ПОВТОРНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОПОРНЫХ СИГНАЛОВ МОБИЛЬНОСТИ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ КОНТРОЛЯ РАДИОКАНАЛОВ В СИСТЕМЕ НА ОСНОВЕ ЛУЧА
RE-USE OF REFERENCE MOBILITY SIGNALS FOR MONITORING RADIO CHANNELS IN BEAM-BASED SYSTEM

Область техники, к которой относится изобретение
Представленное раскрытие, в целом, относится к системам беспроводной связи и, более конкретно, относится к контролю радиоканалов (radio link monitoring, RLM) в таких системах.
Уровень техники
Контроль радиоканалов (Radio Link Monitoring RLM) в LTE
Беспроводная система долгосрочной эволюции (Long-Term Evolution, LTE), разработанная группой по Проекту партнерства 3-го поколения (3GPP), является широко развернутой системой беспроводной связи четвертого поколения. В системе LTE и предшествующих ей системах, назначение функции RLM в беспроводном устройстве, упомянутом в документации 3GPP как "оборудование пользователя" или "UE", заключается в контроле качества нисходящего радиоканала обслуживаемой ячейки в режиме RRC_CONNECTED. Этот контроль основан на опорных сигналах конкретной ячейки (Cell-Specific Reference Signal, CRS), которые всегда связываются с заданной ячейкой LTE и получают из идентификатора физической ячейки (Physical Cell Identifier, PCI). RLM, в свою очередь, позволяет UE, когда оно находится в режиме RRC_CONNECTED, определять, находится ли оно в режиме синхронизации или в режиме отсутствия синхронизации по отношению к его обслуживаемой ячейке, как описано в стандарте 3GPP TS 36.213, v14.0.0.
Выполняемая UE для целей RLM оценка качества нисходящего радиоканала, основанная на результатах его измерений CRS, сравнивается с порогами при наличии синхронизации и при отсутствии синхронизации, Qout и Qin, соответственно. Эти пороги стандартизируются с точки зрения частоты появления ошибочных блоков (Block Error Rate, BLER) при передаче по гипотетическому физическому нисходящему каналу управления (Physical Downlink Control Channel, PDCCH) от обслуживаемой ячейки. Конкретно, Qout соответствует 10%-ой BLER, тогда как Qin соответствует 2%-ой BLER. Одни и те же пороговые уровни могут применяться независимо от того, используется ли прерывистый прием (Discontinuous Reception, DRX) или нет.
Отображение между основанным на CRS качестве нисходящего канала и гипотетической PDCCH BLER соответствует реализации UE. Однако, характеристики проверяются тестами на согласованность, определяемыми для различных сред, как описано в документе 3GPP TS 36.521-1, v14.0.0. Кроме того, качество нисходящего канала вычисляется, основываясь на мощности приема опорного сигнала (Reference Signal Receive Power, RSRP) для CRS во всей полосе, как показано на фиг. 1, поскольку PDCCH передается во всей полосе.
Когда DRX не конфигурирован, возникает отсутствие синхронизации, при котором качество нисходящего радиоканала, оцененное за последний период длительностью 200 миллисекунд, становится хуже порога Qout. Аналогично, при отсутствии DRX наличие синхронизации возникает, когда качество нисходящего радиоканала, оцененное за последний период длительностью 100 миллисекунд, становится лучше порога Qin. После обнаружения отсутствия синхронизации UE инициирует оценку наличия синхронизации. О возникновении отсутствий синхронизации и наличия синхронизации сообщается изнутри посредством физического уровня UE его более высоким уровням, которые, в свою очередь, могут применить фильтрацию на уровне 3 (то есть, на более высоком уровне) для оценки отказа радиоканала (Radio Link Failure, RLF). Процедура RLM более высокого уровня показана на фиг. 2.
При использовании DRX периоды оценки наличия и отсутствия синхронизации увеличиваются, чтобы позволить достаточную экономию электропитания UE, и зависят от конфигурированной длительности цикла DRX. UE запускает оценку наличия синхронизации всякий раз, когда происходит выход из синхронизма. Поэтому один и тот же самый период (TEvaluate_Qout_DRX) используется для оценки наличия и отсутствия синхронизации. Однако, после запуска таймера RLF (T310) и пока не истечет его время, период наличия синхронизации сокращается до 100 миллисекунд, что является тем же самым, что и при отсутствии DRX. Если таймер T310 останавливается благодаря N311 последовательных индикаций наличия синхронизации, UE выполняет оценку наличия синхронизации, соответствующую периоду, основанному на DRX (TEvaluate_Qout_DRX).
Вся методология, используемая для RLM в технологии LTE (то есть, измерение CRS для "оценки" качества PDCCH), основывается на предположении, что UE соединено с ячейкой LTE, одиночным объектом связанности, передающим как PDCCH, так и CRS.
Развитие технологии 5G
При изучении позиции для новой технологии радиодоступа 5G, названной (New Radio (NR), компании пришли к начальным соглашениям по следующим принципам разработки: ультраминимальный проект для NR и массовое использование формирования диаграммы направленности.
Компании выразили точку зрения, что при проектировании RLM должно учитываться формирование диаграммы направленности, что не используется в технологии LTE. Кроме того, была выражена озабоченность в отношении того, как UE сможет измерять качество ячейки.
Ниже приводятся некоторые из принципов NR, которые могут способствовать потребности в новых решениях для RLM, по сравнению с существующим решением в LTE. Также описаны некоторые аспекты основанного на диаграмме направленности решения по мобильности для NR, использующей сигнализацию RRC по всем точкам приема передачи (transmission receiving point, TRP), которые не синхронизированы и/или не используют совместно одну и ту же основную полосу и/или соединяются через неидеальный транспортный канал.
