УПРАВЛЕНИЕ НАБОРАМИ ПИЛОТНЫХ СИГНАЛОВ В СИСТЕМЕ СВЯЗИ С НЕСКОЛЬКИМИ НЕСУЩИМИ
PILOT SIGNAL SET MANAGEMENT IN MULTI-CARRIER COMMUNICATION SYSTEM

Притязание на приоритет
Настоящая заявка на патент испрашивает приоритет Предварительной Заявки США № 61/054762, озаглавленной «Hand-in and Hand-out Procedures in a Multi-Carrier Communication System», поданной 20 мая 2008 г., правообладателем которой является правопреемник сего и которая явным образом включена в данный документ посредством ссылки.
Область техники
Настоящее изобретение в целом относится к связи и, более конкретно, касается управления наборами пилотных сигналов для неоднородных систем связи с несколькими несущими.
Уровень техники
о
В беспроводных сетях, таких как беспроводная сотовая сеть, сетевые операторы обычно развертывают минимальную величину полосы частот для обеспечения области обслуживания для конечных пользователей в обозначенной географической области. Упомянутая минимальная величина полосы частот иногда называется несущей области обслуживания. По мере увеличения потребностей пользователей сетевые операторы добавляют дополнительные полосы частот для увеличения емкости, чтобы удовлетворить эти потребности. Дополнительная полоса частот иногда называется «емкостной» несущей. Для удовлетворения еще бльших потребностей дополнительно могут развертываться более одной «емкостных» несущих. «Емкостные» несущие могут быть организованы так, чтобы охватывать целиком географическую область или, в качестве альтернативы, на основе «сота-за-сотой». В последнем случае создаются дополнительные зоны охвата, иногда называемые активными участками, для обеспечения емкости и расширения охвата. Включение активных участков в состав приводит к неоднородной сети связи с развертыванием нескольких несущих.
Активные участки могут быть созданы согласно потребностям, как упоминалось выше. Тем не менее, эти активные участки часто обслуживаются более чем одной несущими частотами. Как таковым, пользовательским устройствам необходимо иметь способность переключения (переходов) между различными частотами. До сих пор не существовало удовлетворительной схемы обеспечения каких-либо гладких переходов. Например, при обычной межчастотной передаче обслуживания посредством устройства с одной несущей необходим разрыв существующего сеанса связи, осуществляемого на одной частоте, прежде чем устройство связи будет способно восстановить сеанс связи, осуществляемый на другой частоте. Подобные переключения могут привести к потере данных. Кроме того, прерванные переключения могут отрицательно сказаться на пользовательском опыте.
Соответственно, существует необходимость обеспечения гладкого переключения с одной частоты на другую в системе связи с несколькими несущими.
Сущность изобретения
В системе беспроводной связи, где развернуты пространственно неоднородные частотные каналы для генерации различных зон связи, управление наборами пилотных сигналов, сгенерированных в дополнительной зоне охвата, основывается на идентификации набора предварительно выбранных сигналов из множества пилотных сигналов и определении, удовлетворен ли предварительно определенный критерий. Система беспроводной связи может быть представлена в форме сотовой беспроводной системы с различными конфигурациями. Одна такая конфигурация может содержать макросоты с одинаковым числом несущих, макросоты с неоднородным числом несущих, либо разнородное развертывание с комбинацией макросот, пикосот, удаленных радиоточек, повторителей и т.п. Изобретение может быть воплощено как аппаратное обеспечение и программное обеспечение в различных объектах связи.
Эти и другие признаки и преимущества станут очевидны для специалистов из последующего подробного описания, рассматриваемого совместно с сопровождающими чертежами, на которых одинаковые ссылочные позиции относятся к одинаковым частям.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 является схемой, которая показывает сеть с разнородным развертыванием, организованным согласно примерному варианту осуществления изобретения.
Фиг.2 является графическим представлением спектра полос частот, доступных сетевому оператору в примерном варианте осуществления.
Фиг.3 является графическим представлением, которое показывает уровень пилотных сигналов различных зон связи в примерном варианте осуществления.
Фиг.4 является схемой, которая показывает примерную компоновку, согласно которой сеть с неоднородным макросотовым развертыванием соединяется с разнородным развертыванием.
Фиг.5 является блок-схемой последовательности операций, иллюстрирующей этапы, используемые в процессах управления наборами пилотных сигналов согласно осуществлению объектом инфраструктуры в примерном варианте осуществления.
Фиг.6 является другой блок-схемой последовательности операций, иллюстрирующей этапы, используемые в процессах управления наборами пилотных сигналов согласно осуществлению пользовательским объектом в примерном варианте осуществления.
Фиг.7 является схемой, которая показывает часть аппаратной реализации устройства для исполнения процессов управления наборами пилотных сигналов в примерном варианте осуществления.
Подробное описание
Последующее описание представляется, чтобы позволить любому специалисту сделать и использовать изобретение. Подробности приведены в последующем описании с целью объяснения. Необходимо понимать, что обычному специалисту очевидно, что изобретение может быть осуществлено на практике без использования этих определенных подробностей. В других случаях известные структуры и процессы не поясняются, чтобы не насыщать описание изобретения ненужными подробностями. Таким образом, настоящее изобретение не подразумевается ограниченным показанными вариантами осуществления, а должно обладать самым широким объемом, соответствующим принципам и особенностям, раскрытым в данном документе.
