ХЭНДОВЕР В СЕТИ МЯГКИХ СОТ
HANDOVER IN NETWORK OF SOFT CELLS

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится в целом к повышению качества передачи в сетях связи и, в частности, к способам и устройствам для принятия решений на хэндовер (передачу обслуживания) в гетерогенной сети.
Уровень техники
Проект долгосрочного развития систем связи (LTE) 3GPP является стандартом для технологии мобильной телефонной сети. LTE является набором улучшений универсальной системы мобильной связи (UMTS) и является технологией для реализации высокоскоростной пакетной связи, которая позволяет достичь высоких скоростей передачи данных на каналах нисходящей линии связи и восходящей линии связи. Как показано на фиг. 1, передачи LTE отправляются с базовых станций 102, 104, например узлов B (NB) и усовершенствованных узлов B (eNB) в сети 100 связи, на мобильные станции 108, 110, 112 (например, экземпляры пользовательского оборудования (UE)). Примеры беспроводных устройств связи UE включают в себя мобильные телефоны, карманные персональные компьютеры, электронные устройства чтения, портативные электронные планшеты, персональные компьютеры и портативные компьютеры. UE действуют в обслуживающих сотах 116, 118, соответствующих узлам 102, 104, соответственно. Сеть 100 связи может включать в себя одну или более соединительных сетей 106.
Стандарт LTE в основном базируется на мультиплексировании с ортогональным частотным разделением (OFDM) на нисходящей линии связи, которое делит сигнал на множественные параллельные поднесущие по частоте. Интервал времени передачи (TTI) является основной логической единицей, которая образована парой подкадров (или блоков ресурсов). Ресурсный элемент (RE) радиосвязи является наименьшей адресуемой ячейкой в TTI, соответствующей определенной временной ячейке и определенной частотной ячейке. Например, как показано на фиг. 2, подкадр 200 состоящий из RE 202, 204, может передаваться в TTI в соответствии со стандартом LTE и может состоять из поднесущих 206 в частотной области. Во временной области, подкадр может делиться на несколько символов 208 OFDM (или множественного доступа с частотным разделением с одной несущей (SC-FDMA)). Таким образом, единица, образованная одной поднесущей и одним символ, является единицей или элементом 202, 204 ресурса.
Определенные системы беспроводной связи, например система 100, показанная на фиг. 1, также может включать в себя дополнительные маломощные узлы или точки 114, 124 в макросотах 116, 118. Это можно именовать развертыванием “гетерогенной” или “многослойной” сети, где смесь узлов с разными мощностями передачи нисходящей линии связи, действует на (по меньшей мере, частично) одном и том же наборе частот и с перекрывающимся географическим покрытием. При гетерогенном развертывании, маломощные узлы могут не обеспечивать полного покрытия, но зато могут развертываться для повышения емкости и скорости передачи данных в своих ограниченных зонах покрытия, например, в зонах 120 и 122 покрытия узлов 114 и 124 соответственно. Узел 114 и зона 120 покрытия могут образовывать пикоучасток макросоты 116. Аналогично, узел 124 может быть фемтоузлом, который может применяться, например, в доме, офисном здании или другом строении. В ряде случаев, узел 124 может быть связан с закрытой группой абонентов (CSG) и ограничивать доступ к членам CSG.
В последнее время в отношении гетерогенного развертывания были введены схемы “мягкой соты” (soft cell) (или “совместно используемой соты” или “фантомной соты”). При развертывании мягкой соты, оператор управляет базовыми станциями макроуровня и маломощными узлами в одной и той же географической области 116, таким образом, что сигнализация управления передается пользователям в области через базовую станцию 102 макроуровня, и данные передаются через один или более маломощных узлов, например, базовую станцию пикоуровня 114, для пользователей 110 находящихся в зоне 120 покрытия маломощного узла. В конфигурации мягких сот, маломощные узлы остаются частью макросоты 116 вместо создания независимых сот, например, с помощью уникальной сигнализации управления.
Для поддержания наивысшего возможного качества обслуживания, UE в развертывании LTE периодически отслеживают не только качество линии связи с их обслуживающей сотой, но и качество линии связи с соседними сотами. Например, в иллюстративной сети 100, показанной на фиг. 1, UE 110 может рассматривать как качество линии связи с базовой станцией 102, а также с базовой станцией 104. Если качество передачи обслуживающей соты 116 недостаточно (например, определенные метрики не позволяют достичь необходимых пороговых уровней), может инициироваться хэндовер в соседнюю соту 118. Процедуру хэндовера можно категоризовать на основании потери пакетов, например, можно обозначать как “безразрывную”, если она минимизирует время помехи, или “беспотерьную”, если процедура не допускает потери пакетов.
Как указано в 3GPP 36.331, версия 10.5.0, хэндовер может выполняться на основании следующего сравнения:
Target
Serving
Hysteresis
Hysteresis
где члены RSRP и RSRP относятся к измерениям принятой мощности опорных символов (RSRP) из целевой соты 118 и обслуживающей соты 116, соответственно, в сети 100, показанной на фиг. 1. Измерения RSRP в уравнении (1) определяются из опорных символов, передаваемых с базовых станций 102, 104, и UE возвращает их на обслуживающую базовую станцию. Это уравнение должно выполняться в течение данного периода "время до инициирования" (TTT), чтобы хэндовер из обслуживающей соты в целевую соту мог выполняться. Значения параметров запаса CellOffset, гистерезиса HO, и TTT устанавливаются для регулировки простоты/трудности хэндовера в или из данной соты и обычно одинаковы для всех пользователей в данной соте. Однако стандарт LTE позволяет независимо устанавливать параметры инициирования хэндовера для каждого UE. Иллюстративные значения для сети в области большого европейского города составляют 1-3 дБ для HO и 320-960 мс для TTT. Уравнение (1) соответствует событию A3, указанному в § 5.5.4 в 36.331, версия 10.5.0., и является критерием, по большей части используемым в существующих системах.
