ПРОЦЕДУРА СМЕНЫ СОТЫ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ
PROCEDURE OF CHANGING MOBILE COMMUNICATION CELLS

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к процедуре смены соты в области мобильной связи. В частности, настоящее изобретение относится к способу и устройству, предусматривающим процедуры смены соты высокоскоростного совместно используемого канала нисходящей линии связи.
Уровень техники
Типичная архитектура сотовой системы радиосвязи содержит множественные единицы пользовательского оборудования (UE), сеть радиодоступа (RAN) и одну или несколько базовых сетей (CN), что показано на фиг.1A и 1B для Универсальной системы мобильной связи (UMTS). UMTS действует по принципу сети радиосвязи третьего поколения, в которой используется широкополосная технология множественного доступа с кодовым разделением (W-CDMA).
Типичная архитектура сети радиодоступа содержит базовые станции и контроллеры сети радиосвязи/ базовой станции (RNC/BSC). Базовые станции осуществляют фактическую связь по радиоинтерфейсу и покрывают конкретную географическую область, также именуемую сотой. Кроме того, для управления базовыми станциями, подключенными к RNC, RNC включают в себя, помимо прочего, например, функциональную возможность выделения радиоресурсов и локальной мобильности. RNC подключен к одной или нескольким базовым сетям через интерфейс Iu. RNC также подключен к ряду базовых станций, например узлам B в условиях использования Наземной сети радиодоступа UMTS (UTRAN) через интерфейс Iub и, возможно, к одному или нескольким другим RNC через интерфейс Iur.
HSDPA (высокоскоростной пакетный доступ нисходящей линии связи) - это совместно используемый канал нисходящей линии связи, добавленный к UMTS в 3GPP Выпуск 5 (Rel-5). Вместо использования выделенных ресурсов, ресурсы совместно используются UE и выделяются конкретным UE, когда конкретные ресурсы требуются для одной передачи.
В Rel-5 UMTS введен канал высокоскоростного пакетного доступа нисходящей линии связи (HSDPA) для повышения пропускной способности нисходящей линии связи. Канал HSDPA отличается от выделенных каналов, которые используются только для конкретного UE, тем, что он использует каналы, которые совместно используются разными UE в соте.
При использовании выделенных каналов информация нисходящей линии связи может передаваться через более чем одну соту. Например, UE может объединять информацию, принятую от разных сот. Этот параллельный прием наиболее уместен, когда UE находится на границе соты, где качество радиосоединения (также именуемого линией радиосвязи) самое низкое. При перемещении к границе соты сеть может устанавливать радиосоединения с соседними сотами для поддержания общего качества. Этот подход допускает мягкий хэндовер, поскольку соединение с соседней сотой устанавливается до разрыва соединения с текущей сотой. Этот подход также именуется 'make before break'. Набор сот, с которыми UE поддерживает радиосоединение, называется активным набором.
При использовании совместно используемых каналов на основе HSDPA информация нисходящей линии связи передается только через одну соту. Информация нисходящей линии связи передается через обслуживающую соту HS-DSCH. Когда UE перемещается к другой соте, осуществляется процедура смены исходной обслуживающей соты HS-DSCH. Принцип процедуры смены исходной обслуживающей соты HS-DSCH, предусматривающей смену выбора узла B, проиллюстрирован на фиг.2.
Процедура начинается с отчета измерения от UE, указывающего высокое качество новой линии радиосвязи (событие 1A). Затем UTRAN предписывает конечному узлу B, который управляет конечной сотой, установить новое радиосоединение. Затем UE информируется о добавлении линии радиосвязи в активный набор.
Когда линия радиосвязи становится наилучшей сотой, UE направляет другой отчет измерения (событие 1D). Получив этот отчет, UTRAN предписывает конечному узлу B установить конфигурацию HSDPA. Затем UE информируется о смене обслуживающей соты HS-DSCH, которая производится посредством процедуры переконфигурирования несущей радиоволны.
