УСТРОЙСТВО БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ, УЗЕЛ СЕТИ РАДИОСВЯЗИ И ОСУЩЕСТВЛЯЕМЫЕ В НИХ СПОСОБЫ СВЯЗИ В СЕТИ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ Российский патент 2020 года по МПК H04W36/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Представленные здесь варианты относятся к устройству беспроводной связи, первому узлу сети радиосвязи и к осуществляемым в них способам беспроводной связи. Кроме того, здесь предлагаются также компьютерный программный продукт и читаемый компьютером носитель для хранения информации. В частности, представленные здесь варианты относятся к осуществлению связи, например, к осуществлению или к разрешению переключения связи между ячейками устройства беспроводной связи в сети беспроводной связи.

Уровень техники

В обычных сетях беспроводной связи устройства беспроводной связи, также известные как мобильные станции, станции (station (STA)) и/или абонентские терминалы (user equipment (UE)), осуществляет связь через сеть радиодоступа (Radio access Network (RAN)) с одной или несколькими опорными сетями связи (Core Network (CN)). Сеть RAN охватывает географическую область, которая разбита на области обслуживания или области ячеек, где каждая область обслуживания или область ячейки обслуживается узлом сети радиосвязи, таким как узел доступа, например, точкой доступа Wi-Fi или базовой радиостанцией (radio base station (RBS)), которая в некоторых сетях радиосвязи может также называться, например, узлом NodeB, узлом gNodeB или узлом eNodeB. Такая область обслуживания или область ячейки представляет собой географическую область, в которой узел доступа создает охват радиосвязью. Узел доступа работает на высоких частотах радиодиапазона для осуществления связи через радио интерфейс с устройством беспроводной связи в пределах дальности связи узла доступа. Узел доступа осуществляет связь с устройством беспроводной связи по нисходящей (downlink (DL)) линии, а устройство беспроводной связи осуществляет связь с узлом доступа по восходящей (UL) линии.

Универсальная мобильная телекоммуникационная система (Universal Mobile Telecommunications System (UMTS)) представляет собой телекоммуникационную сеть третьего поколения, являющуюся результатом дальнейшего развития системы второго (2G) поколения – глобальной системы мобильной связи (Global System for Mobile Communications (GSM)). Наземная сеть радиодоступа системы UMTS (UMTS terrestrial radio access network (UTRAN)) представляет собой по существу сеть радиодоступа (RAN) с использованием протокола широкополосного многостанционного доступа с кодовым уплотнением (Wideband Code Division Multiple Access (WCDMA)) и/или протокола высокоскоростного пакетного доступа (High-Speed Packet Access (HSPA)) для связи с абонентскими терминалами. В форуме, известном под названием группа Проекта партнерства третьего поколения (Third Generation Partnership Project (3GPP)), поставщики телекоммуникационного оборудования предлагают и согласуют стандарты для сетей связи текущего и будущих поколений и в частности сети UTRAN, а также исследуют повышенные скорости передачи данных и пропускную способность радиосвязи. В некоторых сетях RAN, например, в сети UMTS, несколько узлов доступа могут быть соединены, например, посредством наземных линий связи или линий связи СВЧ-диапазона, с узлом контроллера, такого как контроллер сети радиосвязи (radio network controller (RNC)) или контроллер базовых станций (base station controller (BSC)), который осуществляет общее наблюдение и координирует различные виды деятельности нескольких узлов доступа, соединенных с таким контроллером. Контроллеры RNC обычно соединены с одной или несколькими опорными узлами связи.

Группа проекта партнерства третьего поколения (3GPP) разработала технические условия для развитой пакетной системы (Evolved Packet System (EPS)) и продолжила эту работу при формулировании будущих выпусков 3GPP, таких как сети связи четвертого (4G) поколения и пятого (5G) поколения. Система EPS содержит развитую универсальную наземную сеть радиодоступа (Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN)), также известную под названием сеть радиодоступа «Долговременная эволюция» (Long-Term Evolution (LTE)), и развитое пакетное ядро (Evolved Packet Core (EPC)), также известное под названием опорной сети связи «Развитие системной архитектуры» (System Architecture Evolution (SAE)). Технология E-UTRAN/LTE представляет собой разработанную группой 3GPP технологию радиодоступа, согласно которой узлы доступа напрямую соединены с опорной сетью EPC связи. При таком подходе сеть радиодоступа (RAN) системы EPS имеет по существу «однородную» архитектуру, содержащую узлы доступа, соединенные напрямую с одной или несколькими опорными сетями связи.

