СПОСОБ И СИСТЕМА ДЛЯ ВЫБОРА РЕЖИМА АНТЕННЫ В СЕТИ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ Российский патент 2011 года по МПК H04B7/02 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к способу и системе в сети мобильной связи. В частности, настоящее изобретение относится к механизму для выбора режима антенны, например режима с множеством входов и множеством выходов (MIMO).

Уровень техники

Развитый наземный радиодоступ UMTS (E-UTRA), как ожидается, будет поддерживать несколько развитых технологий антенн. Одна развитая технология антенн известна как «множество входов, множество выходов» (MIMO). MIMO подразумевает, что как в базовой станции, так и в пользовательском устройстве (UE) имеется множество антенн. Существуют различные режимы MIMO. В настоящее время оценивают некоторое количество режимов MIMO, таких как, например, управление скоростью передачи данных для каждой антенны (PARC), избирательное PARC (S-PARC), разделение при передаче, разделение приемника, двойная передающая антенная решетка, передовая версия разделения передачи (Tx) (D-TxAA).

Упомянутые выше режимы MIMO обеспечивают различную пространственную обработку, которая может внести существенный вклад в улучшение спектральной эффективности, разделения, зоны охвата, уменьшение помех и т.д. Каждый режим MIMO обладает определенными преимуществами. Например, PARC, в принципе, позволяет достичь высокой спектральной эффективности путем передачи независимых потоков символов; это означает, что в режиме 2×2 PARC (2 передающие и 2 приемные антенны) два независимых потока данных, содержащих различную информацию, могут быть переданы в пользовательское устройство. С другой стороны, разделение приемника (подразумевающее две приемные антенны в UE и одну передающую антенну в базовой станции), повышает надежность канала передачи данных благодаря вводу избыточности во множестве измерений в приемнике, но не обеспечивает такую спектральную эффективность, как PARC. Это означает, что разделение приемника может привести к хорошей зоне охвата, но за счет более низкой спектральной эффективности по сравнению с PARC. В частности, при адаптации канала передачи в области пространства для множества антенн используют переключение между различными режимами MIMO на основе отслеживания кратковременных характеристик радиоканала.

При условии, что характеристики канала известны, можно выбрать соответствующий режим MIMO. Выбранные критерии для выбора режима MIMO, однако, могут отличаться друг от друга. На основе измеренных характеристик передачи были предложены для использования различные способы определения критериев выбора режима MIMO. В уровне техники переключение режима MIMO осуществляется только во время активного соединения между UE (пользовательским устройством) и сетью. Следует отметить, что UE также называется терминалом или мобильным терминалом.

Во время неактивности трафика пользовательское устройство (то есть мобильный терминал) переходит в квазиактивное состояние, в общем называемое состоянием ожидания, и использует прерывистый прием (DRX) для экономии потребляемой энергии от батареи UE. В режиме DRX UE отслеживает только пейджинговые запросы сети или периодически выполняет определенные типы измерений. Из-за мобильности пользователя также важно, чтобы UE оставалось привязанным к соответствующей ячейке. Поэтому UE также измеряет интенсивность и/или качество опорных сигналов нисходящей линии связи, передаваемых обслуживающей и целевой ячейками, и повторно выбирает наилучшую ячейку. При повторном выборе ячейки UE автономно выбирает новую ячейку. На процесс повторного выбора частично может оказывать влияние сеть, поскольку сеть может передавать в режиме широковещательной передачи определенные параметры системы, относящиеся к пороговым значениям измерений, конфигурации ячеек и т.д. Процедура повторного выбора ячейки должна обеспечивать для сети возможность идентификации местоположения UE на уровне ячейки или по меньшей мере на некотором уровне в области регистрации, содержащем несколько ячеек. Таким образом, в режиме ожидания сеть поддерживает контекст UE, обеспечивая, таким образом, для сети возможность определения местоположения UE при передаче пейджингового запроса. В случае, когда новая ячейка будет повторно выбрана, UE передает в сеть сообщение обновления, указывающее идентичность новой ячейки. Кроме того, UE также может указать свои возможности, результат измерения нисходящей линии связи при обслуживании и целевые ячейки и т.д. Соответствующая процедура повторного выбора ячейки критически важна для предотвращения блокирования новых вызовов.

В существующей сети сеть выполняет переключение режима MIMO во время текущего сеанса. Однако в состоянии ожидания или в любом другом состоянии низкой активности (например, низкое состояние управления радиоресурсом (RRC)) UE может менять ячейку, и в пределах ячейки оно даже может менять местоположение. Таким образом, может возникать ситуация, когда UE начинает не с лучшего возможного режима MIMO и когда состояние RRC изменяется с состояния ожидания на активное состояние. Это может привести к потере пропускной способности до тех пор, пока сеть не выберет правильный режим MIMO. В некоторых сценариях также может быть потеряно соединение, если вызов начнется с несоответствующего режима MIMO. Поэтому было бы предпочтительным обеспечить возможность использования преимуществ переключения режима также в состоянии ожидания. Однако существующие системы не поддерживают эту функцию, в результате чего UE и сеть (например, ассоциированные Узел B или RNC) могли бы отслеживать лучший режим MIMO в состояние ожидания.