Показано, что процедура смены исходной обслуживающей соты HS-DSCH предусматривает значительные задержки, которые снижают общую пропускную способность. Если несущие (RB) сигнализации передаются по HSDPA, данная процедура также может приводить к недопустимой частоте сброса вызова. Дело в том, что сообщение, предписывающее UE произвести смену обслуживающей соты HS-DSCH, доставляется через старую обслуживающую соту HS-DSCH. Если условия радиосвязи меняются быстро (например, при быстром перемещении UE), может не удаться успешно доставить сообщение, что приведет к сбросу вызова.
Сущность изобретения
Аспект иллюстративных вариантов осуществления настоящего изобретения предусматривает устранение, по меньшей мере, вышеописанных проблем и/или недостатков и обеспечение, по меньшей мере, описанных ниже преимуществ. Соответственно, аспект иллюстративных вариантов осуществления настоящего изобретения предусматривает систему и способ для события дополнительного измерения и видоизмененной процедуры выделения в UTRAN.
Коды HS-SCCH, память гибридных автоматических запросов повторения (HARQ) и мощность (связанная с выделенной начальной емкостью) являются основными дефицитными ресурсами, которые UTRAN выделяет для заранее сконфигурированной/ HS соты-кандидата.
Согласно иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения, представлены два предложения по сокращению выделения дополнительных ресурсов. Первое предложение предусматривает событие дополнительного измерения и второе предложение предусматривает видоизмененную процедуру выделения.
Эти два решения не связаны друг с другом. Поэтому, каждый вариант можно использовать сам по себе. Однако событие дополнительного измерения и видоизмененную процедуру выделения также можно использовать совместно.
Кроме того, узел B может обнаруживать, что UE завершило смену обслуживающей соты HS-DSCH. Эта процедура облегчает использование ограниченной 'начальной' конфигурации канала управления для сот из набора кандидатов, чтобы окончательно ограничить сложность UE.
Краткое описание чертежей
Вышеприведенные и другие иллюстративные задачи, признаки и преимущества определенных иллюстративных вариантов осуществления настоящего изобретения явствуют из нижеследующего описания, приведенного совместно с прилагаемыми чертежами, в которых:
фиг.1A и 1B - схемы типичной архитектуры сотовой системы радиосвязи, содержащей одну или несколько базовых сетей (CN) для Универсальной системы мобильной связи (UMTS);
фиг.2 - схема процедуры смены исходной обслуживающей соты HS-DSCH, которая предусматривает смену выбора узла B;
фиг.3 - схема расширенной процедуры смены обслуживающей соты HS-DSCH, которая предусматривает смену выбора узла B;
фиг.4A - схема архитектуры функциональных возможностей, связанных с HSDPA, для UE;
фиг.4B и 4C - схемы архитектуры функциональных возможностей, связанных с HSDPA, для узла B;
фиг.5A - логическая блок-схема работы UE согласно иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг.5B - логическая блок-схема работы UTRAN согласно иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг.6A - логическая блок-схема процедуры приема на UE данных через новую соту согласно иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения; и
фиг.6B - логическая блок-схема процедуры предварительного выделения ресурсов HS-DSCH на узле B согласно иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения.
В этих чертежах одинаковые условные обозначения следует понимать как относящиеся к одним и тем же элементам, признакам и структурам.
Подробное описание вариантов осуществления изобретения
Вопросы, освещенные в описании, например детальная конструкция и элементы, обеспечены для исчерпывающего понимания вариантов осуществления изобретения. Соответственно, специалисты в данной области могут предложить различные изменения и модификации описанных здесь вариантов осуществления, не выходя за рамки объема и сущности изобретения. Кроме того, для простоты и ясности, описания общеизвестных функций и конструкций опущены.
Настоящее изобретение опирается на систему передачи пакетных данных, например, «усовершенствование данные/речь» (EV-DV), «долгосрочное развитие» (LTE), «широкополосный множественный доступ с кодовым разделением» (WCDMA), для высокоскоростного пакетного доступа нисходящей линии связи (HSDPA). Иллюстративный вариант осуществления настоящего изобретения будет описан здесь со ссылкой на WCDMA HSDPA. Кроме того, RNC и Узел B представляют собой логические объекты в настоящем изобретении, которые составляют один физический объект или несколько отдельных физических объектов.