При развертывании мягкой соты, UE 110 формально связано с макросотой 116, и, таким образом, решения на хэндовер принимаются на основании сигналов, принятых UE 110 от базовых станций 102, 104 макроуровня. Другими словами, если существующие процедуры хэндовера применяются к “мягкой соте”, для принятия решений на хэндовер учитываются только измерения на макроуровне.
Таким образом, несмотря на наличие современных протоколов, относящихся к механизмам решения на хэндовер, остается необходимость в устройствах и способах, позволяющих разрешать потенциальное расхождение между качеством линии связи в плоскости управления и плоскости пользователя (или данных). Это расхождение часто возникнет в гетерогенной сети, демонстрирующей понятие мягкой соты. Когда качество, присутствующее в плоскости данных (т.е. сигнал, принятый от базовой станции пикоуровня), выше, чем качество, принятое в плоскости управления (т.е. сигнал, принятый от базовой станции макроуровня), существующие методы не позволяют принимать оптимальное решение на хэндовер.
Сущность изобретения
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, качество обслуживания в сети связи повышается с учетом качества линии связи плоскости управления и плоскости данных в решениях на хэндовер. Раскрытые методы особенно полезны в гетерогенных сетях, демонстрирующих понятие мягкой соты.
В одном конкретном аспекте, определенные варианты осуществления настоящего изобретения относятся к способу повышения качества обслуживания в сети связи, имеющей обслуживающую соту и целевую соту. Способ включает в себя прием, на первом узле сети, значения плоскости управления обслуживающей соты, которое указывает качество линии связи плоскости управления между пользовательским оборудованием (UE) и обслуживающей сотой. Первый узел сети также принимает значение плоскости данных обслуживающей соты, которое указывает качество линии связи плоскости данных между UE и обслуживающей сотой, значение плоскости управления целевой соты, которое указывает качество линии связи плоскости управления между UE и целевой сотой, которую обнаружило UE, и значение плоскости данных целевой соты, которое указывает качество линии связи плоскости данных между UE и целевой сотой. Значение плоскости управления целевой соты и значение плоскости данных целевой соты базируются, по меньшей мере, частично, на передаче от одного или более целевых узлов сети в целевой соте. Значение плоскости управления обслуживающей соты может базироваться, по меньшей мере, частично, на передачах от первого узла сети.
Способ также включает в себя сравнение значения плоскости управления обслуживающей соты и значения плоскости данных обслуживающей соты со значением плоскости управления целевой соты и значением плоскости данных целевой соты. На основании этого сравнения, может инициироваться хэндовер из обслуживающей соты в целевую соту.
В другом аспекте, определенные варианты осуществления настоящего изобретения относятся к узлу сети, способному работать в сети связи, имеющей обслуживающую соту и целевую соту. Узел сети включает в себя приемник, выполненный с возможностью принимать значение плоскости управления обслуживающей соты, указывающее качество линии связи плоскости управления между UE и обслуживающей сотой, значение плоскости данных обслуживающей соты, указывающее качество линии связи плоскости данных между UE и обслуживающей сотой, значение плоскости управления целевой соты, указывающее качество линии связи плоскости управления между UE и целевой сотой, которую обнаружило UE, и значение плоскости данных целевой соты, указывающее качество линии связи плоскости данных между UE и целевой сотой. Значение плоскости управления целевой соты и значение плоскости данных целевой соты базируются, по меньшей мере, частично, на передачах от одного или более целевых узлов сети в целевой соте, и узел сети располагается в обслуживающей соте.
Узел сети также включает в себя процессор, который выполнен с возможностью сравнения значения плоскости управления обслуживающей соты и значения плоскости данных обслуживающей соты со значением плоскости управления целевой соты и значением плоскости данных целевой соты. Процессор дополнительно выполнен с возможностью, по меньшей мере, частично на основании сравнения, инициировать хэндовер UE.
В другом аспекте, определенные варианты осуществления настоящего изобретения относятся к способу повышения качества обслуживания в сети связи, имеющей обслуживающую соту и целевую соту. Способ включает в себя прием, на первом узле сети, значения нисходящей линии связи плоскости управления обслуживающей соты,  который указывает качество линии связи плоскости управления нисходящей линии связи между UE и обслуживающей сотой. Первый узел сети также принимает значение восходящей линии связи плоскости данных обслуживающей соты, которое указывает качество линии связи плоскости данных восходящей линии связи между UE и обслуживающей сотой, значение нисходящей линии связи плоскости управления целевой соты, которое указывает качество линии связи плоскости управления нисходящей линии связи между UE и целевой сотой, которую обнаружило UE, и значение восходящей линии связи плоскости данных целевой соты, которое указывает качество линии связи плоскости данных восходящей линии связи между UE и целевой сотой.
В некоторых вариантах осуществления, значение восходящей линии связи плоскости данных обслуживающей соты принимается от второго узла сети в обслуживающей соте, и значение восходящей линии связи плоскости данных целевой соты принимается от одного или более целевых узлов сети в целевой соте. Значение нисходящей линии связи плоскости управления целевой соты может базироваться, по меньшей мере, частично, на передачах от целевых узлов сети в целевой соте. Значение нисходящей линии связи плоскости управления обслуживающей соты может базироваться, по меньшей мере, частично, на передачах от первого узла сети.