Раскрытие изобретения

Таким образом, задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить способ и системы, которые позволяют выбирать соответствующий режим антенны, такой как режим MIMO, например, включающий в себя схему формирования луча (предварительное кодирование), когда UE не участвует в текущем сеансе.

Эта задача решается путем определения списка режимов, содержащего режимы антенны, в результате чего режимы поддерживаются как радиосетью, так и мобильным терминалом. Каждый режим антенны ассоциируют с определенным уровнем заданной рабочей характеристики и выполняют поиск информации, указывающей эту заданную рабочую характеристику, для мобильного терминала. Режим антенны выбирают из списка режимов, по меньшей мере, на основе найденной информации.

Таким образом, в соответствии с первым аспектом настоящее изобретение обеспечивает систему для мобильной сети связи для выбора режима антенны, предназначенного для осуществления связи между радиосетью и мобильным терминалом, работающим в режиме прерывистого приема. Система содержит определитель, выполненный с возможностью определения списка режимов, содержащего режимы антенны, одновременно поддерживаемые как радиосетью, так и мобильным терминалом, средство ассоциирования, выполненное с возможностью ассоциирования каждого режима антенны в списке режимов с уровнем заданной рабочей характеристики, средство поиска, выполненное с возможностью поиска информации, указывающей заданную рабочую характеристику, для мобильного терминала, и селектор, выполненный с возможностью выбора режима антенны из списка режимов, по меньшей мере, на основе найденной информации.

В соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения предусмотрен способ для сети мобильной связи, предназначенный для выбора режима антенны, используемого для обеспечения осуществления связи между радиосетью и мобильным терминалом, работающим в режиме прерывистого приема. Способ содержит этапы, на которых определяют список режимов, содержащий режимы антенны, одновременно поддерживаемые как радиосетью, так мобильным терминалом, ассоциируют каждый режим антенны в списке режимов с уровнем заданной рабочей характеристики, выполняют поиск информации, указывающей заданную рабочую характеристику для мобильного терминала, и выбирают режим антенны из списка режимов, по меньшей мере, на основе найденной информации.

Преимущество, обеспечиваемое настоящим изобретением, состоит в том, что оно позволяет использовать преимущество выбора режима в режиме ожидания. То есть возможно обеспечить работу UE в соответствующем режиме в состояниях низкой активности (в режиме DRX) с возможностью правильного декодирования пейджинговых запросов и инициирования новых вызовов. Следовательно, UE выполнено с возможностью непосредственного входа в наилучший режим, когда UE возвращается в активное состояние из состояния ожидания.

Дополнительное преимущество состоит в том, что вариант выполнения настоящего изобретения уменьшает задержку установки вызова путем использования переключения режимов вместо смены ячейки в некоторых сценариях. Вариант выполнения также позволяет исключить частую передачу мобильного терминала путем замены передачи мобильного терминала выбором режима на основе списка режимов, предотвращая, таким образом, многократное переключение, из-за передачи мобильного терминала.

Краткое описание чертежей

На фиг.1A показан график, иллюстрирующий сравнение пропускной способности в некоторых режимах MIMO.

На фиг.1B показан график, иллюстрирующий сравнение зоны обслуживания в некоторых режимах MIMO.

На фиг.2 схематично иллюстрируется список режимов на основе зоны обслуживания.

На фиг.3 иллюстрируется распределенная архитектура сети радиодоступа (RAN), в которой может быть реализовано настоящее изобретение в обслуживающем Узле B распределенной RAN.

На фиг.4 иллюстрируется централизованная архитектура сети радиодоступа (RAN), в которой настоящее изобретение может быть реализовано в центральном узле RAN, таком как шлюз доступа или контроллер радиосети.

На фиг.5 иллюстрируется, как UE выполняет прослушивание в соответствии с циклом DRX в состоянии ожидания.

На фиг.6 иллюстрируется система в соответствии с одним вариантом выполнения.

На фиг.7 показана блок-схема последовательности операций способа в соответствии с одним вариантом выполнения.

Осуществление изобретения

Настоящее изобретение выполнено с возможностью его использования для UE и сети (например, в ассоциированном Узле B или в контроллере радиосети) для отслеживания наилучшего режима антенны, даже когда UE находится в состоянии ожидания. Этот механизм также позволяет исключить ненужную передачу мобильного терминала или смену ячейки. Поскольку UE может отслеживать свой наилучший режим во время состояния ожидания для UE становится проще непосредственно перейти в наилучший режим, когда UE возвращается в активное состояние из состояния ожидания.

Основная идея настоящего изобретения состоит в том, чтобы сформировать список режимов антенны, также называемый списком режимов, содержащий режимы антенны, которые поддерживаются как мобильным терминалом, так и сетью. Список режимов антенны предложено использовать при выборе соответствующего режима антенны в различных сценариях, таких как состояние низкой активности RRC, установка вызова и передача мобильного терминала, когда UE находится в режиме ожидания и когда отчеты об измерениях UE не доступны.