Кроме того, в последующем описании, с целью краткости и ясности, используется терминология, связанная со стандартами эволюционировавшей оптимизированной передачи данных по одной несущей (1xEV-DO), как было введено в обиход в рамках Проекта 2 Партнерства 3-го Поколения (3GPP2) Международным Союзом Телекоммуникаций (ITU). Необходимо подчеркнуть, что изобретение также применимо к другим технологиям, таким как технологии и связанные стандарты, относящиеся к Широкополосному Множественному Доступу с Кодовым Разделением Каналов (WCDMA), Множественному Доступу с Временным Разделением Каналов (TDMA), Множественному Доступу с Ортогональным Частотным Разделением Каналов (OFDMA) и т.д. Терминологии, связанные с различными технологиями, могут различаться. Например, в зависимости от рассматриваемой технологии, Терминал Доступа (AT), используемый в стандартах 1xEV-DO, иногда может называться мобильной станцией, пользовательским терминалом, абонентским модулем, пользовательским оборудованием и т.п. в качестве нескольких примеров. Подобным же образом Узел Доступа (AN), используемый в стандартах 1xEV-DO, иногда может называться точкой доступа, базовой станцией, Node B (Узел Б) и т.п. Необходимо отметить, что различные терминологии могут быть применимы к разным технологиям в случае применимости.
Развертывания сетей обычно связаны с пользовательскими потребностями. Например, с увеличением потребностей сетевые операторы могут добавлять дополнительное аппаратное обеспечение или полосы частот к существующим сетям. Добавление аппаратного обеспечения может осуществляться в форме добавления дополнительных зон охвата. Подобные зоны могут быть сгенерированны разделением сот или развертыванием дополнительных сетевых узлов, которые имеют различные названия, такие как активные участки, пикосоты, фемтосоты, повторители и т.п. Структура сети с упомянутыми выше дополнительными полосами частот или аппаратными узлами в общем случае называется разнородным развертыванием. Фиг.1 является упрощенным чертежом, не выполненным в масштабе, а, скорее, схематическим представлением, которое показывает сеть с разнородным развертыванием с несколькими несущими, структурированным согласно примерному варианту осуществления изобретения.
На Фиг.1 вся система связи с несколькими несущими обозначена ссылочной позицией 10. В системе 10 присутствует инфраструктурный объект, называемый базовой станцией 12, которая просто является наземной станцией, имеющей приемопередатчик, способный осуществлять связь с несколькими AT, один из которых показан как AT 14 на Фиг.1. Базовая станция 12 управляется еще одним инфраструктурным объектом, называемым Контроллером Базовой Станции 13 (BSC). BSC 13 может управлять более чем одним объектом связи, таким как базовая станция 12, показанная на Фиг.1. Далее в данном документе BSC 13, подключенный с другими объектами связи, такими как базовая станция 12, в совокупности называются Сетью 15 Доступа (AN).
Базовая станция 12 в этом примере обеспечивает покрытие беспроводной связью трем секторам, а именно, секторам 16, 18 и 20. Каждому из секторов 16, 18 и 20 назначается уникальная PN (Псевдослучайная Шумовая) последовательность для связи с абонентами, согласно стандартам 1xEV-DO.
Как упоминалось ранее, для того, чтобы увеличить пропускную способность и минимизировать помехи сигналов, базовая станция 12 может являться базовой станцией с несколькими несущими. То есть базовая станция 12 и другие инфраструктурные объекты в сети 100 могут осуществлять связь с AT, такими как AT 14, с помощью более чем одного частотного диапазона. В настоящем описании и прилагаемой формуле термин «несколько» («много-») подразумевает более чем один.
Фиг.2 графически показывает спектр частотных диапазонов, доступных сетевому оператору в системе 10 в качестве несущих частот для переноса данных, которыми обмениваются с абонентами. Например, как показано на Фиг.2, оператор сети 10 выделил 4 диапазона несущих частот, в которых центральные частоты помечены как f1-f4.
В сети 10 в дополнение к базовой станции 12 оператор может также иметь развернутые дополнительные зоны охвата, как упоминалось выше. Дополнительные зоны охвата могут называться различными именами, такими как активные участки, пикосоты, фемтосоты и подобными. В этом примере сетевой оператор может использовать любой из упомянутых выше 4-х частотных диапазонов или их комбинации для генерации различных дополнительных зон.
В этих дополнительных зонах охвата оператор развертывает одну или более несущих с уменьшенными помехами с другими секторами посредством пространственного повторного использования частотных диапазонов. То есть частотный диапазон, использованный в одном местоположении, повторно используется в другом местоположении, если нет других секторов, сот или дополнительных зон охвата в близком соседстве, использующих тот же частотный диапазон.
В общем случае, дополнительная зона охвата является обозначенной областью, в которой добавляется дополнительная несущая поверх по меньшей мере одной существующей несущей, которая использовалась до создания дополнительной зоны охвата. Более чем одна дополнительная несущая может быть добавлена к дополнительной зоне охвата. Подобным же образом, более чем одна существующая несущая может предварительно существовать в дополнительной зоне охвата. Кроме того, каждая несущая, будь то дополнительная или предварительно существующая, может быть дополнительно разделена и различена с помощью другой PN последовательности. Несколько примеров дополнительных зон охвата описаны ниже в примерном варианте осуществления. Следует отметить, что эти примеры служат только в качестве иллюстраций и не должны рассматриваться как ограничивающие.
