ВЫБОР РЕЖИМА ПЕРЕДАЧИ ВО ВРЕМЯ ПРОЦЕДУРЫ ПРОИЗВОЛЬНОГО ДОСТУПА
SELECTION OF TRANSMIT MODE DURING RANDOM ACCESS PROCEDURE

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение раскрывает способ для использования в узле в системе связи беспроводного доступа, в этой системе первый узел служит для того, чтобы управлять трафиком к и от пользователей, UE, в соте в системе.
Уровень техники
В беспроводных сотовых системах, таких как, например, системы WiMAX и WCDMA долгосрочного развития 3G (“3G LTE”), узлы, которые управляют трафиком к и от пользователей в сотах систем, причем упомянутые узлы упоминают с помощью различных названий в различных системах, например “eNodeB” в системах LTE, могут быть оснащены множеством антенн для передачи и/или приема и, следовательно, смогут использовать различные способы передачи множества антенн. Примерами таких способов являются разнесение передачи, пространственное мультиплексирование и формирование луча с выделенными опорными сигналами. Фактически такие способы могут стать неотъемлемыми частями систем.
Таким образом, в разряде систем, упомянутых выше, может быть множество использованных способов или режимов передачи множества антенн, что делает важным для всех сторон в соте системы знать, какой режим должен быть использован в определенной ситуации или в определенный момент времени. Это особенно справедливо для так называемых процедур произвольного доступа, т.е. процедуры, которую используют с помощью пользователя в соте системы, когда пользователь не имеет выделенного канала в управляющий узел соты. Пользователь может иметь множество устройств, посредством которых он связывается с системой, примерами таких устройств являются сотовые телефоны и портативные компьютеры. В дальнейшем описании также будет использован общий термин “терминал пользователя”.
Другим фактором, который подчеркивает важность для терминалов пользователей в соте знать, какой режим передачи с помощью множества антенн должен быть использован, например, во время так называемой процедуры произвольного доступа (RA), является факт, что многие виды терминалов пользователей оснащены множеством антенн, тенденция, которая, вероятно, будет увеличиваться в будущем. Если множество антенн в терминале пользователя должны быть использованы определенным образом, требуемым режимом передачи множества антенн, который используют с помощью eNodeB (или соответствующего узла) в соте, конечно, важно для терминалов пользователей знать, какой режим используется в текущий момент или должен быть использован также в определенной ситуации.
Сущность изобретения
Как следует из описания выше, в беспроводных сотовых системах, которые используют режимы передачи с помощью множества антенн, имеется потребность в решении, посредством которого пользователи в соте могли бы знать, какой из режимов передачи множества антенн будет использован в соте во время процедур RA в любой данный момент времени.
Эта потребность удовлетворяется с помощью настоящего изобретения в том, что раскрывается способ использования в первом узле в системе связи беспроводного доступа. В системе, в которой применяют изобретение, первый узел управляет трафиком к и от пользователей, UE, в определенной области в системе, соте, и в соответствии со способом изобретения первый узел оснащен множеством антенн передачи и может использовать режимы передачи множества антенн для передач нисходящей линии связи, т.е. передач в UE.
Кроме того, первый узел может выполнять так называемую процедуру произвольного доступа (RA) с UE, которые не имеют выделенного ресурса восходящей линии связи, т.е. ресурса в первый узел, и в соответствии с изобретением один и тот же режим передачи множества антенн используют с помощью первого узла во время процедуры RA.
Таким образом, поскольку один и тот же режим передачи с помощью множества антенн используют с помощью первого узла во время процедуры RA и этот режим может быть сделан известным терминалам пользователей в соте, терминалы пользователей, пытающиеся осуществить процедуру, смогут использовать свои антенны для приема оптимальным образом.
Режим передачи множества антенн, который в соответствии с изобретением используют во время процедуры RA, в различных вариантах осуществления изобретения может быть определен некоторым числом способов.
Режим передачи множества антенн для RA может быть использован не только с помощью рассматриваемого первого узла, но также с помощью дополнительного, такого как первый узел в системе. Это могло бы иметь место, например, если режим устанавливают с помощью стандарта системы или с помощью оператора конкретной системы.
