МОБИЛЬНОСТЬ ДЛЯ СИСТЕМ С ФОРМИРОВАНИЕМ ДИАГРАММЫ НАПРАВЛЕННОСТИ Российский патент 2019 года по МПК H04W36/30 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится в общем к области мобильности в системах беспроводной связи. Более конкретно, оно относится к мобильности в системах, применяющих формирование диаграммы направленности сигнального луча.

Уровень техники

В типовой системе сотовой связи важно обеспечить функциональные возможности для переключения связи между ячейками. Под переключением связи понимают процесс передачи управления действующим в текущий момент соединением между (мобильным) устройством беспроводной связи и сетью, образующей систему сотовой связи, от одного сетевого узла (обслуживающий сетевой узел, образующий обслуживающую ячейку) другому сетевому узлу (целевой сетевой узел, образующий целевую ячейку). Переключение связи между ячейками обычно осуществляется для реализации прозрачного обслуживания для устройства беспроводной связи в пределах географической области, выходящей за пределы зоны обслуживания одного сетевого узла. Предпочтительно, переключение связи следует осуществлять без каких-либо (или при минимальных) потерь данных и без каких-либо (или при минимальных) прерываний связи в действующем в текущий момент соединении.

Работа функции переключения связи между ячейками обычно содержит поиск подходящей целевой ячейки и обеспечение (или создание вероятности) возможности поддерживать надежную связь с найденной подходящей целевой ячейкой.

Перечень ячеек-кандидатов (создаваемых сетевыми узлами-кандидатами) для поиска подходящей целевой ячейки обычно содержится в списке соседей, который может храниться в обслуживающем сетевом узле или где-либо еще в (или в ассоциации с) сети, образующей систему сотовой связи, где это подходит.

Для оценки, можно ли поддерживать надежную связь с какой-либо из ячеек-кандидатов, обычно оценивают качество возможного соединения между устройством беспроводной связи и ячейкой-кандидатом прежде, чем будет принято решение о переключении связи. Такая оценка может обычно быть сделана на основе измерений нисходящей линии, которые устройство беспроводной связи осуществляет с использованием опорных сигналов, передаваемых ячейками-кандидатами, и результаты которых сообщают обслуживающему сетевому узлу.

Во многих типичных системах сотовой связи каждый сетевой узел непрерывно передает опорные сигналы (например, пилот-сигналы), которые устройства беспроводной связи, находящиеся в соседних ячейках, могут использовать для оценки качества возможного соединения с соответствующим сетевым узлом. К примерам таких опорных сигналов относятся сигнал BCCH (вещательный канал управления (broadcast control channel)) в системе GSM (глобальная система мобильной связи (Global System for Mobile communication)), сигнал CPICH (общий пилот-канал (common pilot channel)) в системе UMTS (универсальная мобильная телекоммуникационная система (Universal Mobile Telecommunication System)), сигнал CRS (специфичный для ячейки опорный сигнал (cell specific reference signal)) в системе UMTS-LTE (UMTS, долговременная эволюция (Long Term Evolution)) и сигналы маяка согласно группе стандартов IEEE 802.11 (Институт инженеров по электротехнике и электронике).

Многие появляющиеся сегодня системы сотовой связи могут использовать современные усовершенствованные антенные системы, позволяющие осуществлять связь в узких лучах, направленных от обслуживающего сетевого узла в сторону рассматриваемого устройства беспроводной связи, так называемые системы с формированием диаграммы направленности или формированием луча. Формирование диаграммы направленности может быть использовано для достижения высокого уровня сигнала в направлении луча и при этом обеспечения низких помех в других направлениях. Другое преимущество формирования диаграммы направленности состоит в том, что можно будет увеличить зону обслуживания сетевого узла.

В системах, использующих формирование диаграммы направленности, обычно нужно иметь функциональные возможности для переключения лучей (направления главного лепестка диаграммы направленности), при этом обычно используют переключение между лучами, поддерживаемыми одним и тем же сетевым узлом, и переключение между лучами, поддерживаемыми разными сетевыми узлами (т.е. передачу обслуживания). По аналогии с терминологией, установившейся применительно к области переключения связи между ячейками, луч, используемый до момента переключения лучей, называется обслуживающим лучом, а луч, который будет использоваться после переключения лучей, называется целевым лучом.

В рамках настоящего описания термин «переключение лучей» будет использоваться для охвата обоих случаев – случая, когда обслуживающий луч и целевой луч поддерживаются одним и тем же сетевым узлом (т.е. когда переключение лучей не содержит передачи обслуживания, а только переключение лучей внутри сетевого узла), и случая, когда обслуживающий луч и целевой луч поддерживаются разными сетевыми узлами (т.е. когда переключение лучей содержит передачу обслуживания, переключение лучей между сетевыми узлами).

Непрерывная передача опорных сигналов во всех лучах, чтобы позволить выполнять измерения для принятия решений о переключении лучей, не слишком эффективна, когда система с формированием диаграммы направленности имеет большое число узких лучей. Одна из причин состоит в том, что в некоторых типичных сценариях только небольшое число (или даже ни одного) лучей, поддерживаемых каким-либо сетевым узлом, активны (например, используются для соединения с каким-либо устройством беспроводной связи), так что передача опорных сигналов в остальных лучах будет только расходовать энергию, увеличивать помехи и требовать привлечения дополнительных, лишних аппаратных ресурсов.

Альтернативный подход состоит в том, что только подмножество лучей-кандидатов передают опорные сигналы и делают это только тогда, когда есть вероятность, что требуется переключение лучей (с передачей обслуживания или без него). Такие опорные сигналы могут называться «опорными сигналами мобильности» (mobility reference signals (MRS)) и могут, например, иметь физическую структуру, аналогичную структуре вторичного синхросигнала (secondary synchronization signal (SSS)), как эта структура определена в стандарте UMTS-LTE, или какую-либо другую подходящую структуру сигнала.

Для определения, что есть вероятность того, что нужно переключать луч, обслуживающий сетевой узел может использовать измерения сигнала в восходящей линии (обычно, сделав некоторые допущения относительно взаимности) и/или сообщения от устройства беспроводной связи о качестве канала относительно рассматриваемого соединения. Когда обслуживающий узел определит, что есть вероятность, того, что нужно переключать лучи, тогда этот узел может запустить процедуру мобильности, в рамках которой лучи-кандидаты передают опорные сигналы, а устройство беспроводной связи может осуществить измерения этих опорных сигналов и сообщить результаты этих измерений обслуживающему сетевому узлу для принятия решения о переключении лучей. Обслуживающий сетевой узел может информировать устройство беспроводной связи о синхронизации (например, о начале и/или о конце) и/или о контенте (например, о сигнальных последовательностях) опорных сигналов в ассоциации с запуском процедуры мобильности.

Решение о том, какие именно лучи следует использовать в качестве лучей-кандидатов, может быть, например, основано на содержании базы данных (например, на преобразовательной таблице мобильности, LuT). Такая база данных может (по аналогии со списком соседних ячеек) содержать информацию относительно лучей-кандидатов для каждого обслуживающего луча и/или для каждого географического местонахождения устройства беспроводной связи. Эту базу данных можно формировать и/или обновлять любым подходящим способом. Например, такое формирование и обновление может быть основано на заданных параметрах системы и/или на статистике относительно прошлых переключений лучей и/или измерений. Совокупность лучей-кандидатов для обслуживающего луча может, например, содержать лучи, которые были использованы до и/или после переключения лучей в/из позиции обслуживающего луча, лучи, которые были ассоциированы с измеренными сильными опорными сигналами, и/или лучи, соседние с обслуживающим лучом и поддерживаемые обслуживающим сетевым узлом. Совокупность лучей-кандидатов для какого-либо географического местонахождения может, например, содержать лучи, которые были ассоциированы с измеренными сильными опорными сигналами для этого географического местонахождения, и/или какое-либо сочетание с информацией относительно обслуживающего луча. База данных может, дополнительно, содержать (средние) уровни опорных сигналов для некоторых лучей-кандидатов (например, сильнейших) на основе более ранних измерений для каждого обслуживающего луча и/или географического местонахождения.

