СПОСОБ ЭФФЕКТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ РАДИОРЕСУРСАМИ Российский патент 2011 года по МПК H04B7/05 H04B7/26 

Область техники, к которой относится изобретение

[1] Изобретение относится к способу выполнения процедур управления доступом в сотовой сети. Данное изобретение применимо, в частности, к сетям, в которых используется множественный доступ в системах с расширенным спектром «SSMA», например множественный доступ с кодовым разделением каналов «CDMA», применяемый в сетях универсальной системы подвижной связи «UMTS». Процедура управления доступом в сотовой сети направлена на определение ресурсов ячейки, которые абонентский терминал «UE» собирается использовать, когда он начинает передачу, чтобы определить, может ли этот абонентский терминал быть допущен в ячейку. Процедура управления доступом позволяет эффективно управлять сетевыми ресурсами сотовой сети с целью выполнения требований по качеству обслуживания «QoS» для различных классов графика.

Известный уровень техники

[2] В сетях на основе множественного доступа с кодовым разделением сигналов «CDMA» несколько абонентских терминалов «UE» могут совместно использовать одну и ту же полосу частот благодаря присвоению каждому абонентскому терминалу индивидуального кода, имеющего заданные свойства. Различение разных абонентских терминалов выполняется посредством определения кода, используемого каждым абонентским терминалом.

[3] В таких системах максимальная скорость передачи данных, с которой они могут передаваться, ограничивается имеющимися радиоресурсами, например, числом имеющихся кодов и располагаемой мощностью передачи.

[4] Другие ограничивающие факторы порождаются транспортными ресурсами наземной сети.

[5] Другие ограничения связаны с тем, что максимальная скорость передачи данных, с которой они могут быть приняты и/или переданы абонентским терминалом ограничена, или в абонентском терминале ограничены возможности обработки данных (например, ширина полосы частот пропускания, число одновременно принимаемых кодов и т.п.).

[6] Универсальная мобильная телекоммуникационная система «UMTS» представляет собой Европейскую систему мобильной связи третьего поколения систем подвижной связи IMT-2000, которая стала результатом эволюции европейского стандарта, известного как глобальная система подвижной связи (GSM). Универсальная мобильная телекоммуникационная система «UMTS» предназначена, чтобы представлять услуги подвижной связи повышенного качества на основе базовой сети (GSM) и технологии широкополосного множественного доступа с кодовым разделением каналов «W-CDMA» в качестве технологии беспроводной связи.

[7] В декабре 1998 года организации Европейский институт стандартизации в области связи (ETSI) в Европе, Ассоциация радиопромышленности и Комитет по технологии связи (ARIB/TTC) в Японии, Комитет Т1 Института стандартов США и южнокорейская Ассоциация по телекоммуникационным технологиям (ТТА) организовали Проект о сотрудничестве по системам третьего поколения (3GPP) для разработки детальных технических условий на технологию универсальной системы подвижной связи «UMTS».

[8] Для обеспечения быстрого и эффективного технического развития системы мобильной связи «UMTS» в рамках проекта 3GPP с целью стандартизации универсальной системы мобильной связи «UMTS» были созданы пять групп «TSG» по разработке технических условий с учетом независимого характера элементов сети и их работы.

[9] Каждая группа TSG разрабатывает, утверждает и контролирует стандартные технические условия в пределах соответствующей области. В числе этих групп группа по сетевой радиосвязи - (TSG-RAN) разрабатывает стандарты на функции, требуемые элементы и интерфейс наземной сети радиодоступа универсальной системы мобильной связи, далее, универсальная наземная сеть радиодоступа «UTRAN», которая представляет собой новую сеть радиодоступа для поддержки технологии широкополосного множественного доступа с кодовым разделением каналов (W-CDMA) в универсальной системе мобильной связи «UMTS».

[10] На Фиг.1 показан пример базовой структуры обычной сети универсальной системы мобильной связи «UMTS». Как показано на Фиг.1, универсальная система мобильной связи «UMTS в общем делится на мобильный терминал 10 (пользовательское устройство) «UE», универсальную наземную сеть радиодоступа 100 «UTRAN» и базовую сеть 200«CN».

[11] Универсальная наземная сеть радиодоступа 100 «UTRAN» содержит одну или несколько подсистем 110, 120 радиосети «RNS». В каждую подсистему радиосети 110, 120 «RNS» входят контроллер 111 радиосети «RNC» и несколько базовых станций 112, 113 «Узел В» (Node-B), управляемых контроллерами 111 радиосети «RNC». Контроллер 111 радиосети «RNC» выполняет распределение радиоресурсов и управление ими, и работает как точка доступа по отношению к базовой сети 200.

[12] «Узлы-В» 112, 113 принимают информацию, посланную физическим уровнем терминала «UE» по восходящей линии связи, и передают данные на терминал «UE» по нисходящей линии связи. «Узлы-В» 112, 113 действуют как пункты доступа универсальной наземной сети радиодоступа 100 «UTRAN» для терминала.

[13] Основной функцией универсальной наземной сети 100 радиодоступа «UTRAN» является создание и поддержка широкополосного канала радиодоступа «RAB» (далее радиоканал «RAB») для организации связи между терминалом и базовой сетью 200. Базовая сеть 200 предъявляет к радиоканалу «RAB» требования к качеству услуг «QoS» сквозного соединения и радиоканал «RAB» поддерживает требования к качеству услуг «QoS», установленные базовой сетью 200. Так как универсальная наземная сеть 100 радиодоступа «UTRAN» сама формирует и поддерживает радиоканал «RAB», требования к качеству услуг «QoS» сквозного соединения удовлетворяется. Услуги радиоканала «RAB» делятся на услуги широкополосного радиоинтерфейса «Iu bearer» и услуги широкополосного радиоканала. Услуги широкополосного радиоинтерфейса «Iu» поддерживают надежную передачу пользовательских данных между граничными узлами универсальной наземной сети 100 радиодоступа «UTRAN» и базовой сетью 200.

[14] Базовая сеть 200 включает в себя центр 210 коммутации мобильной связи «MSC» и межсетевой коммутационный центр 220 подвижной связи «GMSC», соединенные друг с другом для поддержки услуги с коммутацией каналов «CS», а также узел 230 «SGSN» - обслуживающий узел поддержки пакетной коммутации в сети подвижной связи (GPRS) (далее, обслуживающий узел 230 «SGSN») и узел 240 «GGSN» - межсетевой узел поддержки пакетной коммутации в сети подвижной связи (GPRS) (далее, межсетевой узел 240 «GGSN»), соединенные друг с другом для поддержки услуги с коммутацией пакетов «PS».

[15] Услуги, предоставляемые конкретному терминалу, упрощенно делятся на услуги с коммутацией каналов «CS» и услуги с пакетной коммутацией «PS». Например, обычная речевая телефонная связь является услугой с коммутацией каналов «CS», а услуга просмотра веб-страниц через Интернет-соединение считается услугой с пакетной коммутацией «PS».

[16] Для поддержки услуг с коммутацией каналов контроллеры 111 радиосети «RNC» соединены с центром 210 коммутации мобильной связи «MSC» базовой сети 200, а центр 210 коммутации мобильной связи «MSC» соединяется с межсетевым коммутационным центром 220 подвижной связи «GMSC», который управляет соединениями с другими сетями.

[17] Для поддержки услуг с пакетной коммутацией контроллеры 111 радиосети «RNC» соединены с обслуживающим узлом 230 «SGSN» поддержки и межсетевым узлом 240 «GGSN» базовой сети 200. Обслуживающий узел 230 «SGSN» поддерживает пакетную связь с контроллерами 111 радиосети «RNC», а межсетевой узел 240 «GGSN» управляет соединением с другими сетями с пакетной коммутацией, например, с Интернет.

[18] Между компонентами сети существуют различные интерфейсы, которые позволяют устанавливать связь между этими компонентами с целью обмена данными (передача и прием информации). Интерфейс между контроллерами 111 радиосети «RNC» и базовой сетью 220 определен как интерфейс «Iu». В частности, для сетей с пакетной коммутацией интерфейс между контроллерами 111 радиосети «RNC» и базовой сетью 200 определен как «Iu-PS», а для сетей с коммутацией каналов интерфейс между контроллерами 111 радиосети «RNC» и базовой сетью 200 определен как «Iu-CS».

[19] На ФИГ. 2 изображена структура протокола интерфейса радиосвязи между терминалом и универсальной наземной сетью радиодоступа «UTRAN» на базе стандартов абонентской радиосвязи третьего поколения 3GPP.

[20] Как показано на ФИГ. 2, протокол интерфейса радиосвязи имеет горизонтальные уровни, включающие в себя физический уровень, уровень канала передачи данных и сетевой уровень, а по вертикали включает в себя пользовательскую плоскость (U-плоскость), служащую для передачи пользовательских данных, и плоскость управления (С-плоскость), служащую для передачи управляющей информации.