Далее будет сделана ссылка на Фиг.2 совместно с Фиг.1. Предположим, что базовая станция 12 генерирует область охвата, доступную для AT и покрывающую все три сектора 16, 18 и 20 с использованием частотного диапазона с центральной несущей на частоте f1. Дополнительно предположим, что сектор 18 покрывает городскую область, плотно населенную абонентами. Чтобы лучше обслуживать абонентов в секторе 18, оператор выделяет частотный диапазон с центральной частотой f4 через приемопередатчик 17 в секторе 18 и генерирует дополнительную зону 21 охвата, как показано на Фиг.1. В зависимости от географического размера или количества абонентов, различные термины могут быть назначены зоне 21. В данном примере зона 21 называется активным участком.
Из-за того, что не существует соседних сот или секторов, которые работают в том же частотном диапазоне, т.е. частотном диапазоне с центром в f4, активный участок 21 имеет увеличенный охват (покрытие) при той же мощности передачи, что и частотный диапазон с центром в f1 в секторе 18. Другими словами, активный участок 21 использует несущую частоту с центром в f4, которая не используется ни одной соседней сотой или сектором. В качестве результата AT, использующие несущую с центральной несущей в f4, при обмене данными с активным участком 21 испытывают меньшие помехи и, следовательно, имеют более высокое отношение сигнала к помехам (SINR) и скорости передачи данных.
В качестве другого результата, предположим, что в другом секторе 20 существует локализованная область, густо населенная абонентами, например, торговый центр. Для обслуживания этих абонентов оператор может сгенерировать другую зону 24 охвата связи в секторе 20. В этом примере зона 24 называется пикосотой 24. Говорится, что пикосота 24 была введена в обслуживание с помощью приемопередатчика 26 в качестве еще одного инфраструктурного объекта и имеет меньшую мощность передачи, чем мощность передачи сектора 20, обеспечиваемого приемопередатчиком базовой станции 12.
В дополнение частотному диапазону несущей с центром в f1 пикосота 24 работает с еще одним частотным диапазоном несущей с центром в f2. То есть приемопередатчик 26 является многочастотным приемопередатчиком. В этом случае две несущих частоты с центрами в f1 и f2 могут быть сгенерированы и обработаны приемопередатчиком 26. Приемопередатчик 26 служит в качестве еще одного инфраструктурного объекта в системе 10 связи. В этом примере приемопередатчик 26 также управляется с помощью BSC 13.
В пикосоте 24 по тем же причинам, что указаны выше, при отсутствии соседних зон или сот, работающих в том же частотном диапазоне, т.е. частотном диапазоне с центром в f2, пикосота может иметь лучший охват в частотном диапазоне с центром в f2 такой, чтобы обеспечить возможность доступа всем абонентам. Следует отметить, что в данном примере пикосота 24 осуществлена так, чтобы иметь уменьшенный охват в частотном диапазоне с центром в f1 по сравнению с частотным диапазоном с центром в f2. Причина такова, что существуют помехи между соседними секторами, как, например, между секторами 16, 18 и 20 на частоте f1, но не f2.
Из-за дополнительных зон охвата, таких как зоны 21 и 24, развернутых поверх существующей области 22 охвата, про систему 10 говорят, что она имеет разнородное развертывание. Существует еще один тип развертывания, называемый макросотовым развертыванием, которое описано ниже.
В системе 10 для эффективного использования ресурсов связи предпочтительно, чтобы конечный пользовательский объект связи, такой как AT 14, осуществлял связь с любой сотой с лучшим уровнем сигнала. Довольно часто сота, которая обеспечивает лучший уровень сигнала, является сотой, которая является ближайшей в географическом смысле к конечному пользовательскому объекту.
Далее будет сделана ссылка на Фиг.1 совместно с Фиг.2. В этом варианте осуществления АТ 14 также способен к одновременной обработке сигналов, переносимых на многочастотных несущих, включая частотные диапазоны с центрами в f1-f4, как показано на Фиг.2. Аппаратная архитектура АТ 14 также описана ниже.
Предположим, что АТ 14 может перемещаться между различными сотами и секторами и изначально расположен в местоположении, обозначенном ссылочной позицией 28, показанной на Фиг.1. В местоположении 28 АТ находится в области обслуживания охвата сектора 20, который работает в частотном диапазоне с центром в f1.
Как упоминалось ранее, АТ 14 не выполнен стационарным. Когда АТ 14 передвигается в другую зону охвата, АТ 14 может быть вынужден осуществлять связь с другой сотой или сектором. Для поддержания качества обслуживания пользовательскому объекту, такому как АТ 14, очень желательны гладкие переключения между объектами обслуживающих узлов. То есть задачей сетевого оператора системы 10 является обеспечение гладких операций абонентов при пересечении сот и секторов. Для выполнения этой задачи АТ 14 поддерживает Активный Набор (ASET) в своей памяти, согласно стандартам 1xEV-DO. Для каждого сектора или соты со связанной несущей, доступной для АТ 14, в ASET, например, сектор 20 с несущей частотой с центром в f1, показанный на Фиг.1, хранятся идентификатор соты и уровень пилотного сигнала соты в частотном диапазоне. Информация любого пилотного сигнала, доступного для АТ 14, называется набором пилотных сигналов. Далее термины «набор пилотных сигналов», «пилотный набор», а иногда просто «набор» используются взаимозаменяемо. Информация набора пилотных сигналов, сохраненная в ASET АТ 14, называется набором кандидатов.