Режим передачи множества антенн, который должен быть использован с помощью первого узла во время процедуры RA, может быть изменен с помощью первого узла, в этом случае первый узел будет сигнализировать “новый” режим в UE в соте с помощью сигнализации в широковещательном канале. В таком случае первый узел получает, по меньшей мере, “полунезависимость” относительно выбора режима передачи множества антенн для RA, поскольку первый узел может изменять режим, который установлен способом, вкратце изложенным в предыдущем абзаце.
Режим передачи множества антенн, который должен быть использован с помощью первого узла во время процедуры RA, может быть определен с помощью первого узла и затем будет сигнализирован в широковещательном канале в UE в соте. В этой версии варианта осуществления первый узел, таким образом, получает более или менее полную автономию относительно того, какой режим передачи с помощью множества антенн должен быть использован для процедуры RA.
Как можно понять, изобретение предлагает большую степень гибкости относительно того, какой режим передачи множества антенн используют в соте во время процедур RA. Это и другие преимущества настоящего изобретения станут еще более очевидными из прилагаемого подробного описания.
Кроме изобретательного способа изобретение также раскрывает первый узел, который функционирует в соответствии с изобретательным способом, а также соответствующий терминал пользователя.
Краткое описание чертежей
Изобретение будет описано более подробно в дальнейшем со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых
фиг.1 изображает схематический вид системы, в которой может быть применено изобретение, и
фиг.2 изображает сигнализацию для процедуры произвольного доступа, основанного на конкуренции, в LTE, и
фиг.3 изображает сигнализацию для процедуры произвольного доступа без конкуренции, в LTE, и
фиг.4 изображает блок-схему последовательности этапов способа изобретения, и
фиг.5 изображает блок-схему первого узла изобретения, и
фиг.6 изображает блок-схему терминала пользователя изобретения.
Подробное описание вариантов осуществления
Фиг.1 изображает пример системы 100 связи беспроводного доступа, в которой может быть применено настоящее изобретение. Изобретение будет описано ниже и в дальнейшем как являющееся системой LTE таким образом, что терминология и компоненты системы 100, использованные в описательном примере, будут терминологией и компонентами LTE. Однако следует подчеркнуть, что система может быть применена в широком множестве систем, некоторые из которых будут перечислены в этом описании, таким образом, использование системы LTE на чертежах и в следующем описании следует понимать только как пример, предназначенный для того, чтобы облегчить понимание читателем изобретения.
Теперь, возвращаясь к системе 100, изображенной на фиг.1, система 100 содержит некоторое число сот, одна из которых изображена на фиг.1 как 130. В каждой соте системы может быть некоторое число пользователей, один из которых изображен в соте 130 как 120. Пользователя часто упоминают с помощью общего термина “пользовательское оборудование”, сокращенного как “UE”, сокращения, которое также будет использовано в этом тексте.
Как также изображено на фиг.1, в системе 100, в которой может быть применено изобретение, также имеется первый или управляющий узел 110 для каждой соты, который, помимо прочего, служит для того, чтобы управлять трафиком к пользователям и от пользователей в соте. Точная роль этого узла изменяется между разными системами, а также его название, но в системах LTE узел известен как “eNodeB”, в то время как в некоторых других системах известен как NodeB или радио базовая станция. Некоторыми другими названиями для таких “первых узлов” в других системах являются базовая станция (системы WiMAX), пункт доступа (системы WLAN) и BTS (базовая приемопередающая станция, системы GSM). Как изображено на фиг.1, первый узел 110 оснащен множеством антенн, две из которых изображены как 111 и 113 на фиг.1. Естественно, точное число антенн может быть значительно изменено в рамках объема настоящего изобретения.
Одним приложением для настоящего изобретения является так называемая процедура произвольного доступа, процедура “RA”, процедура, которую выполняют для UE, которое не имеет выделенного канала в eNodeB, но желает установить такое соединение. Таким образом, основное описание типичной процедуры RA будет дано ниже, для того чтобы дать возможность читателю понять некоторые проблемы, которые могут быть преодолены с помощью настоящего изобретения. Процедура RA из системы LTE будет использована, чтобы пояснить принцип RA.