Таким образом, список режимов содержит все потенциальные режимы, которые могут совместно поддерживаться мобильным терминалом и соответствующим узлом доступа, например Узлом B. Один список режима формируют для каждого мобильного терминала с помощью соответствующего Узла B или шлюз доступа/контроллер радиосети (aGW/RNC) в зависимости от архитектуры сети. Следующее обозначение используется в данном описании: пусть V_{ML_s} представляет список режимов для пользователя i, то есть режимы, поддерживаемые i-ым UE и обслуживающим Узлом B, и V_UE обозначает режимы, поддерживаемые UE, и V_NodeB обозначает узлы, поддерживаемые обслуживающим Узлом B. Когда V_{ML_s}=V_UE ∩ V_NodeB=[α₁, α₂……, α_M], где α₁ представляет идентичность режима MIMO.

В соответствии с настоящим изобретением режим антенны выбирают из списков, в результате чего выбор основан на заданной рабочей характеристике. Примеры заданной рабочей характеристики представляют собой пропускную способность, зону охвата, пиковую скорость передачи битов, среднюю скорость передачи битов пользователя, потери на пути распространения и т.д. Критерии пропускной способности и зоны охвата представляют собой обычные рабочие характеристики, общие для системы, в то время как скорость передачи битов пользователя представляет собой рабочую характеристику, соотносимую с пользователем. С другой стороны, результаты измерения, такие как скорость передачи битов на кромке ячейки (например, 10-й процентиль) и пиковая скорость передачи битов (90-й процентиль) не обеспечивают очень хорошую картину для всей системы, и поэтому являются, в общем, соотносимыми с рабочими характеристиками пользователя. В системе, ориентированной на пакетную передачу данных, критерии пропускной способности могут быть основаны на средней пропускной способности (или средней скорости передачи битов) на ячейку. Аналогично зона охвата может быть выражена на основе скорости передачи битов x% наихудших пользователей в ячейке, например 10% наихудших пользователей или 10-го процентиля, x% наихудших пользователей будут расположены на границе (область границы ячейки) ячейки. Критерии пиковой скорости передачи данных могут быть основаны на y% наилучших пользователей в ячейке. Например, пропускную способность пользователя 5-го процентиля на кромке ячейки, против обслуживаемой нагрузки трафика в ячейке (например, среднюю пропускную способность ячейки) можно использовать для оценки рабочей характеристики системы на кромке ячейки. Кроме того, пропускная способность пользователя, превышающая 5-й процентиль на кромке ячейки может соответствовать более высокой скорости передачи данных на кромке ячейки. Среднюю пропускную способность пользователя и пропускную способность пользователя на 5-м процентиле можно использовать для иллюстрации пропускной способности системы и зоны охвата. Каждый из режимов антенны в списке режимов ассоциирован с уровнем заданной рабочей характеристики. Следовательно, список режимов антенны также называется списком режимов на основе критериев, где критерии представляют собой рабочие характеристики. Находят информацию, указывающую заданную рабочую характеристику для мобильного терминала, и режим антенны из списка режимов будет основан по меньшей мере на этой найденной информации.

На фиг.1A и 1B иллюстрируется сравнение рабочих характеристик различных режимов антенн в том, что касается пропускной способности и зоны охвата соответственно. Более конкретно результаты сравнивают рабочую характеристику разделения приемника (1×2) со схемой 2×2 управления скоростью передачи данных на антенну (PARC) для различных типов алгоритмов планирования, включающих в себя циклический алгоритм (RR) и варианты пропорциональной равнодоступности PFT (пропорциональная равнодоступность в области времени) и PFTF (пропорциональная равнодоступность в области время-частота). На фиг.1A представлено, что независимо от политики планирования, схема 2×2 управления скоростью передачи данных на антенну (PARC) превосходит разделение приемника (1×2) в отношении пропускной способности. С другой стороны, на фиг.1B показано, что независимо от политики планирования, разделение приемника (1×2) лучше, чем PARC (2×2) в том, что касается зоны обслуживания.

В качестве примера, на фиг.2 представлен принцип формирования списка режимов на основе зоны охвата рабочей характеристики. В сумме существуют N доступных режимов MIMO, которые являются общими, как для UE, так для обслуживающей базовой станции. Для того чтобы сформировать список режимов на основе критерия, доступные N режимов требуется отсортировать в порядке уменьшения зоны обслуживания. На фиг.2 показаны доступные режимы, ранжированные от β₁ до β_N, где β_N представляет собой наиболее пригодный для наилучшей зоны охвата. Следовательно, ML(V_{ML_cov}) на основе зоны охвата представляет собой отсортированный список режимов в порядке увеличения зоны охвата, то есть V_{ML_cov}=[β₁, β₂, …, β_N]. Как отмечено выше, установленный V_{VML_cov} должен совместно поддерживаться как UE, так и соответствующим Узлом B.

Список режимов на основе зоны охвата, таким образом, можно использовать для переключения в режим β_N, когда UE расположено близко к границе ячейки для того, чтобы увеличить зону охвата для улучшения условий для UE.

