ТЕРМИНАЛ, СПОСОБ И СИСТЕМА Российский патент 2019 года по МПК H04W36/30 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к терминалу, способу и системе.

Уровень техники

Предложенное здесь описание «уровня техники» имеет целью дать общее представление о контексте настоящего изобретения. Работы авторов настоящего изобретения в той степени, в какой они описаны в этой секции «уровень техники», равно как и аспекты настоящего изобретения, которые в противном случае не могут быть квалифицированы как уровень техники на момент подачи заявки на изобретение, ни в явной, ни в неявной форме не могут быть признаны характеристикой уровня техники для настоящего изобретения.

Архитектура мобильных телекоммуникационных систем третьего и четвертого поколения, таких как системы на основе разработанных Группой проекта партнерства третьего поколения (3GPP), стандартов универсальной мобильной телекоммуникационной системы (UMTS) и долговременного развития (Long Term Evolution (LTE)) способны поддерживать более сложные сервисы, чем простые сервисы голосовой связи и передачи сообщений, предлагаемые мобильными телекоммуникационными системами предшествующих поколений. Например, при использовании усовершенствованного радиоинтерфейса и повышенных скоростей передачи данных, предоставляемых системами стандарта LTE, пользователь может получать преимущества от использования приложений с высокими скоростями передачи данных, таких как мобильное потоковое видео и мобильные видеоконференции, которые раньше были доступны только с применением соединений по стационарным линиям передачи данных. Поэтому потребность в развертывании сетей третьего и четвертого поколения оказывается велика, а зона обслуживания этих сетей, т.е. географические области, где возможен доступ к таким сетям, будет, как ожидается, быстро расти.

Прогнозируемое широкое развертывание сетей третьего и четвертого поколения привело к параллельному развертыванию ряда новых инфраструктурных архитектур, использующих разнообразные классы устройств, модулей точек радиодоступа и приложений, которые могут потребовать различных скоростей передачи данных, зон обслуживания или мощностей передач. В отличие от обычного терминала связи третьего или четвертого поколения, такого как смартфон, терминал MTC-типа предпочтительно является относительно простым и недорогим, а также обладает уменьшенными возможностями. Среди примеров последних разработок можно указывать так называемые приложения связи межмашинного типа (machine type communication (MTC)), типичными представителями которых являются полуавтономные или автономные устройства радиосвязи (т.е. MTC-устройства), передающие и принимающие небольшие объемы данных на относительно нечастой основе. Среди примеров таких устройств можно указать так называемые интеллектуальные счетчики, которые, например, расположены дома у потребителя и периодически передают информацию центральному MTC-серверу, так что эта информация представляет собой данные относительно потребления коммунальных услуг, таких как газ, вода, электроэнергия и т.д., этим потребителем. К другим примерам относятся ретрансляционные узлы, помогающие связи локального терминала с базовой станцией.

Хотя было бы удобно иметь разные системы для удовлетворения различных потребностей для разных пользователей сетей мобильной связи, введение дополнительной новой инфраструктуры и дополнительных новых сервисов, может также создать проблемы с инфраструктурой, что совсем нежелательно для сети мобильной связи.

В условиях неуклонного роста объемов данных, передаваемых в сетях мобильной связи, соответствующее непрерывное увеличение пропускной способности сети связи представляет собой проблему, перед которой стоит промышленность. Есть три параметра, которые могут быть изменены с целью увеличения пропускной способности сети радиодоступа: увеличение спектральной эффективности, выделение более широкого спектра радиочастот и более плотная компоновка ячеек сотовой связи. Два первых параметра из этих трех имеют ограничения с точки зрения ожидаемого выигрыша по сравнению с современными системами стандарта LTE, так что безусловное увеличение на порядок или более по величине невозможно. Таким образом, для достижения установленных целей тысячекратного (1000x) увеличения пропускной способности, большое внимание обращают на небольшие ячейки [1].

Однако, хотя как ожидается, зона обслуживания и пропускная способность сетей связи четвертого поколения должны значительно превосходить зону обслуживания и пропускную способность сетей связи предшествующих поколений, все же имеется ряд ограничений пропускной способности сетей связи и географических областей, которые могут обслуживаться такими сетями связи. Эти ограничения могут иметь особенно большое значение в ситуациях, когда сети связи должны поддерживать большую нагрузку и осуществлять связь с высокой скоростью передачи данных между терминалами связи или когда связь между терминалами связи нужна, но эти терминалы связи могут оказаться вне зоны обслуживания сети связи. Для преодоления этих ограничений в редакциях 12 и 13 стандарта LTE была введена и развита способность терминалов связи LTE осуществлять прямую межмашинную связь (device-to-device (D2D)).

Технология прямой межмашинной (D2D) связи позволяет терминалам связи, находящимся в непосредственной близости один от другого осуществлять прямую связь одного с другим, как в пределах, так и вне зоны обслуживания сети связи, или когда сеть связи выходит из строя. Такие возможности D2D-связи могут позволить более эффективно передавать данные пользователя между терминалами связи путем исключения необходимости ретранслировать данные пользователя посредством сетевого объекта, такого как базовая станция, а также могут позволить терминалам связи, находящимся в непосредственной близости один от другого, осуществлять связь один с другим, даже хотя эти терминалы могут быть вне зоны обслуживания какой-либо сети связи.

Технология D2D-связи может также позволить первому терминалу связи осуществлять связь с базовой станцией через второй терминал связи (так что второй терминал связи действует в качестве ретрансляционного узла). Это позволяет расширить зону обслуживания, когда первый терминал связи находится вне зоны обслуживания базовой станции, например. В качестве альтернативы первый терминал связи может находиться в пределах зоны обслуживания базовой станции, но тем не менее этот терминал может осуществлять связь с базовой станцией через второй терминал связи. В этом случае второму терминалу связи может быть предоставлено право управлять первым терминалом связи (включая управление мобильностью, выделение ресурсов и т.п.), так что это создает средство увеличения пропускной способности сети связи.

Проблема, присущая использованию таких ретрансляционных узлов, однако, состоит в том, что имеются несколько сценариев мобильности, с которыми нужно иметь дело. Например, в дополнение к первоначальному выбору конкретного ретрансляционного узла для терминала связи, находящегося вне зоны обслуживания, необходимо иметь способ выбрать ретрансляционный узел и установить соединение с ним, когда терминал связи перемещается из точки, где он находится в зоне обслуживания сети связи, в точку, где он находится вне зоны обслуживания сети связи (это требует переноса соединения от базовой станции к ретрансляционному узлу), равно как в ситуации, когда терминал связи перемещается из зоны обслуживания одного ретрансляционного узла в зону обслуживания другого ретрансляционного узла (это требует переноса соединения от первоначального ретрансляционного узла к новому ретрансляционному узлу). Более того, для сценария, в котором терминал связи находится в пределах зоны обслуживания базовой станции, но тем не менее этот терминал осуществляет связь с базовой станцией через ретрансляционный узел, необходимо иметь способ управлять мобильностью таким образом, что устройство связи, осуществляющее связь с базовой станцией через один ретрансляционный узел, может выбрать другой ретрансляционный узел, или устройство связи, осуществляющее связь непосредственно с базовой станцией, может выбрать ретрансляционный узел.

Сущность изобретения

Согласно первому аспекту, настоящее изобретение предлагает терминал для использования в радиотелекоммуникационной системе, содержащей базовую станцию и несколько ретрансляционных узлов, этот терминал содержит: передатчик; приемник; и контроллер, осуществляющий: выбор первого ретрансляционного узла из нескольких ретрансляционных узлов и управление передатчиком и приемником с целью обмена сигналами с базовой станцией через этот первый ретрансляционный узел; измерение характеристики сигнала, ассоциированного с первым ретрансляционным узлом, и сравнение величин измеренных характеристик сигнала с заданным пороговым значением; если величина измеренной характеристики сигнала больше заданного порогового значения, управление передатчиком и приемником для продолжения обмена сигналами с базовой станцией через первый ретрансляционный узел; и если величина измеренной характеристики сигнала меньше заданного порогового значения, выполнение процедуры, позволяющей выбрать из совокупности нескольких ретрансляционных узлов второй ретрансляционный узел, через который передатчик и приемник может обмениваться сигналами с базовой станцией.

В одном из вариантов процедура, позволяющая выбрать второй ретрансляционный узел из совокупности нескольких ретрансляционных узлов, содержит измерение характеристики сигнал обнаружения, передаваемого каждым ретрансляционным узлом из этой совокупности нескольких ретрансляционных узлов и принимаемого приемником.

В одном из вариантов каждый ретрансляционный узел из совокупности нескольких ретрансляционных узлов периодически передает сигнал обнаружения.

