Спосіб та пристрій для використання каналу трафіку для обміну керуючими даними у системі безпровідного зв’язку (варіанти)

1. Спосіб використання каналу трафіку для обміну керуючими даними у системі безпровідного зв'язку, який включає: прийом індикатора передачі керуючого повідомлення для передачі від базової станції на мобільну станцію по каналу тра фіку; вибір таймера паузи каналу трафіку, пов'язаного з вказаною передачею вказаного керуючого повідомлення від вказаної базової станції на вказану мобільну станцію, базуючись на вказаному індикаторі передачі. 2. Спосіб за п. 1, який додатково включає відправлення вказаного індикатора передачі вказаній базовій станції. 3. Спосіб за п. 1, який додатково включає визначення вказаного індикатора передачі вказаного керуючого повідомлення, базуючись на щонайменше одному з розміру даних вказаного керуючого повідомлення та тривалості з'єднання між вказаною мобільною станцією та вказаною базовою станцією. 4. Спосіб за п. 1, який додатково включає встановлення каналу трафіку для передачі вказаного керуючого повідомлення з вказаним вибраним таймером паузи каналу трафіку. 5. Спосіб за п. 1, який додатково включає передачу вказаного керуючого повідомлення для вказаної мобільної станції по вказаному каналу трафіку з вказаним вибраним таймером паузи каналу трафіку. 6. Спосіб за п. 1, який додатково включає переривання каналу трафіку по закінченні вказаного вибраного таймера паузи каналу трафіку. 2 (19) 1 3 84864 4 15. Пристрій за п. 9, який додатково містить засіб для переривання вказаного каналу трафіку по закінченні вказаного вибраного таймера паузи каналу трафіку. 16. Пристрій за п. 9, в якому вказаний засіб для вибору вказаного таймера паузи каналу трафіку включає в себе засіб для співвіднесення вказаного індикатора передачі з щонайменше одним із множини визначених таймерів паузи каналу трафіку. 17. Пристрій за п. 9, який додатково містить засіб для співвіднесення множини визначених таймерів паузи каналу трафіку та множини індикаторів передачі, причому вказаний засіб для вибору вказаного таймера паузи каналу трафіку вибирає вказаний вибраний таймер паузи каналу трафіку за допомогою співвіднесення з одним із вказаної множини визначених таймерів паузи каналу трафіку. 18. Спосіб використання каналу трафіку для обміну керуючими даними у системі безпровідного зв'язку, який включає: виявлення індикатора передачі керуючого повідомлення для передачі з базової станції на мобільну станцію по каналу трафіку; вибір таймера паузи каналу трафіку, базуючись на індикаторі передачі; відправку вказаного індикатора передачі на вказану базову станцію; визначення вказаного індикатора передачі вказаного керуючого повідомлення, базуючись на що найменше одному з розміру даних вказаного керуючого повідомлення та тривалості з'єднання між вказаною мобільною станцією і вказаною базовою станцією; встановлення каналу трафіку для передачі вказаного керуючого повідомлення з вказаним вибраним таймером паузи каналу трафіку. 19. Пристрій для обміну керуючими даними у системі безпровідного зв'язку, який містить: засіб для виявлення індикатора передачі керуючого повідомлення для передачі з базової станції на мобільну станцію по каналу трафіку; засіб для вибору таймера паузи каналу трафіку, базуючись на вказаному індикаторі передачі; засіб для відправки вказаного індикатора передачі на вказану базову станцію; засіб для визначення вказаного індикатора передачі вказаного керуючого повідомлення, базуючись на щонайменше одному з розміру даних вказаного керуючого повідомлення та тривалості з'єднання між мобільною станцією і вказаною базовою станцією; засіб для встановлення каналу трафіку для передачі вказаного керуючого повідомлення з вказаним вибраним таймером паузи каналу трафіку. 