Одна из проблем в системах с формированием диаграммы направленности (особенно в системах с узкими лучами) состоит в том, что в некоторых ситуациях мощность сигнала (и, обычно, отношение сигнал/помеха) может значительно снижаться в течение очень короткого промежутка времени. Этот промежуток времени может быть настолько коротким, что уже просто недостаточно времени для определения, что есть вероятность, что луч нужно переключить, для запуска процедуры мобильности и для завершения переключения луча. Таким образом, соединение между устройством беспроводной связи и сетью связи может быть потеряно (например, из-за потери синхронизации и последующего прекращения действия радиоканала).

Фиг. 1 иллюстрирует пример сценария, в котором внезапное падение уровня сигнала может происходить настолько резко, что просто не остается достаточно времени для подготовки к переключению луча и осуществления такого переключения, как это необходимо сделать.

На Фиг. 1 устройство беспроводной связи имеет действующее в текущий момент соединение с сетевым узлом 120 через луч 110, когда это устройство беспроводной связи находится в позиции 100a. Когда это устройство беспроводной связи перемещается вокруг угла здания 130, оно доходит до новой позиции 100b, где сигнал луча 110 уже не может достигнуть этого устройства (или достигает устройства при очень слабом уровне сигнала) из-за затенения зданием 130. Более того, устройство беспроводной связи, находящееся в позиции 100b, может принимать создающие помехи лучи 111 (от сетевого узла 120 после отражения от здания 131) и 112 (от сетевого узла 121) при более высоких уровнях сигналов, результатом чего является низкое отношение сигнал/помеха для сигнала луча 110.

Поскольку перемещение вокруг угла может быть быстрым, мощность сигнала от луча 110 (и отношение сигнал/помеха) может падать очень быстро, вследствие чего соединение между устройством беспроводной связи и сетью связи может быть потеряно.

Таким образом, есть потребность в усовершенствованных (или по меньшей мере альтернативных) подходах к мобильности в системе сотовой связи, использующей формирование диаграммы направленности.

Раскрытие сущности изобретения

Следует подчеркнуть, что термин «содержит/содержащий», как он используется в настоящем описании, применяется для указания присутствия установленных признаков, целочисленных величин, этапов или компонентов, но не препятствуют присутствию или добавлению одного или нескольких признаков, целочисленных величин, этапов, компонентов или групп таких элементов.

Авторы изобретения поняли, что отчет об измерениях может быть передан устройством беспроводной связи и принят сетью связи с использованием луча, отличного от обслуживающего луча, чтобы уменьшить риск потери соединения между рассматриваемым устройством беспроводной связи и сетью связи.

Согласно первому аспекту это обеспечивается посредством способа, реализуемого в сетевом узле сети сотовой связи. Каждый из сетевых узлов – рассматриваемый сетевой узел и по меньшей мере некоторые другие сетевые узлы из состава сети сотовой связи, может быть адаптирован для поддержки нескольких лучей по принципу формирования диаграммы направленности сигнальных лучей и для связи с устройством беспроводной связи с использованием по меньшей мере одного из нескольких лучей (обслуживающего луча (ей)).

Способ содержит идентификацию одного или нескольких лучей-кандидатов и инициирование передачи опорного сигнала в каждом из этих лучей-кандидатов.

Способ также содержит инициирование резервирования ресурса восходящей линии по меньшей мере в одном из лучей-кандидатов (где эти ресурсы восходящей линии предназначены для передачи отчета от устройства беспроводной связи и где этот отчет содержит результаты измерений опорных сигналов) и инициирование использования связью с устройством беспроводной связи целевого луча, где один из лучей-кандидатов выбирают в качестве целевого луча на основе переданного отчета.

Схема формирования диаграммы направленности может представлять собой, например, схему с множеством входов и множеством выходов (MIMO (multiple-input, multiple-output)), схему массивного MIMO или какая-либо схему формирования диаграммы направленности, использующую узкие лучи. Схема формирования диаграммы направленности, использующая узкие лучи, может, например, быть определена как схема формирования диаграммы направленности, в которой один сетевой узел может поддерживать по меньшей мере 50, 100 или 200 лучей, ориентированных в разных направлениях.

Случай, когда каждый сетевой узел в системе сотовой связи адаптирован для поддержки нескольких лучей в схеме формирования диаграммы направленности для сигнальных лучей и для осуществления связи с устройством беспроводной связи с применением по меньшей мере одного из этих нескольких лучей, используется в настоящем описании в качестве неограничивающего примера.

Связь с устройством беспроводной связи с применением по меньшей мере одного из указанных нескольких лучей может представлять собой использование одного или более из указанных нескольких лучей. В настоящем описании случай, в котором связь с рассматриваемым устройством беспроводной связи осуществляется с применением по меньшей мере одного из этих нескольких лучей, используется в настоящем описании в качестве неограничивающего примера.

Идентификация лучей-кандидатов может, например, быть осуществлена с использованием базы данных, описываемой в разделе «Уровень техники».

Процедура резервирования ресурса восходящей линии по меньшей мере в одном из лучей-кандидатов может содержать резервирование ресурса восходящей линии в каждом из лучей-кандидатов. В более общем случае процедура резервирования ресурса восходящей линии по меньшей мере в одном из лучей-кандидатов может содержать резервирование ресурса восходящей линии в некотором числе лучей-кандидатов, где это число представляет собой любое число в интервале от единицы до числа идентифицированных лучей-кандидатов. В настоящем описании случай, в котором резервирование ресурса восходящей линии осуществляют в каждом из лучей-кандидатов, используются в качестве неограничивающего примера.

Инициирование использования связью с устройством беспроводной связи к использованию целевого луча может содержать переключение лучей (которое может содержать или не содержать передачу обслуживания к другому сетевому узлу). Переключением лучей (возможно, содержащим передачу) может управлять сетевой узел, поддерживающий обслуживающий луч, или таким переключением может управлять сетевой узел, поддерживающий целевой луч, или (в более общем случае) этим переключением может управлять какой-либо из сетевых узлов, поддерживающий какой-либо из лучей-кандидатов.

Выбор одного из этих лучей-кандидатов в качестве целевого луча может быть осуществлен сетевым узлом, поддерживающим обслуживающий луч, или такой выбор может осуществлять сетевой узел, поддерживающий целевой луч, или (в более общем случае) этот выбор может осуществлять какой-либо из сетевых узлов, поддерживающий какой-либо из лучей-кандидатов (обычно это сетевой узел, принимающий указанный отчет от устройства беспроводной связи).

В некоторых вариантах способ может далее содержать определение снижения качества сигнала. Снижение качества сигнала может быть определено каким-либо подходящим способом, например, посредством измерений сигнала в восходящей линии (например, снижение отношения сигнал/помеха или отношение сигнал/помеха становится ниже некоего порога), либо по отчетам о качестве сигнала (например, по индикатору качества канала (channel quality indication – CQI) или по информации о состоянии канала (channel state information – CSI)), поступающим от устройства беспроводной связи.

В дополнение к этому или в качестве альтернативы способ может, согласно некоторым вариантам, далее содержать определение статистики сигнальной окружающей среды в месте нахождения устройства беспроводной связи, которая указывает, что в этом месте величина отношения сигнал/помеха оказывается меньше некой пороговой величины для отношения сигнал/помеха. Эта статистика может быть, например, быть получена с использованием базы данных, описываемой в разделе «Уровень техники».

В дополнение к этому или в качестве альтернативы способ может, согласно некоторым вариантам, далее содержать определение неудачи процедуры мобильности. Процесс определения неудачи процедуры мобильности может, например, содержать обнаружение факта отсутствия ожидаемого сигнала (например, сообщения от процедуры мобильности или сообщения квитирования этой процедуры), обнаружение потери синхронизации или обнаружение прекращения действия радиоканала.

По меньшей мере процедура инициирования резервирования ресурсов восходящей линии может, согласно некоторым вариантам, быть осуществлена в ответ на обнаружение какой-либо одной или сочетания (если применимо) следующих ситуаций: снижения качества сигнала, ситуации, когда статистика сигнальной окружающей среды указывает, что отношение сигнал/помеха оказалось ниже пороговой величины для этого отношения сигнал/помеха, и/или неудачи процедуры мобильности. В некоторых вариантах в этом случае может быть осуществлена идентификация одного или нескольких лучей-кандидатов и/или передача опорного сигнала в каждом из лучей-кандидатов.