Набор пилотных сигналов добавляется к ASET, когда удовлетворен заранее определенный критерий. Аналогично набор пилотных сигналов удаляется из ASET, когда удовлетворен еще один заранее определенный критерий. Например, когда уровень пилотного сигнала текущей соты или сектора на несущей, с которой осуществляет связь АТ 14, становится слабым, и уровень пилотного сигнала соседней соты или сектора на несущей той же самой или другой частоты достигает заранее определенного порога, АТ 14 может определить, что уместна смена обслуживающей соты или сектора, и после того предпринимает действия для обеспечения такой смены. В системе с многими несущими, такой как система 10, показанная на ФИГ.1, в дополнение к соте или сектору и информации об уровне пилотного сигнала, информацию о несущей частоте каждой соты или сектора также нужно включать в пилотный набор ASET при работе согласно стандартам радиоинтерфейса 3GPP2 1xEV-DO, раздел 8.
Далее ссылка снова сделается на Фиг.1 для указанного примера. Как упоминалось ранее, в местоположении 28 АТ 14 осуществляет связь с сектором 20, который работает в диапазоне частот с центром в f1. Поэтому, в ASET АТ 14 включен пилотный набор {20, f1}. Далее для каждого пилотного набора первый параметр в скобках представляет идентификационную информацию сектора или соты, а второй параметр представляет значение центральной несущей частоты. В последующем описании, для ясности и простоты описания, идентификационная информация сектора или соты является ссылочной позицией, используемой для определения сектора или соты на чертежах.
AT 14 осуществляет мониторинг уровня пилотного сигнала каждого пилотного набора в своем ASET, т.е. набора кандидатов, непрерывно. Набор кандидатов является списком пар секторов (или сот) и диапазонов частот в ASET, на которые полагается AT 14 в целях мобильности. Согласно стандартам 1xEV-DO AT 14 сообщает значения уровней пилотных сигналов всех пилотных наборов, которые AT 14 способен принимать, к AN 15 с помощью сообщения Протокола Обновления Маршрута (RUP), когда значения уровней пилотных сигналов превышают некоторый порог. Пороговое значение формируется посредством AN 15. AN 15 после приема сообщения RUP может решить добавить или удалить наборы в ASET через отправку сообщения Назначения Канала Трафика (TCA) к AT 14. Подробности этих процедур сформулированы в стандартах 1xEVDO, раздел 8.
Предположим, что AT 14 приближается к пикосоте 24, как указано направлением, показанной ссылочной позицией 32 на Фиг.1. В некоторый момент времени AT 14 принимает пилотные сигналы от пикосоты 24, т.е. пилотные сигналы от приемопередатчика 26 из пикосоты 24, функционирующей в диапазонах частот с центром в f1 и f2. Согласно стандартам 1xEV-DO, если какой-либо пилотный сигнал соты, о которой сообщает AT 14, достаточно силен и превышает порог, то AN 15 предписывает AT 14 добавить соту, в качестве кандидата, в ASET AT с помощью сообщения TCA. В частности, в этом случае AT 14, как предписано посредством AN 15, должен включить пилотные наборы {24, f1} и {24, f2} в качестве наборов кандидатов в свой ASET.
Как упоминалось ранее, в заданном пользовательском местоположении уровень пилотного сигнала, принимаемого AT 14 от соты 24 в диапазоне частот с центром в f2, намного выше, чем уровень пилотного сигнала в диапазоне частот с центром в f1. Это происходит из-за отсутствия возможных помех с соседними сотами в диапазоне частот с центром в f2. Следовательно, пилотный набор {24, f2} может присутствовать в ASET AT 14 намного раньше, если так выберет AN 15, по сравнению с другим пилотным набором {24, f1}. Так получается потому, что уровень пилотного сигнала из пилотного набора {24, f2} пересекает указанный AN порог намного раньше, чем соответствующий уровень пилотного сигнала из пилотного набора {24, f1}, по мере того, как AT 14 перемещается в направлении 32. Однако в этом варианте осуществления после приема сообщения RUP с вышеупомянутой информацией AN 15 не должен предписывать AT 14 добавить пилотный набор {24, f2} к ASET AT 14, когда уровень пилотного сигнала из набора {24, f2} пересекает порог. Иначе, функционирование AT может быть затруднено. Следует отметить, что существуют случаи, что принятие набора (24, f2} в данный момент может быть возможным, когда определенное условие или условия будут удовлетворены, но они будут описаны позже.
Во-первых, помимо всего прочего, поскольку AT 14 географически находится сравнительно далеко от пикосоты 24, если AT 14 добавит пилотный набор {24, f2} в свой ASET, AT 14 подвергнется управлению мощностью по обратной линии связи (RL) пикосоты 24. На дальнем расстоянии AT 14, как предписывается пикосотой 24, может понадобиться поднять мощность передачи по RL, т.е. линии связи от AT 14 к пикосоте 24, до очень высокого уровня. Если мощность передачи AT 14 в диапазоне частот с центром в f2, существенно выше, чем мощность передачи в диапазоне частот с центром в f1, это может привести к помехам в смежных каналах с другими узлами (например, базовой станцией 12), функционирующих на частоте с центром в f1. Поэтому предпочтительно, чтобы существовало ограничение, налагаемое на разность мощностей передачи AT 14 по смежным несущим. Допустимые разности мощностей передачи зависят, помимо всего прочего, от развертывания сети и разнесения центральных несущих частот.
В этом варианте осуществления при принятии решения, добавлять ли пилотные наборы {24, f2} и {24, f1} к ASET AT, AN 15 полагается на пересечение порога более слабым из наборов пилотных сигналов {24, f1}, вместо пересечения порога более сильным из наборов пилотных сигналов {24, 12}. То есть заранее определенный критерий в этом варианте осуществления при определении, находится ли пользовательский объект, такой как AT 14, в дополнительной зоне охвата, основывается на том, удовлетворяет ли более слабый из пилотных наборов заранее определенному порогу.