Способ также включает в себя сравнение значения нисходящей линии связи плоскости управления обслуживающей соты и значения восходящей линии связи плоскости данных обслуживающей соты со значением нисходящей линии связи плоскости управления целевой соты и значением восходящей линии связи плоскости данных целевой соты. На основании этого сравнения, может инициироваться хэндовер из обслуживающей соты в целевую соту.
В другом аспекте, определенные варианты осуществления настоящего изобретения относятся к узлу сети, способному работать в сети связи, имеющей обслуживающую соту и целевую соту. Узел сети включает в себя приемник, выполненный с возможностью принимать значение нисходящей линии связи плоскости управления обслуживающей соты, указывающее качество линии связи плоскости управления нисходящей линии связи между UE и обслуживающей сотой, значение восходящей линии связи плоскости данных обслуживающей соты, указывающее качество линии связи плоскости данных восходящей линии связи между UE и обслуживающей сотой, значение нисходящей линии связи плоскости управления целевой соты, указывающее качество линии связи плоскости управления нисходящей линии связи между UE и целевой сотой, которую обнаружило UE, и значение восходящей линии связи плоскости данных целевой соты, указывающее качество линии связи плоскости данных восходящей линии связи между UE и целевой сотой.
В некоторых вариантах осуществления, узел сети располагается в обслуживающей соте, и значение восходящей линии связи плоскости данных обслуживающей соты принимается от второго узла сети в обслуживающей соте. Значение восходящей линии связи плоскости данных целевой соты может приниматься от одного или более целевых узлов сети в целевой соте. Значение нисходящей линии связи плоскости управления целевой соты может базироваться, по меньшей мере, частично, на передачах от целевых узлов сети в целевой соте. Значение нисходящей линии связи плоскости управления обслуживающей соты может базироваться, по меньшей мере, частично, на передачах от узла сети.
Узел сети также включает в себя процессор, который выполнен с возможностью сравнения значения плоскости управления обслуживающей соты и значения плоскости данных обслуживающей соты со значением плоскости управления целевой соты и значением плоскости данных целевой соты. Процессор дополнительно выполнен с возможностью, по меньшей мере, частично на основании сравнения, инициировать хэндовер UE.
В некоторых вариантах осуществления, узел в сети связи передает сигналы на UE, находящееся в обслуживающей соте узла. Узел принимает значения, которые указывают качество линии связи плоскости управления и плоскости данных между UE и обслуживающей сотой. Эти значения могут приниматься, например, от UE. Узел также принимает значения, которые указывают качество линии связи плоскости управления и плоскости данных между UE и соседней целевой сотой. В определенных аспектах, производится определение, совпадает ли значение плоскости управления обслуживающей соты с данным пороговым уровнем или превышает его. Если нет, инициируется хэндовер из обслуживающей соты в соседнюю соту, например целевую соту. Если же определено, что качество линии связи плоскости управления обслуживающей соты достаточное, узел сравнивает значение плоскости управления обслуживающей соты и значение плоскости данных обслуживающей соты со значением плоскости управления целевой соты и значением плоскости данных целевой соты. Если выполняется заранее определенное условие хэндовера, например значения целевой соты, превышающие значения обслуживающей соты на определенную величину, инициируется хэндовер в целевую соту. Узлом может быть, например, базовая станция макроуровня в гетерогенной сети, и значение плоскости данных обслуживающей соты может указывать качество линии связи с одним или более пикоузлами в обслуживающей соте.
Краткое описание чертежей
Прилагаемые чертежи, представленные здесь и образующие часть описания изобретения, иллюстрируют различные варианты осуществления настоящего раскрытия и, совместно с описанием, дополнительно служат для объяснения принципов раскрытия и предоставления специалистам в данной области техники возможности применять раскрытые здесь варианты осуществления. В чертежах, одинаковые ссылочные позиции указывают идентичные или функционально аналогичные элементы.
Фиг. 1 - иллюстрация сети беспроводной связи.
Фиг. 2 - иллюстрация иллюстративного подкадра передачи LTE.
Фиг. 3 - иллюстрация системы беспроводной связи в соответствии с иллюстративными вариантами осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 4 - блок-схема узла сети в соответствии с иллюстративными вариантами осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 5 - блок-схема пользовательского оборудования (UE) в соответствии с иллюстративными вариантами осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 6 - блок-схема операций, демонстрирующая процесс для повышения производительности в сети связи в соответствии с иллюстративными вариантами осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 7 - блок-схема операций, демонстрирующая процесс для повышения производительности в сети связи в соответствии с иллюстративными вариантами осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 8 - иллюстрация системы беспроводной связи в соответствии с иллюстративными вариантами осуществления настоящего изобретения.
фиг. 9 - блок-схема операций, демонстрирующая процесс для повышения производительности в сети связи в соответствии с иллюстративными вариантами осуществления настоящего изобретения.
Подробное описание
Конкретные варианты осуществления настоящего изобретения относятся к способам и устройствам для производства определения, инициировать ли хэндовер пользовательского оборудования (UE) из обслуживающей соты в целевую соту на основании сравнения, которое включает в себя учет качества линии связи плоскости управления и плоскости данных. Аспекты настоящего изобретения можно применять к определениям хэндовера в гетерогенных сетях, например, в иллюстративной сети 300 связи, представленной на фиг.3. Сеть 300, например, может использовать понятие мягкой соты, в которой сигнализация управления передается на UE 310 в обслуживающей соте 312 через базовую станцию 302 макроуровня, в то время как данные передаются через один или более маломощных узлов, например, базовую станцию пикоуровня 308, когда UE 310 располагается в зоне 316 покрытия маломощного узла 308.