В некоторых вариантах способ может далее содержать передачу индикации относительно резервирования ресурсов восходящей линии для устройства беспроводной связи.

В некоторых вариантах такую индикацию относительно резервирования ресурсов восходящей линии передают (в неявном виде) устройству беспроводной связи посредством передачи опорных сигналов. В некоторых из этих вариантов передача опорного сигнала осуществляется только в том случае, когда уже был выделен подходящий ресурс восходящей линии для передачи отчета.

В некоторых примерах опорные сигналы могут быть структурированы и разбиты на группы, где идентификатор группы указывает, какому именно сетевому узлу следует передать отчет.

Согласно некоторым вариантам процедура выбора одного из лучей-кандидатов в качестве целевого луча содержит выбор такого одного из лучей-кандидатов, в котором передают отчет с использованием зарезервированного ресурса восходящей линии.

Для любого луча-кандидата, поддерживаемого сетевым узлом, инициирование передачи опорного сигнала в этом луче-кандидате может представлять собой передачу этого опорного сигнала, а инициирование резервирования ресурс восходящей линии может представлять собой собственно резервирование ресурса восходящей линии.

Для любого луча-кандидата, поддерживаемого другим, отличным от рассматриваемого узла сетевым узлом, поддерживающим лучи-кандидаты, процедура инициирования передачи опорного сигнала в этом луче-кандидате может содержать передачу запроса опорного сигнала сетевому узлу, поддерживающему этот луч-кандидат, а процедура инициирования резервирования ресурсов восходящей линии в лучах-кандидатах может содержать передачу запроса ресурса восходящей линии в рассматриваемый сетевой узел, поддерживающий лучи-кандидаты.

В некоторых вариантах процедура инициирования связи с устройством беспроводной связи для использования целевого луча содержит инициирование передачи команды переключения луча устройству беспроводной связи.

Процедура инициирования передачи команды переключения луча устройству беспроводной связи может, например, содержать передачу команды переключения луча устройству беспроводной связи (например, если целевой луч поддерживается рассматриваемым сетевым узлом).

Если целевой луч поддерживается другим, отличным от рассматриваемого сетевого узла сетевым узлом, поддерживающим целевой луч, процедура инициирования передачи команды переключения луча устройству беспроводной связи может, например, содержать переключение связи устройства беспроводной связи на сетевой узел, поддерживающий целевой луч.

Процедура переключения связи устройства беспроводной связи на сетевой узел, поддерживающий целевой луч, может, согласно некоторым вариантам, содержать инициирование передачи, от сетевого узла, поддерживающего целевой луч, команды передачи обслуживания на другую станцию рассматриваемому устройству беспроводной связи. Эта команда передачи обслуживания может представлять собой команду переключения луча в том смысле, что она может содержать указание, какой именно луч является целевым лучом.

Второй аспект содержит способ, осуществляемый устройством беспроводной связи, адаптированным для связи с сетевым узлом в составе сети сотовой связи, где каждый из этих узлов – рассматриваемый сетевой узел и по меньшей мере некоторые другие сетевые узлы в составе сети сотовой связи, адаптирован для поддержки нескольких лучей по схеме формирования диаграммы направленности сигнальных лучей и для осуществления связи с устройством беспроводной связи с использованием по меньшей мере одного из указанных нескольких лучей.

Этот способ содержит осуществление измерений опорных сигналов, принятых в каждом из указанных одного или нескольких идентифицированных лучей-кандидатов (где по меньшей мере один из указанных одного или нескольких идентифицированных лучей-кандидатов имеет зарезервированный ресурс восходящей линии для передачи отчета от устройства беспроводной связи) и передачу отчета с использованием зарезервированных ресурсов восходящей линии, где этот отчет указывает результаты измерений и предназначен для поддержки выбора одного из лучей-кандидатов в качестве целевого луча, и где этот целевой луч предназначен для использования при осуществлении связи с сетью сотовой связи.

В некоторых вариантах указанный отчет передают с использованием зарезервированного ресурса восходящей линии в каком-либо из лучей-кандидатов, который является лучом, отличным от обслуживающего луча.

Опорные сигналы могут, в дополнение к этому, быть использованы для определения синхронизации и/или синхросигнала передачи отчета согласно некоторым вариантам.

В некоторых вариантах способ согласно второму аспекту осуществляется устройством беспроводной связи в ассоциации с сетевым узлом, осуществляющим способ согласно первому аспекту.

В некоторых вариантах способ согласно второму аспекту содержит прием индикации относительно резервирования ресурсов восходящей линии из сети сотовой связи.

В некоторых вариантах способ согласно второму аспекту содержит прием информации относительно опорных сигналов (например, моментов времени передачи (синхронизации) и/или контента) из сети сотовой связи и выполнение измерений в соответствии с этой информацией.

В некоторых вариантах способ согласно второму аспекту содержит определение факта неудачи процедуры мобильности. Процедура обнаружения неудачи процедуры мобильности может, например, содержать обнаружение факта отсутствия ожидаемого сигнала (например, сообщения или квитирующего сообщения процедуры мобильности), обнаружение потери синхронизации и или обнаружение прекращения действия радиоканала. Измерения могут осуществляться на основе этой информации (либо «вслепую» применительно к опорным сигналам в лучах-кандидатах, либо на основе самой последней информации относительно опорных сигналов в лучах-кандидатах).

Отчет может, согласно некоторым вариантам, быть передан с использованием зарезервированного ресурса восходящей линии в луче-кандидате, который должен быть выбран в качестве целевого луча.

Способ может, согласно некоторым вариантам, содержать прием команды переключения луча из сети сотовой связи. В некоторых вариантах, команда переключения луча может представлять собой команду передачи обслуживания (если целевой луч поддерживается сетевым узлом, отличным от сетевого узла, поддерживающего обслуживающий луч, т.е. сетевым узлом, поддерживающим целевой луч).

Третий аспект представляет компьютерный программный продукт, содержащий компьютерный носитель информации, имеющий записанную на нем компьютерную программу, содержащую программные команды. Эта компьютерная программа может быть загружена в блок обработки данных и адаптирована для инициирования осуществления способа согласно какому-либо – первому или второму аспекту, когда этот блок обработки данных выполняет эту компьютерную программу.

Четвертый аспект содержит компоновку сетевого узла в сети сотовой связи, где каждый из сетевых узлов – рассматриваемый сетевой узел и по меньшей мере некоторые другие сетевые узлы в сети сотовой связи, адаптирован для поддержки нескольких лучей согласно схеме формирования диаграммы направленности сигнальных лучей и для связи с устройством беспроводной связи с использованием по меньшей мере одного из указанных нескольких лучей.

Компоновка содержит контроллер, адаптированный для инициирования идентификации одного или нескольких лучей-кандидатов, передачи опорного сигнала в каждом из этих лучей-кандидатов, резервирования ресурса восходящей линии по меньшей мере в одном из лучей-кандидатов (где эти ресурсы восходящей линии предназначены для передачи отчета от устройства беспроводной связи и где указанный отчет содержит результаты измерений опорных сигналов) и осуществления связи с рассматриваемым устройством беспроводной связи с использованием целевого луча (где один из лучей-кандидатов выбирают в качестве целевого луча на основе переданного отчета).

Четвертый аспект может дополнительно иметь признаки, идентичные или соответствующие каким-либо из разнообразных признаков, как поясняется выше для первого аспекта.

Пятый аспект представляет сетевой узел в сети сотовой связи, содержащий схему согласно четвертом аспекту.

Шестой аспект содержит схему устройства беспроводной связи, адаптированного для связи с сетевым узлом в сети сотовой связи, где каждый из сетевых узлов – рассматриваемый сетевой узел и по меньшей мере некоторые другие сетевые узлы в сети сотовой связи, адаптирован для поддержки нескольких лучей согласно схеме формирования диаграммы направленности сигнальных лучей и для связи с устройством беспроводной связи с использованием по меньшей мере одного из указанных нескольких лучей.

