СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ МЕЖСИСТЕМНОГО ХЭНДОВЕРА
METHOD AND APPARATUS FOR INTERSYSTEM HANDOVER

Притязание на приоритет согласно 35 U.S.C. §119
Настоящая патентная заявка притязает на приоритет предварительной заявки № 60/891,025 под названием “A METHOD AND APPARATUS FOR INTRA-SYSTEM HANDOFF”, поданной 21 февраля 2007 г. и принадлежащей правообладателю и, таким образом, в явном виде включенной сюда в порядке ссылки.
Область техники
Настоящее описание относится к межсистемным хэндоверам пользовательского оборудования, и в частности, к снижению латентности и вероятности неудачной передачи связи между разными технологиями радиодоступа.
Уровень техники
Системы беспроводной связи широко применяются для обеспечения различных типов контента связи, например речи, данных и т.д. Эти системы могут представлять собой системы множественного доступа, способные поддерживать связь с множественными пользователями за счет обобществления доступных системных ресурсов (например, полосы и передаваемой мощности). Примеры таких систем множественного доступа включают в себя системы множественного доступа с кодовым разделением (CDMA), системы множественного доступа с временным разделением (TDMA), системы множественного доступа с частотным разделением (FDMA) и системы множественного доступа с ортогональным частотным разделением (OFDMA).
В общем случае система беспроводной связи множественного доступа может одновременно поддерживать связь для множественных беспроводных терминалов. Каждый терминал осуществляет связь с одной или несколькими базовыми станциями посредством передач по прямой и обратной линиям связи. Прямая линия связи (или нисходящая линия связи) это линия связи от базовых станций к терминалам, и обратная линия связи (или восходящая линия связи) это линия связи от терминалов к базовым станциям. Эта линия связи может быть установлена в системе с одним входом и одним выходом, многими входами и одним выходом, одним входом и многими выходами (SIMO) или многими входами и многими выходами (MIMO).
Вследствие трафика данных, характеристик канала или мобильности пользовательского оборудования (UE) конкретному UE часто приходится осуществлять хэндовер (т.е. отключение от обслуживания, подключение к обслуживанию и т.д.) между разными узлами доступа. Этот процесс передачи связи осложняется различными состояниями, в которых может пребывать UE, для экономии заряда батареи или эффективности использования каналов (например, неактивным, активным, состоянием прерывистого/ой приема/передачи). Этот процесс передачи связи также осложняется передачами связи, осуществляемыми между разными технологиями радиодоступа (RAT). Другие подходы, постольку поскольку предусмотрен хэндовер между системами RAT, считаются чрезмерно усложненными (например, в широкополосной системе множественного доступа с кодовым разделением (WCDMA)).
Сущность изобретения
Нижеследующая сущность изобретения призвана обеспечить понимание основных моментов раскрытых аспектов. Эта сущность не является широким обзором и не призвана ни выявлять ключевые или критические элементы, ни ограничивать объем таких аспектов. Ее целью является представление некоторых концепций описанных признаков в упрощенной форме в качестве прелюдии к более подробному описанию, которое представлено ниже.
Согласно одному или нескольким аспектам и соответствующему их раскрытию, различные аспекты описаны в связи с точкой доступа (исходным узлом), которая предписывает терминалу доступа (пользовательскому оборудованию) искать целевой (далее - конечный) узел, чему способствует передача информации для доступа в списке соседей. Запрос передачи связи от UE предписан после того, как UE определяет, что прием из конечного узла относительно исходного узла превышает критерий. Таким образом, исходный узел может снизить латентность и вероятность обрыва соединения за счет обеспечения информации для доступа к конечному узлу и может избирательно регулировать объем трафика данных. В частности, передаваемая информация о соседних системах (конечных узлах) может выгодно охватывать широкий диапазон технологий радиодоступа.
В одном аспекте предусмотрен способ межсистемной передачи обслуживания (хэндовер) в системе беспроводной связи, в котором исходный узел передает список соседей, содержащий, по меньшей мере, один параметр для соединения с конечным узлом, близким к исходному узлу. Критерий также передается для пользовательского оборудования (UE) для определения, когда осуществлять хэндовер на конечный узел. Затем UE может осуществлять хэндовер на конечный узел со сниженной латентностью или вероятностью ошибки соединения.
В другом аспекте, по меньшей мере, один процессор для межсистемных хэндоверов в системе беспроводной связи имеет первый модуль для передачи от исходного узла списка соседей, содержащего, по меньшей мере, один параметр для соединения с конечным узлом, близким к исходному узлу. Второй модуль предназначен для передачи критерия для пользовательского оборудования (UE) для определения, когда осуществлять хэндовер на конечный узел. Третий модуль предназначен для осуществления передачи связи UE на конечный узел со сниженной латентностью или вероятностью ошибки соединения.
В дополнительном аспекте компьютерный программный продукт для межсистемных хэндоверов в системе беспроводной связи имеет машиночитаемый носитель, который содержит множества кодов, предписывающих компьютеру передавать от исходного узла список соседей, содержащий, по меньшей мере, один параметр для соединения с конечным узлом, близким к исходному узлу, передавать критерий для пользовательского оборудования (UE) для определения, когда осуществлять хэндовер на конечный узел, и осуществлять хэндовер UE на конечный узел со сниженной латентностью или вероятностью ошибки соединения.
В еще одном аспекте устройство для межсистемных хэндоверов в системе беспроводной связи имеет средство для передачи от исходного узла списка соседей, содержащего, по меньшей мере, один параметр для соединения с конечным узлом, близким к исходному узлу, другое средство для передачи критерия для пользовательского оборудования (UE) для определения, когда осуществлять передачу связи на конечный узел, и дополнительное средство для осуществления передачи связи UE на конечный узел со сниженной латентностью или вероятностью ошибки соединения.
В еще одном аспекте устройство для межсистемных хэндоверов в системе беспроводной связи имеет машиночитаемый носитель, содержащий структуру данных, содержащую список соседей, от исходного узла, содержащий, по меньшей мере, один параметр для соединения с конечным узлом, близким к исходному узлу, и содержащую критерий для пользовательского оборудования (UE) для определения, когда осуществлять передачу связи на конечный узел. Передатчик передает список соседей и критерий. Канал связи к конечному узлу облегчает хэндовер UE на конечный узел со сниженной латентностью или вероятностью ошибки соединения.
