BR132013013972E2 - método e dispositivo de acesso handoff baseados em canal de acesso aleatório - Google Patents

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Abstract

método e dispositivo de acesso handoff baseados em canal de acesso aleatório. método e dispositivo de acesso handoff baseados em um canal de acesso aleatório são fornecidos, o método compreendendo: uma bs fonte envia uma mensagem de requerimento handoff a uma bs alvo; a bs alvo envia uma mensagem de resposta à bs fonte, e então a bs fonte redireciona um comando handoff com o conteúdo da mensagem de resposta handoff ao terminal móvel, em que uma sequência numérica de um código de caracteres reservado alocado pela bs alvo ao terminal móvel e um subcanal de acesso aleatório onde o código de caracteres reservado está localizado estão contidos na mensagem de comando handoff; após receber a mensagem de comando handoff, o terminal móvel seleciona o código de caracteres reservado e o subcanal de acesso aleatório onde o código de caracteres reservado está localizado; e um procedimento de acesso handoff é inicializado no subcanal de acesso aleatório pela bs alvo e o terminal móvel, em que dito método é caracterizado por a informação do código de caracteres reservado estar no sistema de informação, e ser transmitida na célula.

Description

“MÉTODO E DISPOSITIVO DE ACESSO HANDOFF BASEADOS EM CANAL DE ACESSO ALEATÓRIO” Certificado de Adição de Invenção da PI0714763-5, depositada em 20/09/2007 (entrada da fase nacional em 26/03/2009).
CAMPO TÉCNICO A presente invenção está relacionada ao campo da comunicação, em particular a um método e dispositivo de acesso handoff baseados em canal de acesso aleatório.
FUNDAMENTAÇÃO DA INVENÇÃO
Como demonstrado na Fig.1, um sistema de comunicação celular sem fio é essencialmente composto de um terminal móvel, uma rede de acesso sem fio e uma rede central.
Para o sistema de comunicação celular sem fio, tal como já fora descrito pela PI0714763-5, o terminal móvel precisa enviar uma mensagem de acesso aleatório via canal comum uplink (enlace de subida de transmissão terra-satélite) antes de se comunicar com a rede. Tal canal comum é referido como canal de acesso aleatório. O objetivo principal do acesso aleatório é ocupar recursos limitados de canal sem fio de um modo competitivo, e/ou obter informação de uplink simultânea. A informação simultânea de uplink é utilizada pelo terminal móvel para determinar quando enviar sinal uplink, de forma que o sinal uplink caia na janela de tempo de recepção de sinal de um receptor de estação base (BS).
Os canais do sistema de comunicação celular sem fio podem ser distinguidos por todas as tecnologias possíveis, tais como divisão de código, divisão de frequência, e divisão de tempo, e a unidade mínima em domínio de tempo de cada canal é uma estrutura. A estrutura ou combinação de estrutura para acesso aleatório é um intervalo de tempo de acesso aleatório, e os intervalos de tempo de acesso aleatório do mesmo canal compõem um subcanal de acesso aleatório de forma uma específica. Na Fig.2, 3 transmissores de freqüência (FCs) e 3 códigos de canal (CCs) compõem 9 canais, por exemplo, o FC 2 e o CC 2 compõem um canal, e uma de cada 6 estruturas nesse canal é utilizada como um intervalo de tempo de acesso aleatório que forma um subcanal de acesso aleatório nesse canal, e a distância entre dois intervalos de tempo de acesso aleatório é de 5 estruturas. O canal composto por FC 1 e CC 1 é também configurado com um subcanal de acesso aleatório, e desse modo existem 2 subcanais de acesso aleatório nessa célula. A mensagem em si utiliza uma freqüência de dados muito baixa a fim de assegurar uma cobertura efetiva de uma mensagem inicial de acesso aleatório, em outras palavras, a mensagem tem bits de informação limitados. Por exemplo, no sistema LTE (Long Term Evolution), sistema do atualmente discutido 3GPP (3rd Generation Partnership Project - Projeto de Parceria de 3a Geração), um intervalo de tempo aleatório composto de estruturas individuais não-simultâneas (duração: 1 ms) pode transportar informação não maior que 10 bits.
Geralmente, os bits de informação de uma mensagem de acesso aleatório são representados por número seqüencial de códigos de caracteres com alta autocorrelação. Durante um intervalo de tempo de acesso aleatório, a rede de acesso sem fio pode distinguir mensagens de acesso aleatório contendo vários códigos de caracteres, e assim uma colisão ocorre apenas quando duas mensagens de acesso aleatório com um código de caracteres idêntico são recebidas durante o mesmo intervalo de tempo de acesso aleatório. A colisão irá resultar em a rede de acesso sem fio não poder distinguir os terminais individuais, isto é, devido à rede de acesso sem fio, o efeito é o mesmo de que somente requisição de acesso de um terminal é recebida. Nessa circunstância, um mecanismo de resolução de colisão adicional entre os terminais e a rede de acesso wireless sem fio é necessário para assegurar que um dos terminais possa acessar com sucesso, enquanto os que falharam irão acessar a rede wireless sem fio de modo competitivo novamente. Algumas vezes, uma colisão pode resultar em falha de acesso de todos os terminais envolvidos na colisão. O acesso inicial começando em modo de espera é uma razão para acesso aleatório, e mais uma razão importante é o acesso handoff entre BSs.
