ПЕРЕДАЧА ИНФОРМАЦИИ О СОСТОЯНИИ НАГРУЗКИ УЗЛА В САМООРГАНИЗУЮЩЕЙСЯ СЕТИ
TRANSMITTING NODE B LOAD STATUS INFORMATION IN SELF-ORGANISING NETWORK

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится, в частности, но не исключительно, к устройству для обеспечения эффективной балансировки спектральной нагрузки для системы связи. Кроме того, настоящее изобретение относится к соответствующей системе, компьютерной программе и объектам.
ОПИСАНИЕ УРОВНЯ ТЕХНИКИ
Устройство связи можно рассматривать как устройство, снабженное соответствующими объектами связи и управления для обеспечения возможности его использования для связи с другими сторонами. Связь может включать, например, передачу речи, электронной почты (e-mail), текстовых сообщений, данных, мультимедиа и т.п. Устройство связи обычно позволяет пользователю устройства принимать и передавать информацию посредством системы связи и, таким образом, может использоваться для получения доступа к различным сервисным приложениям.
Система связи - это средство, которое обеспечивает связь между двумя или большим количеством объектов, таких как устройства связи, объекты сети и другие узлы. Система связи может быть образована одной или большим количеством связанных сетей. Могут иметься один или большее количество шлюзовых узлов, предназначенных для связи различных сетей системы. Например, шлюзовой узел обычно устанавливают между сетью доступа и другими системами связи, например базовой сетью и/или сетью передачи данных.
Соответствующая система доступа обеспечивает устройству связи доступ к более широкой системе связи. Доступ к более широкой системе связи может быть обеспечен посредством установленной линии или интерфейса беспроводной связи, или их комбинации. Системы связи, обеспечивающие доступ посредством беспроводной связи, обычно обеспечивают своим пользователям по меньшей мере небольшую мобильность. Примеры таких систем включают системы беспроводной связи, в которых доступ обеспечивается посредством организации сотовых сетей доступа. Другие примеры доступа посредством технологии беспроводной связи включают различные беспроводные локальные сети (WLAN, wireless local network) и спутниковые системы связи.
Система доступа посредством беспроводной связи обычно работает в соответствии со стандартом беспроводной связи и/или с рядом технических спецификаций. Например, стандарт или технические требования могут определять, имеет ли пользователь, или, точнее, пользовательское устройство, в своем распоряжении связь с коммутацией каналов, связь с пакетной коммутацией или и то, и другое. Кроме того, обычно определены протоколы связи и/или параметры, которые должны использоваться для соединения. Например, процедура, посредством которой должна быть осуществлена связь между пользовательским устройством и элементами сети и их функции и ответственность, обычно определяется заранее заданным протоколом связи.
В системах сотовой связи сетевой объект в виде базовой станции образует узел для связи с мобильными устройствами в одной или большем количестве сот или секторов. Отметим, что в некоторых системах базовую станцию называют "узлом В". Обычно работой устройств базовой станции и других устройств системы доступа, необходимых для связи, управляет специальный объект управления. Объект управления обычно связан с другими объектами управления конкретной системы связи. Примеры сотовых систем доступа включают универсальные наземные сети радиодоступа (UTRAN, Universal Terrestrial Radio Access Networks) и сети радиодоступа с улучшенной передачей данных для развития Глобальной системы мобильной связи (GERAN, GSM [Global System for Mobile] EDGE [Enhanced Data for GSM Evolution] Radio Access Network).
He ограничивающий изобретение пример другого типа архитектуры относится к концепции, известной как усовершенствованный универсальный наземный радиодоступ (E-UTRA, Evolved Universal Terrestrial Radio Access). Он известен также как усовершенствованный универсальный наземный радиодоступ долгосрочного усовершенствования или LTE (Long term Evolution UTRA). Сеть усовершенствованного универсального наземного радиодоступа (E-UTRAN, Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network) состоит из узлов В E-UTRAN (eNB), которые сконфигурированы так, что образуют базовую станцию и средства управления сети радиодоступа. Узлы В обладают функциями E-UTRA, такими как завершения протокола управления радиосвязью (RLC, radio link control)/уровня управления доступом к среде передачи (MAC, medium access control)/физического уровня (PHY, physical layer) в плоскости пользователя и протокола управления радиоресурсами (RRC, radio resource control) в плоскости управления для мобильных устройств.
В системах, обеспечивающих соединения с пакетной коммутацией, сети доступа связаны с базовой сетью с пакетной коммутацией через соответствующие шлюзы. Например, узлы В связаны с базовой сетью пакетных данных через шлюз доступа E-UTRAN (aGW, access gateway), - эти шлюзы также известны как шлюзы обслуживания (sGW, service gateway) или объекты управления мобильностью (ММЕ, mobility management entities).
Кроме того, концепция долгосрочного усовершенствования (LTE) в рамках Проекта содружества третьего поколения (3GPP) позволяет устанавливать локальные (LA, local area) сценарии там, где операторы могут осуществить развертывание узлов В с малым потреблением питания и имеющих функцию автоматической конфигурации "включай и работай" (Plug-and-play), также известных как домашние узлы В (HNB, home node В) и локальные узлы В (LNB, local area node В). Эти узлы В с функцией "включай и работай" могут быть установлены и работать внутри строений и офисов, обеспечивая покрытие хорошего качества. Например, обычный узел В, расположенный вне строения, может иметь проблемы со связью с пользовательским устройством, находящемся внутри строения из-за наличия физических внешних стен. В этой ситуации узел LNB, расположенный внутри строения, может находиться в прямой видимости с пользовательским устройством и способен обеспечить высокую скорость передачи данных.
