СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЯМИ ДЛЯ КОНФИГУРИРОВАНИЯ СЕТИ
METHOD OF CONTROLLING MEASUREMENTS FOR NETWORK CONFIGURATION

Перекрестная ссылка на родственную заявку
Данная заявка ссылается на приоритет предварительной заявки на патент США №60/850901, поданной 11 октября 2006 г.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение касается систем радиосвязи, а также конфигурирования и оптимизации сети.
Более конкретно, настоящее изобретение предлагает способ управления измерениями для конфигурирования сети, предназначенный для использования при конфигурировании списков соседей в сотовой системе связи, в которой измерения, выполняемые оборудованием пользователя, используются для идентификации тех сот в сети, которые должны быть включены в списки соседей, чтобы обеспечивать автоматическое конфигурирование и оптимизацию сети.
Предпосылки создания изобретения
Конфигурирование и оптимизация сети являются требующими много времени и сложными задачами. В большой сети с большим числом малых сот процесс определения правильных или наиболее подходящих соседних сот для включения в списки соседей, которые используются для конфигурирования сети, является важной задачей. Поэтому желательно, чтобы по меньшей мере часть ее могла быть выполнена как можно более автоматизированно. Различные методы для выполнения этих задач как можно более автоматизированно предложены в следующих отчетах: R2-061545, Complexity minimization to setup and optimize an LTE network, T-Mobile, KPN: R2-061929, Standardization policy for plug and play RAN, NTT DoCoMo; R2-062230, Discussion on Auto-configuration and Dynamic Optimization, Lucent, T-Mobile; R2-062156, Measurements for Network Optimization, Motorola, T-Mobile; R2-062411, Support for self-configuration and self-optimization Proposal for Stage2, T-Mobile; R2-062940, Support for self-configuration and self-optimization Proposal for Stage2 (only RAN2 relevant part), T-Mobile. Эти отчеты полностью включены в данное описание путем ссылки на соответствующие источники.
Поскольку только сам терминал может точно знать то, какие соты он способен обнаружить в некотором месте, предполагается, что поиск новых соседних сот является той областью, в которой необходима поддержка оборудования пользователя (UE) для конфигурирования и оптимизации сети. Таким образом, одной из задач UE для обеспечения автоматического конфигурирования и оптимизации сети является поиск соседних сот, не входящих в текущий список соседей обслуживающей соты.
Обычное UE может использоваться, чтобы помогать автоматическому конфигурированию и автоматической оптимизации сети, если это UE способно выполнять измерения в обслуживающей соте и соседних сотах и поиск соседних сот помимо текущего списка соседей. Один способ выполнить это заключается в том, чтобы передавать всем мобильным терминалам команды на выполнение измерений сигналов всех теоретически возможных соседей. Это решение может быть реализовано передачей отдельных команд об измерении мобильным терминалам или добавлением потенциальных соседей в список соседей соты. Это является относительно простым способом получать данные измерений от мобильных терминалов, которые находятся в различных частях соты. В конечном счете, эти данные покажут, какие соты имеют достаточный уровень сигнала по меньшей мере в некоторых частях обслуживающей соты и поэтому должны быть включены в список соседей. Этот подход требует существенного времени измерений, чтобы гарантировать, что вся зона обслуживающей соты была охвачена данными измерений.
Однако даже если дополнительные измерения ограничены ситуациями, в которых установка параметров сети была изменена (новые или модифицированные соты), непрерывный поиск, особенно соседних сот ломимо списка соседей, будет использовать ресурсы UE, в особенности энергию батареи, в большей степени, чем обычные измерения соседних сот, которые используются для обеспечения передачи обслуживания или оценки для перевыбора соты.
Кроме того, этот вид поиска соседних сот вслепую может также ухудшать эффективность обычных измерений соседних сот, используемых для задач передачи обслуживания и перевыбора соты. Если сети позволяют использовать возможность UE выполнять измерения для обеспечения автоматического конфигурирования и оптимизации сети непрерывно, без каких-либо ограничений, то это, вероятно, будет отказывать недопустимое отрицательное влияние на оценку пользователем рабочих характеристик терминала, а в некоторых сценариях также и на рабочие характеристики системы. Так как число измерений, необходимых для получения статистически достаточного объема данных для конфигурирования и оптимизации сети, может быть огромным, и так как трудно гарантировать, что редко используемые зоны в соте будут посещены по меньшей мере несколькими мобильными устройствами, важно ограничить объем или число измерений, выполняемых UE и используемых для целей автоматического конфигурирования и оптимизации сети, до приемлемого уровня для каждого UE. Кроме того, так как мобильные терминалы, выполняющие измерения, свободно перемещаются в пределах обслуживающей соты, невозможно знать, когда все места или участки в соте были посещены по меньшей мере некоторыми мобильными терминалами в таком режиме, в котором возможны измерения. Обычно режим, в котором возможны измерения, предполагает мобильный терминал с активным подключением, однако мобильные терминалы в нерабочем режиме также могут использоваться, чтобы определять соседей в списке соседей. Далее, расширенные измерения поддерживаются активными в течение существенного интервала времени и дополнительная потребляемая мобильными терминалами мощность, которая используется при выполнении расширенных измерений для определения списка соседей, будет быстрее исчерпывать заряд батареи. Более быстрый разряд батареи будет по всей вероятности вести к недовольству пользователя.