20. Пристрій за п. 19, який додатково містить засіб для прийому даних вказаною базовою станцією від вказаної мобільної станції по вказаному каналу трафіку для передачі вказаного керуючого повідомлення. Даний винахід в загальному випадку відноситься до галузі зв'язку, а більш конкретно до безпровідного зв'язку. Система протоколів зазвичай управляє засобами, за допомогою яких мобільна станція і базова станція можуть працювати в системі зв'язку. Такі протоколи розкриті в наборі стандартів, опублікованих та затверджених наборів стандартів. Протоколи можуть визначати набір каналів, таких як канали трафіку, для передачі призначених для користувача даних та управляючі канали, для передачі управляючих даних. Управляючі канали можуть колективно використовува тися користувачами, та зазвичай використовуються протягом короткого проміжку часу. Загалом, управляючі дані вміщають від одного біта даних до декількох байт даних. Передача управляючих даних для мобільної станції є дуже короткою. Крім того, інтервал між передачею і прийомом відповіді на управляюче повідомлення є коротким в порівнянні із звичайним обміном даними трафіку. Дані трафіку мають більший об'єм в порівнянні з управляючими даними. У результаті, канали трафіку призначені мобільним станціям підтримуються протягом деякого часу. Передача даних трафіку так само може бути переривистою. По суті, канали трафіку підтримуються весь час, доки існує імовірність передачі даних каналу трафіку. Якщо канал трафіку не використовується протягом деякого періоду спокою, канал трафіку відключається. У деяких випадках, якщо об'єм управляючих даних є дуже великим для того, щоб бути переда ним по управляючому каналу, для передачі управляючих даних в певну мобільну станцію може бути встановлений канал трафіку. Однак якщо канал трафіку встановлений для передачі управляючих даних, то канал може не відключатися протягом деякого часу, що приводить до неефективного використання ресурсів каналу трафіку. Отже, існує необхідність для дуже ефективного використання каналу трафіку для обміну управляючими даними в системі безпровідного зв'язку. Пропонуються різні способи та пристрої для системи зв'язку для ефективного використання ресурсів каналу трафіку при обміні управляючими даними. Контролер отримує індикатор передачі управляючого повідомлення для передачі з базової станції на мобільну станцію по каналу трафіку. Контролер вибирає таймер паузи каналу трафіку, на базі індикатора передачі. Елемент мережі може посилати індикатор передачі на базову станцію. Індикатор передачі управляючого повідомлення визначається, базуючись, щонайменше, на одному з розмірів даних управляючого повідомлення та тривалістю обміну даними між мобільною і базовою станціями. Контролер встановлює канал трафіку для передачі управляючого повідомлення з вибраним таймером паузи каналу тра фіку. Канал трафіку розривається після закінчення встановленого таймера паузи каналу трафіку. Особливості, задачі і переваги даного винаходу стануть більш зрозумілі з докладного опису, приведеного нижче при розгляді разом з креслен 5 84864 нями, в яких однакові посилальні позиції відповідають однаковим елементам, та в яких: на Фіг.1 показана система зв'язку, яка здатна працювати згідно з різними варіантами втілення даного винаходу; Фіг.2 являє собою блок-схему різних етапів, які можуть бути виконані базовою станцією для обміну управляючими даними, використовуючи таймер паузи каналу трафіку зі змінним значенням, згідно з різними аспектами даного винаходу; та на Фіг.3 показаний приймач-передавач системи зв'язку, виконаний з можливістю роботи згідно з різними варіантами втілення даного винаходу. У загальному випадку різні аспекти даного винаходу забезпечують ефективне використання ресурсів зв'язку в системах зв'язку шляхом використання таймера паузи каналу трафіку зі змінним значенням для обміну управляючими даними по каналу трафіку. Один або декілька ілюстративних варіантів втілення, які викладені в даному описі визначені в контексті цифрових безпровідних систем обміну даними. Хоча використання в цьому контексті є переважним, різні варіанти втілення винаходу можуть бути реалізовані в різних середовищах або конфігураціях. У загальному випадку різні системи, описані тут, можуть бути сформовані, використовуючи програмно-керовані процесори, інтегральні схеми, або дискретну логіку. Дані, інструкції, команди, інформація, сигнали, символи та елементарні сигнали, які можуть бути згадані у даній заявці, можуть бути реалізовані у виді потенціалів, струмів, електромагнітних хвиль, магнітних полів або частинок, оптичних