Ультраминимальный проект в 5G NR
Ожидается, что NR должна быть ультраминимальной системой, что подразумевает минимизацию постоянно включенных передач, направленную на создание энергосберегающей системы, соответствующей требованиям завтрашнего дня. Прежние соглашения по 3GPP показывают, что этот принцип был одобрен и существует взаимопонимание, что NR должен быть минимальной системой. На конференции RAN1#84bis, RAN1 в отношении ультраминимального проекта было согласовано, что технология NR должна стремиться к максимизации объема временных и частотных ресурсов, которые могут гибко использоваться или оставляться свободными, не создавая в будущем проблем обратной совместимости. Свободные ресурсы могут использоваться для будущего применения. NR должна также стремиться к минимизации постоянно действующих передач и ограничению сигналов и каналов для функциональных возможностей физического уровня (сигналы, каналы, сигнализация) в пределах конфигурируемых/распределяемых частотно-временных ресурсов.
Формирование диаграммы направленности в технологии 5G NR
Существует общее понимание, что NR будет рассматривать частотные диапазоны до 100 ГГц. По сравнению с существующими полосами частот, выделенными для LTE, некоторые из новых полос будут иметь намного более проблемные свойства распространения, такие как более низкая дифракция и более высокие потери на проникновение снаружи и внутри помещения. Следовательно, сигналы будут иметь меньшую способность распространяться вокруг углов и проникать через стены. Кроме того, в полосах высоких частот затухание в атмосфере/при дожде и более высокие потери в теле людей делают покрытие сигналами NR еще более неоднородным. К счастью, работа на более высоких частотах позволяет использовать малогабаритные антенные элементы, позволяющие иметь антенные решетки со множеством антенных элементов. Такие антенные решетки облегчают формирование диаграммы направленности, где многочисленные антенные элементы используются для формирования узких лучей, компенсируя, таким образом, проблемные свойства распространения. По этим причинам общепринято, что для обеспечения покрытия NR будет опираться на формирование диаграммы направленности, что означает, что NR часто упоминается система на основе диаграммы направленности луча.
Также известно, что в NR могут поддерживаться различные архитектуры антенны: аналоговая, гибридная и цифровая. Это подразумевает некоторые ограничения с точки зрения того, сколько направлений могут быть покрыты одновременно, особенно в случае аналогового/гибридного формирования диаграммы направленности. Чтобы обнаружить хорошее направление распространения луча в заданной точке передачи (transmission point, TRP)/узле доступа/антенной решетке, обычно используется процедура сканирования луча. Типичным примером процедуры сканирования луча является случай, когда узел наводит луч, содержащий сигнал синхронизации и/или сигнал идентификации луча в каждом из нескольких возможных направлений, по одному или нескольким направлениям за один раз. Это показано на фиг. 3, где каждый из показанных лепестков диаграммы направленности представляет луч и где лучи могут передаваться последовательно способом сканирования или одновременно или в некоторой комбинации. Если в каждом луче одни и те же свойства покрытия применяются как к сигналу синхронизации, так и к сигналу идентификации луча, UE может не только синхронизироваться с TRP, но также получить выигрыш за счет лучшего знания луча в заданном месте.
Как описано выше, в LTE общие сигналы и каналы передаются всенаправленным способом, то есть, без формирования диаграммы направленности. При NR, где на базовой станции доступны множество антенн и различные способы, которыми они могут быть объединены, чтобы сформировать диаграмму направленности для сигналов и каналов, то предположение, которое было сделано в LTE, возможно, больше недействительно. Главное следствие этого принципа проектирования формирования диаграммы направленности в NR состоит в том, что в то время, как в LTE было совершенно ясно, что качество CRS могло использоваться для оценки качества PDCCH, в NR это становится неясным из-за различных способов, которыми может формироваться луч для каналов и опорных сигналов. Другими словами, в качестве общего принципа не может быть принято, что любой конкретный опорный сигнал будет передан тем же самым способом, которым передается PDCCH. Эта неоднозначность с точки зрения UE является следствием того факта, что опорные сигналы и каналы могут передаваться по сети с помощью схем формирования луча различного рода, которые обычно определяются на основе требований к сетям в реальном времени. Эти требования могут содержать, например, различные уровни допуска для непроизводительного использования радиосвязи из-за зависимости между опорными сигналами и каналами управления или различные требования к покрытию для опорных сигналов в зависимости от каналов управления.
Несмотря на эти проблемы, исходящие из принципов проектирования NR, UE по технологии NR в подключенном режиме продолжает нуждаться в выполнении RLM, чтобы убедиться, достаточно ли все еще хорошо качество его ячейки, так чтобы сеть могла связываться с UE. В противном случае, должны быть уведомлены более высокие уровни и инициироваться автономные действия UE.
Опорный сигнал мобильности в NR: соглашения 3GPP
При обсуждениях в 3GPP были согласованы некоторые аспекты для опорных сигналов мобильности (MRS), которые используются UE в NR для измерений, связанных с мобильностью (например, передачей управления, handover или HO). Для основанной на нисходящем канале мобильности в режиме RRC_CONNECTED (RRC), содержащем управление радиоресурсом, и диаграммы направленности UE измеряет по меньшей мере одну или более индивидуальных диаграмм направленности, а gNB (в терминологии 3GPP для базовой станции NR) должна иметь механизмы, чтобы рассматривать эти диаграммы направленности для выполнения HO. Это необходимо, по меньшей мере, для инициирования передач управления между gNB и избежания произвольных переключений направлений передачи HO/отказов HO. Следует определить, будут ли UE сообщать об индивидуальном и/или объединенном качестве многочисленных диаграмм направленности. UE должен также быть способно делать различие между диаграммами направленности от его обслуживаемой ячейки и от необслуживаемых ячеек для измерений управления радиоресурсом (Radio Resource Management, RRM) при активной мобильности. UE должно быть способно определить, является ли диаграмма направленности исходящей от его обслуживаемой ячейки. Должно быть также определено, может ли обслуживаемая/необслуживаемая ячейка называться "обслуживаемым/необслуживаемым набором диаграмм направленности", информируется ли UE через выделенную сигнализацию или обнаруживается ли неявно UE, основываясь на некоторых широковещательных сигналах, как подключенная ячейка связана с ячейкой в неактивном состоянии, и как определить качество ячейки, основываясь на результатах измерений индивидуальных диаграмм направленности.