В еще одном дополнительном аспекте способ для межсистемных передач связи в системе беспроводной связи включает в себя этап, на котором принимают от исходного узла список соседей, содержащий, по меньшей мере, один параметр для соединения с конечным узлом, близким к исходному узлу. Критерий для пользовательского оборудования (UE) принимают для определения, когда осуществлять передачу связи на конечный узел. Затем запрашивают осуществление передачи связи UE на конечный узел со сниженной латентностью или вероятностью ошибки соединения.
В еще одном аспекте, по меньшей мере, один процессор для межсистемных передач связи в системе беспроводной связи имеет первый модуль для приема от исходного узла списка соседей, содержащего, по меньшей мере, один параметр для соединения с конечным узлом, близким к исходному узлу. Второй модуль принимает критерий для пользовательского оборудования (UE) для определения, когда осуществлять хэндовер на конечный узел. Третий модуль для запрашивания осуществления передачи связи UE на конечный узел со сниженной латентностью или вероятностью ошибки соединения.
В дополнительном аспекте компьютерный программный продукт для межсистемных хэндоверов в системе беспроводной связи имеет машиночитаемый носитель, содержащий множества кодов, предписывающих компьютеру принимать от исходного узла список соседей, содержащий, по меньшей мере, один параметр для соединения с конечным узлом, близким к исходному узлу, принимать критерий для пользовательского оборудования (UE) для определения, когда осуществлять хэндовер на конечный узел, и запрашивать осуществление передачи связи UE на конечный узел со сниженной латентностью или вероятностью ошибки соединения.
В еще одном аспекте устройство для межсистемных хэндоверов в системе беспроводной связи имеет средство для приема от исходного узла списка соседей, содержащего, по меньшей мере, один параметр для соединения с конечным узлом, близким к исходному узлу, другое средство для приема критерия для пользовательского оборудования (UE) для определения, когда осуществлять хэндовер на конечный узел, и дополнительное средство для запрашивания осуществления хэндовера UE на конечный узел со сниженной латентностью или вероятностью ошибки соединения.
В дополнительном аспекте устройство для межсистемных хэндоверов в системе беспроводной связи имеет машиночитаемый носитель для приема от исходного узла структуры данных, содержащей список соседей, содержащий, по меньшей мере, один параметр для соединения с конечным узлом, близким к исходному узлу, и содержащей критерий для пользовательского оборудования (UE) для определения, когда осуществлять хэндовер на конечный узел. Приемник принимает список соседей и критерий. Кроме того, передатчик запрашивает хэндовер на конечный узел со сниженной латентностью или вероятностью ошибки соединения.
Для выполнения вышеуказанных и других задач один или несколько аспектов содержат признаки, полностью описанные ниже и конкретно указанные в формуле изобретения. В нижеследующем описании и прилагаемых чертежах подробно изложены некоторые иллюстративные аспекты и указаны некоторые из возможных путей реализации принципов, отвечающих этим аспектам. Другие преимущества и признаки новизны явствуют из нижеследующего подробного описания, приведенного совместно с чертежами, и раскрытые аспекты призваны включать в себя все подобные аспекты и их эквиваленты.
Краткое описание чертежей
Признаки, характер и преимущества настоящего раскрытия явствуют из нижеследующего подробного описания, приведенного совместно с чертежами, снабженными сквозной системой обозначений, в которых:
фиг.1 - блок-схема системы беспроводной связи пользовательского оборудования (UE), перемещающегося из зоны покрытия исходной сети радиодоступа (RAN) в соседнюю RAN, в связи с чем требуется межсистемный хэндовер;
фиг.2 - блок-схема иллюстративной исходной RAN, показанной на фиг.1;
фиг.3 - логическая блок-схема способа для межсистемных передач связи, осуществляемого системой беспроводной связи, показанной на фиг.1;
фиг.4 - временная диаграмма системы беспроводной связи, показанной на фиг.1, когда UE находится в активном состоянии, установленном исходным базовым узлом доступа (nodeB) для межсистемной передачи связи;
фиг.5 - временная диаграмма системы беспроводной связи, показанной на фиг.1, когда UE находится в неактивном состоянии, установленном nodeB для межсистемной передачи связи;
фиг.6 - логическая блок-схема способа, установленного NodeB и осуществляемого UE, показанным на фиг.1, для определения, когда начинать, и начинать ли вообще, поиск другой системы при подготовке к межсистемному хэндоверу;
фиг.7 - логическая блок-схема способа, установленного NodeB и осуществляемого UE, показанного на фиг.1, для определения, когда UE запрашивает хэндовер и запрашивает ли вообще;
фиг.8 - блок-схема узла доступа (NodeB), имеющего модули, способные предписывать компьютеру осуществлять функции для межсистемной передачи связи;
фиг.9 - блок-схема терминала доступа (UE), имеющего модули, способные предписывать компьютеру осуществлять функции для межсистемной передачи связи;
фиг.10 - блок-схема системы связи, усовершенствованной для поддержки межсистемных передач связи;
фиг.11 - схема системы беспроводной связи множественного доступа согласно одному аспекту для поддержки гибкого DRX; и
фиг.12 - блок-схема системы связи для поддержки гибкого DRX.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Система межсистемного хэндовера для системы беспроводной связи поддерживает отключение от обслуживания и подключение к обслуживанию пользовательского оборудования (UE) для разных технологий радиодоступа (например, 3GPP LTE (Long Term Evolution, выработанная организацией Third Generation Partnership Project, GSM (Глобальная система мобильной связи), WCDMA (Широкополосная система множественного доступа с кодовым разделением)/ варианты высокоскоростного пакетного доступа (например, HSxPA/HSPA+), 1x Evolution-Data Only (1x/DO), Ultra Mobile Broadband (UMB), Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX) и т.д.), включая синхронные и асинхронные системы. Латентность и вероятность обрыва соединения передачи связи снижаются благодаря тому, что узел доступа (nodeB) вещает информацию о соседствующих системах (пунктах назначения), когда способность UE к приему (RX) существует как внутри, так и вне зоны приема пункта назначения. Одинарной цепи Rx достаточно, хотя переход от беспроводной глобальной сети (WWAN) к беспроводной локальной сети (WLAN) может пользоваться преимуществом одновременной работы на двух цепях Rx. Сеть вещает оптимизированный список соседних систем RAT (пунктов назначения), включающий в себя параметры измерения и инструкции по отчету. Таким образом, отчет, инициируемый UE, минимизирует латентность. UE сообщает сети о поисках другой системы, только если нуждается в хэндовере. Кроме того, запросы передачи связи можно, при необходимости, объединять с информацией измерения другой системы для дополнительного повышения эффективности.