полів або частинок, або ж їх комбінацій. Крім цього блоки, показані на відповідних блок-схемах, можуть представляти апаратні засоби або етапи способу. Більш конкретно, різні варіанти втілення винаходу можуть бути включені в систему безпровідного зв'язку, яка працює згідно зі стандартом зв'язку, описаним та розкритим в різних стандартах, опублікованих асоціацією телекомунікаційної індустрії (ТІА) та іншими організаціями стандартизації. Такі стандарти включають в себе стандарт ТІА/ЕІА-95, стандарт TIA/EIA-IS-2000, стандарт ІМТ-2000, стандарти UMTS і WCMDA, стандарт GSM, які включені в даний опис як посилання. Копія стандартів може бути отримана при запиті ТІА, відділу стандартів і те хнологій, 2500 Wilson Boulevard, Arlington, VA 22201, USA. Стандарт, який звичайно пригадується як стандарт UMTS, включений в даний опис як посилання, може бути отриманий при звертанні до 3GPP Служби підтримки, 650 Route des Lucioles-Sophia Antipolis, Valbonne-France. На Фіг.1 показана блок-схема загального вигляду системи 100 зв'язку, яка виконана з можливістю роботи згідно з кожним зі стандартів множинного доступу з кодовим розділенням каналів (CDMA) і GSM, та в той же час, яка включає в себе різні варіанти втілення винаходу. Система 100 зв'язку може бути використана для обміну даними або даними та мовним сигналом. Звичайно, система 100 зв'язку включає в себе базову станцію 101. яка забезпечує канали зв'язку між деякою кількістю мобільних станцій, таких як мобільні станції 102-104, та між мобільними станціями 102-104 6 і телефоном загальної комутованої мережі та мережею 105 передачі даних. Базова станція 101 може включати в себе деяку кількість компонентів, таких як контролер базової станції та основну приймально-передавальну систему. Для простоти, деякі компоненти не показані. Базова станція 101 може бути пов'язана з іншими базовими станціями, наприклад базовою станцією 160. Центр комутації мобільного зв'язку (не показаний) може управляти різними аспектами роботи системи зв'язку 100 та обміном даними через ретрансляційний канал 199 між мережею 105 та базовою станцією 101 і 160. Базова станція 101 пов'язана з кожною мобільною станцією, яка знаходиться в її зоні покриття через сигнал прямої лінії, який передається з даної станції 101. Сигнали прямої лінії, призначені мобільним станціям 102-104, можуть підсумовуватися для формування сигналу 106 прямої лінії. Кожна з мобільних станцій 102-104, яка приймає сигнал 106 прямої лінії, декодує сигнал 106 прямої лінії, для вилучення прийнятої інформації. Базова станція 160 також може зв'язуватися з мобільними станціями, які знаходяться в її зоні покриття через сигнал прямої лінії, що передається базовою станцією 160. Мобільні станції 102-104 зв'язуються з базовою станцією 101 і 160 через відповідні зворотні лінії. Кожна зворотна лінія підтримується за допомогою сигналу зворотної лінії, таких як сигнали зворотної лінії 107-109 для мобільних станцій 102-104, відповідно. Хоча сигнали зворотної лінії 107-109 можуть бути призначені одній базовій станції, вони можуть бути прийняті на інших базових станціях. Різні аспекти винаходу забезпечують для використання в мобільних станціях та базових станціях в системах зв'язку 100 таймера паузи каналу трафіку із змінним значенням для передачі управляючих даних та даних тра фіку через канал трафіку. Базові станції 101 і 160 можуть одночасно взаємодіяти зі спільною мобільною станцією. Наприклад, мобільна станція 102 може бути в безпосередній близькості від базових станцій 101 і 160, яка може підтримувати зв'язок з цими обома базовими станціями. У разі прямої лінії, базова станція 101 передає сигнал прямої лінії 106, та базова станція 160 передає сигнал прямої лінії 161. У разі зворотної лінії, мобільна станція 102 передає сигнал зворотної лінії 107 для прийому обома базовими станціями 101 і 160. Для передачі пакету даних на мобільну станцію 102, одна з базових станцій 101 і 160 може бути вибрана для передачі пакету даних на цю мобільну станцію. У разі зворотної лінії, обидві базові станції 101 і 160 можуть спробувати декодувати дані трафіку, прийняті з мобільної станції 102. Швидкість передачі даних і рівень потужності зворотної