками, розкритими тут. йо

Й : «І ш - об | Мобільна | 4404

І " Контролер. "Базбва - : й я жтанція! базової стан й Я обладнання

Провідна контролер стачція/ 6 105 користувача!

Ши Ї радіомережі вузол В мережа зв'язку чі чи 98 104

Й 198 Гімовільна | оз станція/ і обладнання 05 ов користувача тю гаши

Кри

Базова -тру станція/ вуз й В 181 Мобільна. 102 - ся станція/ ; обладнянняї Фі. 1 4 во користувача

Обладнання й Ковтролер користувача Вузол В радіомережі

В в домлення запиту ; Повідомлення запиту і

Зіовідомлення запиту встановленія Ї радіочастотної зіції зв'язку -200-

Й Пошломлення відповіді для встановлення радіочастотної лінії зв'язку

Повідомлення реконфігуранії

Обладнання : Контролер каристувача ралінмере- одержує канца жі запускає для передачі таймер

ТИН Повне повідомлення реконфігуранії

Ковтролер і ражіомережі перевіряє нішежсть повідом лецняї потім » е зупиняє займер е - з « Фіг. 2

Обладнання Вузол В Контролер 1 користувача радіомережі

Повідомлення затиту й те

Повідомлення призначення Повідомлення сповіщення -300-

Обладнання Й користувача Контролер одержує кавал кв ай дня передачі жі запускає пакету даних таймер " Повіломлення вказівки : Контролер

Е . радіомережі і перевіряє їилісність повідом- 4: денця ї потім зупиняє таймер ( и Ф і. а - а Фіг. З