Выбор базовой станции (антенны) для передачи по восходящей линии связи зондирующих опорных сигналов, srs
Изобретение относится к телекоммуникационным системам. Технический результат - улучшение планирования сот и эффективный выбор антенны восходящей линии связи для пользовательского оборудования (UE). Для этого способ выбора по меньшей мере одной антенны из множества антенн для приема передач восходящей линии связи от UE включает в себя этапы: присваивание данному UE ресурс зондирующего опорного сигнала (SRS), прием одного или более сообщений от антенных устройств, содержащих указанное множество антенн, при этом упомянутые сообщения указывают на прием SRS на указанном присвоенном ресурсе SRS, и выбор по меньшей мере одной антенны на основе указанных одного или более сообщений. 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 20 ил.
РОДСТВЕННАЯ ЗАЯВКА
Настоящая заявка является родственной и испрашивает приоритет по предварительной заявки на патент США № 61/440241, озаглавленной «Uplink Selection Using Sounding Reference Signals In Radiocommunication Systems», поданной 7 февраля 2011 года автором Tomas Hedberg и др., содержание которой включено сюда по ссылке.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение, в общем, относится к телекоммуникационным системам и, в частности, касается способов, систем, устройств и программного обеспечения для выбора восходящей линии связи с использованием зондирующих опорных сигналов в системах радиосвязи.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Сети радиосвязи первоначально разрабатывались в первую очередь для предоставления услуг передачи речи по сетям с коммутацией каналов. Внедрение каналов с коммутацией пакетов, например, в так называемых «сетях 2.5G и 3G» дало возможность сетевым операторам наряду с услугами по передаче речи предоставлять услуги по передаче данных. В конце концов, сетевые архитектуры скорее всего будут развиваться в направлении создания сетей Протокола Интернет (IP), которые обеспечивают как услуги передачи речи, так и услуги передачи данных. Однако сетевые операторы сделали существенные инвестиции в существующие инфраструктуры и поэтому они, как правило, предпочитают постепенно переходить на использование сетевых архитектур стандарта IP, чтобы иметь возможность извлечь достаточную прибыль из своих инвестиций в существующие инфраструктуры. Также для обеспечения функций, необходимых для поддержки приложений радиосвязи следующего поколения при одновременном использовании традиционной инфраструктуры сетевые операторы могут разворачивать гибридные сети, где система радиосвязи следующего поколения накладывается на существующую сеть с коммутацией каналов или коммутацией пакетов в качестве первого этапа при переходе к сети, полностью основанной на Протоколе IP. В качестве альтернативы, система радиосвязи может развиваться от одного поколения к следующему, продолжая обеспечивать обратную совместимость с существующим оборудованием.
Один из примеров такой развивающейся сети основан на универсальной системе мобильной телефонной связи (UMTS), которая представляет собой существующую систему радиосвязи третьего поколения (3G), эволюционирующую в сторону применения технологии высокоскоростного пакетного доступа (HSPA). Еще одной альтернативой является внедрение новой технологии эфирного интерфейса в среду UMTS, так называемой технологии долгосрочного развития (LTE). Намеченные показатели производительности, которые должны быть достигнуты в системе LTE, включают в себя, например, поддержку 200 активных вызовов на каждую соту 5 МГц и задержку до 5 мс у абонента для небольших IP пакетов. Каждое новое поколение, или частичное поколение систем мобильной связи повышает сложность и добавляет дополнительные возможности в систему мобильной связи, и можно ожидать, что это будет продолжаться либо путем усовершенствования предложенных систем, либо путем создания совершенно новых систем в будущем.
Сети мобильной связи, как правило, разделяются на соты, чтобы многократно использовать ресурсы эфирного интерфейса (частоты, временные слоты, коды) из одной области в другую и тем самым увеличить общую пропускную способность. Увеличение пропускной способности в системах следующего поколения необходимо как для восходящей линии связи, так и для нисходящей линии связи. Таким образом, естественно определить соту, как объект, имеющий возможности передачи как по восходящей, так и по нисходящей линии связи. Индивидуальное UE, как правило, обслуживается одной и той же сотой как при передаче по восходящей линии связи, так и при передаче по нисходящей линии связи. Одним исключением из этого правила является сеть UTRAN, использующая доступ HSDPA и доступ HSUPA. UE может поддерживаться максимум 6 сотами одновременно (активный набор для мягкой передачи обслуживания), но в восходящей линии связи HSUPA может использоваться поднабор из этих 6 сот. Кроме того, в указанном активном наборе только одна сота поддерживает канал HS-DSCH, то есть канал, несущий пользовательские данные. Во всех этих исключительных случаях, то есть, когда обслуживание оборудования UE по восходящей линии связи и нисходящей линии связи может выполняться разными сотами, выбор соты (сот) для восходящей линии связи, обслуживающей конкретное UE, ограничен поднабором, состоящим из одной или более сот, обслуживающих одно и то же оборудование UE в нисходящей линии связи. Кроме того, выбор сот восходящей линии связи основан на измерениях в нисходящей линии связи.
Тесная связь между восходящими линиями связи и нисходящими линиями связи в указанных системах требует планирования, направленного на обеспечение сравнимого покрытия для восходящих линий связи и нисходящих линий связи. В качестве примера рассмотрим случай, когда оборудование UE выбирает наилучшую соту для ожидания вызова работы в ждущем режиме на основе уровня и качества сигнала нисходящей линии связи. Если восходящая линия связи для данного UE будет иметь меньшее покрытие, то оборудование UE возможно не сможет установить связь, хотя ему предписано оставаться в этой наилучшей соте с точки зрения нисходящей линии связи.
Работа соты поддерживается оборудованием базовой радиостанции (RBS) на месте расположения RBS. RBS, как правило, имеет один набор антенн для восходящей и нисходящей линий связи, которые расположены рядом с самой RBS. Другим возможным вариантом развертывания системы является система с распределенными антеннами (DAS), где несколько небольших антенн распределены по зданию. Еще одним возможным вариантом является так называемый «излучающий кабель», где антенна в действительности распределена на несколько сотен метров. Тем не менее, в вышеуказанных сценариях развертывания системы антенны ведут себя как одна единая антенна, и при этом отсутствует возможность выбора антенн восходящей линии связи отдельно от выбора антенн нисходящей линии связи.
В сотовых сетях всегда имеют место области с большим трафиком, то есть с высокой концентрацией пользователей. В этих областях желательно предусмотреть дополнительную пропускную способность для удовлетворения требований пользователя на услуги радиосвязи. Эта дополнительная пропускная способность может быть обеспечена, например, в виде дополнительной макробазовой станции или путем развертывания узлов с пониженной выходной мощностью, покрывающих небольшие области, чтобы сориентировать использование упомянутой дополнительной пропускной способности в небольшой области. Также будут иметь место области с ограниченным покрытием, где необходимо расширить площадь покрытия, и опять же одним из способов добиться этого является развертывание узла с низкой выходной мощностью, ориентированного на использование в этой небольшой области.
Одной из причин выбора узлов с низкой выходной мощностью в вышеописанных случаях является то, что может быть минимизировано негативное воздействие на макросеть, например, эта небольшая область, где макросеть может испытывать помехи. В настоящее время в данной области техники наблюдается явная тенденция, направленная на использование маломощных узлов. Другие термины, используемые для описания вариантов развертывания сети, включают в себя гетерогенные сети, иногда называемые «HetNets» или многоуровневые сети. На фиг. 1 показана макробазовая станция 100, которая обеспечивает покрытие большой площади (также называемое макросотой 102), а также маломощные узлы, которые разворачивают для обеспечения пропускной способности/покрытия малой области в макросоте 102. Например, на фиг. 1 в качестве примеров маломощных узлов, которые могут дополнять покрытие, обеспечиваемое базовой станцией 100, показаны пико базовая станция 104, ретрансляторы 106 и домашние базовые станции (кластеры 108 фемтосот).