Различные аспекты ниже описаны со ссылкой на чертежи. В нижеследующем описании в целях объяснения многочисленные конкретные детали изложены для обеспечения глубокого понимания одного или нескольких аспектов. Однако очевидно, что различные аспекты можно осуществлять на практике без этих конкретных деталей. В других случаях общеизвестные структуры и устройства показаны в виде блок-схемы для облегчения описания этих аспектов.
Используемые в этой заявке термины “компонент”, “модуль”, “система” и т.п. относятся к компьютерной сущности, которая может представлять собой оборудование, сочетание оборудования и программного обеспечения, программное обеспечение или выполняющееся программное обеспечение. Например, компонент может представлять собой, но без ограничения, процесс, выполняющийся на процессоре, процессор, объект, исполнимый модуль, поток выполнения, программу или компьютер. В порядке иллюстрации как приложение, выполняющееся на сервере, так и сам сервер, может быть компонентом. Один или несколько компонентов могут располагаться в процессе или потоке выполнения, и компонент может располагаться на одном компьютере или распределяться между двумя или более компьютерами.
Используемое здесь слово “иллюстративный” означает служащий примером, образцом или иллюстрацией. Любой аспект или конструкция, раскрытый здесь как “иллюстративный”, не обязательно рассматривать как предпочтительный или имеющий преимущество над другими аспектами или конструкциями.
Кроме того, одну или несколько версий можно реализовать как способ, устройство или изделие производства с использованием стандартных методов программирования или проектирования для создания программного обеспечения, программно-аппаратного обеспечения, оборудования или любой их комбинации для управления компьютером с целью реализации раскрытых аспектов. Используемый здесь термин "изделие производства" (или альтернативно "компьютерный программный продукт") призван охватывать компьютерную программу, доступную на любом машиночитаемом устройстве, носителе или среде. Например, машиночитаемый носитель может включать в себя, но без ограничения, магнитное запоминающее устройство (например, жесткий диск, флоппи-диск, магнитную полоску…), оптический диск (например, компакт-диск (CD), цифровой универсальный диск (DVD) …), смарт-карты и устройства флеш-памяти (например, карту, линейку). Кроме того, должно быть очевидно, что несущую волну можно использовать для переноса машиночитаемых электронных данных, например, используемых при передаче и приеме электронной почты или при осуществлении доступа в сеть, например интернет или локальную сеть (LAN). Конечно, специалисты в данной области техники могут предложить многочисленные модификации этой конфигурации, не выходя за рамки объема раскрытых аспектов.
Различные аспекты будут представлены применительно к системам, которые могут включать в себя ряд компонентов, модулей и т.п. Должно быть понятно и очевидно, что различные системы могут включать в себя дополнительные компоненты, модули, и т.д. или могут не включать в себя все компоненты, модули и т.д., рассмотренные в связи с фигурами. Можно использовать сочетание этих подходов. Раскрытые здесь различные аспекты можно применять к электронным устройствам, включая устройства, использующие технологии сенсорного экрана или интерфейсы типа «мышь и клавиатура». Примеры таких устройств включают в себя компьютеры (настольные и портативные), смартфоны, карманные персональные компьютеры (КПК) и другие электронные устройства, проводные и беспроводные.
Согласно фиг.1, в одном аспекте, система беспроводной связи 10 увеличивает объем трафика данных или снижает латентность/вероятность ошибок соединения при хэндовере пользовательского оборудования (UE) 12 между исходной сетью радиодоступа (RAN) 14 и соседней RAN 16. В частности, исходная RAN 14 либо запрашивает по сетевому соединению, либо принимает вещательные данные, обозначенные 18, параметры для соседней RAN 16. Примеры таких параметров включают в себя информацию для передачи связи между разными технологиями радиодоступа (между RAT), например тип системы, среднюю частоту и т.д. Исходная RAN 14 посылает список соседей (NL) 22 для предписания или, по меньшей мере, обеспечения UE 12 для поиска другой системы для соединения. Исходная RAN 14 также посылает, по меньшей мере, один критерий выполнения алгоритма передачи связи 24 для UE 12. Этот алгоритм 24 позволяет исходной RAN 14 указывать условия, при которых UE 12 может искать хэндовер. Этот алгоритм 24 может отражать нагрузку трафика данных в исходной RAN 14 во избежание переполнения. Этот алгоритм 24 может распределять нагрузку обработки на UE 12, а также снижать требования к сообщению результатов измерений, которые в противном случае могли бы потребовать, чтобы исходная RAN 14 определяла, когда необходим хэндовер.
Согласно фиг.2, в другом аспекте, система связи 110 включает в себя Наземную сеть радиодоступа 112 Усовершенствованной универсальной системы мобильной связи (UMTS) (E-UTRAN), которая включает в себя систему межсистемной передачи связи 114 между, по меньшей мере, одной сетью радиодоступа (RAN), обозначенной как усовершенствованный базовый узел (eNode B) 116, и устройством пользовательского оборудования (UE) 118. Другой внутризонный eNode B 120 для связи с множественными входами и множественными выходами (MIMO) указан как доступный для передачи связи. Третий eNode B 122 указан как находящийся вне зоны действия устройства UE 118.
Узлы eNode B 116, 120, 122 обеспечивают протокольные окончания пользовательского плана и плана управления (RRC) наземного радиодоступа UMTS (E-UTRA) к UE 118. Пользовательский план может содержать Протокол сходимости пакетных данных (PDCP), установленный 3GPP (3rd Generation Partnership Project), управление линией радиосвязи (RLC), управление доступом к среде (MAC) и управление на физическом уровне (PHY). Узлы eNode B 116, 120, 122 связаны между собой посредством интерфейса X2 (“X2”). Узлы eNode B 116, 120, 122 также подключены посредством интерфейса S1 (“S1”) к EPC (Evolved Packet Core), в частности к сущностям управления мобильностью/обслуживающим шлюзам (MME/S-GW) 126, 128, подключенным к сети 130 пакетных данных. Интерфейс S1 поддерживает отношение типа «множество-множество» между MME/S-GW 126, 128 и eNode B 116, 120, 122.