Далее ссылка сделана на Фиг.3 для более конкретного примера. Фиг.3 графически показывает уровень пилотных сигналов различных пилотных наборов {20, f1}, {24, f1} и {24, f2} в зависимости от расстояния от приемопередатчика 26 Соты 24. На Фиг.3 ось X представляет расстояние в метрах между AT 14 и приемопередатчиком 26 пикосоты 24. Ось Y представляет уровень пилотного сигнала как пилотное отношение C/I (несущая/помехи) в децибелах.
Как описано выше, предположим, что AT 14 изначально находится в местоположении 28. В этот момент времени набор пилотных сигналов {20, f1} выше заранее определенного порога, PilotAdd (добавление пилота), для включения кандидата. Также, набор пилотных сигналов {20, f1} находится в ASET AT 14. Фактически в этом примере в данный момент AT 14 занят активной связью с сектором 20. С другой стороны, другие наборы пилотных сигналов, такие как набор {24, f1}, который не принимается AT 14, и набор {24, f2}, который принимается AT 14, но ниже заранее определенного порога PilotAdd для включения пилота, исключаются из ASET AT 14 как наборы кандидатов.
По мере того, как AT 14 приближается к пикосоте 24 в направлении 32 и достигает местоположения 36, показанного в Фиг.3, AT 14 начинает собирать пилотный набор {24, f2}. Если AT 14 продолжает перемещаться в направлении 32, в некоторый момент времени уровень пилотного сигнала от пилотного набора {24, f2} превышает порог PilotAdd. В этом варианте осуществления AN 15 не добавляет пилотный набор {24, f2} к ASET AT 14, когда уровень пилотного сигнала пилотного набора {24, f2} превышает порог PilotAdd по причинам, указанным ранее.
Предположим, что AT 14 продолжает перемещаться в направлении 32 и достигает местоположения 38, как показано на Фиг.3. В этот момент времени AT 14 принимает пилотный сигнал из пилотного набора {24, f1}, и уровень пилотного сигнала превышает порог PilotAdd включения пилота. AN 15 последовательно добавляет оба набора {24, f1} и {24, f2} к ASET AT 14. В этом примере пилотный набор {24, f1} является более слабым из наборов {24, f1} и {24, f2}. В этом примерном варианте осуществления, как только более слабый набор {24, f1} превышает порог PilotAdd, оба набора {24, f1} и {24, f2} добавляются к ASET AT. После этого AT 14 может использовать свой канал связи с пилотным набором {24, f2} для активной связи в диапазоне частот с центром в f2. Кроме того, AT 14 может использовать канал связи либо с пилотным набором {24, f1}, либо с пилотным набором {20, f1} в диапазоне частот f1 в качестве части процесса субпроцедуры hand-in («вручение») передачи обслуживания пикосоты 24 и сектора 20, соответственно. Поскольку AT 14 перемещается ближе к пикосоте 24, он может занять канал связи с любым набором {24, f1} или {24, f2}, или оба, для активной связи.
Предположим, что AT 14 продолжает перемещаться в направлении 32 и достигает местоположения 30. Пилотный набор {20, f1} падает ниже порога PilotDrop (отбрасывание пилота) исключения пилота. Как следствие, AT 14, как предписано AN 15, выбрасывает пилотный набор {20, f1} из ASET в качестве части процесса субпроцедуры передачи обслуживания (hand-out, «лишение»).
Описанное выше является процессами управления наборами, когда AT 14 входит в пикосоту 24. То же самое имеет место, когда AT 14 покидает пикосоту 24, за исключением того, что этапы вышеупомянутого описанного процесса являются обратными. Например, в местоположении 30 AT использует каналы с пилотными наборами {24, f1} и {24, f2} для активной связи, а пилотный набор {20, f1} не находится в его ASET. Однако, когда AT 14 достигает местоположения 40, уровень пилотного сигнала из пилотного набора {20, f1} превышает порог PilotAdd, и AN 15 добавляет пилотный набор {20, f1} к ASET AT 14 в качестве набора кандидатов. Даже при том, что пилотный набор (20, f1} добавлен к ASET, AT 14 может все еще осуществлять активную связь по каналу связи с набором {24, f1} или {24, f2}, или обоими. Однако, в качестве альтернативы, AT 14 может быть осуществлять активную связь по каналам связи с пилотным набором {24, f2} в диапазоне частот с центром в f2 и пилотным набором {20, f1} в диапазоне частот с центром в f1.
Когда AT 14 удаляется от пикосоты 24 из местоположения 30 в местоположение 38 в направлении, противоположном направлению 32, AN 15 выбрасывает оба пилотных набора {24, f1} и {24, f2} из ASET в качестве наборов кандидатов AT 14, когда уровень сигнала более слабого набора {24, f1} падает ниже порога PilotDrop исключения пилота в качестве части процесса субпроцедуры hand-out передачи обслуживания, т.е. вокруг местоположения 38, как показано на Фиг.3. В то же самое время, когда пилотный набор {20, f1} превышает порог PilotAdd включения пилота, AN 15 добавляет пилотный набор {20, f1} к ASET AT 14. После этого AT 14 занимает сектор 20 для активной связи, используя пилотный набор {20, f1} в качестве части процесса субпроцедуры «hand-in» передачи обслуживания.