В связи с будущими технологиями 5G большой интерес представляет использование большого числа передающих и приемных антенных элементов, поскольку это делает возможным применение формирования диаграммы направленности, такого как формирование диаграммы направленности на передающей стороне и на приемной стороне. Формирование диаграммы направленности на передающей стороне означает, что передатчик может усилить сигналы, передаваемые в выбранном направлении или направлениях, подавляя при этом сигналы, передаваемые в других направлениях. Аналогично, на приемной стороне приемник может усилить сигналы, приходящие с выбранного направления или направлений, подавляя при этом нежелательные сигналы, приходящие с других направлений.

Формирование диаграммы направленности позволяет сделать сильнее сигнал для индивидуального соединения. На передающей стороне это может быть достигнуто путем концентрации энергии передаваемого сигнала в нужном направлении (ях), а на приемной стороне это может быть достигнуто путем увеличения чувствительности приемника в нужном направлении (ях). Такое формирование диаграмм направленности увеличивает пропускную способность и охват рассматриваемого соединения. Это позволяет также уменьшить помехи от нежелательных сигналов, давая тем самым возможность осуществлять несколько одновременных передач по нескольким индивидуальным соединениям с использованием одних и тех же ресурсов во время-частотной сетке, так называемая многопользовательская система с несколькими входами и несколькими выходами (Multiple Input Multiple Output (MIMO)).

Плановые опорные сигналы, называемые опорными сигналами информации о состоянии канала (channel-state information reference signal (CSI-RS)), передают, когда это будет нужно для конкретного соединения. Информация CSI содержит индикатор качества канала (Channel Quality Indicator (CQI)), индикатор матрицы прекодера (Precoding Matrix Indicator (PMI)) и индикатор ранга (Rank Indicator (RI)). Устройство беспроводной связи сообщает индикатор CQI узлу сети радиосвязи. Это устройство беспроводной связи сообщает схему модуляции и кодирования узлу сети радиосвязи. В качестве входной информации для прогнозирования состояния канала в нисходящей линии (нисходящего канала) можно использовать переданный устройством беспроводной связи в качестве обратной связи индикатор CQI. Сообщение индикатора CQI может быть основано на индикаторе PMI и индикаторе RI. Устройство беспроводной связи сообщает узлу сети радиосвязи индикатор PMI, так что соответствующая матрица прекодера может быть использована для передачи нисходящей линии, определяемой индикатором RI. Далее, устройство беспроводной связи сообщает узлу сети радиосвязи индикатор RI, т.е. число уровней, которые следует использовать для передачи в нисходящей линии к устройству беспроводной связи. Решение о том, когда и как следует передать сигнал CSI-RS, принимается узлом сети радиосвязи, который сообщает это решение участвующим устройствам беспроводной связи с использованием так называемого измерительного гранта. Когда устройство беспроводной связи принимает измерительный грант, оно осуществляет измерения соответствующего сигнала CSI-RS. Узел сети радиосвязи может принять решение передать сигналы CSI-RS устройству беспроводной связи только с использованием луча (ей), про который известно, что он является сильным лучом для рассматриваемого устройства беспроводной связи, что позволить этому устройству беспроводной связи сообщить более подробную информацию об этих лучах. В качестве альтернативы, узел сети радиосвязи может принять решение передать сигналы CSI-RS также с использованием луча (ей) про который нельзя сказать, что он является сильным для рассматриваемого устройства беспроводной связи, например, чтобы позволить быстро обнаружить новый луч (и) в случае, когда рассматриваемое устройство беспроводной связи перемещается.

Узлы сети радиосвязи в сети связи, использующей технологию «Новое радио» (New Radio (NR)), передают также другие опорные сигналы. Например, узлы сети радиосвязи могут передавать опорные сигналы демодуляции (demodulation reference signal (DMRS)), когда они передают информацию управления или данные устройству беспроводной связи. Такие передачи обычно осуществляются с использованием луча (ей), про который известно, что он является сильным лучом для рассматриваемого устройства беспроводной связи.