Произвольный доступ
В LTE, как в любой системе связи, UE может требоваться контактировать с сетью (что выполняют с помощью eNodeB) без наличия выделенного ресурса в восходящей линии связи (“UL”), т.е. в eNodeB. Чтобы справляться с такими ситуациями, имеется так называемая процедура произвольного доступа (“RA”), в которой UE, которое не имеет выделенного ресурса UL, может инициировать процедуру, которая будет иметь результатом, что UE будет назначен выделенный ресурс UL.
Первое сообщение процедуры RA обычно передают с помощью UE в специальном ресурсе, зарезервированном для произвольного доступа, так называемом канале произвольного доступа, “RACH”. Этот канал, например, может быть ограничен во времени и/или по частоте, как имеет место в LTE.
В LTE процедура произвольного доступа может быть использована из-за некоторого числа разных причин. Примерами таких причин являются:
первоначальный доступ для UE в состояниях LTE_IDLE, LTE_DETACHED,
приближающаяся передача обслуживания,
повторная синхронизация UL UE,
запрос планирования, используемый с помощью UE, которому не назначен никакой другой ресурс для установления контакта с eNodeB.
Процедура произвольного доступа, основанного на конкуренции, которую используют в LTE, проиллюстрирована на фиг.2. UE начинает процедуру произвольного доступа с помощью произвольного выбора одной или некоторого числа так называемых преамбул, которые являются доступными для произвольного доступа, основанного на конкуренции. Затем UE передает выбранную преамбулу произвольного доступа в физическом канале произвольного доступа (PRACH) в eNodeB в RAN, сеть радиодоступа.
RAN подтверждает прием преамбул, которые она обнаруживает, с помощью передачи ответа произвольного доступа, изображенного как MSG2 на фиг.2, включающего в себя первоначальное разрешение, используемое в совместно используемом канале восходящей линии связи, а также идентификатор, такой как, например, временный C-RNTI, RNTI соты, временный идентификатор радиосети, и обновление настройки времени, ТА. При приеме ответа из eNodeB UE использует разрешение, чтобы передать сообщение (MSG3 на фиг.2), которое частично используют, чтобы инициировать установление управления радиоресурсом, а частично, чтобы однозначно идентифицировать UE в общих каналах соты.
Процедура RA заканчивается с разрешением RAN любой конкуренции преамбулы, которая может происходить (MSG4 на фиг.2), в случае, когда множество UE передавали одну и ту же преамбулу в одно и то же время.
Сообщение ответа произвольного доступа (MSG2) является запланированным сообщением, переданным в совместно используемом канале нисходящей линии связи, которое может содержать ответы на множество преамбул произвольного доступа, обнаруженных в том же PRACH, т.е. оно не может быть всегда адаптировано к радиоканалу в одно UE.
В системах LTE определена дополнительная процедура произвольного доступа, так называемый произвольный доступ без конкуренции или не основанный на конкуренции. В соответствии с этой процедурой UE разрешают использовать выделенную преамбулу произвольного доступа для своей первоначальной передачи в PRACH. Поскольку это сообщение разрешено использовать только для этого конкретного UE, для eNodeB является возможным идентифицировать UE уже после приема преамбулы произвольного доступа. Эта процедура может быть использована, когда eNodeB знает, что UE будет выполнять произвольный доступ. Это имеет место для:
приближающейся передачи обслуживания,
повторной синхронизации UL, инициированной сетью (когда eNodeB требуется передать что-либо в UE, UL которого не синхронизирована).
Выделенные преамбулы для использования в этой процедуре распределяют с помощью eNodeB при подготовке к таким процедурам, которая изображена на фиг.3, на которой проиллюстрирована процедура произвольного доступа без конкуренции. Процедура состоит из двух сообщений: выделенной преамбулы произвольного доступа, переданной в UL в PRACH, и сообщения ответа произвольного доступа (MSG2), переданного в DL в запланированном совместно используемом канале нисходящей линии связи, DL-SCH.
Проблемы с существующими решениями произвольного доступа
Как объяснено ранее, настоящее изобретение предназначено для систем, в которых eNodeB может использовать свое множество антенн, для того чтобы использовать некоторое число разных режимов передачи множества антенн. Режим передачи множества антенн в такой системе обычно выбирают с помощью eNodeB на основании параметров, таких как, например, характеристики радиоканала, который требует информации о том, как конкретный радиоканал “воспринят” с помощью UE, т.е. информации о качестве канала/приема в UE, которая не всегда является доступной для eNodeB.