Расширенная процедура предложена с целью повышения производительности процедуры смены соты HS-DSCH. Эта процедура называется 'расширенная процедура повторного указания HSDPA'. Принцип действия этой расширенной процедуры смены обслуживающей соты HS-DSCH, которая предусматривает смену выбора узла B, представлен на фиг.3.
Существуют кардинальные различия между расширенной процедурой повторного указания HSDPA и процедурой смены исходной обслуживающей соты HS-DSCH.
Всякий раз при добавлении соты в активный набор RNC может принять решение на подготовку UE и узла B к возможной смене соты HS-DSCH на указанную соту путем предварительного конфигурирования информации, связанной с HSDPA.
Когда UE обнаруживает, что одна из заранее сконфигурированных сот стала наилучшей, оно начинает мониторинг каналов HS-SCCH указанной соты (выждав в течение регулируемого интервала времени), в то же время, продолжая нормальную работу HSDPA для текущей обслуживающей соты HS-DSCH.
В HSDPA, канал HS-SCCH используется узлом B для сигнализации информации о диспетчеризации данных, передаваемых по каналу HS-DSCH.
Когда RNC принимает решение произвести смену соты HS-DSCH, он сообщает об этом UE по одному из HS-SCCH указанной конечной соты. Обнаружив данные, диспетчеризованные через HS заранее сконфигурированную соту (HS-кандидат), UE переключается. Например, указанная сота становится обслуживающей сотой HS-DSCH.
До указания по HS-SCCH, например до переключения на новую соту, RNC может предписать текущей соте прервать HS-передачу. Исходный узел может предоставить информацию состояния, касающуюся данных, которые еще не обработаны. Альтернативно, RNC может задержать прерывание HS-передачи в текущей соте для сокращения времени прерывания. Однако это может привести к ненужным повторным передачам.
Заметим, что расширенная процедура повторного указания HSDPA применяется к модифицированной версии процедуры переконфигурирования линии радиосвязи, в которой конфигурация HDSPA заранее загружается на фазе подготовки/готовности, тогда как фактическое использование конфигурации, инициируемое действием, задерживается (или не происходит вовсе).
На фиг.4A показана архитектура функциональных возможностей, связанных с HSDPA, для UE. UE содержит приемник сигнализации, передатчик сигнализации и память. Приемник 300 сигнализации содержит блок, который измеряет интенсивность сигналов сот. Блок также определяет, прошло ли условие, инициирующее отчет измерения, через блок, который осуществляет прием сообщений RRC (управления радиоресурсами), и блок, который принимает информацию управления HSDPA, например HS-SCCH (высокоскоростной совместно используемый канал управления) в UMTS, и блок, который принимает информацию данных HSDPA, например HS-DSCH (высокоскоростной совместно используемый канал нисходящей линии связи) в UMTS.
Передатчик 310 сигнализации, в основном, осуществляет передачу сообщений RRC. Например, передатчик 310 сигнализации специализируется на передаче отчетов измерения или на передаче подтверждения успешного выполнения команды UTRAN. Память 320 содержит информацию конфигурации для каждой соты активного набора. В частности, память 320 содержит информацию конфигурации HSDPA для обслуживающей соты HS-DSCH.
На фиг.4B показана архитектура функциональных возможностей, связанных с HSDPA для узла B, содержащая приемник сигнализации, передатчик сигнализации, память и диспетчер. На фиг.4 также показаны интерфейсы Uu и Iu. Приемник 420 сигнализации содержит блок, который осуществляет прием сообщений NBAP, блок приема HS-данных из интерфейса Iu и блок приема другой информации управления и данных, из обоих интерфейсов Uu и Iu.
Передатчик 430 сигнализации содержит блок, который осуществляет передачу NBAP (уровень приложений узла B) и сообщений для блока, который осуществляет передачу информации управления HSDPA, например HS-SCCH в UMTS. Передатчик 430 сигнализации также содержит блок, который осуществляет передачу информации данных HSDPA, например HS-DSCH в UMTS. Передатчик 430 сигнализации также содержит блок, который осуществляет передачу другой информации управления и данных в интерфейсы Uu и Iu.
Диспетчер 450 HSDPA определяет фактическую диспетчеризацию данных HSDPA, которую он сообщает передатчику узла B и UE путем передачи информации управления HSDPA.