В варианте осуществления, описанном выше, критерием добавления пилотных наборов {24, f1} и {24, f2} пикосоты 24 к ASET AT 14 является то, когда более слабый из наборов {24, f1} пересекает порог PilotAdd, как определено крестообразной отметкой 50 на Фиг.3. В другом варианте осуществления критерием добавления пилотных наборов {24, f1} и {24, f2} пикосоты 24 к ASET AT 14 является то, когда уровень пилотного сигнала текущего обслуживающего сектора или соты, {20, f1} в этом случае, падает ниже порога PilotDrop, как определено крестообразной отметкой 52, показанной на Фиг.3. Подобным образом, критерием удаления пилотных наборов {24, f1} и {24, f2} пикосоты 24 из ASET AT 14 является то, когда следующий доступный сектор или сота, {20, f1} в этом случае, выше порога PilotDrop, т.е. выше крестообразной отметки 52, показанной на Фиг.3. Выражаясь более широко, критерием добавления наборов пилотных сигналов дополнительной зоны охвата в ASET AT в этом варианте осуществления является то, когда все наборы зоны превышают порог PilotAdd, и в то же самое время уровень пилотного сигнала текущего обслуживающего сектора или соты падает ниже порога PilotDrop. То же самое справедливо при удалении наборов сигналов дополнительной зоны охвата из ASET AT, за исключением того, что соответствующие условия для критерия противоположны.
В еще одном варианте осуществления критерием добавления пилотных наборов {24, f1} и {24, f2} пикосоты 24 к ASET AT 14 является то, когда более слабый из наборов {24, f1} находится на заранее определенном уровне мощности, например, на 2 децибела, выше уровня сигнала пилотного сигнала, в настоящее время занятого сектора или соты {20, f1}. В этом случае пороговый уровень является таким, как определено крестообразной отметкой 54, показанной на Фиг.3. Как показано, разность в уровне мощности, Δ пилотного отношения C/I, установлена на 2 децибела в этом примере. Подобным же образом критерием выброса пилотных наборов {24, f1} и {24, f2} пикосоты 24 из ASET AT 14 является то, когда уровень мощности более слабого из наборов {24, f1} меньше, чем заранее определенный уровень мощности, в данном примере 2 децибела, чем соответствующий уровень мощности следующего самого сильного пилотного сигнала, принимаемого AT 14, набор {20, f1} в этом случае. Для осуществления этого варианта осуществления AN 15 необходимо сравнить уровень мощности одного обозначенного пилотного набора от пикосоты 24 и соответствующий уровень мощности набора пилотных сигналов для текущего обслуживающего сектора или соты.
В предшествующем описании были определены различные потенциальные проблемы для сценария, когда более сильные из пилотных наборов {24, f2} преждевременно добавляются к ASET AT 14. Однако, если помехи смежного канала допустимы, или в качестве альтернативы, помехи смежного канала не являются проблемой, в еще одном варианте осуществления критерием добавления обоих пилотных наборов {24, f1} и {24, f2} пикосоты 24 к ASET AT 14 является то, когда более сильный из пилотных наборов {24, f2} выше порога PilotAdd, как определено крестообразной отметкой 56, показанной на Фиг.3. Предпочтительно, чтобы наборы {24, f1} и {24, f2}, добавлялись в два этапа. То есть сначала добавляется набор {24, f2}, когда его уровень сигнала превышает порог PilotAdd. После этого добавляется набор {24, f1}, когда его уровень сигнала также превышает порог PilotAdd. Аналогично, критерием выброса обоих пилотных наборов {24, f1} и {24, f2} пикосоты 24 из ASET AT 14 является то, когда более сильный из пилотных наборов {24, f2} ниже порога PilotAdd, также как определено крестообразной отметкой 56, показанной на Фиг.3. Также предпочтительно, чтобы наборы {24, f1} и {24, f2} выбрасывались в два этапа. То есть сначала выбрасывается набор {24, f1}, когда его уровень сигнала ниже порога PilotDrop. После этого выбрасывается набор {24, f2}, когда его уровень сигнала также ниже порога PilotDrop. Те обстоятельства, когда помехи смежного канала допустимы или не являются большой проблемой, могут случиться, например, когда частотное разнесение частот f1 и f2 достаточно велико.
В описании выше AT 14 изображен как многочастотное устройство, то есть устройство, способное к обработке больше чем одной частоты в каждый момент времени. Следует отметить, что пользовательский объект, такой как AT 14, может также являться одночастотным устройством. В этом случае, чтобы осуществить вышеупомянутые варианты осуществления, AT 14 требуется выполнить частотный переход с текущей частоты обслуживания на другую частоту.
Далее ссылка снова сделана на Фиг.1-3 для примерной иллюстрации. Предположим, что AT 14 приближается к пикосоте 24 в том же самом направлении 32, но AT 14 в этом примере является одночастотным устройством. В или около местоположения 28 пилотным набором обслуживающей соты или сектора является {20, f1}. По мере того, как AT 14 приближается к пикосоте 24 в направлении 32, в некоторый момент времени одночастотный AT 14 может обнаружить сигнал пилотного набора {24, f1}. Как описано ранее, AT 14 постоянно посылает сообщения RUP к AN 15, сообщая принятые пилотные сигналы и их уровни AN 15. Поскольку уровень сигнала пилотного набора {24, f1} соответствует заранее определенному критерию в соответствии с каждым из первых трех вариантов осуществления, описанных ранее, AN 15 посылает сообщение TCA в AT 14 для добавления наборов {24, f1} и {24, f2} к ASET AT. AT 14 может затем выполнить частотный переход с f1 на f2 и занять пикосоту 24 для активной связи на частоте с центром в f2.