Компоновка содержит контроллер, адаптированный для инициирования измерений опорных сигналов, принимаемых в каждом из одного или нескольких идентифицированных лучей-кандидатов (где по меньшей мере в одном из одного или нескольких идентифицированных лучей-кандидатов имеется зарезервированный ресурс восходящей линии для передачи отчета от устройства беспроводной связи) и передачи отчета с использованием одного из зарезервированных ресурсов восходящей линии, где отчет содержит результаты измерений (где этот отчет предназначен для выбора одного из лучей-кандидатов в качестве целевого луча и где целевой луч предназначен для использования при осуществлении связи с сетью сотовой связи).

Шестой аспект может дополнительно иметь признаки, идентичные или соответствующие каким-либо из разнообразных признаков, как поясняется выше для второго аспекта.

Седьмой аспект представляет устройство беспроводной связи, имеющее компоновку согласно шестому аспекту.

Восьмой аспект представляет способ, осуществляемый сетевым узлом в сети сотовой связи. Каждый из этих сетевых узлов – рассматриваемый сетевой узел и по меньшей мере некоторые другие сетевые узлы в сети сотовой связи, адаптирован для поддержки нескольких лучей согласно схеме формирования диаграммы направленности сигнальных лучей и для связи с устройством беспроводной связи с использованием по меньшей мере одного из указанных нескольких лучей (обслуживающего луча).

Способ содержит идентификацию одного или нескольких лучей-кандидатов, инициирование передачи опорного сигнала в каждом из указанных лучей-кандидатов и инициирование связи с устройством беспроводной связи для использования целевого луча, где один из указанных лучей-кандидатов выбирают в качестве целевого луча на основе отчета от рассматриваемого устройства беспроводной связи и где этот отчет содержит результаты измерений опорных сигналов.

Процедура инициирования связи с устройством беспроводной связи для использования целевого луча содержит инициирование передачи, в целевом луче, команды переключения луча рассматриваемому устройству беспроводной связи.

Процедура инициирования передачи команды переключения луча устройству беспроводной связи может содержать передачу команды переключения луча устройству беспроводной связи, если целевой луч поддерживается рассматриваемым сетевым узлом.

Процедура инициирования передачи команды переключения луча устройству беспроводной связи может содержать осуществление передачи обслуживания рассматриваемого устройства беспроводной связи на сетевой узел, поддерживающий целевой луч, если этот целевой луч поддерживается другим, отличным от рассматриваемого сетевым узлом.

Процедура передачи обслуживания устройства беспроводной связи на сетевой узел, поддерживающий целевой луч, может, согласно некоторым вариантам, содержать инициирование передачи, сетевым узлом, поддерживающим целевой луч, рассматриваемому устройству беспроводной связи команды передачи обслуживания на другую ячейку. Эта команда переключения связи на другую ячейку может представлять собой команду переключения луча в том смысле, что она может содержать указание, какой именно луч является целевым лучом.

Другие аспекты содержат компьютерный программный продукт, компоновку и сетевой узел, имеющие признаки, идентичные или соответствующие признакам восьмого аспекта.

В некоторых вариантах, любой из перечисленных выше аспектов может дополнительно иметь признаки, идентичные или соответствующие каким-либо разнообразным признакам, поясняемым выше для какого-либо из других аспектов, как это подходит.

Преимущество некоторых вариантов состоит в улучшении возможности завершить переключение луча (или какую-либо другую подходящую часть процедуры мобильности).

Краткое описание чертежей

Другие объекты, признаки и преимущества станут ясны из последующего подробного описания вариантов со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг. 1 представляет упрощенную схему, иллюстрирующую пример сценария, в котором могут быть применимы некоторые варианты;

Фиг. 2 представляет сигнальную диаграмму, иллюстрирующую пример обмена сигналами и этапов способа согласно некоторым вариантам;

Фиг. 3 представляет логическую схему, иллюстрирующую этапы примеров способа согласно некоторым вариантам;

Фиг. 4 представляет блок-схему, иллюстрирующую пример компоновки согласно некоторым вариантам;

Фиг. 5 представляет блок-схему, иллюстрирующую пример компоновки согласно некоторым вариантам; и

Фиг. 6 представляет упрощенную схему, иллюстрирующую компьютерный носитель информации согласно некоторым вариантам.

Осуществление изобретения

В дальнейшем будут описаны варианты, в которых система формирования диаграммы направленности применяет подход, согласно которому отчет о результатах измерений в рамках процедуры мобильности может быть передан от устройства беспроводной связи в сеть связи с использованием луча, отличного от обслуживающего луча (обычно – предполагаемого целевого луча), с целью обеспечить возможность осуществления процедуры мобильности.

Это особенно эффективно, когда отношение сигнал/помеха (signal-to-interference ratio (SIR)) для обслуживающего луча падает резко, так что нет достаточного времени для осуществления процедуры мобильности прежде, чем отношение сигнал/помеха станет настолько плохим, что надежная связь с использованием обслуживающего луча окажется невозможной. Таким образом, этот подход можно рассматривать в качестве очень быстрой процедуры восстановления канала связи.

Фиг. 2 иллюстрирует пример обмена сигналами и этапы способа, осуществляемого сетевым узлом (NWN1, сравните с сетевым узлом 120, показанным на Фиг. 1) 200, поддерживающим обслуживающий луч, устройством беспроводной связи (WCD, сравните с устройствами беспроводной связи 100a, 100b, показанными на Фиг. 1) 240 и другим сетевым узлом (NWN2, сравните с сетевым узлом 121, показанным на Фиг. 1) 220.

Во время передачи данных от сетевого узла 200 устройству 240 беспроводной связи в обслуживающем луче это устройство 240 беспроводной связи может передать указание качества сигнала сетевому узлу 200. Такое указание качества сигнала может быть передано на регулярной основе (например, индикатор CQI, информация CSI и т.п.) и/или, когда устройство беспроводной связи обнаружит, что качество сигнала стало низким/уменьшается (например, отношение SIR стало ниже пороговой величины, не принято ожидаемое сообщение – например, квитанция/отрицательная квитанция ACK/NAK, неспоспособность декодировать принятые данные, и т.п.).

Когда сетевой узел 200 обнаружит снижающееся/низкое качество сигнала (например, на основе измерений отношения SIR, принятой информации CSI, принятого индикатора CQI или другого аналогичного параметра) или когда сетевой узел 200 примет указание того, что устройство 240 беспроводной связи обнаружило снижающееся/низкое качество сигнала, этот сетевой узел 200 может инициировать осуществление процедуры мобильности на этапе 202.

Выполнение процедуры мобильности представлено на Фиг. 2 посредством выбора сетевым узлом 200 лучей-кандидатов (например, из базы данных, как описано выше) на этапе 204, включения сигнала MRS (опорного сигнала мобильности) в каждом из лучей-кандидатов (который может передать запрос на получение сигнала MRS 230 другим сетевым узлам, поддерживающим лучи-кандидаты), передачи сигналов MRS 231, 232 лучами-кандидатами, измерения конфигурации 234 устройства беспроводной связи, измерений на сигналах MRS устройством 240 беспроводной связи на этапе 206, передачи отчетов 235 об измерениях сигналов MRS сетевому узлу 200, поддерживающему обслуживающий луч, при этом процедура принятия сетевым узлом 200, поддерживающим обслуживающий луч, решения о переключении луча содержит выбор целевого луча на этапе 208 и осуществление переключения луча на этапе 210, как это применимо (это может содержать переключение связи на другой сетевой узел в зависимости от того, какой из сетевых узлов поддерживает целевой луч для переключения луча). Можно представить себя многочисленные вариации выполнения процедуры мобильности, описываемой здесь. Например, могут также присутствовать другие этапы и/или сигналы (например, квитирование 234 результатов измерения конфигурации, запроса 230 на получение сигнала, отчета 235 в связи с переключением луча/переключением связи на другую ячейку, и т.п.).

Как поясняется выше, на Фиг. 1 показан сценарий, в котором отношение сигнал/помеха падает очень быстро из-за внезапного затеняющего эффекта (перемещение вокруг угла в примере, показанном на Фиг. 1). Если это произошло во время выполнения процедуры мобильности (например, как описано на Фиг. 2), может быть недостаточно времени для выполнения и завершения процедуры мобильности прежде, чем это отношение сигнал/помеха станет настолько плохим, что надежная связь окажется невозможной (например, произойдет разрыв радиоканала (radio link failure, RLF)). Например, соединение может быть потеряно прежде, чем была передана (рассматриваемому устройству беспроводной связи) и квитирована команда переключения луча, прежде чем был передан (рассматриваемым устройством беспроводной связи) и квитирован отчет 235, прежде чем была измерена и квитирована конфигурация устройства беспроводной связи и т.п.