Аналогично другие критерии, такие как пропускная способность, можно использовать для формирования соответствующего списка режимов. В этом случае N доступных режимов требуется отсортировать в соответствии с требуемыми критериями. Например, в случае списка режимов на основе пиковой скорости передачи битов первый режим должен представлять собой режим, который обеспечивает максимальную пиковую скорость передачи битов для пользователей. В случае, когда имеется режим, который вообще не может выполнить требуемые критерии, этот режим может быть исключен из списка режимов.

Основное преимущество такого подхода состоит в том, что он обеспечивает для сети возможность выполнения требований пользователя. Это означает, что пользователь, для которого требуется высокая скорость передачи битов, может обслуживаться (то есть с переключением режима) в соответствии со списком режимов на основе пропускной способности. Это означает, что после достижения самого нижнего режима из списка режимов на основе пропускной способности сеть должна выполнить передачу мобильного терминала, чтобы обеспечить возможность для UE достичь требуемой скорости передачи данных (то есть поддержать высокую скорость передачи данных).

Список режимов на основе критериев может быть сформирован и может поддерживаться сетевым элементом, например Узлом B, шлюзом доступа или контроллером радиосети, который выполняет переключение режимов. Таким образом, в зависимости от архитектуры, список режимов на основе критериев должен быть сформирован Узлом B или RNC/aGW, в зависимости от архитектуры сети радиодоступа, как описано ниже.

Следует также отметить, что список режимов настоящего изобретения может быть сформирован и может поддерживаться в UE.

На фиг.3 показана первая сеть 300, в которой может быть реализовано настоящее изобретение. Первая сеть 300 имеет распределенную архитектуру RAN, где шлюз 301 доступа (aGW) выполняет только переключение плоскости пользователя. Однако интерфейс 304 связи (логические каналы связи) между Узлом B 302 - Узлом B 303 обеспечивает возможность обмена информацией, относящейся к радиоканалу. UE 306 сообщает о своих возможностях работы в режиме MIMO в обслуживающий Узел B 302. Обслуживающий Узел B 302 выполнен с возможностью формирования списка 305 режимов на основе своих собственных возможностей, возможностей UE 306 и заданного критерия. В зависимости от количества требуемых критериев может существовать более чем один список режимов на основе критериев, построенных и поддерживаемых обслуживаемым Узлом B 302 для каждого UE.

В некоторых приложениях также может быть предпочтительным, чтобы обслуживающий Узел B 302 также был выполнен с возможностью формирования и поддержки списка режимов на основе критерия, соответствующего целевому узлу B 303 и UE 306. То есть целевой Узел B представляет собой Узел B, для которого прогнозируется приближение UE, что подразумевает, что в целевом Узле B вероятно будут выполнены передача мобильного терминала или повторный выбор ячейки. Следует отметить, что передача мобильного терминала и повторный выбор ячейки в данном описании называются сменой ячейки. В этом случае обслуживающий Узел B должен связываться с целевым Узлом B через интерфейс Узел B - Узел B.

На фиг.4 показана вторая сеть, в которой можно воплотить настоящее изобретение. Вторая сеть имеет централизованную архитектуру RAN, где центральный узел, например шлюз (aGW) доступа или контроллер радиосети (RNC) выполнен с возможностью приема и обработки информации, относящейся к радиоканалу. В этом случае центральный узел выполнен с возможностью поддержания списка режимов на основе критериев, поскольку в нем содержится информация о возможностях UE и узла, B и центральный узел также выполнен с возможностью принятия решения в отношении соответствующего критерия.

Функция многорежимного переключения в сети использует список режимов на основе критериев для выбора режима, соответствующего для заданного сценария. Список режимов на основе критериев также можно использовать совместно с результатами измерения, передаваемыми UE (выполняемыми во время интервалов активной работы) для выбора соответствующего режима. Однако, как отмечено выше, измерения UE не всегда доступны. В этом случае, сеть для переключения режима будет основываться либо на своих собственных измерениях, которые выполняются базовой станцией по восходящей линии связи для принятого сигнала из UE (в качестве примера) или исключительно на списке режимов для выбора соответствующего режима антенны.

Переключение режима антенны в состояниях RRC с низкой активностью и переключение режима антенны во время установки вызова описаны ниже.

Для выполнения переключения режимов антенны во время состояний RRC с низкой активностью требуется, чтобы отчеты об измерениях UE были недоступными. Под низкой активностью в настоящем описании следует понимать режим, в котором UE работает в режиме прерывистого приема (DRX). В UTRA это происходит, когда UE находится в состоянии ожидания, в состоянии cell_PCH или в состоянии URA_PCH. Эти состояния дополнительно описаны в 3GPP TS 25.304, "User Equipment (UE) procedures in idle mode and procedures for cell reselection in connected mode". В соответствии с E-UTRA UE также может работать в режиме DRX, находясь в соединенном режиме RRC, в дополнение к существующему режиму ожидания, как описано в 3GPP TS 25.813, "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN); Radio interface protocol aspects". Цель использования режима DRX в подключенном состоянии состоит в экономии потребления энергии батареи UE, и при этом UE может оставаться синхронизированным с сетью. Это особенно важно в системах, ориентированных на пакетную передачу данных, в которых могут присутствовать периоды неактивности между последовательными пакетами в пределах одного сеанса. Следовательно, в этом сценарии нежелательно прекращать сеанс и переходить в состояние ожидания, если ни один пакет не будет принят в течение короткого времени.