Узлы eNode B 116, 120, 122 поддерживают следующие функции: управление радиоресурсами; управление радионосителем; управление радиодопуском; управление мобильностью соединения; динамическое выделение ресурсов на UE на восходящей и нисходящей линиях связи (диспетчеризация); сжатие IP-заголовка и шифрование пользовательского потока данных; выбор MME на присоединении UE; маршрутизация данных пользовательского плана на обслуживающий шлюз; диспетчеризация и передача пейджинговых сообщений (исходящих от MME); диспетчеризация и передача широковещательной информации и измерение конфигурации отчетности для мобильности и диспетчеризации.
MME поддерживают следующие функции: распределение пейджинговых сообщений на eNode B 116, 120, 122; контроль безопасности; управление мобильностью в неактивном состоянии; управление носителем для System Architecture Evolution (SAE); шифрование и защита целостности сигнализации Non-Access Stratum (NAS). Обслуживающий шлюз поддерживает следующие функции: окончание пакетов U-плана по соображениям пейджинга и переключение U-плана для поддержки мобильности UE.
Согласно фиг.3 способ 200 для межсистемных передач связи начинается с того, что исходный базовый узел (NodeB) поддерживает параметры, необходимые для передачи связи в соседнюю систему (блок 202). Исходный nodeB передает список соседей (NL) на UE (блок 204). Этот NL может указывать тип RAT для каждого пункта назначения (например, GSM, WCDMA, HSxPA, LTE, 1x/DO, UMB, WiMAX и т.д.), среднюю частоту, полосу системы, опорную разницу по времени между исходным пунктом и каждым пунктом назначения или другую информацию, зависящую от системы. Например, последняя может включать в себя цветовой код и псевдошумовое (PN) смещение, ID соты. В порядке другого примера, последняя также может включать в себя среднюю частоту плюс скремблирующий код для WCDMA/HSxPA. В ряде случаев эта передача может иметь индивидуальную адресацию; однако согласно иллюстративному способу этот NL может рассылаться на все UE. Таким образом, алгоритм передачи связи передается от исходного nodeB на UE в блоке 206. В ряде случаев достаточно рассылать только NL для предписания UE начать поиск конечных nodeB, содержащихся в NL. В других случаях алгоритм сначала устанавливает необходимые условия/критерии в качестве предпосылки для начала поиска, например отношение энергии в расчете на символ к плотности помехи (Es/Io), измеренное от исходного nodeB. Альтернативно или дополнительно алгоритм устанавливает условия, при которых UE запрашивает хэндовер.
Обычно UE имеют достаточно резервных перемежений, чтобы осуществлять необходимые измерения. Исходный nodeB может поддерживать нужное количество перемежений (шаблонов DRX) для измерения других систем для каждого типа системы (блок 208). Когда определено, что UE должен начать поиск другой системы в блоке 210 (например, в ответ на прием NL, в ответ на NL и алгоритм/критерий поиска и т.д.), выполняется алгоритм передачи связи для определения, нужен ли хэндовер (блок 212). Затем UE запрашивает хэндовер (блок 214), который исходный nodeB рассматривает на предмет удовлетворения или отклонения (блок 216). Например, алгоритм передачи связи может предупредить исходный nodeB о возможности передачи связи для выравнивания нагрузки. Если измерения указывают, что хэндовер необходимо произвести, чтобы поддержать соединение, это может быть дополнительным поводом к удовлетворению запроса.
На фиг.4 показана временная диаграмма способа 300 осуществления связи между активным UE 302 с исходным nodeB 304, который завершается хэндовером на конечный nodeB 306. В блоке 308, исходный nodeB 304 вещает системный информационный блок (SIB), который применим к UE 302 в неактивном и активном состояниях. Сеть может динамически изменять параметры измерения и отчета в SIB, например, путем периодической передачи по широковещательному каналу управления (BCCH) для отражения доступности конечных узлов или локальных условий нагрузки. В блоке 310 UE 302 извлекает NL и алгоритм поиска из SIB для определения, когда начинать поиск другой системы. Прием NL может служить достаточным основанием для начала поиска. Например, исходный nodeB 304 может воздерживаться от вещания NL, пока условия нагрузки не станут такими, что будет желательно знать, какие UE 302 могут соединиться с конечным узлом. Альтернативно для того, чтобы начать алгоритм может потребоваться дополнительное определение, что интенсивность сигнала, принятого от исходного nodeB 304, упала ниже определенного порога.
В блоке 312 в ряде случаев UE 302 может запрашивать прерывистый прием (DRX) для обеспечения поиска конечных(ой) систем(ы); однако из настоящего раскрытия очевидно, что для поиска другой системы такой запрос может не требоваться. В результате в блоке 314 исходный nodeB 304 может выполнять алгоритм для (a) передачи связи на основе нагрузки или (b) шаблона DRX на основе состава потока. Затем в блоке 316 соответствующее сообщение поступает от исходного nodeB 304 на UE 302. В последнем случае поступает команда поиска конечной системы, которая включает в себя информацию конечной системы и параметры ответа (TVM, позиционное положение, международные измерения UE и т.д.). В последнем случае предоставляется шаблон DRX. В блоке 318 UE 302 начинает искать конечную систему/соту для передачи связи.
В блоке 320 в случаях, когда UE 302 действует в режиме непрерывной пакетной связи, UE 302 может осуществлять доступ к каналу произвольного доступа (RACH), в результате чего в блоке 322 осуществляется процедура установления соединения между UE 302 и исходным nodeB 304.
В блоке 324 UE 302 отвечает запросом передачи связи или отчетом поиска пункта назначения. Измерения могут объединяться с ответом, включающим в себя TVM для размера очереди конечного nodeB 306 или измерение принятой мощности (например, Es/Io, RSSI и т.д.).
В блоке 326 исходный nodeB 304 определяет, разрешить или запретить хэндовер. Если хэндовер разрешен, в блоке 328 исходный nodeB 304 может осуществлять связь с конечным nodeB 306 с использованием информации пункта назначения от UE 302. Конечный nodeB 306 разрешает хэндовер в блоке 330, причем разрешение может включать в себя информацию конечной системы для использования на UE 302. Исходный nodeB 304 отвечает для ретрансляции разрешения передачи связи на UE 302 в блоке 332, которое может включать в себя информацию конечной системы, если применима. Таким образом, латентность и вероятность обрыва соединения снижаются благодаря облегчению передачи связи.