Рассматриваются многочисленные решения для конкретного проекта MRS, но в любом из них UE выполняет измерения RRM внутри своей обслуживаемой ячейки через набор MRS. UE осведомлено о конкретном MRS, который принадлежит к его обслуживаемой ячейке, так чтобы все другие опорные сигналы, которые могут обнаруживаться UE, рассматривались как соседи.
Стратегия передачи опорных сигналов, подобных MRS, может использовать свободу по времени и/или по частоте и/или размерность кода/последовательности. Передавая опорные сигналы для различных диаграмм направленности в ортогональных ресурсах, сеть может получать различные отчеты о результатах измерений, соответствующие этим сигналам, от UE, соответствующего ортогональным опорным сигналам.
Раскрытие сущности изобретения
Как описано выше, RLM в LTE основан на опорных сигналах CRS, где широкополосный сигнал передается во всех субкадрах. Главное следствие принципа минимального проекта в отношении проекта RLM в NR заключается в том, что существует желание избежать проектирования широкополосных сигналов, передаваемых во всех субкадрах. Поэтому минимальный проект будет запрещать использование в NR такого же решения, как решение LTE для RLM.
Ниже подробно описаны технологии, с помощью которых беспроводное устройство (например, UE) может измерять качество своей обслуживаемой ячейки, когда ячейка передает сигналы способом с формированием диаграммы направленности луча в минимальном проекте, то есть, без включенной всегда передачи опорных сигналов во всей полосе и по всем субкадрам.
Варианты осуществления существующих технологий содержат способы, действующие в UE и в сетевом узле радиодоступа, где UE выполняет RLM в системе с формированием диаграммы направленности, выполняя измерения RRM, основанные на тех же самых периодических опорных сигналах, выполненных с возможностью поддержки мобильности в подключенном режиме (MRS). На сетевой стороне узел радиодоступа передает информацию нисходящего канала управления (например, в PDCCH) таким же способом, которым он передает эти опорные сигналы, которые в некоторых вариантах осуществления повторно используются для целей RLM.
В контексте представленного раскрытия, "выполнение RLM" означает проведение измерений RRM и сравнение значения данной метрики, например, отношения "сигнал-помеха плюс шум" (signal-to-interference-plus-noise ratio, SINR), с порогом, представляющим качество нисходящего канала управления при предположении, что канал управления мог бы быть передан таким же способом, то есть, с подобными свойствами формирования диаграммы направленности и/или с подобными или репрезентативными частотными ресурсами.
Преимущества вариантов осуществления могут содержать сеть, способную гарантировать, что UE могут проводить точные измерения RLM на большом диапазоне частотно-временных ресурсов, не вводя в сеть специального и статического/всегда включенного периодического опорного сигнала (reference signal, RS). Преимущества могут также содержать возможность поддержания непроизводительных потерь на сигнализацию на низком уровне, не ставя под угрозу точность измерений RLM, особенно во время отсутствия передачи данных.
Для улучшенного покрытия канал управления может передаваться на узком луче конкретного UE на высоких несущих частотах. Раскрытые технологии могут использоваться для гарантии, что функция RLM для такого проекта канала управления может надежно поддерживаться, не прибегая к более широкому лучу.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, способ, осуществляемый в UE, содержит прием в нисходящем сигнале, имеющем последовательность субкадров, опорного сигнала со сформированной диаграммой направленности луча в каждом из множества субкадров, где опорные сигналы со сформированной диаграммой направленности луча, принимаются в количестве субкадров, меньшем, чем количество всех субкадров, содержащихся в нисходящем сигнале. Способ также содержит выполнение измерений управления мобильностью, используя по меньшей мере первый субнабор принятых опорных сигналов, сформированных диаграммой направленности луча, и выполнение RLM, используя, по меньшей мере, некоторые из тех же самых опорных сигналов со сформированной диаграммой направленности, используемых для измерений управления мобильностью, то есть, используя по меньшей мере часть первого субнабора принятых опорных сигналов со сформированной диаграммой направленности луча. В некоторых вариантах осуществления нисходящий сигнал может содержать один или более каналов управления со сформированной диаграммой направленности луча тем же самым способом, что и опорные сигналы со сформированной диаграммой направленности луча.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, способ, используемый в узле доступа системы беспроводной связи, содержит передачу в первом нисходящем сигнале, имеющем последовательность субкадров, опорного сигнала со сформированной диаграммой направленности в каждом из множества субкадров, где опорные сигналы со сформированной диаграммой направленности, передаются в количестве, меньшем, чем количество всех субкадров нисходящего сигнала. Способ также содержит конфигурирование UE для выполнения измерений управления мобильностью, используя по меньшей мере первый субнабор опорных сигналов со сформированной диаграммой направленности луча, и для выполнения контроля радиоканала RLM используя по меньшей мере часть первого субнабора опорных сигналов со сформированной диаграммой направленности, используемых для измерений управления мобильностью. Конфигурирование может выполняться, например, перед передачей. В некоторых вариантах осуществления передача содержит передачу первого канала управления, используя те же самые параметры формирования диаграммы направленности, которые используются для передачи опорных сигналов со сформированной диаграммой направленности луча.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, UE, выполненное с возможностью работы в сети беспроводной связи, содержит схему приемопередатчика и схему обработки, оперативно связанную со схемой приемопередатчика. Схема обработки выполнена с возможностью приема в нисходящем сигнале, имеющем последовательность субкадров, опорного сигнала со сформированной диаграммой направленности в каждом из множества субкадров, причем опорные сигналы, сформированные диаграммой направленности, принимаются в количестве, меньшем, чем количество всех субкадров нисходящего сигнала. Схема обработки также выполнена с возможностью проведения измерений управления мобильностью, используя по меньшей мере первый субнабор принятых опорных сигналов со сформированной диаграммой направленности, и выполнения RLM, используя по меньшей мере часть первого субнабора опорных сигналов со сформированной диаграммой направленности используемых для измерений управления мобильностью.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, узел доступа системы беспроводной связи содержит схему приемопередатчика и схему обработки, оперативно связанную со схемой приемопередатчика. Схема обработки выполнена с возможностью передачи в первом нисходящем сигнале, имеющем последовательность субкадров, опорного сигнала со сформированной диаграммой направленности в каждом из множества субкадров, где опорные сигналы со сформированной диаграммой направленности, передаются в количестве, меньшем, чем количество всех субкадров нисходящего сигнала. Схема обработки выполнена с возможностью конфигурации UE для проведения измерений управления мобильностью, используя по меньшей мере первый субнабор опорных сигналов со сформированной диаграммой направленности, и выполнения контроля радиоканала, RLM, используя по меньшей мере часть первого субнабора опорных сигналов со сформированной диаграммой направленности, используемых для измерений управления мобильностью. В некоторых вариантах осуществления схема обработки дополнительно выполнена с возможностью передачи первого канала управления, используя те же самые параметры формирования диаграммы направленности, которые используются для передачи опорных сигналов со сформированной диаграммой направленности.