Сеть 300 связи также включает в себя, по меньшей мере, одну дополнительную соту 314, которая обслуживается базовой станцией 304 макроуровня. В соответствии со спецификацией LTE, в определенных обстоятельствах, UE 310 может совершать хэндовер из своей текущей или обслуживающей соты 312, в другую конечную или целевую соту, например 314, для обеспечения оптимального обслуживания UE 310. В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения, для повышения производительности в гетерогенной сети 300, решение на хэндовер принимается с учетом качества линии связи в плоскости управления, а также в плоскости данных. Например, решение на хэндовер UE 310 из обслуживающей соты 312 в целевую соту 314 может приниматься с учетом качества линии связи в плоскости управления между UE 310 и узлом 302 и качества линии связи плоскости данных между UE 310 и узлом 308, по сравнению с качеством линии связи в плоскости управления и плоскости данных между UE 310 и целевым узлом 304.
Многочисленные опорные сигналы и отчеты можно использовать при установлении качества линии связи между UE 310 и узлами 302, 304 и/или 308. Они включают в себя опорные сигналы, например, общие опорные сигналы (CRS), опорные сигналы информации состояния канала (CSI-RS), опорные сигналы демодуляции (DM-RS), сигналы синхронизации, например, первичные сигналы синхронизации (PSS) и вторичные сигналы синхронизации (SSS), зондирующие опорные сигналы восходящей линии связи (SRS), и измерения и отчеты, например, мощность принятого опорного сигнала (RSRP), качество принятого опорного сигнала (RSRQ) и индикатор качества канала (CQI) или любую информацию состояния канала. Отдельные узлы, UE, и системы заднего плана (например, контроллер радиосети) или другие устройства в тыловой сети используют эти механизмы таким образом, чтобы информацию, касающуюся плоскости управления и плоскости данных, можно было использовать при принятии решения на хэндовер.
На Фиг. 4 показана блок-схема иллюстративной базовой станции, например базовой станции 302, показанной на фиг. 3. Базовые станции 304 и 308 могут быть реализованы аналогичным образом. Как показано на фиг. 4, базовая станция 302 может включать в себя: систему 408 обработки данных, которая может включать в себя один или более микропроцессоров и/или одну или более схем, например, специализированную интегральную схему (ASIC), вентильные матрицы, программируемые пользователем (FPGA), и пр.; сетевой интерфейс 406, подключенный к сети 306; и систему 410 хранения данных, которая может включать в себя одно или более энергонезависимых запоминающих устройств и/или одно или более энергозависимых запоминающих устройств (например, оперативной памяти (ОЗУ)). Сетевой интерфейс 406 подключен к приемопередатчику 404, который выполнен с возможностью передачи и приема сигналов через одну или более антенн 402 или в сети 306. Согласно конкретным вариантам осуществления, антенны могут быть выполнены с возможностью включать в себя один или более антенных портов. Например, антенна 402 может включать в себя первый антенный порт 0 и второй антенный порт 1, которые соответствуют портам 0 и 1 спецификации LTE. В иллюстративном варианте осуществления раскрытых устройств и способов, базовая станция 402 является узлом B или усовершенствованным узлом B. Согласно определенным аспектам, раскрытые узлы могут быть макро-, микро-, пико- и фемтоузлами, способными работать в сотах нескольких типов и размеров. Размер и тип соты может включать в себя, например, очень малый, малый, средний, большой, очень большой, макро, очень большую макро, микро, пико и фемто в соответствии со спецификацией LTE.
В вариантах осуществления, где система 408 обработки данных включает в себя микропроцессор, компьютерно-считываемый программный код может храниться на компьютерно-считываемом носителе, например, но без ограничения, на магнитных носителях (например, жестком диске), оптических носителях (например, DVD), в запоминающих устройствах (например, оперативной памяти) и пр. В некоторых вариантах осуществления, компьютерно-считываемый программный код сконфигурирован таким образом, что при выполнении процессором, код предписывает системе 408 обработки данных осуществлять описанные ниже этапы (например, этапы, описанные ниже со ссылкой на блок-схему операций, показанную на фиг. 6, 7 и 9). В других вариантах осуществления, базовая станция 302 выполнена с возможностью осуществлять описанные здесь этапы без необходимости в коде. Таким образом, например, система 408 обработки данных может состоять всего лишь из одной или более ASIC. Поэтому описанные здесь признаки настоящего изобретения могут быть реализованы в оборудовании и/или программном обеспечении. Например, в конкретных вариантах осуществления, функциональные компоненты базовой станции, описанные выше, могут быть реализованы системой 308 обработки данных, выполняющей компьютерные инструкции, системой 308 обработки данных, действующей независимо от любых компьютерных инструкций, или любой подходящий комбинацией оборудования и/или программного обеспечения.
На Фиг. 5 показана блок-схема иллюстративного устройства связи UE, например UE 310, показанного на фиг. 3. Как показано на фиг. 5, устройство связи UE может включать в себя: одну или более антенн 502, систему 506 обработки данных, которая может включать в себя один или более микропроцессоров и/или одну или более схем, например, специализированную интегральную схему (ASIC), вентильные матрицы, программируемые пользователем (FPGA), и т.п., и систему 608 хранения данных или памяти, которая может включать в себя одно или более энергонезависимых запоминающих устройств и/или одно или более энергозависимых запоминающих устройств (например, оперативной памяти (ОЗУ)). Антенны 502 подключены к приемопередатчику 504, который выполнен с возможностью передачи и приема сигналов через антенны 502.