Узлы LNB, для того, чтобы правильно работать с обычными узлами В и другими узлами LNB, могут осуществлять методы самоорганизации сети (SON, self organization network) и гибкого использования спектра (FSU, flexible spectrum use). Методы самоорганизации сети (SON) позволяют узлам LNB выполнять самонастройку и переконфигурацию некоторых параметров и структуры сети, влияющих на ее работу. Методы гибкого использования спектра (FSU) предоставляют эффективные средства использования и совместного использования ограниченных доступных спектральных ресурсов в сетевых системах, обслуживаемых одним и тем же или различными операторами и работающих в перекрывающихся или общих спектральных и географических зонах обслуживания.
Предложенная общепринятая структура сети, включающая развертывание локальных узлов В, представляет собой сеть, в которой несколько сотовых сетей связи, использующих одинаковую технологию радиодоступа, например технологию E-UTRA, управляются различными операторами, развернуты в одной и той же географической области и используют ресурсы с одинаковым спектром радиочастот.
Прежде всего, при таком предполагаемом развертывании сетевых элементов LNB существует проблема обеспечения таких возможностей сетевой конфигурации, при которых помехи между соседними сотами (межсотовые) и соседними каналами в отдельных сотах могут быть устранены или по меньшей мере частично снижены. Эти помехи и шумы между сотами и каналами, вероятно, будут сильными при развертывании локальных узлов В "включай и работай", поскольку элементы локальных узлов В физически могут быть размещены близко друг к другу. Осуществление координации между узлами LNB и/или координации между операторами можно сравнить с традиционным сетевым планированием, используемым при обычном размещении узлов В, когда разрабатывают гибкое использование спектра с низкими помехами, при развертывании существующих сетей сотовой связи.
Кроме того, локальные узлы В потенциально могут быть развернуты быстро и могут использоваться временно, чтобы способствовать приему данных. Такие действия, как начальная установка, переконфигурация, сброс или удаление локального узла В "включай и работай" не должны вызывать значительного конфликта с существующим рабочим сетевым окружением. Другими словами, в системе связи имеется вероятность, что ввод или удаление элементов локального узла В может вызвать цепную реакцию вынужденных переконфигураций сети в большом количестве сот, и не только в элементах непосредственных соседних узлов В в сети вокруг недавно введенного локального узла В.
Кроме того, в настоящее время элементам локального узла В "включай и работай" присуща следующая проблема: они не могут выполнять балансировку спектральной нагрузки. В обычных системах узлов В, если один узел сильно загружен, соседний узел В может изменить распределение спектральной емкости по пользователям, чтобы сбалансировать спектральную нагрузку между узлами В.
Существующие стандарты UTRA включают операции по самоорганизации сети и балансировке нагрузки между элементами обычного узла В (NB) с использованием прямого интерфейса Х2 для обмена информацией между узлами В (в частности, эта информация может быть отношением или процентным отношением используемых блоков физических ресурсов (PRB, physical resource block) для рассматриваемого типа трафика к полному доступному количеству блоков физических ресурсов (PRB) в одном направлении в течении определенного временного интервала). Эти способы использования интерфейса Х2 документированы в следующих публикациях 3GPP: R3-080388 "details on load balancing and ICIC signalling mechanism" (подробное описание балансировки нагрузки и механизма сигнализации ICIC), R3-080400 "load balancing on X2" (балансировка нагрузки с помощью Х2), и R3-080393 "load balancing scheme and X2 message support" (схема балансировки нагрузки и поддержка сообщений Х2). Однако эти способы основаны на интерфейсе Х2 который, хотя и присутствует в обычных узлах В, обычно не доступен для локальных узлов В при развертывании элементов LNB "включай и работай".
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Варианты осуществления настоящего изобретения предназначены по меньшей мере для частичного решения вышеуказанных проблем.
Согласно первому аспекту настоящего изобретения предложено устройство, предназначенное для: определения для указанного устройства по меньшей мере одной характеристики спектральной нагрузки; и беспроводной передачи указанной по меньшей мере одной характеристики спектральной нагрузки дополнительному устройству.
Таким образом, в вариантах осуществления настоящего изобретения соседнее дополнительное устройство способно выполнить балансировку спектра на основе информации, содержащейся в значениях характеристики спектральной нагрузки.
Кроме того, устройство может быть сконфигурировано для передачи указанной по меньшей мере одной характеристики спектральной нагрузки дополнительному устройству по меньшей мере на одном из следующих уровней: физическом уровне связи; уровне управления связью.
Кроме того, устройство может быть сконфигурировано для передачи указанной по меньшей мере одной характеристики спектральной нагрузки дополнительному устройству внутри сообщения, включающего заранее заданное значение идентификатора пользовательского устройства.
Кроме того, устройство может быть сконфигурировано для определения значения идентификатора пользовательского устройства в зависимости по меньшей мере от одного из следующего: типа характеристики спектральной нагрузки; значения оператора устройства; периода измерения характеристики спектральной нагрузки.
Указанное устройство предпочтительно представляет собой по меньшей мере одно из следующего: узел доступа для беспроводной связи; локальный узел В и домашний узел В.
Дополнительное устройство предпочтительно представляет собой по меньшей мере одно из следующего: узел доступа для беспроводной связи; локальный узел В; пользовательское устройство; домашний узел В и узел В.
По меньшей мере одна характеристика спектральной нагрузки может включать по меньшей мере одно из следующего: информацию об использовании блоков физических ресурсов для данных с гарантированной скоростью передачи по восходящему каналу связи; информацию об использовании блоков физических ресурсов для данных не в реальном времени, передаваемых по восходящему каналу связи; информацию об использовании блоков физических ресурсов для данных с гарантированной скоростью передачи по нисходящему каналу связи; и информацию об использовании блоков физических ресурсов для данных не в реальном времени, передаваемых по нисходящему каналу связи.