Дополнительные аспекты представленного изобретения адресованы устройству, компьютерным программным продуктам или считываемому компьютером носителю для хранения данных, соответствующим способам, обобщенным выше, и функциональным реализациям обобщенных выше устройств и UE.
Конечно, представленное изобретение не ограничивается описанными выше функциями и преимуществами. Специалисты в данной области техники после прочтения приведенного ниже подробного описания и рассмотрения сопроводительных чертежей смогут обнаружить дополнительные признаки и преимущества.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 – представление, как PDCCH может планироваться в любом месте во всей полосе передачи нисходящего канала.
Фиг. 2 – процедуры более высокого уровня RLM в LTE.
Фиг. 3 – процедура сканирования луча.
Фиг. 4 - формирование единого MRS.
Фиг. 5 - проект MRS во временной и частотной областях.
Фиг. 6 – принципы передачи опорного сигнала, облегчающей описанные здесь процедуры RLM, соответствующие некоторым вариантам осуществления.
Фиг. 7 - блок-схема сетевого узла, соответствующая некоторым вариантам осуществления.
Фиг. 8 – способ, выполняемый сетевым узлом, соответствующий некоторым вариантам осуществления.
Фиг. 9 - блок-схема UE, соответствующая некоторым вариантам осуществления.
Фиг. 10 – способ, выполняемый UE, соответствующий некоторым вариантам осуществления.
Фиг. 11 – диаграмма, поясняющая, как RS, используемые для мобильности, могут передаваться на шести соседних PRB в каждом пятом субкадре, соответствующая некоторым вариантам осуществления.
Фиг. 12 – диаграмма, показывающая, что конфигурация назначений шести различных блоков физических ресурсов (physical resource block, PRB) для обслуживаемого набора MRS может отличаться для различных узлов доступа и согласовываться с различными идентификаторами ID узлов доступа, соответствующая некоторым вариантам осуществления.
Фиг. 13 - блок-схема функциональной реализации сетевого узла, соответствующая некоторыми вариантами осуществления.
Фиг. 14 - блок-схема функциональной реализации UE, соответствующая некоторым вариантам осуществления.
Осуществление изобретения
Концепции, соответствующие примерным вариантам осуществления изобретения, ниже будут объяснены более подробно и со ссылкой на сопроводительные чертежи. Показанные варианты осуществления относятся к контролю радиоканала в сети беспроводной связи, выполняемому беспроводными устройствами, в дальнейшем также называемыми UE, и узлами доступа. Сеть беспроводной связи может быть, например, основана на технологии радиодоступа (radio access technology, RAT) 5G, такой как эволюция RAT по технологии LTE или New Radio (NR) по технологии 3GPP. Однако, следует понимать, что описанные концепции могут также применяться и к другим RAT.
К некоторым вариантам осуществления раскрытых здесь технологий относится то, как сеть гарантирует корреляцию качества MRS обслуживаемой ячейки и качества нисходящего канала(-ов) управления. Это делается на сетевой стороне посредством корреляции информации нисходящего канала управления со сформированной диаграммой направленности луча, с той же самой конфигурацией со сформированной диаграммой направленности луча (например, направление, ширина луча, распределение электропитания, та же самая антенная решетка и т.д.), которая использовалась для передачи MRS, конфигурированных для этого UE. Заметим, что термины “MRS” и "опорный сигнал мобильности", как они используются здесь, применяют в отношении опорных сигналов, конфигурированных и/или используемых для поддержки мобильности в подключенном режиме, то есть, для измерения посредством UE, чтобы определить, когда происходит передача управления другим лучам и/или ячейкам. Следует понимать, что некоторые или все эти опорные сигналы могут также использоваться для других целей и эти опорные сигналы могут быть известны под другими названиями.
Для MRS, передаваемых в одном или нескольких лучах, различные варианты осуществления могут различными способами определять информацию, переносимую сигналом, например, с точки зрения идентификаторов. В некоторых вариантах осуществления, например, различные RS передаются в каждом луче, и каждый луч несет свой собственный идентификатор луча (beam identifier, BID). В этом случае опорные сигналы могут называться RS конкретного луча (beam-specific RS, BRS) и UE может выполнять RLM на основе каждого луча, то есть, измеряя RSRP для индивидуального луча, что эквивалентно качеству передачи нисходящего канала управления в этом конкретном луче. В других вариантах осуществления те же самые RS могут передаваться в каждом из лучей, когда каждый луч несет тот же самый идентификатор. Этот идентификатор может быть либо BID, групповым идентификатором, который может быть идентификатором ячейки Cell ID (CID), либо обоими идентификаторами, ID луча + ID ячейки. В этих вариантах осуществления UE может различать лучи во временной области и/или просто выполнять некоторое усреднение по лучам, несущим один и тот же идентификатор.