Поэтому необходим способ, позволяющий ограничить до приемлемого уровня отрицательное влияние участия UE в автоматическом конфигурировании и оптимизации сети на характеристики этого UE.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - схематическое представление сотовой системы связи, показывающее кластер соседних сот.
Фиг.2 - схематическое представление примера мобильного терминала, принимающего списки соседей от базовых станций соседних сот.
Фиг.3 - блок-схема алгоритма, показывающая пример настоящего изобретения.
Фиг.4 - функциональная блок-схема, показывающая основные функциональные логические элементы настоящего изобретения.
Фиг.5 - функциональная блок-схема примера процессора сигналов для выполнения изобретения.
Фиг.6 - функциональная блок-схема примера мобильного терминала для выполнения изобретения.
Фиг.7 - блок-схема / схема выполнения операций системы радиосвязи, в которой может быть осуществлено настоящее изобретение, включая различные связные терминалы, в частности терминал оборудования пользователя (UE) и радиотерминал сети радиодоступа (RAN).
Фиг.8 - упрощенная блок-схема терминала UE (показаны только части, относящиеся к изобретению) или радиотерминала RAN фиг.7.
Фиг.9 - упрощенная блок-схема двух связных терминалов фиг.7 в виде многоуровневого стека протоколов связи.
Фиг.10 - упрощенная блок-схема терминала оборудования пользователя и радиотерминала сети радиодоступа в виде функциональных блоков, которые соответствуют аппаратному оборудованию, используемому при передаче и приеме сигналов связи по каналу связи радиоинтерфейса, соединяющему два связных терминала.
Сущность изобретения
В широком аспекте изобретения предлагается способ управления измерениями, которые выполняются оборудованием пользователя (UE) для определения соседей в списке соседей для конфигурирования сети в сотовой системе или сети связи.
Одна форма осуществления способа изобретения предусматривает управление измерениями, выполняемыми оборудованием пользователя в сети для конфигурирования списков соседей; подачу запроса на выполнение одного или более измерений; выполнение измерений оборудованием пользователя в одной или более соседних сотах в ответ на один или более запросов на измерения; предоставление отчета об измерениях; и идентификацию тех сот в сети, которые будут включены в список соседей, так, чтобы измерения, выполняемые оборудованием пользователя, поддерживали автоматическое конфигурирование и оптимизацию сети.
В некоторых формах осуществления изобретения измерения, выполняемые оборудованием пользователя, запрашиваются только там и тогда, где и когда сеть еще не была сконфигурирована или оптимизирована должным образом.
В некоторых формах осуществления изобретения согласно предложенному способу запросы на измерения, выполняемые оборудованием пользователя, предусматривают измерение уровня сигнала заданной соседней соты или поиск соты на заданной частоте, или предоставление отчета об обнаружении соты, или предоставление отчета об уровне сигнала обнаруженной соты, или поиск сот в заранее заданном диапазоне частот, или предоставление отчета об обнаружении соты в заранее заданном диапазоне частот или об уровне сигнала обнаруженной соты.
В некоторых формах осуществления изобретения согласно предложенному способу запрашивается местоположение оборудования пользователя, сконфигурированного с функциональными возможностями определения местоположения, и может запрашиваться отчет о местоположении оборудования пользователя вместе с отчетом об измерениях.
В некоторых формах осуществления изобретения согласно предложенному способу оборудованию пользователя могут направляться запросы на измерения в тех зонах соты, где имеется недостаточно данных измерений.
В некоторых формах осуществления изобретения согласно предложенному способу запросы на измерения могут направляться по широковещательному каналу (ВСН) всему возможному оборудованию пользователей в тех зонах соты, где имеется недостаточно данных измерений, чтобы завершить сбор данных измерений.
В некоторых формах осуществления изобретения согласно предложенному способу, чтобы минимизировать отрицательные влияния поддержки измерений, выполняемых оборудованием пользователя для автоматического конфигурирования и оптимизации сети, на рабочие характеристики оборудования пользователя, число запросов на измерения оборудованию пользователя может ограничиваться справедливым и равномерным распределением количества недавних дополнительных запросов на измерения на каждое оборудование пользователя в тех зонах соты, где необходимы данные измерений, или ограничением количества измерений на основании состояния заряда батареи UE так, чтобы оборудование пользователя с низким зарядом батареи выполняло меньше измерений, чем оборудование пользователя с состоянием более высокого или полного заряда батареи либо UE с внешним источником питания.
В некоторых формах осуществления изобретения измерения, которые могут запрашиваться для выполнения данным оборудованием пользователя, могут определяться в соответствии со скоростью передачи данных пользователя.
В некоторых формах осуществления изобретения оборудование пользователя может запрашиваться выполнять измерения на используемом для обслуживания уровне частот во время интервалов высокой интенсивности трафика и может запрашиваться выполнять измерения на уровне радиочастоты, отличном от используемого для обслуживания, или измерения сигналов соседних сот, принадлежащих системам с другими технологиями радиодоступа, во время интервалов низкой интенсивности трафика.
В некоторых формах осуществления изобретения оборудование пользователя после приема запроса на измерение может задерживать выполнение измерения, когда оборудование пользователя имеет одно или более из следующего: состояние низкого заряда батареи; местоположение, которое будет вызывать ненужные дублирующие измерения; и избыток недавних дополнительных запросов на измерения в той зоне соты, где необходимы данные измерений.