При использовании для макросот и пикосот одной и той же несущей малые соты оказываются по сути «несбалансированными» в отношении нисходящей линии связи и восходящей линии связи. В восходящей линии связи макросота и пикосота сходны по чувствительности, так как наилучшая линия радиосвязи определяется потерями в тракте в направлении макросоты и пикосоты, соответственно. В нисходящей линии связи различие в мощности передачи, например, 20 Вт и 1 Вт, уменьшают область, где линия пикосоты имеет преимущество. Это показано на фиг. 2, где «граница RSRP (мощность принятых опорных сигналов)» 200 указывает точку «одинаковых нисходящих линий связи», а «RSRP+сдвиг» 202 указывает точку, где потери в тракте по восходящей линии связи равны для макросоты 204 и пикосоты 206. Терминалы UE (не показаны), находящиеся между границей 200 RSRP и границей 202 RSRP+сдвиг, будут таким образом иметь разные оптимальные восходящую линию связи и нисходящую линию связи. Имеется потребность в идентификации того, находится ли конкретное оборудование UE в области с указанными границами, чтобы выделить ресурсы приема. Если пикосота 206 и макросота 204 имеют разные физические идентификаторы (например, скремблирующий код соты в сети UTRAN или физический идентификатор соты в сети E-UTRAN), то тогда оборудование UE может послать сообщения с измерениями, относящиеся к сотам в его окрестности.
Более общая ситуация - это сеть, состоящая из нескольких антенн восходящей линии связи и нескольких антенн нисходящей линии связи. Антенны восходящей линии связи и нисходящей линии связи не обязательно должны находиться вместе. Конкретная сота может поддерживаться N антеннами восходящей линии связи и М антеннами нисходящей линии связи. Одна из причин неиспользования выделения по принципу «одна сота на антенну» может заключаться в проблемах планирования, то есть в этом случае необходимо будет слишком часто обновлять связи между сотами. Другая причина может заключаться в уменьшении срока службы батареи терминала UE, то есть движущимся UE необходимо обновлять соты более часто. В вышеописанных случаях имеется потребность в идентификации наилучшей восходящей линии связи для текущего использования, которая может отличаться от нисходящей линии связи.
Существующее в системе LTE решение для определения наилучшей антенны восходящей линии связи состоит в конфигурировании отдельных сот (PCI) для каждой антенны, так чтобы оборудование UE могло идентифицировать разные нисходящие линии связи. Затем выполняется конфигурирование оборудования UE для мониторинга и передачи сообщений о качестве нисходящей линии (DL) (RSRP и/или RSRQ (качество принятых опорных сигналов)) от разных сот. Используя эту информацию, получают потери в тракте, например, на основе коэффициентов усиления передающей антенны нисходящей линии. Затем на основе коэффициентов усиления антенн оценивают наилучшую антенну восходящей линии связи, связанную с данным UE, и эту антенну активируют для данного UE (это означает, что началась обработка, привязанная к конкретному UE, для данной антенны).
Однако это решение связано с некоторыми недостатками, включая, например, более трудное планирование сот; чем больше объем измерений, выполняемых UE, тем больше энергии им потребляется, и тем больший объем сигнализации проходит через эфирный интерфейс (что уменьшает пропускную способность для сигнализации других видов).
Соответственно, было бы желательно разработать другие способы, устройства, системы и программное обеспечение для выбора антенны восходящей линии связи для оборудования UE.
АББРЕВИАТУРЫ/СОКРАЩЕНИЯ
C-RNTI - временный идентификатор соты радиосети
eNB - усовершенствованный узел B
LTE - Проект долгосрочного развития
MIMO - множество входов - множество выходов
OFDM - множественный доступ с ортогональным частотным разделением каналов
RRM - управление радиоресурсами
SIB - блок системной информации
SRS - зондирующий опорный сигнал
UE - пользовательское оборудование
UASL - логика выбора антенны восходящей линии связи
UL - восходящая линия связи
DL - нисходящая линия связи
PDCP - Протокол сходимости пакетных данных
PDU - блок протокольных данных
RLC - контроллер радиолинии
MAC - управление доступом к среде
PHY - физический
DRX - прерывистый прием
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Согласно одному варианту осуществления способ выбора по меньшей мере одной антенны из множества антенн для приема передач восходящей линии связи от пользовательского оборудования (UE) содержит присваивание данному UE ресурса зондирующего опорного сигнала (SRS), прием одного или более сообщений от антенных устройств, указывающих на прием сигнала SRS на указанном присвоенном ресурсе SRS, и выбор по меньшей мере одной антенны на основе указанных одного или более сообщений. Кроме того, способ может включать в себя конфигурирование по меньшей мере одной антенны для приема от UE указанных передач восходящей линии связи.
Согласно другому варианту осуществления узел-координатор сконфигурирован для выбора по меньшей мере одной антенны из множества антенн для приема передач восходящей линии связи от пользовательского оборудования (UE), при этом узел-координатор сконфигурирован для присваивания данному UE ресурса зондирующего опорного сигнала (SRS), узел-координатор сконфигурирован для приема одного или более сообщений от антенных устройств, содержащих множество антенн, которое указывает на прием сигнала SRS на присвоенном ресурсе SRS, и узел-координатор сконфигурирован для выбора по меньшей мере одной антенны на основе указанных одного или более сообщений.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Далее со ссылками на прилагаемые чертежи описываются варианты осуществления настоящего изобретения, являющиеся лишь примерами, где:
фиг. 1 - архитектура многоточечной передачи;
фиг. 2 - расширение диапазона небольших сот;
фиг. 3 - базовая станция и пользовательский терминал;
фиг. 4 - система связи;
фиг. 5 - последовательности обработки приема и передачи, относящиеся к системе связи по фиг. 4;
фиг. 6 - субкадр, включающий в себя зондирующий опорный сигнал;
фиг. 7 - система многоточечной радиосвязи, в которой можно реализовать варианты осуществления настоящего изобретения;
фиг. 8 - выбор антенны (антенн) восходящей линии связи и нисходящей линии связи для обслуживания пользовательского оборудования;
фиг. 9-10(b) - присваивание ресурсов SRS узлом-координатором согласно варианту осуществления изобретения;
фиг. 11 - схема сигнализации, связанная с выбором ресурса SRS для оборудования UE согласно одному варианту осуществления изобретения;
фиг. 12 - схема сигнализации, связанная с выбором ресурса SRS для оборудования UE согласно другому варианту осуществления изобретения;
фиг. 13 - аспекты отказа линии радиосвязи;
фиг. 14 - схема сигнализации, связанная с выбором ресурса SRS для оборудования UE после отказа линии радиосвязи согласно одному варианту осуществления изобретения;
фиг. 15 - схема сигнализации, связанная с обнаружением сигнала SRS антенными устройствами согласно одному варианту осуществления изобретения;
фиг. 16 - схема сигнализации, связанная с выбором антенны узлом-координатором согласно одному варианту осуществления;
фиг. 17 - схема сигнализации, связанная с различными случаями повторной конфигурации, относящимися к вариантам осуществления изобретения;
фиг. 18 - блок-схема, иллюстрирующая способ выбора антенны для восходящей линии связи согласно одному варианту осуществления изобретения; и
фиг. 19 - примерный узел eNodeB.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Последующее подробное описание примерных вариантов осуществления изобретения сопровождается ссылками на прилагаемые чертежи. Одинаковые ссылочные позиции на разных чертежах идентифицируют одинаковые или подобные элементы. Также нижеследующее подробное описание не носит ограничительный характер. Последующие варианты осуществления обсуждаются для простоты с использованием терминологии и структуры систем LTE. Однако обсуждаемые далее варианты осуществления не ограничиваются системами LTE, но могут быть применены к другим телекоммуникационным системам.
Употребляемая во всем описании ссылка на «один вариант осуществления» или «вариант осуществления» означает, что описанный в связи с вариантом осуществления конкретный признак, структура или характеристика содержится по меньшей мере в одном варианте осуществления настоящего изобретения. Таким образом, появление словосочетания «в одном варианте осуществления» или «в варианте осуществления» в различных местах по всему описанию не обязательно подразумевает ссылки на один и тот же вариант осуществления. Кроме того, конкретные признаки, структуры или характеристики могут быть объединены любым подходящим образом в одном или более вариантах осуществления.
Согласно вариантам осуществления изобретения, пользовательским терминалам (UE) присваиваются уникальные сигнатуры линии UL (восходящей линии связи) в области, где необходим выбор антенны восходящей линии связи. Затем все приемники с антеннами, например базовые станции макросот, базовые станции пикосот, ретрансляторы и т.д., могут выполнять поиск этих сигнатур. Информация о качестве/уровне сигнала сигнатуры посылается в логический модуль выбора антенны восходящей линии связи (UASL). Модуль UASL активирует лучшую антенну (антенны) восходящей линии связи (возможна активация более одной антенны восходящей линии связи, например, если используется совместная обработка принятых сигналов).