В вариантах осуществления, где система 506 обработки данных включает в себя микропроцессор, компьютерно-считываемый программный код может храниться на компьютерно-считываемом носителе, например, но без ограничения, магнитных носителях (например, на жестком диске), оптических носителях (например, DVD), в запоминающих устройствах (например, оперативной памяти), и пр. В некоторых вариантах осуществления, компьютерно-считываемый программный код сконфигурирован таким образом, что при выполнении процессором, код предписывает системе 506 обработки данных осуществлять этапы, относящиеся к измерению и/или сообщению определенных значений, в том числе, например, индикаторов качества и эталонных измерений. В других вариантах осуществления, устройство связи UE 310 выполнено с возможностью осуществлять определенные этапы без необходимости в коде. Таким образом, например, система 506 обработки данных может состоять из одной или более ASIC. Поэтому описанные здесь признаки настоящего изобретения могут быть реализованы в оборудовании и/или программном обеспечении. Например, в конкретных вариантах осуществления, функциональные компоненты устройства связи UE 310, описанные выше, могут быть реализованы системой 506 обработки данных, выполняющей компьютерные инструкции, системой 506 обработки данных, действующей независимо от любых компьютерных инструкций, или любой подходящий комбинацией оборудования и/или программного обеспечения.
В некоторых вариантах осуществления, описанные здесь способы и устройства можно использовать, например, в гетерогенной сети 300, которая может использовать понятие мягкой соты. UE в сети 300, например UE 310 могут пользоваться преимуществом соединений с возможностью передачи данных, например, между UE 310 и маломощным узлом 308, где соединение с возможностью передачи данных установлено с точкой 308, которая отличается от базовых станций 302, передающих сигналы плоскости управления для обслуживающей соты 312. Согласно аспектам настоящего изобретения, совершенствуется процесс принятия решения на хэндовер и, таким образом, качество передачи в сети 300, повышается. Хэндовер может осуществляться и/или реализовываться базовой станцией 302, но на основании (по меньшей мере, частично) качества линии связи между UE 310 и маломощным узлом 308.
Со ссылкой на фиг. 6, показана блок-схема 600 операций, демонстрирующая процесс повышения качества обслуживания в сети связи, имеющей обслуживающую соту и целевую соту. В некоторых вариантах осуществления, процесс 600 может применяться к решениям на хэндовер, инициируемым в сети 300 связи. В этом примере, UE 310 может обслуживаться базовой станцией 302 в обслуживающей соте 312 на или вблизи границы соты с соседней сотой 314, которая обслуживается базовой станцией 304. Для повышения или поддержания непрерывности обслуживания UE 310, может потребоваться, чтобы базовая станция 302 инициировала хэндовер UE 310 из обслуживающей соты 312 в целевую соту 314. Например, если UE 310 перемещается, или происходит изменение в качестве линии связи.
На этапе 610, узел 302 сети принимает значение плоскости управления обслуживающей соты. Плоскость управления можно понимать как плоскость, обеспечивающую физические каналы управления нисходящей линии связи, например, физический канал сигнализация управления нисходящей линии связи (PDCCH) и физический канал индикатора формата управления (PCFICH). Согласно аспектам варианта осуществления, значение плоскости управления, принятое узлом 302 сети, представляет собой значение, указывающее качество линии связи между UE 310 и обслуживающей сотой 312 в плоскости управления. Значения могут приниматься непосредственно от UE 310 или по сети 306, и могут включать в себя, например, отчет о мощности принятого опорного сигнала (RSRP). Дополнительные значения плоскости управления могут включать в себя интенсивность принятого сигнала в первичном сигнале синхронизации (PSS) или вторичном сигнале синхронизации (SSS).
На этапе 620, узел 302 сети принимает значение плоскости данных обслуживающей соты. Плоскость данных можно понимать как плоскость, обеспечивающую физические каналы данных нисходящей линии связи, например, физический совместно используемый канал нисходящей линии связи (PDSCH). Согласно аспектам варианта осуществления, значение плоскости данных, принятое узлом 302, представляет собой значение, указывающее качество линии связи плоскости данных между UE 310 и обслуживающей сотой 312. Значение плоскости данных может указывать качество линии связи между UE 310 и маломощным узлом, например точкой 308. Узел 308 может быть, например, пикоузлом, обеспечивающим услугу данных в ограниченной зоне 316 покрытия при развертывании мягкой соты.
Значения плоскости данных могут приниматься непосредственно от UE 310 или от узла 304 посредством передачи или по сети 306 и могут включать в себя, например одно или более измерений опорного сигнала информации состояния канала (CSI-RS), измерений RSRP, измерений качества принятого опорного сигнала (RSRQ) и оценок индикатора качества канала (CQI) для обратной связи. Например, принятое значение плоскости данных может вычисляться на узле 302 или в тыловой сети 306. UE 310 также может определять значение плоскости данных. Эти сигналы синхронизации могут представлять любой подходящий сигнал, принятый UE, который передается непосредственно на узел 302 или ретранслируется через узел 308. Значения плоскости данных также могут включать в себя информацию на основании сигналов синхронизации, принятых UE 310 и используемых для согласования UE 310 с беспроводной сетью 300 по времени и/или частоте. Конкретные примеры сигналов синхронизации, которые можно использовать в конкретных вариантах осуществления, включают в себя первичный сигнал синхронизации (PSS) или любой из вторичных сигналов синхронизации (SSS), которые передаются в каждом кадре в сетях LTE.
На этапе 630, узел 302 сети принимает значение плоскости управления целевой соты, указывающее качество линии связи плоскости управления между UE 310 и целевой сотой 314, обнаруженной UE 310. Согласно определенным вариантам осуществления, это значение может включать в себя (или базироваться на) RSRP, измеренную относительно базовой станции 304 целевой соты. Это значение может приниматься узлом 302 через антенны 402 или через сетевой интерфейс 406 из сети 306. Согласно определенным аспектам, значение может приниматься непосредственно от UE 310.
