ВЫБОР ОБСЛУЖИВАЮЩЕЙ БАЗОВОЙ СТАНЦИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИНФОРМАЦИИ О КАЧЕСТВЕ ТРАНЗИТНОГО СОЕДИНЕНИЯ
SERVING BASE STATION SELECTION USING BACKHAUL QUALITY INFORMATION

По настоящей заявке на патент испрашивается приоритет по дате подачи предварительной заявки США № 61/046996, озаглавленной "SYSTEMS AND METHODS FOR BACKHAUL QUALITY INFORMATION EXCHANGE AMONG BASE STATIONS", поданной 22 апреля 2008 г., права на которую принадлежат заявителю этой заявки, и которая полностью включена в настоящий документ путем ссылки.
Уровень техники
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее раскрытие изобретения относится, в общем, к передаче данных, а более конкретно к способам выбора обслуживающей базовой станции для терминала в беспроводной сети связи.
Уровень техники
Для предоставления различного содержимого передаваемых данных, например, речи, видео, пакетных данных, передачи сообщений, широковещания и т.д. широко применяются беспроводные сети связи. Эти беспроводные сети связи могут являться сетями с множественным доступом, которые выполнены с возможностью поддержки множества пользователей посредством совместного использования доступных сетевых ресурсов. Примеры таких сетей множественного доступа включают в себя сети множественного доступа с кодовым разделением (CDMA), сети множественного доступа с временным разделением (TDMA), сети множественного доступа с частотным разделением (FDMA), сети множественного доступа с ортогональным частотным разделением (OFDMA) и сети FDMA с одной несущей (SC-FDMA).
Беспроводная сеть связи может включать в себя несколько базовых станций, которые могут поддерживать передачу данных для нескольких терминалов. Терминал в любой данный момент времени может находиться вне зоны покрытия базовых станций или внутри зоны покрытия одной базовой станции или нескольких базовых станций. Если доступны несколько базовых станций, то для обслуживания терминала требуется выбрать подходящую базовую станцию, которая обеспечивает хорошую эффективность работы терминала наряду с улучшением пропускной способности сети.
Раскрытие изобретения
В настоящем документе описаны способы выбора обслуживающей базовой станции для терминала в беспроводной сети связи. Согласно одному аспекту, обслуживающая базовая станция может быть выбрана с учетом качества транзитного соединения базовых станций-кандидатов. Каждая базовая станция-кандидат является потенциальной обслуживающей базовой станцией для терминала. Объект выбора обслуживающего устройства может выбирать обслуживающую базовую станцию для терминала, когда терминал впервые получает доступ к сети или при передаче его обслуживания от текущей обслуживающей базовой станции. Объект выбора обслуживающего устройства может быть терминалом, текущей обслуживающей базовой станцией или некоторым другим сетевым объектом. Объект выбора обслуживающего устройства может получать информацию о качестве транзитного соединения для базовых станций-кандидатов и может использовать эту информацию для выбора обслуживающей базовой станции для терминала.
В одном варианте, базовая станция может определять информацию о качестве транзитного соединения, указывающую на текущее качество транзитного соединения. Информация о качестве транзитного соединения может содержать остаточную пропускную способность транзитного соединения для базовой станции, полную пропускную способность транзитного соединения, текущую нагрузку или использование пропускной способности транзитного соединения, энергетическую эффективность транзитного соединения и т.д. Базовая станция может отправлять информацию о качестве транзитного соединения для использования объектом выбора обслуживающего устройства. В одном варианте, базовая станция может формировать служебное сообщение, содержащее информацию о качестве транзитного соединения, и может отправлять это служебное сообщение по беспроводной связи в терминалы. В другом варианте, базовая станция может формировать сообщение о транзитном соединении, содержащее информацию о качестве транзитного соединения, и может отправлять это сообщение через транзитное соединение в соседние базовые станции или в сетевой контроллер, функционирующий как объект выбора обслуживающего устройства.
В другом варианте, объект выбора обслуживающего устройства может принимать информацию о качестве транзитного соединения по меньшей мере для одной базовой станции-кандидата для терминала, например, через служебное сообщение или сообщение о транзитном соединении из каждой базовой станции-кандидата. Объект выбора обслуживающего устройства может также определять по меньшей мере один показатель для каждой базовой станции-кандидата. Объект выбора обслуживающего устройства может после этого выбирать обслуживающую базовую станцию для терминала на основе информации о качестве транзитного соединения и по меньшей мере одного показателя по меньшей мере для одной базовой станции-кандидата.
В еще одном варианте, терминал может принимать служебное сообщение из каждой по меньшей мере одной базовой станции-кандидата. Терминал может получать информацию о качестве транзитного соединения для каждой базовой станции-кандидата из служебного сообщения, принятого из этой базовой станции-кандидата. Терминал может обеспечивать выбор обслуживающей базовой станции на основе информации о качестве транзитного соединения. В одном варианте, терминал может выбирать обслуживающую базовую станцию на основе информации о качестве транзитного соединения. В другом варианте, терминал может отправлять информацию о качестве транзитного соединения в текущую обслуживающую его базовую станцию. Текущая обслуживающая базовая станция может (i) использовать информацию о качестве транзитного соединения для выбора новой обслуживающей базовой станции для терминала или (ii) пересылать информацию о качестве транзитного соединения в объект выбора обслуживающего устройства.
Ниже более подробно описаны различные аспекты и признаки раскрытия предмета изобретения.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 изображена беспроводная сеть связи.
На фиг.2 изображена передача данных с гибридным автоматическим запросом на повторную передачу (hybrid automatic retransmission, HARQ).
На фиг.3 изображена беспроводная сеть связи c ретрансляцией.
На фиг.4 изображена структура кадра, поддерживающая ретрансляцию.
На фиг.5 и фиг.6 изображены процесс и устройство, соответственно, для сообщения информации о качестве транзитного соединения для базовой станции.
На фиг.7 и фиг.8 изображены процесс и устройство, соответственно, для выполнения выбора обслуживающего устройства.
На фиг.9 и фиг.10 изображены процесс и устройство, соответственно, для приема информации о качестве транзитного соединения.
На фиг.11 изображена блок-схема терминала и базовой станции.
Подробное описание
Способы, описанные в этом документе, могут использоваться для различных беспроводных сетей связи, например, CDMA, TDMA, FDMA, OFDMA, SC-FDMA и других сетей. Термины "сеть" и "система" часто используются как синонимы. В сети CDMA может быть реализована такая радиотехнология, как универсальный наземный радиодоступ (UTRA), cdma2000 и т.д. UTRA включает в себя широкополосный CDMA (WCDMA) и другие разновидности CDMA. cdma2000 охватывает стандарты IS-2000, IS-95 и IS-856. В сети TDMA может быть реализована такая радиотехнология, как глобальная система мобильной связи (GSM). В сети OFDMA может быть реализована такая радиотехнология, как усовершенствованный UTRA (Evolved UTRA, E-UTRA), ультрамобильная широкополосная связь (Ultra Mobile Broadband, UMB), IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802.20, Flash-OFDM и т.д. UTRA и E-UTRA являются частью универсальной мобильной телекоммуникационной системы (UMTS). Проект долгосрочного развития (LTE) 3GPP и усовершенствованный LTE (LTE-A) являются новыми версиями UMTS, которые используют E-UTRA, который применяет OFDMA на нисходящей линии связи и SC-FDMA на восходящей линии связи. UTRA, E-UTRA, UMTS, LTE, LTE-A и GSM описаны в документах организации, называемой "Проект партнерства 3-его Поколения" (3GPP). cdma2000 и UMB описаны в документах организации, называемой "Проект 2 партнерства 3-его Поколения" (3GPP2).
На фиг.1 изображена беспроводная сеть 100 связи, которая может включать в себя несколько базовых станций и другие сетевые объекты. Для простоты на фиг.1 изображены только две базовые станции 120 и 122 и один сетевой контроллер 150. Базовая станция может быть стационарной станцией, которая обменивается информацией с терминалами и может также называться точкой доступа, узлом B, усовершенствованным узлом B (eNB) и т.д. Базовая станция может предоставлять зону радиосвязи для конкретной географической области. Общая зона покрытия базовой станции может быть разделена на меньшие области, и каждая меньшая область может обслуживаться соответствующей подсистемой базовой станции. Термин "сота" может относиться к зоне покрытия базовой станции и/или подсистемы базовой станции, обслуживающей эту зону покрытия, в зависимости от контекста, в котором используется этот термин.