На фиг. 6 показаны принципы передачи опорного сигнала, облегчающие описанные здесь процедуры RLM. Как видно на левой стороне фиг. 6, каждый луч несет RS, которые конфигурируются в беспроводном устройстве (например, UE) для целей мобильности. Эти опорные сигналы здесь упоминаются как опорные сигналы мобильности или MRS, хотя они не обязательно могут иметь такое название. То, что обозначается как "конфигурируется в UE", означает, что UE в режиме RRC_CONNECTED снабжается информацией об условиях измерений и создания отчетов в отношении обслуживаемой ячейки/сигналов луча и/или необслуживаемой ячейки/сигналов луча. Эти RS в различных вариантах осуществления могут нести BID, ID луча плюс групповой ID (который может пониматься, например, как идентификатор ID ячейки) или просто групповой ID. Как видно на правой стороне фиг. 6, нисходящий канал управления, например, PDCCH, передается, используя те же свойства формирования диаграммы направленности, что и RS, которые используются для целей мобильности. Это следует понимать как передача нисходящего канала управления в "том же самом луче", что и RS, даже если они передаются в разное время. Заметим, что нисходящий канал управления может нести (или быть связан с) различные RS для оценки канала и для целей декодирования канала. Они могут, но не обязательно, быть полностью отделены от RS, используемых для мобильности, и в различных вариантах осуществления могут служить для конкретной ячейки, конкретного UE и/или для конкретного луча.
Учитывая подход, показанный на фиг. 6, следует понимать, что RLM может выполняться на MRS, то есть, RS-1 - RS-N, так как, поскольку нисходящий канал управления имеет диаграмму направленности, сформированную таким же образом, как MRS, измеренное качество MRS будет напрямую соответствовать качеству нисходящего канала управления. Таким образом, пороги обнаружения при наличии синхронизации и при отсутствии синхронизации могут быть использованы таким же способом, как в LTE.
Другой подход некоторых вариантов осуществления раскрытых здесь технологий состоит в том, что сеть передает эти MRS, которые повторно используются для RLM в частотных ресурсах, которые коррелируются с частотными ресурсами, используемыми для передачи нисходящего канала (DL) управления, так что качество RS в обоих случаях коррелируется в области направленности (которая может упоминаться как область луча), и в частотной области, несмотря на дальнейшее усреднение во времени, которое может иметь место. "Коррелироваться в частотной области" здесь означает, что частотные ресурсы для RS перекрываются или очень тесно располагаются с ресурсами, используемыми для нисходящего канала внутри общей возможной полосы пропускания. "Повторно используется" означает, что некоторые опорные сигналы используются для измерений мобильности, то есть, в качестве MRS, а также для контроля радиоканала (radio link monitoring, RLM).
На фиг. 7 показана схема сетевого узла 30, который может быть реализован с возможностью выполнения одной или более раскрытых технологий. Сетевой узел 30 может быть сетевым узлом любого типа, который может содержать сетевой узел доступа, такой как базовая станция, базовая радиостанция, базовая приемопередающая станция, развернутый узел B (eNodeB), узел B или релейный узел. В описанных ниже вариантах осуществления, не создающих ограничений, сетевой узел 30 будет описываться как выполненный с возможностью действия в качестве сетевого узла доступа сотовой связи в сети NR.
Специалистам в данной области техники должно быть совершенно понятно, как каждый тип узла может быть приспособлен для выполнения одного или более описанных здесь способов и процессов сигнализации, например, посредством модификации и/или добавления соответствующих программных команд для их выполнения схемами 32 обработки.
Сетевой узел 30 облегчает связь между беспроводными терминалами, другими сетевыми узлами доступа и/или базовой сетью. Сетевой узел 30 может содержать схему 38 интерфейса связи, содержащую схему для связи с другими узлами в базовой сети, радиоузлами и/или другими типами узлов в сети для целей предоставления данных и/или для служб сотовой связи. Сетевой узел 30 осуществляет связь с UE, используя антенны 34 и схему 36 приемопередатчика. Схема 36 приемопередатчика может содержать схемы передатчика, схемы приемника и сопутствующие схемы управления, которые все вместе выполнены с возможностью передачи и приема сигналов в соответствии с технологией радиодоступа для целей предоставления услуг сотовой связи.
Сетевой узел 30 также содержит одну или более схем 32 обработки, которые оперативно связываются со схемой 36 приемопередатчика и, в некоторых случаях, со схемой 38 интерфейса связи. Для простоты обсуждения одна или более схем 32 обработки упоминаются здесь далее как "схема 32 обработки" или "электрическая схема 32 обработки". Схема 32 обработки содержит один или более цифровых процессоров 42, например, один или более микропроцессоров, микроконтроллеры, цифровые сигнальные процессоры (Digital Signal Processor, DSP), программируемые логические интегральные схемы (Field Programmable Gate Array, FPGA), комплексные программируемые логические устройства (Complex Programmable Logic Device, CPLD), специализированные интегральные схемы (Application Specific Integrated Circuit, ASIC) или любое их сочетание. В более общем виде, схема 32 обработки может содержать непрограммируемую схему или программируемую схему, которая специально конфигурируется посредством выполнения программных команд, реализующих заложенные в них функциональные возможности, или может содержать некое соединение непрограммируемых и программируемых схем. Процессор 42 может быть многоядерным, то есть, использующим два или более процессорных ядер для повышенной производительности, пониженного потребления энергии и более эффективной одновременной обработки многочисленных задач.
