СПОСОБ ПОКРЫТИЯ ДАЛЬНЕЙ СВЯЗИ И БАЗОВАЯ СТАНЦИЯ
METHOD OF LONG-DISTANCE COMMUNICATION COVER AND BASE STATION

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
[0001] Настоящее изобретение относится к технологиям связи и, в частности, к способу покрытия дальней связи и базовой станции.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] С развитием сетей мобильной связи предварительно формируются обширные сети для обеспечения покрытия для внутренних областей, но некоторые удаленные области, например море, острова, пустыни, пастбища и удаленные сельские области, имеют очень плохое покрытие. Для улучшения покрытия и обеспечения более обширных сетей связи в этих удаленных областях требуется устанавливать большое количество базовых станций согласно установке традиционного участка. Это, однако, требует больших вложений.
[0003] Таким образом, существует настоятельная необходимость в решении, позволяющем не только сократить установку участков, но и решить проблему плохого покрытия в удаленных областях.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0004] Варианты осуществления настоящего изобретения предусматривают способ (обеспечения) покрытия дальней связи и базовую станцию, для разрешения проблемы плохого покрытия в удаленных областях, и для улучшения покрытия в удаленных областях без значительного увеличения затрат.
[0005] Согласно первому аспекту, вариант осуществления настоящего изобретения предусматривает способ покрытия дальней связи, включающий в себя:
определение, посредством базовой станции, согласно начальному радиусу, двусторонней задержки, где начальный радиус является радиусом соты начальной зоны покрытия базовой станции;
коррекцию, посредством базовой станции, согласно двусторонней задержке, момента отправки по нисходящей линии связи и момента приема по восходящей линии связи между базовой станцией и пользовательским оборудованием (UE) дальней связи; и
осуществление связи, посредством базовой станции, с UE дальней связи, на основании скорректированного момента отправки по нисходящей линии связи и скорректированного момента приема по восходящей линии связи.
[0006] В первом возможном варианте реализации первого аспекта до осуществления связи посредством базовой станции с UE дальней связи на основании скорректированного момента отправки по нисходящей линии связи и скорректированного момента приема по восходящей линии связи способ дополнительно включает в себя:
определение, посредством базовой станции, согласно возможностям передачи базовой станции и сетевому планированию оператора, что UE является UE дальней связи.
[0007] Согласно первому аспекту или первому возможному варианту реализации первого аспекта во втором возможном варианте реализации определение, посредством базовой станции согласно начальному радиусу, двусторонней задержки включает в себя:
0
вычисление, посредством базовой станции, согласно формуле , двусторонней задержки, где  – двусторонняя задержка, R – начальный радиус, и C – скорость света.
[0008] Согласно первому аспекту и любому из первого и второго возможных вариантов реализации первого аспекта в третьем возможном варианте реализации,
если промежуток времени назад от момента отправки по нисходящей линии связи равен нулю, промежуток времени вперед от момента приема по восходящей линии связи равен двусторонней задержке; или
если промежуток времени вперед от момента приема по восходящей линии связи равен нулю, промежуток времени назад от момента отправки по нисходящей линии связи равен двусторонней задержке.
[0009] Согласно первому аспекту и любому из возможных вариантов реализации с первого по третий первого аспекта в четвертом возможном варианте реализации осуществление связи, посредством базовой станции с UE дальней связи на основании скорректированного момента отправки по нисходящей линии связи и скорректированного момента приема по восходящей линии связи включает в себя:
доставку, посредством базовой станции, значения опережения по времени (TA) на UE дальней связи;
отправку, посредством базовой станции, сигнала нисходящей линии связи на UE дальней связи в скорректированный момент отправки по нисходящей линии связи; и
прием, посредством базовой станции в скорректированный момент приема по восходящей линии связи, сигнала восходящей линии связи, который отправило UE дальней связи.