Когда одночастотный AT 14 покидает пикосоту 24 в направлении местоположения 28, вышеупомянутый описанный процесс по существу обращается и дополнительно не поясняется.
В последнем упомянутом выше варианте осуществления, т.е. варианте осуществления, в котором обозначенный набор сигналов, используемый для проверки на соответствие заранее определенному критерию, является более сильным из двух наборов в дополнительной зоне охвата, также применим к одночастотному AT 14. В этом случае, когда AT 14 приближается к пикосоте 24 из местоположения 28 в направлении 32, когда пилотный сигнал {20, f1} текущего обслуживающего сектора или соты достаточно слаб, AT 14 требуется выполнить внечастотный поиск. Таким образом, AT 14 требуется выключить часть аппаратного обеспечения, в настоящее время обрабатывающих частоту с центром в f1, и переключить эту часть аппаратного обеспечения для обработки частоты с центром в f2. Внечастотный поиск не должен быть долгим, например, порядка нескольких миллисекунд, чтобы минимизировать любое прерывание данных текущего сеанса связи. Поиск может периодически повторяться до тех пор, пока пилотный набор, такой как набор {24, f2} не найдется. После этого AT 14 может выполнить частотный переход, как изображено ранее. Когда одночастотный AT 14 покидает пикосоту 24 в направлении местоположения 28, вышеупомянутый описанный процесс по существу обращается и дополнительно не поясняется.
Варианты осуществления, как описано выше, применимы к разнородному развертыванию, как показано и описано на Фиг.1. Как упомянуто ранее, описанные выше варианты осуществления также применимы к макросотовому развертыванию. Далее ссылка делается на Фиг.4, которая схематично показывает систему 60 макросотового развертывания совместно с системой 10 разнородного развертывания, как изображено ранее.
На Фиг.4 вся система обозначена ссылочной позицией 70. В макросотовой системе 60 существует другой инфраструктурный объект связи, базовая станция 62, имеющая приемопередатчик, способный осуществлять связь на двух частотах с пользовательскими объектами, такими как AT 14. В этом примере эти две частоты имеют центры в f1 и f3. Базовой станцией 62 может управлять BSC 13 или другой BSC. Базовая станция 62 в этом примере также предоставляет охват беспроводной связи трем секторам, а именно, секторам 64, 66 и 68. Каждому из секторов 64, 66 и 68 также назначается уникальная PN последовательность для связи с пользовательскими объектами. Следовательно, в системе 68 каждый сектор обеспечивает два набора пилотных сигналов. В частности, сектор 66 обеспечивает наборы {66, f1} и (66, f2}. Аналогично, сектор 64 обеспечивает наборы {64, f1} и {64, f2}. Сектор 68 обеспечивает наборы {68, f1} и {68, f2}. Все сектора 64, 66 и 68 в системе 60 макросотового развертывания также характеризуются как дополнительные зоны охвата. Предварительно существующая частота в этом примере имеет центр в f1. Частота с центром в f3 является частотой, предоставляющей дополнительный охват. Обозначенной областью охвата является область, обозначенная ссылочной позицией 65, показанной на Фиг.4.
Управление пилотными наборами для системы 60 макросотового развертывания по существу подобно управлению для системы 10 разнородного развертывания. Например, пилотные наборы каждого из секторов 64, 66 и 68 можно рассматривать так же с точки зрения управления наборами, что касается соответствующих наборов пикосоты 30 при функционировании в описанных выше вариантах осуществления. С целью ясности и краткости, управление наборами дополнительно не повторяется для системы 60 макросотового развертывания.
Фиг.5 и 6 являются блок-схемами последовательностей операций, которые обобщают процессы управления наборами для инфраструктурного объекта и пользовательского объекта, соответственно, в неоднородной системе макросотового развертывания или системе разнородного развертывания, или их любой комбинации. Критерий или критерии, показанные на блок-схемах последовательностей операций, являются теми же, как описаны в других вариантах осуществления выше.
Фиг.7 показывает часть аппаратной реализации устройства для исполнения процессов управления наборами пилотных сигналов, как описано выше. Электронное устройство обозначено ссылочной позицией 290 и может быть реализовано в пользовательском объекте, таком как AT 14, и других инфраструктурных объектах, таких как BSC 13, приемопередатчик 26 и базовые станции 12 и 62.
Устройство 290 содержит центральную шину 292 данных, соединяющую несколько схем вместе. Схемы включают в себя CPU (центральный процессор) или контроллер 294, приемопередатчик 295 и блок 300 памяти.
Приемопередатчик 295 связан с антенной 297. Если устройство 290 не полагается ни на какие беспроводные соединения для обмена данными, например в BSC 13, который может только использовать кабели в качестве каналов связи с другими объектами, можно обойтись без антенны 297.
Приемопередатчик 295 включает в себя передатчик 296 и приемник 298. Приемопередатчик 297 в основном обрабатывает и преобразует высокочастотные (HF) сигналы в сигналы основного диапазона, и наоборот, с помощью передатчика 296 и приемника 298. Приемник 298, в свою очередь, обрабатывает и буферизует принятые сигналы перед отправкой в шину 292 данных. С другой стороны, передатчик 296 обрабатывает и буферизует данные от шины 292 данных перед отправкой из устройства 290.
Для одночастотного устройства 290 в приемопередатчик 295 могут быть включены один передатчик 296 и один приемник 298. CPU/контроллер 294 управляет соответствующим хронированием, выделяя временные слоты для определения и обработки данных для других диапазонов частот для приемопередатчика 295.