[21] Пользовательская плоскость представляет собой область, где обрабатывается поток информационного обмена (график) пользователя, например, голос или пакеты Интернет-протокола «IP», тогда как плоскость управления представляет собой область, где обрабатывается управляющая информация для сопряжения с сетью, поддержки вызовов и управления вызовами и т.п.

[22] Уровни протокола на ФИГ.2 можно разделить на первый уровень (L1), второй уровень (L2) и третий уровень (L3) на основе трех нижних уровней стандартной модели взаимодействия открытых систем (OSI). Каждый из уровней протокола радиосвязи подробнее описывается ниже.

[23] Первый уровень (L1), а именно, физический уровень, предоставляет услуги по передаче информации вышерасположенным уровням с использованием различных технологий радиопередачи. Физический уровень соединяется с вышерасположенным уровнем, который называется уровнем управления доступом к среде обмена данными «MAC», с помощью транспортного канала. Уровень управления доступом к среде обмена данными «MAC» и физический уровень обмениваются между собой данными (прием и передача данных) через транспортный канал.

[24] Второй уровень (L2) включает в себя уровень управления доступом к среде обмена данными «MAC», уровень управления радиоканалом «RLC», уровень управления радиовещательной/многоадресной передачей «ВМС» и уровень протоколов сходимости пакетных данных «PDCP».

[25] Уровень управления доступом к среде обмена данными «MAC» обеспечивает присвоение параметров уровня управления доступом к среде «MAC» для распределения и перераспределения радиоресурсов. Уровень управления доступом к среде «MAC» соединяется с вышерасположенным уровнем, называемым уровнем управления радиоканалом «RLC», посредством логического канала.

[26] В зависимости от типа передаваемой информации предоставляются различные логические каналы. Как правило, при передаче информации плоскости управления используется канал управления. При передаче информации пользовательской плоскости используется канал графика (канал информационного обмена). Логический канал может быть общим каналом или выделенным каналом в зависимости от того, является ли он совместно используемым (мультиплексным) каналом. В число логических каналов входят выделенный информационный канал «DTCH», выделенный управляющий канал «DCCH», общий информационный канал «СТСН», общий управляющий канал «СССН», широковещательный управляющий канал «ВССН» и пейджинговый управляющий канал «РССН» или совместно используемый управляющий канал «SHCCH». Широковещательный управляющий канал «ВССН» передает информацию, включающую данные, используемые терминалом для доступа к системе. Пейджинговый управляющий канал «РССН» используется универсальной наземной сетью радиодоступа «UTRAN» для доступа к терминалу.

[27] Мультимедийная широковещательная/многоадресная услуга («MBMS» или «услуга MBMS») относится к способу предоставления потоковых или фоновых услуг нескольким терминалам с применением широкополосного нисходящего выделенного радиоканала мультимедийного широковещательного/многоадресного обслуживания «MBMS», который использует, по меньшей мере, либо широкополосный радиоканал многоточечной связи одного абонента с несколькими или широкополосный радиоканал прямой связи. Одна «услуга MBMS» состоит из одного или нескольких сеансов, и данные мультимедийного широковещательного/ многоадресного обслуживания «MBMS» передаются нескольким терминалам по широкополосному радиоканалу мультимедийного широковещательного/ многоадресного обслуживания «MBMS» только во время сеанса связи.

[28] В соответствии с названием, услуга мультимедийного широковещательного/многоадресного обслуживания «MBMS» может предоставляться в режиме широковещательной передачи или в режиме многоадресной передачи. Режим широковещательной передачи представляет собой передачу мультимедийной информации всем терминалам «UE» в области широковещательной передачи, то есть, в области, где возможна широковещательная передача. Режим многоадресной передачи представляет собой передачу мультимедийной информации определенной группе пользователей в области многоадресной передачи, например, в области, где возможна многоадресная передача.

[29] Для мультимедийного широковещательного/многоадресного обслуживания «MBMS» существуют дополнительные каналы графика и управления. Например, канал «МССН» (многоточечный управляющий канал мультимедийного широковещательного/многоадресного обслуживания «MBMS») используется для передачи управляющей информации мультимедийного широковещательного/многоадресного обслуживания «MBMS», тогда как канал «МТСН» (многоточечный канал графика мультимедийного широковещательного/многоадресного обслуживания «MBMS», далее, мультимедийный многоточечный канал графика «МТСН») используется для передачи данных услуги мультимедийного широковещательного/многоадресного обслуживания «MBMS».

[30] Различные существующие логические каналы перечислены ниже:

[31]

Канал управления (ССН) ВССН (канал управления радиовещанием -широковещательной передачей)   РССН (канал управления поисковым вызовом - пейджинговый канал)   DCCH (выделенный канал управления)   СССН (общий канал управления)   SHCCH (совместно используемый канал управления - мультиплексный канал)   МССН (многоточечный канал управления MBMS) Канал графика (ТСН) DTCH (выделенный канал графика)   СТСН (общий канал графика)   МТСН (многоточечный канал графика MBMS)

[32] Уровень управления доступом к среде «MAC» соединен с физическим уровнем транспортными каналами и в соответствии с типом управляемого транспортного канала подразделяется на подуровень управления доступом к среде широковещательного канала - «МАС-b» (далее, подуровень управления широковещательным каналом «МАС-b»), подуровень управления доступом к среде выделенного канала - «MAC-d» (далее, подуровень управления выделенным каналом «MAC-d»), подуровень управления доступом к среде общего и совместно используемого каналов - «MAC-c/sh» (далее, подуровень управления общим и совместно используемым каналами «MAC-c/sh») и подуровень управления доступом к среде высокоскоростной передачи данных - «MAC-hs» (далее, подуровень управления высокоскоростным каналом «MAC-hs»).

[33] Подуровень управления широковещательным каналом «МАС-b» управляет широковещательным каналом «ВСН», который является транспортным каналом, выполняющим широковещательную передачу системной информации. Подуровень управления выделенным каналом «МАС-d» управляет выделенным каналом «DCH», который является выделенным транспортным каналом для конкретного терминала. Соответственно, подуровень управления выделенным каналом «MAC-d» универсальной наземной сети радиодоступа «UTRAN» расположен в обслуживающем контроллере радиосети «SRNC», который управляет соответствующим терминалом, и, кроме того, один подуровень управления выделенным каналом «MAC-d» имеется в каждом из терминалов «UE».

[34] Подуровень управления общим и совместно используемым каналами «MAC-c/sh» управляет общим транспортным каналом, таким, как канал прямого доступа «FACH» или нисходящий совместно используемый канал «DSCH», который совместно используется несколькими терминалами, или восходящим каналом абонентской радиосвязи «RACH». В универсальной наземной сети радиодоступа «UTRAN» подуровень управления общим и совместно используемым каналами «MAC-c/sh» расположен в управляющем контроллере радиосети «CRNC». Поскольку подуровень управления общим и совместно используемым каналами «MAC-c/sh» управляет каналом, который совместно используется всеми терминалами в ячейке, в каждой зоне ячейки имеется единственный подуровень управления общим и совместно используемым каналами «MAC-c/sh». Кроме того, один подуровень управления общим и совместно используемым каналами «MAC-c/sh» имеется в каждом из терминалов «UE». На ФИГ.3 показано возможное отображение между логическими каналами и транспортными каналами со стороны терминала «UE». На ФИГ.4 показано возможное отображение между логическими каналами и транспортными каналами со стороны универсальной наземной сети радиодоступа «UTRAN».

[35] Уровень управления радиоканалом «RLC» поддерживает надежную передачу данных и выполняет функции сегментации и конгатенации множества блоков служебных данных уровня управления радиоканалом - «RLC SDU», передаваемых с вышерасположенного уровня. При приеме уровнем управления радиоканалом «RLC» блоков служебных данных уровня управления радиоканалом «RLC SDU» с вышерасположенного уровня уровень управления радиоканалом «RLC» регулирует размер каждого блока служебных данных уровня управления радиоканалом «RLC SDU» соответствующим образом с учетом производительности обработки и затем создает определенные блоки данных с добавлением к ним информации заголовка. Затем созданные блоки данных, называемые блоками протокольных данных - «PDU», передаются на уровень управления доступом к среде «MAC» через логический канал. Уровень управления радиоканалом «RLC» включает в себя буфер уровня управления радиоканалом «RLC» для хранения блоков служебных данных уровня управления радиоканалом - «RLC SDU» и/или блоков протокольных данных уровня управления радиоканалом - «RLC PDU».