В некоторых формах осуществления изобретения длительность задержки может зависеть от степени способности оборудования пользователя выполнить запрашиваемое измерение.
В некоторых формах осуществления изобретения оборудование пользователя после приема запроса на измерение может замедлять или ускорять выполнение измерений в соответствии со скоростью передачи данных пользователя, или оборудование пользователя после приема запроса на измерение может частично осуществлять выполнение запроса на измерение в зависимости от запрашиваемого измерения, или может отклонять запрос на измерение, когда состояние заряда батареи находится на критически низком уровне или когда оборудование пользователя неподвижно в течение заранее заданного интервала времени, или может уведомлять сеть, когда оборудование пользователя не может выполнить запрос на измерение в течение заранее заданного интервала.
В некоторых формах осуществления изобретения запрос на измерения, выполняемые оборудованием пользователя, предусматривает поиск всех сот на всех частотах.
В некоторых формах осуществления изобретения сеть может переназначать запрос на измерения, выполняемые с помощью оборудования пользователя, другому оборудованию пользователя.
В другом широком аспекте изобретение касается системы, содержащей узел и по меньшей мере одно оборудование пользователя, такое как мобильный терминал, содержащий один или более модулей, сконфигурированных для управления измерениями, выполняемыми оборудованием пользователя в сети для конфигурирования списков соседей; и один или более модулей, сконфигурированных для подачи запроса на выполнение одного или более измерений; при этом оборудование пользователя имеет один или более модулей для выполнения измерений в одной или более соседних сотах в ответ на один или более запросов на измерения; один или более модулей, сконфигурированных для предоставления отчета об измерениях; и один или более модулей, сконфигурированных для идентификации сот в сети, которые будут включены в список соседей, так, чтобы измерения, выполняемые оборудованием пользователя, поддерживали автоматическое конфигурирование и оптимизацию сети.
В другом широком аспекте изобретение касается устройства, содержащего: средства для управления измерениями, выполняемыми оборудованием пользователя в сети для конфигурирования списков соседей; средства для подачи запроса на одно или более измерений; средства для выполнения измерений в одной или более соседних сотах в ответ на один или более запросов на измерения; средства для предоставления отчета об измерениях; и средства для идентификации сот в сети, которые будут включены в список соседей, так, чтобы измерения, выполняемые оборудованием пользователя, поддерживали автоматическое конфигурирование и оптимизацию сети.
Другой широкий аспект изобретения касается мобильного терминала, содержащего: один или более модулей, сконфигурированных для управления измерениями, выполняемыми оборудованием пользователя в сети для конфигурирования списков соседей; один или более модулей, сконфигурированных для выполнения измерения в одной или более соседних сотах в ответ на один или более запросов на измерения; один или более модулей, сконфигурированных для предоставления отчета об измерениях; и один или более модулей для идентификации сот в сети, которые будут включены в список соседей, так, чтобы измерения, выполняемые оборудованием пользователя, поддерживали автоматическое конфигурирование и оптимизацию сети.
Другой широкий аспект изобретения касается компьютерного программного продукта с кодом программы, причем этот код программы хранится на машиночитаемом носителе и предназначен для выполнения шагов способа, включающего управление измерениями, выполняемыми оборудованием пользователя в сети для конфигурирования списков соседей; подачу запроса на выполнение одного или более измерений; выполнение измерений оборудованием пользователя в одной или более соседних сотах в ответ на один или более запросов на измерения; предоставление отчета об измерениях; и идентификацию сот в сети, которые будут включены в список соседей, так, чтобы измерения, выполняемые оборудованием пользователя, поддерживали автоматическое конфигурирование и оптимизацию сети, когда компьютерная программа выполняется в модуле оборудования пользователя, таком как мобильный терминал.
Некоторые формы осуществления изобретения обеспечивают реализацию шагов способа, включающего управление измерениями, выполняемыми оборудованием пользователя в сети для конфигурирования списков соседей; подачу запроса на выполнение одного или более измерений; выполнение оборудованием пользователя измерений в одной или более соседних сотах в ответ на один или более запросов на измерения; предоставление отчета об измерениях; и идентификацию сот в сети, которые будут включены в список соседей, так, чтобы измерения, выполняемые оборудованием пользователя, поддерживали автоматическое конфигурирование и оптимизацию сети, посредством компьютерной программы, выполняемой в процессоре, контроллере или другом подходящем модуле в одном или более мобильных терминалах, узлах или устройствах в сети.
Описание примеров осуществления изобретения
Чтобы сделать автоматическое конфигурирование и оптимизацию сети успешными, необходима некоторая работа по стандартизации, и, в частности, должна быть подробно стандартизирована поддержка UE в этих операциях автоматического конфигурирования и оптимизации. Измерения сигналов соседних сот выполняются во всех сотовых системах связи, например, как показано на фиг.1 и 2. Содержание списка соседей каждой соты имеет большое значение для принятия правильных решений о передаче обслуживания и операций перевыбора соты, а также для рабочих характеристик всей системы. Надежность передачи обслуживания соседним сотам будет ухудшаться при использовании в списке соседей сот, включенных по результатам тех измерений, которые изначально не предназначались для обеспечения хорошей передачи обслуживания; например, целевая сота может иметь меньший уровень сигнала, чем более сильная соседняя сота с большим уровнем сигнала, которая была бы лучшим вариантом выбора для передачи обслуживания, что снижает качество соединения. Соответственно существенно, чтобы списки соседей были составлены должным образом, так как иначе мобильные терминалы будут выполнять много ненужных измерений (слишком много соседей в списке) или пропускать соты, которые были бы хорошими вариантами для передачи обслуживания (слишком мало соседей в списке).