В частности, для случая первоначального доступа, когда UE устанавливает контакт с eNodeB в первый раз, знание о восприятии UE радиоканала является недоступным в eNodeB, и, следовательно, невозможно выбрать соответствующий режим передачи множества антенн на основании этого параметра. Кроме того, во время процедуры произвольного доступа, основанного на конкуренции, eNodeB не знает о том, какому UE принадлежит определенная преамбула произвольного доступа или почему UE инициировало преамбулу произвольного доступа. Следовательно, eNodeB не может определить, какой режим передачи множества антенн использовать.
Таким образом, суммируя описание процедуры произвольного доступа и проблемы, связанные с ней, можно понять, что имеется потребность в решении, посредством которого может быть решена проблема разных режимов передачи множества антенн во время процедуры RA.
Настоящее изобретение адресуется к этой потребности с помощью раскрытия способа, предназначенного для использования в системе связи беспроводного доступа, такой как система LTE. Как обычно имеет место в таких системах, имеется первый узел, в системах LTE eNodeB, который управляет трафиком к пользователям и от пользователей, UE, в соте в системе. В соответствии со способом изобретения первый узел оснащен множеством антенн, которые он может использовать, чтобы использовать режимы передачи множества антенн для передач нисходящей линии связи, т.е. передач в UE.
Первый узел может выполнять так называемую процедуру произвольного доступа (RA) с UE, которые не имеют выделенного ресурса восходящей линии связи, т.е. ресурса в eNodeB, и в соответствии с изобретением один и тот же режим передачи множества антенн нисходящей линии связи используют с помощью первого узла во время процедуры RA.
Поскольку один и тот же режим передачи множества антенн DL используют с помощью первого узла во время процедуры RA, все UE в соте будут знать, какой режим они должны ожидать во время RA, что будет значительно упрощать ситуацию.
Способ, которым выбирают режим передачи множества антенн для процедуры RA, может быть изменен в соответствии с изобретением, как будет пояснено ниже.
В одном варианте осуществления изобретения режим передачи множества антенн DL, который должен быть использован с помощью первого узла во время процедуры RA, используют с помощью, по меньшей мере, одного дополнительного, такого как первый узел в системе. Это может иметь место, например, если режим передачи множества антенн DL устанавливают с помощью стандарта системы или если оператор системы из-за некоторой другой причины решает использовать определенный режим передачи множества антенн DL во время RA во всей его системе или в частях системы.
В другом варианте осуществления изобретения, который может быть упомянут как версия варианта осуществления, описанного непосредственно выше, режим передачи множества антенн, который должен быть использован с помощью первого узла во время процедуры RA, может быть изменен с помощью первого узла, т.е. первый узел соты имеет возможность отвержения “центрального” решения относительно режима передачи множества антенн DL во время RA. В таком случае UE в соте должны быть поставлены в известность о том, какой режим должен быть использован в DL во время RA, который соответствующим образом сигнализируют с помощью первого узла в UE в соте с помощью сигнализации в так называемом широковещательном канале.
В дополнительном варианте осуществления изобретения режим передачи множества антенн DL, который должен быть использован с помощью первого узла во время процедуры RA, определяют с помощью первого узла, т.е. первый узел является более или менее автономным относительно выбора режима передачи множества антенн DL. В этом случае также режим требуется сигнализировать в UE в соте первого узла, который в этом варианте осуществления сигнализируют в UE в соте с помощью первого узла в широковещательном канале.
До того, как будут объяснены дополнительные аспекты настоящего изобретения, будет дано краткое введение в некоторые возможные режимы передачи множества антенн, которые могут быть использованы в DL во время процедуры RA. Как будет понятно, изобретение может быть применено к системе, которая использует более или менее любой вид режима передачи множества антенн DL во время процедуры RA. Однако некоторыми примерами общих режимов передачи множества антенн являются:
разнесение передачи,
пространственное мультиплексирование,
формирование луча с выделенными опорными сигналами.
Более углубленное описание этих режимов передачи множества антенн будет дано последним в этом описании.