[36] Уровень управления широковещательной/многоадресной передачей «ВМС», планирует передачу широковещательных сообщений для ячейки (называемых далее «СВ-сообщениями»), принимаемых из базовой сети, и осуществляет широковещательную передачу «СВ-сообщений» на терминалы «UE», находящиеся в конкретной(ых) ячейке(ах). Уровень управления широковещательной/многоадресной передачей «ВМС» универсальной наземной сети радиодоступа «UTRAN» генерирует сообщение управления широковещательной/многоадресной передачей «ВМС» с добавлением к «СВ-сообщению», полученному с вышерасположенного уровня, такой информации, как идентификатор сообщения, порядковый номер, схема кодирования, и передает сообщение уровня «ВМС» на уровень управления радиоканалом «RLC». Сообщения уровня «ВМС» передаются с уровня управления радиоканалом «RLC» на уровень управления доступом к среде «MAC» по логическому каналу, то есть, по общему каналу графика «СТСН». Логический канал «СТСН» отображается на транспортный канал, то есть, канал прямого доступа «FACH», который отображается на физический канал, то есть, вспомогательный общий физический канал управления «S-CCPCH».

[37] Уровень протокола сходимости пакетных данных «PDCP» является вышерасположенным уровнем для уровня управления радиоканалом «RLC» и позволяет осуществлять эффективную передачу данных с использованием сетевого протокола (такого как «IPv4» или «IPv6») по радиоинтерфейсу с относительно узкой полосой пропускания. Чтобы достичь этого, уровень протокола сходимости пакетных данных «PDCP» выполняет функцию уменьшения необходимой управляющей информации, используемой в проводной сети, причем функция этого типа называется сжатием заголовка.

[38] Уровень управления ресурсами радиосвязи «RRC» расположен в самой нижней части уровня L3. Уровень управления радиоресурсами «RRC» определен только в плоскости управления, он осуществляет управление логическими каналами, транспортными каналами и физическими каналами в отношении настройки, реконфигурации и освобождения или отмены радиоканалов «RB». Обслуживание радиоканала относится к услуге, предоставляемой вторым уровнем L2 для передачи данных между терминалом и наземной сетью радиодоступа «UTRAN». В общем случае, настройка радиоканала «RB» относится к регулированию уровней протоколов и характеристик каналов, необходимых для поставки конкретных услуг, а также заданию соответствующих параметров и способов работы.

[39] Уровень управления радиоканалом «RLC» может принадлежать к пользовательской плоскости или плоскости управления в зависимости от типа уровня, соединенного с вышерасположенным для уровня управления радиоканалом «RLC» уровнем. То есть, если уровень управления радиоканалом «RLC» принимает данные от уровня управления радиоресурсами «RRC», уровень управления радиоканалом «RLC» принадлежит к плоскости управления. В ином случае уровень управления радиоканалом «RLC» принадлежит к пользовательской плоскости.

[40] Возможные в принципе варианты отображения между широкополосными радиоканалами и транспортными каналами на самом деле не всегда являются возможными. «UE»/«UTRAN» определяет возможные отображения в зависимости от состояния терминала «UE» и процедуры, выполняемой «UE»/«UTRAN». Ниже подробно поясняются различные состояния и режимы.

[41] Различные транспортные каналы отображаются на различные физические каналы. Например, транспортный канал «RACH» - восходящий канал абонентской радиосвязи (канал случайного доступа), отображается на некоторый физический канал абонентской связи «PRACH», выделенный канал «DCH» может отображаться на физический выделенный канал «DPCH», канал прямого доступа «FACH» и пейджинговый канал «РСН» могут отображаться на канал «S-CCPCH» - вспомогательный общий физический канал управления, нисходящий совместно используемый канал «DSCH» отображается на физический нисходящий совместно используемый канал «PDSCH», и т.д. Конфигурация физических каналов задается обменом сигналами уровней управления радиоресурсами «RRC» между контроллером радиосети «RNC» и терминалом «UE».

[42] В универсальной мобильной телекоммуникационной системе «UMTS» имеется возможность включать атрибуты качества обслуживания «QoS» для заданного содержимого протокола сходимости пакетных данных «PDCP» или канала радиодоступа «RAB» в зависимости от профиля услуги. Профили услуги включают в себя качество обслуживания «QoS» для разговорного графика, потокового графика или фонового графика. Профили услуги содержат атрибуты качества обслуживания, такие как атрибуты задержки и гарантированная или максимальная битовая скорость передачи данных. Следовательно, необходимо, чтобы сеть, для того чтобы определить, может ли быть обеспечено заданное качество обслуживания «QoS», оценивала ресурсы, используемые абонентским оборудованием, и сравнивала их с фактически имеющимися ресурсами. Эта процедура обычно называется «RAC» (управление доступом к радиоканалу) или «САС» (управления доступом к соединению) - в зависимости от того, выполняется ли данная процедура в начале вызова, во время сеанса услуги или при установлении нового потока, при переходе к активному состоянию или во время перехода из одной ячейки в другую.

[43] Процедура управления доступом включается каждый раз, когда должен быть установлен канал связи между абонентским терминалом и заданной ячейкой.

[44] В сетях универсальной мобильной телекоммуникационной системы «UMTS» процедура управления доступом выполняется контроллером радиосети «RNC». Контроллер радиосети «RNC» может рассчитать необходимые ресурсы на основе различных данных, предоставляемых, с одной стороны, пользователем оборудования (UE), а с другой стороны, - базовыми станциями («Узлы В» (Node В)) сети.

[45] Данные, предоставляемые контроллеру радиосети «RNC» абонентским терминалом, могут включать в себя: отношение мощности принятого бита (элементарного сигнала) к спектральной плотности шума в полосе частот данного канала «Ec/No», мощность кодовой составляющей принятого сигнала «RSCP», индикатор мощности принятого сигнала «RSSI» и величину потерь на трассе, измеренные абонентским терминалом в общем контрольном канале «CPICH» ячейки.

[46] Данные, предоставляемые подключенной базовой станцией «Node В», могут включать в себя: мощность передатчика на несущей частоте, мощность передатчика на несущей частоте для всех кодов, не используемых для передачи по высокоскоростному физическому нисходящему совместно используемому каналу «HS-PDSCH» или для передачи данных по высокоскоростному совместно используемому каналу управления «HS-SCCH», значение потребной мощности для высокоскоростного нисходящего совместно используемого канала «HS-DSCH» или значение обеспечиваемой битовой скорости передачи данных по высокоскоростному нисходящему совместно используемому каналу «HS-DSCH».

[47] На основе указанной информации базовая станция «Node В» и контроллер радиосети «RNC» рассчитывают ресурсы, которые могут понадобиться при осуществлении абонентским терминалом доступа в ячейку с необходимыми резервными мощностями и оценивает, возможен ли прием нового пользовательского канала связи.

[48] Пороговое значение для приема нового пользовательского канала связи может быть различным - в зависимости от того, является ли это новым вызовом, новой услугой, или выполнена лишь передача абонентского соединения, а также может зависеть от многих других факторов и данных, например, доступности ресурсов для вызова в данной ячейке или в соседних ячейках. Обычно отключение текущего соединения считается более критичным, чем невозможность инициализации вызова и его задержки до тех пор, пока не появятся нужные ресурсы.

[49] Может оказаться, что базовой станцией «Node В» используются различные технологии передачи, не активизируемые, когда рассматривается управления доступом для новой услуги, например, из-за того, что когда абонентское устройство «UE» пытается получить доступ к ячейке, сеть может не знать, какую технологию абонентский терминал «UE» имеет возможность применить. Примером технологий такого типа является разновременность передач (Тх) или, в более общем случае, - система со многими входами и многими выходами «MIMO».

[50] Аналогичным образом в абонентском терминале «UE» для различных каналов могут использоваться различные технологии приема с различными характеристиками приемников и, следовательно, с различными используемыми ресурсами. Использует или поддерживает абонентский терминал (UE) одну технологию приема или другую, это может быть одинаково прозрачно для сети, например, в случае, когда абонентский терминал «UE» использует две различные принимающие антенны.

[51] Кроме того, в зависимости от различных технологий приема или передачи ресурсы, используемые в абонентском терминале «UE», могут достаточно сильно различаться. В частности, в абонентских терминалах могут использоваться различные технологии приема, для которых необходима большая или меньшая мощность ячейки для одной и той же битовой скорости передачи данных. Например, в абонентских терминалах может использоваться многоотводный приемник Rake-типа, линейный приемник с минимальной среднеквадратичной ошибкой «LMMSE» или приемники других типов.

[52] В настоящее время только контроллер радиосети «RNC» или базовая станция «Node В» информируются о том, какие технологии приема использует и поддерживает абонентский терминал «UE», что оказывает воздействие на технологии передачи данных, используемые в контроллере радиосети «RNC» или базовой станции «Node В».

Сущность изобретения

Техническая проблема

[53] Проблема заключается в том, что контроллер радиосети «RNC» или базовая станция «Node В» для расчета ресурсов, которые должны быть использованы, берут один набор характеристик приемника. Например, контроллер радиосети «RNC» или базовая станция «Node В» предполагают, что характеристики абонентского терминала являются эталонными минимальными характеристиками приемника.