та прямої ліній можуть підтримуватися згідно з якістю каналу між базовою і мобільною станціями. Як показано на Фіг.1, провідна мережа 101 може включати в себе мережу, основану на Протоколі Інтернет (IP). Вузол обслуговування пакетних даних (PDSN) може знаходитися між ретрансляційним каналом 199 та мережею IP для управління і маршрутизації пакетних даних між базовою станцією та мережею IP. Контролер ба 7 84864 зової станції (не показаний) може також мати функцію управління пакетними даними (PCF), яка управляє обміном пакетних даних між PDSN та декількома базовими станціями в системі зв'язку. PDSN часто генерує управляючу інформацію для мобільних станцій в системі зв'язку 100. Така управляюча інформація може бути специфічною для даної мобільної станції. Наприклад, PDSN може посилати повідомлення лунозапиту на мобільну станцію для визначення, чи знаходиться мобільна станція в зоні покриття. Відповідь може бути повідомленням луновідповіді з мобільної станції. Повідомлення лунозапиту і луновідповіді є дуже короткими. В іншому випадку PDSN може отримувати управляючі дані з мережі IP, які необхідно передавати через канал трафіку внаслідок їх розмірів. Наприклад, мережа IP може надіслати відповідь мобільної реєстрації IP на запит мобільної станції. Повідомлення у відповідь призначене для конкретної мобільної станції, і яке може бути коротким в порівнянні з даними трафіку, які зазвичай передаються через канали трафіку. У будькому з цих випадків згідно з різними аспектами даного винаходу PDSN може генерувати індикатор передачі для базової станції для використання меншого значення таймера паузи каналу трафіку, якщо канал трафіку встановлюється для передачі та прийому такого управляючого повідомлення. Індикатор передачі може також відобразити переважну тривалість, яка може бути вибрана з декількох можливих періодів таймера паузи. Як такий, таймер паузи каналу трафіку може являти собою змінний параметр. Базова станція може вибрати короткий таймер паузи каналу трафіку, в порівнянні з таймером паузи, який використовується для обміну даними трафіку, для розриву каналу трафіку, який встановлюється діїя передачі управляючих даних, згідно з варіантом використання даного винаходу. За відсутності такого індикатора з PDSN або блоків обробки, базова станція використовує звичайний таймер паузи каналу трафіку для переривання каналу трафіку. Отже, коли передаються управляючі дані, базова станція не втримує канал трафіку довгий час. Базова станція може мати декілька дискретних таймерів паузи каналу трафіку. Базуючись на виді управляючого повідомлення, базова станція може вибрати потрібне значення таймера паузи каналу трафіку з набору попередньо визначених таймерів паузи каналу трафіку. Як альтернатива, базова станція може використовувати безперервно змінюване значення таймера паузи каналу трафіку, яке змінюється, в залежності від виду управляючих повідомлень. Вид управляючих повідомлень може бути відображений за допомогою індикатора передачі від PDSN. Вид управляючого повідомлення може бути визначений, базуючись на тривалості (тривання) обміну, який потрібен для завершення управляючих повідомлень. Наприклад, повідомлення лунозапиту та відповіді мають дуже коротку тривалість. У цьому випадку індикатор передачі забезпечує встановлення низького значення таймера паузи. В іншому прикладі, управляючі повідомлення відповіді IP реєстрація, можуть вимагати деякої затримки між 8 моментами обміну даними між базовою станцією і мобільною станцією. При цьому індикатор передачі забезпечує встановлення більш високого значення таймера паузи. Як показано на Фіг.2, блок-схема 200 зображує різні етапи, які можуть бути виконані за допомогою процесора/контролера в базовій станції, показаній на Фіг.1 для вибору таймера паузи каналу трафіку для кожного каналу трафіку встановленого з мобільною станцією в системі 100 зв'язку. На етапі 201, базова станція може виявити індикацію необхідності передачі управляючого повідомлення на мобільну станцію. Управляючі дані можуть передаватися на конкретну мобільну станцію. Індикація може бути в формі сигналізації між базовою станцією і контролером пакетних даних, з'єднаного з PDSN або в