На этапе 640, узел 302 сети принимает значение плоскости данных целевой соты, указывающее значение качества линии связи плоскости данных между UE 310 и целевой сотой 314. Согласно определенным аспектам, значение плоскости управления целевой соты и значение плоскости данных целевой соты основаны, по меньшей мере, частично на передаче от одного или более узлов сети в целевой соте, например, узла 304 или дополнительных маломощных узлов в соте 314. Как и значения плоскости данных обслуживающей соты и целевой соты, значения плоскости данных целевой соты могут приниматься непосредственно от UE 310 или опосредованно через сеть 306 или от других источников, передающих информацию в сети 300.
На этапе 650, значение плоскости управления обслуживающей соты и значение плоскости данных обслуживающей соты сравниваются со значением плоскости управления целевой соты и значением плоскости данных целевой соты. Например, узел 302 сети или тыловой устройство может сравнивать эти значения согласно:
где члены X и Y представляют значения, используемые для указания легкости или трудности вхождения или покидания данной соты. Например, член X может использоваться, чтобы гарантировать, что для инициирования хэндовера должно достигаться минимальное различие в качестве линии связи между обслуживающей и целевой сотами. Это позволяет предотвращать повторяющиеся и/или нежелательные операции хэндовера между сотами, обеспечивающими относительно аналогичное качество. Дополнительно, член Y может использоваться в некоторых вариантах осуществления для увеличения или уменьшения приоритета данной соты, для получения желаемого выравнивания нагрузки. Например, большие значения X и Y приведут к снижению вероятности хэндовера из соты 312 в соту 314 в иллюстративной сети, показанной на фиг. 3.
Согласно определенным вариантам осуществления, члены X и Y могут представлять гистерезис хэндовера и значения смещения соты, соответственно. Весовые коэффициенты α, β, γ и δ могут определяться и устанавливаться, например, провайдером или оператором сети. Дополнительно, эти значения могут устанавливаться или модифицироваться согласно одному или более решениям, принятым на узле 302. Эти значения могут находиться в диапазоне, например, от 0 до 1. Однако надлежащую настройку можно использовать для выравнивания и/или регулировки нагрузки сот 312 и 314. Весовые коэффициенты и хэндовер/ запасы смещения могут сигнализироваться из сети пользователям и узлам в общем, зависящем от UE или зависящем от соты режиме.
Согласно определенным вариантам осуществления, весовые коэффициенты, гистерезис и значения смещения могут устанавливаться и/или модифицироваться на основании многочисленных факторов, в том числе, но без ограничения, скорости движения пользователя, размера соты, относительного размера соты для сот 312 и 314, направления движения пользователя, нагрузки соты и характеристик базовых станций 302, 304 и/или 308. Дополнительно, параметры могут устанавливаться и/или модифицироваться на основании типа услуги, необходимой пользователю. Например, для услуг, критичных ко времени, например, видео или речевых, можно применять первый набор параметров, тогда как второй набор можно применять, когда пользователь поддерживает регулярную услугу, например, интернет-протокол или протокол передачи файлов (FTP).
На этапе 660, хэндовер инициируется, по меньшей мере, частично, на основании сравнения, произведенного на этапе 550. Согласно определенным вариантам осуществления, если взвешенная сумма значений плоскости управления и плоскости данных целевой соты 314 больше суммы значений плоскости управления и плоскости данных обслуживающей соты 312 с данным запасом (например, гистерезисом и запасом смещения соты), UE 310 будет подключаться к целевой соте 314. Этот хэндовер может быть безразрывным или беспотерьным и может инициироваться базовой станцией 302.
В некоторых вариантах осуществления, значения плоскости управления для обслуживающей и целевой соты могут являться RSRP (или базироваться на RSRP), тогда как значения плоскости данных являются оценками CQI (или базироваться на оценках CQI). Соответственно, решение на хэндовер может базироваться на выполнении следующего условия:
где α, β, γ и δ - весовые коэффициенты.
Выражение уравнения (3) использует CQI для количественного представления качества линии связи плоскости данных, как в обслуживающей соте 312, так и в целевой соте 314. Однако обратная связь по CSI или другим измерениям качества, например, отношению сигнала к помехе плюс шум (SINR) также можно использовать для значений любой или обеих плоскостей данных. Согласно определенным вариантам осуществления, эти значения CQI и CSI могут измеряться непосредственно на обслуживающей базовой станции 312 на определенных блоках физических ресурсов (RPB), например, используемых для связи на UE 310. В отношении CQI, измерения CSI могут осуществляться на тех же PRB, где осуществляются измерения в обслуживающей соте 312. Оценивание CQI может осуществляться, например, путем измерения RSRP из соседней соты 314, а также помехи, генерируемой соседней сотой 314. Согласно определенным вариантам осуществления, это значение может базироваться на их отношении. Помеху из соседней соты 314 можно задавать как полную принятую помеху в этих PRB, за минусом RSPR из соседней соты 314.
Target
Serving
В некоторых вариантах осуществления, качество линии связи плоскости данных опирается на измерения на CSI-RS, включающие в себя, например, измерения RSRP, измерения RSRQ и оценки CQI для обратной связи. Качество линии связи плоскости данных может дополнительно опираться на интенсивность сигнала, принятого на первичном и/или вторичном каналах синхронизации (PSS и SSS соответственно). Согласно дополнительным аспектам, качество линии связи в плоскости данных (т.е. плоскости пользователя) можно измерять в отношении CQI, CSI или эквивалентных величин. Эти значения могут использоваться, например, в выражении уравнения (2) для DataPlaneValue и DataPlaneValue.