Блок физических ресурсов может включать по меньшей мере одно из следующего: блок частотного диапазона; блок временного периода и блок назначения расширяющего кода.
Устройство может быть дополнительно сконфигурировано для: определения для указанного устройства по меньшей мере одной характеристики спектральной нагрузки за два временных периода; передачи указанной по меньшей мере одной характеристики спектральной нагрузки, определенной за первый временной период, дополнительному устройству посредством первого механизма связи и передачи указанной по меньшей мере одной характеристики спектральной нагрузки, определенной за второй временной период, дополнительному устройству посредством второго механизма связи.
Предпочтительно, чтобы первый временной период был короче второго временного периода, и чтобы первый механизм связи предпочтительно представлял собой физический уровень, а второй механизм связи - уровень управления.
Согласно второму аспекту настоящего изобретения, предложено устройство, предназначенное для: приема по меньшей мере одной характеристики спектральной нагрузки по меньшей мере от одного дополнительного устройства и конфигурирования указанного устройства в зависимости от указанной по меньшей мере одной характеристики спектральной нагрузки дополнительного устройства.
Кроме того, указанное устройство может быть сконфигурировано для приема указанной по меньшей мере одной характеристики спектральной нагрузки от указанного дополнительного устройства по меньшей мере на одном из следующих уровней: физическом уровне связи; уровне управления связью.
Кроме того, устройство может быть сконфигурировано для приема указанной по меньшей мере одной характеристики спектральной нагрузки от дополнительного устройства внутри сообщения, включающего заранее заданное значение идентификатора пользовательского устройства.
Кроме того, устройство может быть сконфигурировано для определения по значению идентификатора пользовательского устройства по меньшей мере одного из следующего: типа характеристики спектральной нагрузки; значения оператора устройства; периода измерения характеристики спектральной нагрузки.
Дополнительное устройство предпочтительно представляет собой по меньшей мере одно из следующего: узел доступа для беспроводной связи; локальный узел В; домашний узел В и пользовательское устройство.
Указанное устройство предпочтительно представляет собой по меньшей мере одно из следующего: узел доступа для беспроводной связи; локальный узел В; домашний узел В и узел В.
Согласно третьему аспекту настоящего изобретения, предложен способ работы устройства, включающий: определение для указанного устройства по меньшей мере одной характеристики спектральной нагрузки и передачу указанной по меньшей мере одной характеристики спектральной нагрузки дополнительному устройству.
Способ может дополнительно включать передачу указанной по меньшей мере одной характеристики спектральной нагрузки дополнительному устройству по меньшей мере на одном из следующих уровней: физическом уровне связи; уровне управления связью.
Передача указанной по меньшей мере одной характеристики спектральной нагрузки дополнительному устройству может включать передачу сообщения, включающего заранее заданное значение идентификатора пользовательского устройства.
Способ может дополнительно включать определение значения идентификатора пользовательского устройства в зависимости по меньшей мере от одного из следующего: типа характеристики спектральной нагрузки; значения оператора устройства; периода измерения характеристики спектральной нагрузки.
Определение по меньшей мере одной характеристики спектральной нагрузки может включать определение по меньшей мере одного из следующего: использования блоков физических ресурсов для данных с гарантированной скоростью передачи по восходящему каналу связи; использования блоков физических ресурсов для данных не в реальном времени, передаваемых по восходящему каналу связи; использования блоков физических ресурсов для данных с гарантированной скоростью передачи по нисходящему каналу связи; и использования блоков физических ресурсов для данных не в реальном времени, передаваемых по нисходящему каналу связи.
Блок физических ресурсов может включать по меньшей мере одно из следующего: блок частотного диапазона; блок временного периода и блок назначения расширяющего кода.
Определение для указанного устройства по меньшей мере одной характеристики спектральной нагрузки включает: определение указанной по меньшей мере одной характеристики спектральной нагрузки в первом временном периоде и определение указанной по меньшей мере одной характеристики спектральной нагрузки во втором временном периоде, а передача указанной по меньшей мере одной характеристики спектральной нагрузки включает: передачу указанной по меньшей мере одной характеристики спектральной нагрузки, определенной в первом временном периоде, указанному дополнительному устройству посредством первого механизма связи и передачу указанной по меньшей мере одной характеристики спектральной нагрузки, определенной во втором временном периоде, указанному дополнительному устройству посредством второго механизма связи.
Предпочтительно, чтобы первый временной период был короче второго временного периода, и чтобы первый механизм связи представлял собой физический уровень, а второй механизм связи - уровень управления.
Согласно четвертому аспекту настоящего изобретения, предложен способ работы устройства, включающий: прием по меньшей мере одной характеристики спектральной нагрузки по меньшей мере от одного дополнительного устройства и конфигурирование указанного устройства в зависимости от указанной по меньшей мере одной характеристики спектральной нагрузки дополнительного устройства.
Способ может дополнительно включать прием указанной по меньшей мере одной характеристики спектральной нагрузки из указанного дополнительного устройства по меньшей мере на одном из следующих уровней: физическом уровне связи; уровне управления связью.
Способ может дополнительно включать прием указанной по меньшей мере одной характеристики спектральной нагрузки от дополнительного устройства внутри сообщения, включающего заранее заданное значение идентификатора пользовательского устройства.
Способ может дополнительно включать определение по значению идентификатора пользовательского устройства по меньшей мере одного из следующего: типа характеристики спектральной нагрузки; значения оператора устройства; периода измерения характеристики спектральной нагрузки.