Согласно вариантам осуществления изобретения сигнатурами линии UL, используемыми для выбора антенн восходящей линии связи, могут быть зондирующие опорные сигналы (SRS). Использование SRS во множестве сот и антенн обеспечивается, например, (а) обменом и координацией используемых возможностей SRS для каждой соты (синхронизация, поднесущие, диапазон сигнала) между соседними сотами (b), присваиванием сигнала SRS, локально уникального для каждого пользователя (с), прослушиванием каждой антенной сигнала SRS, передаваемого от потенциальных пользователей, оказавшихся вблизи данной антенны (или удалившихся от антенны), и (d) интерфейсом к точке координации для активации и деактивации приема пользовательских данных (то есть не только SRS) от конкретного пользователя в области конкретной антенны. Варианты осуществления изобретения включают в себя выполнение этой логической процедуры в среде многоточечной передачи, например, в случае, когда перемешаны большие и маленькие соты, а также большие и малые области действия антенн. Макро-RBS может иметь функцию координатора, и тогда может быть обеспечена координация между разными RBS при выборе оборудованием UE антенны восходящей линии связи.
Для уточнения контекста для нижеследующих примерных вариантов осуществления, относящихся к выбору антенны восходящей линии связи, рассмотрим примерную систему радиосвязи, показанную на фиг. 3 и 4 с двух разных точек зрения соответственно. Для увеличения скорости передачи систем и обеспечения дополнительного разнесения, препятствующего появлению замирания в радиоканалах, современные системы беспроводной связи содержат приемопередатчики, использующие множество антенн, причем эти системы часто называются системами MIMO. Множество антенн может быть развернуто на приемной стороне в направлении передающей стороны и/или на обеих сторонах, как показано на фиг. 3. В частности, на фиг. 3 показана базовая станция 320, которая может представлять собой базовую радиостанцию типа «макро», базовую станцию типа «пико», ретранслятор и т.д., с четырьмя антеннами 340, а пользовательский терминал, также называемый здесь «пользовательским оборудованием» или «UE» (360) с двумя антеннами 340. На фиг. 3 показано лишь примерное количество антенн, и здесь не подразумеваются ограничения на действительное количество антенн, используемых на базовой станции 320 или пользовательском терминале 360 в примерных вариантах осуществления, обсуждаемых ниже.
Вдобавок, используемый здесь термин «базовая станция» является обобщенным термином. Как очевидно специалистам в данной области техники, в архитектуре LTE базовой станции может соответствовать усовершенствованный узел B (eNodeB), то есть базовая станция является возможным вариантом реализации узла eNodeB. Однако термин «eNodeB» в некотором смысле шире, чем традиционная базовая станция, поскольку узел eNodeB, вообще говоря, относится к логическому узлу. Термин «базовая станция» используется здесь в качестве термина, включающего в себя базовую станцию, узел B, узел eNodeB или другие узлы, характерные для других архитектур. Узел eNodeB в системе LTE обрабатывает передачу и прием в одной или более сотах, как показано, например, на фиг. 4.
На фиг. 4 среди прочих компонент показаны два узла eNodeB 320 и один пользовательский терминал или UE 360. Пользовательский терминал 360 использует выделенные каналы 40 для связи с узлом (узлами) eNodeB 320, например, путем передачи или приема сегментов PDU RLC, как описано ниже. Оба узла eNodeB 320 подсоединены к базовой сети 440.
Одна примерная архитектура LTE для обработки данных для их передачи узлом eNodeB 320 на терминал UE 360, то есть по нисходящей линии связи (DL), показана на фиг. 5. Здесь данные, подлежащие передаче конкретному пользователю узлом eNodeB 320, например IP пакеты, сначала обрабатываются объектом 500 Протокола сходимости пакетных данных (PDCP), в котором могут быть сжаты IP заголовки, и выполняется шифрование данных. Объект 520 управления линией радиосвязи среди прочего обрабатывает сегментацию и/или конкатенацию данных, полученных от объекта PDCP 500, получая блоки протокольных данных (PDU). Вдобавок, объект 520 протокола RLC предоставляет протокол автоматического запроса на повторную передачу (ARQ), который осуществляет мониторинг текущих сообщений о состоянии, поступающих от аналогичного объекта RLC в терминале UE 360 для избирательной повторной передачи блоков PDU, когда они запрашиваются. Объект 540 управления доступом к среде передачи (MAC) отвечает за планирование восходящей линии связи и нисходящей линии связи с помощью планировщика 560, а также за обработку гибридных автоматических запросов на повторную передачу (HARQ). Объект 580 физического (PHY) уровня отвечает среди прочего за кодирование, модуляцию и отображение для множества антенн. Каждый объект 500-580, показанный на фиг. 5, обеспечивает выходы на соседние объекты и принимает входные сигналы от соседних объектов, используя показанные здесь средства переноса или каналы. Для UE 360, как показано на фиг. 5, для принятых данных, предусмотрены процессы, обратные вышеописанным, причем специалистам в данной области техники очевидно, что (хотя это на фиг. 5 не показано) терминал UE 360 также имеет элементы в последовательности передачи, аналогичные узлу eNodeB 320, для передачи по восходящей линии связи (UL) на узел eNodeB 320, причем узел eNodeB 320 также имеет элементы последовательности приема, аналогичные UE 360, для приема данных от UE 360 по линии UL.
После того, как были описаны некоторые примерные устройства LTE, в которых можно реализовать аспекты выбора антенны восходящей линии связи согласно вариантам осуществления изобретения, далее обсуждаются зондирующие опорные сигналы, которые, как было описано выше, можно использовать в процессе выбора антенны восходящей линии связи. Зондирующие опорные сигналы (SRS) могут быть использованы узлом eNodeB системы LTE для получения информации о канале восходящей линии связи, то есть в направлении передачи от мобильной станции или оборудования UE к узлу eNodeB. Базовый принцип зондирования заключается в том, что оборудование UE периодически передает широкополосный сигнал, соответствующий конфигурации, полученной от узла eNodeB. Поскольку этот сигнал известен узлу eNodeB, его можно использовать для вычисления канальной оценки для канала восходящей линии связи данного UE, которая, в свою очередь, может быть использована различными алгоритмами, связанными с управлением ресурсами радиосвязи (RRM), такими как планирование, адаптация линии связи и управление мощностью.
Процедура создания этих последовательностей подробно описана в документе 3GPP TS 36.211 «Physical Channels and Modulation» (стандарты 3GPP), к которому заинтересованный читатель может обратиться за более полной информацией. Однако здесь для краткости описания на фиг. 6 показан один пример не сигнала SRS (600) без перескока частоты (на этой фигуре сигнал SRS показан в первом символе OFDM субкадра, но стандарт 3GPP распределяет его на последний символ OFDM субкадра). Заметим, что «демодуляционные опорные сигналы» 602 ограничены появлением передачи по каналу PUSCH и запланированными поднесущими, в то время как сигналы SRS могут покрывать большую или меньшую полосу и предаваться независимо от любой передачи по каналу PUSCH/PUCCH.
Зондирующие опорные сигналы могут быть сконфигурированы для отдельного терминала UE, например, (а) в виде «единичного импульса», сконфигурированного в сообщении RRC; (b) в виде периодического сигнала, сконфигурированного в сообщении RRC; и (с) в виде «единичного импульса», сконфигурированного с помощью команды PDCCH. Возможные варианты (а) и (b) существуют в стандарте 3GPP rel-9. Возможный вариант (с) обсуждается для версии 3GPP rel-10 (смотри, например, R1-110558). Зондирующие опорные сигналы могут использовать разделение на основе TDM, FDM и CDM. Для периодической конфигурации можно сконфигурировать периодичность и момент начала передачи сигналов SRS. IE (информационный элемент) srs-ConfigIndex (индекс конфигурации SRS) (как описано в вышеупомянутом документе 3GPP TS 36.331) конфигурирует периодичность до 320 мс плюс временной сдвиг, в результате чего можно получить максимум 320 уникальных временных позиций. Частоты (поднесущие OFDM), используемые для передачи сигналов SRS, могут быть сконфигурированы для каждого терминала UE. IE srs-Bandwidth (полоса пропускания SRS) (36.331) конфигурирует до 4 частотных «блоков». IE freqDomainPosition (позиция в частотной области) (36.331) определяет, где начинается частотный «блок», предоставляя до 24 альтернативных вариантов при использовании минимального значения srs-Bandwidth (36.331). IE transmissionComb (комбинация передач) (36.331) конфигурирует нечетные или четные поднесущие.