В некоторых вариантах осуществления, абсолютный уровень RSRP в обслуживающей соте 312 рассматривается как часть решения на хэндовер. Например, если RSRP из обслуживающей соты 312 ниже данного порога, например, порога, заданного событием A2 в §5.5.4. 3GPP 36.331, то может инициироваться хэндовер из обслуживающей соты 312. Например, сеть может требовать, чтобы данное UE 310 подключалось к соседней (целевой) соте с наивысшей RSRP, например соте 314. Согласно определенным вариантам осуществления, хэндовер может инициироваться даже когда условия, выраженные, например, уравнением (2), не выполняются. Если же качество соединение из обслуживающей соты достаточно для поддержания соединения (т.е. отсутствует непосредственная опасность отказа линии радиосвязи), решение на хэндовер может базироваться на оценивании относительного качества линии связи между соседними сотами, например, на основании процесса 600. Соответственно, порог может задаваться для указания допустимой опасности отказа линии радиосвязи.
Со ссылкой на фиг. 7, показан процесс 700 принятия решения на хэндовер в сети связи, имеющей обслуживающую соту и целевую соту. Например, процесс 700 может применяться к UE 310 в сети 300, имеющей обслуживающую соту 312 и целевую соту 314. Согласно определенным вариантам осуществления, процесс 700 может применяться к гетерогенным сетям, демонстрирующим вариант понятия мягкой соты, где сигнализация нисходящей линии связи и зависящие от соты опорные символы передаются базовой станцией макроуровня, например, узлом 302, и данные передаются от маломощного узла, например, пикоузла 308, или от комбинации узлов 308 и 302, например, для разных потоков данных.
На этапе 710, сигналы управления передаются от первого узла сети. Например, от базовой станции 302. Эти сигналы принимаются одним или более UE в обслуживающей соте 312 базовой станции, например UE 310. Согласно аспектам настоящего изобретения, эти сигналы передаются в плоскости управления. Дополнительная сигнализация может передаваться в плоскости данных, например, базовой станцией 302 или маломощным узлом, например точкой 308.
На этапе 720, базовая станция 302 принимает несколько значений, указывающих качество линии связи для UE 310. Эти значения включают в себя значение плоскости управления обслуживающей соты и значение плоскости данных обслуживающей соты, которые указывают качество линии связи для UE 310 его обслуживающей соты. Согласно определенным вариантам осуществления, по меньшей мере, одно из этих значений опирается на производимые UE 310 измерения одного или более сигналов, передаваемых базовой станцией 302 на этапе 710.
Значения, принятые на этапе 720, также включают в себя значение плоскости управления целевой соты и значение плоскости данных целевой соты. Эти значения указывают качество линии связи между UE 310 и соседней сотой, например целевой сотой 314. Согласно определенным вариантам осуществления, эти значения основаны на производимых UE 310 измерениях сигналов, передаваемых с одной или более базовых станций в соте 314, например базовой станции 304.
На этапе 730, производится определение, превышает ли значение плоскости управления обслуживающей соты данный порог. Согласно определенным вариантам осуществления, это определение производится посредством оценивания, превышает ли RSRP для обслуживающей соты 312, которую сообщает UE 310, данный порог. Если нет, на этапе 740 инициируется хэндовер в соседнюю соту. Например, UE 310 может подключаться к соседней соте с наивысшей RSRP, которая может быть целевой сотой 314. Это решение может приниматься до получения и оценивания оставшихся сигналов этапа 720.
В случае достижения порога, процесс переходит к этапу 750, и значение плоскости управления обслуживающей соты и значение плоскости служебных данных сравниваются со значением плоскости данных и значением плоскости управления целевой соты. Если условие хэндовера выполняется, процесс переходит к этапу 740, и UE подключается к целевой соте 314. Иным образом, процесс возвращается к этапу 710.
Согласно определенным вариантам осуществления, сравнение и решение на хэндовер, осуществляемые на этапах 750 и 760, могут соответствовать процессу 600, показанному на фиг. 6. Например, при сравнении, производимом на этапе 750, можно использовать вышеописанное уравнение (2).
Согласно фиг. 8, предусмотрена сеть 800 связи, которая включает в себя два макроузла 802, 804 и два маломощных узла 808, 818. Узлы 802 и 808 обслуживающей соты располагаются в обслуживающей соте 812 и обеспечивают обслуживание UE 810, тогда как узлы 804 и 818 целевой соты располагаются в целевой соте 814. Маломощные узлы 808 и 818 имеют зоны 816 и 820 покрытия. Эти зоны покрытия могут образовывать, например, географические области, где UE, например UE 810, может передавать данные через соединение восходящей линии связи на маломощные узлы. Сеть связи также включает в себя сеть 806, которая может соединять, например, узлы 802 и 804, 802 и 808 и 804 - 818.
Один или более сот 812, 814 могут быть гетерогенными развертываниями, имеющими базовые станции 802, 804 макроуровня и пико- или фемтоузлы 808, 818 в конфигурации мягких сот. В некоторых вариантах осуществления, маломощный узел 818 с зоной покрытия 820 может находиться вблизи границы между обслуживающей сотой 812 и целевой сотой 814. Когда UE 810 приближается к границе между обслуживающей сотой 812 и целевой сотой 814, или если условия качества линии связи изменяются, для улучшения обслуживания может выполняться хэндовер UE 810 из обслуживающей соты 812 в целевую соту 814. Решение, инициировать ли хэндовер, может базироваться, по меньшей мере, частично, на качестве линии связи плоскости данных между UE 810 и одним или более из маломощных узлов 808 и 818. Качество линии связи могут указываться, например, одним или более измерениями восходящей линии связи.
Со ссылкой на фиг. 9, блок-схема 900 операций иллюстрирует процесс определения, инициировать ли хэндовер в сети связи.