В состоянии низкой активности RRC одна сеть не может отслеживать местоположение UE в сети. Поэтому, независимо от технологии доступа UE, в состоянии низкой активности выполняет обновление ячейки (в UTRA) или отслеживание обновления области (в E-UTRA) каждый раз, когда оно повторно выбирает новую ячейку или входит в новую область месторасположения. Как показано на фиг.5, используя DRX, UE только прослушивает сеть (пейджинг, широковещательная передача и т.д.) в определенные заданные моменты времени, называемые в данном описании временем перехода в активный режим.

Сеть или UE могут выбирать наиболее соответствующий режим из списка режимов на основе критериев каждый раз, когда это необходимо, например когда зона обслуживания UE становится хуже. В сети это может быть выполнено, когда она принимает сообщение обновления UE (обновление ячейки, обновление области отслеживания и т.д.) из UE. На стороне UE это может быть выполнено на основе измерений UE, которые выполняются в режиме DRX (то есть в режиме прерывистого приема). UE слушает сеть только в моменты активности, но оно все еще может выполнять измерения между моментами активности (в частности, при длительном цикле DRX, например, 2-5 секунд) для получения достаточного количества выборок измерений. Но обычно измерения, выполняемые в режиме DRX, являются менее точными, по сравнению с измерениями в подключенном режиме, поскольку в первом случае получается меньшее количество выборок измерений. Следующие правила можно использовать во время выбора режима на основе сети, без отчетов о результатах измерений UE. Выбор режима на основе сети подразумевает, что например Узел B, aGW или RNC, зависящие от сетевой архитектуры, как описано выше, выполняют выбор режима антенны:

Если UE не передает отчет об измерениях в сообщении обновления во время интервалов его активности, тогда существуют следующие возможности:

Если сеть может полностью декодировать сообщение обновления UE, тогда она поддерживает текущий режим.

Может возникнуть ситуация, когда сеть может декодировать идентификационные данные UE, но не может декодировать часть данных сообщения обновления UE. Таким образом, если сеть не может полностью декодировать сообщение обновления UE, она переключается в режим улучшения измерения рабочей характеристики, например зоны обслуживания, и запрашивает UE переключиться в тот же режим, при этом режим антенны в соответствии с настоящим изобретением выбирают из списка режимов на основе критериев.

Если сеть не может полностью декодировать сообщение обновления UE, тогда она также может определить зону обслуживания по восходящей линии связи путем измерения силы или/и качества сообщения, принимаемого по восходящей линии связи, и таким образом выбирает соответствующий режим из списка режимов на основании критериев, на основе результатов измерения.

Если сеть не может полностью декодировать сообщение обновления UE и уже работает в режиме с наилучшими характеристиками, то есть в режиме антенны, который обеспечивает наилучшую рабочую характеристику (β_N), тогда сеть будет инициировать передачу мобильного терминала.

Следующие правила можно использовать во время выбора режима на основе сети, когда данные измерений UE доступны, то есть когда сообщение обновления UE содержит измерения UE, выполняемые во время его времени активности.

Если сеть принимает отчет об измерениях UE, тогда сеть имеет возможность выполнить выбор режима, используя отчеты об измерениях UE. Сеть также может принимать комбинированное решение, учитывая как отчеты об измерениях UE, так и отчеты об измерениях по восходящей линии связи, выполняемые базовой станцией. В особом случае, соответствующий режим антенны, выбранный из списка режимов, может быть основан исключительно на измерениях UE.

Если измерения UE указывают на то, что должен быть выбран режим антенны, обеспечивающий лучшие рабочие характеристики, и режим антенны, обеспечивающий лучшую рабочую характеристику, не доступен, тогда сеть будет инициировать передачу мобильного терминала. Например, это происходит, когда UE находится далеко в ячейке, и результаты измерения показывают, что зона обслуживания плохая и что текущий используемый режим антенны представляет собой режим антенны из списка режимов, который обеспечивает самые лучшие рабочие характеристики.

В дополнение к выбору режима на основе сети UE также может выполнять выбор режима, который называется выбором режима на основе UE. В этом случае UE может выполнять измерения, поскольку сеть всегда передает некоторые контрольные сигналы.

Выбор режима на основе UE можно использовать, как описано ниже.

UE может выбирать соответствующий режим на основе измерений по исходящему каналу (выполняемых UE) и/или списков режимов на основе критериев. Диапазон значений измерений по нисходящей линии связи будет соответствовать определенному наилучшему возможному режиму, представленному в списке режимов на основе критериев. Как и раньше, список режимов на основе критериев будет установлен с использованием заданных правил или в результате согласования UE и базовой станции. В качестве примера, если измеренное значение находится между α₁ и α₁, тогда самый лучший режим представляет собой β₁. Следовательно, UE должно выбрать наилучший режим, как пояснялось выше, и запросить сеть переключиться в этот режим.

Если измерение рабочих характеристик, таких как зона обслуживания существующей ячейки, приводит к слишком плохому результату, тогда UE выбирает режим, обеспечивающий лучший результат измерения рабочих характеристик из списка режимов на основе критериев, и запрашивает сеть переключиться в соответствующий режим.