На фиг.5 изображен способ 400 для UE 402, который находится в неактивном состоянии, с исходным nodeB 404 для осуществления хэндовер на конечный nodeB 406. В блоке 408 исходный nodeB 404 передает параметры измерения и отчета в измерении SIB, вещание которого включает в себя информацию о соседнем NodeB (т.е. конечном nodeB 406). В блоке 410 UE 402, приняв NL и алгоритм поиска, начинает искать конечный nodeB 406. Этот поиск может основываться на том, что интенсивность сигнала (например, Es/Io), принятого от исходного nodeB 404 падает ниже заранее определенного порога. В блоке 412 дополнительный аспект NL/алгоритма поиска осуществляется для определения, когда была зарегистрирована достаточная способность к соединению, для разрешения запроса обновления местоположения. Когда это определено, в блоке 414 UE 402 подает запрос обновления местоположения на конечный nodeB 406, который, в свою очередь, обновляет местоположение, принятое в блоке 416.
Согласно фиг.6 способ 500 для вышеупомянутого определения, когда и должен ли UE начинать поиск другой системы, начинается с приема алгоритма от исходного nodeB в блоке 502. В блоке 504 принимается список соседствующих систем, который в иллюстративном описании может быть типом системы RAT (например, GSM, WCDMA, HSxPA, LTE, 1x/DO, UMB, WiMAX). Он может включать в себя среднюю частоту, полосу системы, опорную разницу по времени между исходным пунктом и пунктом назначения или информацию, зависящую от системы (например, цветовой код и смещение PN для 1x/DO; ID соты для WCDMA/HSxPA, среднюю частоту и скремблирующий код и т.д.). В блоке 506 исходный nodeB может задавать подмножество NL для поиска, но не весь список. В блоке 508 производится определение, содержится ли другая система в NL для определения пункта назначения. Если нет, способ 500 заканчивается на блоке 510, пока не будет принят надлежащий NL.
1
Если конечная система найдена в блоке 508, то, при необходимости, в блоке 512 осуществляется постоянная времени одноотводного фильтра с бесконечной импульсной характеристикой (БИХ) для Es/Io исходного nodeB. Затем в блоке 514 производится определение, упало ли фильтрованное измерение Es/Io для исходного nodeB ниже указанного порога (“τ”). Если блок 514 дает положительный ответ или если в блоке 508 определено, что приема NL достаточно для поиска, то в блоке 516 осуществляется поиск с использованием второй цепи RX, если таковая имеется. Однако во многих случаях из косметических и стоимостных соображений чувствительность вторичной цепи Rx может быть ниже, чем у первичной цепи Rx. Таким образом, способ учитывает это, предполагая, что единый высокочастотный ГУН для передачи связи между RAT (т.е. независимо настраиваемые RX цепи или одновременный двойной прием/обработка системы) не предусмотрен. Должно быть очевидно, что наличие двойных цепей Rx улучшает хэндовер, например, благодаря возможности приема десяти кадров системы GSM подряд, захват которых позволяет быстрее обнаружить систему GSM. В блоке 518 UE может потребоваться запросить DRX для облегчения поиска.
c
c
MC
На фиг.7 способ 600 для определения, когда UE запрашивает хэндовер и запрашивает ли вообще, осуществляется после осуществления поиска, например, представленного выше на фиг.6. Этот список из одной или нескольких конечных систем можно ограничить указанными в подмножестве NL исходным nodeB, что обозначено блоком 602. Для ясности показано измерение одного конечного nodeB, хотя из настоящего раскрытия очевидно, что множественные конечные nodeBs можно отслеживать на предмет возможной передачи связи. В блоке 604 осуществляется мера, представляющая принятую мощность конечного nodeB, например Es/Io. Эта мера подвергается низкочастотной фильтрации в блоке 606, причем в иллюстративном описании используется одноотводный БИХ фильтр “y(n)=(1/T)∙x(n)+(1-1/T)∙y(n-1)”. В блоке 608 производится вычисление, является ли этот сигнал, в течение времени, достаточно сильным (например, минимальные кредиты). В иллюстративном описании кредит увеличивается для каждого интервала, в котором уровень мощности (дБ) пункта назначения Es/Io превышает Es/Io исходного пункта с некоторой заранее заданной разностью, в противном случае кредит уменьшается. В блоке 610 производится определение, превышают ли накопленные кредиты порог минимальных кредитов (“τ”). Если да, то в блоке 612 производится дополнительное определение, получен ли этот результат на основании поиска, инициированного UE, и если да, то в блоке 614 производится дополнительное определение, превышает ли пункт назначения отношение энергии в расчете на чип к плотности помехи (Ec/Io) минимальный порог отчета, заданный исходным nodeB. Если да или если в блоке 612 получен отрицательный ответ, то UE запрашивает хэндовер в блоке 616.
Согласно фиг.8, в другом аспекте, узел доступа 700 включает в себя модули, которые обеспечивают средство, предписывающее компьютеру участвовать в или осуществлять способы, показанные на фиг.3-7. Модуль 702 предусмотрен для передачи списка соседей (NL), содержащего важную информацию передачи связи. Модуль 704 предусмотрен для задания алгоритма, согласно которому UE начинает поиск другой системы. Модуль 706 предусмотрен для определения разрешения передачи связи на основании нагрузки. Модуль 708 предусмотрен для задания шаблона DRX на основе состава потока. Модуль 710 предусмотрен для управления установлением вызова на канале произвольного доступа (RACH). Модуль 712 предусмотрен для координации передачи связи с конечной системой.
Согласно фиг.9, в другом аспекте, терминал доступа 800 включает в себя модули, которые обеспечивают средство, предписывающее компьютеру участвовать в или осуществлять способы, показанные на фиг.3-8. Модуль 802 предусмотрен для приема списка соседей (NL), содержащего важную информацию передачи связи. Модуль 804 предусмотрен для реализации алгоритма, согласно которому UE начинает поиск другой системы. Модуль 806 предусмотрен для запрашивания определения разрешения передачи связи на основании нагрузки. Модуль 808 предусмотрен для запрашивания шаблона DRX на основе состава потока. Модуль 810 предусмотрен для запрашивания установления вызова на канале произвольного доступа (RACH). Модуль 812 предусмотрен для предписания координации передачи связи с конечной системой.