Также можно сконфигурировать SRS со скачкообразной перестройкой частоты, используя IE srs-HoppingBandwidth (полоса пропускания для скачкообразной перестройки SRS) (36.331). Всего имеется 4 разных последовательности скачкообразной перестройки. IE freqDomainPosition (36.331) определяет позицию запуска для последовательности скачкообразной перестройки, обеспечивая до 24 альтернативных вариантов.
Вдобавок к структурам на основе TDM и FDM, описанных выше, также можно сконфигурировать структуру на основе CDM. IE cyclicShift (циклический сдвиг) (36.331) определяет один из 8 ортогональных сигналов. Все вышеописанные возможные варианты применяются к периодическим передачам SRS. Вдобавок имеется альтернативная конфигурация для передачи единичных сигналов SRS (IE duration (длительность) (36.331)).
Для системной полосы 20 МГц можно таким образом определить до 320*24*8=61440 периодических и номинально уникальных сигналов. Каждому отдельному UE может быть присвоена одна конкретная конфигурация сигнала SRS из указанных 61440 сигналов с использованием выделенной сигнализации (RRCConnectionReconfiguratuion (повторная конфигурация соединения RRC) (36.331)). Заметим, что использование TDM для разделения сигналов SRS требует синхронизации между сотами. То есть, вполне реально, например, на RBS/антеннах использовать приемники GPS. Количество этих номинально уникальных сигналов SRS, которое в действительности используется, то есть надежно обнаруживается, зависит в основном от помех и мощности передачи UE.
Нормальный прием SRS в соте поддерживается всеми другими UE в этой соте, которые не выполняют регулярные передачи по каналу PUSCH/PUCCH в восходящей линии связи в течение периодов, когда некоторые UE могут посылать сигналы SRS. Другие UE информируются о возможностях SRS посредством системного информационного блока 2 (SIB2) и/или посредством выделенной сигнализации (IE SoundingRS-UL-ConfigCommon (общая конфигурация зондирующего RS восходящей линии связи) (36.331)). Тем не менее, эти сигналы можно надежно принимать предпочтительнее при низком отношении сигнал-помехи (SINR) (порядка -5 дБ). Прием вне номинального покрытия соты обычно поддерживается путем конфигурирования одинаковых периодов, удобных для передачи SRS в соседних сотах, то есть терминалы UE во всех соседних сотах, как правило, ничего не передают кроме сигналов SRS в течение периодов, удобных для передачи SRS. Обнаружение этих сигналов также в некоторой степени улучшается посредством гибкой комбинации последовательных приемов SRS, представляющей дополнительную возможность реализации.
Мощность передачи для SRS можно изменять по отношению к нормальной мощности передачи канала PUSCH, установленной с использованием параметра PSRS_OFFSET. Увеличение мощности SRS путем установки величины смещения на положительное значение часто оказывается невозможным в ограниченных областях между антеннами, поскольку UE скорее всего работает при мощности, близкой к максимальной, в указанных областях. Таким образом, разрешение номинально уникальных зондирующих опорных сигналов зависит от условий и конфигурации радиосвязи, но очевидно, что имеется достаточно большое количество периодических зондирующих символов порядка 104, которые можно реально использовать в качестве уникальных сигналов. Вдобавок, для создания достаточно большого количества зондирующих символов, привязанных к конкретным UE, можно использовать активацию «единичных импульсов».
Использование минимальной периодичности сигналов SRS (320 мс) приводит к некоторой задержке в обнаружении терминала UE, входящего в область действия новой антенны. Высокоскоростные терминалы UE выигрывают от посылки SRS с малой периодичностью. Также предпочтительно использовать только часть возможных сигналов SRS, поскольку возможности зондирования не используются для регулярной передачи. Этот недостаток можно снизить путем разрешения конфликтов между данными и SRS для некоторой части сигналов SRS, предпочтительно для тех, которые выделены медленно перемещающимся терминалам UE.
Далее с учетом указанного контекста обсуждается использование указанных сигналов SRS для выбора одной или более антенн восходящей линии связи, например, в среде многоточечной передачи согласно вариантам осуществления изобретения. Эти варианты осуществления основаны на первоначальном обнаружении присутствия конкретного UE внутри или рядом с областью, покрываемой конкретной антенной восходящей линии связи, с последующим выделением ресурсов, обеспечивающих полномасштабный прием (а возможно, передачу) для данного UE с использованием указанной антенны восходящей линии связи (и, как возможный вариант, и соответствующей антенны (антенн) нисходящей линии связи). На фиг. 7 показан пример, где четыре антенны 700 нисходящей линии связи и десять антенн 702 восходящей линии связи обслуживают одну соту 706, очерченную пунктирной линией нерегулярной формы. Сота 706 определяется наличием некоторых общих атрибутов, например, вещательная информация (посылаемая в виде системных информационных блоков (SIB)) и идентификатор физической соты (PCI).
На фиг. 8 с использованием одного и того же шаблона конфигурации соты, показанного на фиг. 7, показано местоположение одного конкретного UE 800 и антенн, двух антенн/антенных устройств 802 восходящей линии связи и одной антенны/антенного устройства 804 нисходящей линии связи, которых активируют для поддержки пересылки данных на/от данного UE 800. Количество антенн, которое активируют для обслуживания передачи данных на конкретный UE, может быть равно единице или более в зависимости, например, от уровня обработки, выполняемой антенными устройствами, к которым эти антенны подсоединены. Рассмотрим два примера указанной обработки для передачи по восходящей линии связи: (а) каждое антенное устройство включает в себя полную приемную цепь (E-UTRAN), в том числе, протокольные уровни PHY, MAC, RLC и PDCP (в этом случае состояния/контексты протокола должны переадресовываться, когда UE перемещается и происходит замена обслуживающего антенного устройства); и (b) каждое антенное устройство содержит только базовые функции уровня PHY, так что в точку координации пересылаются синфазные и квадратурные (IQ) отсчеты. Точка координации для данного UE выполняет совместную обработку приема всех антенных сигналов (для данного UE). Согласно рассматриваемому варианту осуществления каждое антенное устройство 802, 804 таким образом будет содержать два набора приемников: (а) приемники сигнатур, которые лишь обнаруживают сигнатуры UE (например, зондирующие опорные сигналы; либо все возможные сигналы, либо присвоенный поднабор этих сигналов); и (b) «нормальные» приемники, которые декодируют сигналы PUSCH/PUCCH.
Для предоставления возможности выбора активных антенн для каждого UE на основе обнаружения сигналов SRS восходящей линии связи, могут быть предусмотрены различные субфункции согласно вариантам осуществления изобретения. Они могут включать в себя одну или более из перечисленного ниже:
1. Выравнивание (координация) «зарезервированных ресурсов для сигнатур восходящей линии связи» между областями действия антенн (включая соты). Как объяснялось выше, эта функция может выполняться для того, чтобы минимизировать передачи, вызывающие помехи, и тем самым улучшить обнаружение UE, входящего в область действия антенны; в идеале заранее, до входа данного UE в область действия антенны. Это выравнивание (координацию) предпочтительно выполнять в автоматическом режиме.
2. Выравнивание (координация) присваивания «сигнатур восходящей линии связи» для отдельных UE, чтобы сделать «сигнатуры восходящей линии связи» локально уникальными.
3. Логика выбора наилучшего кандидата из числа UE (сигнатур) для поиска каждой антенны. Она может облегчить задачу функции обнаружения и/или повысить вероятность обнаружения и надежность путем уменьшения количества возможных сигнатур для мониторинга каждой антенны.
4. Обнаружение UE-кандидатов (сигнатур), определенных на этапе 3 для каждой антенны.
5. Выбор наилучшей антенны (антенн) восходящей линии связи. Эта функция предпочтительно основана на сравнении качества восходящей линии связи. «Сигнатуры восходящей линии связи» являются частью этой оценки качества. Чтобы сравнить несколько линий связи, предпочтительно либо (а) выполнить сравнение в «одной и той же временной точке» или (b) если UE использует известную мощность восходящей линии связи. SRS использует переменную мощность передачи согласно существующим стандартам (36.331, 36.211), но можно использовать положительное смещение для увеличения вероятности того, что UE будет передавать сигналы SRS с максимальной мощностью, которая известна. Еще одна альтернатива заключается в добавлении отдельной «фазы измерения качества» для тех UE, которые были обнаружены (с некоторой вероятностью коррекции).