Схема 32 обработки также содержит память 44. Память 44 в некоторых вариантах осуществления хранит одну или более компьютерных программ 46 и, дополнительно, данные 48 конфигурации. Память 44 обеспечивает непереносное запоминающее устройство для компьютерной программы 46 и может содержать один или более типов считываемых компьютером носителей, таких как дисковое запоминающее устройство, твердотельное запоминающее устройство или любое их сочетание. Посредством примера, не создающего ограничений, память 44 содержит любую одну или более памятей типа SRAM, DRAM, EEPROM и флэш-память, которые могут находиться в схеме 32 обработки и/или быть отдельными от схемы 32 обработки. В целом, память 44 содержит один или более типов считываемых компьютером носителей, обеспечивающих непереносное запоминающее устройство для компьютерной программы 46 и любых данных 48 конфигурации, используемых сетевым узлом 30 доступа. Схема 32 обработки может быть конфигурирована, например, с помощью соответствующего программного кода, хранящегося в памяти 44, чтобы выполнить один или более способов и/или процессов сигнализации, подробно описанных здесь далее.
Сетевой узел 30 в соответствии с некоторыми вариантами осуществления выполнен с возможностью действия в качестве узла доступа системы беспроводной связи, который предоставляет UE возможность измерять качество его обслуживаемой ячейки, когда ячейка передает сигналы способом с формированием диаграммы направленности луча. Схема 32 обработки выполняется с возможностью передачи в первом нисходящем сигнале, содержащем последовательность субкадров, опорного сигнала со сформированной диаграммой направленности в каждом из множества субкадров, где опорные сигналы со сформированной диаграммой направленности передаются в количестве, меньшем, чем количество всех субкадров нисходящего сигнала. Схема 32 обработки выполнена с возможностью конфигурации UE для выполнения измерений управления мобильностью, используя по меньшей мере первый субнабор опорных сигналов со сформированной диаграммой направленности, и для выполнения контроля радиоканала, RLM, используя по меньшей мере часть первого субнабора опорных сигналов со сформированной диаграммой направленности, используемых для измерений управления мобильностью. Таким образом, эти опорные сигналы со сформированной диаграммой направленности могут упоминаться как MRS. Схема 32 обработки в некоторых вариантах осуществления может быть выполнена с возможностью передачи первого канала управления, используя те же самые параметры формирования диаграммы направленности, которые используются для передачи опорных сигналов со сформированной диаграммой направленности.
Независимо от физической реализации, схема 32 обработки выполнена с возможностью осуществления в соответствии с некоторыми вариантами осуществления способа 800 в узле доступа системы беспроводной связи, как показано на фиг. 8. Способ 800 содержит передачу в первом нисходящем сигнале, содержащем последовательность субкадров, опорного сигнала со сформированной диаграммой направленности в каждом из множества субкадров, причем опорные сигналы со сформированной диаграммой направленности передаются в количестве субкадров, меньшем, чем количество всех субкадров нисходящего сигнала (этап 804). Способ также содержит конфигурирование UE для выполнения измерений управления мобильностью, используя по меньшей мере первый субнабор опорных сигналов со сформированной диаграммой направленности, и для выполнения контроля радиоканала, RLM, используя по меньшей мере часть первого субнабора опорных сигналов со сформированной диаграммой направленности, используемых для измерений управления мобильностью (этап 802). В некоторых вариантах осуществления передача содержит передачу первого канала управления, используя те же самые параметры формирования диаграммы направленности луча, которые используются для передачи опорных сигналов со сформированной диаграммой направленности.
Способ 800 может содержать передачу одного или более дополнительных опорных сигналов для использования UE при оценке канала для первого канала управления и/или для передачи первого канала управления в частотных ресурсах, по меньшей мере, частично перекрывающихся с частотными ресурсами, несущими опорные сигналы со сформированной диаграммой направленности. Опорные сигналы со сформированной диаграммой направленности, могут содержать опорный сигнал конкретного луча для первого луча. Опорный сигнал конкретного луча может нести идентификатор луча и способ 800 может содержать декодирование идентификатора луча из опорного сигнала конкретного луча.
Другой подход некоторых вариантов осуществления состоит в том, что опорные сигналы со сформированной диаграммой направленности передаются периодически и редко по времени, то есть, не во всех субкадрах. Однако, периодичность, требующаяся для RLM, может отличаться от периодичности, требующейся для измерений RRM, чтобы инициировать отчеты об измерениях. Поэтому, в некоторых вариантах осуществления UE может выбирать только некоторые конкретные выборки из переданных RS для RLM, где эти выборки/субкадры, возможно, конфигурируются сетью.
В некоторых случаях, например, когда UE конфигурируется с периодичностью опорных сигналов со сформированной диаграммой направленности и основываясь на заданной периодичности RLM в стандартах, оно выполняет измерения RRM для RLM. В других случаях UE информируется об обеих периодичностях, то есть, о периодичности, когда передаются сигналы, и о периодичности, которая должна использоваться для согласования RLM с его циклом DRX.
Поэтому, в некоторых вариантах осуществления способ 800 содержит передачу к UE одного или более параметров конфигурации, определяющих периодичность опорных сигналов со сформированной диаграммой направленности, используемых для контроля радиоканала RLM. Параметры конфигурации могут напрямую определять периодичность опорных сигналов со сформированной диаграммой направленности, которые должны использоваться для измерений управления мобильностью, так чтобы периодичность опорных сигналов со сформированной диаграммой направленности, используемых для RLM, определялась из периодичности опорных сигналов со сформированной диаграммой направленности, используемых для измерений управления мобильностью.
На фиг. 9 приведена схема соответствующего UE, показанного как беспроводное устройство 50. Беспроводное устройство 50 может рассматриваться как представляющее любые беспроводные терминалы, которые могут действовать в сети, такие как UE, действующие в сотовой сети. Другие примеры могут содержать устройство связи, целевое устройство, UE типа "устройство-устройство" (D2D), UE машинного типа или UE, способное осуществлять связь типа "машина-машина" (M2M), UE, оборудованное датчиком, PDA (персональный цифровой секретарь), планшет, мобильный терминал, смартфон, ноутбук, встроенный в оборудование (laptop embedded equipped, LEE), ноутбук, вмонтированный в оборудовании (laptop mounted equipment, LME), защитные USB-ключи, оборудование помещений заказчика (Customer Premises Equipment, CPE), и т.д.