Вполне очевидно, что все мобильные устройства не могут измерять параметры сети вне списков соседей все время, даже если они были бы способны делать это. Вместо этого мы полагаем, что эти дополнительные измерения должны быть основаны на отдельных запросах на измерения, чтобы иметь возможность управлять их влиянием на UE. Запросы на измерения должны посылаться UE только тогда и там, когда и где сеть еще не была сконфигурирована или оптимизирована должным образом, то есть в новых или измененных сотах или в сотах, которые находятся близко к таким сотам. Например, запрос на измерения, выполняемые оборудованием пользователя, может иметь следующий вид:
1) Запрос на измерение уровня сигнала заданной соседней соты.
2) Запрос на поиск сот на данной частоте и предоставление отчета об уровне сигнала соты или только сообщение, была ли обнаружена сота.
3) Запрос на сканирование заданного диапазона частот для некоторых сот и предоставление отчета об уровне сигнала соты или только сообщения, была ли обнаружена сота.
Если UE снабжено функциональными возможностями определения местоположения, то местоположение UE может сообщаться вместе с отчетом об измерениях. Кроме того, если функциональные возможности определения местоположения широко доступны, то запросы на измерения могут быть направлены мобильным терминалам в те зоны соты, где количество данных измерений еще недостаточно.
Запросы на измерения, выполняемые оборудованием пользователя, могут передаваться также в широковещательном режиме по каналу ВСН, чтобы достигать всех возможных терминалов в зоне для завершения сбора данных измерений. Однако запрос на измерение по широковещательному каналу должен быть тщательно разработан так, чтобы нагрузка из-за измерений для терминалов не была непрерывной.
Чтобы ограничивать чрезмерное использование ресурсов UE и сохранять срок службы батареи на приемлемом уровне, измерения, выполняемые оборудованием пользователя, должны быть ограничены таким уровнем, при котором они потребляют только часть мощности UE. Правила для выборочного ограничения числа измерений оборудования пользователя с целью минимизировать отрицательное влияние поддержки измерений, выполняемых UE для автоматического конфигурирования и оптимизации сети, на рабочие характеристики UE могут быть разработаны, например, так, чтобы включать следующее (но не ограничиваясь этим):
1) Количество новых дополнительных измерений на каждое UE должно быть таким, чтобы нагрузка по измерениям распределялась справедливо и равномерно на все устройства в соте.
2) UE должно иметь возможность использовать состояние своей батареи для ограничения количества измерений так, чтобы UE с состоянием низкого заряда батареи могло измерять меньше, чем UE с состоянием полного заряда батареи или UE с питанием от внешнего источника питания.
3) Скорость передачи данных пользователя во время запроса на измерение также является полезным индикатором, можно ли запрашивать измерения, и какие, для выполнения некоторым UE. Например, относительно просто выполнять измерения на уровне радиочастот, используемом для обслуживания, когда интенсивность трафика высока, в то время как в обстановке низкой интенсивности трафика проще выполнять измерения на уровне радиочастот, отличном от используемого для обслуживания, или измерения сигналов соседних сот, принадлежащих системам с разными технологиями радиодоступа (межсистемные измерения между RAT).
Если сеть должна отслеживать критерий, который используется для ограничения числа измерений, выполняемых UE, сеть будет требовать существенной базы данных и чрезмерных ресурсов для обновления данных. Например, сеть должна будет оценивать потребляемую мощность UE для каждого типа измерения и вычислять совокупную потребляемую мощность каждого UE, вести запись местоположения каждого UE (если это возможно) для обнаружения неподвижных терминалов, чтобы избежать ненужных дублирующих измерений, и вести запись предыстории измерений каждого UE в течение достаточного периода времени. Однако сеть не будет знать состояние батареи UE и поэтому будет испытывать недостаток информации для определения, может ли UE выполнить запрашиваемое измерение.
UE имеет лучшее знание большинства критериев, упомянутых выше, для ограничения числа измерений, и поэтому UE должно сохранять необходимые подробности о предыстории измерений и принимать большинство решений об ограничениях. Сеть будет оставаться активной стороной при автоматическом конфигурировании и оптимизации, и сеть имеет большинство средств управления общим назначением измерений.
После приема запроса на измерение UE может:
1) Задержать выполнение запроса, если выполняется один или более вышеупомянутых критериев. Длительность задержки, естественно, зависит от степени способности UE выполнить запрашиваемое измерение.
2) Замедлить выполнение измерений, особенно согласно скорости передачи данных пользователя. Кроме того, мобильный терминал может замедлять измерения после того, как было выполнено заранее заданное число измерений.
3) Выполнить запрос только частично, например, если это сканирование всех частот.
4) Отклонить запрос в целом, если состояние заряда батареи критическое или UE было неподвижным в течение длительного времени.
Если UE не может быстро ответить на запрос на измерение, то UE может уведомить сеть, что оно не может выполнить или быстро ответить на запрос на измерение, чтобы в случае необходимости сеть могла переназначить запрос другому UE.