Поэтому, ресурсы восходящей линии (для передачи отчета 235 о результатах измерений) резервируют, согласно некоторым вариантам, в некоторых или во всех лучах-кандидатах, как показывает этап 205. Этап 205 может быть выполнен обслуживающим сетевым узлом 200 и/или другим сетевым узлом 220 (например, узлом, поддерживающим луч-кандидат, или отдельным сетевым узлом, содержащим планировщик). Информация относительно зарезервированных ресурсов восходящей линии может быть сообщена устройству 240 беспроводной связи (например, в составе результатов 234 измерения конфигурации, в составе сигналов MRS 231, 232 или в составе отдельного сообщения). Отчет об измерениях сигналов MRS может быть передан с использованием одного или нескольких зарезервированных ресурсов восходящей линии. Таким образом, в зависимости от того, поддерживается ли луч-кандидат, имеющий зарезервированный ресурс восходящей линии, обслуживающим узлом 200 или другим сетевым узлом 220, отчет может быть передан обслуживающему узлу, как это показано операцией 235, или другому сетевому узлу, как это показано операцией 236. Команда переключения луча для этапа 210 может быть передана устройству беспроводной связи с использованием одного из лучей-кандидатов (например, целевого луча).

Фиг. 3 иллюстрирует пример способа 300 согласно некоторым вариантам. Этот способ 300 предназначен для осуществления сетевым узлом (например, сетевым узлом 120, показанным на Фиг. 1, и/или сетевым узлом 200, показанным на Фиг. 2) в сети сотовой связи, где каждый из сетевых узлов в составе сети сотовой связи адаптирован для поддержки нескольких лучей в схеме формирования диаграммы направленности сигнальных лучей и для связи с устройством беспроводной связи (например, устройство беспроводной связи 100a, 100b, показанное на Фиг. 1, и/или устройство беспроводной связи 240, показанное на Фиг. 2) с использованием одного из нескольких лучей.

На этапе 310 осуществляется обнаружение потери обслуживающего луча (или риска такой потери). Процедура такого обнаружения может содержать, например, установление факта отсутствия приема ожидаемого сообщения согласно выполняемой в текущий момент процедуре мобильности (сравните с процедурой мобильности, показанной на Фиг. 2) и/или обнаружение снижающегося/низкого качества сигнала (например, на основе измерений отношения сигнал/помеха (SIR) в восходящей линии, принятых индикаторов качества, таких как CQI – индикатор качества канала, или CSI – информация о качестве канала, от устройства беспроводной связи, извещения от устройства беспроводной связи о наличии проблем с декодированием и т.п.). В качестве альтернативы или в дополнение, обнаружение на этапе 310 может быть основано на статистике (например, указанной выше базы данных) относительно отношения SIR и/или факта разрыва RLF в пункте текущего местонахождения устройства беспроводной связи.

На этапе 320 идентифицируют один или несколько лучей-кандидатов для процедуры мобильности (сравните с этапом 204, показанным на Фиг. 2) и передают опорные сигналы в этих лучах (сравните с операциями 230, 231, 232, как показано на Фиг. 2).

В некоторых вариантах, прежде этапа 310 могут быть выполнены один или больше этапов 320 и 330.

Когда на этапе 310 обнаружена потеря обслуживающего луча (или риск такой потери) резервируют ресурсы восходящей линии в каждом из лучей-кандидатов, как это показано этапом 340 (сравните с этапом 205, показанным на Фиг. 2). В некоторых вариантах этап 340 может быть выполнен прежде этапа 330.

Указание зарезервированных ресурсов восходящей линии может быть передано устройству беспроводной связи (например, как часть процесса передачи опорных сигналов) согласно этапу 350 или может быть дана этому устройству беспроводной связи в неявном виде.

Устройство беспроводной связи осуществляет измерения опорных сигналов (сравните с этапом 206, показанным на Фиг. 2) и передает отчет о результатах этих измерений в сеть связи (сравните с операциями 235, 236, показанными на Фиг. 2). Поскольку радиоканал обслуживающего луча потерян (или сигнал этого канала очень слаб), отчет передают с использованием одного или нескольких зарезервированных ресурсов восходящей линии. Обычно для передачи отчета может быть использован ресурс восходящей линии в луче-кандидате, показывающем наиболее многообещающий результат.

На этапе 360 этот отчет либо принят сетевым узлом непосредственно, если он передан в луче, поддерживающем этим сетевым узлом, либо отчет или указание его содержания может быть принято от другого сетевого узла, поддерживающего луч, в котором был передан отчет.

Переключение луча на наиболее многообещающий луч (целевой луч, выбранный из совокупности лучей-кандидатов на основе принятого отчета) осуществляется затем на этапе 370, как применимо (сравните с этапами 208 и 210, показанными на Фиг. 2).

Этапы 330 и 340 могут несколько различаться для лучей-кандидатов, поддерживаемых сетевым узлом, осуществляющим способ 200, и для лучей-кандидатов, поддерживаемых другим сетевым узлом. В первом случае сетевой узел просто резервирует ресурс восходящей линии и передает опорный сигнал в луче-кандидате. Во втором случае процедура резервирования ресурса восходящей линии и передачи опорного сигнала содержит обмен сигналами между обслуживающим сетевым узлом и сетевым узлом, поддерживающим луч-кандидат (например, передача команд/запросов от обслуживающего сетевого узла для резервирования ресурсов восходящей линии и передача опорного сигнала и квитанций на этот сигнал от указанного другого сетевого узла).

Решение о переключении луча и/или управление переключением луча (например, передача команды переключения луча (возможно, включая передачу обслуживания) устройству беспроводной связи) могут быть осуществлены обслуживающим сетевым узлом или другим сетевым узлом.

В случае, в котором отчет о результатах измерений принят в луче, поддерживаемом обслуживающим сетевым узлом, решение о переключении лучей обычно принимается обслуживающим сетевым узлом. С другой стороны, если отчет о результатах измерений принят в луче, поддерживаемом другим сетевым узлом, отличным от обслуживающего сетевого узла, решение о переключении лучей может быть принято этим сетевым узлом или обслуживающим сетевым узлом (после передачи содержания отчета о результатах измерений обслуживающему сетевому узлу).

Команду переключения луча обычно передают с использованием целевого луча. Если целевой луч (или в более общем случае, луч, который должен быть использован для передачи команды переключения луча) поддерживается другим сетевым узлом, отличным от узла, принимающего решение о переключении луча, подходящий обмен сигналами между двумя участвующими сетевыми узлами осуществляется в неявном виде.

В общем случае, переключение лучей можно осуществлять без явного вовлечения устройства беспроводной связи, т.е. вовсе без передачи какой-либо команды переключения луча устройству беспроводной связи.

Также в общем случае может быть, после завершения процесса измерений (например, после этапа 350 или 360), осуществлена функция таймера, которую следует активизировать, если на основе результатов измерений не удалось найти подходящего целевого луча. Такая функция таймера может иметь ассоциированное с ней максимальное время, обычно известное и сети связи, и устройству беспроводной связи. Поиск подходящего сетевого луча может продолжаться до тех пор, пока это максимальное время не истечет, тогда происходит прерывание радиоканала.

Фиг. 4 и 5 иллюстрируют примеры компоновок сетевого узла (например, сетевого узла 120, показанного на Фиг. 1) в сети сотовой связи, где каждый из сетевых узлов в составе этой сети сотовой связи адаптирован для поддержки нескольких лучей в схеме формирования диаграммы направленности сигнальных лучей и для осуществления связи с устройством беспроводной связи (например, устройством беспроводной связи 100a, 100b, показанным на Фиг. 1) с использованием одного из указанных нескольких лучей. Компоновки, показанные на Фиг. 4 и 5, могут, например, быть адаптированы для выполнения (или по меньшей мере инициирования выполнения) различных этапов способа, описанного в связи с Фиг. 3.