Базовая станция может предоставлять зону радиосвязи для макросоты, пикосоты, фемтосоты или соты некоторого другого типа. Макросота может покрывать относительно большую географическую область (например, несколько километров в радиусе) и может поддерживать передачу данных для всех терминалов с подпиской на обслуживание в беспроводной сети. Пикосота может покрывать относительно маленькую географическую область и может поддерживать передачу данных для всех терминалов с подпиской на обслуживание. Фемтосота может покрывать относительно маленькую географическую область (например, дом) и может поддерживать передачу данных для множества терминалов, имеющих связь с фемтосотой (например, терминалы, принадлежащие жильцам дома). Базовая станция для макросоты может называться макро базовой станцией. Базовая станция для пикосоты может называться пико базовой станцией. Базовая станция для фемтосоты может называться фемто базовой станцией или домашней базовой станцией.
Беспроводная сеть 100 может также включать в себя ретрансляционные станции. Ретрансляционной станцией является станция, которая принимает передачу данных и/или другой информации из станции вверх по потоку и отправляет передачу этих данных и/или другой информации в станцию вниз по потоку. Станция вверх по потоку может быть базовой станцией, другой ретрансляционной станцией или терминалом. Станция вниз по потоку может быть терминалом, другой ретрансляционной станцией или базовой станцией. Ретрансляционная станция может также быть терминалом, который ретранслирует передачи для других терминалов.
Сетевой контроллер 150 может соединяться с набором базовых станций и предоставлять координацию и управление для этих базовых станций. Сетевой контроллер 150 может обмениваться информацией с базовой станцией 120 через транзитное соединение 124 и с базовой станцией 122 через транзитное соединение 126. Базовые станции 120 и 122 могут также обмениваться информацией друг с другом, например, непосредственно или опосредованно через проводное или беспроводное транзитное соединение. Транзитное соединение для каждой базовой станции может быть реализовано с любым интерфейсом и может иметь любую пропускную способность.
Терминал 110 может являться одним из многих терминалов, поддерживаемых беспроводной сетью 100 связи. Терминал 110 может являться стационарным или мобильным и также может называться терминалом доступа (AT), мобильной станцией (MS), оборудованием пользователя (UE), абонентским блоком, станцией и т.д. Терминал 110 может являться сотовым телефоном, личным цифровым помощником (PDA), беспроводным модемом, устройством беспроводной связи, малогабаритным устройством, ноутбуком, беспроводным телефоном, станцией беспроводного локального шлейфа (WLL) и т.д. Терминал 110 может обмениваться информацией с базовой станцией через нисходящую линию связи и восходящую линию связи. Нисходящая линия связи (или прямая линия связи) относится к линии связи из базовой станции в терминал, а восходящая линия связи (или обратная линия связи) относится к линии связи из терминала в базовую станцию.
Беспроводная сеть 100 может поддерживать HARQ для улучшения надежности передачи данных. Для HARQ, передатчик может отправлять передачу данных и может отправлять одну или несколько дополнительных передач, если требуется, до тех пор, пока данные не будут правильно декодированы приемником, или не будет отправлено максимальное количество передач, или не будет выполнено некоторое другое условие завершения.
На фиг.2 изображена иллюстративная передача данных по нисходящей линии связи с HARQ. Временная шкала передачи может быть разделена на блоки кадров. Каждый кадр может перекрывать предопределенный временной интервал, например, 1 миллисекунду (мс). Кадр может также называться подкадром, временным интервалом и т.д.
В базовой станции 120 могут существовать данные для отправки в терминал 110. Базовая станция 120 может обрабатывать пакет данных и отправлять передачу этого пакета по нисходящей линии связи. Терминал 110 может принимать передачу нисходящей линии связи и декодировать принятую передачу. Терминал 110 может отправлять квитанцию (ACK), если пакет декодирован правильно, или отрицательную квитанцию (NAK), если пакет декодирован с ошибкой. Базовая станция 120 может принимать отклик ACK/NAK, отправлять еще одну передачу пакета, если принята NAK, и или отправлять передачу нового пакета, или завершать, если принята ACK. Передача пакета и отклик ACK/NAK могут продолжаться аналогичным способом.
Для каждой нисходящей линии связи и восходящей линии связи могут быть определены M чередований HARQ с индексами от 0 до M-1, где M может быть равным 4, 6, 8 или некоторому другому значению. Каждое чередование HARQ может включать в себя кадры, которые разделены M кадрами. Пакет может быть отправлен на одном чередовании HARQ, а все передачи пакета могут быть отправлены в разных кадрах идентичного чередования HARQ. Каждая передача пакета может называться передачей HARQ.
Беспроводная сеть 100 может быть гомогенной сетью только с базовыми станциями одного типа, например, только с макро базовыми станцииями или только с домашними базовыми станциями. Беспроводная сеть 100 может также быть гетерогенной сетью с базовыми станциями разного типа, например, с макро базовыми станциями, пико базовыми станциями, домашними базовыми станциями, ретрансляционными станциями и т.д. Эти разные типы базовых станций могут передавать на разных уровнях мощности, иметь разные зоны покрытия и оказывать разное влияние на помехи в беспроводной сети.
Терминал 110 может находиться внутри зоны покрытия множества базовых станций. Одна из этого множества базовых станций может быть выбрана для обслуживания терминала 110. Выбор обслуживающей базовой станции может называться выбором обслуживающего устройства. В качестве обслуживающей базовой станции может выбираться базовая станция с лучшим качеством принимаемого сигнала. Качество принимаемого сигнала может быть определено количественно посредством отношения сигнал/шум+помеха (signal-to-noise-and-interference ratio, SINR), отношения сигнал/шум (signal-to-noise ratio, SNR), отношения сигнал/помеха на частоте несущей (carrier-to-interference ratio, C/I) и т.д. SINR и C/I используются для обозначения качества принимаемого сигнала в большей части нижеследующего описания. Выбор базовой станции с лучшим SINR нисходящей линии связи в качестве обслуживающей базовой станции может иметь следующие недостатки:
- не эффективен, когда присутствует сочетание макро, пико и/или домашних базовых станций,
- не возможен, если выбранная базовая станция является домашней базовой станцией с ограниченной связью, и терминал 110 не является элементом ограниченного набора, и
- не эффективен с ретрансляционными станциями.
Согласно одному аспекту, обслуживающая базовая станция может быть выбрана на основе одного или нескольких показателей. В общем, показатель может быть определен на основе одного или нескольких параметров, которые могут быть измерены или заданы. Некоторые показатели могут служить ограничениями, в то время как другие показатели могут служить переменными оптимизации. Ограничения могут использоваться для определения того, может ли данная базовая станция-кандидат быть выбрана в качестве обслуживающей базовой станции. Ограничение может определяться требованием того, чтобы показатель был выше или ниже предопределенного порога. Порог может быть установлен на основе возможности базовой станции или может относиться к минимальному или максимальному значению в наборе базовых станций. Переменные оптимизации могут использоваться для определения наиболее подходящей базовой станции для выбора. Например, может быть выбрана базовая станция-кандидат с лучшим показателем, где "лучший" может зависеть от того, как этот показатель определяется, и может относиться к самому большому или самому маленькому значению. Выбранная базовая станция-кандидат может иметь меньшее SINR, чем SINR другой базовой станции-кандидата. Эта схема выбора обслуживающей базовой станции может предоставлять определенные преимущества, например, сокращенные помехи в сети.
Обслуживающая базовая станция может быть выбрана также на основе одного или нескольких условий. Условие может использоваться для обеспечения того, что выбрана подходящая базовая станция. Например, домашняя базовая станция может быть выбрана, только если она удовлетворяет условию, что терминал 110 может получить доступ к домашней базовой станции. В качестве другого примера, базовая станция может быть выбрана, только если она может гарантировать минимальное качество обслуживания (QoS) для трафика QoS терминала 110.