На фиг.4C показана архитектура функциональных возможностей, связанных с HSDPA, для (S) RNC, содержащая приемник 510 сигнализации, передатчик 520 сигнализации и память 530. Приемник 510 сигнализации содержит блок приема сообщений NBAP, блок приема сообщений RRC и блок приема информации управления и данных из интерфейса 500 Iub. Этот блок также разделяет сообщения NBAP и RRC и направляет их на соответствующие блоки. Передатчик сигнализации содержит блок передачи сообщений NBAP, блок передачи сообщений RRC, блок передачи другой информации управления и данных и блок передачи данных, связанных с HSDPA.
В ходе хэндовера, UE приходится отслеживать вдвое больше HS-SCCH, чем обычно (4 на соту), что повышает сложность UE. Таким образом, очевидно, что UE может отслеживать только один HS-SCCH от кандидата, заранее сконфигурированной соты, хотя их может быть больше.
UTRAN приходится выделять дополнительные ресурсы, и не только для обслуживающей соты, но и для всех остальных сот из активного набора. UE составляет отчет CQI на основании обслуживающей соты HS-DSCH, пока не переключится на новую соту. Например, UE будет составлять отчет CQI на основании обслуживающей соты HS-DSCH, пока не получит указание на HS-SCCH в соте-кандидате. В результате, конечной соте первоначально придется "затемнять" передачу. Это может привести к потере нескольких пакетов, первоначально переданных через новую соту. Один способ решения этой проблемы состоит в перемежении отчетов CQI. Кроме того, преодолеть эту проблему может предоставление отчетов для сот-кандидатов.
Один способ сокращения выделения дополнительных ресурсов состоит в осуществлении предварительного конфигурирования только для сот, чье качество 'приближается' к качеству наилучшей соты. Например, дополнительное выделение ресурсов можно производить для сот, которые являются реальными кандидатами на смену обслуживающей соте HS-DSCH. UTRAN предписывает UE направлять отчет всякий раз, когда оно обнаруживает соту, чье качество превышает уровень качества. Согласно иллюстративной реализации, UTRAN предписывает UE направлять отчет, когда оно обнаруживает соту, чье качество превышает уровень A, показанный на фиг.5A. Этот уровень качества можно регулировать и соотносить с текущей обслуживающей сотой HS-DSCH, например, наилучшей сотой. Получив отчет, что качество новой соты превышает уровень качества A, UTRAN добавляет соту в набор кандидатов путем предварительного конфигурирования конфигурации HS-DSCH.
Вышеописанные процедуры позволяют ограничивать количество сот в наборе кандидатов. Например, набор кандидатов может включать в себя лишь подмножество сот активного набора, что применяется в UMTS. На фиг.5A и 5B показано поведение UE и UTRAN соответственно.
Согласно фиг.5A, UE принимает данные из старой обслуживающей соты (этап 602). UE принимает новую соту с уровнем качества A (этап 604). Затем UE сообщает уровень измерения A на этапе 606. На этапе 608 UE принимает конфигурацию HS-DSCH новой обслуживающей соты. UE начинает мониторинг новой обслуживающей соты для осуществления хэндовера на этапе 610. На этапе 612, UE принимает новую соту с уровнем качества B. UE сообщает уровень измерения B (этап 614). Получив данные из новой соты, UE признает ее новой обслуживающей сотой (этап 616).
Согласно иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения, показанному на фиг.5B, UTRAN направляет данные через старую обслуживающую соту (этап 702). UTRAN принимает отчет, где указано, что качество новой соты превышает уровень A (этап 704). UTRAN направляет конфигурацию HS-DSCH новой обслуживающей соты на этапе 706. На этапе 708, UTRAN принимает отчет, где указано, что качество новой соты превышает уровень B. UTRAN предписывает UE переключиться на новую соту, направляя данные через эту соту (этап 710).
В UMTS, вышеописанных целей можно добиться, конфигурируя дополнительное измерение для сот, входящих в активный набор, которые не являются ни обслуживающими сотами HS-DSCH, ни заранее сконфигурированными сотами HS. Чтобы событие измерения активировалось, когда сота активного набора начинает или прекращает удовлетворять условиям обслуживающей соты-кандидата, предусмотрены конкретные возможности. Предусмотрено расширение текущих событий '1A' и '1B' и введение двух новых событий измерения.