[0010] Согласно второму аспекту, вариант осуществления настоящего изобретения предусматривает базовую станцию, включающую в себя:
модуль вычисления, выполненный с возможностью определения, согласно начальному радиусу, двусторонней задержки, где начальный радиус является радиусом соты начальной зоны покрытия базовой станции;
модуль коррекции, выполненный с возможностью коррекции, согласно двусторонней задержке, момента отправки по нисходящей линии связи и момента приема по восходящей линии связи между базовой станцией и пользовательским оборудованием (UE) дальней связи; и
модуль связи, выполненный с возможностью осуществления связи с UE дальней связи на основании скорректированного момента отправки по нисходящей линии связи и скорректированного момента приема по восходящей линии связи.
[0011] В первом возможном варианте реализации второго аспекта модуль связи, в частности, выполнен с возможностью: до осуществления связи с UE дальней связи на основании скорректированного момента отправки по нисходящей линии связи и скорректированного момента приема по восходящей линии связи определять, согласно возможностям передачи базовой станции и сетевому планированию оператора, что UE является UE дальней связи.
[0012] Согласно второму аспекту или первому возможному варианту реализации второго аспекта во втором возможном варианте реализации, модуль коррекции, в частности, выполнен с возможностью:
0
вычислять, согласно формуле , двустороннюю задержку, где  – двусторонняя задержка, R – начальный радиус, и C – скорость света.
[0013] Согласно второму аспекту и любому из первого и второго возможных вариантов реализации второго аспекта в третьем возможном варианте реализации,
если промежуток времени назад от момента отправки по нисходящей линии связи равен нулю, промежуток времени вперед от момента приема по восходящей линии связи равен двусторонней задержке; или
если промежуток времени вперед от момента приема по восходящей линии связи равен нулю, промежуток времени назад от момента отправки по нисходящей линии связи равен двусторонней задержке.
[0014] Согласно второму аспекту и любому из возможных вариантов реализации с первого по третий второго аспекта в четвертом возможном варианте реализации модуль связи, в частности, выполнен с возможностью: доставлять значение опережения по времени (TA) на UE дальней связи; отправлять сигнал нисходящей линии связи на UE дальней связи в скорректированный момент отправки по нисходящей линии связи; и принимать в скорректированный момент приема по восходящей линии связи сигнал восходящей линии связи, который отправило UE дальней связи.
[0015] Согласно третьему аспекту, вариант осуществления настоящего изобретения предусматривает базовую станцию, включающую в себя: передатчик, приемник, память и процессор, который по отдельности подключен к передатчику, приемнику и памяти, где в памяти хранится группа программного кода, и процессор выполнен с возможностью вызывать программный код, хранящийся в памяти, для выполнения способа покрытия дальней связи согласно любому варианту осуществления настоящего изобретения.
[0016] Согласно способу покрытия дальней связи и базовой станции, предусмотренным в вариантах осуществления настоящего изобретения, момент отправки по нисходящей линии связи и/или момент приема по восходящей линии связи базовой станции корректируются или корректируется, для устранения задержки передачи, обусловленной дальней связью, и для осуществления покрытия дальней связи базовой станции без изменения существующего сетевого протокола.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0017] Фиг. 1 – блок-схема последовательности операций варианта осуществления способа покрытия дальней связи согласно настоящему изобретению;
[0018] фиг. 2 – упрощенная схема зоны покрытия базовой станции согласно варианту осуществления, показанному на фиг. 1;
[0019] фиг. 3 – упрощенная схема расширенной зоны покрытия базовой станции согласно варианту осуществления, показанному на фиг. 1;
[0020] фиг. 4 – временная диаграмма сигнала согласно варианту осуществления, показанному на фиг. 1;
[0021] фиг. 5 – другая временная диаграмма сигнала согласно варианту осуществления, показанному на фиг. 1;
[0022] фиг. 6 – схема структуры базовой станции согласно варианту осуществления настоящего изобретения; и
[0023] фиг. 7 – схема структуры базовой станции согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения.
ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
[0024] Для пояснения задач, технических решений и преимуществ вариантов осуществления настоящего изобретения ниже приведено наглядное и полное описание технических решений в вариантах осуществления настоящего изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи в вариантах осуществления настоящего изобретения. Очевидно, описанные варианты осуществления являются некоторыми, но не всеми вариантами осуществления настоящего изобретения. Все остальные варианты осуществления, полученные специалистами в данной области техники на основании вариантов осуществления настоящего изобретения без применения творческих способностей, подлежат включению в объем защиты настоящего изобретения.
[0025] На фиг. 1 показана блок-схема последовательности операций варианта осуществления способа покрытия дальней связи согласно настоящему изобретению. Способ применим к улучшению зоны покрытия базовой станции, исходя из того, что терминал не изменяется, и существующий сетевой протокол остается неизменным, и способ может выполняться базовой станцией в различных сетях мобильной связи, в особенности, базовой станцией, работающей в дуплексном режиме с частотным разделением (Frequency Division Duplex, сокращенно FDD) в сети проекта долгосрочного развития систем связи (Long Term Evolution, сокращенно LTE). Нижеследующие варианты осуществления описаны с использованием eNodeB в порядке примера. Как показано на фиг. 1, способ может выполняться согласно нижеследующему процессу:
[0026] S101. Базовая станция определяет согласно начальному радиусу двустороннюю задержку, где начальный радиус является радиусом соты начальной зоны покрытия базовой станции.
0
1
[0027] В частности, на фиг. 2 показана упрощенная схема зоны покрытия базовой станции согласно варианту осуществления, показанному на фиг. 1. Согласно фиг. 2, зона покрытия соты eNodeB обычно устанавливается для eNodeB, и эта зона покрытия является наилучшей географической зоной покрытия, которая определяется на основании возможностей передачи базовой станции и сетевого планирования оператора. Зона покрытия теоретически рассматривается как круглая зона в настоящем изобретении. Сетевое планирование может включать в себя такие факторы, как рабочая частота, которая устанавливается для базовой станции, и мощность передачи антенны. Для описания покрытия дальней связи в настоящем изобретении предыдущая зона покрытия eNodeB именуется начальной зоной покрытия, и, соответственно, начальный радиус является радиусом соты начальной зоны покрытия. Для осуществления покрытия дальней связи узла eNodeB, начальный радиус R eNodeB можно использовать как нижний предел зоны покрытия дальней связи, который устанавливается для базовой станции. Таким образом, внутренний радиус кольца соты 1 с кольцевой зоной устанавливается на основании начальной соты 0 с зоной покрытия eNodeB, и внутренний радиус кольца и наружный радиус R кольца образуют соту 1 с кольцевой зоной для покрытия дальней связи, таким образом увеличивая зону покрытия eNodeB. Местоположение базовой станции рассматривается как центр этих круглых зон.
[0028] С другой стороны, для сети мобильной связи, сетевой протокол задает диапазон значений опережения по времени (Timing Advance, сокращенно TA), то есть, время назад, которое обеспечивается для удовлетворения выравнивания по времени, когда сигнал синхронизации восходящей линии связи UE достигает eNodeB. Например, в сетевом протоколе LTE диапазон значений TA, который может устанавливаться посредством eNodeB FDD, подчиняется условию: , где TS=1/30720000 секунд, что эквивалентно ограничению радиуса соты базовой станции. Например, для глобальной системы мобильной связи (Global System for Mobile Communications, сокращенно GSM) максимальный радиус соты базовой станции теоретически равен 35 км; для LTE максимальный радиус соты eNodeB теоретически равен 100 км. Для UE, которые располагаются вне начальной зоны покрытия eNodeB, поскольку задержки передачи превышают диапазон, допускающий коррекцию, времени назад, кадры восходящей линии связи и нисходящей линии связи не могут оставаться синхронными на антенном порту базовой станции для этих UE.