В системе согласно технологии LTE главной целью сигналов CSI-RS является получение обратной связи по состоянию канала для нескольких (до восьми) передающих антенных портов, чтобы помочь узлу сети радиосвязи в выполнении операции предварительного кодирования. Технические условия Release 10 поддерживают передачу сигнала CSI-RS для 1, 2, 4 и 8 передающих антенных портов. Сигналы CSI-RS также позволяют устройству беспроводной связи оценить информацию CSI для нескольких ячеек, а не только для обслуживающей это устройство ячейки, с целью поддержки будущих схем кооперативных передач в нескольких ячейках. Отметим, что целью измерений сигналов CSI-RS согласно технологии LTE не является поддержка перемещений между ячейками.

Выделение ресурсов для сигналов CSI-RS для рассматриваемого конкретного субкадра показано на Фиг. 1. Здесь используется режим кодового уплотнения (Code Division Multiplexing (CDM)) с применением кодов длиной два, так что сигналы CSI-RS в двух антенных портах совместно используют два ресурсных элемента (resource element (RE)) на рассматриваемой конкретной поднесущей. Ресурсные элементы, используемые в случае двух антенных портов для сигналов CSI-RS, представляют собой подмножество ресурсных элементов, используемых для четырех и для восьми антенных портов; это помогает упростить реализацию. Общее число поддерживаемых антенных портов равно сорока, что может быть использовано для получения равного пяти коэффициента повторного использования частот между ячейками с восемью антенными портами или равного двадцати коэффициента в случае двух антенных портов.

Конфигурация сигналов CSI-RS является специфичной для устройства беспроводной связи, т.е. предоставляется посредством специализированной сигнализации управления радио ресурсами (Radio Resource Control (RRC)). Будучи конфигурированными, сигналы CSI-RS присутствуют только в некоторых субкадрах в соответствии с заданными коэффициентом заполнения и сдвигом субкадров. Эти коэффициент заполнения и сдвиг субкадров, содержащих сигналы CSI-RS, и структура сигналов CSI-RS, используемых в этих субкадрах, предоставляют устройствам беспроводной связи, соответствующим техническим условиям Release 10 посредством сигнализации управления RRC, например, см. Фиг. 2. Такие коэффициент заполнения и сдвиг субкадра кодируют совместно, тогда как структуру сигналов CSI-RS конфигурируют независимо от этих двух параметров.

Суммируя, конфигурация сигналов CSI-RS содержит следующее (по меньшей мере до появления технических условий Rel-10):

- Число сигналов CSI-RS: 1, 2, 4 or 8;

- Периодичность сигналов CSI-RS: 5 мс, 10 мс, 20 мс, 40 мс или 80 мс;

- Сдвиг субкадров с сигналом CSI-RS в пределах периода сигнала CSI-RS;

- Точная конфигурация сигнала CSR-RS в пределах пары ресурсных блоков – иными словами, точно, какие ресурсные элементы из 40 возможных элементов RE используются для нескольких – вплоть до восьми CSI-RS в составе пары ресурсных блоков.

В контексте кооперативной системы MIMO, может быть возможно улучшить работу процедуры оценки характеристики канала и, в частности, оценки помех, посредством координирования передач сигналов CSI-RS в нескольких областях обслуживания. Согласно документу Release 10 можно, поэтому, «приглушить» множество элементов RE при передаче данных из области обслуживания. Расположение элементов RE, известное как «схема глушения», может быть выбрано так, чтобы избежать конфликтов с передачами сигналов CSI-RS из других областей обслуживания и тем самым повысить качество измерений между ячейками. Отметим, что в случае множества ячеек может иметь место некоторый уровень координации, чтобы при выделении ресурсов для сигналов CSI-RS попытаться избежать помех между областями обслуживания приемопередающих точек (Transmission and Reception Point (TRP)), как показано на Фиг. 3, где конфигурация 0 сигнала CSI-RS отличается от конфигурации 1 сигнала CSI-RS, что также отличается от конфигурации 2 сигнала CSI-RS. Другой важный аспект относится к тому, как приемник устройства беспроводной связи работает с сигналом CSI-RS. Согласно технологии LTE синхронизацию времени и частоты (Time and Frequency (T/F)) получают из соотношения «Первичный синхросигнал (Primary Synchronization Signal (PSS))/ вторичный синхросигнал (Secondary Synchronization Signal (SSS))/ специфичный для ячейки опорный сигнал (Cell Specific Reference Signal (CRS))», применяют быстрое преобразование Фурье (БПФ (Fast Fourier Transform (FFT))) к релевантным символам сигнала CSI-RS и исключают встроенный идентификатор (ID) собственной ячейки или конфигурированный согласно управлению RRC идентификатор ID виртуальной ячейки (504 возможности).