6. Повторная конфигурация сигналов SRS для двух разных подслучаев. Первый случай заключается в отмене SRS, когда UE работает в ждущем режиме, а второй случай заключается в изменении SRS, когда два UE с одинаковым SRS подходят близко друг к другу.
В последующем обсуждении представлены примеры вышеописанных субфункций в среде HetNet, то есть, где смешаны маленькие и большие соты, работающие на одной и той же (или по меньшей мере перекрывающейся) несущей частоте. Однако специалистам в данной области техники должны иметь в виду, что настоящее изобретение не ограничивается реализацией в среде HetNet, а может, например, быть использовано в любой среде, где имеет место множественное или перекрывающееся покрытие радиосвязью. В приведенных ниже примерах большие соты называются «макросотами», а маленькие соты называются «пикосотами». Нижеследующие примеры также иллюстрируют возможный способ централизованного выполнения координации в одном месте для каждой макросоты; однако также следует иметь в виду, что в качестве альтернативы, координация может выполняться распределенным образом, где все антенные устройства координируют свою работу друг с другом на основе одноранговых отношений.
Что касается координации зарезервированных ресурсов между сотами, то в текущих стандартах зарезервированные ресурсы посылаются в широковещательных сообщениях (например, SIB2), причем это применяется для каждой соты. Один альтернативный способ сообщения терминалам UE, какие символы восходящей линии связи не следует использовать для канала PUSCH, может заключаться в конфигурировании всех терминалов UE с помощью выделенной сигнализации.
Согласно этому варианту осуществления имеется центральный координатор 900, концептуально показанный на фиг. 9, который присваивает зарезервированные блоки сигналов SRS. Функция координатора 900 может быть, например, локализована в любом узле, например, в узле eNB или в другом узле. Этот случай можно разделить на два подслучая: первый подслучай, где станции RBS 902 (или антенные устройства) запрашивают сигналы SRS, а координатор 900 присваивает сигналы SRS, например, как показано в правой части фиг. 9; или второй подслучай, где координатор 900 только присваивает сигналы SRS без запросов, например, как показано в левой части фиг. 9. Другие варианты, связанные с координацией ресурсов, включают в себя, например, случай, когда присваивание содержит некоторый диапазон сигналов SRS, которые станция RBS 902 может присвоить терминалам UE.
Еще один вариант, связанный с координацией ресурсов, заключается в том, что станция RBS 1000 или 1001 может рассматривать себя как часть множества макросотовых областей, которые могут использовать в чем-то отличные друг от друга блоки сигналов SRS, как показано на фиг. 10(а). В этом случае станции RBS 1000 и 1001 полагают, что зарезервирован объединенный набор ресурсов SRS, то есть ресурсов, не используемых для PUSCH/PUCCH, и могут получить множество вариантов присваивания ресурсов SRS для сигнализации о выборе антенн для восходящей линии связи от разных узлов-координаторов 1002 и 1004. Другие станции RBS 1006 могут вместо этого получать варианты присваивания только от одного узла-координатора 1002 или 1004 как здесь показано. Присваивания могут выполняться на принудительной основе, как показано на фиг. 10(а), или по запросу, как показано на фиг. 10(b) (хотя на фиг. 10(b) показан только один набор запросов, чтобы не загромождать эту фигуру). Присваивание ресурсов приведет к резервированию некоторых временных/частотных ресурсов для передачи сигналов SRS одним или более UE. Использование текущего стандарта предполагает, что для информирования терминалов UE используются механизмы SystemInformationBlock2 и/или RRCConnectionReconfiguration (IE SoundingRS-UL-ConfigCommon); однако настоящее изобретение не ограничивается эти механизмом. Сигнализация «запрос» и «присваивание» для запроса и присваивания указанных ресурсов может выполняться с использованием дополнительных информационных элементов (IE) X2 или нового интерфейса для узла-координатора.
Вдобавок к координации резервирования ресурсов SRS для разных станций RBS в вариантах осуществления изобретения, кроме того, рассматривается координация присваивания ресурсов SRS терминала UE для терминалов UE с целью передачи зондирующих опорных сигналов. Здесь описаны две примерные ситуации для случаев, когда услуги радиосвязи становятся доступными терминалу UE в одной области, то есть: (а) когда терминал UE начинает осуществлять связь в области, имеющей множество точек передачи, с использованием процедуры произвольного доступа; и (b) когда управление терминалом UE передается, например, в соту с множеством антенн или точек передачи.
Рассмотрим сначала случай произвольного доступа, где присваивание SRS терминалу UE происходит сразу после переключения из состояния ожидания в состояние соединения RRC, поскольку терминал UE может перемещаться, и его местоположение необходимо отслеживать. Исключение может состоять в том, что некоторые терминалы UE распознаются как стационарные (например, благодаря подписке, «тип UE» или возможности UE). Случай произвольного доступа можно дополнительно разделить на два различных случая. Первый подслучай относится к начальному доступу для терминалов UE в состоянии ожидания, а второй подслучай относится к последующему произвольному доступу для терминалов UE, находящихся в состоянии соединения RRC. В первом подслучае терминалу UE выделяют новый SRS, а затем тот же самый SRS повторно используют во втором случае. В качестве идентификатора UE между первым и вторым подслучаями можно использовать временный идентификатор соты радиосети (C-RNTI) для идентификации UE.
Чтобы присвоить локально уникальный SRS, сеть должна знать или аппроксимировать: (а) местоположение терминала UE и (b) сигналы SRS, используемые в окрестности этого места. Определение местоположения UE может быть достигнуто, например, посредством мониторинга качества сигнала восходящей линии связи для начального доступа. Указанное местоположение предоставляется функции координации, которая присваивает SRS с минимальным риском возникновения конфликта. Упомянутый координатор может использовать вспомогательную информацию, например информацию о мобильности UE за последнее время, чтобы уменьшить риск назначения двум терминалам UE одного и того же SRS вблизи области, где действует одна и та же антенна. Кроме того, координатор может дополнительно определить скорость перемещения UE и использовать эту информацию для присваивания более компактных конфигураций высокоскоростным терминалам UE, чтобы уменьшить задержку при активации новых антенн.
На фиг. 11 показана примерная схема сигнализации при начальном доступе (то есть, когда UE находится в состоянии ожидания) для координации присваиваний SRS согласно одному варианту осуществления изобретения. Здесь узел-координатор 1100 постоянно выполняет обработку, необходимую для получения вспомогательной информации, которую можно использовать для присваивания ресурсов SRS, например, определяет мобильность UE 1102 и определяет его скорость в блоке 1103. На этапе 1104 UE 1102 начинает передачу преамбулы произвольного доступа. Преамбула произвольного доступа, как показано стрелками, обозначенными вместе со ссылочной позицией 1106, принимается несколькими антенными элементами или устройствами 1108, 1110 и 1112. Каждый антенный элемент 1108, 1110 и 1112, который принимает преамбулу произвольного доступа, передает сигнал-сообщение, обозначенный на фиг. 11 как сигнал 1114, 1116 и 1118 переадресации произвольного доступа (RA) соответственно, на узел-координатор 1100. Следует иметь в виду, что, как правило, не все антенные устройства, работающие под управлением узла-координатора 1100, будут принимать сигнал произвольного доступа и сообщение о нем.
Узел-координатор 1100 определяет, какие сообщения о переадресации RA созданы или с ним связаны, исходя из сообщения произвольного доступа от UE, например, от UE 1102, как показано на этапе 1120. Это может быть выполнено, например, следующими путями. Если обнаружение выполняется в антенном устройстве, то тогда в сообщениях 1114, 1116 и 1118 переадресации RA может быть предоставлена различная информация, которую можно использовать для указанной цели, например, порядковый номер преамбулы (один из максимум 64), время приема преамбулы (по меньшей мере, для каждого субкадра, но потенциально с более высокой точностью), и если на узел-координатор 1100 поступили (протокольные) сигналы физического уровня, то тогда можно использовать объединенное обнаружение. На этом этапе узел-координатор 1100 также может сделать начальный предварительный выбор антенных устройств, которые будут использоваться для приема от терминала UE 1102 передач восходящей линии связи. На основе этого выбора узел-координатор может переслать на UE 1102 ответные сообщения произвольного доступа через первоначально выбранные антенные устройства, например в данном примере это антенные устройства 1108 и 1112, которые направляют ответное сообщение произвольного доступа через эфирный интерфейс на терминал UE 1102 (как показано с помощью различных сигналов под номером 1122).