Если измерения рабочих характеристик, такие как выполняемые в отношении зоны обслуживания по нисходящей линии связи, слишком плохие, и UE уже работает с режимом, обеспечивающим наилучшую зону обслуживания, тогда UE либо автономно выбирает самую лучшую ячейку, или запрашивает сеть поменять ячейку (запрашивает передачу мобильного терминала). Автономная смена ячейки (или повторный выбор) обычно выполняется с UE, когда оно работает в режиме ожидания. С другой стороны, смена ячейки, управляемая сетью (то есть передача мобильного терминала), используется, когда UE находится в полуподключенном режиме (или в режиме полуожидания). В режиме полуожидания, с одной стороны, UE может экономить энергию батареи, поскольку UE только прослушивает сеть в моменты DRX. С другой стороны, UE остается хорошо синхронизированным с сетью. Таким образом, UE может быстро принимать данные без необходимости прохода через формальности установки вызова.

Следует отметить, что на практике возможен выбор режима состояния RRC с низкой активностью либо на основе сети, или на основе UE, или с использованием гибридного (комбинированного на основе UE и сети) выбора режима.

Кроме того, также можно использовать переключение режима в соответствии с настоящим изобретением во время установки вызова.

Во время установки вызова UE переходит в подключенное или активное состояние RRC из состояния ожидания. Могут возникать такие ситуации, когда во время установки вызова UE не пытается подключиться к наилучшей ячейке и, таким образом, обслуживающая ячейка может не быть способной обеспечивать адекватную зону обслуживания, используя текущий режим. Кроме того, измерения канала могут быть не доступны во время установки вызова. Плохой повторный вызов ячейки может обычно происходить, если UE движется с высокой скоростью и с использованием длительного цикла DRX, что не позволяет UE выполнять соответствующие измерения. Вследствие этого UE может находиться далеко в ячейке. Допуск UE к новой ячейке может привести к задержке установки вызова и также может привести к блокированию вызова. Таким образом, сеть может использовать те же правила, которые описаны выше, совместно с выбором режима на основе сети, без использования и с использованием результатов измерений UE, и выбором режима на основе UE.

Кроме того, вариант выполнения настоящего изобретения обеспечивает возможность компромисса между переключением режима и сменой ячейки в режиме ожидания. То есть смену ячейки можно исключить путем переключения в режим антенны, который обеспечивает лучший результат измерения рабочей характеристики. Например, если UE находится далеко в ячейке, можно выбрать режим антенны, обеспечивающий лучшую зону обслуживания, вместо выполнения повторного выбора другой ячейки.

Передача мобильного терминала в режиме ожидания обычно называется повторным выбором ячейки. Передача мобильного терминала обычно должна выполняться, только если это абсолютно необходимо. То же справедливо для повторного выбора ячейки. Во-вторых, следует в как можно большей степени исключить эффект многократного переключения мобильного терминала, в результате частой передачи мобильного терминала/повторного выбора ячейки, называемого сменой ячейки. В-третьих, передача мобильного терминала может не быть успешно закончена, из-за отсутствия радио- или других сетевых ресурсов в целевом Узле B. По этим причинам можно использовать многорежимные переключения для предотвращения ненужной смены ячейки и поддержания, таким образом, текущего подключения с приемлемым качеством обслуживания. Можно использовать следующие правила:

Если обозначено, что требуется только переключение режима (то есть не обозначена необходимость смены ячейки), тогда сеть выполняет только переключение режима.

Если требуется смена ячейки, и текущий режим представляет собой β_i (i<N), сеть, вначале, пытается переключиться в более высокий режим β_j (j>i) (то есть режим, обеспечивающий лучший результат измерения характеристики), если это возможно, в противном случае выполняют смену ячейки. Затем сеть выполнена с возможностью обозначить для UE, что произойдет режим переключения, вместо смены ячейки. Затем, если это возможно, UE может представить результаты измерения, предназначенные для помощи при выборе режима.

Если требуется смена ячейки, и текущий режим представляет собой режим (β_N), обеспечивающий наилучший результат измерения рабочей характеристики, тогда сеть сразу выполняет смену ячейки.

Таким образом, система 600 в соответствии с изобретением показана на фиг.6. Система 600 содержит определитель 601, выполненный с возможностью определения списка 606 режима, содержащего режимы 607 антенны, одновременно поддерживаемые радиосетью и мобильным терминалом, средство 602 ассоциирования, выполненное с возможностью ассоциирования каждого режима антенны в списке режима с уровнем заданной рабочей характеристики, средство 603 поиска, выполненное с возможностью поиска информации, указывающей заданную рабочую характеристику для мобильного терминала, и селектор 604, выполненный с возможностью выбора режима антенны из списка режимов по меньшей мере на основе найденной информации.

Система может быть реализована в узле радиосети или в UE, при этом узел может представлять собой Узел B, RNC или aGW.

Когда система реализована в сети, селектор 604 может быть дополнительно выполнен с возможностью поддержания текущего режима антенны, когда принимаемая информация представляет собой информацию о том, что сеть может полностью декодировать принятое сообщение, такое как сообщение обновления UE из терминала.