На этапе 910, узел сети, например базовая станция 802, показанная на фиг. 8, принимает одно или более значений нисходящей линии связи плоскости управления обслуживающей соты, которые указывают качество плоскости управления нисходящей линии связи между UE и обслуживающей сотой. Например, базовая станция 802 может принимать от UE 810 значение, указывающее качество линии связи между UE и обслуживающей сотой 812. Эти значения могут приниматься непосредственно от UE 810, или опосредованно, например, по сети 806. Согласно определенным вариантам осуществления, принятое значение нисходящей линии связи плоскости управления обслуживающей соты может базироваться на отчете RSRP, передаваемом UE в обслуживающей соте 812, например UE 810.
На этапе 920, узел сети принимает указание качества восходящей линии связи в плоскости данных для UE в обслуживающей соте 812. Например, базовая станция 802 может принимать значение восходящей линии связи плоскости данных обслуживающей соты, которое указывает качество линии связи между UE 810 и узлом, обеспечивающем обслуживание в плоскости данных, например маломощным узлом 808 в конфигурации мягких сот. Значение восходящей линии связи плоскости данных обслуживающей соты может приниматься от маломощного узла 808, например, через сеть 806 или радиосоединение. Это значение может базироваться, например, на измерениях, осуществляемых на маломощном узле 808.
Дополнительно, значение восходящей линии связи плоскости данных обслуживающей соты может приниматься непосредственно от UE 810 или из другого источника в тыловой системе сети 800 связи. Альтернативно, на этапе 920, узел, например базовая станция 802, может измерять один или более сигналов, которые передает UE 810, для определения качества линии связи в плоскости данных в обслуживающей соте 812. Это измерение может включать в себя, например, зондирующие опорные символы восходящей линии связи (UL SRS), опорные символы демодуляции UL, интенсивность принятого сигнала на физическом канале управления восходящей линии связи (PUCCH).
На этапе 930, узел сети принимает значение нисходящей линии связи плоскости управления целевой соты, указывающее качество линии связи плоскости управления нисходящей линии связи между UE 810 и целевой сотой 814. Согласно определенным вариантам осуществления, это значение может включать в себя (или базироваться на) RSRP, измеренную относительно базовой станции 804 целевой соты. Это значение может приниматься узлом 802 через антенны 402 или через сетевой интерфейс 406 из сети 806. Согласно определенным вариантам осуществления, значение может приниматься непосредственно от UE 810.
На этапе 940, узел сети принимает значение восходящей линии связи плоскости данных целевой соты, указывающее качество линии связи плоскости данных восходящей линии связи между UE 810 и целевой сотой 814. Согласно определенным вариантам осуществления, значение восходящей линии связи плоскости данных целевой соты может указывать качество линии связи между UE 810 и одним или более маломощными узлами в целевой соте 814 вблизи границы соты, например узел 818 на фиг. 8. Например, когда целевая сота 814 использует понятие мягкой соты, маломощный узел 818 обеспечивает покрытие данными в области 820.
Согласно определенным вариантам осуществления, значения плоскости данных восходящей линии связи обслуживающей соты и целевой соты могут базироваться на измерениях зондирующих опорных сигналов восходящей линии связи (SRS) или отношении сигнала восходящей линии связи к помехе плюс шум (SINR). Эти значения могут измерять, например, маломощные узлы 808 и 818.
На этапе 950, значение нисходящей линии связи плоскости управления обслуживающей соты и значение восходящей линии связи плоскости данных обслуживающей соты сравниваются со значением нисходящей линии связи плоскости управления целевой соты и значением восходящей линии связи плоскости данных целевой соты. Это сравнение может осуществляться, например, базовой станцией 802 в соответствии с рассмотренным выше уравнением (2) в отношении процесса 600.
На этапе 960, хэндовер инициируется, по меньшей мере, частично, на основании сравнения, произведенного на этапе 950. Этот хэндовер может инициироваться, например, базовой станцией макроуровня 802 в обслуживающей соте 812 на базовую станцию макроуровня 804 в обслуживающей соте 814.
Согласно определенным вариантам осуществления настоящего изобретения, одно или более значений качества линии связи передаются по магистрали, соединяющей между собой узлы в обслуживающей и целевой сотах 312, 314, 812 и 814. Например, один или более из макроузлов 802, 804 и маломощных узлов 808, 818 могут соединяться через сеть 806. В определенных аспектах, если магистральная сеть недостаточно быстра для эффективной передачи необходимой информации, при определении, инициировать ли хэндовер, можно применять следующее сравнение:
Hysteresis
когда значения весового коэффициента β, HO, и CellOffset может определяться, как рассмотрено в отношении уравнения (2) и процесса 600.
Специалисту в данной области техники очевидно, что описанные здесь принципы могут дополнительно применяться к любой гетерогенной системе с дисбалансом, например, дисбалансом между плоскостью данных (плоскостью пользователя) и плоскостью управления, дисбалансом между характеристиками восходящей линии связи и нисходящей линии связи, или их комбинацией.
Хотя выше были описаны различные варианты осуществления, следует понимать, что они представлены исключительно в порядке примера, но не ограничения. Таким образом, ширина и объем настоящего раскрытия не ограничивается ни одним из вышеописанных иллюстративных вариантов осуществления. Кроме того, раскрытие охватывает любую комбинацию вышеописанных элементов во всевозможных их вариациях, если здесь не указано обратное или иным образом явно не противоречит контексту.
Дополнительно, хотя процессы, описанные выше и проиллюстрированные в чертежах, показаны как последовательность этапов, это делается только в целях иллюстрации. Соответственно, предусмотрено, что некоторые этапы можно добавить, некоторые этапы можно исключить, можно изменить порядок этапов, и некоторые этапы можно осуществлять параллельно.