После приема ответного сообщения произвольного доступа терминал UE 1102 может передать сигнал 1128 запроса соединения RRC, который инициирует процесс RRC соединения в соответствии со стандартной процедурой и сигнализацию, как показано, с использованием сигналов/этапов 1128-1132. После завершения процесса соединения RRC терминал UE 1102 становится известным на уровне RAN, то есть, завершается так называемое «разрешение конфликта», и терминалу UE 1102 присваивается временный идентификатор сети сотовой радиосвязи (C-RNTI). В то же время узел-координатор 1100 может присвоить локально уникальный SRS терминалу UE 1102, как было описано выше и показано в блоке 1134, например, путем определения местоположения UE 1102, выбора SRS, который является уникальным в этом месте и предпочтительно повторно не используется в рамках предварительно определенного расстояния, а также для выбора периодичности передачи SRS на основе скорости терминала UE. Затем терминал UE 1102 уведомляется о выбранном ресурсе SRS путем передачи сигнала 1136 обратно на UE 1102.
На фиг. 12 показана схема сигнализации для последовательного произвольного доступа (то есть, когда терминал UE 1102 находится в состоянии соединения RRC). Здесь используются такие же ссылочные позиции для узлов, как на фиг. 11. Показанный здесь случай запускается в момент поступления данных по линии DL, в момент поступления данных по линии UL, либо в целях позиционирования. В случаях поступления данных DL и позиционирования может использоваться бесконфликтный произвольный доступ (не показан). В этом примере начальные аспекты сигнализации совпадают с начальным доступом по фиг. 11, и для этих сигналов сделаны ссылки на приведенное выше описание. Однако после ответа на произвольный доступ, полученного терминалом UE 1102, нет необходимости в процессе установления соединения RRC/сигнализации, а вместо этого терминал UE 1102 передает, например, пользовательские данные по каналу PUCCH восходящей линии связи, как показано сигналом 1200. Затем на UE 1102 посылается ответное сообщение 1202 по линии DL, то есть всеми антенными устройствами нисходящей линии связи или поднабором антенн согласно операции «предварительного выбора». Обработка сигнала SRS для этого случая согласно варианту осуществления изобретения показана в блоке 1204.
Заметим, что согласно текущим стандартам передача SRS приостанавливается, когда терминал UE находится в «спящем режиме DRX (прерывистый прием)». С учетом того, что «период спящего режима» DRX можно оперативно сконфигурировать со значением вплоть до почти 2,56 секунд, местоположение терминала UE может значительно переместиться. Таким образом, согласно одному варианту осуществления, вместо этого, возможно, потребуется избирательно активировать сигнал SRS также в течение времени активности DRX. Особым случаем произвольного доступа является отказ радиолинии, когда терминал UE может появиться в новом месте без обычной подготовки в сети (этот случай более подробно обсуждается ниже).
Обратимся теперь к случаю передачи обслуживания, то есть передачи обслуживания соте, поддерживаемой множеством антенных устройств, причем этот случай может обрабатываться, например, двумя путями. Во-первых, передача обслуживания может обрабатываться (для присваивания SRS) таким же образом, как произвольный доступ, как показано на фиг. 11 (либо бесконфликтная версия этой фигуры) Это может дать хорошие результаты для сети E-UTRAN, поскольку все случаи передачи обслуживания инициируются с использованием произвольного доступа. Ответ сети должен быть достаточно быстрым, чтобы избежать перехода терминала UE в состояние «переустановления соединения RRC». В качестве альтернативы, передача обслуживания может обрабатываться с использованием двухэтапного присваивания SRS. Первоначально присваивается «глобальный SRS», то есть один SRS из диапазона, который повторно не используется в небольших областях действия антенн, и все антенны активируются для обслуживания данного UE. По истечении относительно короткого периода времени полученные от этих антенн значения качества обеспечат достаточный объем данных для выполнения повторной конфигурации. Заметим, что при «переустановлении соединения RRC» предыдущий SRS может быть отменен, и присваивание SRS будет повторено, либо, в качестве альтернативы, будет сохранен предыдущий SRS.
Рассмотрим теперь случай отказа радиолинии (RLF), когда терминал UE может находиться под воздействием сочетания плохих условий радиосвязи и мобильности UE, что приводит к потере соединения. Один из примеров - это когда терминал UE перемещается в течение периода DRX и появляется в новом месте в следующем периоде DRX. Этим новым местом может быть новая область вне зоны действия антенн, обслуживающих в данный момент данный терминал UE, или даже вне предыдущей соты. В современных системах E-UTRAN эти ситуации обрабатываются с помощью процедуры переустановления соединения RRC. Общая последовательность событий показана на фиг. 13.
При использовании текущих процедур переустановления по протоколу RRC будет продолжаться только в случае готовности целевой соты, то есть, если целевая сота получила входящий запрос на передачу обслуживания для данного UE. Описанные случаи RLF показаны ниже в таблице (взятой из 3GPP TS 36.300).
| Случаи | Первая фаза | Вторая фаза | T2 истекло |
| UE возвращается в ту же самую соту | Продолжение работы, как будто нет проблем с радиосвязью | Активность возобновляется посредством процедуры переустановления по протоколу RRC | Переход через RRC_IDLE (Примечание 2) |
| UE выбирает другую соту у того же самого узла eNB | Не предусмотрена | Активность возобновляется посредством процедуры переустановления по протоколу RRC | Переход через RRC_IDLE (Примечание 2) |
| UE выбирает соту подготовленного узла eNB (Примечание) | Не предусмотрена | Активность возобновляется посредством процедуры переустановления по протоколу RRC | Переход через RRC_IDLE (Примечание 2) |
| UE выбирает соту другого узла eNB, который не готов (Примечание) | Не предусмотрена | Переход через RRC_IDLE («РЕЖИМ ОЖИДАНИЯ_RRC») (Примечание 2) | Переход через RRC_IDLE (Примечание 2) |
| Примечание: Подготовленный узел eNB - это узел eNB, который предоставил допуск UE во время фазы подготовки ранее выполняемой передачи обслуживания. Примечание 2: Услуга может повторно запускаться в зависимости от поведения приложения |
В типовой системе E-UTRAN исходная сота может инициировать подготовку к передаче обслуживания в выбранные соседние соты, когда существует высокая вероятность отказа RLF, например, когда данная сота «не слышит» никаких передач по восходящей линии связи в течение некоторого периода времени. Это время должно составлять примерно от T310 до T310÷T311 (таймеры, определенные в 3GPP TS 36.31). На фиг. 14 показан примерный поток сигнализации, связанный с отказом радиолинии, где ссылочные позиции для узлов снова взяты из фиг. 11. Эта сигнализация аналогична вышеописанной сигнализации со ссылками на фиг. 11 и поэтому подробно здесь не описывается. Однако заметим, что обработка SRS может выполняться, например, в блоке 1400 таким же или подобным образом, как было описано выше для этапов 1134 или 1204.
В многоантенной среде нет необходимости в «подготовке передачи обслуживания» между антенными областями, обслуживающими одну и ту же соту. Вместо этого активируют («готовят») больше ближайших антенных устройств для приема PUSCH/PUCCH в ближайших антеннах, когда терминал UE не обнаружен за некоторый период времени, по аналогии с управлением «активным набором» в сети UTRAN. В среде HetNet, то есть в среде, где перемешаны маленькие и большие соты, ближайшее антенное устройство небольшой соты, как правило, находится в окрестности большой соты. Следовательно, прием PUSCH/PUCCH для терминала UE, который рискует «пропасть» в маленькой соте, активируется в макросоте.