Беспроводное устройство 50 выполнено с возможностью связи с радиоузлом или базовой станцией в глобальной сотовой связи через антенны 54 и схему 56 приемопередатчика. Схема 56 приемопередатчика может содержать схемы передатчика, схемы приемника и сопутствующие схемы управления, которые все вместе выполнены с возможностью передачи и приема сигналов в соответствии с технологией радиодоступа для целей использования услуг сотовой связи. Для целей настоящего обсуждения этой технологией радиодоступа является NR.
Беспроводное устройство 50 также содержит одну или более схем 52 обработки, которые оперативно связаны со схемой 56 радиоприемопередатчика. Схема 52 обработки содержит одну или более схем цифровой обработки, например, один или более микропроцессоров, микроконтроллеры, DSP, FPGA, CPLD, ASIC или любое их сочетание. В более общем смысле, схема 52 обработки может содержать непрограммируемую схему или программируемую схему, которая специально приспосабливается с помощью выполнения программных команд, реализующих представленные здесь функциональные возможности, или может содержать некоторое сочетание непрограммируемых и программируемых схем. Схема 52 обработки может быть многоядерной.
Схема обработки 52 также содержит память 64. Память 64 в некоторых вариантах осуществления хранит одну или более компьютерных программ 66 и, дополнительно, данные 68 конфигурации. Память 64 обеспечивает непереносное запоминающее устройство для компьютерной программы 66 и может содержать один или более типов считываемых компьютером носителей, таких как дисковое запоминающее устройство, твердотельная память или любое их сочетание. Здесь "непереносное" означает постоянное, полупостоянное или, по меньшей мере, временно постоянное запоминающее устройство и охватывает как долговременное запоминающее устройство в энергонезависимой памяти, так и хранение в оперативной памяти, например, для выполнения программы. В качестве примера, не создающего ограничений, память 64 содержит любую одну или более из таких памятей, как SRAM, DRAM, EEPROM и флэш-память, которые могут присутствовать в схеме 52 обработки и/или быть отдельными от схемы 52 обработки. В целом, память 64 содержит один или более из типов считываемых компьютером носителей, обеспечивающих непереносное запоминающее устройство для хранения компьютерной программы 66 и любых данных 68 конфигурации, используемых оборудованием 50 пользователя. Схема 52 обработки, например, может быть выполнена с возможностью использования соответствующего программного кода, хранящегося в памяти 64, чтобы выполнять один или более из способов и/или процессов сигнализации, подробно объясняемых здесь далее.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, беспроводное устройство 50 выполнено с возможностью измерения качества обслуживаемой ячейки, где ячейка передает сигналы способом с формированием диаграммы направленности. Соответственно, схема 52 обработки выполнена с возможностью приема в нисходящем сигнале, имеющем последовательность субкадров, опорного сигнала со сформированной диаграммой направленности, в каждом из множества субкадров, где опорные сигналы со сформированные диаграммой направленности принимаются в количестве, меньшем, чем количество всех субкадров нисходящего сигнала. Схема 52 обработки также выполнена с возможностью измерений управления мобильностью, используя по меньшей мере первый субнабор принятых опорных сигналов со сформированной диаграммой направленности, и выполнения RLM, используя по меньшей мере часть первого субнабора опорных сигналов со сформированной диаграммой направленности, используемых для измерений управления мобильностью.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, схема 52 обработки выполняет способ 1000, содержащий прием в нисходящем сигнале, имеющем последовательность субкадров, опорного сигнала со сформированной диаграммой направленности в каждом из множества субкадров, где опорные сигналы, со сформированной диаграммой направленности, принимаются в количестве, меньшем, чем количество всех субкадры нисходящего сигнала (этап 1002). Способ 1000 также содержит выполнение измерений управления мобильностью, используя по меньшей мере первый субнабор принятых опорных сигналов со сформированной диаграммой направленности (этап 1004), и выполнение RLM, используя по меньшей мере часть первого субнабора опорных сигналов со сформированной диаграммой направленности, используемых для измерений управления мобильностью (этап 1006).
В некоторых случаях, выполнение RLM содержит выполнение одного или более измерений, используя по меньшей мере часть первого субнабора опорных сигналов со сформированной диаграммой направленности, чтобы получить метрику радиосигнала и сравнить метрику радиосигнала с порогом, который представляет заданное качество нисходящего канала управления, учитывая предположение, что гипотетический канал управления, соответствующий заданному качеству канала управления, передается, используя те же самые свойства формирования диаграммы направленности, которые применяются к опорным сигналам со сформированной диаграммой направленности. Способ 1000 может также содержать демодуляцию первого канала управления, используя один или более дополнительных опорных сигналов, чтобы оценить канал для первого канала управления. Первый канал управления может приниматься, используя частотные ресурсы, по меньшей мере, частично перекрывающиеся частотные ресурсы, несущие опорные сигналы со сформированной диаграммой направленности, используемые для выполнения RLM.
Выполнение RLM может также содержать определение, что UE находится в режиме синхронизации или отсутствия синхронизации, основываясь на результатах измерений по меньшей мере части первого субнабора опорных сигналов со сформированной диаграммой направленности.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, способ 1000 содержит выполнение измерений управления мобильностью, используя первый субнабор принятых опорных сигналов со сформированной диаграммой направленности, измеряя качество сигнала для первого луча, использование одного или более принятых опорных сигналов со сформированной диаграммой направленности из первого субнабора, и измерение качества сигнала для второго луча, используя один или более других опорных сигналов из первого субнабора принятых опорных сигналов со сформированной диаграммой направленности.
По меньшей мере, некоторые из первого субнабора опорных сигналов со сформированной диаграммой направленности могут содержать опорный сигнал конкретного луча для первого луча, и выполнение RLM может содержать выполнение RLM для первого луча, используя опорный сигнал конкретного луча. Опорный сигнал конкретного луча может нести идентификатор луча и способ 1000 может содержать декодирование идентификатора луча из опорного сигнала конкретного луча.