Устройство, рассмотренное выше, может быть выполнено в виде набора микросхем (чипсета).
Согласно пятому аспекту настоящего изобретения, предложен компьютерный программный продукт, сконфигурированный для реализации способа работы устройства, который включает: определение для указанного устройства по меньшей мере одной характеристики спектральной нагрузки и передачу указанной по меньшей мере одной характеристики спектральной нагрузки дополнительному устройству.
Согласно шестому аспекту настоящего изобретения, предложен компьютерный программный продукт, предназначенный для реализации способа работы устройства, который включает: прием по меньшей мере одной характеристики спектральной нагрузки по меньшей мере от одного дополнительного устройства и конфигурирование указанного устройства в зависимости от указанной по меньшей мере одной характеристики спектральной нагрузки дополнительного устройства.
Согласно седьмому аспекту настоящего изобретения, предложено устройство, включающее: средства для определения для указанного устройства по меньшей мере одной характеристики спектральной нагрузки и средства для передачи указанной по меньшей мере одной характеристики спектральной нагрузки дополнительному устройству.
Согласно восьмому аспекту настоящего изобретения, предложено устройство, содержащее: средства для приема по меньшей мере одной характеристики спектральной нагрузки по меньшей мере от одного дополнительного устройства и средства для конфигурирования указанного устройства в зависимости от указанной по меньшей мере одной характеристики спектральной нагрузки дополнительного устройства.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Для лучшего понимания настоящего изобретения и его практического использования ниже в качестве примера приведены сопровождающие чертежи, где:
на фиг.1 схематично показана система беспроводной связи, в рамках которой могут быть осуществлены варианты настоящего изобретения;
на фиг.2 схематично, но более подробно, показаны элементы системы беспроводной связи, изображенные на фиг.1, и
на фиг.3 показана последовательность операций, поясняющая вариант осуществления настоящего изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ
На фиг.1 показана система беспроводной связи, в рамках которой могут быть осуществлены варианты настоящего изобретения. На фиг.1 показан обычный узел В (NB) 11b, который способен осуществлять связь с пользовательским устройством 1. Кроме того, узел В способен осуществлять связь с обслуживающим узлом 3 поддержки GPRS (SGSN, serving GPRS support node). Обслуживающий узел поддержки GPRS является элементом сети, ответственным за доставку пакетных данных в мобильные станции и прием данных из них в пределах географической зоны обслуживания через ряд узлов В или усовершенствованных узлов В. Задачи узла 3 SGSN включают маршрутизацию и передачу пакетов, управление мобильностью, управление логической связью и функции аутентификации и взимания платы. Узел 3 SGSN является компонентом ядра 15 системы пакетной беспроводной связи общего пользования (GPRS).
Кроме того, на фиг.1 в системе связи показан первый локальный узел В 11а и дополнительный локальный узел В 11с. Как сказано выше, объекты доступа, называемые локальными узлами В (LNB), известны также как домашние узлы В (HNB), и описанные ниже варианты осуществления настоящего изобретения могут быть применены к любому другому узлу доступа, способному к осуществлению вариантов осуществления настоящего изобретения, описанных ниже.
Первый локальный узел В (LNB) 11а показан расположенным на втором этаже здания 23, работающим в сети GPRS и осуществляющим связь с обслуживающим узлом 3 поддержки GPRS (SGSN) ядра 15 GPRS. Кроме того, показано, что первый локальный узел В 11а осуществляет связь с пользовательским устройством (также известным как пользовательское оборудование) 1b, также расположенном на втором этаже здания 23.
Второй локальный узел В 11с (LNB) в данном примере расположен на первом этаже здания 23. Показано, что второй локальный узел В 11с (LNB) работает в рамках сети EUTRA и осуществляет связь с объектом 19 управления мобильностью (ММЕ). Объект 19 управления мобильностью является объектом плоскости управления, который управляет привязкой к сети, аутентификацией пользовательских устройств 1с, 1d, 1e (которые осуществляют беспроводную связь со вторым локальным узлом В 11с), и обеспечивает интерфейс с сетью радиодоступа для создания соответствующих радиоканалов. Показано, что объект 19 управления мобильностью связан с якорем 21 3GPP, который в рамках сети, в пределах которой работают варианты осуществления настоящего изобретения, может представлять собой шлюз обслуживания (S-GW) или шлюз сети пакетной передачи данных (P-GW).
Объект 19 управления мобильностью и якорь 21 3GPP представляют собой компоненты усовершенствованного пакетного ядра 17. Кроме того, объект 19 управления мобильностью и якорь 21 3GPP могут дополнительно осуществлять связь с узлом 3 SGSN ядра 15 GPRS.
Как показано на фиг.1 на примере второго локального узла В 11 с, некоторые варианты осуществления настоящего изобретения относятся к версии долгосрочного усовершенствования (LTE) 3GPP. В предложенной структуре LTE физический уровень основан на множественном доступе с частотным разделением и одной несущей (SC FDMA, single carrier frequency, division multiple access) для восходящего канала и о ртогональном множественном доступе с частотным разделением (OFDMA, frequency division multiple access) для нисходящего канала. Однако для специалиста очевидно, что в вариантах осуществления настоящего изобретения можно использовать и другие технологии и способы доступа.