Естественно, UE не может отклонять все запросы на измерения, и поэтому должен быть определен соответствующий набор правил относительно минимального количества измерений.
Правила для выборочного ограничения числа измерений могут быть разработаны так, чтобы включать, например, следующие, но не ограничиваясь ими:
1) Мобильный терминал может отклонять команды или запросы на измерения, либо только замедлять измерения после того, как было выполнено некоторое или заранее заданное число измерений.
2) Мобильный терминал также может иметь право задерживать или выполнять измерения в более удобное время, чем запрашиваемое, например, в связи с другими измерениями, которые выполняются мобильным терминалом.
3) Мобильный терминал также может принимать во внимание, передвигался ли он в действительности с того места, где были выполнены недавние измерения.
4) Мобильный терминал также может принимать во внимание состояние батареи. Например, если батарея имеет низкий уровень заряда, он может ограничить объем или число измерений до очень малого числа. С другой стороны, когда мобильный терминал подключен к внешнему источнику питания, он может обслуживать сеть лучше, с более высоким объемом или числом измерений, чтобы более точно обеспечивать зону обслуживания сети и передачу обслуживания.
Следует заметить, что изобретение не ограничено UE или мобильными терминалами в активном (подсоединенном) режиме и может применяться также к UE или мобильным терминалам в нерабочем режиме (режиме бездействия).
В активном состоянии UE может использовать режимы DRX и/или DTX или быть постоянно активным при выполнении измерений, необходимых для целей планирования и обслуживания сети.
В нерабочем режиме правила могут отличиться от применяемых для активного режима. Дополнительно, правила активного режима могут изменяться для различных циклов режима DRX/DTX, чтобы облегчить экономию энергии UE.
В дополнение к правилам, перечисленным выше, для UE, использующего режим DRX, могут быть дополнительно разработаны и применены следующие правила:
1) Объем или число измерений, выполняемых мобильным терминалом, могут быть сокращены, когда используется период DRX или период DRX удлиняется, (то есть запросы на измерения могут изменяться в зависимости от цикла DRX).
2) Дополнительно, требования на измерения могут быть дополнительно сокращены в нерабочем режиме, если эти типы измерений требуются в первую очередь в нерабочем режиме.
3) Выполняемые измерения могут быть ограничены до определенного числа или максимального числа на соту.
Если UE запрашивается выполнять эти типы измерений в нерабочем режиме, то UE может собирать данные измерений в то время, когда оно находится в нерабочем режиме, и сообщать о результатах сети при переходе в активный режим.
Следует заметить, что изобретение по существу представляет стандартизацию способа управления измерениями для конфигурирования сети, и как таковые детали фактической реализации не ограничены любым данным подходом или аппаратными средствами. Реализация самого изобретения осуществляется в программном обеспечении стека протоколов, однако реализация может не быть ограничена этим.
Пример изобретения для определения соседей в списке соседей представлен блок-схемой алгоритма на фиг.3. В этом примере мобильный терминал выполняет подходящие измерения, хорошо известные специалистам в данной области техники, чтобы идентифицировать подходящих соседей для включения в список соседей. В соответствии с концепцией изобретения мобильный терминал подчиняется набору правил, чтобы выборочно ограничивать или ограничивать при некоторых обстоятельствах объем или число измерений для сохранения объема или числа измерений на разумном уровне.
Обратимся к фиг.4, функциональной блок-схеме, на которой показаны главные логические элементы или модули изобретения и которая кратко описана ниже. Чтобы сохранять данные измерений и предысторию измерений, необходимо подходящее запоминающее устройство. Запоминающим устройством может быть один или более модулей запоминающих устройств, и оно может быть реализовано по любой подходящей технологии, например, в виде флэш-памяти. Один или более соответствующих алгоритмов требуются, чтобы обрабатывать сигнализацию, связанную с командами об измерении и отчетами об измерениях. Один или более алгоритмов управления требуются, чтобы выполнять измерения совместно с другими модулями мобильного терминала. Различные другие модули по мере необходимости могут предусматриваться для выполнения функций изобретения.
Взаимодействия между главными логическими элементами и модулями очевидны для специалистов в данной области техники в отношении уровня деталей, необходимых для достижения понимания концепции настоящего изобретения. Следует заметить, что изобретение может быть реализовано с помощью соответствующего процессора для обработки сигналов, такого как показанный на фиг.5, процессора цифровой обработки сигналов или другого подходящего процессора, чтобы выполнять предусмотренную функцию изобретения, например выполнения алгоритмов, анализа данных измерений и выполнения функций изобретения. Различные другие модули по мере необходимости могут предусматриваться для выполнения операций процессора.
Изобретение может быть реализовано также как компьютерный программный продукт, содержащий машиночитаемую запоминающую структуру, несущую код компьютерной программы для выполнения компьютерной программы, причем этот код компьютерной программы содержит команды для подготовки способа конфигурирования списков соседей в сотовой системе или сети связи с помощью выполнения подходящих измерений, выполняемых UE, в одной или более соседних сотах, чтобы определять подходящие соты, которые будут включены в список соседей.