В одном из вариантов, когда определено, что величина измеренной характеристики сигнала, ассоциированного с первым ретрансляционным узлом меньше заданного порогового значения, контроллер управляет передатчиком с целью осуществления передачи сообщения инициирования сигнала обнаружения каждому ретрансляционному узлу из совокупности нескольких ретрансляционных узлов, это сообщение инициирования сигнала обнаружения дает команду каждому ретрансляционному узлу из совокупности нескольких ретрансляционных узлов передать сигнал обнаружения.

В одном из вариантов на основе выполненных измерений контроллер выбирает второй ретрансляционный узел и управляет передатчиком и приемником с целью обмена сигналами с базовой станцией через выбранный второй ретрансляционный узел.

В одном из вариантов заданное пороговое значение больше приемлемого порогового значения, это приемлемое пороговое значение представляет собой величину характеристики сигнала, ассоциированного с первым ретрансляционным узлом, ниже которой контроллер определяет, что по меньшей мере одного из устройств – передатчик и/или приемник, не может обмениваться сигналами с первым ретрансляционным узлом.

В одном из вариантов заданное пороговое значение больше приемлемого порогового значения на заданную величину.

В одном из вариантов приемник получает заданную величину, на которую заданное пороговое значение превышает приемлемое пороговое значение, от базовой станции или от первого ретрансляционного узла.

В одном из вариантов приемник осуществляет прием заданного порогового значения от базовой станции или от первого ретрансляционного узла.

В одном из вариантов измеренная характеристика сигнала, ассоциированная с первым ретрансляционным узлом, представляет собой мощность приема опорного сигнала при прямой межмашинной связи по стандарту PC5 (ProSe Communication 5 (PC5) Device-to-Device (D2D) Reference Signal Received Power (RSRP)).

В одном из вариантов измеренная характеристика сигнала обнаружения, передаваемого каждым ретрансляционным узлом из совокупности нескольких ретрансляционных узлов представляет собой мощность ProSe Communication 5 (PC5) Device-to-Device (D2D) Reference Signal Received Power (RSRP).

Согласно второму аспекту, настоящее изобретение предлагает радиотелекоммуникационную систему, содержащую базовую станцию, несколько ретрансляционных узлов и терминал согласно первому аспекту.

Согласно третьему аспекту, настоящее изобретение предлагает способ работы терминала для использования в радиотелекоммуникационной системе, содержащей базовую станцию и несколько ретрансляционных узлов, этот терминал содержит передатчик и приемник, способ содержит: выбор первого ретрансляционного узла из совокупности нескольких ретрансляционных узлов и управление указанными передатчиком и приемником для обмена сигналами с базовой станцией через этот первый ретрансляционный узел; измерение характеристики сигнала, ассоциированного с первым ретрансляционным узлом и сравнение величины измеренной характеристики сигнала с заданным пороговым значением; если величина измеренной характеристики сигнала больше заданного порогового значения, управление передатчиком и приемником для продолжения обмена сигналами с базовой станцией через первый ретрансляционный узел; и если величина измеренной характеристики сигнала меньше заданного порогового значения, выполнение процедуры, позволяющей выбрать из совокупности нескольких ретрансляционных узлов второй ретрансляционный узел, через который передатчик и приемник могут обмениваться сигналами с базовой станцией.

Согласно четвертому аспекту, настоящее изобретение предлагает носитель информации, сохраняющий компьютерную программу для управления компьютером с целью осуществления способа согласно третьему аспекту.

Согласно пятому аспекту, настоящее изобретение предлагает терминал для использования в радиотелекоммуникационной системе, содержащей базовую станцию и несколько ретрансляционных узлов, этот терминал содержит передающую схему; приемную схему; и контроллерную схему, которая: выбирает первый ретрансляционный узел из совокупности нескольких ретрансляционных узлов и управляет передающей схемой и приемной схемой для обмена сигналами с базовой станцией через первый ретрансляционный узел; измеряет характеристику сигнала, ассоциированного с первым ретрансляционным узлом и сравнивает величину измеренной характеристики сигнала с заданным пороговым значением; если величина измеренной характеристики сигнала больше заданного порогового значения, контроллерная схема управляет передающей схемой и приемной схемой для обмена сигналами с базовой станцией через первый ретрансляционный узел; и если величина измеренной характеристики сигнала меньше заданного порогового значения, контроллерная схема осуществляет процедуру, позволяющую выбрать из совокупности нескольких ретрансляционных узлов второй ретрансляционный узел, через который передающая схема и приемная схема могут обмениваться сигналами с базовой станцией.

Разнообразные другие аспекты и признаки настоящего изобретения определены в прилагаемой Формуле изобретения, которая содержит описание способа управления связью в системе мобильной связи, первого терминала связи, образующего часть системы мобильной связи, способа работы первого терминала связи, образующего часть системы мобильной связи, второго терминала связи, образующего часть системы мобильной связи, способа работы второго терминала связи, образующего часть системы мобильной связи, и схемы для системы мобильной связи.

Приведенные выше параграфы представляют общую информацию и не имеют целью ограничить объем прилагаемой формулы изобретения. Описываемые варианты вместе с другими преимуществами будут наилучшим образом поняты со ссылками на последующее подробное описание, рассматриваемое вместе с прилагаемыми чертежами.

Краткое описание чертежей

Более полного понимания настоящего изобретения и многих связанных с ним преимуществ можно легко добиться с использованием последующего подробного описания со ссылками на прилагаемые чертежи, где подобные цифровые позиционные обозначения присвоены идентичным или соответствующим частям по нескольким изображениям, и где:

фиг. 1 представляет упрощенную схему системы мобильной связи;

фиг. 2 представляет упрощенную диаграмму структуры сигнала нисходящей линии в интерфейсе радиодоступа в системе мобильной связи;

фиг. 3 представляет упрощенную диаграмму структуры сигнала восходящей линии в интерфейсе радиодоступа в системе мобильной связи;

фиг. 4 представляет упрощенную схему системы мобильной связи, в которой терминал UE, находящийся вне зоны обслуживания сети, осуществляет связь с узлом eNB через ретрансляционный узел;

фиг. 5 представляет упрощенную схему системы мобильной связи, в которой терминал UE, находящийся в зоне обслуживания сети, осуществляет связь с узлом eNB через ретрансляционный узел;

фиг. 6 схематично иллюстрирует связь между первым терминалом UE и узлом eNB через второй терминал UE, где этот второй терминал UE действует в качестве ретрансляционного узла;

фиг. 7 представляет упрощенную схему системы мобильной связи, в которой один из нескольких ретрансляционных узлов может быть выбран терминалом UE для осуществления связи с узлом eNB; и

фиг. 8 представляет график, иллюстрирующий способ повторного выбора ретранслятора согласно одному из примеров настоящего изобретения.

Описание примеров вариантов

Далее предпочтительные варианты предлагаемой технологии будут рассмотрены подробно со ссылками на прилагаемые чертежи. Отметим, что в настоящем описании и на прилагаемых чертежах структурным элементам, имеющим по существу одинаковые функции и структуру, присвоены одинаковые цифровые позиционные обозначения, а повторное описание этих структурных элементов опущено.

Прямая межмашинная связь

На фиг. 1 представлена упрощенная схема обычной мобильной телекоммуникационной системы 100, где эта система содержит мобильные телекоммуникационные терминалы 101, инфраструктурной оборудование 102 и опорную сеть 103 связи. Инфраструктурное оборудование может также называться базовой станцией, сетевым элементом, развитым узлом (Node B) (узлом eNodeB или узлом eNB) или координирующим объектом, например, и при этом оно создает интерфейс радиодоступа для одного или нескольких терминалов связи в своей зоне обслуживания или в ячейке. Указанные один или несколько терминалов связи могут обмениваться данными посредством передачи и приема сигналов, представляющих данные, с использованием интерфейса радиодоступа. Сетевой объект 102 связан так, что он может передавать и принимать сигналы, с компонентами опорной сети, такими как обслуживающий шлюз 103, шлюз 103.1 сети пакетной передачи данных и внешняя сеть 103.2 связи, которые могут быть соединены с одной или несколькими другими системами или сетями связи, имеющими структуру, аналогичную структуре сети связи, построенной из терминалов 101 связи и инфраструктурного оборудования 102. Опорная сеть связи может также предоставлять функциональные возможности, включая аутентификацию, управление мобильностью, подсчет платы за услуги связи и другие подобные функции для терминалов связи, обслуживаемых сетевым объектом. Мобильные терминалы связи, показанные на фиг. 1, могут также называться терминалами связи, абонентскими терминалами (user equipment (UE)), терминальными устройствами и т.п. и могут быть конфигурированными для осуществления связи с одним или несколькими другими терминалами связи, обслуживаемыми в той же самой или в другой зоне обслуживания посредством указанного сетевого объекта. Такую связь можно осуществлять путем передачи и приема сигналов, представляющих данные, с использованием интерфейса радиодоступа по двусторонним каналам связи, представленных линиями 104 – 109, где линии 104, 106 и 108 представляют связь в нисходящей линии от сетевого объекта к терминалам связи, а линии 105, 107 и 109 представляют связь в восходящей линии от терминалов связи к сетевому объекту. Система 100 связи может работать в соответствии с каким-либо известным протоколом, в частности, в некоторых примерах система 100 может работать в соответствии со стандартом Долговременной эволюции (LTE), разработанным группой 3GPP, где сетевой объект и терминалы связи в общем именуются как узел eNodeB и терминалы UE, соответственно.