В одном варианте, для выбора обслуживающей базовой станции могут использоваться следующие показатели:
- показатель энергии передатчика - указывающий на энергию передатчика,
- потери в тракте передачи - указывающий на коэффициент усиления канала между базовой станцией и терминалом,
- эффективная геометрия - указывающий на качество принимаемого сигнала,
- предполагаемая скорость передачи данных - указывающий на скорость передачи данных, приемлемую для терминала, и
- надежность канала управления - указывающий из надежность каналов управления.
Ниже подробно описывается каждый показатель. Для выбора обслуживающего устройства также могут использоваться другие показатели.
Для выбора обслуживающей базовой станции для нисходящей линии связи и/или восходящей линии связи может использоваться любая комбинация приведенных выше показателей. В одном варианте, может быть выбрана одна базовая станция для обслуживания терминала 110 как на нисходящей линии связи, так и на восходящей линии связи. В этом варианте, если лучшая базовая станция для нисходящей линии связи отличается от лучшей базовой станции для восходящей линии связи, то может потребоваться выбор обслуживающей базовой станции, которая находится рядом с упомянутыми лучшими базовыми станциями для нисходящей линии связи и восходящей линии связи. В другом варианте, одна базовая станция может быть выбрана для обслуживания терминала 110 на нисходящей линии связи, а другая базовая станция может быть выбрана для обслуживания терминала 110 на восходящей линии связи. В этом варианте, обслуживающая базовая станция для каждой линии связи может выбираться на основе любого показателя.
Для каналов с аддитивным белым гауссовым шумом (AWGN) и антенной конфигурации 1×1 с одной передающей антенной и одной приемной антенной показатель энергии передатчика может быть определен, как указано ниже. Энергия на выходе передающей антенны и энергия на выходе приемной антенны могут быть выражены как:
<img file="00000001.tif" he="12" wi="78" img-content="undefined" img-format="tif" />,
Ур(1)
где h - коэффициент усиления канала от выхода передающей антенны до выхода приемной антенны,
b,tx
E - энергия для каждого бита на выходе передающей антенны,
b,rx
E - энергия для каждого бита на выходе приемной антенны,
s,rx
E - энергия для каждого символа на выходе приемной антенны,
r - спектральная эффективность в бит/секунда/герц (бит/с/Гц),
C - принятая мощность сигнала, и
I - принятая мощность помех.
В уравнении (1) представлен показатель энергии передатчика для каналов AWGN и антенной конфигурации 1×1. Показатель энергии передатчика может также быть определен для каналов с замираниями и других антенных конфигураций.
rx
rx
Для нисходящей линии связи, выход передающей антенны находится в базовой станции, а выход приемной антенны находится в терминале 110. Для восходящей линии связи, выход передающей антенны находится в терминале 110, а выход приемной антенны находится в базовой станции. C - принятая мощность требуемого сигнала. I - принятая мощность помех и тепловых помех к требуемому сигналу. C и I могут быть разными компонентами общей принятой мощности P, которая может быть задана как P=C+I.
2
В линейной области может использоваться аппроксимация log(l+x)≈x/ln2. Уравнение (1) тогда может быть выражено как:
<img file="00000002.tif" he="12" wi="101" img-content="undefined" img-format="tif" />,
Ур(2)
s,rx
где E=C/S, S - символьная скорость, и p=1/h - потери в тракте передачи.
b,tx
b,tx,DL
b,tx,UL
b,tx,DL
b,tx,UL
b,tx,UL
Как изображено в уравнении (2), показатель энергии передатчика E является пропорциональным помехам I и потерям в тракте передачи p и обратно пропорциональным коэффициенту усиления канала h и символьной скорости S. Уравнение (2) может использоваться для вычисления показателя энергии передатчика для нисходящей линии связи, E, а также показателя энергии передатчика для восходящей линии связи, E. Потери в тракте передачи для нисходящей линии связи могут быть оценены на основе пилот-сигнала, передаваемого базовой станцией. Можно предполагать, что потери в тракте передачи для восходящей линии связи равны потерям в тракте передачи для нисходящей линии связи. Помехи на восходящей линии связи могут отличаться от помех на нисходящей линии связи. Помехи на нисходящей линии связи могут измеряться терминалом 110 и использоваться для вычисления E. Помехи на восходящей линии связи в каждой базовой станции-кандидате могут использоваться для вычисления E. Каждая базовая станция может передавать в широковещательном режиме помехи, наблюдаемые этой базовой станцией, которые могут использоваться для вычисления E. Как для нисходящей линии связи, так и для восходящей линии связи помехи могут зависеть от базовой станции, для которой вычисляется показатель энергии передатчика. Кроме того, помехи могут быть разными для разных чередований HARQ. В этом случае, показатель энергии передатчика может быть оценен для каждого активного чередования HARQ, в котором базовая станция-кандидат может планировать передачу данных для терминала 110.
b
tx
DL
В примере, изображенном на фиг.1, любая базовая станция 120 или 122 может быть выбрана в качестве обслуживающей базовой станции для терминала 110. Базовые станции 120 и 122 могут создать друг другу помехи на нисходящей линии связи. E,, может быть вычислен, как изложено ниже:
b
tx
DL
- Если уменьшение помех выполняется между базовыми станциями 120 и 122 для нисходящей линии связи, то помехи I, используемые в вычислении E,, для базовой станции 120 или 122, являются суммой фонового шума и помех от других базовых станций. Это условие часто приводит к выбору базовой станции с самыми низкими потерями в тракте передачи.
b
tx
DL
b,tx
DL
- Если уменьшение помех не выполняется между базовыми станциями 120 и 122 для нисходящей линии связи, то помехи I, используемые в вычислении E,, для базовой станции 120, являются суммой фонового шума и помех от базовой станции 122, а также от других базовых станций. Аналогично, помехи I, используемые в вычислении E, для базовой станции 122, включают в себя помехи от базовой станции 120.
b,tx,UL
E может также вычисляться с учетом того, выполняется или не выполняется уменьшение помех на восходящей линии связи.
b,tx
DL
b,tx,UL
b,tx
b,tx
В одном варианте, для уменьшения помех на нисходящей линии связи может выбираться базовая станция с самым низким E,. Для уменьшения помех на восходящей линии связи может выбираться базовая станция с самым низким E. E является пропорциональным потерям в тракте передачи, как изображено в уравнении (2). Для уменьшения помех и улучшения пропускной способности сети может выбираться базовая станция с самыми низкими потерями в тракте передачи. Эта базовая станция может выбираться, даже если SINR ее нисходящей линии связи может быть слабым, например, при условии ограничения, состоящего в отсутствии теплового ограничения на нисходящей линии связи. Использование E (вместо SINR или C/I) может способствовать выбору базовой станции с более низким уровнем мощности и с меньшими потерями в тракте передачи, которая может быть более эффективной в обслуживании терминала 110.
Эффективная геометрия может быть определена, как представлено ниже. Номинальная геометрия для базовой станции может быть выражена как:
<img file="00000003.tif" he="15" wi="31" img-content="undefined" img-format="tif" />,
Ур(3)
avg,k
где C - средняя мощность принятого сигнала для базовой станции k,
avg,k
I - средняя мощность принятых помех для базовой станции k, и
nom
k
G, - номинальная геометрия для базовой станции k.