В другом примере изобретение может быть реализовано как компьютерный программный продукт с кодом программы, причем этот код программы хранится на машиночитаемом носителе и предназначен для выполнения шагов способа, включающего управление измерениями, выполняемыми оборудованием пользователя, в сети, чтобы конфигурировать списки соседей; запрос на одно или более измерений; выполнение оборудованием пользователя измерений в одной или более соседних сотах в ответ на один или более запросов на измерения; предоставление отчета об измерениях; и идентификацию сот в сети, которые будут включены в список соседей, так, чтобы измерения, выполняемые оборудованием пользователя, поддерживали автоматическое конфигурирование и оптимизацию сети, когда компьютерная программа выполняется в модуле оборудования пользователя, таком как мобильный терминал.
В другом примере изобретение обеспечивает реализацию шагов способа, включающего управление измерениями, выполняемыми оборудованием пользователя в сети для конфигурирования списков соседей; подачу запросов на одно или более измерений; выполнение измерений оборудованием пользователя в одной или более соседних сотах в ответ на один или более запросов на измерения; предоставление отчета об измерениях; и идентификацию тех сот в сети, которые будут включены в список соседей, так, чтобы измерения, выполняемые оборудованием пользователя, поддерживали автоматическое конфигурирование и оптимизацию сети, посредством компьютерной программы, выполняемой в процессоре, контроллере или другом подходящем модуле в одном или более мобильных терминалах, узлах или устройствах в сети.
Изобретение применимо к тем сотовым системам и сетям связи, где измерения соседних сот в нерабочем режиме или в активном режиме выполняются согласно запросам на измерение, поступающим от сети. Когда изобретение используется, запросы на измерение должны иметь флаг, сообщающий тип измерения, которое необходимо выполнить.
Если запрос является обычным запросом на измерения для подготовки передачи обслуживания или перевыбора соты, мобильный терминал должен измерить сигналы соответствующих соседних сот в точности согласно запросу.
Если запрос отмечен флагом как измерение для конфигурирования сети, то мобильный терминал должен измерить сигналы запрашиваемых соседей или выполнить поиск соседа без какого-либо списка соседей, например, только с информацией о несущей частоте или технологии RAT, если не имелось подобных недавних запросов. Иначе, мобильный терминал может отклонить запрос на измерение и послать сети соответствующее сообщение об отказе или задержать выполнение запроса.
Отчеты об измерениях могут посылаться сети одинаковым образом во всех случаях или с помощью специальных форматов сообщений, которые могут быть разработаны для этой цели. Например, может быть достаточно сообщить только об обнаружении новой соты, а уровень сигнала может быть опущен. С другой стороны, отчет после поиска вслепую (полного перебора) может требовать более расширенного формата, чем обычный отчет.
Флаг, указывающий на измерения для планирования и оптимизации сети, может быть объединен с дополнительной информацией, которая может позволять выполнять более или менее частые измерения, выполняемые UE или мобильным терминалом для задач планирования и оптимизации сети. Таким образом, сеть имеет полное управление поведением UE или мобильного терминала, но сохраняется возможность создать хорошую сотовую систему связи, в которой возможно эффективное сбережение энергии UE или мобильного терминала.
Действия по поиску соседней соты и измерению уровня сигнала оборудованием пользователя или мобильным терминалом могут зависеть от цикла DRX/DTX, а также от режима мобильного терминала (то есть активного режима в сравнении с нерабочим режимом).
Обратимся теперь к фиг.6, иллюстрирующей функциональную блок-схему UE или мобильного терминала. На этой фигуре показаны главные функциональные компоненты, которые могут потребоваться для выполнения предусмотренных функций мобильного терминала и реализации изобретения. Процессор, такой как процессор обработки сигналов, показанный на фиг.5, выполняет управление вычислениями и работой мобильного терминала в соответствии с одним или несколькими наборами команд, хранящихся в запоминающем устройстве. Интерфейс пользователя может использоваться для обеспечения ввода текста и сигналов управления пользователем и конфигурируется в соответствии с предусмотренной выполняемой функцией. Дисплей передает и принимает сигналы от контроллера, который управляет представлением графической и текстовой информации, показываемой на экране дисплея в соответствии с выполняемой функцией.
Контроллер управляет приемопередающим блоком, который работает согласно способам, хорошо известным специалистам в данной области техники. Функциональные логические элементы для измерений, которые показаны на фиг.4, соответственно связаны с контроллером, чтобы выполнять измерения, предусмотренные в соответствии с изобретением. Источник электропитания, такой как аккумуляторная батарея, соответствующим образом включен в мобильный терминал для выполнения функций, описанных выше. Различные другие модули могут предусматриваться по мере необходимости для выполнения функций и операций UE. Специалистам в данной области техники понятно, что мобильный терминал может быть реализован другими способами, отличными от показанного и описанного.
Изобретение включает взаимодействие между элементами системы - связи или связано с таким взаимодействием. Примеры систем радиосвязи включают реализации глобальной системы подвижной связи (GSM) и универсальной системы подвижной связи (UMTS). Эти компоненты систем связи являются только примерами и не ограничивают изобретение только этими компонентами систем связи, так как изобретение, вероятно, будет использоваться для систем B3G. Каждая такая система радиосвязи включает сети радиодоступа (RAN). В UMTS сеть RAN называется универсальной наземной сетью радиодоступа (UTRAN) (сеть наземного радиодоступа системы UMTS). UTRAN содержит один или более контроллеров радиосети (RNC), каждый контроллер управляет одним или несколькими узлами В, которые являются радиотерминалами, сконфигурированными для соединения с целью обмена данными с одним или несколькими терминалами UE. Комбинация контроллера RNC и узлов В, которыми он управляет, называется подсистемой радиосети (RNS). Сеть RAN системы GSM содержит один или более контроллеров базовых станций (BSC), каждый из которых управляет одной или несколькими базовыми приемопередающими станциями (BTS). Комбинация контроллера BSC и станции BTS, которой он управляет, называется системой базовой станции (BSS).