Краткое описание интерфейса радиодоступа согласно стандарту LTE приведено в последующих параграфах со ссылками на фиг. 2 и 3 для поддержки объяснения примеров вариантов настоящего изобретения, которое дано в последующих параграфах.

На фиг. 2 представлена упрощенная диаграмма структуры сигнала нисходящей линии в интерфейсе радиодоступа, который может быть создан посредством или в ассоциации с узлом eNodeB, показанным на фиг. 1, когда система связи работает в соответствии со стандартом LTE. В системе согласно стандарту LTE интерфейс радиодоступа для нисходящей линии от узла eNodeB к терминалу UE построен на основе интерфейса радиодоступа, использующего ортогональное частотное уплотнение (orthogonal frequency division multiplexing (OFDM)). В интерфейсе на основе технологии OFDM ресурсы доступной полосы частот сигнала разбиты по оси частот на несколько ортогональных поднесущих, так что данные передают параллельно на нескольких ортогональных поднесущих, где полосы шириной от 1.25 МГц до 20 МГц могут быть разбиты на 128 – 2048 ортогональных поднесущих, например. Полоса каждой поднесущей может иметь любую ширину, но в стандарте LTE фиксирована ширина полосы 15 кГц. Как показано на фиг. 2, ресурсы интерфейса радиодоступа также разделены во времени на кадры, где такой кадр 200 имеет продолжительность 10 мс и разбит на 10 субкадров 201, каждый из которых имеет продолжительность 1 мс. Каждый субкадр построен из 14 OFDM-символов и разделен на два временных интервала (слота), каждый из которых содержит шесть или семь OFDM-символов в зависимости от того, используется ли между OFDM-символами для уменьшения межсимвольных помех нормальный или расширенный циклический префикс. Ресурсы в пределах такого слота могут быть разбиты на ресурсные блоки 203, каждый из которых содержит 12 поднесущих для продолжительности одного слота, а эти ресурсные блоки далее разделены на ресурсные элементы 204, каждый из которых охватывает одну поднесущую для одного OFDM-символа, где каждый прямоугольник 204 представляет ресурсный элемент.

В упрощенной структуре сигнала нисходящей линии для интерфейса радиодоступа согласно стандарту LTE, показанного на фиг. 2, где каждый субкадр 201 содержит область 205 управления для передачи данных управления, область 206 данных для передачи данных пользователя, опорные сигналы 207 и синхросигналы, рассеянные в области управления и области данных в соответствии с заданной структурой. Область 204 управления может содержать ряд физических каналов для передачи данных управления, таких как физический нисходящий канал управления (physical downlink control channel (PDCCH)), физический канал индикатора формата управления (physical control format indicator channel (PCFICH)) и физический канал индикатора гибридного автоматического запроса повторной передачи (physical HARQ indicator channel (PHICH)). Область данных может содержать ряд физических каналов для передачи данных, таких как физический нисходящий совместно используемый канал (physical downlink shared channel (PDSCH)) и физический вещательный канал (physical broadcast channel (PBCH)). Хотя эти физические каналы предоставляют системам LTE широкий спектр функциональных возможностей, с точки зрения выделения ресурсов и настоящего изобретения каналы PDCCH и PDSCH являются наиболее релевантными. Дополнительная информация относительно структуры и функционирования физических каналов в системах согласно стандарту LTE может быть найдена в литературе [2].

Ресурсы в канале PDSCH могут быть назначены узлом eNodeB терминалам связи (UE), обслуживаемым этим узлом eNodeB. Например, некоторое число ресурсных блоков канала PDSCH может быть выделено терминалу UE, чтобы он мог принять данные, которые были запрошены им ранее, или данные, переданные ему узлом eNodeB по собственной инициативе, такие как сигнализация управления радиоресурсами (radio resource control (RRC)). Как показано на фиг. 2, терминалу UE1 выделены ресурсы 208 в области 206 данных, терминалу UE2 ресурсы 209 и терминалу UE3 ресурсы 210. Терминалам UE в системе согласно стандарту LTE может быть выделена некоторая доля доступных ресурсов канала PDSCH, и потому эти терминалы UE должны быть проинформированы о местонахождении выделенных им ресурсов в канале PDCSH, так что они принимают и оценивают только те данные в канале PDSCH, которые относятся к этим терминалам. Для информирования терминалов UE о местонахождении выделенных им ресурсов связи, информацию управления ресурсами, указывающую выделение ресурсов нисходящей линии, передают по каналу PDCCH в форме, называемой «информация управления нисходящей линией» (downlink control information (DCI)), где о выделении ресурсов для канала PDSCH сообщают в предшествующем событии канала PDCCH в том же самом субкадре. В ходе процедуры выделения ресурсов терминалы UE, таким образом, контролируют канал PDCCH для обнаружения информации DCI, адресованной этим терминалам, и когда такая информация DCI обнаружена, принимают эту информацию DCI и принимают и оценивают данные из соответствующей части канала PDSCH.

На фиг. 3 представлена упрощенная диаграмма структуры сигнала восходящей линии в интерфейсе радиодоступа в системе мобильной связи согласно стандарту LTE, которая может быть создана посредством или в ассоциации с узлом eNodeB, показанным на фиг. 1. В сетях связи стандарта LTE интерфейс радиодоступа в восходящей линии основан на интерфейсе системы с частотным уплотнением и одной несущей (single carrier frequency division multiplexing FDM (SC-FDM)), и при этом интерфейсы радиодоступа нисходящей линии и восходящей линии могут быть построены на основе принципа дуплексной связи с разделением по частоте (frequency division duplexing (FDD)) или принципа дуплексной связи с разделением по времени (time division duplexing (TDD)), где при реализации с разделением времени (TDD) переключение субкадров между субкадрами восходящей линии и субкадрами нисходящей линии осуществляется в соответствии с заданными схемами. Однако независимо от используемой формы дуплексной связи применяется общая структура кадра восходящей линии. Упрощенная структура, представленная на фиг. 3, иллюстрирует такой кадр восходящей линии для случая дуплексного режима с разделением по частоте (FDD). Кадр 300 разбит на десять субкадров 301 продолжительностью по 1 мс каждый, где каждый субкадр 301 содержит два временных интервала (слота) 302 продолжительностью по 0.5 мс каждый. Каждый слот далее составлен из семи OFDM-символов 303, где между каждыми двумя символами вставлен циклический префикс 304 способом, эквивалентным тому, как это делается в субкадрах нисходящей линии. На фиг. 3 показан случай, использующий нормальный циклический префикс и потому содержащий семь OFDM-символов в субкадре, однако если нужно использовать расширенный циклический префикс, каждый слот может содержать только шесть OFDM-символов. Ресурсы субкадров восходящей линии также разбиты на ресурсные блоки и ресурсные элементы аналогично субкадрам нисходящей линии.