Помимо позволения UE в соте знать, какой режим передачи множества антенн DL должен быть использован во время процедуры RA, также было бы выгодным, если UE в соте могли бы знать заранее, какой режим передачи множества антенн DL был бы использован с помощью первого узла в соте после завершения процедуры RA.
Это преимущество обеспечивают с помощью первого аспекта настоящего изобретения, который раскрывает, как может быть выбран и определен режим передачи множества антенн DL, используемый в соте при завершении процедуры RA.
Поскольку режим передачи множества антенн DL, используемый после завершения процедуры RA, может быть сделан зависимым от причины UE для инициирования, эти причины сначала будут повторены ниже следующим образом:
первоначальный доступ для UE в состояниях LTE_IDLE, LTE_DETACHED,
приближающиеся передачи обслуживания,
повторная синхронизация UL UE,
запрос планирования, используемый с помощью UE, которому не назначен никакой другой ресурс для установления контакта с eNodeB.
В первом варианте осуществления этой версии настоящего изобретения режим передачи множества антенн DL, используемый с помощью первого узла после завершения процедур RA, просто стандартизируют как тот же самый режим, который используют во время процедуры RA. Этот вариант осуществления может быть подходящим образом применен к UE, которое инициирует процедуру RA как часть так называемой процедуры первоначального доступа, или к UE, передачу обслуживания которого выполняют в ячейку первого узла, но которое не приняло никакой информации относительно режима передачи множества антенн RA во время процедуры передачи обслуживания.
Во втором варианте осуществления этой версии (”режим передачи множества антенн DL после процедуры RA“) настоящего изобретения первый узел определяет, какой режим передачи множества антенн DL он намеревается использовать после завершенных процедур RA, и сигнализирует это в UE в соте в широковещательном канале. Первый узел может выбрать режим на основании некоторого числа факторов, таких как, например, физическая конфигурация антенны или размер соты.
Второй вариант осуществления также может быть подходящим образом применен к UE, которое инициирует процедуру RA как часть так называемой процедуры первоначального доступа, или для UE, передачу обслуживания которого выполняют в соту первого узла, но которое не приняло никакой информации относительно режима разнесения RA во время процедуры передачи обслуживания.
В третьем варианте осуществления этой версии настоящего изобретения UE возвращается к предыдущему или первоначальному режиму передачи множества антенн DL после завершения процедуры RA. Этот третий вариант осуществления может быть подходящим образом применен к UE, которые инициировали процедуру RA, поскольку им необходимо повторно синхронизировать свое соединение UL или поскольку они выполняют запрос планирования, что имеет место для UE, которым не назначены никакие другие ресурсы для установления контакта с eNodeB.
Термины предыдущий и первоначальный использованы в настоящей заявке в следующем смысле. Первоначальный режим является “общим режимом”, используемым после первоначального доступа в соответствии со вторым вариантом осуществления, как описано выше, в то время как предыдущий режим является “выделенным” режимом, используемым с помощью конкретного UE до того, как оно потеряло синхронизацию восходящей линии связи. В качестве альтернативы этого варианта осуществления может быть введено ограничение времени и использовано следующим образом: “предыдущий” режим передачи множества антенн используют, если время, которое истекло с самой последней передачи из/в UE, меньше ограничения времени, и наоборот, если ограничение времени превышено, используют “первоначальный” режим.
Выше перечислены преимущественные комбинации режима передачи множества антенн DL, используемого после завершения процедуры RA, и причины UE для инициирования процедуры RA. Однако следует подчеркнуть, что, несмотря на то, что комбинации, приведенные выше, являются преимущественными, могли бы быть возможны все комбинации, т.е. все комбинации причин для инициирования процедуры RA и режима передачи множества антенн DL после завершения процедуры RA.
Фиг.4 изображает приблизительную блок-схему последовательности этапов способа 400 изобретения. Этапы, которые являются опциями или альтернативами, указаны с помощью пунктирных линий. Как следует из описания, способ 400 предназначен для использования в первом узле, таком как узел 110 на фиг.1, в системе связи беспроводного доступа, такой как система 100 на фиг.1. В соответствии со способом изобретения, как изображено на этапе 405, первый узел служит для того, чтобы управлять трафиком к пользователям и от пользователей, UE, таким как UE 120 фиг.1, в определенной области в системе, соте, такой как сота 130 фиг.1. Как изображено на этапе 410, первый узел оснащен множеством антенн передачи, изображенных как 111 и 113 на фиг.1.