В некоторых случаях способ 1000 содержит прием перед выполнением упомянутого RLM одного или более параметров конфигурации, определяющих периодичность опорных сигналов со сформированной диаграммой направленности, используемых для RLM. Параметры конфигурации могут напрямую определять периодичность опорных сигналов со сформированной диаграммой направленности, используемых для измерений управления мобильностью, и периодичность опорных сигналов со сформированной диаграммой направленности, используемых для RLM, может быть определена из периодичности опорных сигналов со сформированной диаграммой направленности, используемых для измерений управления мобильностью.
Как видно в примерной конфигурации, показанной на фиг. 11, передача RS, используемых для мобильности, может конфигурироваться редкой для RRM и функций синхронизации во временной и частотной областях, чтобы соответствовать качеству нисходящего канала управления. Например, RS, используемые для мобильности, то есть, MRS, могут передаваться на шести смежных PRB в каждом пятом субкадре, как показано на фиг. 11. Конфигурация различных назначений шести PRB для обслуживающего набора MRS может быть различной для разных узлов доступа и в некоторых вариантах осуществления соответствовать различным ID узлов доступа, как показано на фиг. 12. В этом примере три различных узла доступа или обслуживающих ячеек доступа имеют идентификаторы узлов Node ID-1, Node ID-2 и т.д. и используют различные наборы назначений PRB для MRS, где конкретные назначения могут быть получены из идентификаторов узлов. Они могут образовать конфигурированный набор MRS для измерений мобильности, например, для данного UE. Заметим, что это количество назначений частотно-временных ресурсов для обслуживаемого набора MRS сопоставимо с LTE PSS/SSS, которые оба передаются на шести PRB в каждом пятом субкадре. Конечно, возможны различные периодичности, поскольку они являются конфигурациями разного размера в частотной области.
Однако, такая гранулярность частотно-временных ресурсов MRS в обслуживаемом наборе MRS не является такой же распространенной, как случаи PDCCH на сетке ресурсов. Количество выборок измерений во время процедуры RLM должно быть достаточным, и выборки должны быть взяты на многих поднесущих по всей полосе передачи по нисходящему каналу. Переконфигурация для назначения поднесущих обслуживающего набора MRS может быть основана на локализованной или распределенной схеме нисходящих каналов управления. Локализованная схема может требовать меньшего объема вычислений на UE, тогда как распределенная схема может обеспечить лучшую точность для выборочных частотных каналов.
Использование периодических RS из набора MRS для функции RLM является решением с минимальной нагрузкой сигнализации на сетевые радиоресурсы, поскольку эти MRS уже обеспечиваются сетью для целей измерений мобильности и синхронизации.
Описанные здесь технологии предусматривают конфигурируемый и динамичный способ выполнения измерений опорного сигнала для функции RLM в UE без нарушения принципов минимальной сигнализации технологии 3GPP 5G NR. Важным преимуществом, обеспечиваемым этими способами, является повышенная эффективность, при которой сеть может гибко конфигурировать ограниченное количество редких опорных сигналов для различных сценариев развертывания (например, количества лучей) и трафика (например, количества пользователей, активности/бездействия при передаче данных).
Как подробно обсуждалось выше, технологии, описанные здесь, например, как показано на блок-схемах последовательности выполнения операций на фиг. 8 и 10, могут полностью или частично быть реализованы, используя команды компьютерной программы, выполняемые одним или более процессорами. Следует понимать, что функциональная реализация этих технологий может быть представлена с точки зрения функциональных модулей, где каждый функциональный модуль соответствует функциональному блоку программного обеспечения, исполняемому соответствующим процессором, или функциональной цифровой аппаратурной схеме или некоторой комбинации их обоих.
На фиг. 13 показан примерный функциональный модуль или архитектура схемы, как она может быть реализована в узле доступа сети беспроводной связи, таком как сетевой узел 30. Функциональная реализация содержит передающий модуль 1304 для передачи в первом нисходящем сигнале, имеющем последовательность субкадров, опорного сигнала со сформированной диаграммой направленности в каждом из множества субкадров, где опорные сигналы со сформированной диаграммой направленности передаются в количестве, меньшем чем количество всех субкадров нисходящего сигнала. Реализация также содержит модуль 1302 конфигурации для конфигурации UE, чтобы выполнять измерения управления мобильностью, используя по меньшей мере первый субнабор опорных сигналов со сформированной диаграммой направленности, и выполнять контроль радиоканала, RLM, используя по меньшей мере часть первого субнабора опорных сигналов со сформированной диаграммой направленности, используемых для измерений управления мобильностью. В некоторых вариантах осуществления передача может содержать передачу первого канала управления, используя те же параметры формирования диаграммы направленности, которые использовались для передачи опорных сигналов со сформированной диаграммой направленности.
На фиг. 14 показан примерный функциональный модуль или архитектура схемы, как она может быть реализована в беспроводном устройстве 50, приспособленном для работы в сети беспроводной связи. Реализация содержит приемный модуль 1402 для приема содержащегося в нисходящем сигнале, имеющем последовательность субкадров, опорного сигнала со сформированной диаграммой направленности, в каждом из множества субкадров, где опорные сигналы со сформированной диаграммой направленности принимаются в количестве, меньшем, чем количество всех субкадров нисходящего сигнала. Реализация также содержит модуль 1404 управления мобильностью для выполнения измерений управления мобильностью, используя по меньшей мере первый субнабор принятых опорных сигналов со сформированной диаграммой направленности, и модуль 1406 контроля радиоканала для выполнения контроля радиоканала, RLM, используя по меньшей мере часть первого субнабора опорных сигналов со сформированной диаграммой направленности, используемых для измерений управления мобильностью.
Представленное изобретение может, конечно, быть выполнено другими способами, отличными от конкретно изложенных здесь, не отступая от существенных характеристик изобретения. Представленные варианты осуществления во всех отношениях должны считаться иллюстративные и не создающими ограничений.