Каждый субкадр восходящей линии может содержать несколько разных каналов, например, физический восходящий совместно-используемый канал (physical uplink shared channel (PUSCH)) 305, физический восходящий канал 306 управления (physical uplink control channel (PUCCH)) и физический канал произвольного доступа (physical random access channel (PRACH)). Физический восходящий канал управления (PUCCH) может нести информацию управления, такую как сообщения положительного/отрицательного квитирования (ACK/NACK), узлу eNodeB относительно передач нисходящей линии, индикаторы запросов планирования (scheduling request indicators (SRI)) для терминалов UE, желающих, чтобы им были запланированы ресурсы восходящей линии, и сообщения информации состояния канала (channel state information (CSI)) нисходящей линии, в качестве обратной связи, например. Канал PUSCH может нести данные восходящей линии от терминалов UE или некоторые данные управления восходящей линии. Ресурсы канала PUSCH предоставляют посредством канала PDCCH, такое предоставление обычно запускается посредством передачи в сеть связи сообщения, указывающего объем данных, готовых к передаче, в буфере терминала UE. Канал PRACH можно планировать с использованием каких-либо ресурсов кадра восходящей линии в соответствии с одной или несколькими схемами канала PRACH, что может быть сообщено терминалу UE в составе сигнализации нисходящей линии, такой как блоки системной информации. Так же как и физические каналы восходящей линии, субкадры восходящей линии могут содержать опорные сигналы. Например, в таком субкадре восходящей линии могут присутствовать опорные сигналы демодуляции (demodulation reference signal (DMRS)) 307 и зондирующие опорные сигналы (sounding reference signals (SRS)) 308, где сигналы DMRS занимают четвертый символ в слоте, в котором передают канал PUSCH, и используются для декодирования данных канала PUCCH и канала PUSCH, и где сигналы SRS используются для оценки каналов восходящей линии в узле eNodeB. Дополнительная информация о структуре и функционировании физических каналов в системах согласно стандартам LTE может быть найдена в литературе [1].

Аналогично ресурсам канала PDSCH, ресурсы канала PUSCH должен планировать или предоставлять обслуживающий узел eNodeB, и, таким образом, если терминал UE должен передавать данные, ресурсы канала PUSCH должны быть предоставлены терминалу UE узлом eNodeB. В терминале UE выделение ресурсов канала PUSCH достигается посредством передачи запроса планирования или сообщения о состоянии буфера обслуживающему этот терминал узлу eNodeB. Запрос планирования может быть сделан, когда не хватает ресурсов восходящей линии для терминала UE, чтобы передать отчет о состоянии буфера, путем передачи информации управления восходящей линии (Uplink Control Information (UCI)) по каналу PUCCH, когда нет выделения ресурсов канала PUSCH для терминала UE, или посредством передачи непосредственно по каналу PUSCH, когда имеются ресурсы канала PUSCH, выделенные этому терминалу UE. В ответ на этот запрос планирования узел eNodeB конфигурируется для выделения части ресурсов канала PUSCH запросившему терминалу UE в достаточном объеме для передачи отчета о состоянии буфера и для информирования затем терминала UE о выделении ресурсов для передачи отчета о состоянии буфера посредством информации DCI по каналу PDCCH. Когда или если терминал UE имеет ресурсы канала PUSCH, адекватные необходимости передать отчет о состоянии буфера, этот терминал передает отчет о состоянии буфера узлу eNodeB и предоставляет узлу eNodeB информацию относительно объема данных в буфере или в буферах восходящей линии в терминале UE. После приема отчета о состоянии буфера узел eNodeB может выделить часть ресурсов канала PUSCH для передающего терминала UE с целью передачи части из находящихся в буфере данных восходящей линии и затем информировать терминал UE о выделении ресурсов посредством информации DCI по каналу PDCCH. Например, в предположении, что терминал UE имеет соединение с узлом eNodeB, этот терминал UE должен сначала передать запрос ресурсов канала PUSCH по каналу PUCCH в форме информации UCI. Терминал UE будет затем контролировать канал PDCCH для обнаружения соответствующей информации DCI, извлекать из нее подробности выделения ресурсов канала PUSCH и передавать данные восходящей линии, сначала содержащие отчет о состоянии буфера и/или позже содержащие часть данных из буфера, с использованием выделенных ресурсов.

Хотя структура субкадров восходящей линии аналогична структуре субкадров нисходящей линии, субкадры восходящей линии имеют структуру управления, отличную от структуры управления субкадров нисходящей линии, в частности в субкадре восходящей линии верхние 309 и нижние 310 поднесущие/частоты/ресурсные блоки субкадра восходящей линии зарезервированы для управляющей сигнализации вместо начальных символов, используемых для этого в субкадре нисходящей линии. Более того, хотя процедуры выделения ресурсов для нисходящей линии и восходящей линии сравнительно подобны, реальная структура ресурсов, которые могут быть выделены, может изменяться вследствие различия характеристик интерфейсов OFDM и SC-FDM, используемых в нисходящей линии и в восходящей линии, соответственно. В сигнале по стандарту OFDM каждую поднесущую модулируют индивидуально, и поэтому нет необходимости, чтобы выделенные частоты/поднесущие были смежными, однако поднесущие согласно стандарту SC-FDM модулируют в сочетании одна с другой, и поэтому для эффективного использования доступных ресурсов предпочтительно выделять для каждого терминала UE смежные частоты.

В результате описанных выше структуры и операций радиоинтерфейса один или несколько терминалов UE могут передавать данные один другому через координирующий узел eNodeB, образуя тем самым обычную сотовую телекоммуникационную систему. Хотя такие системы сотовой связи, как система на основе предыдущих редакций стандартов LTE, были и остаются до настоящего момента коммерчески успешными, таким централизованным системам присущи ряд недостаток. Например, если два терминала UE, находящиеся в непосредственной близости один от другого, хотят осуществлять связь один с другим, нужны ресурсы восходящей линии и нисходящей линии в достаточном объеме для передачи данных. Следовательно, две части системных ресурсов используются для передачи одной части данных. Второй недостаток состоит в том, что если терминалы UE хотят осуществлять связь один с другим, для этого требуется узел eNodeB, даже если эти терминалы UE находятся в непосредственной близости один от другого. Эти ограничения могут стать проблемой, когда система работает с большой нагрузкой или когда зона обслуживания узла eNodeB не покрывает местонахождения терминала, например, в удаленных от таких узлов местах или когда узлы eNodeB работают ненормально. Преодоление этих ограничений может увеличить пропускную способность и эффективность сетей связи согласно стандарту LTE, но также ведут к созданию новых возможностей получения прибыли для операторов сетей стандарта LTE.

Прямая межмашинная (D2D) связь предоставляет возможность решать указанные выше проблемы пропускной способности сети связи и требований к зоне обслуживания сети для связи между устройствами стандарта LTE. Например, если данные абонентов можно передавать напрямую между терминалами UE, для передачи данных нужен только один набор ресурсов вместо двух наборов ресурсов – восходящей линии и нисходящей линии. Более того, если терминалы UE способны осуществлять связь напрямую, тогда такие терминалы UE, находящиеся в пределах дальности связи один от другого, могут осуществлять связь один с другим, даже располагаясь вне зоны обслуживания, создаваемой каким-либо узлом eNodeB. Благодаря наличию такого потенциального выигрыша, было предложено ввести возможности прямой межмашинной (D2D) связи в системы согласно стандарту LTE.

Как обсуждается выше, прямая межмашинная (D2D) связь может также позволить первому терминалу UE осуществлять связь с узлом eNB через второй терминал UE (так что этот второй терминал UE действует в качестве ретрансляционного узла). Это позволяет расширить зону обслуживания, когда первый терминал UE находится вне зоны обслуживания базовой станции, например. Такой сценарий схематично представлен на фиг. 4, на котором первый терминал UE 112, находящийся вне зоны обслуживания узла eNB 102, может обмениваться сигналами с узлом eNB 102 через второй терминал UE 114, который находится в пределах зоны обслуживания узла eNB 102. Здесь второй терминал UE 114 действует в качестве ретрансляционного узла. В качестве альтернативы, первый терминал UE может находиться в пределах зоны обслуживания узла eNB, но, тем не менее, может осуществлять связь с этим узлом eNB через второй терминал UE. Такой сценарий схематично представлен на фиг. 5, где первый терминал UE 112, находящийся в зоне обслуживания узла eNB 102, тем не менее, обменивается сигналами с этим узлом eNB 102 через второй терминал UE 114. Здесь второй терминал UE 114 снова действует в качестве ретрансляционного узла и образует виртуальную ячейку 113. Такой способ позволяет увеличить пропускную способность сети связи для терминалов UE, находящихся в зоне обслуживания узла eNB 102. В одном из примеров, виртуальная ячейка 113, образованная терминалом UE, поддерживает одно соединение плоскости управления с узлом eNB 102, а также ему предоставлено право управлять терминалами UE, соединенными с этим терминалом (включая терминал UE 112), как это делал бы узел eNB (например, управлять мобильностью, выделением ресурсов и т.д.). Другими словами, плоскость управления от терминалов UE, поддерживающих связь в виртуальной ячейке 113 (иными словами, терминалов UE, соединенных с виртуальной ячейкой 113) осуществляет терминацию в этой виртуальной ячейке, тогда как рассматриваемая виртуальная ячейка имеет отдельную плоскость управления с узлом eNB 102. Сигналы абонентской плоскости ретранслируют узлу eNB 102.