Durante a comunicação entre um terminal e uma rede, quando o terminal se move entre células diferentes, o canal sem fio precisa ser alterado para manter a comunicação. Quando uma célula alvo e uma célula fonte pertencem a diferentes BSs, uma maneira possível de procedimento handoff é de que uma BS alvo tenha provido recursos de canal sem fio durante o estágio de preparação de procedimento handoff, e então informa ao terminal para acessar o canal sem fio alocado pela BS alvo via uma BS fonte. Essa maneira de procedimento handoff é muito efetiva para sistemas baseados em recurso de canal sem fio dedicado, como o GSM (Sistema Global para Comunicações Móveis), porém aumentará a complexidade do sistema e assim resultar numa taxa de utilização baixa do recurso de canal sem fio para sistemas de comunicação sem fio baseados em canal compartilhado, tal como o LTE, isso ocorre porque o recurso BS precisa saber a diferença de tempo entre a BS fonte e a BS alvo no início do procedimento handoff de modo a informar o terminal do tempo correto para acessar o BS alvo. No entanto, é muito difícil obter uma diferença de tempo precisa, e assim a rede de acesso sem fio necessita empregar um mecanismo complexo para adquirir a diferença de tempo. Além disso, pelo tempo de transmissão de uma mensagem na rede de acesso sem fio ou interface sem fio ser incerto, é muito difícil para a BS alvo reservar recursos de canal sem fio compartilhados, uma reserva muito adiantada diminuirá a eficiência de utilização do canal sem fio, e uma reserva muito tardia resultará na perda de tempo de acesso do terminal ou na introdução de um atraso adicional, e dessa forma alguns recursos de canal sem fio redundantes serão reservados para assegurar um procedimento handoff bem sucedido, o que diminuirá a eficiência de utilização dos recursos sem fio. Assim, de modo geral, uma maneira de procedimento handoff sem reservar recursos de canal sem fio será empregada, isto é, os terminais adquirem recursos de canal sem fio na BS alvo de modo competitivo de acesso aleatório. Com o desenvolvimento tecnológico do sistema de comunicação celular sem fio, o tempo para tal procedimento de acesso aleatório é bastante curto, por exemplo, leva aproximadamente 20ms no sistema LTE.
Quando um terminal que está em comunicação se move entre células, significa que tal procedimento handoff necessita ser aplicado para manter a continuidade da comunicação. Geralmente, canais exceto canais comuns empregam mecanismos de compartilhamento de canal, e os recursos sem fio de uplink e de downlink (enlace de descida de transmissão terra-satélite) são agendados pela rede de acesso sem fio. O atraso de um terminal em acessar uma rede de acesso sem fio via acesso aleatório é muito importante para qualquer uma das razões de acesso. No entanto, o atraso de acesso handoff, por exemplo, o atraso devido à interrupção do procedimento handoff é sujeito a um requerimento mais rigoroso pelo sistema de comunicação celular sem fio. Quando um terminal se move entre células, a razão mais importante e direta para o procedimento handoff é a de que a força do sinal da célula originária diminuiu de forma tão perigosa que a qualidade de comunicação do terminal será deteriorada, até mesmo fenômenos como queda e interrupções de ligação irão ocorrer se o canal sem fio não for mudado para uma célula com melhor qualidade de sinal. Para um terminal, existe uma diferença óbvia entre a introdução em estado de espera ou estado de inatividade e a introdução em modo de serviço ativo para um mesmo atraso, e o terminal é mais sensível ao último. Durante um procedimento de acesso aleatório, o atraso ocorre principalmente devido à “colisão” acima mencionada, porque a colisão irá resultar em que apenas um terminal consiga acessar a rede sem fio, ou até que todos os terminais falhem no acesso, e mesmo se os que falharam consigam reacessar com sucesso, isso resultará em mais atraso. Faz-se necessário disponibilizar um método para eliminar a probabilidade de colisão durante o procedimento de acesso handoff de um terminal baseado na importância de acesso handoff.
Assim sendo, há uma necessidade por uma solução de acesso handoff para sistemas de comunicação celular sem fio para resolver um dos problemas mencionados acima.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO A presente invenção objetiva prover um método e dispositivo de acesso handoff baseados em canal de acesso aleatório para resolver o problema da não distinção da importância de acesso handoff do estado da técnica.
De acordo com um aspecto já apresentado pela PI0714763-5, é provido um método de acesso handoff baseado em um canal de acesso aleatório, para acesso handoff de um terminal móvel em um sistema de comunicação celular móvel, e compreende as seguintes etapas: a) Etapa a, enviar uma mensagem de requerimento handoff para uma BS alvo por uma BS fonte, a mensagem de requerimento handoff é utilizada para solicitar a alteração de um terminal móvel que a BS fonte entrega à BS alvo; b) enviar uma mensagem de resposta handoff à BS fonte pela BS alvo, para em seguida redirecionar um comando handoff com o conteúdo da mensagem de resposta handoff ao terminal móvel pela BS fonte, em que uma sequência numérica de um código de caracteres reservado alocado pela BS alvo ao terminal móvel e um subcanal de acesso aleatório no qual o código de caracteres reservado está localizado estão contidos na mensagem de comando handoff, e o código de caracteres reservado é parte de códigos de caracteres de acesso aleatório reservados previamente para o acesso handoff do terminal móvel; c) após receber a mensagem de comando handoff pelo terminal móvel, determinando que a mensagem de comando handoff inclui a sequência numérica do código de caracteres reservado, selecionar o código de caracteres reservado e o subcanal de acesso aleatório no qual o código de caracteres reservado está localizado, pelo terminal móvel; e d) iniciar um procedimento de acesso handoff no subcanal de acesso aleatório pela BS alvo e o terminal móvel.