будь-якій іншій альтернативній формі. Індикатор передачі показує вид управляючого повідомлення і може бути визначений, базуючись на тривалості (триванні) та кількості даних обміну необхідних для завершення управляючих повідомлень. На етапі 202, базова станція може вибрати таймер паузи каналу трафіку у відповідь на прийом індикації. Таймер паузи може бути вибраний з набору таймерів паузи, що мають різні параметри тривалості. Наприклад, дуже короткий параметр тривалості таймера може бути вибраний для управляючих даних, які вимагають обміну з невеликою кількістю даних, та великий параметр тривалості таймера може бути використаний для управляючих повідомлень, які вимагають обміну з великою кількістю даних. У іншому аспекті, таймер паузи може бути вибраний, базуючись на очікуваній затримці часу між передачею та прийомом повідомлень (тобто повної тривалості такого обміну) між базовою і мобільною станціями. На етапі 203, базова станція може встановити канал трафіку для передачі управляючих даних на певну мобільну станцію, одночасно встановивши таймер паузи каналу трафіку на вибране значення. На етапі 204, канал трафіку переривається після закінчення вибраного таймера паузи. У більшості випадків, вибраний таймер паузи для обміну управляючими даними набагато менший, ніж таймер паузи, вибраний для обміну даних трафіку з тією ж мобільною станцією. Як такі, ресурси зв'язку призначені каналам трафіку, використовуються дуже ефективно за допомогою запобігання утриманню каналу трафіку на довгий період часу, коли канал трафіку використовується для обміну управляючими даними. Фіг.3 ілюструє загальну схему приймальнопередавальної системи 400, яка включає в себе приймач 200 та передавач 300 для підтримки каналу зв'язку з пристроєм призначення під час роботи згідно з різними аспектами винаходу. Приймач-передавач 400 може входити до складу базової станції, показаної на Фіг.1. Приймачпередавач 400 може бути використаний для обміну даними трафіку та управляючими даними. Обмін може відбуватися по каналу трафіку. Приймачпередавач 400 також може входити до складу мобільної станції. Процесор 401 може бути пов'язаний з приймачем 200 та передавачем 300 для обробки прийнятих та переданих даних і управління 9 84864 різними аспектами приймача 200 та передавача 300. Різні аспекти приймача 200 та передавача 300 можуть бути спільними, навіть якщо приймач 200 та передавач 300 показані окремо. В одному з аспектів приймач 200 та передавач 300 можуть спільно використовувати гетеродин та антенну систему 499 для RF/IF прийому і передачі. Передавач 300 приймає на вхід 405 дані для передачі. Блок 403 обробки даних, що передаються, готує дані для передачі по каналу передачі. Прийняті дані, після їх декодування, приймаються в процесорі 401 через вхід 404. Прийняті дані обробляються в блоці 402 обробки прийнятих даних в процесорі 401. Різні дії процесора 401 можуть бути інтегровані в один або множину блоків обробки. Приймач-передавач 400 може бути пов'язаний з іншими пристроями. Приймач-передавач 400 може бути складовим елементом пристрою. Пристрій може бути комп'ютером або працювати як комп'ютер. Пристрій може бути пов'язаний з мережею передачі даних, такою як Інтернет. У випадку якщо приймач-передавач 400 входить до складу базової станції, базова станція через декілька з'єднань може бути з'єднана з мережею 105. З'єднання можуть включати в себе PDSN. У передавачі 300, згідно з різними аспектами винаходу, процесор 401 встановлює таймер паузи каналу трафіку, згідно з індикатором передачі, отриманим з PDSN або будь-якого іншого обробляючого компонента, та вказує на вид передачі. Блок пам'яті в процесорі 401 може зберігати множину значень таймера паузи, які відповідають множини різних індикаторів передач, які генеруються, виходячи з виду обміну управляючими даними по каналу трафіку. Блок 403 обробки даних, що передаються, може визначати тривалість таймера паузи, базуючись на отриманому індикаторі передачі. Найменше значення таймера може бути обрано для обміну управляючими даними, які вимагають короткої тривалості та найбільше значення таймера паузи може бути вибрано для обміну, які займають тривалий час. В одному випадку може