Работы над техническими условиями Rel-13 FD-MIMO для технологии LTE в первую очередь включают поддержку формирования диаграммы направленности в системах согласно технологии LTE. Устройство беспроводной связи может быть конфигурировано с множеством процедур сигнала CSI-RS, которые могут быть ассоциированы на стороне сети связи с различными лучами нисходящей (Downlink (DL)) линии, какие могут быть различными для разных субкадров. При работе с передаваемыми с применением формирования диаграммы направленности сигналами CSI-RS устройство беспроводной связи должно измерять сигнал CSI с использованием ресурсов сигналов CSI-RS в лучах сформированных диаграмм направленности в разных направлениях, см. Фиг. 4.

Технические условия Rel-13 FD-MIMO для технологии LTE поддерживают улучшенные сообщения сигнала CSI-RS под названием Класс В (Class B) для сигнала CSI-RS, передаваемого с использованием формирования диаграмма направленности. Устройства беспроводной связи в состоянии RRC_CONNECTED согласно технологии LTE может быть конфигурировано с K лучами (где 8 > K > 1), где каждый луч может использовать 1, 2, 4 или 8 портов. Для целей обратной связи по индикаторам PMI, RI и CQI применяется индикатор ресурсов сигнала CSI-RS (CSI-RS Resource Indicator (CRI)) для каждого сигнала CSI-RS. Устройство беспроводной связи сообщает индикатор CRI для указания предпочтительного луча, где индикатор CRI является широкополосным, индикатор RI/CQI/PMI основан на известной, существующей кодовой таблицей (т.е. документ Rel-12) и период сообщения индикатора CRI является целым кратным индикатора RI. Для усиления документа Rel-14 в полноразмерной (Full Dimension) системе (eFD)-MIMO, следующее рассматривается в качестве потенциальных усилений, таких как увеличение числа антенных портов для сигналов CSI-RS до 32, т.е. {20, 24, 28, 32} портов для сигнала CSI-RS, и введение апериодического сигнала CSI-RS, см. Фиг. 5.

Согласно техническим условиям TS 36.331 конфигурация сигнала CSI-RS (закодирована в элементе CSI-RS-Config IE) может быть передана в сообщении RRCConnectionSetup, RRCConnectionResume или RRC Connection Reconfiguration, вместе с или без информации управления мобильностью (mobility Control Information) (т.е. в команде переключения связи между ячейками). См. Фиг. 6.

В документе RAN1 было согласовано, что сигнал CSI-RS должен быть главным сигналом RS для управления лучом. По сравнению с сигналом CSI-RS, передаваемым с использованием формирования диаграммы направленности, в технологии LTE, возможно главным дополнительным случаем использованием было бы аналоговое свипирование лучом, возможно также используемое для точного отслеживания соотношения T/F. Следовательно, больше гибкости для сигнала NR CSI-RS, применяемого согласно технологии «Новое радио» (NR), можно представить себе в виде:

- Возможно передают в пределах 1, 2 или 4 символов;

- Конфигурируемая ширина полоса (т.е. не всегда полная полоса системы, как в технологии LTE);

- Символ в формате ортогонального частотного уплотнения (Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM)) может нести только сигнал CSI-RS;

- Апериодические, полупостоянные и периодические передачи;

Примечание: Большинство случаев использования сигнала CSI-RS согласно технологии LTE и предшествующим технологиям, упоминаемых согласно технологии NR, относятся к измерениям для поддержки управления лучом. В дополнение к этому, документы RAN1 и RAN2 также согласились, что сигнал CSI-RS может быть использован для измерений с целью администрирования радио ресурсов (Radio Resource Management (RRM)) для поддержки мобильности между ячейками, хотя подробности до настоящего момента определены не были.