De acordo com outro aspecto já apresentado pela PI0714763-5, é provido um dispositivo de acesso handoff baseado em um canal de acesso aleatório para o acesso handoff de um terminal móvel em um sistema de comunicação celular móvel, que compreende: um módulo de requerimento handoff, utilizado para fazer com que uma BS fonte envie uma mensagem de requerimento handoff a uma BS alvo para requerer a troca do terminal móvel que a BS fonte serve à BS alvo; um módulo de resposta handoff, usado para fazer com que a BS alvo envie uma mensagem de resposta handoff à BS fonte, e a BS fonte transmita o conteúdo da mensagem de resposta handoff contida num comando handoff ao terminal móvel, em que um número seqüencial de um código de caracteres reservado alocado pela BS alvo ao terminal móvel e um subcanal de acesso aleatório no qual o código de caracteres reservado está localizado estão contidos na mensagem de comando handoff, e o código de caracteres reservado é parte dos códigos de caracteres de acesso aleatório reservados previamente para o acesso handoff de terminal móvel; um módulo de seleção de subcanal, utilizado para fazer com que o terminal móvel determine que a mensagem de comando handoff inclui a sequência numérica do código de caracteres reservado para então selecionar o código de caracteres reservado e o subcanal de acesso aleatório onde o código de caracteres reservado está localizado após a mensagem de comando handoff ser recebida; um módulo de acesso handoff, utilizado para fazer com que a BS alvo e o terminal móvel iniciem um procedimento de acesso handoff no subcanal de acesso aleatório.
Adicionalmente à PI0714763-5, o presente certificado de adição provê uma estação móvel que compreende: uma unidade de recepção, configurada para receber a mensagem de comando handoff a partir da estação base fonte, em que uma sequência numérica do código de caracteres reservado alocado por uma BS alvo para o terminal móvel e um subcanal de acesso aleatório no qual o código de caracteres reservado é localizado estão contidos na mensagem de comando handoff, e o código de caracteres reservado é uma parte dos códigos de caracteres de acesso aleatório reservados previamente para o terminal móvel de acesso handoff; uma unidade de determinação, configurada para determinar a sequencia numérica do código de caracteres reservado contido na mensagem de comando handoff; uma unidade de seleção, configurada para selecionar o código de caracteres reservado e o subcanal de acesso aleatório em que o código de caracteres reservado está localizado; e uma unidade de acesso, configurada para iniciar um procedimento de acesso handoff no subcanal de acesso aleatório com a BS alvo.
De acordo com outro aspecto do presente certificado de adição, uma estação base é provida, que compreende: uma unidade de recepção, configurada para receber uma mensagem de comando handoff enviada pela BS fonte, em que a mensagem de requerimento handoff é utilizada para solicitar alteração de um terminal móvel que a BS fonte serve à BS; uma unidade de envio, configurada para enviar uma mensagem de resposta handoff à BS fonte, em que uma sequência numérica de um código de caracteres reservado alocado pela BS ao terminal móvel e um subcanal de acesso aleatório onde o código de caracteres reservado é localizado estão contidos na mensagem de resposta handoff, e o código de caracteres reservado é parte dos códigos de caracteres de acesso aleatório reservados previamente para o terminal móvel de acesso handoff; e uma unidade de acesso, configurada para receber um acesso handoff do terminal móvel no subcanal de acesso aleatório.
De acordo com outro aspecto do presente certificado de adição, uma estação base é provida, que compreende: unidade de requerimento, configurada para enviar uma mensagem de requerimento handoff a uma BS alvo, em que a mensagem de requerimento handoff é utilizada para solicitar alteração de um terminal móvel que a BS serve à BS alvo; unidade de recepção, configurada para receber uma mensagem de reposta handoff enviada pela BS alvo; e nidade de envio, configurada para enviar uma mensagem de comando handoff à um terminal móvel, em que uma sequência numérica de um código de caracteres reservado alocado pela BS alvo ao terminal móvel e um subcanal de acesso aleatório onde o código de caracteres reservado é localizado estão contidos na mensagem de comando handoff, e o código de caracteres reservado é parte dos códigos de caracteres de acesso aleatório reservados previamente para o terminal móvel de acesso handoff. A presente invenção pode realizar os seguintes efeitos tecnológicos por meio da solução técnica acima. O método de acordo com a presente invenção pode prevenir que o terminal requerendo acesso handoff em qualquer momento em uma interface sem fio inicie uma mesma mensagem de acesso handoff em um mesmo intervalo de tempo de um mesmo subcanal de acesso aleatório após ter sido alocado com um código de caracteres, e assim possíveis colisões entre mensagens de acesso handoff podem ser eliminadas, e também a incerteza que surge quando a mensagem de acesso handoff confirma a identidade do terminal no lado da rede de acesso sem fio pode ser evitada.
Outras características e vantagens da presente invenção serão descritas no relatório descritivo que segue, e se tornarão evidentes em parte pelo relatório descritivo e modos de execução da presente invenção. Os objetivos e outras vantagens podem ser realizados e obtidos por meio da estrutura do relatório descritivo, das reivindicações, e dos desenhos.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
Os desenhos no relatório descritivo provêem uma compreensão adicional da presente invenção e constituem parte do pedido. Os modos de execução exemplificativos da presente invenção e suas explicações são fornecidos de modo apenas ilustrativo, e assim não são restritivos à presente invenção, e em que: A Fig.1 é uma vista da estrutura de um sistema de comunicação celular sem fio; A Fig.2 é uma vista esquemática de um subcanal de acesso aleatório e um intervalo de tempo; A Fig.3 é um fluxograma do procedimento handoff de um sistema de comunicação celular sem fio usando código de caracteres reservado de acordo com um modo de execução da presente invenção; A Fig.4 é uma vista esquemática da estrutura de um sistema LTE; A Fig.5 é uma vista esquemática de um subcanal de acesso aleatório e um intervalo de tempo do sistema LTE; A Fig.6 é um fluxograma do procedimento handoff do sistema LTE utilizando um código de caracteres reservado de acordo com um modo de execução da presente invenção; A Fig.7 é um fluxograma do método de acesso handoff baseado em canal de acesso aleatório de acordo com os modos de execução da presente invenção; A Fig.8 é um diagrama em bloco do dispositivo de acesso handoff baseado em canal de acesso aleatório de acordo com os modos de execução da presente invenção; e A Fig.9 é uma vista esquemática da reserva do código de caracteres de acordo com um modo de execução da presente invenção. A Fig. 10 é um diagrama em bloco de uma estação móvel de acordo com a presente invenção; A Fig.11 é um diagrama em bloco de uma estação base de acordo com a presente invenção; A Fig. 12 é um diagrama de bloco de outra estação base de acordo com a presente invenção.