[54] Следовательно, ресурсы, рассчитанные контроллером радиосети «RNC» или базовой станцией «Node В», могут сильно отличаться от фактических ресурсов, которые реально должны использоваться абонентским терминалом в случае, когда абонентский терминал допущен в ячейку.

[55] Вследствие этого известные технические процедуры управления доступом не обеспечивают абонентскому терминалу оптимального управления сетевыми ресурсами.

Техническое решение

[56] В настоящем изобретении предлагается улучшенная процедура управления доступом для устройства управления доступом (например, контроллер радиосети «RNC», базовая станция «Node В» и т.д.) в сети, которая принимает терминал (мобильная станция, абонентский терминал и т.п.), оснащенный приемником с определенными характеристиками. Более точный расчет радиоресурсов, которые должны использоваться терминалом, когда его принимает ячейка, может выполняться без применения неподходящих для расчета допущений о характеристиках приемника или ссылки на эталонные минимальные характеристики приемника благодаря использованию соответствующей информации о характеристиках приемника терминала, который должен быть принят.

[57] Краткое описание чертежей

[58] Далее изобретение будет рассмотрено со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

[59] На фиг.1 представлена блок-схема, иллюстрирующая общую структуру сети универсальной мобильной телекоммуникационной системы «UMTS».

[60] На фиг.2 приведена блок-схема структуры протокола радиоинтерфейса между терминалом и сетью на основе стандартов 3GPP сети радиодоступа.

[61] На фиг.3 показано отображение логических каналов на транспортные каналы в мобильном терминале.

[62] На фиг.4 показано отображение логических каналов на транспортные каналы в сети.

[63] На фиг.5 представлены сеть универсальной мобильной телекоммуникационной системы «UMTS» и абонентский терминал.

[64] На фиг.6 показаны возможные переходы состояний пользовательской сети.

[65] На фиг.7 представлена диаграмма процедуры контроля доступа в сети «UMTS» в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

[66] На фиг.8 представлена блок-схема алгоритма управления доступом, выполняемого модулем управления доступом устройством во время процедуры управления доступом.

Примеры осуществления настоящего изобретения

[67] Один из аспектов настоящего изобретения заключается в понимании авторами настоящего изобретения недостатков известных технических решений, как это описано выше, и дополнительно объясняется далее.

[68] В частности, управление доступом к радиоканалу (например, управление доступом, выполняемое при установлении соединения), определяющее, может ли быть допущен новый терминал «UE» (например, может ли быть установлен новый канал связи с пользователем), особенно важен для определенных типов наиболее продвинутых или улучшенных услуг, таких, как потоковые услуги, передача голосового графика по сетям, работающих с использованием Интернет-протокола (VoIP) и т.п.

[69] В известных технических решениях, несмотря на то, что управление доступом к радиоканалу основано на некоторой базовой информации, предоставляемой терминалом в сеть (контроллеру радиосети «RNC»), для улучшенных услуг от терминала может потребоваться посылать в сеть индикацию какого-либо вида (и (или) дополнительную информацию), для того чтобы разрешить терминалу правильно принимать такие улучшенные услуги.

[70] Поскольку сети (например, контроллеру радиосети «RNC», базовой станции «Node В» и т.д.) приходится работать с множеством терминалов, обладающих разными возможностями, то в известных технических решениях предусмотрено использование только единственной характеристики приемника (или использование эталонной минимальной характеристики приемника), чтобы рассчитать используемые радиоресурсы для множества терминалов, что очевидно не является оптимальным, если иметь в виду улучшенные сети, работающие с улучшенными терминалами, обладающими большими функциональными возможностями. Такие допущения в известных технических решениях могут быть уместны, когда терминалы, управляемые сетью, имеют лишь минимальные технические характеристики, например такими терминалами являются сотовые телефоны низкого технического уровня, поддерживающие только основную голосовую связь. Однако поскольку улучшенные терминалы (например, 3G-телефоны, карманные компьютеры и т.д.) могут поддерживать расширенные функции (например, видеотелефонию, беспроводной доступ и т.д.), сеть нуждается в получении от каждого терминала информации о конкретных параметрах характеристик приемника.

[71] Здесь под характеристиками приемника понимаются характеристики приемника в терминале, которые, как минимум, необходимы для надлежащего приема информации (данные, информация, сигналы и т.д.) из сети (например, от контроллера радиосети «RNC», базовой станции «Node В» и т.д.). Поскольку в настоящее время существуют терминалы множества различных типов и новые терминалы продолжают разрабатываться, характеристики приемника будут изменяться в зависимости от типа терминала. В частности, улучшенные и, как правило, более дорогие терминалы обычно снабжены расширенными техническими характеристиками по сравнению с более дешевыми терминалами с меньшими техническими возможностями.

[72] Соответственно, понятие минимальных характеристик приемника может относиться к тем базовым характеристикам, которые необходимы для приемника в терминале определенного типа, чтобы достигнуть минимального уровня эксплуатационных показателей при надлежащем приеме сигналов и (или) данных.

[73] Кроме того, поскольку сетевые технологии продолжают развиваться, предполагается, что контроллеры радиосети «RNC» могут больше не понадобиться в будущих сетях, т.к. базовые станции «Node В» с расширенными техническими характеристиками или другие типы сетевых объектов (например, так называемые шлюзы доступа) могут выполнять операции, которые сейчас выполняются существующими контроллерами радиосети «RNC». Таким образом долговременная эволюция технологий оказывает дополнительную поддержку, необходимую для разработки улучшенных технологий управления доступом к радиоканалу, предназначенных для использования при введении в эксплуатацию новых терминалов (или установления новых каналов связи с пользователем), и поддержку вновь разрабатываемых усовершенствованных услуг для большего числа терминалов, управляемых сетью.

[74] На фиг.5 терминал (например, абонентский терминал «UE») расположен в ячейке сети универсальной системы подвижной связи «UMTS». Абонентский терминал представляет собой мобильную станцию (например, сотовый телефон, карманный компьютер, переносной компьютер и т.д.), способный устанавливать связь с сетью универсальной системы подвижной связи «UMTS», для того, чтобы получить доступ к услугам, предоставляемым этой сетью.

[75] Сеть универсальной системы подвижной связи «UMTS» может содержать универсальную наземную сеть радиодоступа «UTRAN и базовую сеть «CN».

[76] Универсальная наземная сеть радиодоступа «UTRAN» может содержать множество базовых станций «Node В» и множество контроллеров радиосети «RNC»,

[77] Базовые станции «Node В» могут представлять собой базовые станции, предназначенные для передачи и приема информации по каналам связи между универсальной наземной сетью радиодоступа «UTRAN» и абонентскими терминалами. Каждая базовая станция «Node В» управляет одной или несколькими ячейками, где ячейка характеризуется тем свойством, что она покрывает данную географическую зону на заданной частоте.

[78] Каждый контроллер радиосети «RNC» управляет множеством базовых станций «Node В». Контроллер радиосети «RNC» может осуществлять распределение радиоресурсов и управление ими, а также работает в качестве точки доступа по отношению к базовой сети «CN». Контроллеры радиосети «RNC» могут содержать управляющие контроллеры радиосети «CRNC», обслуживающие контроллеры радиосети «SRNC» и дрейфовые контроллеры радиосети «DRNC». Как показано на фиг.5, контроллеры радиосети «CRNC» и «SRNC» могут сочетаться друг с другом (то есть, контроллеры «CRNC» и «SRNC» могут совмещаться в одном устройстве или могут быть отдельными устройствами).

[79] Базовая сеть «CN» может содержать центр коммутации мобильной связи «MSC», регистр идентификации оборудования «EIR», обслуживающий узел поддержки пакетной коммутации в сети подвижной связи (GPRS) (далее, обслуживающий узел «SGSN»), узел «GGSN» - межсетевой шлюзовой узел поддержки пакетной коммутации в сети подвижной связи (GPRS) (далее, межсетевой шлюзовой узел «GGSN»), домашний сервер абонентских данных «HSS» и медиа-шлюз «MGW».

[80] Медиа-шлюз «MGW» подключается к коммутируемой телефонной сети общего пользования (PSTN).

[81] На фиг.7 приведена схема, иллюстрирующая различные шаги процедуры управления доступом.

[82] В соответствии с первым шагом абонентский терминал «UE» первоначально расположен в заданной ячейке и находится в заданном состоянии. Возможные переходы между режимами и состояниями показаны на фиг.6. Например, абонентский терминал может находиться в режиме ожидания или в режиме подключения.

[83] Если абонентский терминал находится в режиме ожидания, то нет никакого соединения уровней управления радиоресурсами (далее, «RRC-соединение») между абонентским терминалом и универсальной наземной сетью радиодоступа «UTRAN».

[84] Если абонентский терминал находится в режиме подключения, то устанавливается «RRC-соединение» уровней управления радиоресурсами между абонентским терминалом и универсальной наземной сетью радиодоступа «UTRAN». В режиме подключения абонентский терминал может быть в различных состояниях.