Компоновка, показанная на Фиг. 4, содержит контроллер (CNTR) 400, связанный с приемопередатчиком (RX/TX) 410 для передачи и приема подходящих сигналов, причем этот приемопередатчик может входить или не входить в состав этой компоновки.

На Фиг. 5 показан пример контроллера (CNTR) 500, который может быть или не быть одним из вариантов реализации контроллера 400, показанного на Фиг. 4.

Контроллер 500 может содержать блок 520 управления мобильностью (mobility manager (MM)), адаптированный для инициирования процедуры мобильности и управления ее выполнением.

Контроллер 400, 500 адаптирован для обнаружения (риска) потери соединения, поддерживаемого обслуживающим узлом (сравните с этапом 310, показанным на Фиг. 3).

Контроллер 500 может содержать монитор 550 качества (Q MON), адаптированный для контроля качества сигнала в канале связи, где процедура обнаружения риска потери соединения может содержать обнаружение снижающегося (или низкого) качества сигнала.

В качестве альтернативы или в дополнение к этому контроллер 500 может быть ассоциирован с базой 515 данных (DB), содержащей информацию, как описано выше. Информация, содержащаяся в базе данных, может быть использована для обнаружения (риска) потери соединения, как поясняется здесь.

В качестве еще одной альтернативы или дополнительно блок 520 управления мобильностью может быть адаптирован для обнаружения потери соединения посредством определения факта отсутствия ожидаемого сигнала согласно выполняемой в текущий момент процедуре мобильности.

Контроллер 400, 500 также адаптирован для инициирования идентификации одного или нескольких лучей-кандидатов (сравните с этапом 320, показанным на Фиг. 3). Например, контроллер 400, 500 может быть адаптирован для идентификации лучей-кандидатов. С этой целью контроллер 500 может содержать селектор 530 луча (BEAM SEL), адаптированный для идентификации лучей-кандидатов. Контроллер 400, 500 далее адаптирован для инициирования передачи опорного сигнала в каждом из лучей-кандидатов (сравните с этапом 330, показанным на Фиг. 3).

Как поясняется выше, лучи-кандидаты могут быть созданы с использованием базы (DB) 515 данных. База данных может находиться в сетевом узле или ассоциирована с таким узлом каким-либо другим способом. Например, эта база данных может представлять собой облачный сервис, совместно используемый некоторыми или всеми узлами в системе сотовой связи.

Контроллер 400, 500 также адаптирован для инициирования резервирования ресурса восходящей линии в каждом из лучей-кандидатов, как поясняется выше (сравните с этапом 340, показанным на Фиг. 3). Для этого контроллер 500 может содержать планировщик (scheduler (SCH)) 540, адаптированный для резервирования ресурсов восходящей линии в лучах-кандидатах, поддерживаемых обслуживающим сетевым узлом.

Контроллер 400, 500 далее адаптирован для инициирования связи с устройством беспроводной связи с целью использования целевого луча (сравните с этапом 370, показанным на Фиг. 3), где один из лучей-кандидатов выбирают в качестве целевого луча на основе переданного отчета, как поясняется выше.

Компоновка для устройства беспроводной связи, адаптированного для связи с сетевым узлом в системе сотовой связи, может также содержать контроллер. Этот контроллер может быть адаптирован для побуждения устройства беспроводной связи выполнить измерения опорных сигналов, принимаемых в каждом из одного или нескольких идентифицированных лучей-кандидатов и для передачи отчета, указывающего результаты измерений, с использованием зарезервированного ресурса восходящей линии в одном из лучей-кандидатов

Далее будут приведены несколько примеров, описанных выше различных вариантов.

В активном режиме устройство беспроводной связи непрерывно принимает и декодирует информацию управления и данные и оценивает отношение SIR для соединения. В качестве части процедуры мобильности сеть предоставляет устройству беспроводной связи лучи-кандидаты для выполнения измерений в этих лучах. Устройство беспроводной связи может обнаружить, что соединение через обслуживающий луч потеряно, если, например, невозможно декодировать сигнал управления или оценка отношения SIR ниже пороговой величины. Сеть связи может обнаружить, что соединение через обслуживающий луч потеряно, если, например, устройство беспроводной связи сообщает об этом в своем отчете (в предположении, что только нисходящая линия имеет плохое качество) или если передачи восходящей линии не могут быть успешно декодированы.

Как можно видеть на Фиг. 2 и из соответствующего текста, из сетевого узла, поддерживающего обслуживающий луч, в адрес устройства беспроводной связи и обратно нужно передать несколько сообщений. В случае внезапной потери обслуживающего радиоканала эта последовательность сообщений может быть прервана в различные моменты, например:

1. Обслуживающий узел не принял квитанции о сообщении 234 с результатами измерений конфигурации. Это может означать для обслуживающего узла, что устройство беспроводной связи не приняло сообщения с результатами измерения конфигурации, или что квитанция на это сообщение была передана устройством беспроводной связи, но не принята узлом.

2. Отчет 235 о результатах измерений не был принят обслуживающим узлом. В этом случае обслуживающий узел не знает качества лучей-кандидатов.

3. Устройство беспроводной связи не приняло квитанции на отчет 235 с результатами измерений. В таком случае устройство беспроводной связи знает качество лучей-кандидатов, но для этого устройства беспроводной связи не ясно, принял ли обслуживающий узел эту информацию.

4. Обслуживающий узел не принял квитанцию на команду передачи обслуживания вязи между ячейками (или переключения лучей) от устройства беспроводной связи. Это может означать для обслуживающего узла, что команда передачи обслуживания не была принята устройством беспроводной связи, или что квитанция на эту команду была передана устройством беспроводной связи, но не принята узлом. В этом случае устройство беспроводной связи не знает, в какой луч оно должно переключиться или какие радио ресурсы оно должно использовать.

Без применения описываемых здесь вариантов устройство беспроводной связи, как правило, должно осуществлять обычную процедуру произвольного доступа для восстановления соединения, если происходит какое-либо из перечисленных выше событий. Такая процедура произвольного доступа обычно занимает вполне много времени и потому нежелательна в рассматриваемых обстоятельствах.

Поскольку выполнение процедуры мобильности прерывается, если происходит какое-либо из перечисленных событий, не все сообщения могут быть переданы от обслуживающего узла устройству беспроводной связи и обратно. Поэтому такая информация должна быть сделана доступной другим способом.

Если процесс обмена сообщения прервался, обслуживающий узел может предпринять один или несколько из следующих шагов:

- Повторная передача запроса на получение сигнала MRS в луче-кандидате (сравните с этапом 330, показанным на Фиг. 3).

- Резервирование ресурсов восходящей линии в лучах-кандидатах для передачи отчета о результатах измерений (сравните с этапом 340, показанным на Фиг. 3).

- В качестве опции, передача указания зарезервированных ресурсов устройству беспроводной связи в составе сигнала MRS (сравните с этапом 350, показанным на Фиг. 3).

- Если принят отчет о результатах измерений, передача команды переключения луча для перехода на целевой луч.

Если прерывание произошло из-за события 1 или 2, описанного выше, перечисленные выше шаги могут быть предприняты для всех лучей-кандидатов, если прерывание произошло из-за события 3 согласно приведенному выше списку, перечисленные выше шаги могут быть предприняты для всех, некоторых или только для одного из лучей-кандидатов (обычно для самого сильного луча согласно указаниям отчета), а если прерывание произошло из-за события 4 согласно приведенному выше списку, перечисленные выше шаги (или по меньшей мере последний из этих шагов) могут быть предприняты для всех, некоторых или только для одного из лучей-кандидатов (обычно только для выбранного луча).

Если процесс прерван, устройство беспроводной связи может предпринять один или несколько следующих шагов:

- Выполнение (или повторное выполнение) измерений в лучах-кандидатах.

- Передача отчета с использованием ресурса восходящей линии, указанного в составе сигнала MRS, в одном из лучей-кандидатов (обычно в самом сильном луче).

- Прослушивание для обнаружения команды переключения луча в луче-кандидате.