DESCRIÇÃO DETALHADA A presente invenção será doravante detalhada em conexão com os modos de execução da presente invenção e referência será feita aos desenhos. A presente invenção prove um método e dispositivo de acesso handoff baseados em canal de acesso aleatório.
As Figs. 1 a 9 já foram apresentadas pela PI0714763-5, e as Figs. 10 a 12 são adicionadas pelo presente certificado de adição. A Fig.7 é um fluxograma do método de acesso handoff baseado em canal de acesso aleatório de acordo com a presente invenção, e o procedimento compreende as seguintes etapas: Etapa 702, uma BS fonte envia uma mensagem de requerimento handoff para uma BS alvo, requisitando mudar um terminal móvel que a BS fonte serve ao BS alvo;
Etapa 704, a BS alvo envia uma mensagem de resposta handoff à BS fonte, e esta redireciona o conteúdo da mensagem de resposta handoff contido em um comando handoff ao terminal móvel, em que a mensagem de comando handoff compreende a sequência numérica de um código de caracteres reservado alocado pela BS fonte ao terminal móvel e o subcanal de acesso aleatório no qual o código de caracteres reservado está localizado, e o código de caracteres reservado é uma parte dos códigos de caracteres de acesso aleatório reservados previamente para o terminal móvel de acesso handoff;
Etapa 706, após receber a mensagem de comando handoff, o terminal móvel determina que a mensagem de comando handoff inclui o número seqüencial do código de caracteres reservado para então selecionar o código de caracteres reservado e o subcanal de acesso aleatório no qual o código de caracteres reservado está localizado; e Etapa 708, um procedimento de acesso handoff é iniciado no subcanal de acesso aleatório pela BS alvo e o terminal móvel.
Preferivelmente, a informação do código de caracteres reservado está no sistema de informação, e é transmitida na célula.
Preferivelmente, o sistema de informação é transmitido no canal de transmissão ou no canal compartilhado.
Alternativamente, a Etapa 704 contém a seguinte etapa: a mensagem de comando handoff contém um número de identificação temporário alocado ao terminal móvel pelo BS fonte, e existe uma relação um-a-um correspondente entre o número de identificação temporário, o código de caracteres reservado e o subcanal de acesso aleatório no qual o código de caracteres reservado está localizado.
Alternativamente, a Etapa 706 contém a seguinte etapa: o terminal móvel é apontado para utilizar o código de caracteres reservado para enviar uma mensagem de acesso aleatório no subcanal de acesso aleatório.
Alternativamente, a Etapa 708 compreende a seguinte etapa: a BS alvo determina que o terminal móvel inicie acesso handoff baseado no código de caracteres reservado, e determina o número de identificação temporário baseado no código de caracteres reservado e no subcanal de acesso aleatório, para então a BS alvo enviar uma mensagem de resposta de acesso handoff ao terminal móvel correspondente ao número de identificação temporário separadamente.
Alternativamente, a mensagem de resposta de acesso handoff é transmitida em um canal lógico dedicado de downlink, ou transmitida em canal lógico dedicado via tecnologia híbrida de solicitação repetição de automática.
Alternativamente, a Etapa 708 também compreende a seguinte etapa: o terminal móvel envia uma mensagem de conclusão do procedimento handoff após a mensagem de resposta de acesso handoff ser recebida. A Fig.8 é um diagrama em bloco do dispositivo de acesso handoff 800 baseado em canal de acesso aleatório de acordo com a presente invenção. O dispositivo de acesso handoff 800 compreende: Um módulo de requerimento handoff 802 que faz a BS fonte enviar a mensagem de requerimento handoff à BS alvo para solicitar a troca do terminal móvel que a BS fonte serve à BS alvo;
Um módulo de resposta handoff 804 que faz a BS alvo enviar a mensagem de resposta handoff à BS fonte, e a BS fonte redireciona o conteúdo da mensagem de resposta handoff contida no comando handoff ao terminal móvel, em que a mensagem de comando handoff compreende a sequência numérica do código de caracteres reservado alocado ao terminal móvel pela BS alvo e o subcanal de acesso aleatório no qual o código de caracteres reservado está localizado, e o código de caracteres reservado é parte dos códigos de caracteres de acesso aleatório reservados previamente para o terminal móvel de acesso handoff;
Um módulo de seleção de subcanal 806 que faz o terminal móvel determinar que a mensagem de comando handoff inclui a sequência numérica do código de caracteres reservado após a mensagem de comando handoff ser recebida e selecionar o código de caracteres reservado e o subcanal de acesso aleatório no qual o código de caracteres reservado está localizado; e Um módulo de acesso handoff 808 que faz a BS alvo e o terminal móvel iniciarem o procedimento de acesso handoff no subcanal de acesso aleatório.
Alternativamente, o modulo de resposta handoff 804 é utilizado para fazer a BS alvo adicionar o número de identificação temporário alocado ao terminal móvel na mensagem de comando handoff, e há uma relação um-a-um correspondente entre o número de identificação temporário, o código de caracteres reservado e o subcanal de acesso aleatório onde o código de caracteres reservado está localizado.
Alternativamente, o módulo de seleção de subcanal 806 é utilizado para fazer o terminal móvel especificar que o código de caracteres reservado é empregado para enviar a mensagem de acesso aleatório no subcanal de acesso aleatório.