[85] Состояние «CELL_DCH» характеризуется назначением выделенных радиоресурсов ячейки. Абонентский терминал, подключенный к универсальной наземной сети радиодоступа «UTRAN», прослушивает один или несколько выделенных транспортных каналов «DCH».

[86] В состоянии «CELL_FACH» абонентский терминал прослушивает общие транспортные каналы (канал абонентской радиосвязи «RACH», канал прямого доступа «FACH», общий физический канал «СРСН»).

[87] В состояниях «CELL PCH» и «URA PCH» абонентский терминал прослушивает пейджинговые каналы (контрольный канал «PICH» и пейджинговый канал «РСН»).

[88] В соответствии со вторым шагом базовая станция «Node В» регулярно передает данные относительно ресурсов, используемых в ячейке, на соответствующий управляющий контроллер радиосети «CRNC». В состав этих данных могут входить следующие параметры: мощность передатчика на несущей частоте «TCP»; мощность передатчика на несущей частоте для всех кодов, не используемых для передачи данных по высокоскоростному физическому нисходящему совместно используемому каналу «HS-PDSCH» или для передачи данных по высокоскоростному совместно используемому каналу управления «HS-SCCH»; значение потребной мощности для высокоскоростного нисходящего совместно используемого канала «HS-DSCH» или значение обеспечиваемой битовой скорости передачи данных по высокоскоростному нисходящему совместно используемому каналу «HS-DSCH».

[89] Управляющий контроллер радиосети «CRNC» пересылает указанные параметры в обслуживающий контроллер радиосети «SRNC».

[90] В соответствии с третьим шагом абонентский терминал «UE» может передавать сообщение обслуживающему контроллеру радиосети «SRNC» для запроса заданной услуги, причем указанная услуга требует назначения радиоресурсов из ячейки.

[91] Назначение радиоресурсов необходимо, например, тогда, когда абонентский терминал вначале находится в режиме ожидания и запрашивает доступ в ячейку с целью установления связи (канала радиосвязи или широкополосного радиоканала).

[92] Назначение радиоресурсов необходимо также при переключении каналов или переходе из одного состояния в другое.

[93] Назначение радиоресурсов необходимо и в случае, когда абонентский терминал уже находится в режиме подключения и нуждается в повышении битовой скорости передачи данных.

[94] Вместе с сообщением с запросом абонентский терминал может передать измеренные параметры, отражающие качество общего контрольного канала «CPICH» радиосвязи текущей и смежных ячеек. В состав этих параметров могут входить, например, отношение мощности принятого чипа (элементарного сигнала) к спектральной плотности шума в полосе частот данного канала «Ec/No», мощность кодовой составляющей принятого сигнала «RSCP», индикатор мощности принятого сигнала «RSSI» и величину потерь на трассе, измеренные абонентским терминалом в общем контрольном канале «CPICH» ячейки.

[95] В альтернативном случае, в соответствии с четвертым шагом абонентский терминал или базовая сеть «CN» могут передавать сообщение с запросом к обслуживающему контроллеру радиосети «SRNC» на установление нового потока или нового радиоканала.

[96] Вместе с сообщением с запросом абонентский терминал может также передавать обслуживающему контроллеру радиосети «SRNC» данные, отражающие характеристики приемника абонентского терминала «UE».

[97] В качестве альтернативы обслуживающий контроллер радиосети «SRNC» может использовать информацию о характеристиках приемника, уже принятую в ходе предыдущей процедуры управления доступом или принятую от другого контроллера радиосети «RNC» в случае, когда обслуживающий контроллер радиосети «SRNC» сменился.

[98] В соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения данные, отражающие характеристики приемника, содержат, как минимум, один из следующих параметров:

[99] - отношение мощности несущего сигнала к помехе С/I, требуемое абонентским терминалом,

[100] - отношение мощности принятого чипа (элементарного сигнала) к спектральной плотности шума в полосе частот контрольного канала ячейки «Ec/No», требуемое абонентским терминалом,

[101] - отношение мощности принятого бита к спектральной плотности шума в полосе частот контрольного канала ячейки «Ec/No», требуемое абонентским терминалом,

[102] указанные параметры определяются для заданных битового коэффициента ошибок «ВЕR»/частоты появления блоков с ошибками «BLER», для числа бит на интервал времени передачи «TTI» или для скорости обмена данными.

[103] В соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения в состав данных, отражающих характеристики приемника, входит категория приемника, причем указанная категория определяет заданные характеристики приемника.

[104] В соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения абонентские терминалы делятся на несколько заранее определенных категорий, причем каждая категория определяет заданный диапазон характеристик приемника.

[105] Например, каждая категория может определяться в зависимости от диапазона отношений мощности несущего сигнала к помехе «C/I» для заданных битового коэффициента ошибок «ВЕR»/частоты появления блоков с ошибками «BLER», числа бит на интервал времени передачи «TTI» или скорости обмена данными.

[106] В качестве альтернативы каждая категория может определяться в зависимости от минимальной скорости обмена данными, поддерживаемой абонентским терминалом «UE» в заданных условиях.

[107] В соответствии с третьим вариантом осуществления настоящего изобретения данные, отражающие характеристики приемника, включают в себя число антенн абонентского терминала.

[108] Данные, отражающие характеристики приемника, могут также содержать один из следующих параметров:

[109] - расстояние между антеннами,

[110] - взаимосвязь между антеннами,

[111] - коэффициент усиления в сравнении коэффициентом усиления эталонного абонентского терминала, содержащего только одну антенну.

[112] В соответствии с четвертым вариантом осуществления настоящего изобретения данные, отражающие характеристики приемника, содержат, как минимум, один из следующих параметров:

[113] - тип алгоритма для приемника, примененный в абонентском терминале,

[114] - коэффициент усиления в сравнении с коэффициентом усиления эталонного приемника при заданных битовом коэффициенте ошибок «BER» и частоте появления блоков с ошибками «BLER».

[115] В соответствии с пятым вариантом осуществления настоящего изобретения данные, отражающие характеристики приемника, включают в себя индикатор качества канала «CQI», измеренный абонентским терминалом. Указанный индикатор качества канала может указывать транспортный формат и, следовательно, скорость обмена данными, поддерживаемую абонентским терминалом при текущих измеренных условиях радиоканала, при заданных битовом коэффициенте ошибок «BER», или частоте появления блоков с ошибками «BLER». Следовательно, при одних и тех же условиях абонентские терминалы «UE» с различными характеристиками приемника будут указывать различные индикаторы качества канала.

[116] В соответствии с шестым вариантом осуществления настоящего изобретения данные, отражающие характеристики приемника, содержат, как минимум, один из следующих параметров:

[117] - параметр, идентифицирующий абонентский терминал, например аппаратный адрес устройства уровня управления доступом к среде «МАС-address», международном идентификаторе аппаратуры мобильной связи («IMEI» или «IMEI-SV»),

[118] - параметр, указывающий тип абонентского терминала, например модель абонентского терминала.

[119] Параметры, предлагаемые в разных вариантах осуществления настоящего изобретения, можно комбинировать.

[120] В соответствии с пятым шагом на основе данных, принятых на втором и третьем шагах, обслуживающий контроллер радиосети «SRNC» выполняет процедуру управления доступом. Обслуживающий контроллер радиосети «SRNC» оценивает радиоресурсы, необходимые для предоставления услуг (установление широкополосного радиоканала, нового потока или канала радиосвязи) абонентскому терминалу с учетом (в зависимости от) характеристик приемника абонентского терминала. Затем обслуживающий контроллер радиосети «SRNC» сравнивает оценку требуемых ресурсов с ресурсами, имеющимися в наличии.

[121] В соответствии с шестым шагом, если обслуживающий контроллер радиосети «SRNC» и управляющий контроллер радиосети «CRNC» не расположены в одном месте (то есть, не расположены вместе), необходимо, чтобы обслуживающий контроллер радиосети «SRNC» выдал управляющему контроллеру радиосети «CRNC» команду на установление канала радиосвязи или, если канал радиосвязи уже установлен, то на добавление нового широкополосного радиоканала в контекст абонентского терминала.

[122] Обслуживающий контроллер радиосети «SRNC» может также передавать в управляющий контроллер радиосети «CRNC» данные, отражающие характеристики приемника абонентского терминала.

[123] В соответствии с седьмым шагом управляющий контроллер радиосети «CRNC» выполняет процедуру управления доступом, включая выдачу дополнительной информации, имеющейся в распоряжении управляющего контроллера радиосети «CRNC». На основе имеющихся измерений и данных, отражающих характеристики приемника, переданных обслуживающему контроллеру радиосети «SRNC» на втором и третьем шагах, обслуживающий контроллер радиосети «SRNC» оценивает необходимую мощность передачи.

[124] В случае, когда управление доступом к радиоканалу не имеет успеха, управляющий контроллер радиосети «CRNC» посылает сообщение о сбое обслуживающему контроллеру радиосети «SRNC».