Эффективная геометрия для нисходящей линии связи может быть выражена как:
<img file="00000004.tif" he="13" wi="71" img-content="undefined" img-format="tif" />,
Ур(4)
m
k
где I, - принятая мощность помех для базовой станции k на чередовании m HARQ.
k
F - обычная доля ресурсов, распределяемых базовой станцией k, и
DL,eff,k
G - эффективная геометрия нисходящей линии связи для базовой станции k.
k
k
k
k
k
k
F - доля ресурсов, которые могут распределяться базовой станцией k обычному терминалу. F может быть значением между нулем и единицей (или 0≤F≤1) и может передаваться в широковещательном режиме базовой станцией k или быть известным терминалу 110. Например, F может быть равным единице для домашней базовой станции и может быть значением меньше единицы для макро базовой станции. F может также быть основанным на количестве терминалов в соте. F может также устанавливаться отдельно для каждого терминала и может передаваться в терминал, например, через сигнализацию.
avg,k
m,k
Уравнение (4) преобразует геометрию C/I для каждого чередования HARQ к пропускной способности с использованием функции пропускной способности log(l+C/I). Пропускные способности всех M чередований HARQ суммируются и делятся на M для получения средней пропускной способности нисходящей линии связи. Эффективная геометрия нисходящей линии связи тогда вычисляется на основе средней пропускной способности по нисходящей линии связи и обычного количества ресурсов, которые могут быть распределены. В уравнении (4) предполагается, что все M чередований HARQ могут быть использованы для терминала 110. Суммирование может также выполняться по подмножеству M чередований HARQ.
Эффективная геометрия для восходящей линии связи может быть выражена как:
<img file="00000005.tif" he="13" wi="79" img-content="undefined" img-format="tif" />,
Ур(5)
m,k
где IoT - отношение помехи/тепловые помехи (interference-over-thermal) для базовой станции k на чередовании m HARQ,
k
pCoT - отношение сигнал/тепловые помехи на частоте несущей (carrier-over-thermal) для пилот-сигнала восходящей линии связи в базовой станции k,
D - ожидаемая спектральная плотность мощности (PSD) данных относительно PSD пилот-сигнала, и
UL,eff,k
G - эффективная геометрия восходящей линии связи для базовой станции k.
m,k
k
k
k
k
IoT может передаваться в широковещательном режиме базовой станцией k или оцениваться терминалом 110 на основе измерения пилот-сигнала нисходящей линии связи. pCoT для терминала 110 в базовой станции k может регулироваться посредством механизма управления мощностью для получения требуемых характеристик для восходящей линии связи. D может быть определен на основе ожидаемой PSD данных и PSD пилот-сигнала восходящей линии связи для терминала 110 в базовой станции k. D может также выделяться базовой станцией k (например, через сигнализацию Уровня 1 или Уровня 3) или может определяться терминалом 110, выполняющим распределенный алгоритм управления мощностью. D может также зависеть от способности усилителя мощности (PA) обеспечивать дополнительное увеличение выходной мощности для коротких входных импульсов (headroom) терминала 110, используемой схемы уменьшения помех и т.д. Отношение сигнал/тепловые помехи на частоте несущей (carrier-over-thermal) для данных, CoT, может задаваться как CoT=D·pCoT.
Уравнение (5) преобразует геометрию для каждого чередования HARQ к пропускной способности с использованием функции пропускной способности. Посредством уравнения (5) далее получают среднее значение пропускных способностей всех M чередований HARQ и вычисляют эффективную геометрию восходящей линии связи на основе средней пропускной способности восходящей линии связи.
Уравнения (4) и (5) предоставляют эффективные геометрии нисходящей линии связи и восходящей линии связи для беспроводных передач на нисходящей линии связи и восходящей линии связи, соответственно. Базовая станция может отправлять данные через транзитное соединение в сетевой объект. Эффективные геометрии нисходящей линии связи и восходящей линии связи могут вычисляться с учетом полосы пропускания транзитного соединения так, как представлено ниже:
<img file="00000006.tif" he="13" wi="88" img-content="undefined" img-format="tif" />,
Ур(6)
<img file="00000007.tif" he="14" wi="94" img-content="undefined" img-format="tif" />,
Ур(7)
k
где B - нормированная ширина полосы пропускания транзитного соединения для базовой станции k и может быть задана в единицах бит/с/Гц.
Предполагаемые скорости передачи данных для каждой базовой станции-кандидата могут быть определены на основе эффективных геометрий, как представлено ниже:
<img file="00000008.tif" he="7" wi="53" img-content="undefined" img-format="tif" />,
Ур(8)
<img file="00000009.tif" he="6" wi="56" img-content="undefined" img-format="tif" />,
Ур(9)
k
где W - доступная ширина полосы пропускания для базовой станции k,
DL,k
R - предполагаемая скорость передачи данных для нисходящей линии связи для базовой станции k, и
UL,k
R - предполагаемая скорость передачи данных для восходящей линии связи для базовой станции k.
k
k
W может быть шириной полосы пропускания всей системы для базовой станции k. В качестве альтернативы, W может быть долей ширины полосы пропускания системы и может передаваться в широковещательном режиме базовой станцией k. Предполагаемые скорости передачи данных могут также быть определены другими способами, например, с использованием параметров, отличных от эффективных геометрий.
b,tx,DL
b,tx,UL
DL,eff,k
UL,eff,k
DL,k
UL,k
Терминал 110 может определять показатели энергии передатчика нисходящей линии связи и восходящей линии связи E и E для каждой базовой станции-кандидата на основе уравнения (2). Терминал 110 может также определять эффектные геометрии нисходящей линии связи и восходящей линии связи G и G и/или предполагаемые скорости передачи данных нисходящей линии связи и восходящей линии связи R и R для каждой базовой станции-кандидата. Различные параметры, используемые для определения показателей энергии передатчика, эффективных геометрий и предполагаемых скоростей передачи данных, могут измеряться терминалом 110, передаваться в широковещательном режиме базовыми станциями-кандидатами или получаться другими способами.
Макро базовая станция может резервировать определенные чередования HARQ на основе информации, которую сообщают терминалы для улучшения эффективной геометрии нисходящей линии связи пико или домашней базовой станции. В результате может быть выбрана пико или домашняя базовая станция, а не макро базовая станция, например, на основе показателя энергии передатчика.
Показатели для каждой базовой станции-кандидата могут быть определены на основе параметров для этой базовой станции, как описано выше. Это предполагает отсутствие применения ретрансляции, при котором базовые станции могут обмениваться информацией через транзитное соединение с другими сетевыми объектами. Для (случая) применения ретрансляции, данные могут пересылаться через одну или несколько ретрансляционных станций прежде, чем достигнут транзитного соединения. Показатели могут определяться с учетом возможностей ретрансляционных станций.
На фиг.3 изображена беспроводная сеть 102 связи c ретрансляцией. Для простоты, на фиг.3 изображена только одна базовая станция 130 и одна ретрансляционная станция 132. Терминал 110 может обмениваться информацией непосредственно с базовой станцией 130 через линию 140 связи прямого доступа. Базовая станция 130 может обмениваться информацией с сетевым контроллером 150 через транзитное соединение 146 проводной линии связи. В качестве альтернативы, терминал 110 может обмениваться информацией с ретрансляционной станцией 132 через ретрансляционную линию 142 доступа. Ретрансляционная станция 132 может обмениваться информацией с базовой 130 станцией через ретрансляционную линию 144 транзитного соединения.
На фиг.4 изображена структура 400 кадра, которая может быть использована для сети 102. Каждый кадр может быть разделен на множество временных интервалов с 1 по S. В примере, изображенном на фиг.4, временной интервал 1 в каждом кадре может использоваться для ретрансляционной линии 144 транзитного соединения. Оставшиеся временные интервалы с 2 по S в каждом кадре могут использоваться для линии 140 прямого доступа и ретрансляционной линии 142 доступа. В общем, для каждой линии связи может использоваться любое количество временных интервалов.
d
a
b
a
b
r
Согласно фиг.3, терминал 110 может иметь предполагаемую скорость R передачи данных для линии 140 связи прямого доступа с базовой станцией 130 и предполагаемую скорость R передачи данных для ретрансляционной линии 142 доступа с ретрансляционной станцией 132. Ретрансляционная станция 132 может иметь скорость передачи данных R для ретрансляционной линии 144 транзитного соединения с базовой станцией 130. R и R могут быть заданы посредством спектральной эффективности, и предполагаемая скорость R передачи данных для ретрансляционной станции 132 может тогда быть выражена как:
<img file="00000010.tif" he="13" wi="27" img-content="undefined" img-format="tif" />.