Alternativamente, o módulo de acesso handoff 808 é utilizado para fazer a BS alvo determinar que o terminal móvel inicia acesso handoff baseado no código de caracteres reservado, e determinar o número de identificação temporário baseado no código de caracteres reservado e no subcanal de acesso aleatório, para então enviar a mensagem de resposta handoff de acesso ao terminal móvel correspondente ao número de identificação temporário separadamente.
Alternativamente, o módulo de acesso handoff 808 faz a mensagem de resposta de acesso handoff ser transmitida no canal lógico dedicado downlink, ou ser transmitido no canal lógico dedicado via tecnologia híbrida de solicitação de repetição automática.
Alternativamente, o módulo de acesso handoff 808 é também usado para fazer o terminal móvel enviar uma mensagem de conclusão do procedimento handoff após a mensagem de resposta de acesso handoff ser recebida. A Fig. 10 é um diagrama de bloco de uma estação móvel 1000 de acordo com a presente invenção. A estação móvel 1000 compreende: uma unidade de recepção 1002, configurada para receber a mensagem de comando handoff a partir da estação base fonte, em que uma sequência numérica do código de caracteres reservado alocado por uma BS alvo para o terminal móvel e um subcanal de acesso aleatório no qual o código de caracteres reservado é localizado estão contidos na mensagem de comando handoff, e o código de caracteres reservado é uma parte dos códigos de caracteres de acesso aleatório reservados previamente para o terminal móvel de acesso handoff; uma unidade de determinação 1004, configurada para determinar a sequência numérica do código de caracteres reservado contido na mensagem de comando handoff; uma unidade de seleção 1006, configurada para selecionar o código de caracteres reservado e o subcanal de acesso aleatório em que o código de caracteres reservado está localizado; e uma unidade de acesso 1008, configurada para iniciar um procedimento de acesso handoff no subcanal de acesso aleatório com a BS alvo.
Preferivelmente, a mensagem de comando handoff compreende um número de identificação ID temporário alocado ao terminal móvel pela BS alvo, em que há uma relação um-a-um correspondente entre o número de identificação ID temporário, o código de caracteres reservado e o subcanal de acesso aleatório onde o código de caracteres reservado está localizado. A Fig. 11 é um diagrama de bloco de uma estação base 1100. A estação base 1100, compreende: uma unidade de recepção 1102, configurada para receber uma mensagem de comando handoff enviada pela BS fonte, em que a mensagem de requerimento handoff é utilizada para solicitar alteração de um terminal móvel que a BS fonte serve à BS; uma unidade de envio 1104, configurada para enviar uma mensagem de resposta handoff à BS fonte, em que uma sequência numérica de um código de caracteres reservado alocado pela BS ao terminal móvel e um subcanal de acesso aleatório onde o código de caracteres reservado é localizado estão contidos na mensagem de resposta handoff, e o código de caracteres reservado é parte dos códigos de caracteres de acesso aleatório reservados previamente para o terminal móvel de acesso handoff; e uma unidade de acesso 1106, configurada para receber um acesso handoff do terminal móvel no subcanal de acesso aleatório.
Preferivelmente, a mensagem de comando handoff compreende um número de identificação ID temporário alocado ao terminal móvel pela BS, em que há uma relação um-a-um correspondente entre o número de identificação ID temporário, o código de caracteres reservado e o subcanal de acesso aleatório onde o código de caracteres reservado está localizado. A Fig. 12 é um diagrama de bloco de uma estação base 1200, de acordo com a presente invenção. A estação base 1200 compreende: uma unidade de requerimento 1202, configurada para enviar uma mensagem de requerimento handoff a uma BS alvo, em que a mensagem de requerimento handoff é utilizada para solicitar alteração de um terminal móvel que a BS serve à BS alvo; uma unidade de recepção 1204, configurada para receber uma mensagem de reposta handoff enviada pela BS alvo; e uma unidade de envio 1206, configurada para enviar uma mensagem de comando handoff à um terminal móvel, em que uma sequência numérica de um código de caracteres reservado alocado pela BS alvo ao terminal móvel e um subcanal de acesso aleatório onde o código de caracteres reservado é localizado estão contidos na mensagem de comando handoff, e o código de caracteres reservado é parte dos códigos de caracteres de acesso aleatório reservados previamente para o terminal móvel de acesso handoff.
Preferencialmente, a mensagem de comando handoff compreende um número de identificação ID temporário alocado ao terminal móvel pela BS alvo, em que há uma relação um-a-um correspondente entre o número de identificação ID temporário, o código de caracteres reservado e o subcanal de acesso aleatório onde o código de caracteres reservado está localizado.
Agora, os modos de execução já descritos pela PI0714763-5, e que incorporam as características adicionais apresentadas pelo presente certificado de adição serão descritos detalhadamente para melhor compreensão. A rede de acesso sem fio de sistemas de comunicação celular móvel de acordo com a presente invenção emprega os seguintes métodos para distinguir acesso handoff e outro acesso aleatório: 1, o código de caracteres reservado é uma parte dos códigos de caracteres de acesso aleatório reservados previamente para o terminal móvel de acesso handoff; e 2, o código de caracteres em si contido na mensagem de acesso aleatório mostra a razão de acesso de modo criptografado, isto é, se o código de caracteres contido em uma certa mensagem de acesso aleatório é um código de caracteres reservado, então a razão de acesso é acesso handoff.
Se há uma pluralidade de subcanais de acesso aleatório em uma célula, então o código de caracteres pode ser reservado na pluralidade de subcanais de acesso aleatório. O subcanal de acesso aleatório no qual o código de caracteres reservado é localizado deve ser especificado quando o código de caracteres reservado é alocado a um terminal acessado específico, de forma a prevenir que terminais alocados com um código de caracteres reservado idêntico sejam acessados no mesmo subcanal de acesso aleatório, do contrário uma colisão ocorrería. A informação do código de caracteres reservado em um ou mais subcanais de acesso aleatório é referida como informação reservada do código de caracteres.