Если прерывание произошло из-за события 1, описанного выше, измерения могут быть выполнены вслепую или с использованием самого последнего по времени списка лучей-кандидатов, имеющегося в устройстве беспроводной связи. Если прерывание произошло из-за события 2 или 3, описанного выше, измерения могут быть выполнены, начиная с самого сильного луча-кандидата согласно результатам предшествующих измерений. Если прерывание произошло из-за события 4, описанного выше, измерения могут быть (если они осуществляются вообще) выполнены, начиная с самого сильного луча-кандидата согласно результатам предшествующих измерений.

Описанные варианты и их эквиваленты могут быть реализованы посредством программного обеспечения или аппаратуры, либо сочетания программного обеспечения и аппаратуры. Это может быть осуществлено посредством схем общего назначения, ассоциированных с устройством связи или выполненных заодно с ним, таких как цифровые процессоры сигнала (digital signal processor (DSP)), центральные процессоры (central processing unit (CPU)), сопроцессоры, программируемые пользователем вентильные матрицы (field-programmable gate array (FPGA)) или другая программируемая аппаратура, или посредством специализированных схем, таких как, например, специализированные интегральные схемы (application-specific integrated circuit (ASIC)). Предполагается, что все такие формы схем попадают в объем настоящего изобретения.

В электронной аппаратуре (такой как устройство беспроводной связи или сетевой узел), содержащей схемы/логические устройства, возможны различные варианты, а также реализуемые способы могут быть осуществлены применительно к этим вариантам. Такая электронная аппаратура может, например, представлять собой оборудование для мобильной беспроводной связи, мобильный телефон, базовую станцию, контроллер базовой станции, коммуникатор, электронный органайзер, смартфон, компьютер, компьютер-ноутбук или мобильное игровое устройство.

Согласно некоторым вариантам, компьютерный программный продукт содержит машиночитаемый носитель информации, такой как, например, USB-накопитель, сменная карта памяти, встроенный накопитель информации или постоянное запоминающее устройство (read-only memory (ROM)), такое как CD-ROM 600, показанный на Фиг. 6. Машиночитаемый носитель информации может иметь записанную на нем компьютерную программу, содержащую программные команды. Эта компьютерная программа может быть загружена в блок 610 обработки данных (PROC), который может, например, входить в состав устройства беспроводной связи или сетевого узла 630. Будучи загружена в блок обработки данных, эта компьютерная программа может быть сохранена в запоминающем устройстве 620 (MEM), ассоциированном или выполненном заодно с блоком обработки данных. Согласно некоторым вариантам, когда компьютерная программа загружена в блок обработки данных и выполняется в нем, этот блок обработки данных выполняет этапы способов, показанных, например, на Фиг. 2 или 3.

Здесь были сделаны ссылки на различные варианты. Однако специалисты в рассматриваемой области должны понимать, что многочисленные вариации описываемых здесь вариантов все равно попадут в объем формулы изобретения. Например, здесь описаны примеры способов, этапы которых выполняются в некотором определенном порядке. Однако понятно, что эта последовательность событий может быть реализована и в другом порядке, не отклоняясь от объема формулы изобретения. Более того, некоторые этапы способов могут быть выполнены параллельно, даже если они описаны здесь как выполняемые последовательно.

Таким же образом следует отметить, что в приведенном здесь описании вариантов разбиение функциональных блоков на конкретные модули никоим образом не является ограничивающим. Напротив, эти разбиения являются всего лишь примерами. Функциональные блоки, описываемые здесь как один модуль, могут быть разделены на два или более модулей. Таким же образом, функциональные блоки, описываемые здесь как два или более модулей, могут быть реализованы в виде одного модуля, не отклоняясь от объема формулы изобретения.

Поэтому, следует понимать, что подробности описываемых вариантов приведены только в иллюстративных целях и никоим образом не являются ограничениями. Напротив, все вариации, попадающие в диапазон формулы изобретения, считаются охватываемыми ею.

Изобретение относится к беспроводной связи. Способ осуществляется в сетевом узле сети сотовой связи, который выполнен с возможностью поддержки множества лучей в схеме формирования диаграммы направленности для сигнальных лучей и осуществления связи с устройством беспроводной связи с использованием по меньшей мере одного из множества лучей. Идентифицируют один или более лучей-кандидатов, обеспечивают передачу опорного сигнала в каждом из лучей-кандидатов, обеспечивают резервирование ресурса восходящей линии связи по меньшей мере одного из лучей-кандидатов и обеспечение связи с устройством беспроводной связи с использованием целевого луча. Технический результат заключается в уменьшении риска потери соединения между устройством беспроводной связи и сетью связи. 5 н. и 29 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Способ, осуществляемый в сетевом узле (120, 200) сети сотовой связи, характеризующийся тем, что указанный сетевой узел и по меньшей мере некоторые другие сетевые узлы сети сотовой связи выполнены с возможностью поддержки множества лучей в схеме формирования диаграммы направленности для сигнальных лучей и осуществления связи с устройством (240) беспроводной связи с использованием по меньшей мере одного из указанного множества лучей, причем способ содержит этапы, на которых:

идентифицируют (320, 204) один или более лучей-кандидатов (111, 112);

обеспечивают (330) передачу опорного сигнала (231, 232) в каждом из лучей-кандидатов;

обеспечивают (340) резервирование ресурса восходящей линии связи по меньшей мере в одном из лучей-кандидатов, причем ресурсы восходящей линии связи предназначены для передачи отчета (235) от устройства беспроводной связи, при этом отчет указывает результат измерений опорных сигналов; и

обеспечивают (370, 210) связь с устройством беспроводной связи с использованием целевого луча, причем один из лучей-кандидатов выбран в качестве целевого луча на основе переданного отчета.

2. Способ по п. 1, дополнительно содержащий этап, на котором обнаруживают (310) снижение качества сигнала, при этом по меньшей мере обеспечение резервирования ресурсов восходящей линии связи осуществляют в ответ на обнаружение снижения качества сигнала.

3. Способ по п. 1 или 2, в котором по меньшей мере обеспечение резервирования ресурсов восходящей линии связи осуществляют в ответ на обнаружение (310) того, что статистика сигнальной окружающей среды в месте нахождения устройства беспроводной связи указывает, что в указанном месте величина отношения сигнал/помеха меньше пороговой величины отношения сигнал/помеха.

4. Способ по любому из пп. 1–3, в котором по меньшей мере обеспечение резервирования ресурсов восходящей линии связи осуществляют в ответ на обнаружение (310) неудачной процедуры мобильности.

5. Способ по любому из пп. 1–4, дополнительно содержащий этап, на котором обеспечивают (350) передачу указания относительно резервирования ресурсов восходящей линии связи устройству беспроводной связи.

6. Способ по любому из пп. 1–5, в котором на этапе выбора одного из лучей-кандидатов в качестве целевого луча выбирают тот из лучей-кандидатов, в котором отчет передается с использованием зарезервированного ресурса восходящей линии связи.

7. Способ по любому из пп. 1–6, в котором для луча-кандидата, поддерживаемого сетевым узлом,

на этапе обеспечения передачи опорного сигнала в указанном луче-кандидате передают опорный сигнал; а

на этапе обеспечения резервирования ресурса восходящей линии связи в лучах-кандидатах резервируют ресурс восходящей линии связи.

8. Способ по любому из пп. 1–7, в котором для луча-кандидата, поддерживаемого другим сетевым узлом, поддерживающим лучи-кандидаты,

на этапе обеспечения передачи опорного сигнала в указанном луче-кандидате передают запрос на передачу опорного сигнала указанному сетевому узлу, поддерживающему лучи-кандидаты; а

на этапе обеспечения резервирования ресурса восходящей линии связи в лучах-кандидатах передают запрос на резервирование ресурса восходящей линии связи указанному сетевому узлу, поддерживающему лучи-кандидаты.

9. Способ по любому из пп. 1–8, в котором на этапе обеспечения связи с устройством беспроводной связи с использованием целевого луча обеспечивают передачу команды переключения луча устройству беспроводной связи.

10. Способ по п. 9, в котором целевой луч поддерживается указанным сетевым узлом, при этом на этапе обеспечения передачи команды переключения луча устройству беспроводной связи передают команду переключения луча устройству беспроводной связи.