Далее будет описана мобильность согласно технологии LTE и, в частности, подготовка к переключению между узлами eNodeB (eNB).

Согласно технологии LTE, процедура переключения связи устройства беспроводной связи, находящегося в состоянии RRC_CONNECTED, представляет собой управляемую сетью связи с помощью устройства беспроводной связи процедуру переключения связи между ячейками (Handover (HO)), с передачей сигнализации о подготовке к переключению HO в системе E-UTRAN:

- Часть команды переключения HO связи поступает от целевого узла eNB и прозрачным образом пересылается устройству беспроводной связи исходным узлом eNB;

- Для подготовки к переключению HO связи исходный узел eNB посылает всю необходимую информацию целевому узлу eNB (например, атрибуты однонаправленного канала радиодоступа (E-Radio Access Bearer (RAB)) и контекст управления RRC);

- И исходный узел eNB, и устройство беспроводной связи сохраняют некоторый контекст, например, временный идентификатор сотовой сети радиосвязи (Cell – Radio Network Temporary Identifier (C-RNTI)), чтобы позволить устройству беспроводной связи вернуться назад в случае неудачи переключения HO связи;

- Устройство беспроводной связи обращается и получает доступ в целевую ячейку по каналу произвольного доступа (Random Access Channel (RACH)) в соответствии с бесконфликтной процедурой, использующей специальную преамбулу канала RACH, или в соответствии с соревновательной процедурой, если специальные преамбулы канала RACH недоступны; устройство беспроводной связи использует указанную специальную преамбулу до тех пор, пока процедура переключения не будет завершена (успешно или неуспешно);

- Если процедура доступа в целевую ячейку по каналу RACH оказалась неуспешной в течение некоторого времени, устройство беспроводной связи инициирует процедуру восстановления после отказа линии радиосвязи с использованием подходящей ячейки;

- При переключении между узлами не передают контекст помехоустойчивого сжатия заголовка (Robust Header Compression (ROHC));

- Контекст сжатия ROHC может быть при переключении сохранен в том же самом узле eNB.

Фаза подготовки и выполнения процедуры переключения HO связи осуществляется без привлечения опорной сети CN связи (ядра EPC в случае технологии LTE), т.е. узлы eNB напрямую обмениваются подготовительными сообщениями. Процедуру высвобождения ресурсов на исходной стороне в ходе фазы завершения переключения HO связи запускает узел eNB. На Фиг. 7 представлен базовой сценарий переключения связи между узлами, когда не меняются ни узел управления мобильностью (Mobility Management Entity (MME)), ни обслуживающий шлюз (Serving Gateway):

Далее будет описана подготовка к переключению между узлами согласно технологии LTE, т.е. операции 3, 4, 5 и 6, показанные на Фиг. 7. Эту подготовку к переключению инициирует обслуживающий узел eNodeB, который принимает решение о переключении связи, возможно на основе отчета о результатах измерений (MEASUREMENT REPORT) и информации администрирования RRM для передачи управления устройства беспроводной связи, см. операцию 3. Затем осуществляются следующие этапы:

- Операция 4: Исходный узел eNB передает сообщение запроса переключения (HANDOVER REQUEST) целевому узлу eNB, пересылая необходимую информацию для подготовки переключения HO связи на целевой стороне (опорный контекст сигнализации устройства беспроводной связи с интерфейсом X2 в исходном узле eNB, опорный контекст сигнализации устройства беспроводной связи с интерфейсом S1 EPC, идентификатор ID целевой ячейки, KeNB*, контекст управления RRC, содержащий идентификатор C-RNTI устройства беспроводной связи в исходном узле eNB, конфигурацию AS, контекст усиленного однонаправленного канала радиодоступа (E-RAB) и идентификатор ID физического уровня исходной ячейки + короткий идентификатор управления доступом к среде (Medium Access Control (MAC)-I) для возможного устранения неисправности линии радиосвязи (Radio Link Failure (RLF)). Опорные контексты сигнализации устройства беспроводной связи с интерфейсом X2/устройства беспроводной связи с интерфейсом S1 позволяют целевому узлу eNB адресоваться к исходному узлу eNB и ядру EPC. Контекст канала E-RAB содержит необходимую информацию для адресации к уровню сети радиосвязи (Radio Network Layer (RNL)) и уровню транспортной сети связи (Transport Network Layer (TNL)) и профили качества обслуживания (Quality Of Service (QoS)) для каналов E-RAB.