бути більше даних або довша затримка між передачею та прийомом даних між базовою і мобільною станціями. Обробка прийнятих даних звичайно включає в себе перевірку помилок в прийнятих пакетах даних. Блок 480 зберігання прийнятих даних може накопичувати дані, отримані в кожному кадрі даних для відновлення повного кадру даних. Якщо прийняті дані не відновлені, базуючись на прийнятих кадрах даних, і таймер паузи вичерпався, процесор 401, спільно з блоком 402 обробки прийнятих даних та блоком 403 обробки даних, що передаються, може перервати канал трафіку після закінчення таймера паузи. Фахівці в даній галузі техніки визнають, що різні ілюстративні логічні блоки, модулі, схеми і кроки алгоритмів, описані в зв'язку з варіантами втілення винаходу, які розкриті в даному описі, можуть бути реалізовані як електронні апаратні засоби, комп'ютерні програмні засоби або їх комбінація. Для того, щоб ясно проілюструвати вказану взаємозамінність апаратних засобів та програмних засобів, різні ілюстративні компоненти, блоки, модулі, схеми, та кроки були описані вище у 10 загальному випадку в термінах їх функціональності. Чи буде вказана функціональність реалізована за допомогою апаратних засобів або програмних засобів, залежить від конкретного додатку та конструктивних обмежень, які накладаються на всю систему. Фахівці в даній галузі техніки можуть реалізовувати вказану функціональність різними способами для кожного конкретного додатку, але така реалізація не повинна інтерпретуватися як вихід за межі об'єму даного винаходу. Різні ілюстративні логічні блоки, модулі, схеми, описані в зв'язку з варіантами втілення винаходу, які розкриті в даному описі, можуть бути реалізовані або виконані за допомогою процесора загального призначення, цифрового сигнального процесора (DSP), заказаної інтегральної схеми (ASIC), програмованого вентильного масиву (FPGA), або іншого програмованого логічного пристрою, дискретних вентилів або транзисторної логіки, дискретних апаратних компонентів, або будь-якої їх комбінації, розробленої для виконання функцій, викладених в даному описі. Процесор загального призначення може бути мікропроцесором, контролером, мікроконтролером або кінцевим автоматом. Процесор також може бути реалізований як комбінація обчислювальних пристроїв, наприклад, комбінація DSP та мікропроцесора, множини процесорів, одного або більше мікропроцесорів в поєднанні з ядром DSP, або будь-якої іншої подібної конфігурації. Кроки способу або алгоритму, викладені в зв'язку з варіантами втілення винаходу, розкритими в даному описі, можуть бути реалізовані безпосередньо у виді апаратних засобів, у виді програмних модулів, які виконуються процесором, або їх комбінації. Програмні модулі можуть знаходитися в пам'яті ОЗП, флеш-пам'яті, пам'яті ПЗП, пам'яті EPROM, пам'яті EEPROM, регістрах, жорсткому диску, знімному диску, CD-ROM, або на носії даних будь-якого іншого виду, який відомий в даній галузі техніки. Ілюстративний носій даних зв'язаний з процесором, таким чином, що вказаний процесор може зчитувати інформацію та записувати її на носій даних. Як альтернатива, носій даних може бути інтегрований в процесор. Процесор та носій даних можуть входити до складу ASIC. ASIC може входити до складу терміналу користувача. Як альтернатива, процесор та носій даних можуть входити до складу терміналу користувача у виді дискретних компонентів. Попередній опис розкритих варіантів втілення даного винаходу представлений для того, щоб дати можливість будь-якому фа хівцеві в даній галузі те хніки використовувати даний винахід. Для фа хівців в даній галузі техніки будуть очевидні різні модифікації вказаних варіантів втілення даного винаходу, та загальні принципи, визначені в даному описі можуть застосовуватися в інших варіантах втілення, не виходячи за рамки духу та об'єму даного винаходу. Таким чином, даний винахід не обмежується варіантами втілення, приведеними в даному описі, але повинний відповідати найбільш широкому об'єму, сумісному з принципами та новими відмітними особливостями, розкритими в даному описі. 11 84864 12 13 Комп’ютерна в ерстка Л.Литв иненко 84864 Підписне 14 Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601