Ур(10)
r
r
a
b
d
a
a
b,tx
b,tx
b,tx
В уравнении (10) предполагается, что существует только один обслуживаемый терминал, и что разделение между ретрансляционной линией 142 доступа и ретрансляционной линией 144 транзитного соединения выполнено оптимальным способом. Если разделение между ретрансляционной линией 142 доступа и ретрансляционной линией 144 транзитного соединения предопределено (например, установлено базовой станцией 130 на основе некоторого критерия), то могут вычисляться скорости передачи данных (вместо спектральной эффективности) для ретрансляционных линий доступа и транзитного соединения. Предполагаемая скорость R передачи данных тогда может задаваться как R=min(R,R) и может сравниваться со скоростью R передачи данных для линии 140 связи прямого доступа. Когда существует множество ретрансляционных станций, вклад R может быть масштабирован для учета множественного доступа с пространственным разделением (SDMA) по ретрансляционной линии 142 доступа. Например, может использоваться N*R, если существует N ретрансляционных станций, передающих одновременно. В любом случае, как представлено в уравнении (10), как ретрансляционная линия 142 доступа, так и ретрансляционная линия 144 транзитного соединения могут учитываться при вычислении предполагаемой скорости передачи данных для ретрансляционной станции 132. Показатель энергии передатчика E для ретрансляционной станции 132 может также быть вычислен как сумма E для ретрансляционной линии 142 доступа и E для ретрансляционной линии 144 транзитного соединения.
DL,k
UL,k
b,tx,DL
b,tx,UL
Для каждой базовой станции-кандидата могут быть определены показатели энергии передатчика восходящей линии связи и нисходящей линии связи, эффективные геометрии восходящей линии связи и нисходящей линии связи, планируемые скорости передачи данных восходящей линии связи и нисходящей линии связи, и/или другие показатели. Показатели могут использоваться для выбора обслуживающего устройства различными способами. В некоторых вариантах для выбора обслуживающей базовой станции показатели могут использоваться непосредственно. Например, в одном варианте, для получения самой высокой скорости передачи данных для терминала 110 может выбираться базовая станция с самой высокой R и/или самой высокой R. В другом варианте, для получения наименьшего количества помех на нисходящей линии связи и восходящей линии связи может выбираться базовая станция с самым низким E и/или самым низким E, соответственно.
DL,k
UL,k
b,tx,DL
b,tx,UL
DL,k
UL,k
b,tx,DL
b,tx,UL
В других вариантах множество показателей могут быть объединены в функцию для получения обобщенного показателя. Тогда может выбираться базовая станция с лучшим обобщенным показателем. В одном варианте, может выбираться базовая станция с самой высокой R и/или R среди всех базовых станций с E и/или E ниже предопределенных порогов. Этот вариант может обеспечивать самую высокую скорость передачи данных для терминала 110, при этом помехи поддерживаются ниже целевых уровней. Для этого варианта обобщенный показатель может определяться исходя из R и/или R и может устанавливаться в нуль, если E и/или E превышают предопределенные пороги.
Для поддержки передачи данных по нисходящей линии связи и восходящей линии связи могут использоваться один или несколько каналов управления. Обслуживающая базовая станция может выбираться так, чтобы можно было получить требуемую надежность для всех каналов управления, что может обеспечивать надежные службы данных. Характеристики канала управления могут быть определены посредством качества принимаемого по нему сигнала, которое может задаваться SINR, SNR, C/I, CoT и т.д. Качество принимаемого сигнала каждого канала управления можно измерять и сравнивать с соответствующим порогом для определения того, является ли канал управления достаточно надежным. Надежность канала управления может также быть определена на основе частоты ошибок и/или других показателей. Базовая станция может быть выбрана, если каналы управления считаются достаточно надежными. В общем, надежность канала управления может быть установлена на основе качества принимаемого сигнала (например, SINR, SNR, C/I, CoT и т.д.), характеристик канала управления (например, частота ошибок сообщения, частота стирания и т.д.) и/или другой информации. Можно считать, что канал управления удовлетворяет требованиям по надежности канала управления, если качество принимаемого по нему сигнала превышает предопределенный порог качества, его частота ошибок или частота стирания ниже предопределенного порога и т.д.
Обслуживающая базовая станция может также выбираться на основе показателей сетевой службы и/или терминала. В одном варианте показатель сетевой службы может быть определен для каждой базовой станции-кандидата в соответствии с одним из нижеследующих уравнений:
<img file="00000011.tif" he="12" wi="31" img-content="undefined" img-format="tif" />,
Ур(11)
<img file="00000012.tif" he="15" wi="40" img-content="undefined" img-format="tif" />,
Ур(12)
<img file="00000013.tif" he="13" wi="34" img-content="undefined" img-format="tif" />,
Ур(13)
l,k
где T - пропускная способность терминала l, обслуживаемого базовой станцией k,
L - количество терминалов, обслуживаемых базовой станцией k, и
k
U - показатель сетевой службы для базовой станции k.
k
b,tx,DL
b,tx,UL
DL,eff,k
UL,eff,k
DL,k
UL,k
Уравнение (11) предоставляет среднее арифметическое пропускных способностей всех терминалов, обслуживаемых базовой станцией k, и может быть использовано для максимизации общей пропускной способности. Уравнение (12) предоставляет среднее логарифмическое пропускных способностей терминалов и может быть использовано для достижения пропорциональной равнодоступности. Уравнение (13) предоставляет среднее гармоническое пропускных способностей терминалов и может быть использовано для достижения равной категории обслуживания (GoS). Средние пропускные способности для набора базовых станций могут быть суммированы для получения общей пропускной способности или обобщенного показателя службы U для этих базовых станций. Обслуживающая базовая станция может быть выбрана на основе показателей службы U разных базовых станций-кандидатов, обобщенного показателя службы U и/или других показателей, например, показателей энергии передатчика E и/или E, эффективных геометрий G и/или G, предполагаемых скоростей передачи данных R и/или R и т.д.
Каждая базовая станция может обмениваться информацией с базовой сетью через транзитное соединение. В самых современных сетях связи предполагается, что параметры качества транзитного соединения разных базовых станций являются сходными. Следовательно, качество транзитного соединения не учитывают при выборе обслуживающего устройства.
Терминал 110 может находиться вблизи множества базовых станций, которые могут иметь совершенно разное качество транзитного соединения, которое может меняться с течением времени. Большие отклонения в качестве транзитного соединения могут быть более распространенными в гетерогенных сетях с базовыми станциями разных типов, которые могут иметь разные типы транзитного соединения с базовой сетью. Качество транзитного соединения базовой станции может ограничивать способность базовой станции обслуживать терминал 110.
Согласно еще одному аспекту, обслуживающая базовая станция может быть выбрана для терминала 110 с учетом качества транзитного соединения базовых станций-кандидатов. Объект выбора обслуживающего устройства (или объект принятия решения) может выбирать обслуживающую базовую станцию для терминала 110, когда терминал впервые получает доступ к сети или при передаче его обслуживания от текущей обслуживающей базовой станции. Объект выбора обслуживающего устройства может быть терминалом 110, текущей обслуживающей базовой станцией или некоторым другим сетевым объектом. Объект выбора обслуживающего устройства может получать информацию о качестве транзитного соединения для базовых станций-кандидатов и может использовать эту информацию для выбора обслуживающей базовой станции для терминала 110. Объект выбора обслуживающего устройства может получать информацию о качестве транзитного соединения для базовых станций-кандидатов различными способами.