Обратимся теперь к фиг.7. На ней показана система радиосвязи 10а, в которой может быть реализовано настоящее изобретение и которая содержит терминал UE 11, сеть 12 радиодоступа, базовую сеть 14 и шлюз 15, связанный с другой системой связи 10b, такой как Интернет, система проводной связи (включая так называемую традиционную систему телефонной связи (POTS)) и/или другие системы беспроводной связи. Сеть радиодоступа содержит радиотерминал 12а (например, узел В или станция BTS) и контроллер 12b (например, контроллер RNC или контроллер BSC). Контроллер связан проводной линией связи с базовой сетью. Базовая сеть обычно содержит центр коммутации подвижной связи (BSC) для обеспечения связи с коммутацией каналов и узел (SGSN) по обеспечению общих услуг пакетной радиосвязи (GPRS) для связи с пакетной коммутацией.
На фиг.8 показаны некоторые компоненты связного терминала 20, который может быть терминалом UE 11 или радиотерминалом RAN 12a на фиг.7. Связной терминал содержит процессор 22 для управления работой устройства, включая весь ввод и вывод данных. Процессор, скорость/синхронизация которого регулируется генератором 22а тактовых импульсов, может содержать базовую систему ввода-вывода (BIOS) или может содержать блоки управления устройствами для управления вводом и выводом звуковых и видеосигналов пользователя, а также вводом, выполняемым пользователем с клавиатуры. BIOS / блоки управления устройствами могут также обеспечивать ввод с платы сетевого интерфейса и вывод на нее. BIOS и/или блоки управления устройствами обеспечивает также управление вводом и выводом от приемопередатчика (TRX) 26 посредством интерфейса TRX 25, включающего, возможно, один или более процессоров обработки цифровых сигналов (DSP), специализированные интегральные схемы (ASIC) и/или программируемые пользователем вентильные матрицы (FPGA). Приемопередатчик TRX позволяет осуществлять связь по радио с другим аналогично оборудованным связным терминалом.
Как еще показано на фиг.8, связной терминал включает энергозависимое запоминающее устройство, то есть так называемое оперативное запоминающее устройство 23, а также энергонезависимое запоминающее устройство 24, то есть запоминающее устройство для хранения данных. Процессор 22 может копировать прикладные программы (например, приложение календаря или игры), хранящиеся в энергонезависимом запоминающем устройстве, в оперативное запоминающее устройство для их выполнения. Процессор функционирует согласно операционной системе и, чтобы делать это, процессор может загружать по меньшей мере часть операционной системы из запоминающего устройства для хранения данных в оперативное запоминающее устройство, чтобы активизировать соответствующую часть операционной системы. Другие части операционной системы и, в особенности часто, по меньшей мере часть BIOS, могут существовать в связном терминале как микропрограммы, и тогда они не копируются в оперативное запоминающее устройство для выполнения. Команды начальной загрузки являются такой частью операционной системы.
Обратимся теперь к фиг.9, где система радиосвязи фиг.7 показана с точки зрения уровней протоколов, согласно которым осуществляется связь. Уровни протоколов формируют стек протоколов и включают уровни протоколов базовой сети (CN) 32, расположенные в UE 11 и CN 14, и уровни радиопротоколов 31а, расположенные в терминале UE и в RAN 12 (или в радиотерминале RAN 12a или в контроллере RAN 12b). Связь является одноранговой. Таким образом, уровень протоколов CN в UE связывается с соответствующим уровнем в CN, и наоборот, и связь обеспечивается посредством нижних/промежуточных уровней. Таким образом, нижние/промежуточные уровни предоставляют обслуживание для уровня, находящегося непосредственно выше них в стеке протоколов, который упаковывает или распаковывает блок данных связи (сигнала управления или данных пользователя).
Протоколы CN обычно включают один или более уровней протоколов управления и/или уровней протоколов данных пользователя (например, прикладной уровень, то есть тот уровень стека протоколов, который непосредственно взаимодействует с прикладными программами, такими как приложение календаря или приложение игры).
Радиопротоколы обычно включают уровень (протокола) управления радиоресурсами, который в числе своих обязанностей, среди довольно многих других, имеет установление, переконфигурирование и освобождение радиоканалов. Другим уровнем радиопротоколов является уровень управления линиями радиосвязи / управления доступом к среде (которые могут существовать как два отдельных уровня). Этот уровень в действительности обеспечивает интерфейс с физическим уровнем, другим уровнем протоколов радиодоступа, который делает возможной реальную связь через радиоинтерфейс.
Радиопротоколы расположены в терминале UE и в RAN, но не в CN. Связь с протоколами CN в CN сделана возможной с помощью другого стека протоколов в RAN, обозначенного как стек протоколов интерфейса сети радиодоступа / CN. Связь между уровнем в стеке протоколов интерфейса сети радиодоступа / CN и стеке радиопротоколов в RAN может осуществляться непосредственно, а не через промежуточные нижние уровни. Имеется, как показано на фиг.9, соответствующий стек протоколов интерфейса сети радиодоступа / CN, расположенный в CN, обеспечивающий в таком случае связь между прикладным уровнем в терминале UE и прикладным уровнем в СМ.