После присвоения ресурса SRS терминалу UE 1102, использующему, например, одну из вышеописанных процедур, в вариантах осуществления изобретения обеспечивается обнаружение присвоенного сигнала SRS, когда он передается терминалом UE 1102. Сигнализация и обработка, связанная с обнаружением SRS и сообщением об этом согласно одному варианту осуществления изобретения, показаны на фиг. 15. Сначала узел-координатор 1100, который может быть таким же, как координатор 900, и может располагаться на одной или более станциях RBS в системе многоточечной передачи или находиться в независимом узле, начинает свою работу, зная топологию системы, которую он координирует, например местоположение антенных устройств и т.д., а также список ресурсов SRS, которые были присвоены терминалом UE и их последний раз определенные местоположения, как показано посредством блоков 1500 и 1502. Узел-координатор 1100 может сообщить ближайшим антенным устройствам 1108, 1110, 1112 и т.д., какие сигналы SRS должны быть обнаружены с максимальной вероятностью, как показано с помощью сигналов 1504. Таким образом, антенным устройствам 1108, 1110, 1112 нет необходимости непрерывно осуществлять мониторинг всех возможных сигналов SRS, чтобы сохранить свои возможности по обработке данных для других задач. Антенные устройства 1108, 1110, 1112 также могут использовать эту информацию для улучшения обнаружения UE, например, путем увеличения расстояния между символами (увеличение допустимого шума). Узел-координатор 1100 может также сообщить антенным устройствам 1108, 1110, 1112, какой порог качества следует использовать при обнаружении, как указано сигналами 1506.
Затем различные антенные устройства 1108, 1110, 1112 осуществляют мониторинг энергии принимаемого сигнала для данного конкретного сигнала SRS (этап 1508). Когда антенное устройство, например антенное устройство 1110 на фиг. 15, обнаружило конкретный сигнал SRS согласно данному варианту осуществления изобретения, оно посылает идентификатор (id) сигнала SRS и принятое качество (например, отношение сигнала-помехи (SINR), программируемый символ или т.п.) на узел-координатор 1100, как показано в блоке 1510, а также сигналом 1512. Антенное устройство, которое обнаружило искомый сигнал SRS для терминала UE 1102, может быть сконфигурировано для периодической посылки обновленных значений качества для сигналов SRS, пока они превышают пороговое значение (таким пороговым значением может быть, например, то же пороговое значение, что и для начального обнаружения, либо чуть ниже), как показано в блоке 1514, а также сигналом 1516.
Используя сообщения от антенных устройств 1108, 1110, 1112 и т.д., узел-координатор 1100 может обновить список присвоенных SRS для каждого терминала UE и принятое качество SRS для каждой антенны. Заметим, что согласно используемым в настоящее время стандартам радиосвязи передача сигналов SRS приостанавливается, когда терминал UE оказывается в «спящем режиме DRX». Этот аспект можно учесть при повышении качества SRS, чтобы улучшить выбор наиболее подходящих антенн. Два способа выполнения этого содержат следующее: (а) антенные устройства уведомляют о времени активности DRX и сообщают результаты измерений координатору в течение времени активности DRX; и (b) антенные устройства сообщают обо всех обнаруженных сигналах SRS, а узел-координатор 1100 решает, получены ли конкретные результаты измерений от предполагаемого терминала UE, и использует их при обновлении списка, или, если результатом конкретного измерения является просто «шум», то этот результат не используется при обновлении списка.
Узел-координатор 1100 может использовать сообщенную информацию 1600 о качестве SRS, наряду с другими данными, например, данными 1602 о топологии, для выбора наилучшего антенного устройства (устройств) для дальнейшей обработки данных восходящей линии связи от терминала UE, как показано, например, на фиг. 16. Согласно одному варианту осуществления изобретения целью этой части процесса является выбор наилучшей антенны для передачи по PUSCH/PUCCH, то есть конфигурирование этих антенн для выполнения обработки каналов PUSCH/PUCCH. Необязательное «сообщение о загрузке/пропускной способности», указанное сигналами 1604, может проинформировать об ограничениях, накладываемых на антенное устройство, а также об ограничениях транспортировки, причем указанная информация (если она доступна) также может быть использована в процессе 1606 выбора антенны. Узел-координатор 1100 выбирает наилучшие восходящие линии связи, чтобы использовать их для конкретного терминала UE 1102, и конфигурирует эти антенные устройства для выполнения приема сигналов (сигналы 1608).
На выбранные антенные устройства (в этом примере это антенные устройства 1108, 1110, 1112) посредством сигналов 1610 может быть послана информация о планировании, которую используют для поддержки декодирования каналов PUSCH/PUCCH. Эта информация о планировании содержит, например, формат упорядоченной передачи, с тем, чтобы при обработке, связанной с выбором антенны, не надо было вслепую перебирать все возможные варианты. Полезность этого этапа зависит от того, каков объем обработки, выполняемой антенными устройствами. Прием сигнала и сообщение в блоке 1612 и сигналы 1614 могут, например, содержать транспортировку сигнала базовой полосы частот в координирующий процессор 1100, пересылку декодированных транспортных блоков, либо какие-то промежуточные процедуры. Если выбрано более одной антенны восходящей линии связи, то координирующий процессор 1100 может в качестве необязательного варианта выполнить совместную обработку разных принятых сигналов, чтобы принять более обоснованные решения по символам принятого сигнала, как показано в блоке под ссылочной позицией 1616. В особых случаях, например, когда каждая антенна используется как для восходящей линии связи, так и для нисходящей линии связи, указанный выбор антенны можно также применить к нисходящей линии связи.
В некоторые моменты времени возможно потребуется повторно конфигурировать ресурс SRS, который был выделен терминалу UE 1102, как показано, например, на фиг. 17. Один случай возникает при отмене сигнала SRS (этап 1700), когда терминал UE 1102 покидает соту (например, терминал UE переходит в режим ожидания; происходит передача обслуживания с выходом из соты, включая переустановление по протоколу RRC; общий простой на стороне сети). Затем узел-координатор 1100 может послать сигналы 1702 на ранее выбранные антенные устройства 1108, 1110, 1112 для завершения приема каналов PUSCH/PUCCH для данного UE 1102. Другой случай возникает тогда, когда два терминала UE, которым был выделен один и тот же ресурс SRS, сближаются друг с другом, как показано в блоке 1704. Тогда узел-координатор 1100 может принять решение изменить ресурс SRS по меньшей мере для одного из этих двух терминалов (этап 1706) путем выбора нового ресурса SRS для этого UE (этап 1708). Затем узел-координатор 1100 может послать на UE 1102 сигнал для повторного конфигурирования передач SRS на новый ресурс SRS посредством сигнала 1710 и, если это необходимо, может повторно конфигурировать антенные устройства на новый ресурс SRS для выполнения мониторинга SRS, как было описано выше, для терминала UE 1102.
Вышеописанные варианты осуществления изобретения позволяют, среди прочего, повысить пропускную способность и покрытие без добавления новых сот, уменьшая тем самым объем операций по повторному выбору сот для UE или частоту добавления сот, что увеличивает потребность в управлении связями с соседними сотами. Примерный способ выбора по меньшей мере одной антенны для приема передач восходящей линии связи от пользовательского оборудования из множества антенн включает в себя этапы, показанные на фиг. 18. Здесь на этапе 1800 узлом-координатором терминалу UE присваивается зондирующий опорный сигнал (SRS) (ресурс SRS). На этапе 1802 узел-координатор принимает одно или более сообщений от антенных устройств, указывающих о приеме сигнала SRS на присвоенном ресурсе SRS. Узел-координатор выбирает по меньшей мере одну антенну на основе одного или более сообщений для обработки передач восходящей линии связи (этап 1804). Данный способ, кроме того, может включать в себя этап конфигурирования по меньшей мере одной антенны для приема передач восходящей линии связи от терминала UE.