Этап 415 изображает, что первый узел может использовать множество режимов передачи множества антенн для передач нисходящей линии связи, т.е. передач в UE, а этап 420 изображает, что первый узел может выполнить так называемую процедуру произвольного доступа, RA с UE, которые не имеют выделенного ресурса восходящей линии связи, т.е. ресурса в eNodeB. В соответствии с изобретательным способом, как изображено на этапе 425, один и тот же режим передачи множества антенн нисходящей линии связи используют с помощью первого узла во время процедуры RA.
Этап 430 изображает, что режим передачи множества антенн, который должен быть использован с помощью первого узла во время процедуры RA, может быть использован с помощью, по меньшей мере, одного дополнительного, такого как первый узел в системе.
Как изображено на этапе 435, режим передачи множества антенн, который должен быть использован с помощью первого узла во время процедуры RA, в одном варианте осуществления может быть изменен с помощью первого узла, в этом случае первый узел сигнализирует режим в UE в соте с помощью сигнализации в широковещательном канале.
В альтернативном варианте осуществления, как изображено на этапе 445, режим передачи множества антенн, который должен быть использован с помощью первого узла во время процедуры RA, определяют 445 с помощью первого узла и сигнализируют в широковещательном канале в UE в соте.
Как изображено на этапе 440, по меньшей мере, следующие режимы передачи множества антенн возможны для использования с помощью первого узла:
разнесение передачи,
пространственное мультиплексирование,
формирование луча с выделенными опорными сигналами.
Несмотря на то что явно не изображено на фиг.4, следующее является некоторыми другими возможными вариантами осуществления изобретательного способа.
Режим передачи множества антенн, который используют с помощью первого узла после завершения процедуры RA, может быть тем же, что и режим, использованный во время процедуры RA. Этот вариант осуществления, в частности, может быть использован с помощью первого узла для UE, которое выполняет процедуру RA как часть так называемой процедуры первоначального доступа, или для UE, передачу обслуживания которого выполняют в соту первого узла и которое не приняло никакой информации относительно режима передачи множества антенн RA во время процедуры передачи обслуживания.
Режим передачи множества антенн, который используют с помощью первого узла после процедуры RA, может быть выбран с помощью первого узла, а затем сигнализирован с помощью первого узла в UE в соте в широковещательном канале. Этот вариант осуществления, в частности, может быть использован с помощью первого узла для UE, которое выполняет процедуру RA как часть так называемой процедуры первоначального доступа, или для UE, передачу обслуживания которого выполняют в соту первого узла и которое не приняло никакой информации относительно режима передачи множества антенн RA во время процедуры передачи обслуживания.
Первый узел может использовать тот же режим передачи множества антенн, что был использован до упомянутой процедуры повторной синхронизации или запроса планирования, после того как UE выполнило процедуру повторной синхронизации или сигнализировало запрос планирования.
Один из режимов передачи множества антенн изобретения может быть использован с помощью первого узла после того, как UE выполнило процедуру повторной синхронизации или сигнализировало запрос планирования, он использует первоначальный режим передачи множества антенн.
Для UE, передача обслуживания которых должна быть выполнена в первый узел из других таких первых узлов, первый узел сигнализирует режим передачи множества антенн, который он использует, в UE, передача обслуживания которых должна быть передана в него, причем сигнализацию выполняют во время подготовки к упомянутой передаче обслуживания.
Фиг.5 изображает схематическую блок-схему приемопередатчика 500, предназначенного для использования в качестве первого узла в системе, в которой применено настоящее изобретение. Как указано на фиг.5, первый узел 500 будет содержать некоторое число антенн, изображенных как один блок 510, а также будет содержать часть 520 приема и часть 530 передачи. Кроме того, первый узел 500 также содержит средство 540 управления, такое как микропроцессор, а также память 550. Кроме того, первый узел также содержит интерфейс 560 к другим компонентам в системе, помимо UE.
Первый узел 500 изобретения будет использовать средство 540 управления для управления трафиком к пользователям и от пользователей, UE, в определенной области в системе, соте, и будет иметь множество антенн передачи, изображенных на фиг.5, как один блок 510.