Варианты осуществления настоящего изобретения могут быть реализованы как часть радиосистемы в рамках концепции долгосрочного усовершенствования (LTE). Поэтому не ограничивающий изобретение пример на фиг.2 показывает более подробно локальный узел В 11с и пользовательское устройство, сконфигурированное для осуществления беспроводной связи с локальным узлом В 11с. Эта система на фиг.2 обеспечивает усовершенствованную систему радиодоступа, которая связана с системой передачи пакетных данных. Такая система доступа может быть выполнена, например, на основе архитектуры, известной в рамках стандарта усовершенствованного универсального наземного радиодоступа (E-UTRA), и на основе использования локальных узлов В (LNB) 11с в сети усовершенствованного универсального наземного радиодоступа (E-UTRAN). Сеть E-UTRAN состоит из локальных узлов В 11с, которые сконфигурированы для обеспечения функциональных возможностей базовой станции и управления. Например, узел LNB может независимо обеспечивать возможности сети радиодоступа, такие как протокол управления радиосвязью (RLC, radio link control)/ypoBHfl управления доступом к среде передачи (MAC, medium access control)/физического уровня (PHY, physical layer) в плоскости пользователя и протокол управления радиоресурсами (RRC, radio resource control) в плоскости управления в направлении пользовательских устройств.
Хотя в описанных ниже вариантах осуществления настоящего изобретения рассмотрена система, включающая различные узлы В, созданные по разной технологии, например GPRS и E-UTRAN, могут быть осуществлены другие варианты осуществления настоящего изобретения, в которых все узлы В используют одни и те же или близкие варианты той же самой технологии доступа, но выполненные различными операторами.
Отметим, что на фиг.2 показана конкретная архитектура только для того, чтобы дать пример возможной системы связи, в которой могут быть реализованы варианты осуществления настоящего изобретения, описанные ниже, и возможны также другие компоновки и архитектуры. Например, пользовательское устройство может осуществлять связь с другой системой доступа, такой как GPRS, через устройство доступа GPRS, например первый узел 11а LNB.
В узле 11с LNB E-UTRA имеется антенна 10, предназначенная для связи с пользовательским устройством 1 посредством беспроводной линии связи. В узле 11с LNB E-UTRA имеется средство обработки данных для выполнения различных процессов. Кроме того, имеется память 13, в которой хранится информация, используемая узлом 11с LNB E-UTRA.
В вариантах осуществления настоящего изобретения узел LNB может также осуществлять беспроводную связь с ближайшим другим узлом (узлами) LNB, независимо от того, принадлежат ли они к одной сети или к сети другого оператора.
Пользовательское устройство 1 может использоваться для решения различных задач, таких как организация и прием телефонных вызовов, прием/передача данных в сети передачи данных, например для работы с мультимедиа-данными или с другим контентом. Например, пользовательское устройство может получить доступ к данным приложения, предоставляемым через сеть передачи данных. Например, различные приложения могут быть предложены в сети передачи данных, работа которой основана на протоколе маршрутизации в среде Интернет (IP) или любом другом подходящем протоколе. Соответствующее пользовательское устройство может быть снабжено любым устройством, обеспечивающим посылку и прием радиосигналов. Неограничивающие примеры включают мобильную станцию (MS, mobile station), мобильный компьютер, снабженный картой беспроводного интерфейса или другим средством беспроводного интерфейса, персональный цифровой секретарь (PDA personal digital assistant) с возможностью беспроводной связи или любые комбинации или аналоги перечисленного.
Мобильное устройство может осуществлять связь через соответствующий радиоинтерфейс мобильного устройства. Интерфейс может быть выполнен, например, посредством радиоэлемента 7 и соответствующего антенного устройства. Антенное устройство может быть внутренним или внешним по отношению к мобильному устройству.
Мобильное устройство обычно имеет по меньшей мере одно средство 3 обработки данных и по меньшей мере одну память 4 для использования в задачах, для решения которых это устройство предназначено. Средства обработки данных и память могут быть выполнены на соответствующей схемной плате и/или в наборах микросхем. Этот объект обозначен позицией 6.
Кроме того, на фиг.2 показан компонент 9 модулятора, связанный с другими элементами. Отметим, что функции модулятора могут осуществляться не отдельным компонентом, а средством 3 обработки данных.
Пользователь может управлять работой пользовательского устройства посредством соответствующего интерфейса пользователя, такого как клавиатура 2, голосовые команды, сенсорный экран или панель и комбинации перечисленного. Обычно имеются дисплей 5, динамик и микрофон. Кроме того, пользовательское устройство может включать соответствующие соединители (проводные или беспроводные) с другими устройствами и/или предназначенные для подключения внешних аксессуаров, например работающих в режиме hands-free ("свободные руки").
В предложенной структуре LTE имеются следующие элементы физического уровня. Обычный радиокадр для дуплексной связи с частотным разделением каналов (FDD, frequency division duplex) и дуплексной связью с временным разделением каналов (TDD, time division duplex) имеет продолжительность 10 мс и состоит из 20 временных интервалов продолжительностью по 0,5 мс. Два соседних интервала образуют один подкадр длиной 1 мс. Блок ресурсов охватывает или 12 поднесущих с шириной полосы поднесущей 15 кГц или 24 поднесущих с шириной полосы поднесущей 7,5 кГц, при этом каждый имеет продолжительность интервала 0,5 мс.
Физические каналы, определенные в нисходящем направлении, представляют собой физический совместно используемый нисходящий канал (PDSCH, Physical Downlink Shared Channel), физический нисходящий канал управления (PDCCH, Physical Downlink Control Channel) и общий физический канал управления (ССРСН, Common Control Physical Channel). Физические каналы, определенные в восходящем направлении, представляют собой физический совместно используемый восходящий канал (PUSCH, Physical Uplink Shared Channel) и физический восходящий канал управления (PUCCH, Physical Uplink Control Channel).
Схемой кодирования каналов для транспортируемых блоков в стандарте LTE является турбокодирование. Для турбокодирования используется решетчатая структура. Каждый радиокадр является длинным и состоит из 20 интервалов длиной 0,5 мс с номерами от 0 до 19.
Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения связаны со структурой канала управления в контексте режима FDD 3GPP. Однако следует отметить, что варианты осуществления настоящего изобретения могут также применяться к режиму TDD, поскольку в концепции создания каналов управления для режима TDD используются аналогичные принципы.
Как рассмотрено выше, общая структура каналов управления такова, что имеет место разделение между сигналами управления и данными, так что в этих каналах используется мультиплексирование во временном интервале (это означает, что некоторое количество символов OFDM в каждом временном интервале передачи [TTI, transmission time interval] будет переносить сигналы канала управления для нескольких пользовательских устройств (PDCCH), а набор символов OFDM будет переносить данные совместно используемого канала для нескольких пользователей (PDSCH)).
На фиг.3 показано, как элементы локального узла В, например узел 11c LNB E-UTRA в вариантах осуществления настоящего изобретения, обеспечивают самоорганизующуюся сеть и гибкое использование спектра.
На первом шаге узел 11с LNB E-UTRA контролирует информацию о состоянии нагрузки для соты.
В первом варианте осуществления настоящего изобретения информация о состоянии нагрузки может включать по меньшей мере одно из следующих измеренных значений.
1. Информацию об использовании блока физических ресурсов для гарантированной скорости передачи данных (GBR, guaranteed bit rate) в восходящих каналах. Другими словами, узел 11с LNB E-UTRA выполняет в реальном времени контроль использования трафика в блоке физических ресурсов (PRB) из пользовательского устройства 1 в узел LNB. Блок физических ресурсов может быть частотным блоком, при этом узел LNB осуществляет связь с использованием дуплексной связи с частотным разделением каналов (FDD). В вариантах осуществления настоящего изобретения, когда узел LNB осуществляет связь с пользовательским устройством с использованием дуплексной связи с временным разделением каналов (TDD), контролируемыми блоками физических ресурсов могут быть временные интервалы. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, когда узел LNB осуществляет связь с пользовательским устройством с использованием множественного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA), контролируемым блоком физических ресурсов (PRB) могут быть расширяющие коды.
Данные с гарантированной скоростью передачи данных (трафик в реальном времени) являются классом данных, который указывает, что эти данные чувствительны к задержке. Примеры данных с гарантированной скоростью передачи (или трафик в реальном времени) включают поток видеоинформации, поток аудиоданных, данные речевой связи и данные с информацией в реальном времени.
2. Информация об использовании блока физических ресурсов (PRB) для трафика данных не в реальном времени в восходящем направлении. Другими словами, локальный узел В контролирует состояние нагрузки для тех данных, принятых из пользовательского устройства 1, которые не особенно чувствительны ко времени. Данные класса данных трафика не в реальном времени включают, например, данные, получаемые при просмотре веб-страниц.
3. Информация об использовании блока физических ресурсов (PRB) для гарантированной скорости передачи данных в нисходящих каналах. Аналогично измерению трафика с гарантированной скоростью передачи данных в восходящем направлении, но для данных, передаваемых из узла 11 LNB в мобильное устройство 1.
4. Информация об использовании блока физических ресурсов (PRB) для трафика данных не в реальном времени в нисходящем направлении. Аналогично контролю использования блока физических ресурсов для трафика с негарантированной скоростью передачи данных в восходящем направлении, но относится к трафику данных, передаваемых из узла LNB 11 в мобильное устройство 1.
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения контроль позволяет определить отношение или процентное отношение использования блоков физических ресурсов для некоторого типа трафика к доступным блокам физических ресурсов в том же самом направлении передачи за конкретный временной интервал и для конкретной соты локального узла В. В этих вариантах осуществления настоящего изобретения любые незапланированные передачи и повторные передачи также считаются используемыми.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения информацию о состоянии спектральной нагрузки контролируют и сообщают более одного раза за временной период. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения конкретное состояние нагрузки трафика для узла LNB можно контролировать для отчета о кратковременном наблюдении состояния спектральной нагрузки, отчета о средневременном наблюдении состояния спектральной нагрузки, и отчета о долговременном наблюдении состояния спектральной нагрузки.
Период кратковременного контроля состояния трафика позволяет оценить, например, условия нагрузки за временной период в десятки или сотни миллисекунд. Период средневременного контроля состояния спектральной нагрузки позволяет оценить использование блоков ресурсов в диапазоне радиочастот за временной период, длительность которого может составлять от сотен миллисекунд до секунд. Длина периода долговременного контроля состояния спектральной нагрузки может составлять от секунд до минут.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения контролируемая информация о состоянии спектральной нагрузки включает контроль помех, специфических для конкретного блока ресурсов диапазона радиочастот (RBR, radio band resource) для назначенного спектра или для всей ширины полосы системы. Другими словами, узел LNB генерирует отчет на основе контроля каждого блока физических ресурсов (PRB) по отдельности или для групп блоков физических ресурсов (например, имеется вероятность, что группы блоков физических ресурсов имеют помехи) вместо того, чтобы генерировать отчет на основе контроля всех блоков физических ресурсов в совокупности.