[125] В соответствии с восьмым шагом управляющий контроллер радиосети «CRNC» предписывает базовой станции «Node В» создать широкополосный радиоканал «RB», канал радиосвязи «RL» или создать новый поток - в зависимости от услуги, запрашиваемой абонентским терминалом «UE».

[126] Управляющий контроллер радиосети «CRNC» может также передавать на базовую станцию «Node В» данные, отражающие характеристики приемника абонентского терминала.

[127] В соответствии с девятым шагом базовая станция «Node В» выполняет процедуру управления доступом с учетом характеристик приемника абонентского терминала.

[128] В соответствии с десятым шагом в случае, если управление доступом выполнено успешно, базовая станция «Node В» информирует управляющий контроллер радиосети «CRNC» об успешном установлении канала радиосвязи «RL», широкополосного радиоканала «RB» или нового потока.

[129] Если управляющий контроллер радиосети «CRNC» не размещен вместе с обслуживающим контроллером радиосети «SRNC», управляющий контроллер радиосети «CRNC» информирует обслуживающий контроллер радиосети «SRNC» об успешном установлении канала радиосвязи «RL», широкополосного радиоканала «RB» или нового потока.

[130] В случае, когда управление доступом не имеет успеха, базовая станция «Node В» посылает сообщение о сбое управляющему контроллеру радиосети «CRNC».

[131] Если управляющий контроллер радиосети «CRNC» не размещен вместе с обслуживающим контроллером радиосети «SRNC», управляющий контроллер радиосети «CRNC» посылает сообщение о сбое обслуживающему контроллеру радиосети «SRNC».

[132] В соответствии с двенадцатым шагом, если управление доступом, выполненное на девятом шаге, было успешным, обслуживающий контроллер радиосети «SRNC» выделяет необходимые ресурсы абонентскому терминалу пользователя. Обслуживающий контроллер радиосети «SRNC» назначает для использования абонентскому терминалу канал радиосвязи «RL», широкополосный радиоканал «RB», новый поток.

[133] Если управление доступом не имело успеха, обслуживающий контроллер радиосети «SRNC» информирует базовую сеть «CN» или абонентский терминал о том, что запрашиваемый новый канал радиосвязи, широкополосный радиоканал или запрошенный новый поток не может быть установлен.

[134] В соответствие с тринадцатым шагом абонентский терминал может использовать канал радиосвязи, выделенный широкополосный радиоканал или новый поток, выделенные обслуживающим контроллером радиосети «SRNC».

[135] В соответствии с четырнадцатым шагом обслуживающий контроллер радиосети «SRNC» или управляющий контроллер радиосети «CRNC» могут инициализировать отключение абонентских терминалов с более низким приоритетом или абонентских терминалов, потребляющих большую мощность.

[136] Следует заметить, что управление доступом, представленное на фиг.7, может содержать предварительный шаг (показанный штриховыми линиями), во время которого устройство управления доступом передает на абонентский терминал сообщение, при этом указанное сообщение определяет тип данные о типе характеристик приемника, необходимые для управления доступом.

[137] На фиг.8 представлен алгоритм управления доступом, выполняемый во время осуществления процедуры управления доступом устройством управления доступом, например обслуживающим контроллером радиосети «SRNC», управляющим контроллером радиосети «CRNC» или базовой станцией «Node В».

[138] В соответствии с первым шагом устройство управления доступом принимает сообщение с запросом услуги, передаваемое абонентским терминалом, запрашивающим услугу, которая требует назначения (выделения) радиоресурсов.

[139] Сообщение с запросом может быть сообщением управления измерениями (измерением графика или измерениями качества приема), сообщением об обновлении ячейки, сообщением о первоначальной прямой передаче, сообщением о прямой передаче или сообщением с запросом на установление «RRC-соединения» или любым другим сообщением, требующим осуществления управления доступом.

[140] В соответствии со вторым шагом устройство управления доступом принимает данные, передаваемые базовой станцией «Node В» ячейки.

[141] Данные, предоставляемые базовой станцией «Node В», содержат информацию, относящуюся к ресурсам, используемым в ячейке. Указанная информация включает в себя значение мощности передатчика на несущей частоте «TCP», значение мощности передатчика на несущей частоте для всех кодов, не используемых для передачи данных по высокоскоростному физическому нисходящему совместно используемому каналу «HS-PDSCH» или для передачи данных по высокоскоростному совместно используемому каналу управления «HS-SCCH»; значение потребной мощности для высокоскоростного нисходящего совместно используемого канала «HS-DSCH» или значение обеспечиваемой битовой скорости передачи данных по высокоскоростному нисходящему совместно используемому каналу «HS-DSCH».

[142] В соответствии с третьим шагом устройство управления доступом определяет ресурс, доступный для запроса в соответствии с типом запрашиваемой услуги на основе данных, касающихся ресурсов, используемых в ячейке, передаваемые базовой станцией «Node В».

[143] В соответствии с четвертым шагом устройство управления доступом принимает также данные, отражающие характеристики приемника абонентского терминала, передаваемые абонентским терминалом.

[144] Устройство управления доступом сохраняет данные, переданные абонентским терминалом, так, чтобы данные можно было легко переадресовать с устройства управления доступом на другое устройство (например, в случае замены обслуживающего контроллера радиосети «SRNC») или повторно использовать во время другой процедуры управления доступом.

[145] В соответствии с пятым шагом устройство управления доступом определяет ресурсы ячейки, необходимые для предоставления услуг абонентскому терминалу с учетом (как функция от) характеристик приемника принимающего оборудования.

[146] Необходимые ресурсы ячейки включают в себя дополнительную мощность, необходимую для создания нового выделенного канала «DCH», а также мощность, необходимую для установления высокоскоростного нисходящего совместно используемого канала «HS-DSCH».

[147] Например, характеристики приемника могут быть закодированы в виде относительного коэффициента усиления, сравниваемого с минимальными заданными требованиями.

[148] Устройство управления доступом определяет необходимые ресурсы ячейки следующим образом.

[149] Мощность, необходимая для установления нового выделенного канала:

[150]

[151] где

[152] New_Necessary_DCH_power - мощность, необходимая для установления нового выделенного канала;

[153] Ec/No - отношение мощности принятого чипа (элементарного сигнала) к спектральной плотности шума в полосе частот данного канала;

[154] CPICH_Ec/No - представляет собой «Ec/No», измеренное абонентским терминалом для общего контрольного канала «CPICH»;

[155] CPICH_power - мощность передачи общего контрольного канала «CPICH», известная устройству, выполняющему процедуру управления доступом к радиоканалу;

[156] Target_Ec/No - назначенное значение целевого «Ec/No», заданное на основе минимальных характеристик приемника; и

[157] receiver_Perf - характеристики приемника по отношению к минимальным характеристикам приемника.

[158] Мощность, необходимая для установления нового высокоскоростного нисходящего совместно используемого канала «HS-DSCH»:

[159]

[160] где

[161] New_Necessary_HS-DSCH_Power - дополнительная мощность, необходимая для установления нового высокоскоростного нисходящего совместно используемого канала «HS-DSCH»;

[162] Ec/No - отношение мощности принятого чипа к спектральной плотности шума в полосе частот данного канала «Ec/No» в полосе частот данного канала;

[163] CPICH_Ec/No - представляет собой «Ec/No», измеренное абонентским терминалом для общего контрольного канала «CPICH»;

[164] CPICH_power - мощность передачи общего контрольного канала «CPICH», известная устройству, выполняющему процедуру доступа к радиоканалу;

[165] Target_Ec/No - желательное (или целевое) значение «Ec/No», заданное на основе минимальных характеристик приемника;

[166] factor_for_HS-DSCH - коэффициент, задающий разницу в отношении требуемой мощности передачи между высокоскоростным нисходящим совместно используемым каналом «HS-DSCH» и выделенным каналом «DCH» в зависимости, например, от механизмов планирования и комбинированного автоматического запроса на повторную передачу данных «ARQ»;

[167] factor_fbr_QoS - коэффициент, задающий разницу в отношении требуемой мощности передачи в зависимости от качества услуг, например услуг, требующих различной частоты появления блоков с ошибками «BLER» или битового коэффициента ошибок «BER», и различной максимальной задержки по отношению к целевому значению «target Ec/No»; и

[168] receiver Perf - характеристики приемника по отношению к минимальным характеристикам приемника.