Conforme demonstrado na Fig.9, a Parte A significa que todas as razões de um acesso aleatório de um subcanal de acesso aleatório de uma célula compartilham todos os códigos de caracteres, e a probabilidade de colisão de terminais encontra uma regra de intervalo de tempo ALOHA. Suponha que a chegada de acesso aleatório encontre a Distribuição de Poisson, então a probabilidade de colisão para um terminal iniciando acesso aleatório é expressa pela seguinte equação de acordo com aquele terminal: Ps = 1 - e‘G
Ps é a probabilidade de colisão no caso de acesso aleatório do terminal. G é o número médio de requerimentos de acesso aleatório que podem ser recebidos a cada oportunidade de acesso aleatório.
Uma oportunidade de acesso aleatório é a oportunidade que, usando um código de caracteres para acionar um procedimento de acesso aleatório durante um intervalo de tempo de acesso aleatório, o número de oportunidades de acesso aleatório em uma célula em 1s pode ser expresso pela seguinte equação: Nro — Nf * 1000/T*Ns Em que, Nro é o número das oportunidades de acesso aleatório;
Nf é o número de subcanais de acesso aleatório de uma célula; T é o intervalo de tempo entre intervalos de tempo de acesso aleatório, e a unidade de T é ms; e Ns é o número total de códigos de caractere em um intervalo de tempo de acesso aleatório.
Conforme demonstrado na Fig. 9, a Parte B significa que uma parte dos códigos de caracteres é reservada como código de caracteres reservado. Da Fig.9 podemos também depreender que a mesma proporção de acessos aleatórios, na verdade o acesso handoff, é também distinguido. Esses acessos handoff irão compartilhar todo o código de caracteres reservado, enquanto outros acessos aleatórios irão compartilhar o código de caracteres não-reservado restante. Devido ao número Nf do acesso aleatório e o número Ns do código de caracteres da mesma proporção serem separados, o número G do acesso aleatório potencialmente recebido a cada oportunidade restante de acesso aleatório continua o mesmo que era antes da separação, e dessa forma a probabilidade de colisão dos acessos aleatórios restantes permanece a mesma de acordo com a teoria de intervalo de tempo ALOHA.
Para acesso handoff, porque o código de caracteres reservado é alocado pela rede de acesso sem fio, pode ser assegurado que não há colisão entre os terminais de acesso handoff por um determinado gerenciamento. A Fig.3 é um fluxograma de procedimento handoff mostrando que o sistema de comunicação celular móvel aloca código de caracteres reservado para acesso handoff, e o processo handoff compreende: Etapa 302, um terminal envia um relatório de medição à BS fonte em serviço, que contém informação de medição sobre células adjacentes. Após analisar o relatório de medição enviado pelo terminal, a BS fonte determina se deve remover o terminal de sua área de cobertura em conexão com a informação configurada de gerenciamento de recursos sem fio, e então seleciona uma BS alvo para procedimento handoff se a remoção está determinada para ser feita;
Etapa 304, a BS fonte envia uma mensagem de requerimento handoff à BS alvo, e a mensagem de requerimento contém o contexto de terminal salvo na BS fonte;
Etapa 306, após salvar o contexto, a BS alvo aloca um número de identificação temporário e um código de caracteres reservado ao terminal. A sequência numérica do código de caracteres reservado alocado e a informação sobre o subcanal de acesso aleatório onde o código de caracteres está localizado estarão contidas na mensagem de resposta handoff enviada à BS fonte e há uma relação de correspondência um-a-um entre a informação e o número de identificação temporário alocado ao terminal;
Etapa 308, a BS fonte envia uma mensagem de comando handoff ao terminal na interface sem fio, e a sequência numérica do código de caracteres reservado alocado, a informação sobre o subcanal de acesso aleatório no qual o código de caracteres está contido e o número de identificação temporário do terminal estão contidos na mensagem de comando handoff.
Etapa 310, após receber a mensagem de comando handoff, o terminal envia uma mensagem de acesso aleatório no subcanal de acesso aleatório especificado na mensagem, e a mensagem de acesso aleatório utiliza um código de caracteres reservado especificado;
Etapa 312, após receber a mensagem de acesso aleatório, a BS alvo confirma que é um acesso handoff sem colisão no caso do código de caracteres utilizado na mensagem ser um código de caracteres reservado. Então a BS alvo determina a identificação do terminal baseada na sequência numérica daquele código de caracteres e a informação sobre o subcanal de acesso aleatório recebendo a mensagem de acesso aleatório. Em seguida, a BS alvo retroalimenta informação tal como informação simultânea de uplink e informação de recurso de canal sem fio uplink ao terminal via mensagem de resposta de acesso handoff; e Etapa 314, após receber a mensagem de resposta de acesso handoff, o terminal envia uma mensagem de conclusão de procedimento handoff. O sistema LTE atualmente discutido no campo é um sistema de comunicação celular sem fio típico. Como demonstrado na Fig.4, o sistema consiste de terminais, BSs e uma rede central, que se existe ou não uma conexão lógica ou até física entre BSs dependerá do requerimento de gerenciamento de mobilidade da rede. Todas as BSs se conectam à rede central, e todas as BSs se conectando com a rede central constituem uma rede de acesso sem fio, gerenciamento de recurso sem fio de uplink e downlink disso é baseado na idéia do compartilhamento de canal, e agendado pelas BSs.