В одном варианте базовая станция может оповещать о качестве своего транзитного соединения в служебном сообщении, которое может передаваться в широковещательном режиме по беспроводной связи. Терминал 110 может принимать служебные сообщения из базовых станций-кандидатов, обнаруженных терминалом. Терминал 110 может устанавливать текущее качество транзитного соединения базовых станций-кандидатов на основе служебных сообщений. В одном варианте терминал 110 может быть объектом выбора обслуживающего устройства и может выбирать свою обслуживающую базовую станцию с учетом качества транзитного соединения базовых станций-кандидатов. В еще одном варианте объект выбора обслуживающего устройства может быть объектом, отличным от терминала 110. Тогда терминал 110 может отправлять информацию о качестве транзитного соединения для базовых станций-кандидатов в обслуживающую базовую станцию, например, как часть расширенного отчета о пилот-сигнале. В одном варианте обслуживающая базовая станция является объектом выбора обслуживающего устройства и может использовать информацию о качестве транзитного соединения для выбора новой обслуживающей базовой станции для терминала 110. В еще одном варианте обслуживающая базовая станция не является объектом выбора обслуживающего устройства. Тогда обслуживающая базовая станция может пересылать информацию о качестве транзитного соединения, принятую из терминала 110, в объект выбора обслуживающего устройства для использования ее для выбора новой обслуживающей базовой станции для терминала 110. Для всех моделей, оповещение по беспроводной связи о качестве транзитного соединения может обеспечивать возможность объекту принятия решения о передаче обслуживания получать информацию о качестве транзитного соединения для базовых станций-кандидатов, даже когда не существует возможности подходящего транзитного соединения между разными базовыми станциями в сетевом окружении.
В еще одном варианте базовая станция может уведомлять о качестве своего транзитного соединения другие базовые станции, находящиеся вблизи от нее, например, с использованием транзитного соединения между разными базовыми станциями. Тогда каждая базовая станция может выполнять выбор обслуживающего устройства для своих терминалов с учетом качества транзитного соединения соседних базовых станций.
В еще одном варианте базовая станция может уведомлять о качестве своего транзитного соединения (например, через транзитное соединение) сетевой объект, действующий как объект выбора обслуживающего устройства. Тогда сетевой объект может выполнять выбор обслуживающего устройства для терминалов с учетом качества транзитного соединения базовых станций-кандидатов.
Базовая станция может периодически сообщать о качестве своего транзитного соединения, например, в служебном сообщении, отправляемом по беспроводной связи в терминалы, или в сообщении о транзитном соединении, отправляемом в один или несколько сетевых объектов. Информация о качестве транзитного соединения для базовой станции может включать в себя, например, остаточную пропускную способность транзитного соединения для базовой станции, полную пропускную способность транзитного соединения, текущую нагрузку/использование пропускной способности транзитного соединения, энергетическую эффективность транзитного соединения и т.д. Энергетическая эффективность транзитного соединения может быть особенно значимой, если транзитное соединение является беспроводной линией транзитного соединения (например, для ретрансляционной станции), которая может меняться из-за флуктуаций RF (радиочастотного) канала.
Объект выбора обслуживающего устройства может получать текущее качество транзитного соединения всех базовых станций-кандидатов для терминала 110, например, через служебные сообщения и/или сообщения о транзитном соединении. Объект выбора обслуживающего устройства может использовать эту информацию для выбора обслуживающей базовой станции для терминала 110, например, для начального доступа или передачи обслуживания. Объект выбора обслуживающего устройства может, соответственно, иметь информацию о качестве/затратах транзитного соединения, связанных с каждой базовой станцией-кандидатом, наряду с другими показателями (например, качеством канала доступа), которые обычно могут использоваться для выбора обслуживающей базовой станции. Это может обеспечивать возможность объекту выбора обслуживающего устройства выбирать более подходящую базовую станцию для обслуживания терминала 110.
В общем, выбор обслуживающего устройства может выполняться терминалом 110 или сетевым объектом, например, базовой станцией или сетевым контроллером. Базовые станции могут отправлять информацию (например, через широковещательные и/или одноадресные каналы) для обеспечения возможности терминалу 110 вычислять показатели. Тогда терминал 110 может выбирать обслуживающую базовую станцию на основе вычисленных показателей и доступной информации. В качестве альтернативы, терминал 110 может отправлять вычисленные показатели и/или другую информацию в сетевой объект. Тогда сетевой объект может выбирать обслуживающую базовую станцию для терминала 110 на основе доступной информации. Через обслуживающую базовую станцию может передаваться информация в терминал 110 посредством сообщения о передаче обслуживания или некоторого другого сообщения.
Базовая станция может отправлять различные виды информации, которая может использоваться для выбора обслуживающего устройства. В одном варианте базовая станция может отправлять одно или несколько из нижеследующего, например, через широковещательный канал:
- количество и/или индексы доступных чередований HARQ на нисходящей линии связи и восходящей линии связи,
k
- доля ресурсов F, которые могут быть распределены терминалу,
m
k
- уровни помех I, для разных чередований HARQ и/или разных поддиапазонов частот, например, фактические и целевые значения,
- средние (median) или концевые (tail) скорости передачи данных по нисходящей линии связи и восходящей линии связи,
- гарантии QoS, например, может ли быть достигнута задержка 50 мс,
k
- информация о качестве транзитного соединения, например, ширина полосы пропускания транзитного соединения B и т.д.,
- эффективная мощность изотропного излучения (EIRP),
- максимальная выходная мощность усилителя мощности (PA),
- коэффициент шума приемника, и
- мощность батареи уровня базовой станции, если она работает от аккумулятора.
k
m
k
k
Для вычисления показателей могут использоваться некоторые параметры, например, М, F, I, и B, как описано выше. Другие параметры, например, гарантии QoS, средние или концевые скорости передачи данных и т.д. могут использоваться как ограничения. EIRP и максимальная выходная мощность PA могут использоваться для оценки потерь в тракте передачи, которая может далее использоваться для вычисления показателей. Коэффициент шума вместе с IoT могут использоваться для вычисления общей мощности помех. Для принятия решений о передаче обслуживания для терминалов, связанных с базовой станцией, может использоваться уровень мощности батареи базовой станции, если она работает от аккумулятора.
Базовая станция может также отправлять одно или несколько из нижеследующего, например, через одноадресный канал:
- ожидаемое восприятие пользователем,
- смещение ограничения при передаче обслуживания в другую базовую станцию, например, в терминах разности потерь в тракте передачи, и
- ожидаемое изменение в сетевой службе из-за терминала, передаваемого на обслуживание в базовую станцию и из нее.
Терминал 110 может отправлять одно или несколько из нижеследующего (например, в расширенном отчете о пилот-сигнале) в сетевой объект, выполняющий выбор обслуживающего устройства:
- уровни пилот-сигнала базовых станций, создающих помехи, и кандидатов,
- потери в тракте передачи к базовым станциям, создающим помехи, и кандидатам,
- вычисленные показатели, например, показатели энергии передатчика, номинальная геометрия, эффективные геометрии и/или предполагаемые скорости передачи данных для каждой базовой станции-кандидата,
- широковещательная информация, принимаемая из других базовых станций, и
- текущие характеристики терминала 110, например, скорость передачи данных, задержка и т.д.
Для начального доступа, терминал 110 может выполнять выбор обслуживающего устройства на основе широковещательной информации из базовых станций-кандидатов и измерений, полученных терминалом 110. Терминал 110 также может использовать лучшее SINR нисходящей линии связи для установления начального соединения. Для передачи обслуживания, терминал 110 может отправлять расширенные отчеты о пилот-сигнале в базовые станции-кандидаты и может принимать одноадресную и/или широковещательную информацию, которая может использоваться для выбора обслуживающего устройства.
В общем, измерения пилот-сигнала могут выполняться на основе пилот-сигналов любого типа, передаваемых базовыми и ретрансляционными станциями. Например, измерения могут выполняться на основе стандартных пилот-сигналов, передаваемых базовыми станциями, и используемых терминалами для синхронизации, вхождения в синхронизм и т.д. Измерения могут также выполняться на основе преамбул или пилот-сигналов с низким уровнем повторного использования (LRP), которые являются пилот-сигналами, передаваемыми с низким уровнем повторного использования частоты и/или времени меньшим количеством базовых и/или ретрансляционных станций на данном ресурсе частоты и/или времени. Для пилот-сигналов с низким уровнем повторного использования может наблюдаться меньше помех, и в результате этого могут, соответственно, получаться более точные измерения пилот-сигнала.