Средство 540 управления вместе со средством 550 памяти будет использовано с помощью первого узла 500 изобретения для выбора из множества режимов передачи множества антенн для передач нисходящей линии связи и использования множества режимов передачи множества антенн для передач нисходящей линии связи, т.е. передач в UE. Кроме того, первый узел 500 будет использовать антенны 510, часть 520 приемника, часть 530 передатчика и средство 540 управления вместе с памятью 550 для выполнения так называемой процедуры произвольного доступа (RA) с UE, которые не имеют выделенного ресурса восходящей линии связи, т.е. ресурса в первый узел. Первый узел 500 изобретения будет использовать один и тот же режим передачи множества антенн нисходящей линии связи во время процедуры RA.
В одном варианте осуществления средство 540 управления и память 550 будут использованы с помощью первого узла 500 для изменения режима передачи множества антенн, который должен быть использован с помощью первого узла во время процедуры RA. Это средство вместе с антеннами 510 и передатчиком 530 используют с помощью первого узла 500 для сигнализации режима в UE в соте в широковещательном канале.
В другом варианте осуществления первый узел 500 использует средство 540 управления вместе со средством 550 памяти для определения, какой режим передачи множества антенн должен быть использован с помощью первого узла во время процедуры RA, и использует передатчик 530 и антенны 510 для сигнализации этого в широковещательном канале в UE в соте.
Первый узел 500 изобретения может использовать, по меньшей мере, следующие режимы передачи множества антенн:
разнесение передачи,
пространственное мультиплексирование,
формирование луча с выделенными опорными сигналами.
В одном конкретном варианте осуществления первый узел 500 использует тот же режим передачи множества антенн после процедуры RA, что и во время процедуры RA.
В другом конкретном варианте осуществления первый узел 500 использует память 550 и средство 540 управления для выбора режима передачи множества антенн, который должен быть использован после процедуры RA, и использует передатчик 530 вместе с антеннами 510 для сигнализации этого режима в UE в соте в широковещательном канале.
В дополнительном варианте осуществления первый узел 500 использует тот же режим передачи множества антенн, что был использован до упомянутой процедуры повторной синхронизации или запроса планирования, после того, как UE выполнило процедуру повторной синхронизации или сигнализировало запрос планирования.
В другом дополнительном варианте осуществления первый узел 500 использует первоначальный режим передачи множества антенн после того, как UE выполнило процедуру повторной синхронизации или сигнализировало запрос планирования.
Еще в одном дополнительном варианте осуществления, который, главным образом, предназначен для использования в связи с так называемой передачей обслуживания, первый узел 500 сигнализирует режим передачи множества антенн, который должен быть использован, в UE, передача обслуживания которого должна быть выполнена в первый узел, причем упомянутую сигнализацию выполняют во время подготовки к упомянутой передаче обслуживания.
Фиг.6 изображает схематическую блок-схему изобретательного приемопередатчика 600, предназначенного для использования в качестве пользовательского оборудования, UE, в системе, в которой применяют изобретение. Как указано на фиг.6, UE 600 будет содержать, по меньшей мере, одну антенну, изображенную как блок 610, а также будет содержать часть 620 приема и часть 630 передачи. Кроме того, UE 600 также содержит средство 640 управления, такое как микропроцессор, а также память 650.
UE 600 изобретения будет использовать антенну 610, приемник 620, передатчик 620 и средство 640 управления для связи с первым узлом системы, таким как eNodeB.
Средство 640 управления и память 650 будут использованы для адаптации к множеству режимов передачи множества антенн при передачах из упомянутого первого узла. UE изобретения может выполнять так называемую процедуру непосредственного доступа (RA) в случаях, когда UE не имеет выделенного ресурса восходящей линии связи, т.е. ресурса в первый узел, которая будет выполнена посредством антенны 610, приемника 620, передатчика 630, средства 640 управления и памяти 650.
UE 600 изобретения содержит средство, такое как антенна 610 и приемник 620, для приема информации о режиме передачи множества антенн первого узла и средство, такое как контроллер 640 и память 650, для адаптации к упомянутому режиму.
В одном варианте осуществления UE 600 изобретения может принимать упомянутую информацию в широковещательном канале в системе.