[169] В качестве альтернативы мощность, требуемая для установления нового высокоскоростного нисходящего совместно используемого канала «HS-DSCH», может рассчитываться с учетом индикатора качества канала «CQI», измеренного абонентским терминалом:

[170]

[171] где

[172] New Necessary HS-DSCH Power - дополнительная мощность, необходимая для установления нового высокоскоростного нисходящего совместно используемого канала «HS-DSCH»;

[173] CPICH power - мощность передачи общего контрольного канала «CPICH», известная устройству, выполняющему процедуру управления доступом к радиоканалу;

[174] factor for QoS - коэффициент, определяющий разницу в отношении требуемой мощности передачи в зависимости от качества услуг, например услуг, требующих различных частоты появления блоков с ошибками «BLER» или битового коэффициента ошибок «BER» и различной максимальной задержки, по отношению к значению целевого «Ec/No»;

[175] required data rate - требуемая скорость передачи данных - один из атрибутов качества обслуживания «QoS», получаемых обслуживающим контроллером радиосети «SRNC» из базовой сети;

[176] data rate (CQI) - скорость передачи данных, которую можно вывести из индикатора качества канала «CQI»;

[177] G - значение смещения, применяемое абонентским терминалом «UE» к общему контрольному каналу «CPICH», для того, чтобы определить значения индикатора качества «CQI». Значение «G» может быть передано из сети на абонентский терминал «UE» с помощью выделенного канала сигнализации;

[178] D - значение смещения, применяемое абонентским терминалом «UE» к принятой мощности общего контрольного канала «CPICH» для того, чтобы определить значение индикатора качества «CQI»; и

[179] receiver Perf - характеристики приемника.

[180] Для того чтобы обеспечить возможность сообщить об использовании «CQI», когда значения «G» и «D» не были переданы на абонентский терминал «UE» через выделенный канал сигнализации, как альтернатива, эти значения могут быть отправлены в системной информации.

[181] Следует заметить, что значение «CPICH Ec/No», целевое «Ec/No» и характеристики приемника можно вывести из индикатора качества канала «CQI», поскольку индикатор качества канала «CQI» указывает транспортный формат, подлежащий использованию для приема заданного значения частоты появления блоков с ошибками «BLER», которое обычно в современных стандартах устанавливается равным 10%.

[182] В соответствии с шестым шагом устройство управления доступом определяет, доступны ли ресурсы ячейки, необходимые для предоставления услуг абонентскому терминалу.

[183] Если ресурсы доступны, устройство управления доступом выполняет шестой шаг. В соответствии с шестым шагом устройство управления доступом принимает запрос от абонентского терминала.

[184] Если ресурсы недоступны, устройство управления доступом выполняет седьмой шаг. В соответствии с седьмым шагом устройство управления доступом отклоняет запрос абонентского терминала.

[185] В настоящем изобретении предлагается способ осуществления управления доступом терминала, включающий в себя следующие шаги: отправка в сеть информации, по крайней мере, об одной характеристике приемника одного терминала, которая отличается от минимальной характеристики приемника, чтобы обеспечить сети возможность выполнения управления радиоресурсами; и прием услуги из сети, осуществляющей управление радиоресурсами.

[186] Способ дополнительно включает в себя следующие шаги: прием из сети информации о конфигурации и конфигурирование приемника абонентского терминала для приема услуги с использованием этой принятой информации о конфигурации. Минимальная характеристика приемника означает базовые параметры приемника абонентского терминала, достаточные для приема услуги. В состав минимальных характеристик приемника входит, как минимум, одно из следующего: запрос на установление «RRC-соединения», обновление ячейки, отчет об измерениях, первоначальная прямая передача, включающая в себя следующие параметры: отношение мощности принятого чипа (элементарного сигнала) к спектральной плотности шума в полосе частот данного канала «Ec/No», потери на трассе, мощность кодовой составляющей принятого сигнала «RSCP», и (или) индикатор мощности принятого сигнала (RSSI) в общем контрольном канале «CPICH» текущих ячеек, соседних ячеек, или и тех, и других. Информация, отличающаяся от минимальных характеристик приемника, содержит данные, связанные с сигнализацией, данные о категории приемника, антеннах, используемых терминалом, алгоритме приемника, качестве канала и (или) персональном идентификаторе терминала. Данные, связанные с сигнализацией, базируются на данных, как минимум, об одном из следующих параметров: помехи в канале, принимаемая мощность, спектральная плотность шума, коэффициент усиления по мощности, частота появления ошибок, число бит и (или) скорость передачи данных. Данные, связанные с категорией приемника, базируются на заданных значениях или диапазоне характеристик приемника. Данные, связанные с антеннами, базируются на данных, как минимум, об одном из следующих параметров: число антенн, расстояние между антеннами, взаимосвязь между антеннами и (или) коэффициент усиления. Данные, связанные с алгоритмом приемника, основаны на типе алгоритма, примененного в терминале. Данные, связанные с качеством канала, базируются на индикаторе качества канала «CQI». Данные, связанные с персональным идентификатором, основаны на «МАС-адресе», международном идентификаторе абонентского терминала или номере модели терминала.

[187] Кроме того, в настоящем изобретении предлагается способ осуществления управления доступом терминала, расположенного в данной ячейке сотовой сети, включающий в себя следующие шаги: прием сетевым устройством управления доступом информации о характеристиках приемника терминала, отличающихся от минимальных характеристик приемника, и выполнение управления радиоресурсами посредством определения радиоресурсов необходимых для предоставления терминалу, как минимум, одной услуги с учетом принятой информации.

[188] Способ дополнительно включает в себя: сохранение принятой информации о характеристиках приемника в сети. Управление радиоресурсами связано, как минимум, с одним из следующих: управление доступом к радиоканалу, управление доступом к соединению канала, установление широкополосного радиоканала, и (или) реконфигурация широкополосного радиоканала. Такое управление радиоресурсами приводит к оптимизации ресурсов. Информация о характеристиках приемника включается в сообщение управления измерениями, отражающее управление графиком или измерения качества приема, сообщение об обновлении ячейки, сообщение о первоначальной прямой передаче, сообщение о прямой передаче или сообщение с запросом на «RRC-соединение» или любое другое сообщение, требующее осуществления управления доступом. Шаг приема дополнительно включает в себя прием измерений приемника, содержащего, как минимум, одно из следующего: запрос на «RRC-соединение», обновление ячейки, отчет об измерениях, первоначальная прямая передача, при которой используются следующие параметры: отношение мощности принятого чипа (элементарного сигнала) к спектральной плотности шума в полосе частот «Ec/No», потери на трассе, мощность кодовой составляющей принятого сигнала «RSCP», и (или) индикатор мощности принятого сигнала «RSSI» в общем контрольном канале «CPICH» текущих ячеек, соседних ячеек, или и тех, и других.

[189] В дополнение к этому в настоящем изобретении предлагается способ осуществления управления доступом терминала, расположенного в ячейке сотовой сети, включающий в себя следующие шаги: расчет нагрузки на сеть, когда терминал принимает услугу; сравнение расчетной нагрузки на сеть с фактической мощностью сети; и в соответствии с результатами сравнения определение, следует ли принимать данный терминал, в котором для расчета нагрузки на сеть используются фактические характеристики, как минимум, одного терминала.

[190] Указанный шаг определения дополнительно включает в себя: если фактическая мощность сети достаточна, то допускают терминал, но если фактическая мощность сети недостаточна, то терминалу отказывают, или уменьшают текущую нагрузку на сеть с целью обеспечения доступа терминала. Характеристики приемника, полученные от терминала, были приняты ранее на предыдущей процедуре управления доступом или получены от другого устройства управления доступом. Способ дополнительно включает в себя: использование минимальных характеристик приемника, связанных с качеством радиосигнала в общем контрольном канале «CPICH» текущей ячейки, соседних ячеек, или всех вместе взятых.

[191] Кроме того, в настоящем изобретении предлагается способ, позволяющий сети осуществлять управление доступом для терминала, включающий в себя: отправку в сеть дополнительных данных, связанных с характеристиками приемника этого терминала, позволяющих сети рассчитывать соответствующие радиоресурсы, необходимые для терминала; прием информации о конфигурации из сети, осуществляющей выделение радиоресурсов для терминала с использованием отправленных дополнительных данных; и конфигурирование приемника терминала с использованием информации о конфигурации, чтобы разрешить прием из сети предоставляемой услуги.

[192] Способ дополнительно включает в себя: отправку базовых данных, связанных с качеством радиосигнала в общем контрольном канале «CPICH» текущей ячейки, соседних ячеек, или и той, и других.

[193] Кроме того, в настоящем изобретении предлагается сеть, осуществляющая управление доступом мобильного терминала, расположенного в заданной ячейке сотовой сети, содержащая: сетевое устройство управления доступом, предназначенное для приема информации о характеристиках приемника терминала, отличающихся от минимальных характеристик приемника, причем указанное устройство управления доступом дополнительно предназначено для выполнения управления радиоресурсами посредством определения радиоресурсов, необходимых для предоставления, как минимум, одной услуги мобильному терминалу с учетом этой принятой информации.

[194] В данном описании рассмотрены различные иллюстративные варианты осуществления настоящего изобретения. Область действия настоящей формулы изобретения охватывает различные модификации и эквивалентные решения иллюстративных вариантов осуществления настоящего изобретения, рассмотренных в данном описании. Таким образом, изложенная ниже формула изобретения предусматривает разумно расширенную интерпретацию, благодаря которой она охватывает модификации, эквивалентные структуры и технические детали, которые соответствуют духу и области действия охваченного ею настоящего изобретения.