В решении, предусматривающем расширение текущих событий '1A' и '1B', текущие события 1a и 1b повторно используются в качестве триггеров для добавления или удаления предварительной конфигурации HSDPA из сот активного набора.
Одно измерение призвано включать в себя события 1a, 1b и 1c для измерения активного набора и включает в себя событие 1d для инициирования повторного указания HS-DSCH обслуживающей соты.
Кроме того, второе измерение призвано включать в себя события 1a и 1b для измерения набора кандидатов HS.
Системный параметр W предпочтительно задавать равным 0, и параметр диапазона отчетности R предпочтительно задавать равным значению, меньшему, чем R, используемый в первом измерении.
Для события 1A, IE (элемент информации) "инициирующее условие 2" задается равным "все соты активного набора, за исключением сот в наборе кандидатов HS и обслуживающей соты HS-DSCH". Заметим, что для этого может потребоваться небольшое расширение существующего протокола.
Для события 1B, IE "инициирующее условие 2" задается равным "все соты в наборе кандидатов HS". Заметим, что для этого также может потребоваться небольшое расширение существующего протокола.
Для события 1A, IE "режим передачи отчета измерения" предпочтительно задавать равным 'AM (режим квитирования)'. IE "объем отчетности" задается равным '1', и IE "интервал отчетности" задается равным 0 (непериодическая).
Использование 'AM' для IE "режим передачи отчета измерения" в основном применяется к сетям, соты которых не поддерживают HSDPA. UE в данный момент не известно, поддерживает ли сота HSDPA, и потому оно будет инициировать событие также для сот, не поддерживающих HSDPA. Поскольку такая сота никогда не будет добавлена в набор кандидатов HS, UE продолжит сообщать значения, отличающиеся от указанных выше, которые использовались бы для IE "объем отчетности" и IE "интервал отчетности".
Вместо того чтобы расширять текущие события '1A' и '1B', можно ввести два новых события измерения с такими же характеристиками, как описано выше для расширенной версии событий 1A и 1B. Преимущество такого подхода в том, что это не будет влиять на заданные в настоящий момент события.
Еще один путь сокращения выделения дополнительных ресурсов состоит в указании узлу B, что выделение ресурсов относится не к нормальному выделению ресурсов, а к модифицированной версии, в которой ресурсы необходимо только резервировать или предварительно выделять. Ресурсы берутся в нормальном использовании только, когда сота-кандидат действительно становится обслуживающей сотой. Узел B может использовать эту информацию для приема большего количества запросов резервирования, чем он фактически может обработать. Процент «зарезервированных» ресурсов, которые фактически перестанут использоваться, зависит от реализации RNC. Например, управление набором кандидатов HS влияет на процент «зарезервированных» ресурсов, которые фактически перестанут использоваться. В процедуру переконфигурирования линии радиосвязи можно ввести параметр, информирующий узел B об этой вероятности.
Эта процедура показана на фиг.6B, где представлена работа 'узла B'. В частности, иллюстративный вариант осуществления настоящего изобретения предусматривает процедуру, которая проста, быстра и не требует никаких дополнительных сигналов управления. На фиг.6A и 6B показана процедура для UE и узла B, соответственно, согласно иллюстративным вариантам осуществления настоящего изобретения.
Согласно фиг.6A, UE принимает запрос на подготовку соты в качестве кандидата HS-DSCH (этап 802). UE начинает мониторинг новой соты с использованием начальной конфигурации канала управления (этап 804). UE обнаруживает команду хэндовера через указание на канале управления (этап 806). На этапе 808 UE переключается на новую соту с использованием полной конфигурации канала управления. UE принимает данные через новую соту, что квитируется через управление L2 на этапе 810.
Согласно фиг.6B, новый узел B принимает запрос на подготовку соты в качестве кандидата HS-DSCH (этап 902). Новый узел B заранее выделяет ресурсы HS-DSCH (этап 904). На этапе 906 новый узел B принимает данные. Новый узел B диспетчеризует UE с использованием начальной конфигурации канала управления (этап 908). На этапе 910 новый узел B обнаруживает, что UE переключилось на новую соту, с использованием управления L2. Новый узел B диспетчеризует UE с использованием полной конфигурации управления (этап 912).