Для многочастотного устройства 290 в приемопередатчик 295 могут быть включены больше, чем один передатчик 296 и больше, чем один приемник 298 (не показаны на Фиг.7). CPU/контроллер 294 управляет несколькими передатчиками 296 и приемниками 298 для обнаружения и/или обработки сигналов от разных диапазонов частот.
Следует отметить, что часть приемопередатчика 295 может быть выполнена в качестве внешней схемы, такой как внешний модем, подключаемый к устройству 290.
Кроме того, CPU/контроллер 294 выполняет функцию управления данными шины 292 данных и функцию общей обработки данных, включая выполнение содержания инструкций в блоке 300 памяти.
Блок 300 памяти включает в себя ряд модулей и/или инструкций, совместно обозначенных ссылочной позицией 302. В этом варианте осуществления модули/инструкции включают в себя, помимо прочего, функциональный блок 310 управления набором. Функциональный блок 310 включает в себя компьютерные инструкции или код для выполнения этапов процесса, как показано и описано на Фиг.1-6. Конкретные инструкции, зависящие от объекта, могут быть выборочно осуществлены в функциональном блоке 310. Например, если устройство 290 является частью AT, помимо прочего, инструкции, характерные для этапов процесса AT, как показано и описано на Фиг.1-4 и 6, могут быть закодированы в функциональном блоке 310. Подобным образом, если устройство 290 является частью объекта связи, например, инфраструктурного объекта, такого как BSC 13 или базовая станция 12 или 62, этапы процесса, характерные для этого объекта связи, могут быть закодированы в функциональном блоке 310.
Кроме того, если устройство 290 является частью AT, ASET, обозначенный ссылочной позицией 398, может быть включен в память 300, как показано на Фиг.7. В качестве альтернативы, ASET 398 может быть сохранен в одном или более других блоках памяти, отличных от блока 300.
В этом варианте осуществления блок 300 памяти является схемой RAM (Память Произвольного Доступа). Примерные функциональные блоки, такие как функциональные блоки 308 и 310 передачи обслуживания, являются подпрограммами программного обеспечения, модулями и/или наборами данных. Блок 300 памяти может быть привязан к другой схеме памяти (не показан), который может либо быть энергозависимого или энергонезависимого типа. В качестве альтернативы, блок 300 памяти может быть сделан из других типов схем, таких как EEPROM (Электрически Стираемая Программируемая Память Только для Чтения), EPROM (Электрическая Программируемая Память Только для Чтения), ROM (Память Только для Чтения), ASIC (Специализированная Интегральная Схема), магнитного диска, оптического диска и других, известных в технике.
Кроме того, блок 300 памяти может быть комбинацией ASIC и схемы памяти энергозависимого типа и/или энергонезависимого типа.
Следует дополнительно отметить, что изобретательские процессы, подобные описанным, могут также быть закодированы в качестве считываемых компьютером инструкций, переносимых любым считываемым компьютером носителем, известным в технике. В данном описании и прилагаемой формуле термин “считываемый компьютером носитель” относится к любому носителю, который участвует в предоставлении инструкций любому процессору, такому как CPU/контроллер 294, показанный и описанный на чертеже Фиг.6, для выполнения. Такой носитель может иметь тип хранилища и может принимать форму энергозависимого или энергонезависимого запоминающего носителя, как также описано ранее, например, в описании блока 300 памяти на Фиг.7. Такой носитель может также иметь тип передачи и может включать в себя коаксиальный кабель, медный провод, оптический кабель и воздушный интерфейс, несущий акустические, электромагнитные или оптические волны, способные к переносу сигналов, считываемых машинами или компьютерами. Считываемый компьютером носитель может быть частью компьютерного продукта, отдельного от устройства 290.
Наконец, возможны другие изменения в рамках объема изобретения. В примерных вариантах осуществления, как описано, объект в составе AN 15, такой как BSC 13 или объекты 12, 62, 17 или 26, изображен как объект, который определяет, какие пилотные наборы должны быть включены в ASET AT 14. Очевидно, возможно, что AT 14 может сделать такое определение. В этом случае выполнение функции определения, например, с помощью подпрограмм программного обеспечения, может быть установлено в AT 14 вместо AN 15. Кроме того, в примерных вариантах осуществления каждая дополнительная зона охвата описана в целях иллюстрации как имеющая два набора пилотных сигналов. Очевидно, возможны больше, чем два набора пилотных сигналов. Кроме того, AN 15 может выборочно выбрать любой один из, любую комбинацию, или все эти больше, чем два набора пилотных сигналов для добавления к или удаления из ASET AT 14. AN 15 может сделать такой выбор на основании факторов, таких как загрузка канала, состояние канала и т.д. Кроме того, операции различных вариантов осуществления изображены отдельно относительно системы 10 разнородного развертывания и системы 60 макросотового развертывания. Эти две системы 10 и 60 могут очевидным образом быть объединены. Например, система 60 макросотового развертывания может очевидным образом включать в себя дополнительные зоны охвата, такие как пикосота 24 и активный участок 21. Любые другие логические блоки, схемы и этапы алгоритма, описанные совместно с вариантом осуществления, могут быть осуществлены в аппаратном обеспечении, программном обеспечении, программируемом оборудовании или их комбинациях. Специалистам будет очевидно, что тезисы и другие изменения формы и подробностей могут быть сделаны в них, не отступая от объема и сущности изобретения.