Изобретение относится к сотовой сети связи. Техническим результатом является усовершенствованная процедура управления доступом для устройств управления доступом (например, контроллер радиосети «RNC», базовая сеть «Node В» и т.п.) в сети, которая принимает терминал (мобильная станция, пользовательское оборудование и т.п.), имеющий приемник с определенными характеристиками. Для этого более точный расчет радиоресурсов, которые должны использоваться терминалом, когда его принимает ячейка, может выполняться без применения неподходящих для расчета допущений о характеристиках приемника или ссылки на эталонные минимальные характеристики приемника, благодаря использованию соответствующей информации о характеристиках приемника терминала, который должен быть принят. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 8 ил., 1 табл.

1. Способ осуществления управления доступом абонентского оборудования, расположенного в заданной ячейке сотовой сети, включающий в себя:
прием элементом управления доступом сотовой сети данных, направленных абонентским оборудованием, при этом данные указывают характеристики приемника этого абонентского оборудования; и
определение указанным элементом управления доступом радиоресурсов ячейки, необходимых для предоставления услуг этому абонентскому оборудованию, в соответствии с характеристиками приемника этого абонентского оборудования,
при этом для указанного определения радиоресурсов ячейки, а также для управления радиоресурсами вместе с данными, указывающими характеристики приемника абонентского оборудования, или в дополнение к ним принимают сообщение с запросом, причем сообщение с запросом представляет собой как минимум одно из следующих: сообщение с запросом на соединение уровней управления радиоресурсами «RRC-соединение»; сообщение обновления ячейки; сообщение с отчетом об измерениях и сообщение первоначальной прямой передачи.

2. Способ по п.1, дополнительно включающий в себя следующие шаги:
определение указанным элементом управления доступом, имеются ли в наличии радиресурсы ячейки, необходимые для предоставления услуг этому абонентскому оборудованию, и,
если радиоресурсы имеются в наличии, указанный элемент управления доступом выделяет радиоресурсы этому абонентскому оборудованию.

3. Способ по п.1, в котором абонентское оборудование первоначально находится в режиме ожидания и это абонентское оборудование передает указанному элементу управления доступом информацию, указывающую характеристики приемника, чтобы установить соединение с ячейкой.

4. Способ по п.1, в котором абонентское оборудование первоначально находится в режиме подключения в первой ячейке и это абонентское оборудование передает указанному элементу управления доступом информацию, указывающую характеристики приемника, для того, чтобы выполнить передачу абонентского подключения (хэндовер) ко второй ячейке.

5. Способ по п.1, в котором абонентское оборудование первоначально находится в режиме подключения в ячейке и это абонентское оборудование передает сетевому элементу управления доступом информацию, указывающую характеристики приемника, для того, чтобы выполнить изменение состояния абонентского оборудования.

6. Способ по п.1, дополнительно содержащий предварительный шаг, во время которого указанный элемент управления доступом передает абонентскому оборудованию сообщение, при этом указанное сообщение обозначает данные о типе характеристик приемника, необходимые для управления доступом.

7. Способ по п.1, в котором указанный элемент управления доступом представляет собой базовую станцию «Node В», управляющий контроллер радиосети «CRNC» или обслуживающий контроллер радиосети «SRNC» универсальной системы подвижной связи «UMTS».

8. Способ по п.1, в котором данные, указывающие характеристики приемника, включает в себя как минимум один из следующих параметров:
отношение мощности несущего сигнала к помехе С/I, требуемое абонентским оборудованием, отношение мощности принятого элементарного сигнала к спектральной плотности шума в полосе частот контрольного канала «Ec/No», требуемое абонентским оборудованием, отношение мощности принятого бита к спектральной плотности шума в полосе частот контрольного канала «Eb/No», требуемое абонентским оборудованием, причем указанные параметры определяют для заранее заданных битового коэффициента ошибок «BER», числа бит на интервал времени передачи «TTI» и скорости передачи данных.

9. Способ по п.1, в котором данные, указывающие характеристики приемника, включают в себя категорию приемника, указанная категория приемника определяет заданные характеристики приемника, при этом способ дополнительно включает в себя шаг определения указанным элементом управления доступом характеристик приемника, соответствующих этой категории приемника, переданной абонентским оборудованием.

10. Способ по п.1, в котором данные, указывающие характеристики приемника, включают в себя количество антенн абонентского оборудования, расстояние между антеннами, взаимосвязь между антеннами и коэффициент усиления в сравнении с коэффициентом усиления эталонного абонентского оборудования, содержащего только одну антенну.

11. Способ по п.1, в котором данные, указывающие характеристики приемника, включают в себя, по крайней мере, один из следующих параметров:
тип алгоритма для приемника, реализованный в абонентском оборудовании,
коэффициент усиления в сравнении с коэффициентом усиления эталонного приемника при заданных битовом коэффициенте ошибок «BER» и частоте появления блоков с ошибками «BLER» и
индикатор качества канала «CQI».

12. Способ по п.1, в котором данные, указывающие характеристики приемника, включают в себя, по крайней мере, один из следующих параметров:
параметр, идентифицирующий абонентское оборудование, такой как адрес управления доступом к среде «MAC», международный идентификатор аппаратуры мобильной связи «IMEI» или международный идентификатор аппаратуры мобильной связи и номер версии программного обеспечения «IMEI-SV»,
параметр, указывающий тип абонентского оборудования, такой как модель абонентского оборудования,
при этом способ дополнительно включает в себя шаг определения указанным элементом управления доступом характеристик приемника, связанных с параметром, переданным абонентским оборудованием.

13. Элемент управления доступом, приспособленный для выполнения процедур управления доступом в сети сотовой связи, при этом элемент для управления доступом программируется для выполнения следующих шагов:
прием элементом управления доступом данных, направленных абонентским оборудованием, расположенным в данной ячейке сети сотовой связи, причем эти данные указывают характеристики приемника этого абонентского оборудования, и
определение элементом управления доступом радиоресурсов ячейки, необходимых для предоставления услуг этому абонентскому оборудованию, в соответствии с характеристиками приемника этого абонентского оборудования,
при этом элемент управления доступом для указанного определения радиоресурсов ячейки, а также для управления радиоресурсами вместе с данными, указывающими характеристики приемника абонентского оборудования, или в дополнение к ним принимает сообщение с запросом, причем сообщение с запросом представляет собой как минимум одно из следующих: сообщение с запросом на соединение уровней управления радиоресурсами «RRC-соединение»; сообщение обновления ячейки; сообщение с отчетом об измерениях; сообщение первоначальной прямой передачи.

14. Способ осуществления управления доступом для абонентского оборудования, расположенного в заданной ячейке сети сотовой связи, включающий в себя:
направление элементу управления доступом сети сотовой связи сообщения с запросом для определения радиоресурсов ячейки, а также для управления этими радиоресурсами вместе с данными, указывающими характеристики приемника абонентского оборудования, и/или в дополнение к ним, при этом сообщение с запросом представляет собой как минимум одно из следующих: сообщение с запросом на соединение уровней управления радиоресурсами «RRC-соединение»; сообщение обновления ячейки; сообщение с отчетом об измерениях и сообщение первоначальной прямой передачи.

15. Способ по п.14, в котором характеристики приемника относятся, по крайней мере, к одному из следующих:
по крайней мере, одно из следующего: отношение мощности несущего сигнала к помехе СЛ, требуемое абонентским оборудованием, отношение мощности принятого элементарного сигнала к спектральной плотности шума в полосе частот контрольного канала «Ec/No», требуемое абонентским оборудованием, отношение мощности принятого бита к спектральной плотности шума в полосе частот контрольного канала «Eb/No», требуемое абонентским оборудованием, причем указанные параметры определяют для заранее заданных битового коэффициента ошибок «BER», числа бит на интервал времени передачи «TTI» и скорости передачи данных, и индикатор качества канала «CQI»;
по крайней мере, одно из следующего: общее количество антенн абонентского оборудования, расстояние между антеннами, взаимосвязь между антеннами и коэффициент усиления в сравнении с коэффициентом усиления эталонного абонентского оборудования, содержащего только одну антенну;
по крайней мере, одно из следующего: категория приемника, которая определяет характеристики данного приемника, тип алгоритма для приемника, примененный в абонентском оборудовании, коэффициент усиления в сравнении с коэффициентом усиления эталонного приемника при заданных битовом коэффициенте ошибок «BER» и частоте появления блоков с ошибками «BLER»; и
по крайней мере, одно из следующего: адрес управления доступом к среде «MAC», международный идентификатор аппаратуры мобильной связи «IMEI» или международный идентификатор аппаратуры мобильной связи и номер версии программного обеспечения «IMEI-SV», и модель абонентского оборудования.