На фиг. 19 в общем виде показана примерная базовая станция 320, например узел eNodeB, который включает в себя одно или более вышеописанных антенных устройств и который может принимать и посылать сигналы на координирующий узел 1100, а также обнаруживать передачи сигналов SRS от терминалов UE. Здесь узел eNodeB 320 включает в себя одну или более антенн 71, соединенных с процессором (процессорами) 74 через приемопередатчик (приемопередатчики) 73. Процессор 74 сконфигурирован для анализа и обработки сигналов, принятых через эфирный интерфейс от терминалов UE 36, например, зондирующих опорных сигналов, через антенны 71 и приемопередатчик 73, а также для передачи сигналов на терминалы UE 36. Кроме того, узел eNodeB 320 может также включать в себя другие интерфейсы, например, интерфейс X2, по которому передается и принимается вышеописанная информация на и от узла-координатора 1100. Процессор (процессоры) 74 также может быть соединен с одним или более запоминающими устройствами 76 через шину 78. Дополнительные блоки или функции (не показаны) для выполнения различных операций, таких как кодирование, декодирование, модуляция, демодуляция, шифрование, скремблирование, предварительное кодирование и т.д., могут, как возможный вариант, быть реализованы не только в виде электрических компонент, но также в виде программного обеспечения или в виде комбинации этих двух возможностей, что очевидно специалистам в данной области техники, чтобы дать возможность приемопередатчику (приемопередатчикам) 73 и процессору (процессорам) 74 обрабатывать сигналы восходящей линии связи и нисходящей линии связи. Для других узлов связи, таких как терминалы 360 и узлы-координаторы 1100, может быть использована аналогичная общая структура, включающая в себя, например, запоминающее устройство, процессор (процессоры) и приемопередатчик.
Здесь предполагается, что вышеописанные варианты осуществления являются иллюстративными во всех отношениях, а не носят ограничительный характер. Считается, что любые версии и модификации не выходят за рамки объема и сущности настоящего изобретения, определенных нижеследующей формулой изобретения. Ни один элемент, действие или команда, использованные в описании настоящей заявки, не следует трактовать в качестве критического или существенного элемента изобретения, если он в явном виде не описан как таковой. Также предполагается, что при использовании в данном документе единственное число подразумевает один или более экземпляров.
1. Способ выбора по меньшей мере одной антенны восходящей линии связи из множества антенн восходящей линии связи для приема передач восходящей линии связи от пользовательского оборудования, UE, содержащий этап, на котором:
присваивают (1800) упомянутому UE (1102) ресурс зондирующего опорного сигнала, SRS, причем способ отличается тем, что содержит этапы, на которых:
принимают (1802) одно или более сообщений от антенных устройств (1108, 1110, 1112), содержащих указанное множество антенн, причем упомянутые сообщения указывают на обнаружение упомянутого UE внутри или рядом с областью, покрываемой по меньшей мере одной конкретной антенной восходящей линии связи, причем упомянутое обнаружение выполняется посредством приема SRS на указанном присвоенном ресурсе SRS упомянутой по меньшей мере одной конкретной антенной восходящей линии связи, и
выбирают (1804) упомянутую по меньшей мере одну антенну посредством выделения ресурсов приема для упомянутого UE в упомянутой по меньшей мере одной конкретной антенне восходящей линии связи на основе указанных одного или более сообщений.
2. Способ по п. 1, в котором каждый из указанных этапов присваивания, приема и выбора выполняют узлом-координатором (1100).
3. Способ по п. 2, в котором узел-координатор (1100) представляет собой макробазовую станцию, а антенные устройства являются маломощными узлами.
4. Способ по п. 1, в котором каждый из указанных этапов присваивания, приема и выбора выполняют указанными антенными устройствами в одноранговом режиме.
5. Способ по любому из пп. 1-4, в котором указанные антенные устройства включают в себя одну или более из макробазовых радиостанций (RBS), пико RBS, ретрансляторов и других маломощных узлов.
6. Способ по любому из пп. 1-4, в котором каждое из указанных антенных устройств включает в себя приемную цепь Е-UTRAN, включающую в себя протокольные уровни PHY, MAC, RLC и PDCP.
7. Способ по любому из пп. 1-4, дополнительно содержащий этап, на котором
координируют резервирования указанных ресурсов SRS в областях, связанных с указанными антенными устройствами, причем зарезервированные ресурсы SRS не используют для передач PUSCH или PUCCH.
8. Способ по п. 7, в котором этап координирования резервирований дополнительно содержит этапы, на которых:
принимают узлом-координатором запрос на зарезервированные ресурсы SRS от антенного устройства и
присваивают указанным узлом-координатором зарезервированные ресурсы SRS указанному антенному устройству в ответ на указанный запрос.
9. Способ по п. 7, в котором этап координирования резервирований дополнительно содержит этап, на котором
присваивают узлом-координатором зарезервированные ресурсы SRS указанным антенным устройствам без приема запроса на зарезервированные ресурсы SRS от указанных антенных устройств.
10. Способ по п. 7, в котором этап координирования резервирований дополнительно содержит этап, на котором
присваивают множеством узлов-координаторов зарезервированные ресурсы SRS антенному устройству, расположенному в области макросоты.
11. Способ по любому из пп. 1-4, 8-10, дополнительно содержащий этап, на котором
координируют присваивание сигналов SRS восходящей линии связи оборудованиям UE.
12. Способ по п. 11, в котором указанный этап координирования присваивания сигналов SRS восходящей линии связи дополнительно содержит этап, на котором
присваивают SRS оборудованию UE, когда UE переключается из состояния ожидания в состояние соединения RRC.
13. Способ по п. 12, дополнительно содержащий этапы, на которых:
определяют местоположение указанного UE и
присваивают в качестве упомянутого SRS сигнал SRS, являющийся локально уникальным для указанного UE.
14. Способ по п. 13, дополнительно содержащий этапы, на которых:
выбирают в качестве указанного локально уникального SRS сигнал SRS, который повторно не используется в рамках предварительно определенного расстояния относительно указанного UE, и
выбирают периодичность передачи SRS на основе скорости указанного UE.
15. Способ по п. 11, в котором указанный этап координирования присваивания сигналов SRS восходящей линии связи дополнительно содержит этапы, на которых:
присваивают глобальный SRS соты, который повторно не используется в небольших локальных антенных областях;
активируют антенны для обслуживания указанного UE;
принимают значения качества от указанных активированных антенн и
выполняют повторную конфигурацию на основе указанных принятых значений качества.
16. Способ по п. 12, в котором указанному UE был предварительно присвоен указанный сигнал SRS при начальном соединении и в котором указанный SRS повторно используют при переключении из указанного режима ожидания в указанный режим соединения RRC, пока не изменится положение указанного UE.
17. Способ по любому из пп. 1-4, 8-10, 12-16, дополнительно содержащий этап, на котором
выбирают сигналы SRS для поиска указанными антенными устройствами.
18. Способ по любому из пп. 1-4, 8-10, 12-16, в котором этап выбора по меньшей мере одной антенны на основе указанного одного или более сообщений дополнительно содержит этапы, на которых:
принимают информацию, связанную по меньшей мере с одним из нагрузки антенного устройства и пропускной способности антенного устройства, и
выбирают по меньшей мере одну антенну на основе указанных сообщений и указанной информации.
19. Способ по любому из пп. 1-4, 8-10, 12-16, дополнительно содержащий этап, на котором
передают информацию о планировании, связанную с передачами указанным UE на одно или более антенных устройств, связанных с указанной по меньшей мере одной выбранной антенной.
20. Способ по любому из пп. 1-4, 8-10, 12-16, дополнительно содержащий этап, на котором
повторно конфигурируют указанный присвоенный ресурс SRS, когда данный SRS отменяется, когда UE покидает соту, связанную с присвоенным ресурсом SRS, либо, когда UE перемещается поблизости от другого UE, имеющего тот же самый присвоенный ресурс SRS.
21. Узел-координатор (1100), сконфигурированный для выбора по меньшей мере одной антенны восходящей линии связи из множества антенн восходящей линии связи для приема передач восходящей линии связи от пользовательского оборудования, UE, (1102), при этом:
узел-координатор (1100) сконфигурирован для присваивания ресурса зондирующего опорного сигнала, SRS, упомянутому UE (1102) и отличается тем, что
узел-координатор (1100) сконфигурирован для приема одного или более сообщений от антенных устройств (1108, 1110, 1112), содержащих указанное множество антенн, причем упомянутые сообщения указывают на обнаружение упомянутого UE внутри или рядом с областью, покрываемой по меньшей мере одной конкретной антенной восходящей линии связи, причем упомянутое обнаружение выполняется посредством приема SRS на указанном присвоенном ресурсе SRS упомянутой по меньшей мере одной конкретной антенной восходящей линии связи, и
узел-координатор (1100) сконфигурирован для выбора упомянутой по меньшей мере одной антенны посредством выделения ресурсов приема для упомянутого UE в упомянутой по меньшей мере одной конкретной антенне восходящей линии связи на основе указанных одного или более сообщений.
22. Узел-координатор по п. 21, в котором узел-координатор представляет собой макробазовую станцию, а антенные устройства являются маломощными узлами.