На фиг.5 изображен вариант процесса 500 для сообщения информации о качестве транзитного соединения. Процесс 500 может выполняться базовой станцией (как описано ниже) или некоторым другим объектом (например, ретрансляционной станцией). Базовая станция может определять информацию о качестве транзитного соединения, указывающую на качество ее текущего транзитного соединения (этап 512). Информация о качестве транзитного соединения может содержать остаточную пропускную способность транзитного соединения для базовой станции, полную пропускную способность транзитного соединения, текущую нагрузку или использование пропускной способности транзитного соединения, энергетическую эффективность транзитного соединения и/или другую информацию.
Базовая станция может отправлять информацию о качестве транзитного соединения для использования объектом выбора обслуживающего устройства для выбора обслуживающей базовой станции для терминала (этап 514). В одном варианте базовая станция может формировать служебное сообщение, содержащее информацию о качестве транзитного соединения, и может отправлять это служебное сообщение по беспроводной связи в терминалы. В еще одном варианте базовая станция может формировать сообщение о транзитном соединении, содержащее информацию о качестве транзитного соединения, и может отправлять это сообщение через транзитное соединение по меньшей мере в один сетевой объект. По меньшей мере, один сетевой объект может содержать по меньшей мере одну соседнюю базовую станцию или сетевой контроллер, функционирующие как объект выбора обслуживающего устройства. Эта базовая станция может периодически отправлять информацию о качестве транзитного соединения для сообщения о качестве своего текущего транзитного соединения.
На фиг.6 изображен вариант устройства 600 для сообщения информации о качестве транзитного соединения. Устройство 600 включает в себя модуль 612 для определения информации о качестве транзитного соединения для базовой станции, и модуль 614 для отправки информации о качестве транзитного соединения из базовой станции для использования объектом выбора обслуживающего устройства для выбора обслуживающей базовой станции для терминала.
На фиг.7 изображен вариант процесса 700 для выполнения выбора обслуживающего устройства. Процесс 700 может выполняться объектом выбора обслуживающего устройства, который может быть терминалом, текущей обслуживающей базовой станцией для терминала или некоторым другим сетевым объектом. Объект выбора обслуживающего устройства может принимать информацию о качестве транзитного соединения по меньшей мере для одной базовой станции-кандидата для терминала, причем каждая базовая станция-кандидат является потенциальной обслуживающей базовой станцией для терминала (этап 712). В одном варианте объект выбора обслуживающего устройства может быть терминалом. Терминал может принимать служебное сообщение из каждой базовой станции-кандидата, и может получать информацию о качестве транзитного соединения для базовой станции-кандидата из служебного сообщения. В другом варианте объект выбора обслуживающего устройства может быть текущей обслуживающей базовой станцией или сетевым контроллером. Объект выбора обслуживающего устройства может принимать сообщение из каждой базовой станции-кандидата через транзитное соединение, и может получать информацию о качестве транзитного соединения для базовой станции-кандидата из сообщения.
Объект выбора обслуживающего устройства может также определять по меньшей мере один показатель для каждой базовой станции-кандидата (этап 714). По меньшей мере, один показатель для каждой базовой станции-кандидата может содержать показатель энергии передатчика, показатель эффективной геометрии, показатель предполагаемой скорости передачи данных, показатель службы и/или другие показатели. Объект выбора обслуживающего устройства может выбирать обслуживающую базовую станцию для терминала на основе информации о качестве транзитного соединения и по меньшей мере одного показателя по меньшей мере для одной базовой станции-кандидата (этап 716). В одном варианте процесс 700 может выполнять терминал для выбора своей обслуживающей базовой станции. В другом варианте процесс 700 может выполнять текущая обслуживающая базовая станция для выбора новой обслуживающей базовой станции для терминала. В еще одном варианте процесс 700 может выполнить сетевой объект, назначенный для выбора обслуживающей базовой станции для терминала.
На фиг.8 изображен вариант устройства 800 для выполнения выбора обслуживающего устройства. Устройство 800 включает в себя модуль 812 для приема информации о качестве транзитного соединения по меньшей мере для одной базовой станции-кандидата для терминала, модуль 814 для определения по меньшей мере одного показателя для каждой базовой станции-кандидата, и модуль 816 для выбора обслуживающей базовой станции для терминала на основе информации о качестве транзитного соединения и по меньшей мере одного показателя по меньшей мере для одной базовой станции-кандидата.
На фиг.9 изображен вариант процесса 900 для приема информации о качестве транзитного соединения. Процесс 900 может выполняться терминалом (как описано ниже) или некоторым другим объектом (например, ретрансляционной станцией). Терминал может принимать служебное сообщение из каждой по меньшей мере одной базовой станции-кандидата для терминала (этап 912). Терминал может получать информацию о качестве транзитного соединения для каждой базовой станции-кандидата из служебного сообщения, принятого из этой базовой станции-кандидата (этап 914).
Терминал может обеспечивать выбор обслуживающей базовой станции для терминала на основе информации о качестве транзитного соединения по меньшей мере для одной базовой станции-кандидата (этап 916). В одном варианте этапа 916, терминал может выбирать свою обслуживающую базовую станцию на основе информации о качестве транзитного соединения по меньшей мере для одной базовой станции-кандидата. В другом варианте этапа 916, терминал может отправлять информацию о качестве транзитного соединения в текущую обслуживающую его базовую станцию. Например, терминал может формировать расширенный отчет о пилот-сигнале, содержащий информацию о качестве транзитного соединения, и может отправлять этот отчет в текущую обслуживающую базовую станцию.
На фиг.10 изображен вариант устройства 1000 для приема информации о качестве транзитного соединения. Устройство 1000 включает в себя модуль 1012 для приема служебного сообщения из каждой по меньшей мере одной базовой станции-кандидата для терминала, модуль 1014 для получения информации о качестве транзитного соединения для каждой базовой станции-кандидата из служебного сообщения, принимаемого из этой базовой станции-кандидата, и модуль 1016 для обеспечения выбора обслуживающей базовой станции для терминала на основе информации о качестве транзитного соединения по меньшей мере для одной базовой станции-кандидата.
Модули по фиг.6, фиг.8 и фиг.10 могут содержать процессоры, электронные устройства, аппаратные устройства, электронные компоненты, логические схемы, запоминающие устройства и т.д. или любую их комбинацию.
На фиг.11 изображена блок-схема варианта терминала 110 и базовой станции 120. В этой схеме, базовая станция 120 оснащена T антеннами 1134a-1134t, и терминал 110 оснащен R антеннами 1152a-1152r, где, в общем, T>1 и R>1.
В базовой станции 120, процессор 1120 передатчика может принимать данные для одного или нескольких терминалов из источника 1112 данных, обрабатывать (например, кодировать и модулировать) данные для каждого терминала на основе одной или нескольких схем кодирования и модуляции и предоставлять символы данных для всех терминалов. Процессор 1120 передатчика также может принимать широковещательную и управляющую информацию (например, информацию, используемую для выбора обслуживающего устройства) из контроллера/процессора 1140, обрабатывать эту информацию и предоставлять служебные символы. Процессор 1130 c многоканальным входом - многоканальным выходом (MIMO) передатчика (TX) может мультиплексировать символы данных, служебные символы и символы пилот-сигнала. Процессор 1130 может обрабатывать (например, предварительно кодировать) мультиплексированные символы и предоставлять T выходных потоков символов в T модуляторов (MOD) 1132a-1132t. Каждый модулятор 1132 может обрабатывать соответствующий выходной поток символов (например, для OFDM, CDMA и т.д.) для получения выходного потока сэмплов. Каждый модулятор 1132 может также обрабатывать (например, преобразовывать в аналоговое представление, усиливать, фильтровать и преобразовывать с повышением частоты) выходной поток сэмплов для получения сигнала нисходящей линии связи. T сигналов нисходящей линии связи из модуляторов 1132a-1132t могут быть переданы через T антенн 1134a-1134t, соответственно.