Согласно фиг.10, в другом аспекте, система связи 900, которая может охватывать систему связи 10, показанную на фиг.1, включает в себя поддержку сопряжения evolved packet core 902 через интерфейс S4 с традиционной базовой сетью 904 радиослужбы пакетной передачи данных (GPRS), чей обслуживающий узел поддержки GPRS (SGSN) 906, в свою очередь, сопряжен интерфейсом Gb с Глобальной системой мобильной связи (GSM)/Сетью пограничного радиодоступа (GERAN) 908 и через интерфейс lu с UTRAN 910. S4 обеспечивает пользовательский план с соответствующим управлением и поддержкой мобильности между GPRS Core 904 и 3GPP Anchor 912 для Inter Access Stratum Anchor (IASA) 914 и основан на опорной точке Gn, заданной между SGSN 906 и Gateway GPRS Serving/Support Node (GGSN) (не показан). IASA 914 также включает в себя якорь 916 для system architecture evolved (SAE), сопряженный с якорем 912 3GPP интерфейсом S5b, который обеспечивает пользовательский план с соответствующим управлением и поддержкой мобильности. Якорь 912 3GPP осуществляет связь с MME UPE 918 через интерфейс S5a. Mobility Management Entity [сущность управления мобильностью] (MME) отвечает за распределение пейджинговых сообщений на eNB, и User Plane Entity [сущность пользовательского плана] (UPE) отвечает за сжатие IP-заголовка и шифрование пользовательских потоков данных, окончание пакетов U-плана по соображениям пейджинга и переключение U-плана для поддержки мобильности UE. MME UPE 918 осуществляет связь через интерфейс S1 с усовершенствованной RAN 920 для обеспечения беспроводной связи с устройствами UE 922.
Интерфейс S2b обеспечивает пользовательский план с соответствующим управлением и поддержкой мобильности между SAE Anchor 916 и усовершенствованным шлюзом пакетных данных (ePDG) 924 компонента 926 IP-доступа 3GPP беспроводной локальной сети доступа (WLAN), который также включает в себя сеть доступа WLAN (NW) 928. Интерфейс SGi является опорной точкой между Inter AS Anchor 916 и сетью 930 пакетных данных. Сеть 930 пакетных данных может представлять собой общественную или частную сеть пакетных данных, внешнюю по отношению к оператору, или внутриоператорскую сеть пакетных данных, например, для обеспечения услуг IP Multimedia Subsystem (IMS) [подсистемы IP-мультимедиа]. Эта опорная точка SGi соответствует функциям Gi и Wi и поддерживает любые системы доступа, отвечающие и не отвечающие 3GPP. Интерфейс Rx+ обеспечивает связь между сетью 930 пакетных данных и функцией политики и правил назначения платежа (PCRF) 932, которая в свою очередь осуществляет связь через интерфейс S7 с evolved packet core 902. Интерфейс S7 обеспечивает перенос политики (QoS) и правил назначения платежа из PCRF 932 в Policy and Charging Enforcement Point [пункт политики и взимания платежа] (PCEP) (не показан). Интерфейс S6 (т.е. интерфейс AAA) обеспечивает перенос данных подписки и аутентификации для аутентификации/авторизации пользовательского доступа за счет сопряжения evolved packet core 902 с собственной абонентской службой (home subscriber service) (HSS) 934. Интерфейс S2a обеспечивает пользовательский план с соответствующим управлением и поддержкой мобильности между доверенным IP доступом 936, не отвечающим 3GPP, и SAE Anchor 916.
Должно быть очевидно, что системы беспроводной связи широко применяются для обеспечения различных типов контента связи, например речи, данных и т.д. Эти системы могут представлять собой системы множественного доступа, способные поддерживать связь с множественными пользователями за счет обобществления доступных системных ресурсов (например, полосы и передаваемой мощности). Примеры таких систем множественного доступа включают в себя системы множественного доступа с кодовым разделением (CDMA), системы множественного доступа с временным разделением (TDMA), системы множественного доступа с частотным разделением (FDMA), системы 3GPP LTE и системы множественного доступа с ортогональным частотным разделением (OFDMA).
В общем случае система беспроводной связи множественного доступа может одновременно поддерживать связь для множественных беспроводных терминалов. Каждый терминал осуществляет связь с одной или несколькими базовыми станциями посредством передач по прямой и обратной линиям связи. Прямая линия связи (или нисходящая линия связи) это линия связи от базовых станций к терминалам, и обратная линия связи (или восходящая линия связи) это линия связи от терминалов к базовым станциям. Эта линия связи может быть установлена в системе с одним входом и одним выходом, многими входами и одним выходом, одним входом и многими выходами (SIMO) или многими входами и многими выходами (MIMO).
N
N
N
N
N
N
T
R
T
R
S
S
Система MIMO использует множественные () передающие антенны и множественные () приемные антенны для передачи данных. Канал MIMO, образованный  передающими и  приемными антеннами, можно разложить на  независимых каналов, которые также называются пространственными каналами, где . Каждый из  независимых каналов соответствует пространственному измерению. Система MIMO может обеспечивать повышенную производительность (например, повышенную пропускную способность или повышенную надежность), если используются дополнительные измерения, созданные множественными передающими и приемными антеннами.
Система MIMO поддерживает системы дуплексной связи с временным разделением (TDD) и дуплексной связи с частотным разделением (FDD). В системе TDD передачи по прямой и обратной линии связи осуществляются в одном и том же частотном диапазоне, поэтому принцип обратимости позволяет устанавливать канал прямой линии связи на основе канала обратной линии связи. Это позволяет точке доступа получать коэффициент усиления за счет формирования диаграммы направленности передачи на прямой линии связи, при наличии множественных антенн в точке доступа.