0
0
[0029] Для осуществления покрытия дальней связи eNodeB, необходимо устранять задержку передачи при взаимодействии между UE дальней связи и eNodeB. Задержка передачи делится на два сегмента для рассмотрения в настоящем изобретении. Первым сегментом задержки передачи является задержка передачи в начальном радиусе R eNodeB, и вторым сегментом задержки передачи является задержка передачи от фактического местоположения UE дальней связи до начального радиуса R. Второй сегмент задержки передачи можно разрешить путем установления значения TA для eNodeB согласно существующему протоколу. Первый сегмент задержки передачи представляет проблему, которую необходимо решить в настоящем изобретении.
0
0
[0030] Для устранения первого сегмента задержки передачи сначала необходимо знать двустороннюю задержку, которая генерируется в начальном радиусе R, установленном eNodeB, где двусторонняя задержка является задержкой передачи от момента времени, когда сигнал отправляется UE на Rот eNodeB, до момента времени, когда сигнал поступает на eNodeB, и от момента времени, когда сигнал возвращается от eNodeB на UE, до момента времени, когда сигнал поступает на UE. Предпочтительно, для вычисления двусторонней задержки используется формула (1):
(1),
0
где  – двусторонняя задержка, R – начальный радиус, и C – скорость света. В этом случае, задержка пространственной передачи может совместно определяться как значением TA, так и двусторонней задержкой .
[0031] S102. Базовая станция корректирует, согласно двусторонней задержке, момент отправки по нисходящей линии связи и момент приема по восходящей линии связи между базовой станцией и UE дальней связи.
[0032] В частности, после определения двусторонней задержки , для осуществления того, что кадры восходящей линии связи и нисходящей линии связи UE дальней связи синхронны на антенном порту eNodeB, момент приема по восходящей линии связи и момент отправки по нисходящей линии связи eNodeB можно корректировать.
[0033] Например, для устранения двусторонней задержки , момент отправки по нисходящей линии связи eNodeB может быть установлен назад на  на основании момента отправки по нисходящей линии связи до коррекции, или момент приема по восходящей линии связи eNodeB может быть установлен вперед на  на основании момента приема по восходящей линии связи до коррекции. Альтернативно, момент отправки по нисходящей линии связи и момент приема по восходящей линии связи eNodeB можно корректировать одновременно, при условии, что сумма промежутка времени назад и промежутка времени вперед равна .
[0034] Предпочтительно, если промежуток времени назад от момента отправки по нисходящей линии связи равен нулю, промежуток времени вперед от момента приема по восходящей линии связи равен двусторонней задержке, или если промежуток времени вперед от момента приема по восходящей линии связи равен нулю, промежуток времени назад от момента отправки по нисходящей линии связи равен двусторонней задержке. Таким образом, предпочтительно использовать только коррекцию момента отправки по нисходящей линии связи или момента приема по восходящей линии связи eNodeB. Преимущество этого подхода состоит в снижении сложности настройки базовой станции.
[0035] S103. Базовая станция осуществляет связь с UE дальней связи на основании скорректированного момента отправки по нисходящей линии связи и скорректированного момента приема по восходящей линии связи.
[0036] В частности, этот этап может осуществляться согласно нижеследующему процессу:
базовая станция доставляет значение TA на UE дальней связи;
базовая станция отправляет сигнал нисходящей линии связи на UE дальней связи в скорректированный момент отправки по нисходящей линии связи; и
базовая станция принимает, в скорректированный момент приема по восходящей линии связи, сигнал восходящей линии связи, который отправило UE дальней связи.
1
[0037] В необязательном порядке до этого этапа способ может дополнительно включать в себя: определение, посредством базовой станции, согласно возможностям передачи базовой станции и сетевому планированию оператора, что UE является UE дальней связи. Согласно фиг. 2, UE дальней связи является UE, находящимся в соте 1 с кольцевой зоной, и UE, для которого eNodeB может поддерживать дальнюю связь, необходимо определять с учетом возможностей передачи eNodeB и сетевого планирования оператора, то есть, верхний предел R соты 1 с кольцевой зоной необходимо определять с учетом этих факторов. Дополнительно, с точки зрения зоны покрытия дальней связи eNodeB только в теории, расстояние R' между UE дальней связи и базовой станцией должно удовлетворять условию , где  – радиус, соответствующий максимальной зоне покрытия, теоретически определенной согласно сетевому планированию оператора, и  меньше или равен максимальному радиусу соты, указанному в протоколе, например,  в сети LTE.