Например, пусть в вариантах осуществления настоящего изобретения полная ширина полосы системы составляет 100 МГц и разделена на блоки физических ресурсов (PRB). Каждый блок PRB может включать 12 поднесущих, каждой из которых выделено 15 кГц, так что у каждого блока PRB ширина полосы может составлять 180 кГц. Тогда в таком варианте осуществления настоящего изобретения различные контрольные отчеты можно определить, контролируя группу блоков ресурсов путем объединения нескольких блоков ресурсов в диапазоне радиочастот.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения информация о состоянии спектральной нагрузки включает классификацию информации о нагрузке на основе того, является ли использование спектра совместным для нескольких операторов или нет. В этих вариантах осуществления настоящего изобретения контроль информации о состоянии нагрузки включает контроль того, используется ли доступная ширина спектра совместно несколькими операторами, и кем конкретно.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения контролируемая информация о состоянии спектральной нагрузки дополнительно включает комбинирование контролируемой информации о состоянии спектральной нагрузки, описанной выше, с формированием целочисленного значения, представляющего общую величину нагрузки. Например, в вариантах осуществления настоящего изобретения узел 11с LNB E-UTRA генерирует в диапазоне от 1 до 10 целочисленное значение, которое указывает заданный уровень нагрузки соты узла LNB E-UTRA. Это значение уровня нагрузки для соты узла LNB E-UTRA может быть сгенерировано с учетом следующей комбинации: спектральной нагрузки, измеренной по методике, изложенной выше, результатов измерения радиосигналов, фактической спектральной нагрузки и контролируемых значений измеренных рабочих параметров. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения это индексное значение может быть вычислено для каждого блока ресурсов в диапазоне радиочастот, то есть для групп блоков физических ресурсов, при этом такой индекс измеряют для каждого блока RBR поочередно блок за блоком. RBR - это набор соседних блоков физических ресурсов (PRB).
Контроль информации о состоянии нагрузки показан на фиг.3 в виде шага 301.
Затем узел 11с LNB E-UTRA передает информацию о состоянии нагрузки в соседние элементы локального узла В 11а и в другие элементы соседнего узла В 11b. В первом варианте осуществления настоящего изобретения информацию о состоянии нагрузки, описанную выше, передают с использованием специального идентификатора пользовательского устройства "cell load broadcast" (вещание информации о нагрузке соты").
Другими словами, локальный узел В 11с E-UTRA передает информацию о нагрузке в соседние локальные узлы В и узлы В, имитируя ситуацию, при которой он представляет собой заранее заданное пользовательское устройство с заранее заданным значением идентификатора пользовательского устройства. Эти варианты осуществления настоящего изобретения позволяют рассматриваемым узлам LNB использовать другой тип (типы) канала, нежели широковещательный канал, для посылки информации о состоянии спектральной нагрузки, в результате чего активные пользовательские устройства могут принять информацию о спектральной нагрузке в любое время, а следовательно, отпадает необходимость в переключении узла В на прослушивание широковещательного канала для приема конкретных сообщений.
Кроме того в этих вариантах осуществления настоящего изобретения соседние локальные узлы В и узлы В в пределах зоны охвата рассматриваемой соты могут принимать информацию, принятую для этого заранее заданного значения идентификатора пользовательского устройства, и знают, что данные, относящиеся к этой величине идентификатора, содержат информацию о нагрузке, контролируемую соседним локальным узлом В.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения локальный узел В 11с E-UTRA первоначально передает сообщение со специфическим значением идентификатора пользовательского устройства, которое может быть принято соседними локальными узлами В и узлами В. Информация, посланная первоначально в соседние локальные узлы В и узлы В, указывает, что это значение идентификатора пользовательского устройства будет использовано для активной передачи информации (без запроса) или объявления о нагрузке соты узла LNB E-UTRA.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения используемое значение идентификатора пользовательского устройства заранее задано и характерно для конкретного оператора. Таким образом, в вариантах осуществления настоящего изобретения любой локальный узел В или узел В, который принимает пакет данных со специфическим значением идентификатора пользовательского устройства, знает, что информация, содержащаяся в этих данных, может содержать информацию о трафике, а также, что эта информация о трафике относится к конкретному оператору.
Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения используемое значение идентификатора пользовательского устройства, связанное с вещанием информации о нагрузке соты, определяет тип содержащейся информации. Например, в вариантах осуществления настоящего изобретения информация о долговременном состоянии может быть передана с первым значением идентификатора пользовательского устройства, информацию о кратковременном и средневременном состоянии, передают со вторым и третьим значением идентификатора пользовательского устройства.
В таких вариантах осуществления настоящего изобретения, в которых идентификатор пользовательского устройства специфичен для оператора или даже специфичен для соты, значения идентификатора пользовательского устройства в дополнительных вариантах осуществления настоящего изобретения могут быть объявлены с использованием системной информации, транслируемой по широковещательному каналу управления (ВССН, broadcast control channel).
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения различную информацию о состоянии трафика узла LNB передают посредством различных механизмов передачи.
В описанных выше вариантах осуществления настоящего изобретения, информацию о нагрузке соты передают с использованием физического уровня. Однако в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения отчеты с информацией о средневременном и/или долговременном состоянии нагрузки соты могут быть переданы с использованием широковещательного канала управления (ВССН) в рамках процедуры уровня управления радиоресурсами (известного также как уровень 3). В тех вариантах осуществления настоящего изобретения, в которых используется канал ВССН, для передачи информации о спектральной нагрузке не требуется никакого значения идентификатора пользовательского устройства.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения интервалы обновления и трансляции для информационных отчетов могут быть различными в зависимости от конкретного элемента отчета о состоянии нагрузки, о котором идет речь.
Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, в то время как данные о долговременном трафике передают с использованием уровня управления радиоресурсами и избегают использования ценной пропускной способности для данных, информацию о средневременном и/или кратковременном состоянии нагрузки передают с использованием физического уровня (известного также как уровень 1), чтобы система связи могла быстро провести самоорганизацию без необходимости ожидания более медленного тракта механизма управления для переконфигурации.
В этих вариантах осуществления настоящего изобретения информацию о средневременной и/или кратковременной спектральной нагрузке передают аналогично информации из пользовательского устройства, передающего индикатор качества канала (CQI, channel quality indicator).