На фиг.11 показана система беспроводной связи множественного доступа согласно одному аспекту. Точка доступа 1000 (AP) включает в себя множественные группы антенн, одна из которых включает в себя 1004 и 1006, другая включает в себя 1008 и 1010, и еще одна включает в себя 1012 и 1014. На фиг.11 показано только две антенны для каждой группы антенн, однако для каждой группы антенн можно использовать больше или меньше антенн. Терминал доступа 1016 (AT) осуществляет связь с антеннами 1012 и 1014, где антенны 1012 и 1014 передают информацию на терминал доступа 1016 по прямой линии связи 1020 и принимают информацию от терминала доступа 1016 по обратной линии связи 1018. Терминал доступа 1022 осуществляет связь с антеннами 1006 и 1008, где антенны 1006 и 1008 передают информацию на терминал доступа 1022 по прямой линии связи 1026 и принимают информацию от терминала доступа 1022 по обратной линии связи 1024. В системе FDD линии связи 1018, 1020, 1024 и 1026 могут использовать разные частоты для связи. Например, на прямой линии связи 1020 и на обратной линии связи 1018 могут использоваться разные частоты.
Каждая группа антенн или область, в которой им надлежит осуществлять связь, часто называется сектором точки доступа. В этом аспекте каждая группа антенн предназначена для осуществления связи с терминалами доступа, находящимися в секторе зоны покрытия точки доступа 1000.
При осуществлении связи по прямым линиям связи 1020 и 1026 передающие антенны точки доступа 1000 используют формирование диаграммы направленности для повышения отношения сигнал-шум прямых линий связи для разных терминалов доступа 1016 и 1024. Кроме того, точка доступа, использующая формирование диаграммы направленности для передачи на терминалы доступа, произвольно рассеянные по ее зоне покрытия, создает меньше помех для терминалов доступа в соседних сотах, чем точка доступа, передающая через одну антенну на все свои терминалы доступа.
Точка доступа может быть стационарной станцией, используемой для связи с терминалами, и также может называться точкой доступа, Node B или каким-либо другим термином. Терминал доступа также может называться терминалом доступа, пользовательским оборудованием (UE), устройством беспроводной связи, терминалом, терминалом доступа или каким-либо другим термином.
На фиг.12 показана блок-схема аспекта системы передатчика 1110 (также именуемой точкой доступа) и системы приемника 1150 (также именуемой терминалом доступа) в системе MIMO 1100. В системе передатчика 1110 источник данных 1112 выдает данные трафика для нескольких потоков данных на процессор 1114 данных передачи (TX).
Согласно аспекту каждый поток данных передается через соответствующую передающую антенну. Процессор 1114 данных TX форматирует, кодирует и перемежает данные трафика для каждого потока данных на основании конкретной схемы кодирования, выбранной для этого потока данных, для обеспечения кодированных данных.
Кодированные данные для каждого потока данных могут мультиплексироваться с пилотными данными с использованием методов OFDM. Пилотные данные обычно представляют собой известный шаблон данных, который обрабатывается известным образом и может использоваться в системе приемника для оценки характеристики канала. Мультиплексированные пилотные и кодированные данные для каждого потока данных затем модулируются (т.е. отображаются в символы) на основании конкретной схемы модуляции (например, BPSK, QSPK, M-PSK или M-QAM), выбранной для этого потока данных, для обеспечения символов модуляции. Скорость передачи данных, кодирование и модуляция для каждого потока данных может определяться инструкциями, осуществляемыми процессором 1130.
N
N
T
T
Затем символы модуляции для всех потоков данных поступают на процессор MIMO TX 1120, который может дополнительно обрабатывать символы модуляции (например, для OFDM). Затем процессор 1120 MIMO TX обеспечивает потоков символов модуляции на  передатчиков (перед.) 1122a-1122t. В некоторых реализациях процессор 1120 MIMO TX присваивает весовые коэффициенты формирования диаграммы направленности символам потоков данных и антенне, с которой передается символ.
N
N
T
T
Каждый передатчик 1122 принимает и обрабатывает соответствующий поток символов для обеспечения одного или нескольких аналоговых сигналов и дополнительно преобразует (например, усиливает, фильтрует и повышает частоту) аналоговые сигналы для обеспечения модулированного сигнала, пригодного для передачи по каналу MIMO. Затем  модулированных сигналов от передатчиков 1122a-1122t передаются с  антенн 1124a-1124t соответственно.
N
R
В системе приемника 1150 переданные модулированные сигналы принимаются  антеннами 1152a-1152r, и сигнал, принятый от каждой антенны 1152, поступает на соответствующий приемник (прием.) 1154a-1154r. Каждый приемник 1154 преобразует (например, фильтрует, усиливает и понижает частоту) соответствующего принятого сигнала, цифрует преобразованный сигнал для обеспечения выборок и дополнительно обрабатывает выборки для обеспечения соответствующего “принятого” потока символов.
N
N
N
R
R
T
Затем процессор 1160 данных RX принимает и обрабатывает  принятых потоков символов от  приемников 1154 на основании конкретного метода обработки приемника для обеспечения  “детектированных” потоков символов. Затем процессор 1160 данных RX демодулирует, деперемежает и декодирует каждый детектированный поток символов для восстановления данных трафика для потока данных. Обработка, осуществляемая процессором 1160 данных RX, комплементарна обработке, осуществляемой процессором 1120 MIMO TX и процессором 1114 данных TX в системе передатчика 1110.
Процессор 1170 периодически определяет, какую матрицу предварительного кодирования использовать (рассмотрено ниже). Процессор 1170 формирует сообщение обратной линии связи, содержащее часть индекса матрицы и часть значения ранга.
Сообщение обратной линии связи может содержать различные типы информации, связанной с линией связи или принятым потоком данных. Затем сообщение обратной линии связи обрабатывается процессором 1138 данных TX, который также принимает данные трафика для нескольких потоков данных из источника данных 1136, модулируется модулятором 1180, преобразуется передатчиками 1154a-1154r и передается обратно на систему передатчика 1110.
В системе передатчика 1110 модулированные сигналы от системы приемника 1150 принимаются антеннами 1124, преобразуются приемниками 1122, демодулируются демодулятором 1140 и обрабатываются процессором 1142 данных RX для извлечения сообщения обратной линии связи, переданного системой приемника 1150. Затем процессор 1130 определяет, какую матрицу предварительного кодирования использовать для определения весовых коэффициентов формирования диаграммы направленности, после чего обрабатывает извлеченное сообщение.