Фиг.10 представляет собой упрощенную блок-схему связного терминала UE 11 и терминала 12а радиосвязи RAN фиг.7 в виде функциональных блоков, соответствующих типичному аппаратному обеспечению (а в некоторых случаях программному обеспечению), используемому при передаче и приеме сигналов связи по каналу связи, соединяющему два связных терминала 11 и 12а. Оба терминала обычно содержат кодер 41а источника, реагирующий на информацию, предназначенную для передачи, и соответствующий декодер 41b источника. Кодер источника удаляет избыточность в информации, не требуемую для передачи информации. Оба терминала содержат также канальный кодер 42а и соответствующий канальный декодер 42b. Канальный кодер обычно добавляет избыточность, которая может использоваться для исправления ошибок, то есть он выполняет кодирование с прямой коррекцией ошибок (FEC). Оба связных терминала содержат также устройство 43а согласования скорости и соответствующее устройство 43b обратного согласования скорости. Устройство согласования скорости прибавляет или удаляет (так называемым выкалыванием) биты из потока битов, формируемого канальным кодером, чтобы обеспечить поток битов со скоростью, совместимой с физическим каналом, используемым связными терминалами. Оба связных терминала содержат также перемежитель 45а и деперемежитель 45b. Перемежитель переупорядочивает биты (или блоки битов) так, чтобы строки битов, представляющих связанную информацию, не были бы непрерывны в выходном потоке битов, таким образом делая связь более стойкой к так называемым пачкам ошибок, то есть к ошибкам из-за временных причин, таких, которые влияют на связь только в течение ограниченного времени и таким образом затрагивают только часть передаваемого потока битов. Оба связных терминала содержат также модулятор 47а и демодулятор 47b. Модулятор 47а преобразует блоки битов, формируемых перемежителем, в символы согласно схеме модуляции / отображения (согласно "созвездию" символов). Символы модуляции, определенные таким образом, затем используются передатчиком 49а, входящим в состав обоих связных терминалов, чтобы модулировать одну или более несущих (в зависимости от радиоинтерфейса, например, системы WCDMA, TDMA, FDMA, OFDM, OFDMA, CDMA2000 и т.д.) для передачи по радио. Оба связных терминала содержат также приемник 49b, который принимает сигнал связного терминал и определяет соответствующий поток символов модуляции, которые передает в демодулятор 47b; демодулятор в свою очередь определяет соответствующий поток битов (возможно, с использованием кодирования FEC для исправления ошибок) и так далее, что в конечном счете приводит к получению принимаемой информации (которая конечно может не быть точно переданной информацией). Обычно канальный декодер содержит в качестве компонента систему, которая обеспечивает так называемую обработку по схеме гибридного автоматического запроса повторной передачи (HARQ), чтобы в случае ошибки, которая не может быть исправлена канальным кодером на основе кодирования FEC, передатчику (возможно, компоненту канального кодера) был послан запрос на повтор передачи, имеющей неисправимую ошибку.
Функциональные возможности, описанные выше (и для сети радиодоступа, и для UE) могут быть реализованы как программные модули, хранящиеся в энергонезависимом запоминающем устройстве и выполняемые по мере необходимости процессором после копирования всего или части программного обеспечения в оперативную память (RAM). Альтернативно, логику, обеспечиваемую таким программным обеспечением, может обеспечивать также ASIC (специализированная интегральная схема). В случае реализации программными средствами изобретение предусматривается как компьютерный программный продукт, содержащий машиночитаемую запоминающую структуру, несущую в себе код компьютерной программы, то есть программное обеспечение, для выполнения процессором компьютера.
Ряд влияний на UE измерений, выполняемых UE для поддержки автоматического конфигурирования и оптимизации сети, был описан выше вместе с примерами ограничения отрицательных влияний этих измерений, в которых UE является решающим узлом в ограничении объема измерений, связанных с автоматическим конфигурированием и автоматической оптимизацией сети.
Список сокращений
ACI
Помеха от соседнего канала
ACPR
Отношение мощностей для соседнего канала
АР
Точка доступа
B3G
Системы мобильной связи следующего поколения (после 3-го)
CHUNK
Основная единица частотно-временного ресурса для линий связи с OFDM
DL
Нисходящая линия связи
DRX
Прерывистый прием
DTX
Прерывистая передача
FDD
Дуплексный режим с частотным разделением
LTE
Система на основе долговременной эволюции
МТ
Мобильный терминал
NB
Узкополосный (режим FDD системы WINNER)
OFDM
Мультиплексирование с ортогональным разделением частот
RAN
Сеть радиодостула
RAT
Технология радиодоступа
TDD
Дуплексный режим с временным разделением каналов
UE
Оборудование пользователя
UL
Восходящая линия связи (от терминала пользователя)
WB
Широкополосный (режим TDD системы WINNER)
WLAN
Беспроводная локальная сеть
WINNER
Инициативная группа по развитию беспроводных коммуникаций
Должно быть понятно, что вышеописанные устройства только иллюстрируют применение принципов настоящего изобретения. Многочисленные модификации и альтернативные устройства могут быть предложены специалистами в данной области техники без отступления от объема настоящего изобретения.