No sistema LTE, canais são configurados em domínio de freqüência, e como mostra na Fig.5, 4 bandas de frequência formam 4 canais. A estrutura para acesso aleatório em um canal é referida como intervalo de tempo de acesso aleatório, e em um canal, os intervalos de tempo de acesso aleatório com intervalos fixos formam subcanais de acesso aleatório. Durante acesso inicial, sincronização de uplink, requerimento de recurso de uplink ou procedimento handoff entre BSs, o terminal envia mensagem de acesso aleatório no subcanal de acesso aleatório do uplink e o bit de informação carregado na mensagem é expresso pela sequência numérica de um código de caractere com alta autocorrelação. O primeiro modo de execução Em um sistema LTE, existem 2 subcanais de acesso aleatório com um intervalo de tempo de 10ms em uma célula, e existem 64 códigos de caracteres em um intervalo de tempo (e.g., representando 6 bits de informação), e então existem 2 x 100 x 64, e.g. 12800 oportunidades de acesso aleatório durante 1 segundo. O sistema LTE leva 50 ms para completar um procedimento handoff, e.g. entre alocar um código de caracteres reservado e alterar o terminal em um BS alvo. A proporção de acesso handoff em uma célula é de 37,5%, e o número de códigos de caracteres reservados é 24.
Existem 3000 terminais na célula no estado de atividade, e 32 acessos aleatórios são iniciados em um segundo, em que 12 deles são requerimentos de acesso handoff. Suponha que a lei de chegada de acesso aleatório encontre a Distribuição Poisson: se nenhum código de caracteres é reservado, então devido aos terminais, a probabilidade de colisão é de 0,25% no caso de todos os terminais realizarem acesso aleatório, incluindo os terminais handoff. Se 24 códigos de caracteres são reservados, existem 20 requerimentos de acesso aleatório em um segundo que compartilham 40 códigos de caracteres, e a probabilidade de colisão ainda é de 0,25%; enquanto 12 requerimentos de acesso handoff podem usar os 24 códigos de caracteres reservados, então não haverá colisão, ou seja, a probabilidade de colisão é de 0%. O segundo modo de execução Nesse modo de execução, existem 2 subcanais de acesso aleatório na célula 1 de uma BS alvo, e existem 64 códigos de caracteres em cada subcanal, entre os quais, os códigos de caracteres n° 40-63 são reservados para procedimento handoff.
Como demonstrado na Fig.6, o procedimento handoff de código de caracteres reservado contém as seguintes etapas: Etapa 602, baseado na informação de medição de controle enviada por uma BS, o terminal A mede células adjacentes e envia o resultado da medição à BS servidora, por exemplo, a BS fonte, via relatório de medição.
Etapa 604, a BS fonte determina alterar o terminal A para a célula 1 de uma BS alvo, e envia uma mensagem de requerimento handoff à BS alvo, e a informação de contexto de terminal da BS fonte é contida na mensagem;
Etapa 606, a BS alvo aloca um número de identificação temporário de 16 bits com um valor de 0x6382, e um código de caracteres reservado com uma sequência numérica de 45 do primeiro subcanal de acesso aleatório da Célula 1 ao terminal A, e estabelece uma relação um-a-um correspondente entre o número de identificação temporário, o códigos de caracteres reservado alocado e o subcanal de acesso aleatório no qual o código de caracteres reservado está localizado. Após isso, a BS alvo envia uma mensagem de resposta handoff contendo o número de identificação temporário do terminal A, a sequência numérica 45 do código de caracteres e a informação do primeiro subcanal de acesso aleatório;
Etapa 608, a BS fonte envia ao terminal A o número de identificação temporário, a sequência numérica do código de caracteres, a informação do primeiro subcanal de acesso aleatório da Célula 1 contida na mensagem de resposta handoff, e outras informações de descrição se relacionam à BS alvo numa interface sem fio via um comando handoff;
Etapa 610, após receber a mensagem de comando handoff, o terminal A envia uma mensagem de acesso aleatório no primeiro subcanal de acesso aleatório da Célula 1 da BS alvo, e o código de caracteres com a sequência numérica 45 é compilado na mensagem;
Etapa 612, baseado na sequência numérica do código de caracteres recebido, a BS alvo julga que o terminal está processando o acesso handoff, então baseado na sequência numérica 45 do código de caracteres, e na informação do primeiro subcanal de acesso aleatório onde o código de caracteres está localizado, o terminal pode ser correspondido ao terminal A com um número de identificação temporário de 0x6382. Em seguida, a BS alvo envia uma mensagem de resposta de acesso handoff ao terminal A em um canal lógico dedicado, e existem informações simultâneas e informações de recurso de canal uplink contidas na mensagem, etc. A tecnologia HARQ pode ser empregada para aumentar a confiança da transmissão de informação; e Etapa 614, após receber a informação de resposta de acesso handoff, o terminal A envia uma mensagem de conclusão de procedimento handoff. É evidente que a presente invenção pode realizar os seguintes efeitos tecnológicos pela descrição acima: O método de acordo com a presente invenção pode prevenir que o terminal que requisita acesso handoff em qualquer momento numa interface sem fio inicie uma mesma mensagem de acesso handoff no mesmo intervalo de tempo de um mesmo subcanal de acesso aleatório no caso de ser alocado com um código de caracteres, e desse modo possíveis colisões entre mensagens de acesso handoff podem ser eliminadas, e também a incerteza que surge quando a mensagem de acesso handoff confirma a identidade do terminal no lado da rede de acesso sem fio pode ser evitada.
Obviamente, um técnico no assunto deve entender que vários módulos e etapas acima podem ser realizados com dispositivos gerais de computação e podem ser integrados em um único dispositivo de computação ou distribuídos em uma rede consistindo de múltiplos dispositivos de computação, e alternativamente, os vários módulos e etapas acima podem ser realizados com os códigos de programa executáveis pelos dispositivos de computação, e dessa forma esses códigos de programa podem ser armazenados em dispositivos de memória de forma a ser executados pelos dispositivos de computação, ou os vários módulos e etapas acima podem ser formados em módulos de circuito integrado individuais, ou uma pluralidade de módulos ou etapas pode ser formada em um único módulo de circuito integrado de forma a ser realizado. Desse modo, a presente invenção não é limitada a uma combinação particular de software e hardware. Deve ser entendido que alterações dos modos de execução são evidentes a um técnico no assunto e não divergem do objetivo e essência da presente invenção.