На фиг. 6 представлена упрощенная блок-схема тракта связи между первым терминалом UE 112 и базовой станцией 102 через второй терминал UE 114, действующий в качестве ретрансляционного узла (как это может происходить в конфигурации, показанной на фиг. 5 и 6, например). Как показано на фиг. 6, первый терминал UE 112 содержит передатчик 401, приемник 402 и контроллер 404 для управления передачей и приемом сигналов ко второму терминалу UE 114, действующему в качестве ретрансляционного узла. Сигналы восходящей линии представлены стрелкой 120, а сигналы нисходящей линии представлены стрелкой 122. Второй терминал UE 114 может быть обычным терминалом UE и как таковой может также содержать передатчик 401, приемник 402 и контроллер 404. Второй терминал UE 114 работает в соответствии с обычной конфигурацией, но передает сигналы в восходящей линии, как показано стрелкой 124, и принимает сигналы в нисходящей линии, как показано стрелкой 126, чтобы передавать сигналы к базовой станции 102 и принимать сигналы от базовой станции 102, соответственно. Базовая станция 102 содержит передатчик 404, приемник 408 и контроллер 410, который может иметь в составе планировщик для осуществления планирования передачи и приема сигналов в нисходящей линии и в восходящей линии в соответствии с используемым интерфейсом радиодоступа.

Отметим, что в примерах настоящего изобретения каждый терминал UE содержит передатчик, приемник и контроллер (как показано для терминалов UE 112 и 114 на фиг. 6), и каждая базовая станция содержит передатчик, приемник и контроллер (как показано для базовой станции 102 на фиг. 6), что позволяет осуществлять связь и обмен сигнализацией (включая сигнализацию маяка) между терминалами UE и/или базовыми станциями. В частности, каждый терминал UE содержит передатчик 401 для осуществления передач радиосигналов, приемник 402 для осуществления приема радиосигналов и контроллер 404, конфигурированный для управления работой терминала UE согласно примерам настоящего изобретения. Контроллер может содержать процессор, конфигурированный/запрограммированный для обеспечения нужных функциональных возможностей, описываемых здесь, с использованием технологий программирования/конфигурирования, обычных для оборудования в радиотелекоммуникационных системах. Для каждого терминала UE передатчик 401, приемник 402 и контроллер 404 показаны на фиг. 6 схематично в виде отдельных элементов для простоты представления. Однако следует понимать, что для каждого терминала UE функциональные возможности этих модулей могут быть реализованы различными способами, например, с использованием одного подходящим образом запрограммированного компьютера универсального назначения или подходящим образом конфигурированной специализированной интегральной схемы/схем, либо с использованием нескольких дискретных схем/процессорных элементов для реализации различных элементов с нужными функциональными возможностями. Следует понимать, что терминалы UE 112, 114 будут в общем случае содержать разнообразные другие элементы, ассоциированные с их рабочими функциональными возможностями в соответствии с установленными радиотелекоммуникационными технологиями (например, источник питания, возможно интерфейс пользователя и т.д.).

В сценариях, показанных на фиг. 4 и 5, настоящее изобретение имеет целью помочь управлять мобильностью терминала UE 112. В частности, настоящее изобретение имеет целью управлять выбором и/или повторным выбором/изменением выбора подходящего ретрансляционного узла 114, когда имеются несколько потенциальных ретрансляционных узлов, которые могут быть использованы первым терминалом UE 112 для осуществления связи с базовой станцией. Такой сценарий схематично представлен на фиг. 7. Здесь показаны три терминала UE 114A, 114B и 114C, каждый из которых потенциально способен действовать в качестве ретрансляционного узла для ретрансляции сигналов между базовой станцией 102 и первым терминалом UE 112. Часто бывает, что терминал UE 112 первоначально выбирает первый из терминалов UE 114A-C в качестве ретрансляционного узла, но ему может затем, в более позднее время, потребоваться выбрать другой из терминалов UE 114A-C для использования в качестве ретрансляционного узла и, таким образом, осуществить операцию повторного выбора/изменения выбора. Такие операции повторного выбора/изменения выбора должны, в общем случае, учитывать мобильность терминала UE 112 и/или одного или нескольких терминалов UE 114A-C.

Предполагается, что для осуществления такой операции повторного выбора/изменения выбора терминал UE 112 может периодически измерять характеристику сигнала, передаваемого каждым из терминалов UE 114A-C и, в какой-либо момент времени, выбрать один из терминалов UE 114A-C с наилучшими измеренными характеристиками сигнала. Такими измеренными характеристиками сигнала могут быть качество сигнала или уровень сигнала, например, и таким образом, терминал UE 112 может выбрать в какой-то момент один из терминалов UE 114A-C с наивысшим измеренным качеством сигнала или уровнем сигнала (иными словами, терминал UE 114A-C наивысшего ранга). В качестве более конкретного примера, измеренная характеристик сигнала может представлять собой мощность принимаемого опорного сигнала (ProSe Communication 5 (PC5) Device-to-Device (D2D) Reference Signal Received Power (RSRP)) для каждого из этих терминалов UE 114A-C. Этот параметр может быть также обозначен как качество канала PC5 (PC5 link quality). Такие периодические измерения сигналов от разных источников, однако, требуют относительно высокой сложности аппаратуры терминалов UE 112 и приводят к большой потребляемой мощности. Это нежелательно, особенно для терминала UE 112, который должен быть дешевым простым устройством (таким как устройство LC-MTC).

Примеры настоящего изобретения, таким образом, предлагают альтернативное решение, согласно которому определяют пороговый уровень (также называемый порогом повторного выбора/изменения выбора) для измеренной характеристики сигнала, передаваемого выбранным в текущий момент ретрансляционным терминалом UE 114A-C. Только в том случае, когда измеренная характеристика сигнала становится ниже порогового уровня для выбранного в текущий момент ретрансляционного терминала UE, удаленный терминал UE 112 измеряет указанную характеристику сигналов, передаваемых другими ретрансляторами, и выполняет процедуру выбора/повторного выбора ретранслятора.

Измеренная характеристика сигнала ретрансляционного терминала (ов) UE (включая характеристику сигнала, передаваемого выбранным в текущий момент ретрансляционным терминалом UE, и характеристики сигналов обнаружения, передаваемых потенциальными ретрансляционными терминалами UE – см. ниже) может представлять собой качество канала PC5 (как определено выше). Однако должно быть понятно, что можно также использовать какую-либо другую приемлемую характеристику сигнала (указывающую уровень сигнала или качество сигнала, например). Последующие примеры ссылаются на качество канала PC5 в качестве измеренной характеристики сигнала. Однако должно быть понятно, что общий принцип этих примеров может быть использован с любой измеренной характеристикой сигнала, и что, в таком случае, измерение качества канала PC5 будет измерением выбранной характеристики сигнала.

В примерах настоящего изобретения после того, как удаленный терминал UE 112 выберет/соединится с одним из ретрансляционных узлов UE 114A-C, этот терминал UE 112 не производит повторного выбора или выбора другого ретрансляционного терминала UE до тех пор, пока измеренное качество канала PC5 для текущего ретрансляционного терминала UE не станет ниже порогового уровня, даже если есть другой ретрансляционный узел, имеющий более высокий ранг.

В одном из примеров, этот пороговый уровень выше «приемлемого» критерия выбора, этот приемлемый критерий (также называемый приемлемым пороговым уровнем или порогом приемлемости) представляет собой уровень качества канала PC5, при котором контроллер 404 терминала UE 112 определяет, что по меньшей мере одно из устройств – передатчик 401 и/или приемник 402, терминала UE 112 не может обмениваться сигнализацией с выбранным в текущий момент ретрансляционным терминалом UE (или по меньшей мере не может удовлетворительно обмениваться сигнализацией с выбранным в текущий момент ретрансляционным терминалом UE). Это позволит терминалу UE 112 произвести измерения и осуществить повторный выбор/изменить выбор, прежде чем полностью потерять связь с первоначальным ретрансляционным терминалом (как это происходит, когда качество канала PC5 становится ниже приемлемого порога и терминал UE 112 отсоединяется от первоначального ретрансляционного терминала UE). В альтернативном примере, однако, пороговый уровень для инициирования повторного выбора/изменения выбора может быть таким же, как приемлемый пороговый уровень. В обоих примерах, однако, отмечено, что терминал UE 112 остается соединен («приклеен») к текущему ретрансляционному терминалу UE так долго, как это только возможно (в зависимости от порогового уровня для повторного выбора/изменения выбора). Это уменьшает частоту повторного выбора ретрансляционных терминалов UE, уменьшая тем самым потенциальные прерывания сервиса, которые могут возникать во время повторного выбора или изменения выбора ретранслятора. Это имеет конкретное применение к сценарию, представленному на фиг. 5 (где ретрансляционный терминал UE 114 управляет ресурсами, выделенными терминалу UE 112), поскольку ресурсы, используемые ретрансляционными терминалами UE в одной и той же ячейке, скоординированы и не интерферируют один с другими. Такое отсутствие интерференции (помех) означает, что частый повторный выбор ретрансляционного терминала UE 114 наивысшего ранга (например) и тем самым изменение выбора требуется только тогда, когда ретрансляционный терминал UE становится или кажется, что вскоре станет, более не приемлемым.