Адаптация с помощью UE 600 к разным режимам передачи множества антенн включает в себя настройку UE своего приемника в соответствии с режимом. Кроме того, сообщение обратной связи, т.е. качество канала, ранг, вес предварительного кодирования (иногда упоминаемого как “фаза”), будет изменяться в зависимости от режима передачи множества антенн.
Изобретение не ограничено примерами или вариантами осуществления, описанными выше и изображенным на чертежах, а может быть свободно изменено в рамках объема прилагаемой формулы изобретения.
Кроме того, поскольку большая часть настоящего изобретения имеет дело со способами передачи множества антенн, используемыми в DL во время процедуры RA, примеры некоторых таких способов передачи множества антенн теперь будут описаны более подробно, чем ранее.
Разнесение передачи
Целью разнесения передачи является использовать множество антенн передачи, чтобы уменьшить изменения замирания радиоканала. Разнесение передачи не требует детального знания о радиоканале между передатчиком и приемником и, следовательно, является выгодным, чтобы использовать в случаях, когда eNodeB не имеет достаточного знания канала об определенном UE. Например, это могло бы быть вследствие того факта, что UE быстро движется и из-за этой причины имеет радиоканал с быстро изменяющимся замиранием. Другим случаем, когда eNodeB не имеет достаточного знания канала, является случай, когда eNodeB принимает только нечастую обратную связь о качестве радиоканала из UE. Разнесение передачи также может быть желательно использовать для UE с передачами данных с низкой скоростью или для UE с низким качеством канала, причем упомянутое качество, например, обычно измеряют как SINR, а также отношение сигнал-помеха-плюс шум.
Пространственное мультиплексирование
Вторым режимом передачи множества антенн является режим пространственного разнесения. При передаче с пространственным мультиплексированием независимые потоки данных передают из передатчика (например, eNodeB), и она зависит от усовершенствованных алгоритмов приемника с множеством антенн в приемнике (например, UE), чтобы разделять потоки данных, которые смешаны во время передачи через радиоканал. В зависимости от качества радиоканала переменное число потоков данных может быть разрешено с помощью приемника. Поскольку число потоков, которое может быть поддержано, изменяется с радиоканалом, оно должно быть подано обратно из приемника в передатчик. Эту адаптацию числа потоков также называют “адаптация ранга”, и она должна быть выполнена в коротком масштабе времени, например порядка нескольких миллисекунд. UE предлагает ранг и сообщает качество канала в первый узел для каждого потока.
Когда ранг равен 1, это означает, что передают только один поток данных. Это соответствует либо передаче из одной антенны, либо, более традиционно, формированию луча из множества антенн. Для формирования луча фазу сигналов, переданных из антенн передачи, адаптируют таким образом, чтобы они когерентно суммировались в приемнике. Эта адаптация фазы обычно также требует обратной связи из приемника и требует обновлений в том же кротком масштабе времени, что и адаптация ранга.
LTE является сотовой системой с коммутацией пакетов, и планирование пользователей выполняют в кадре (длительностью 1 мс), т.е. разные пользователи могут быть запланированы от одного подкадра до следующего. Адаптацию ранга и фазы сигнализируют как часть сообщения назначения планирования из eNodeB в UE.
Формирование луча с выделенными опорными сигналами
Третьим режимом передачи множества антенн является так называемое формирование луча с выделенными опорными сигналами. Один и тот же поток данных передают из всех рассматриваемых антенн, но фазу настраивают для каждой антенны, для того чтобы достичь направленности, т.е. таким образом, чтобы луч указывал в данное UE. В этом случае выделенные опорные сигналы могут быть использованы для того, чтобы упростить демодуляцию в UE. Выделенные опорные сигналы настраивают по фазе таким же способом, что и данные, что означает, что демодуляция в UE может быть выполнена, как для передачи с помощью одной антенны.
Выделенные опорные сигналы не требуют обратной связи из UE, поскольку eNodeB может оценить направление UE на основании принятых сигналов восходящей линии связи. Следовательно, этот режим является предпочтительным, когда из-за некоторой причины обратная связь не может быть использована или когда физическая конфигурация антенны является подходящей, такой как, когда, например, в eNodeB используют 8 коррелированных антенн.