11. Способ по п. 9, в котором целевой луч поддерживается другим сетевым узлом, поддерживающим целевой луч, при этом на этапе обеспечения передачи команды переключения луча устройству беспроводной связи осуществляют передачу обслуживания устройства беспроводной связи указанному сетевому узлу, поддерживающему целевой луч.

12. Способ по п. 11, в котором на этапе передачи обслуживания устройства беспроводной связи сетевому узлу, поддерживающему целевой луч, обеспечивают передачу указанным сетевым узлом, поддерживающим целевой луч, команды передачи обслуживания устройству беспроводной связи.

13. Способ, осуществляемый в устройстве (240) беспроводной связи, выполненном с возможностью связи с сетевым узлом (120, 200) сети сотовой связи, причем указанный сетевой узел и по меньшей мере некоторые другие сетевые узлы сети сотовой связи выполнены с возможностью поддержки множества лучей в схеме формирования диаграммы направленности для сигнальных лучей и осуществления связи с устройством беспроводной связи с использованием по меньшей мере одного из множества лучей, причем способ содержит этапы, на которых:

выполняют измерения (206) опорных сигналов (231, 232), принятых в каждом из одного или более идентифицированных лучей-кандидатов (111, 112), причем по меньшей мере один из указанного одного или более идентифицированных лучей-кандидатов имеет зарезервированный ресурс восходящей линии связи для передачи отчета от устройства беспроводной связи; и

передают отчет (235) с использованием одного из зарезервированных ресурсов восходящей линии связи, причем отчет указывает результат измерений, при этом отчет предназначен для выбора одного из лучей-кандидатов в качестве целевого луча, а целевой луч предназначен для использования при осуществлении связи с сетью сотовой связи.

14. Способ по п. 13, дополнительно содержащий этап, на котором принимают указание относительно резервирования ресурсов восходящей линии связи от сети сотовой связи.

15. Способ по п. 13 или 14, в котором отчет передают с использованием зарезервированного ресурса восходящей линии связи луча-кандидата, подлежащего выбору в качестве целевого луча.

16. Способ по любому из пп. 13–15, дополнительно содержащий этап, на котором принимают команду переключения луча от сети сотовой связи.

17. Способ по п. 16, в котором указанная команда переключения луча содержит команду передачи обслуживания.

18. Машиночитаемый носитель информации (600), на котором записана компьютерная программа, содержащая программные команды, причем компьютерная программа выполнена с возможностью загрузки в блок обработки данных и выполнения способа по любому из пп. 1–17 при исполнении блоком обработки данных компьютерной программы.

19. Сетевой узел сети сотовой связи, характеризующийся тем, что указанный сетевой узел и по меньшей мере некоторые другие сетевые узлы сети сотовой связи выполнены с возможностью поддержки множества лучей в схеме формирования диаграммы направленности для сигнальных лучей и осуществления связи с устройством (240) беспроводной связи с использованием по меньшей мере одного из множества лучей, причем сетевой узел содержит контроллер (400, 500), выполненный с возможностью обеспечивать:

идентификацию одного или более лучей-кандидатов;

передачу опорного сигнала в каждом из лучей-кандидатов;

резервирование ресурса восходящей линии связи по меньшей мере одного из лучей-кандидатов, причем ресурсы восходящей линии связи предназначены для передачи отчета от устройства беспроводной связи и отчет указывает результат измерений опорных сигналов; и

осуществления связи с устройством беспроводной связи с использованием целевого луча, причем один из лучей-кандидатов выбран в качестве целевого луча на основе переданного отчета.

20. Сетевой узел по п. 19, в котором контроллер дополнительно выполнен с возможностью обеспечивать обнаружение снижения качества сигнала, при этом по меньшей мере обеспечение резервирования ресурсов восходящей линии связи осуществляется в ответ на обнаружение снижения качества сигнала.

21. Сетевой узел по п. 19 или 20, в котором по меньшей мере обеспечение резервирования ресурсов восходящей линии связи осуществляется в ответ на обнаружение контроллером статистики сигнальной окружающей среды в месте нахождения устройства беспроводной связи, указывающей, что в указанном месте величина отношения сигнал/помеха меньше пороговой величины для отношения сигнал/помеха.

22. Сетевой узел по любому из пп. 19–21, в котором по меньшей мере обеспечение резервирования ресурсов восходящей линии связи осуществляется в ответ на обнаружение контроллером неудачной процедуры мобильности.

23. Сетевой узел по любому из пп. 19–22, в котором контроллер дополнительно выполнен с возможностью обеспечивать передачу указания относительно резервирования ресурсов восходящей линии связи устройству беспроводной связи.

24. Сетевой узел по любому из пп. 19 – 23, в котором выбор одного из лучей-кандидатов в качестве целевого луча содержит выбор того из лучей-кандидатов, в котором передается отчет с использованием зарезервированного ресурса восходящей линии связи.

25. Сетевой узел по любому из пп. 19–24, в котором для луча-кандидата, поддерживаемого указанным сетевым узлом,

обеспечение передачи опорного сигнала в указанном луче-кандидате содержит передачу опорного сигнала; и

обеспечение резервирования ресурса восходящей линии связи в лучах-кандидатах содержит резервирование ресурса восходящей линии.

26. Сетевой узел по любому из пп. 19–25, в котором для луча-кандидата, поддерживаемого другим сетевым узлом, поддерживающим лучи-кандидаты,

обеспечение передачи опорного сигнала в указанном луче-кандидате содержит передачу запроса опорного сигнала указанному сетевому узлу, поддерживающему лучи-кандидаты; и

обеспечение резервирования ресурса восходящей линии связи в лучах-кандидатах содержит передачу запроса ресурса восходящей линии связи указанному сетевому узлу, поддерживающему лучи-кандидаты.

27. Сетевой узел по любому из пп. 19–26, в котором обеспечение связи с устройством беспроводной связи для использования целевого луча содержит обеспечение передачи команды переключения луча устройству беспроводной связи.

28. Сетевой узел по п. 27, в котором целевой луч поддерживается другим, отличным сетевым узлом, поддерживающим целевой луч, при этом обеспечение передачи команды переключения луча устройству беспроводной связи содержит обеспечение передачи обслуживания устройства беспроводной связи указанному сетевому узлу, поддерживающему целевой луч.

29. Сетевой узел по п. 28, в котором обеспечение передачи обслуживания устройства беспроводной связи указанному сетевому узлу, поддерживающему целевой луч, содержит обеспечение передачи сетевым узлом, поддерживающим целевой луч, команды передачи обслуживания устройству беспроводной связи.

30. Устройство беспроводной связи, выполненное с возможностью связи с сетевым узлом сети сотовой связи, причем указанный сетевой узел и по меньшей мере некоторые другие сетевые узлы сети сотовой связи выполнены с возможностью поддержки множества лучей в схеме формирования диаграммы направленности для сигнальных лучей и осуществления связи с указанным устройством беспроводной связи с использованием по меньшей мере одного из множества лучей, причем устройство беспроводной связи содержит контроллер (400), выполненный с возможностью обеспечивать:

выполнение измерений опорных сигналов, принимаемых на каждом из одного или более идентифицированных лучей-кандидатов, при этом по меньшей мере один из указанного одного или более идентифицированных лучей-кандидатов имеет зарезервированный ресурс восходящей линии связи для передачи отчета от устройства беспроводной связи; и

передачи отчета с использованием одного из зарезервированных ресурсов восходящей линии связи, причем отчет указывает результат измерений, при этом отчет предназначен для выбора одного из лучей-кандидатов в качестве целевого луча, а целевой луч предназначен для использования при осуществлении связи с сетью сотовой связи.

31. Устройство беспроводной связи по п. 30, в котором контроллер дополнительно выполнен с возможностью обеспечивать прием указания относительно резервирования ресурсов восходящей линии связи от сети сотовой связи.

32. Устройство беспроводной связи по п. 30 или 31, в котором контроллер выполнен с возможностью обеспечивать передачу отчета с использованием зарезервированного ресурса восходящей линии связи луча-кандидата, подлежащего выбору в качестве целевого луча.

33. Устройство беспроводной связи по любому из пп. 30–32, в котором контроллер дополнительно выполнен с возможностью обеспечивать прием команды переключения луча от сети сотовой связи.

34. Устройство беспроводной связи по п. 33, в котором команда переключения луча содержит команду передачи обслуживания.