1
2
1
[0038] Дополнительно, на фиг. 3 показана упрощенная схема расширенной зоны покрытия базовой станции согласно варианту осуществления, показанному на фиг. 1. Способ обеспечения покрытия дальней связи в настоящем изобретении может продолжать выполняться на основании скорректированного покрытия дальней связи базовой станции. Как показано на фиг. 3, после коррекции зоны покрытия eNodeB, зона покрытия стала сотой 1. В этом случае, может быть установлен еще один начальный радиус, и радиус равен R, то есть сота 2 с зоной покрытия формируется, и ее радиус R определяется аналогично радиусу R. Кроме того, процесс коррекции момента отправки по нисходящей линии связи и момента приема по восходящей линии связи согласуется с вышеописанным процессом, и подробности здесь повторно не описаны.
[0039] В этом варианте осуществления, момент отправки по нисходящей линии связи и/или момент приема по восходящей линии связи базовой станции корректируются или корректируется, для устранения задержки передачи, обусловленной дальней связью, и для осуществления покрытия дальней связи базовой станции без изменения существующего сетевого протокола.
[0040] Настоящее изобретение проиллюстрировано ниже с использованием различных сценариев.
[0041] Сценарий 1: Базовая станция осуществляет покрытие дальней связи путем установления вперед момента приема по восходящей линии связи.
0
DL
UL
0
DL+
UL=
[0042] На фиг. 4 показана временная диаграмма сигнала согласно варианту осуществления, показанному на фиг. 1. Как показано на фиг. 4, eNodeB может определять двустороннюю задержку  согласно начальному радиусу R, и задержка передачи между UE дальней связи и eNodeB равна сумме задержки t нисходящей линии связи и задержке t восходящей линии связи. В этом случае, задержка передачи от местоположения UE дальней связи к начальному радиусу R компенсируется значением TA, то есть tt+TA.
[0043] В этом сценарии момент приема по восходящей линии связи eNodeB устанавливается вперед на , то есть скорректированный антенный порт восходящей линии связи eNodeB на этой фигуре устанавливается вперед на  по сравнению с антенным портом восходящей линии связи eNodeB до коррекции.
[0044] Сценарий 2: Базовая станция осуществляет покрытие дальней связи путем установления назад момента отправки по нисходящей линии связи.
[0045] На фиг. 5 показана другая временная диаграмма сигнала согласно варианту осуществления, показанному на фиг. 1. Как показано на фиг. 5, момент отправки по нисходящей линии связи eNodeB устанавливается назад на , то есть, скорректированный антенный порт нисходящей линии связи eNodeB на этой фигуре устанавливается назад на  по сравнению с антенным портом нисходящей линии связи eNodeB до коррекции.
[0046] На фиг. 6 показана схема структуры базовой станции согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 6, базовая станция может включать в себя модуль 61 вычисления, модуль 62 коррекции и модуль 63 связи. Модуль 61 вычисления может быть выполнен с возможностью определения, согласно начальному радиусу, двусторонней задержки, где начальный радиус является радиусом соты начальной зоны покрытия базовой станции; модуль 62 коррекции может быть выполнен с возможностью коррекции, согласно двусторонней задержке, момента отправки по нисходящей линии связи и момента приема по восходящей линии связи между базовой станцией и пользовательским оборудованием (UE) дальней связи; и модуль 63 связи может быть выполнен с возможностью осуществления связи с UE дальней связи, на основании скорректированного момента отправки по нисходящей линии связи и скорректированного момента приема по восходящей линии связи.