Поскольку измерения сигналов других ретрансляционных терминалов UE производятся только тогда, когда качество канала PC5 для выбранного в текущий момент ретрансляционного терминала UE 114 станет ниже порогового уровня для повторного выбора, мощность, потребляемая ретрансляционным терминалом UE 112, оказывается уменьшена. Это обусловлено тем, что удаленный терминал UE 112 не обязан выполнять такие измерения, пока результат измерений для текущего ретрансляционного терминала UE остается выше порогового уровня для повторного выбора/изменения выбора. Кроме того, когда пороговый уровень для повторного выбора/изменения выбора выше приемлемого порогового уровня, измерения инициируют в хороший момент времени таким образом, чтобы позволить терминалу UE 112 определить и выбрать новый ретрансляционный терминал UE прежде, чем текущий ретрансляционный терминал UE станет непригодным для использования.

Для ясности, согласно предлагаемой технологии, если величина измеренной характеристики сигнала от первого, текущего ретрансляционного узла станет меньше порогового уровня для повторного выбора/изменения выбора, тогда контроллер 404 терминала UE 112 осуществляет процедуру, позволяющую выбрать второй, новый ретрансляционный узел. В одном из примеров, процедура, позволяющая выбрать второй ретрансляционный узел, содержит выполнение измерений характеристик сигналов обнаружения, передаваемых каждым ретрансляционным узлом 114A-C из совокупности нескольких ретрансляционных узлов и принимаемых посредством приемника 402 терминала UE 112. На основе выполненных измерений контроллер затем выбирает второй ретрансляционный узел и управляет передатчиком 401 и приемником 402 ретрансляционного терминала UE 112 для обмена сигналами с базовой станцией 102 через выбранный второй ретрансляционный узел. Характеристика каждого сигнала обнаружения, измеренная терминалом UE 112, может представлять собой качество канала PC5 для каждого сигнала обнаружения, например, и терминал UE 112 может выбрать ретрансляционный узел с наивысшим качеством канала PC5 для использования в качестве ретрансляционного узла. Сигнал обнаружения, передаваемый каждым ретрансляционным узлом 114A-C, может передаваться периодически. В качестве альтернативы, после обнаружения, что величина измеренной характеристики сигнала первого ретрансляционного узла стала меньше порогового уровня для повторного выбора /изменения выбора, контроллер 404 терминала UE 112 может управлять передатчиком 401 с целью осуществления передачи сообщения инициирования сигнала обнаружения каждому из ретрансляционных узлов 114A-C, где это сообщение инициирования сигнала обнаружения дает команду каждому ретрансляционному узлу передать сигнал обнаружения.

Отметим, что при использовании обычной процедуры повторного выбора/изменения выбора между ячейками на одной и той же частоте терминал UE 112 выполняет измерения и определяет ранги каждой ячейки в порядке величин измеренной характеристики сигнала (такой, как качество, например). Если одна из ячеек становится по рангу выше текущей ячейки, то пока ячейка с более высоким рангом является приемлемой (с использованием такого же критерия, как указано выше), терминал UE 112 осуществляет повторный выбор или изменение выбора. Это в общем случае необходимо в контексте повторного выбора/изменения выбора между ячейками согласно стандарту LTE на одной и той же частоте. Это обусловлено тем, что поскольку такие ячейки будут создавать помехи (интерферировать) одна другой, терминал UE всегда должен выбирать ячейку наилучшего качества (с регулировкой дисбаланса восходящей/нисходящей линии с использованием сдвига).

Однако в контексте ретрансляционных терминалов UE в системах согласно стандарту LTE Release 13, ресурсами всегда управляет узел eNB (в большинстве случаев это один и тот же узел eNB, но даже в случае, когда ретрансляторами управляют соседние узлы eNB, вероятно должна быть некоторая координация использования ресурсов). При наличии такой координации проблема вероятности помех становится менее острой, поскольку в любой момент времени будут использоваться различные ресурсы, и потому становится менее критичным всегда выбирать ретранслятор наивысшего качества так быстро, как это только возможно. Примеры настоящего изобретения, таким образом, используют эти наблюдения с целью создания способа повторного выбора или изменения выбора ретрансляционного терминала UE, как было написано выше. В частности, технология повторного выбора/изменения выбора ретранслятора согласно настоящему изобретению помогает уменьшить потребляемую мощность терминала UE 112 и уменьшает риск прерывания связи (поскольку в общем случае повторный выбор или изменение выбора ретранслятора будет, вероятно, происходить менее часто). Отметим, что если только не будет «бесшовной» смены ретранслятора, существует вероятность потенциального прерывания связи, ассоциированного с переключением ретрансляторов. Такое бесшовное изменение в текущий момент невозможно вследствие действующих на сегодня соглашений для сети LTE RAN2 радиодоступа относительно того, как терминал UE выбирает ретранслятор и ассоциируется с ним. Настоящее изобретение, таким образом, предлагает альтернативное решение для уменьшения риска прерывания связи.

Пороговый уровень для повторного выбора/изменения выбора может быть определен относительно приемлемого порогового уровня (либо на фиксированное число децибел (дБ) выше порогового уровня приемлемости – например, на 3 дБ, либо сообщенный сетью относительный пороговый уровень) или в качестве абсолютного порогового уровня, задаваемого сетью связи. Такой порог должен быть задан узлом eNB 102 либо посредством сигнализации, передаваемой в режиме широкого вещания, либо посредством специализированной сигнализации, либо если удаленный терминал UE 112 находится вне зоны обслуживания, пороговый уровень повторного выбора/изменения выбора должен быть или предварительно конфигурирован терминалом UE 112, или передан самим ретрансляционным узлом UE 114A-C через интерфейс PC5 (например, в режиме вещания в составе «Ведущего информационного блока» по каналу SL-BCH).

Как отмечено ранее, удаленный терминал UE 112 может выбрать способ сбережения энергии путем невыполнения измерений других сигналов ретрансляторов, пока качество канала PC5 текущего ретранслятора остается выше порогового уровня для повторного выбора или изменения выбора. Когда качество канала PC5 оказывается ниже порогового уровня повторного уровня/изменения выбора, инициируют измерения сигналов других ретрансляторов.

Когда качество текущего канала ретранслятора становится ниже порогового уровня, имеются несколько опций того, каким образом осуществлять повторный выбор/изменение выбора. Например:

1) повторный выбор может быть полностью правом терминала UE 112, до тех пор, пока вновь выбранный ретрансляционный терминал UE 114A-C является приемлемым;

2) терминал UE 112 может выбрать ретрансляционный терминал UE 114A-C, имеющий наивысший ранг; или

3) терминал UE 112 может использовать предварительно заданный критерий оценки повторного выбора/изменения выбора, содержащий условия для текущего и целевого ретранслятора (например, со сдвигом, гистерезисом, пороговым уровнем и пороговым уровнем повторного выбора/изменения выбора, аналогичными сегодняшним критериям повторного выбора или изменения выбора ячейки).

Независимо от того, каким образом осуществляется определение ранга и оценка повторного выбора или изменения выбора, это не должно быть сделано до тех пор, пока качество канала с текущим ретранслятором не станет ниже заданного порогового уровня для повторного выбора или изменения выбора.

В дополнение к пороговым уровням для повторного выбора или изменения выбора и ранжирования имеется вероятность, что разные ретрансляторы ассоциированы с приоритетностью повторного выбора или изменения выбора (например, как это указано в поданной автором настоящего изобретения европейской заявке на выдачу патента EP 15167882.8). Технология согласно настоящему изобретению может быть также применена, пока обслуживающему ретрансляционному узлу всегда присваивают наивысший приоритет (иными словами, независимо от приоритета выбора, либо повторного выбора или изменения приоритета). Другими словами, когда удаленный терминал UE 112 выберет ретрансляционный терминал UE 114A-C и ассоциируется с ним, тогда выбранный ретрансляционный терминал UE приобретает наивысший приоритет. Выбранный ретрансляционный терминал UE будет сохранять наивысший приоритет до тех пор, пока качество канала связи не станет ниже порогового уровня для повторного выбора/изменения выбора.