Кроме того, селектор 604 может быть дополнительно выполнен с возможностью переключения в режим антенны из списка режимов, обеспечивающий более высокую рабочую характеристику, чем текущий режим антенны, когда обозначено, что текущий режим антенны не обеспечивает достаточно хорошую рабочую характеристику, как описано выше.

Кроме того, система также может содержать инициатор 605, выполненный с возможностью инициирования смены ячейки, когда получаемая информация показывает, что требуется более высокий режим антенны и выбор более высокого режима невозможен.

Следует также отметить, что получаемая информация содержит отчет об измерениях терминала, также называемого UE.

Кроме того, настоящее изобретение также относится к способу, представленному в виде блок-схемы последовательности операций на фиг.7.

Способ содержит этапы, на которых:

701: Определяют список режимов, содержащий режимы антенны, одновременно поддерживаемые как UE, так и сетью.

702: Ассоциируют каждый режим антенны в списке режима с уровнем заданной рабочей характеристики, то есть сортируют режимы в порядке, определенном в соответствии с рабочей характеристикой, которую обеспечивает соответствующий режим антенны.

703: Получают информацию, указывающую заданную рабочую характеристику для мобильного терминала в текущей ситуации. Например, информацию, указывающую текущую ситуацию зоны охвата терминала.

704: Выбирают режим антенны из списка режимов по меньшей мере на основе найденной информации.

В соответствии с вариантами выполнения изобретения этап 704 выбора заменяют этапом инициирования 705 смены ячейки, если найденная информация указывает на то, что требуется более высокий режим, но более он не доступен, то есть текущий режим антенны представляет собой режим антенны в списке режимов, который обеспечивает наилучшую рабочую характеристику.

Изобретение относится к способу и системе в сети мобильной связи, в частности к механизму для выбора режима антенны, например режима с множеством входов и множеством выходов (MIMO). Технический результат заключается в обеспечении возможности входа в наилучший режим, когда UE возвращается в активное состояние из состояния ожидания. Для этого определяют (701) список режимов, содержащий режимы антенны, одновременно поддерживаемые как радиосетью, так и мобильным терминалом, ассоциируют (702) каждый режим антенны в списке режимов с уровнем заданной рабочей характеристики, выполняют поиск информации (703), указывающей заданную рабочую характеристику для мобильного терминала, и выбирают (704) режим антенны из списка режимов или инициируют (705) смену ячейки, по меньшей мере, на основе найденной информации. 2 н. и 36 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Способ для сети мобильной связи, предназначенный для выбора режима антенны, используемого для осуществления связи между радиосетью и мобильным терминалом, работающим в режиме прерывистого приема, содержащий этапы, на которых:
- определяют (701) список режимов, содержащий режимы антенны, одновременно поддерживаемые как радиосетью, так и мобильным терминалом, отличающийся тем, что дополнительно содержит следующие этапы, на которых:
- ассоциируют (702) каждый режим антенны в списке режимов с уровнем заданной рабочей характеристики,
- выполняют поиск информации (703), указывающей заданную рабочую характеристику для мобильного терминала, и
- выбирают (704) режим антенны из списка режимов или инициируют (705) смену ячейки по меньшей мере на основе найденной информации.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что инициируют смену ячейки, если найденная информация указывает на то, что требуется режим антенны, который обеспечивает лучшую рабочую характеристику, но такой режим антенны не доступен.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что способ реализован в узле радиосети.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что узел представляет собой узел В (302).

5. Способ по п.3, отличающийся тем, что узел представляет собой контроллер (401) радиосети или шлюз (301) доступа.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что, когда найденная информация представляет собой информацию о том, что сеть может полностью декодировать принятое из мобильного терминала сообщение, этап выбора (704) содержит этап, на котором поддерживают текущий режим антенны.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что, когда найденная информация содержит информацию о том, что сеть не может полностью декодировать принятое из мобильного терминала сообщение, этап выбора (704) содержит этап, на котором выполняют переключение в режим антенны из списка режимов, обеспечивающий более высокую рабочую характеристику, чем текущий режим антенны.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что инициируют смену ячейки когда найденная информация содержит информацию о том, что сеть не может полностью декодировать принятое из мобильного терминала сообщение, и мобильный терминал работает с режимом антенны, обеспечивающим наилучшую рабочую характеристику.

9. Способ по п.6, отличающийся тем, что принятое сообщение представляет собой сообщение обновления UE.

10. Способ по п.7, отличающийся тем, что принятое сообщение представляет собой сообщение обновления UE.

11. Способ по п.8, отличающийся тем, что принятое сообщение представляет собой сообщение обновления UE.

12. Способ по п.1, отличающийся тем, что найденная информация содержит отчет об измерениях, выполненных мобильным терминалом.

13. Способ по п.12, отличающийся тем, что инициируют смену ячейки, когда найденная информация содержит информацию, указанную в отчетах UE, о том, что требуется режим антенны, который обеспечивает более высокую рабочую характеристику, и при этом выбор более высокого режима антенны не возможен.

14. Способ по п.1, отличающийся тем, что способ реализован в мобильном терминале (306).