As descrições acima são apenas modos de execução preferenciais da presente invenção, que não são utilizadas para restringir a presente invenção. Para os técnicos no assunto, a presente invenção pode ter várias mudanças e variações. Quaisquer emendas, substituições equivalentes, melhoramentos, etc., dentro da essência e princípio da presente invenção estão todos abarcados no objetivo de proteção da presente invenção.
REIVINDICAÇÕES

Claims (8)

  1. 01. Método de acesso handoff baseado em canal de acesso aleatório, para acesso handoff de terminal móvel de um sistema de comunicação celular móvel, compreendendo as etapas de: Etapa a, enviar uma mensagem de requerimento handoff a uma BS alvo por uma BS fonte, a mensagem de requerimento handoff é utilizada para solicitar alteração de um terminal móvel que a BS fonte serve à BS alvo; Etapa b, enviar uma mensagem de resposta handoff à BS fonte pela BS alvo, para então redirecionar um comando handoff com o conteúdo da mensagem de resposta handoff ao terminal móvel pela BS fonte, em que uma sequência numérica de um código de caracteres reservado alocado pela BS alvo ao terminal móvel e um subcanal de acesso aleatório onde o código de caracteres reservado é localizado estão contidos na mensagem de comando handoff, e o código de caracteres reservado é parte dos códigos de caracteres reservados previamente para o acesso aleatório para o terminal móvel de acesso handoff; Etapa c, após receber a mensagem de comando handoff pelo terminal móvel, determinando que a mensagem de comando handoff inclui a sequência numérica do código de caracteres reservado, selecionar o código de caracteres reservado e o subcanal de acesso aleatório onde o código de caracteres reservado é localizado, pelo terminal móvel; e Etapa d, iniciar o procedimento de acesso handoff no subcanal de acesso aleatório pela BS alvo e o terminal móvel; em que dito método é caracterizado por a informação do código de caracteres reservado estar no sistema de informação, e ser transmitida na célula.
  2. 02. O método de acesso handoff de acordo com a reivindicação 01, caracterizado por o sistema de informação ser transmitido no canal de transmissão ou no canal compartilhado.
  3. 03. Um terminal móvel, caracterizado por compreender: unidade de recepção, configurada para receber a mensagem de comando handoff a partir da estação base fonte, em que uma sequência numérica do código de caracteres reservado alocado por uma BS alvo para o terminal móvel e um subcanal de acesso aleatório no qual o código de caracteres reservado é localizado estão contidos na mensagem de comando handoff, e o código de caracteres reservado é uma parte dos códigos de caracteres de acesso aleatório reservados previamente para o terminal móvel de acesso handoff; unidade de determinação, configurada para determinar a sequencia numérica do código de caracteres reservado contido na mensagem de comando handoff; unidade de seleção, configurada para selecionar o código de caracteres reservado e o subcanal de acesso aleatório em que o código de caracteres reservado está localizado; e unidade de acesso, configurada para iniciar um procedimento de acesso handoff no subcanal de acesso aleatório com a BS alvo.
  4. 04. O terminal móvel de acordo com a reivindicação 03, caracterizado por a mensagem de comando handoff compreender um número de identificação ID temporário alocado ao terminal móvel pela BS alvo, em que há uma relação um-a-um correspondente entre o número de identificação ID temporário, o código de caracteres reservado e o subcanal de acesso aleatório onde o código de caracteres reservado está localizado.
  5. 05. Uma estação base, caracterizada por compreender: unidade de recepção, configurada para receber uma mensagem de comando handoff enviada pela BS fonte, em que a mensagem de requerimento handoff é utilizada para solicitar alteração de um terminal móvel que a BS fonte serve à BS; unidade de envio, configurada para enviar uma mensagem de resposta handoff à BS fonte, em que uma sequência numérica de um código de caracteres reservado alocado pela BS ao terminal móvel e um subcanal de acesso aleatório onde o código de caracteres reservado é localizado estão contidos na mensagem de resposta handoff, e o código de caracteres reservado é parte dos códigos de caracteres de acesso aleatório reservados previamente para o terminal móvel de acesso handoff; e unidade de acesso, configurada para receber um acesso handoff do terminal móvel no subcanal de acesso aleatório.
  6. 06. A estação base de acordo com a reivindicação 05, caracterizado por a mensagem de comando handoff compreender um número de identificação ID temporário alocado ao terminal móvel pela BS, em que há uma relação um-a-um correspondente entre o número de identificação ID temporário, o código de caracteres reservado e o subcanal de acesso aleatório onde o código de caracteres reservado está localizado.
  7. 07. Uma estação base, caracterizada por compreender: unidade de requerimento, configurada para enviar uma mensagem de requerimento handoff a uma BS alvo, em que a mensagem de requerimento handoff é utilizada para solicitar alteração de um terminal móvel que a BS serve à BS alvo; unidade de recepção, configurada para receber uma mensagem de reposta handoff enviada pela BS alvo; e unidade de envio, configurada para enviar uma mensagem de comando handoff à um terminal móvel, em que uma sequência numérica de um código de caracteres reservado alocado pela BS alvo ao terminal móvel e um subcanal de acesso aleatório onde o código de caracteres reservado é localizado estão contidos na mensagem de comando handoff, e o código de caracteres reservado é parte dos códigos de caracteres de acesso aleatório reservados previamente para o terminal móvel de acesso handoff.
  8. 08. A estação base de acordo com a reivindicação 07, caracterizada por a mensagem de comando handoff compreender um número de identificação ID temporário alocado ao terminal móvel pela BS alvo, em que há uma relação um-a-um correspondente entre o número de identificação ID temporário, o código de caracteres reservado e o subcanal de acesso aleatório onde o código de caracteres reservado está localizado.
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