Согласно аспекту логические каналы подразделяются на каналы управления и каналы трафика. Логические каналы управления содержат широковещательный канал управления (BCCH), который является каналом DL для вещания системной информации управления. Пейджинговый канал управления (PCCH), который является каналом DL, который переносит пейджинговую информацию. Многоадресный канал управления (MCCH), который является каналом DL от точки в несколько точек, используемым для передачи диспетчеризации и информации управления Multimedia Broadcast and Multicast Service (MBMS) [мультимедийной широковещательной и многоадресной услуги] для одного или нескольких MTCH. В общем случае после установления соединения RRC этот канал используется только UE, которые принимают MBMS (Примечание: старый MCCH+MSCH). Выделенный канал управления (DCCH) представляет собой двухточечный двусторонний канал, который передает выделенную информацию управления и используется UE, имеющими соединение RRC. Согласно аспекту логические каналы трафика содержат выделенный канал трафика (DTCH), который является двухточечным двусторонним каналом, выделенным одному UE для переноса пользовательской информации. Кроме того, многоадресный канал трафика (MTCH) для канала DL от точки в несколько точек для передачи данных трафика.
Согласно аспекту транспортные каналы подразделяются на DL и UL. Транспортные каналы DL содержат широковещательный канал (BCH), канал данных общего пользования нисходящей линии связи (DL-SDCH) и пейджинговый канал (PCH), причем PCH служит для поддержки экономии мощности UE (сеть назначает UE цикл DRX), вещаемый по всей соте и отображаемый в физические ресурсы, которые можно использовать для других каналов управления/трафика. Транспортные каналы UL содержат канал произвольного доступа (RACH), канал запроса (REQCH), канал данных общего пользования восходящей линии связи (UL-SDCH) и совокупность физических каналов. Физические каналы содержат множество каналов DL и каналов UL.
Физические каналы DL содержат: общий пилот-канал (CPICH); канал синхронизации (SCH); общий канал управления (CCCH); канал управления DL общего пользования (SDCCH); многоадресный канал управления (MCCH); канал назначения UL общего пользования (SUACH); канал квитирования (ACKCH); физический канал данных DL общего пользования (DL-PSDCH); канал управления мощностью UL (UPCCH); канал индикатора пейджинга (PICH); канал индикатора нагрузки (LICH). Физические каналы UL содержат: физический канал произвольного доступа (PRACH); канал индикатора качества канала (CQICH); канал квитирования (ACKCH); канал индикатора подмножества антенн (ASICH); канал запроса общего пользования (SREQCH); физический канал данных UL общего пользования (UL-PSDCH); широкополосный пилот-канал (BPICH).
Вышеприведенное описание включает в себя примеры различных аспектов. Конечно, невозможно описать все мыслимые комбинации компонентов или способов в целях описания вышеупомянутых вариантов осуществления, но специалисту в данной области техники очевидно, что возможны многие дополнительные комбинации и перестановки различных вариантов осуществления. Соответственно, описанные варианты осуществления призваны охватывать все такие изменения, модификации и вариации, которые отвечают сущности и объему формулы изобретения.
В частности и в связи с различными функциями, осуществляемыми вышеописанными компонентами, устройствами, схемами, системами и т.п., термины (включающие в себя ссылку на “средство”), используемые для описания таких компонентов, призваны соответствовать, если не указано обратное, любому компоненту, который осуществляет указанную функцию описанного компонента (например, функциональный эквивалент), даже если он структурно не эквивалентен раскрытой структуре, который осуществляет функцию в представленных здесь иллюстративных аспектах. В этой связи также следует понимать, что различные аспекты включают в себя систему, а также машиночитаемый носитель, имеющий компьютерно-исполняемые инструкции для осуществления действий или событий различных способов.
Кроме того, хотя конкретный признак может быть раскрыт в отношении только одной из нескольких реализаций, такой признак можно объединить с одним или несколькими другими признаками других реализаций, которые могут быть желательными или преимущественными для любого данного или конкретного применения. Постольку, поскольку термины “включает в себя” и “включающий в себя” и их варианты используются в подробном описании или в формуле изобретения, эти термины призваны иметь включающий смысл аналогично термину “содержащий”. Кроме того, термин “или”, используемый в подробном описании или в формуле изобретения, подразумевает “неисключающее или”.
Кроме того, очевидно, что различные части раскрытых систем и способов могут включать в себя или состоять из компонентов, подкомпонентов, процессов, средств, способов или механизмов на основе искусственного интеллекта, машинного обучения или знания или правил (например, методы опорных векторов, нейронные сети, экспертные системы, байесовские сети доверия, нечеткая логика, машины интеграции данных, классификаторы …). Такие компоненты, помимо прочего, позволяют автоматизировать некоторые механизмы или процессы, осуществляемые ими, что делает части систем и способов более адаптивными, а также эффективными и интеллектуальными. В порядке примера, но не ограничения, усовершенствованная RAN (например, точка доступа, eNode B) может выводить или прогнозировать условия трафика данных и возможности облегчения передачи связи на другой тип RAT со снижением латентности и вероятности ошибки соединения на основании предыдущих взаимодействий с такими же или аналогичными машинами в сходных условиях.
В связи с вышеописанными иллюстративными системами, способы, которые можно реализовать в соответствии с раскрытым изобретением, были описаны со ссылкой на ряд логических блок-схем. Хотя в целях упрощения объяснения способы показаны и описаны в виде последовательности блоков, должно быть понятно и очевидно, что заявленное изобретение не ограничивается порядком следования блоков, поскольку из вышеприведенного описания и раскрытия следует, что те же блоки могут появляться в другом порядке или одновременно с другими блоками. Кроме того, не все проиллюстрированные блоки могут требоваться для реализации раскрытых здесь способов. Кроме того, очевидно, что раскрытые здесь способы можно хранить на изделии производства для облегчения транспортировки и переноса таких способов на компьютеры. Используемый здесь термин «изделие производства» призван охватывать компьютерную программу, доступную на любом машиночитаемом устройстве, носителе или среде.
Должно быть очевидно, что любой патент, публикация или другой материал раскрытия, полностью или частично подлежащий включению сюда в порядке ссылки, включен сюда постольку, поскольку включенный материал не противоречит существующим определениям, утверждениям или другому материалу раскрытия, изложенному в этом раскрытии. При этом условии, и до необходимой степени, раскрытие, в явном виде изложенное здесь, замещает любой противоречащий материал, включенный сюда в порядке ссылки. Любой материал, или его часть, подлежащий включению сюда в порядке ссылки, но противоречащий существующим определениям, утверждениям или другому материалу раскрытия, изложенному здесь, будет включен постольку, поскольку не возникает противоречий между этим включенным материалом и существующим материалом раскрытия.