На фиг. 8 представлен график, показывающий пример реализации настоящего изобретения. График показывает пороговый уровень 800 повторного выбора/изменения выбора и пороговый уровень 802 совместимости. График также показывает, как мощность PC5 RSRP для текущего обслуживающего ретрансляционного терминала UE (обозначено линией 804) и мощность PC5 RSRP для другого, необслуживающего ретрансляционного терминала UE (обозначено линией 806) изменяются с течением времени. Здесь можно видеть, что даже когда мощность RSRP сигнала от текущего обслуживающего ретрансляционного терминала UE станет ниже мощности сигнала от другого, необслуживающего ретрансляционного терминала UE, повторный выбор или изменение выбора ретранслятора не производится. Напротив, повторный выбор/изменение выбора ретранслятора инициируют только в том случае, когда мощность RSRP сигнала от текущего обслуживающего ретрансляционного терминала UE падает ниже порогового уровня для повторного выбора/изменения выбора, как описано выше.

Различные признаки настоящего изобретения определены в последующих пронумерованных статьях.

1. Терминал для использования в радиотелекоммуникационной системе, содержащей базовую станцию и несколько ретрансляционных узлов, содержит:

передатчик;

приемник; и

контроллер, который:

выбирает первый ретрансляционный узел из совокупности нескольких ретрансляционных узлов и управляет передатчиком и приемником для обмена сигналами с базовой станцией через первый ретрансляционный узел;

измеряет характеристику сигнала, ассоциированного с первым ретрансляционным узлом, и сравнивает величину измеренной характеристики сигнала с заданным пороговым значением;

если величина измеренной характеристики сигнала больше заданного порогового значения, управляет передатчиком и приемником для продолжения обмена сигналами с базовой станцией через первый ретрансляционный узел; и

если величина измеренной характеристики сигнала меньше заданного порогового значения, выполняет процедуру, позволяющую выбрать из совокупности нескольких ретрансляционных узлов второй ретрансляционный узел, через который передатчик и приемник смогут обмениваться сигналами с базовой станцией.

2. Терминал согласно статье 1, отличающийся тем, что процедура, позволяющая выбрать второй ретрансляционный узел из совокупности нескольких ретрансляционных узлов, содержит выполнение измерений характеристики сигнала обнаружения, передаваемого каждым ретрансляционным узлом из совокупности нескольких ретрансляционных узлов и принимаемого посредством приемника.

3. Терминал согласно статье 2, отличающийся тем, что сигнал обнаружения передает периодически каждый ретрансляционный узел из совокупности нескольких ретрансляционных узлов.

4. Терминал согласно статье 2, отличающийся тем, что, когда величина измеренной характеристики сигнала, ассоциированного с первым ретрансляционным узлом, меньше заданного порогового значения, контроллер управляет передатчиком для осуществления передачи сообщения инициирования сигнала обнаружения каждому из ретрансляционных узлов в совокупности нескольких ретрансляционных узлов, где это сообщение инициирования сигнала обнаружения дает команду каждому ретрансляционному узлу в совокупности нескольких ретрансляционных узлов передать сигнал обнаружения.

5. Терминал согласно какой-либо одной из статей 2 – 4, отличающийся тем, что, на основе выполненных измерений, контроллер может выбрать второй ретрансляционный узел и управлять передатчиком и приемником для обмена сигналами с базовой станцией через выбранный второй ретрансляционный узел.

6. Терминал согласно какой-либо одной из предшествующих статей, отличающийся тем, что заданное пороговое значение больше приемлемого порогового значения, где приемлемое пороговое значение представляет собой такую величину характеристики сигнала, ассоциированного с первым ретрансляционным узлом, ниже которой контроллер определяет, что по меньшей мере один из модулей – передатчик и/или приемник, не может обмениваться сигналами с первым ретрансляционным узлом.

7. Терминал согласно статье 6, отличающийся тем, что заданное пороговое значение больше приемлемого порогового значения на заданную величину.

8. Терминал согласно статье 7, отличающийся тем, что приемник может получить указанную заданную величину, на которую заданное пороговое значение превышает приемлемое пороговое значение, от базовой станции или от первого ретрансляционного узла.

9. Терминал согласно какой-либо одной из статей 1–6, отличающийся тем, что приемник может получить заданное пороговое значение от базовой станции или от первого ретрансляционного узла.

10. Терминал согласно какой-либо одной из предшествующих статей, отличающийся тем, что измеренная характеристика сигнала, ассоциированного с первым ретрансляционным узлом, представляет собой мощность приема опорного сигнала при прямой межмашинной связи по стандарту PC5 (ProSe Communication 5 (PC5) Device-to-Device (D2D) Reference Signal Received Power (RSRP)).

11. Терминал согласно какой-либо одной из статей 2–5, отличающийся тем, что измеренная характеристика сигнала обнаружения, передаваемого каждым ретрансляционным узлом из совокупности нескольких ретрансляционных узлов, представляет собой мощность приема опорного сигнала при прямой межмашинной связи по стандарту PC5.

12. Радиотелекоммуникационная система, содержащая базовую станцию, несколько ретрансляционных узлов и терминал согласно какой-либо из предшествующих статей.

13. Способ работы терминала для использования в радиотелекоммуникационной системе, содержащей базовую станцию и несколько ретрансляционных узлов, где этот терминал содержит передатчик и приемник, способ содержит:

выбор первого ретрансляционного узла из совокупности нескольких ретрансляционных узлов и управление передатчиком и приемником с целью обмена сигналами с базовой станцией через первый ретрансляционный узел;

измерение характеристики сигнала, ассоциированного с первым ретрансляционным узлом, и сравнение величины измеренной характеристики сигнала с заданным пороговым значением;

если величина измеренной характеристики сигнала больше заданного порогового значения, управление передатчиком и приемником для продолжения обмена сигналами с базовой станцией через первый ретрансляционный узел; и

если величина измеренной характеристики сигнала меньше заданного порогового значения, выполнение процедуры, позволяющей выбрать из совокупности нескольких ретрансляционных узлов второй ретрансляционный узел, через который передатчик и приемник смогут обмениваться сигналами с базовой станцией.

14. Носитель информации, сохраняющий компьютерную программу для управления компьютером с целью осуществления способа согласно статье 13.

15. Терминал для использования в радиотелекоммуникационной системе, содержащей базовую станцию и несколько ретрансляционных узлов, содержит:

передающую схему;

приемную схему; и

контроллерную схему, которая:

выбирает первый ретрансляционный узел из совокупности нескольких ретрансляционных узлов и управляет передающей схемой и приемной схемой для обмена сигналами с базовой станцией через первый ретрансляционный узел;

измеряет характеристику сигнала, ассоциированного с первым ретрансляционным узлом, и сравнивает величину измеренной характеристики сигнала с заданным пороговым значением;

если величина измеренной характеристики сигнала больше заданного порогового значения, управляет передающей схемой и приемной схемой для продолжения обмена сигналами с базовой станцией через первый ретрансляционный узел; и

если величина измеренной характеристики сигнала меньше заданного порогового значения, выполняет процедуру, позволяющую выбрать из совокупности нескольких ретрансляционных узлов второй ретрансляционный узел, через который передающая схема и приемная схема смогут обмениваться сигналами с базовой станцией.

Разнообразные дополнительные аспекты и признаки настоящего изобретения определены в прилагаемой Формуле изобретения. В описываемых выше вариантах могут быть сделаны различные модификации в пределах объема прилагаемой Формулы изобретения. Например, хотя здесь в качестве примера приложения представлена система стандарта LTE, должно быть понятно, что предлагаемое изобретение может быть использовано и в других системах мобильной связи.

Литература

[1] «Усовершенствование небольших ячеек для систем E-UTRA и E-UTRAN – аспекты физического уровня» (3GPP TR36.872 V12.1.0, “Small cell enhancements for E-UTRA and E-UTRAN – Physical Layer aspects”, December 2013).

[2] «Система LTE для UMTS: радиодоступ на основе OFDMA и SC-FDMA» (LTE for UMTS: OFDMA and SC-FDMA Based Radio Access, Harris Holma and Antti Toskala, Wiley 2009, ISBN 978-0-470-99401-6).