В терминале 110, R антенн 1152a-1152r могут принимать упомянутые сигналы нисходящей линии связи из базовой станции 120 и предоставлять принятые сигналы в демодуляторы (DEMOD) 1154a-1154r, соответственно. Каждый демодулятор 1154 может преобразовывать (например, фильтровать, усиливать, преобразовать с понижением частоты и оцифровывать) соответствующий принятый сигнал для получения принятых сэмплов и может также обрабатывать принятые сэмплы (например, для OFDM, CDMA и т.д.) для получения принятых символов. Детектор 1160 MIMO может выполнять детектирование MIMO принятых символов из всех R демодуляторов 1154a-1154r (если применяется) и предоставлять детектированные символы. Процессор 1170 приемника может обрабатывать (например, демодулировать и декодировать) детектированные символы, предоставлять декодированные данные для терминала 110 в приемник 1172 данных и предоставлять декодированную широковещательную и управляющую информацию в контроллер/процессор 1190. Процессор 1194 канала может выполнять измерения на предмет нахождения параметров (например, коэффициента усиления канала h, потерь в тракте передачи, мощности сигнала C, помех I и т.д.), используемых для выбора обслуживающего устройства.
На восходящей линии связи, в терминале 110, данные из источника 1178 данных и управляющая информация (например, информация, используемая для выбора обслуживающего устройства, или идентифицирующая выбранную обслуживающую базовую станцию) из контроллера/процессора 1190 могут обрабатываться процессором 1180 передатчика, предварительно кодироваться процессором 1182 MIMO TX (если применяется), преобразовываться модуляторами 1154a-1154r и передаваться через антенны 1152a-1152r. В базовой станции 120, сигналы восходящей линии связи из терминала 110 могут приниматься антеннами 1134, преобразовываться демодуляторами 1132, детектироваться детектором 1136 MIMO и обрабатываться процессором 1138 приемника для получения данных и управляющей информации, передаваемых терминалом 110.
Контроллеры/процессоры 1140 и 1190 могут управлять работой в базовой станции 120 и терминале 110, соответственно. Процессор 1140 и/или другие процессоры и модули в базовой станции 120 могут выполнять процесс 500 по фиг.5, процесс 700 по фиг.7 и/или другие процессы для способов, описанных в этом описании, или управлять ими. Процессор 1190 и/или другие процессоры и модули в терминале 110 могут выполнять процесс 700 по фиг.7, процесс 900 по фиг.9 и/или другие процессы для способов, описанных в этом описании, или управлять ими. В памяти 1142 и 1192 могут храниться данные и коды программ для базовой станции 120 и терминала 110, соответственно. Планировщик 1144 может планировать терминалы для передач по нисходящей линии связи и/или восходящей линии связи и может выделять ресурсы запланированным терминалам. Устройство 1146 связи (Comm) может поддерживать обмен информацией с другими базовыми станциями и сетевым контроллером 150 через транзитное соединение.
Специалистам в данной области техники будет понятно, что информация и сигналы могут быть представлены с использованием любых из множества различных технологий и способов. Например, данные, машинные команды, команды, информация, сигналы, биты, символы и элементарные посылки (chip), на которые могут быть ссылки во всем вышеизложенном описании, могут быть представлены разностями потенциалов, электрическими токами, электромагнитными волнами, магнитными полями или частицами, оптическими полями или частицами или любой их комбинацией.
Кроме того, специалистам в данной области техники будет понятно, что различные иллюстративные логические блоки, модули, схемы и этапы алгоритма, описанные в связи с данным раскрытием предмета изобретения могут быть реализованы как электронные аппаратные средства, программное обеспечение или их комбинация. Чтобы ясно проиллюстрировать эту взаимозаменяемость аппаратных средств и программного обеспечения, различные иллюстративные компоненты, блоки, модули, схемы и этапы были описаны выше в общих чертах в терминах их функциональных возможностей. Реализованы ли такие функциональные возможности как аппаратные средства или как программное обеспечение, зависит от конкретного приложения и проектных ограничений, налагаемых на всю систему. Специалисты в данной области техники могут реализовать описанные функциональные возможности различными способами для каждого конкретного приложения, но такие решения по реализации не должны интерпретироваться как мотивация отхода от объема настоящего раскрытия.
Различные иллюстративные логические блоки, модули и схемы, описанные согласно данному раскрытию, могут быть реализованы или выполнены посредством универсального процессора, цифрового сигнального процессора (DSP), специализированной интегральной схемы (ASIC), программируемой пользователем вентильной матрицы (FPGA) или другого программируемого логического устройства, дискретного вентиля или транзисторной логики, дискретных аппаратных компонентов или любой их комбинации, предназначенных для выполнения описанных здесь функций. Универсальный процессор может быть микропроцессором, но в качестве альтернативы, процессор может быть любым общепринятым процессором, контроллером, микроконтроллером или конечным автоматом. Процессор также может быть реализован как комбинация вычислительных устройств, например, комбинация DSP и микропроцессора, множества микропроцессоров, одного или нескольких микропроцессоров вместе с ядром DSP или как любая другая такая конфигурация.
Этапы способа или алгоритма, описанные согласно данному раскрытию, могут быть воплощены непосредственно в аппаратных средствах, в исполнимом процессором программном модуле или в комбинации их обоих. Программный модуль может находиться в памяти RAM, флэш-памяти, памяти ROM, памяти EPROM, памяти EEPROM, регистрах, жестком диске, сменном диске, CD-ROM или любой другой форме носителя информации, известной в данной области техники. Иллюстративный носитель информации соединен с процессором так, что процессор может считывать информацию с носителя информации и записывать информацию на него. В качестве альтернативы, носитель информации может быть неотъемлемой частью процессора. Процессор и носитель информации могут находиться на ASIC. ASIC может находиться в терминале пользователя. В качестве альтернативы, процессор и носитель информации могут находиться в терминале пользователя как дискретные компоненты.
В одном или нескольких иллюстративных вариантах описанные функции могут быть реализованы в аппаратных средствах, программном обеспечении, программно-аппаратных средствах или любой их комбинации. Если функции реализованы в программном обеспечении, то они могут быть сохранены на машиночитаемом носителе информации или переданы через него в виде одной или нескольких команд или кода. Машиночитаемые носители информации включают в себя как носители информации компьютерного запоминающего устройства, так и среды связи, включающие в себя любой носитель информации, который обеспечивает передачу компьютерной программы из одного места в другое. Запоминающим устройством могут быть любые доступные носители информации, к которым можно получить доступ посредством универсального или специализированного компьютера. Например, такие машиночитаемые носители информации могут содержать RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM, или другой накопитель на оптических дисках, накопитель на магнитных дисках, или другие магнитные запоминающее устройства, или любой другой носитель информации, который может использоваться для переноса или хранения требуемого средства кода программы в виде инструкций или структур данных, и к которому универсальный или специализированный компьютер или универсальный или специализированный процессор могут получить доступ. Кроме того, любое соединение соответственно называют машиночитаемым носителем информации. Например, если программное обеспечение передают из web-сайта, сервера или другого удаленного источника с использованием коаксиального кабеля, оптоволоконного кабеля, витой пары, цифровой абонентской линии (DSL) или беспроводных технологий, например, инфракрасного излучения, радиовещания и сверхвысокочастотных волн, то коаксиальный кабель, оптоволоконный кабель, витая пара, DSL или беспроводные технологии, например, инфракрасное излучение, радиовещание и сверхвысокочастотные волны включают в определение носителя информации. Магнитный и немагнитный диски, используемые в этом описании, включают в себя компакт-диск (CD), лазерный диск, оптический диск, универсальный цифровой диск (DVD), гибкий диск и диск блю-рей (blu-ray), причем магнитные диски обычно воспроизводят данные магнитным способом, в то время как немагнитные диски воспроизводят данные оптически посредством лазеров. Комбинации приведенных выше носителей также должны быть включены в машиночитаемые носители информации.
Предшествующее описание изобретения предоставлено для того, чтобы дать возможность любому специалисту в данной области техники выполнить или использовать это изобретение. Специалистам в данной области техники будут очевидны различные модификации этого раскрытия предмета изобретения, и определенные здесь общие принципы могут быть применены к другим вариантам, не выходя за пределы сущности и объема упомянутого раскрытия. Соответственно, не существует намерения ограничить объем настоящего раскрытия описанными здесь примерами и вариантами, но его следует толковать в наиболее широком объеме, согласующемся с принципами и новыми признаками, раскрытыми в этом описании.