Как отмечено выше, мониторинг каналов управления HS-DSCH для большого количества сот повышает сложность UE. Это повышение сложности можно преодолеть, применяя ограниченную 'начальную' конфигурацию канала управления для набора сот-кандидатов. Например, количество HS-SCCH, которые должна отслеживать UE, в UMTS можно сократить до одного.
Иллюстративный вариант осуществления настоящего изобретения предусматривает устройство и способ переключения между начальной и нормальной конфигурациями канала управления. Конфигурация канала управления влияет на объем данных, который можно передавать на UE. Поэтому, чтобы гарантировать постоянную скорость передачи данных, желательно использовать процедуру быстрого переключения.
Когда завершение повторного указания со стороны UE подтверждено, узлу B остается лишь переключиться с начальной на нормальную/полную конфигурацию канала управления. В противном случае, UE может не принять никакой информации управления или соответствующих данных.
-2
Согласно иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения, конечный узел B переключается на нормальную работу на основании информации управления L2 для данных, принятых в новой соте. Принимается ACK для x разных передач процесса HARQ. Согласно иллюстративной реализации, "x" принимает значения от 2 до 4. После приема ACK единичный ACK признается недостаточно надежным указанием, если учитывать коэффициент ошибок DTX к ACK. Коэффициент ошибок DTX к ACK составляет порядка 10.
Выделение дополнительных ресурсов для 'расширенной процедуры повторного указания HSDPA' сокращается за счет осуществления предварительного конфигурирования только для сот, которые 'приближаются' к наилучшей соте. В частности, выделение дополнительных ресурсов сокращается за счет осуществления предварительного конфигурирования только для сот, которые становятся реальными кандидатами на смену обслуживающей соте, а не для всех сот активного набора.
Предложенное решение предусматривает конфигурирование дополнительного измерения. Однако, поскольку в настоящее время требуется, чтобы UE поддерживало до 8 событий без изменения несущей частоты, это не рассматривается как серьезный недостаток.
Выделение дополнительных ресурсов для 'расширенной процедуры повторного указания HSDPA' сокращается исходя из того, что лишь часть «зарезервированных» ресурсов фактически перестанет использоваться.
Предложенное решение предусматривает некоторые изменения в процедуре переконфигурирования линии радиосвязи. Поскольку процедура требует ряда изменений, это не рассматривается как серьезный недостаток.
Кроме того, предлагается простая и быстрая процедура, согласно которой узел B может переключаться с первоначального использования одного (или ограниченного количества) HS-SCCH к нормальной работе после повторного указания HSDPA.
Процедура не требует никакой дополнительной сигнализации управления.
Вышеописанные иллюстративные варианты осуществления настоящего изобретения относятся к UMTS. Однако настоящее изобретение применимо и к другим аналогичным системам.
Настоящее изобретение также можно реализовать в виде компьютерно-считываемых кодов на компьютерно-считываемом носителе записи. Компьютерно-считываемый носитель записи - это устройство хранения данных, на котором можно хранить данные, которые затем могут считываться компьютерной системой. Примеры компьютерно-считываемого носителя записи включают в себя, но без ограничения, постоянную память (ПЗУ), оперативную память (ОЗУ), CD-ROM, магнитные ленты, флоппи-диски, оптические устройства хранения данных и несущие волны (например, передачу данных через Интернет по проводным или беспроводным линиям связи). Компьютерно-считываемый носитель записи также может быть распределен по компьютерным системам, объединенным в сеть, что позволяет хранить и выполнять компьютерно-считываемый код в распределенном режиме. Кроме того, программистам в области, к которой относится изобретение, очевидно, что функциональные программы, коды и сегменты кода для осуществления настоящего изобретения можно рассматривать как отвечающие объему изобретения.
Хотя настоящее изобретение было показано и описано со ссылкой на определенные иллюстративные варианты его осуществления, специалисты могут предложить различные изменения, касающиеся формы и деталей, но не выходящие за рамки сущности и объема изобретения, которые заданы прилагаемой формулой изобретения и ее эквивалентами.