15. Способ по п.14, отличающийся тем, что найденная информация содержит измерения по нисходящей линии связи, выполненные мобильным терминалом.

16. Способ по п.15, отличающийся тем, что, когда измерения, выполняемые по нисходящей линии связи, указывают на то, что рабочая характеристика находится ниже заданного порогового уровня, этап выбора содержит этап, на котором выполняют переключение в режим антенны, обеспечивающий более высокую рабочую характеристику, чем текущий режим.

17. Способ по п.15, отличающийся тем, что инициируют смену ячейки, когда измерения, полученные по нисходящей линии связи, указывают на то, что рабочая характеристика находится ниже заданного порогового уровня, и что мобильный терминал работает в режиме антенны, обеспечивающем наивысшую рабочую характеристику.

18. Способ по п.1, отличающийся тем, что рабочая характеристика представляет собой характеристику пропускной способности.

19. Способ по п.1, отличающийся тем, что рабочая характеристика представляет собой характеристику зоны обслуживания.

20. Система (600) для сети мобильной связи, предназначенная для выбора режима антенны, используемого для связи между радиосетью и мобильным терминалом, работающим в режиме прерывистого приема, содержащая
определитель (601), выполненный с возможностью определения списка режимов, содержащего режимы антенны, одновременно поддерживаемые как радиосетью, так и мобильным терминалом, отличающаяся тем, что содержит
средство (602) ассоциирования, выполненное с возможностью ассоциирования каждого режима антенны в списке режимов с уровнем заданной рабочей характеристики,
средство (603) поиска, выполненное с возможностью поиска информации, указывающей заданную рабочую характеристику, для мобильного терминала, и
селектор (604), выполненный с возможностью выбора режима антенны из списка режимов по меньшей мере на основе найденной информации.

21. Система по п.20, отличающаяся тем, что дополнительно содержит инициатор (605), выполненный с возможностью инициирования смены ячейки, когда найденная информация указывает на то, что требуется режим антенны, который обеспечивает лучшую рабочую характеристику, но такой режим антенны не доступен.

22. Система по п.20, отличающаяся тем, что система реализована в узле (301, 302) радиосети.

23. Система по п.22, отличающаяся тем, что узел представляет собой узел В (302).

24. Система по п.22, отличающаяся тем, что узел представляет собой контроллер (401) радиосети или шлюз (301) доступа.

25. Система по п.20, отличающаяся тем, что селектор (604) дополнительно выполнен с возможностью поддержания текущего режима антенны, когда найденная информация представляет собой информацию о том, что сеть может полностью декодировать принятое сообщение из мобильного терминала.

26. Система по п.20, отличающаяся тем, что селектор (604) дополнительно выполнен с возможностью переключения в режим антенны из списка режимов, обеспечивающий более высокую рабочую характеристику, чем текущий режим антенны, когда найденная информация содержит информацию о том, что сеть не может полностью декодировать принятое сообщение из мобильного терминала.

27. Система по п.20, отличающаяся тем, что система дополнительно содержит инициатор (605), выполненный с возможностью инициирования смены ячейки, когда найденная информация содержит информацию о том, что сеть не может полностью декодировать принятое сообщение из мобильного терминала и что терминал работает с режимом антенны, обеспечивающим наилучшую рабочую характеристику.

28. Система по п.25, отличающаяся тем, что принятое сообщение представляет собой сообщение обновления UE.

29. Система по п.26, отличающаяся тем, что принятое сообщение представляет собой сообщение обновления UE.

30. Система по п.27, отличающаяся тем, что принятое сообщение представляет собой сообщение обновления UE.

31. Система по п.20, отличающаяся тем, что найденная информация содержит отчеты об измерениях, выполненных мобильным терминалом (306).

32. Система по п.31, отличающаяся тем, что система дополнительно содержит инициатор (605), выполненный с возможностью инициирования смены ячейки, когда найденная информация содержит информацию, указанную в отчетах UE, о том, что требуется режим антенны, который обеспечивает более высокую рабочую характеристику, но переключение в более высокий режим антенны не возможно.

33. Система по п.21, отличающаяся тем, что система реализована в мобильном терминале (306).

34. Система по п.33, отличающаяся тем, что найденная информация содержит измерения по нисходящей линии связи, выполненные мобильным терминалом (306).

35. Система по п.34, отличающаяся тем, что селектор (604) дополнительно выполнен с возможностью переключения в режим антенны, обеспечивающий более высокую рабочую характеристику, чем текущий режим, когда измерения по нисходящей линии связи указывают на то, что рабочая характеристика ниже заданного порогового значения.

36. Система по п.34, отличающаяся тем, что система дополнительно содержит инициатор (605), выполненный с возможностью инициирования смены ячейки, когда измерения по нисходящей линии связи указывают на то, что рабочая характеристика ниже заданного порогового уровня, и что мобильный терминал работает с режимом антенны, обеспечивающим наилучшую рабочую характеристику.

37. Система по п.20, отличающаяся тем, что рабочая характеристика представляет собой пропускную способность.

38. Система по п.20, отличающаяся тем, что рабочая характеристика представляет собой зону обслуживания.