Изобретение относится к радиосвязи. Технический результат заключается в усовершенствовании процедуры выбора ретрансляционного узла. Терминал в радиотелекоммуникационной системе выбирает первый ретрансляционный узел из совокупности нескольких ретрансляционных узлов и управляет передатчиком и приемником для обмена сигналами с базовой станцией через первый ретрансляционный узел; измеряет характеристику сигнала, ассоциированного с первым ретрансляционным узлом, и сравнивает величину измеренной характеристики сигнала с заданным пороговым значением; если величина измеренной характеристики сигнала больше заданного порогового значения, управляет передатчиком и приемником для продолжения обмена сигналами с базовой станцией через первый ретрансляционный узел; если величина измеренной характеристики сигнала меньше заданного порогового значения, выполняет процедуру, позволяющую выбрать из совокупности нескольких ретрансляционных узлов второй ретрансляционный узел, через который передатчик и приемник смогут обмениваться сигналами с базовой станцией. 5 н. и 12 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Терминал для использования в радиотелекоммуникационной системе, содержащей базовую станцию и несколько ретрансляционных узлов, при этом терминал содержит:

передатчик;

приемник и

схему, выполненную с возможностью:

выбора первого ретрансляционного узла из совокупности нескольких ретрансляционных узлов и управления передатчиком и приемником для обмена сигналами с базовой станцией через первый ретрансляционный узел;

измерения характеристики сигнала, ассоциированного с первым ретрансляционным узлом, и сравнения измеренной характеристики сигнала с заданным пороговым значением;

управления передатчиком и приемником для продолжения обмена сигналами с базовой станцией через первый ретрансляционный узел, если измеренная характеристика сигнала больше заданного порогового значения; и

выполнения процедуры, позволяющей выбрать из совокупности нескольких ретрансляционных узлов второй ретрансляционный узел, через который передатчик и приемник смогут обмениваться сигналами с базовой станцией, если измеренная характеристика сигнала меньше заданного порогового значения, в котором

процедура, позволяющая выбрать второй ретрансляционный узел, содержит выполнение измерений характеристики сигнала обнаружения, принимаемого от каждого ретрансляционного узла из совокупности нескольких ретрансляционных узлов посредством приемника, и

схема выполнена с возможностью управления передатчиком для осуществления передачи сообщения инициирования сигнала обнаружения каждому из ретрансляционных узлов в совокупности нескольких ретрансляционных узлов для передачи сигнала обнаружения, если измеренная характеристика сигнала, ассоциированного с первым ретрансляционным узлом, меньше заданного порогового значения.

2. Терминал по п. 1, отличающийся тем, что сигнал обнаружения передает периодически каждый ретрансляционный узел из совокупности нескольких ретрансляционных узлов.

3. Терминал по п. 1, отличающийся тем, что схема выполнена с возможностью выбирать второй ретрансляционный узел и управлять передатчиком и приемником для обмена сигналами с базовой станцией через выбранный второй ретрансляционный узел на основе выполненных измерений.

4. Терминал по п. 1, отличающийся тем, что заданное пороговое значение больше первого значения характеристики сигнала, ассоциированного с первым ретрансляционным узлом, ниже которого схема определяет, что по меньшей мере один из передатчика и приемника не может обмениваться сигналами с первым ретрансляционным узлом.

5. Терминал по п. 4, отличающийся тем, что заданное пороговое значение больше первого значения на заданную величину.

6. Терминал по п. 5, отличающийся тем, что приемник выполнен с возможностью принимать указанную заданную величину, на которую заданное пороговое значение превышает первое значение, от базовой станции или от первого ретрансляционного узла.

7. Терминал по п. 1, отличающийся тем, что приемник выполнен с возможностью получать заданное пороговое значение от базовой станции или от первого ретрансляционного узла.

8. Терминал по п. 1, отличающийся тем, что измеренная характеристика сигнала, ассоциированного с первым ретрансляционным узлом, представляет собой мощность приема опорного сигнала (Reference Signal Received Power (RSRP)) при прямой межмашинной связи (Device-to-Device (D2D)) по стандарту PC5 (ProSe Communication 5 (PC5)).

9. Терминал по п. 1, отличающийся тем, что измеренная характеристика сигнала обнаружения, передаваемого каждым ретрансляционным узлом из совокупности нескольких ретрансляционных узлов, представляет собой мощность приема опорного сигнала (Reference Signal Received Power (RSRP)) при прямой межмашинной связи (Device-to-Device (D2D)) по стандарту PC5 (ProSe Communication 5 (PC5)).

10. Терминал по п. 1, отличающийся тем, что по меньшей мере один из нескольких ретрансляционных узлов представляет собой другой терминал.

11. Радиотелекоммуникационная система, содержащая базовую станцию, несколько ретрансляционных узлов и терминал по п. 1.

12. Способ работы терминала для использования в радиотелекоммуникационной системе, содержащей базовую станцию и несколько ретрансляционных узлов, где этот терминал содержит передатчик и приемник, при этом способ содержит:

выбор первого ретрансляционного узла из совокупности нескольких ретрансляционных узлов и управление передатчиком и приемником с целью обмена сигналами с базовой станцией через первый ретрансляционный узел;

измерение характеристики сигнала, ассоциированного с первым ретрансляционным узлом, и сравнение измеренной характеристики сигнала с заданным пороговым значением;

управление передатчиком и приемником для продолжения обмена сигналами с базовой станцией через первый ретрансляционный узел, если измеренная характеристика сигнала больше заданного порогового значения;

выполнение процедуры, позволяющей выбрать из совокупности нескольких ретрансляционных узлов второй ретрансляционный узел, через который передатчик и приемник смогут обмениваться сигналами с базовой станцией, если измеренная характеристика сигнала меньше заданного порогового значения, в котором

выполнение процедуры, позволяющей выбрать второй ретрансляционный узел, содержит выполнение измерений характеристики сигнала обнаружения, принимаемого от каждого ретрансляционного узла из совокупности нескольких ретрансляционных узлов посредством приемника, и

управление передатчиком для осуществления передачи сообщения инициирования сигнала обнаружения каждому из ретрансляционных узлов в совокупности нескольких ретрансляционных узлов, если измеренная характеристика сигнала, ассоциированного с первым ретрансляционным узлом, меньше заданного порогового значения, при этом это сообщение инициирования сигнала обнаружения дает команду каждому ретрансляционному узлу в совокупности нескольких ретрансляционных узлов передать сигнал обнаружения.

13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что сигнал обнаружения передает периодически каждый ретрансляционный узел из совокупности нескольких ретрансляционных узлов.

14. Способ по п. 12, отличающийся тем, что измеренная характеристика сигнала, ассоциированного с первым ретрансляционным узлом, представляет собой мощность приема опорного сигнала (Reference Signal Received Power (RSRP)) при прямой межмашинной связи (Device-to-Device (D2D)) по стандарту PC5 (ProSe Communication 5 (PC5)).

15. Способ по п. 14, отличающийся тем, что измеренная характеристика сигнала обнаружения, передаваемого каждым ретрансляционным узлом из совокупности нескольких ретрансляционных узлов, представляет собой мощность приема опорного сигнала (Reference Signal Received Power (RSRP)) при прямой межмашинной связи (Device-to-Device (D2D)) по стандарту PC5 (ProSe Communication 5 (PC5)).

16. Носитель информации, хранящий компьютерную программу для управления компьютером с целью осуществления способа по п. 12.

17. Абонентский терминал (UE) для использования в радиотелекоммуникационной системе, содержащей базовую станцию и несколько других UE, при этом терминал содержит:

передатчик;

приемник и

схему, выполненную с возможностью:

выбора первого UE из совокупности нескольких других UE и управления передатчиком и приемником для обмена сигналами с базовой станцией через первый UE;

измерения мощности приема опорного сигнала (Reference Signal Received Power (RSRP)) при прямой межмашинной связи (Device-to-Device (D2D)) по стандарту PC5 (ProSe Communication 5 (PC5)), ассоциированного с первым UE, и сравнения RSRP D2D PC5 с заданным пороговым значением;

управления передатчиком и приемником для продолжения обмена сигналами с базовой станцией через первый UE, если RSRP D2D PC5 больше заданного порогового значения; и

выполнения процедуры, позволяющей выбрать из совокупности нескольких других UE второй UE, через который передатчик и приемник смогут обмениваться сигналами с базовой станцией, если RSRP D2D PC5 меньше заданного порогового значения, в котором

процедура, позволяющая выбрать второй UE, содержит выполнение измерений RSRP D2D PC5 сигнала обнаружения, принимаемого от каждого UE из совокупности нескольких других UE посредством приемника, и

схема выполнена с возможностью управления передатчиком для осуществления передачи сообщения инициирования сигнала обнаружения каждому из UE в совокупности нескольких других UE, дающего команду каждому из UE в совокупности нескольких других UE передачи сигнала обнаружения, если RSRP D2D PC5, ассоциированного с первым UE, меньше заданного порогового значения.