[0047] В необязательном порядке, модуль 63 связи, в частности, может быть выполнен с возможностью: до осуществления связи с UE дальней связи, на основании скорректированного момента отправки по нисходящей линии связи и скорректированного момента приема по восходящей линии связи, определять, согласно возможностям передачи базовой станции и сетевому планированию оператора, что UE является UE дальней связи.
[0048] В необязательном порядке, модуль 62 коррекции в частности, может быть выполнен с возможностью: вычислять, посредством базовой станции, двустороннюю задержку согласно формуле (1).
[0049] В необязательном порядке, если промежуток времени назад от момента отправки по нисходящей линии связи равен нулю, промежуток времени вперед от момента приема по восходящей линии связи равен двусторонней задержке, или если промежуток времени вперед от момента приема по восходящей линии связи равен нулю, промежуток времени назад от момента отправки по нисходящей линии связи равен двусторонней задержке.
[0050] В необязательном порядке, модуль связи 62 в частности, может быть выполнен с возможностью: доставлять значение TA на UE дальней связи; отправлять сигнал нисходящей линии связи на UE дальней связи в скорректированный момент отправки по нисходящей линии связи; и принимать, в скорректированный момент приема по восходящей линии связи, сигнал восходящей линии связи, который отправило UE дальней связи.
[0051] Устройство этого варианта осуществления можно использовать для выполнения технического решения в любом варианте осуществления способа. За конкретной функцией устройства, обратимся к вышеописанному варианту осуществления способа. Подробности здесь повторно не описаны.
[0052] На фиг. 7 показана схема структуры базовой станции согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 7, базовая станция может включать в себя: передатчик 71, приемник 72, память 73 и процессор 74, который по отдельности подключен к передатчику 71, приемнику 72 и памяти 73, где в памяти 73 хранится группа программного кода, и процессор 74 выполнен с возможностью вызывать программный код, хранящийся в памяти 73 для выполнения технического решения в вышеприведенном варианте осуществления способа. За конкретной функцией базовой станции, обратимся к вышеописанному варианту осуществления способа. Подробности здесь повторно не описаны.
[0053] Когда вышеописанный объединенный блок реализован в форме программного функционального блока, объединенный блок может храниться на компьютерно-считываемом носителе данных. Программный функциональный блок хранится на носителе данных и включает в себя несколько инструкций, предписывающих компьютерному устройству (которым может быть персональный компьютер, сервер или сетевое устройство) или процессору (processor) осуществлять некоторые из этапов способов, описанных в вариантах осуществления настоящего изобретения. Вышеописанный носитель данных включает в себя: любой носитель, где может храниться программный код, например, флэш-носитель на основе USB, сменный жесткий диск, постоянная память (Read-Only Memory, ROM), оперативная память (Random Access Memory, RAM), магнитный диск или оптический диск.
[0054] Специалистам в данной области техники понятно, что в целях удобства и краткости описания, разделение вышеупомянутых функциональных модулей используется лишь в качестве примера для описания. В фактических применениях, вышеупомянутые функции могут выделяться разным функциональным модулям и реализоваться согласно требованию, то есть, внутренняя структура устройства делится на разные функциональные модули для реализации всех или некоторых из вышеописанных функций. Детали рабочего процесса вышеупомянутых системы, устройства и блока, можно найти в соответствующем процессе согласно вышеупомянутым вариантам осуществления способа, и подробности не описаны здесь повторно.
[0055] Наконец, следует отметить, что вышеупомянутые варианты осуществления предназначены лишь для описания технических решений настоящего изобретения, а не ограничения настоящего изобретения. Хотя настоящее изобретение подробно описано согласно вышеупомянутым вариантам осуществления, специалистам в данной области техники понятно, что они все же могут внести модификации в технические решения, описанные согласно вышеупомянутым вариантам осуществления или предложить эквивалентные замены некоторых их технических особенностей, при условии, что такие модификации или замены, не приводят к отходу соответствующих технических решений от сущности и объема технических решений вариантов осуществления настоящего изобретения.