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения разделы информации о состоянии спектральной нагрузки и соответствующей конфигурации и параметры управления, например форматы канала и временные интервалы для обновления или планирования, могут быть запущены и установлены в зависимости от состояния нагрузки соты (которое выдается на основе контроля информации о состоянии нагрузки, выполненной на предыдущем шаге). Таким образом, запуск вещания может быть изменен полустатически.
Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения распределение передачи информации о состоянии нагрузки может быть скоординировано между различными узлами LNB. Например, при активации нового локального узла В новый локальный узел В конфигурируют так, чтобы сначала он слушал и обнаруживал информацию о состоянии нагрузки соседей из соседних узлов LNB, а затем настраивал свой собственный контроль и передавал соответствующую конфигурацию обнаруженным соседям, обеспечивая, чтобы в соседние локальные узлы В передавались сообщения с достаточной информацией о спектральной нагрузке в соте.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения локальный узел В осуществляет связь с другим локальным узлом В не непосредственно, а через пользовательское устройство, которое первоначально принимает информационное сообщение о состоянии трафика из первого локального узла В, а затем сообщает информацию о состоянии трафика во второй локальный узел В. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения эта информация о состоянии нагрузки соты из первого узла В передается в обслуживающий узел В пользовательского устройства с использованием ширины полосы, определенной по результатам радиоизмерений пользовательского устройства с помощью механизма посылки отчетов.
Передача информации о состоянии нагрузки показана на фиг.3 шагом 303.
Для лучшего понимания изобретения прием информации о состоянии нагрузки показан относительно второго локального узла В. Сначала второй локальный узел В принимает сообщение со специфической величиной идентификатора пользовательского устройства (UE ID=ХХ). Второй локальный узел В выясняет, что эта величина равна значению идентификатора пользовательского устройства, которая определяет, что данные сообщения содержат информацию о состоянии нагрузки. Затем второй локальный узел В извлекает из сообщения эту информацию о состоянии нагрузки.
Прием и извлечение информации о состоянии нагрузки показаны на фиг.3 шагом 305.
Второй узел В использует информацию о состоянии нагрузки для определения конфигурации распределения спектра в зависимости от этого сообщения. Самоорганизующаяся сеть определяет конфигурацию распределения спектра - другими словами, применяемый гибкий способ использования спектра может быть любым из способов, известных в данной области техники и способных использовать тип принятой информации о состоянии нагрузки. Таким образом, в вариантах осуществления настоящего изобретения, в которых информация о состоянии нагрузки содержит такую информацию как: использование блока физических ресурсов в восходящем и нисходящем каналах с гарантированной скоростью передачи данных, или для трафика не в реальном времени, или в любой из этих комбинаций, конфигурация спектрального распределения может быть выполнена согласно технологии SON или FSU, в настоящее время описанной в выпуске 8 LTE в рамках долгосрочного усовершенствования 3GPP.
Таким образом, при использовании вышеописанных вариантов осуществления настоящего изобретения локальный узел В может преодолеть отсутствие прямого интерфейса Х2, который обеспечивает гибкие способы конфигурации спектра в обычных узлах В и позволяет локальным узлам В более эффективно осуществлять выбор доступных каналов для более справедливого назначения каналов связи согласно значениям нагрузки и помехам.
Следует отметить, что, хотя предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения были описаны в контексте стандарта LTE, варианты осуществления настоящего изобретения могут использоваться в рамках других стандартов, как уже предложенных, так и все еще находящихся в стадии разработки. Варианты осуществления настоящего изобретения могут также использоваться в сценариях, в которых нет никакой стандартизированной структуры. Соответственно, следует понимать, что ссылки на узлы LNB в равной степени могут относиться к базовой станции или объекту управления.
В описанных выше вариантах осуществления настоящего изобретения для различных параметров и характеристик были даны различные значения. Однако они даны только для примера и в различных сценариях и/или в результате изменений характеристик в стандартах можно использовать другие значения.
Варианты осуществления настоящего изобретения могут быть реализованы посредством программного обеспечения, выполняемого процессором мобильного устройства, например процессорным блоком, посредством оборудования или посредством комбинации программного обеспечения и оборудования. Далее в этой связи следует отметить, что любые блоки в логической последовательности операций, изображенной на чертеже, могут представлять собой команды, соответствующие логические схемы, блоки и функции, или комбинации команд, логических схем, блоков и функций.
Варианты осуществления настоящего изобретения могут быть осуществлены в различных компонентах, таких как интегральные модули. Разработка интегральных схем в общем случае представляет собой высоко автоматизированный процесс. Имеется сложное и мощное программное обеспечение для преобразования конструкции на логическом уровне в полупроводниковую схему, готовую к вытравливанию и формированию элементов на полупроводниковой подложке.
Такие программы, как предлагаемые компаниями Synopsys, Inc, Маунтин-Вью (Калифорния) и Cadence Design, Сан-Хосе (Калифорния), автоматически производят разводку проводников и размещение компонентов на полупроводниковом чипе с использованием специально разработанных правил проектирования, а также библиотек, хранящихся в заранее разработанных модулях проектирования. Как только конструкция полупроводниковой схемы завершена, полученный в результате проект в стандартном электронном формате (например, Opus, GDSII и т.п.) может быть передан в средство изготовления полупроводниковых схем.
Выше посредством не ограничивающих изобретение примеров было дано полное и информативное описание варианта осуществления настоящего изобретения. Однако из этого описания со ссылками на сопровождающие чертежи и из пунктов формулы изобретения для специалиста очевидны возможные различные изменения и модификации. Однако все такие и аналогичные изменения настоящего изобретения находятся в пределах его объема, определяемого формулой изобретения.