- Операция 5: Процедура управления установлением соединения может быть выполнена целевым узлом eNB на основе принятой информации о качестве обслуживания (QoS) в канале E-RAB с целью увеличения вероятности успешного переключения HO связи, если целевой узел eNB может выделить ресурсы. Целевой узел eNB конфигурирует запрошенные ресурсы в соответствии с принятой информацией качества E-RAB QoS и резервирует идентификатор RNTI и, в качестве опции, преамбулу канала RACH. Конфигурация AS для использования в целевой ячейке может быть либо специфицирована независимо (т.е. «установление»), либо задана в качестве величины изменения («приращения») по сравнению с конфигурацией AS в исходной ячейке (т.е. «реконфигурирование»).

- Операция 6: Целевой узел eNB подготавливает переключение HO связи с Уровнем 1 (L1)/ Уровнем 2 (L2) и передает сообщение квитирования запроса на переключение связи (HANDOVER REQUEST ACKNOWLEDGE) исходному узлу eNB. Это сообщение квитирования HANDOVER REQUEST ACKNOWLEDGE содержит прозрачный контейнер, который должен быть передан устройству беспроводной связи в качестве сообщения управления RRC для осуществления переключения связи между узлами. Этот контейнер содержит новый идентификатор C-RNTI, идентификаторы алгоритмов безопасности целевого узла eNB для выбранных алгоритмов безопасности, может содержать специальную преамбулу канала RACH и возможно некоторые другие параметры, т.е. параметры доступа, системные информационные блоки (System Information Block (SIB)) и т.п. Сообщение квитирования HANDOVER REQUEST ACKNOWLEDGE может также содержать, если это необходимо, информацию об уровнях RNL/TNL для туннелей передачи.

Примечание: Как только исходный узел eNB примет сообщение квитирования HANDOVER REQUEST ACKNOWLEDGE, или как только передача команды переключения связи между узлами будет инициирована в нисходящей линии, может быть инициирована передача данных.

Подготовка к переключению связи между ячейками в технологии NR представляет собой главным образом проблему RAN3 для стандартизации, а работы, связанные с мобильностью в пределах технологии NR, еще не начинались. С другой стороны, в технических требованиях RAN2 TR в качестве основного направления была согласована сигнализация между узлами, аналогичная сигнализации в технологии LTE. Следовательно, ожидается обмен аналогичной сигнализацией Xn между узлами gNodeB, т.е. передача запроса на переключение связи между узлами (Handover Request) от обслуживающего узла к целевому узлу и после этого передача ответного сообщения квитирования (Handover Request Ack), когда в целевом узле происходит управление установлением соединения.

Таким образом, в технологии LTE происходит переключение связи от обслуживающей ячейки в соседнюю ячейку. Для того чтобы содействовать сети связи, устройство беспроводной связи конфигурируют для осуществления измерений администрирования RRM для своей собственной ячейки и сравнения с качеством соседних ячеек. Другими словами, устройству беспроводной связи необходимо измерить качество соседней ячейки и сообщить результат узлу сети радиосвязи, чтобы можно было принять решение.

Сеть связи может принять решение о переключении связи устройства беспроводной связи из обслуживающей ячейки возможно в одну из соседних ячеек-кандидатов, о которых были получены результаты измерений. Затем следует команда переключения связи (в технологии LTE это команда RRCConnectionReconfiguration с информационным элементом IE mobilityControlInformation), содержащая среди других параметров характеристики конфигурации канала RACH, который устройству беспроводной связи следует использовать, чтобы получить доступ в целевую ячейку, такие как временные и частотные ресурсы физического канала произвольного доступа (Physical Random Access Channel (PRACH)), с использованием которых устройство беспроводной связи должно передать преамбулу (возможно также специализированные и выделенные в одном и том же сообщении).

Поскольку переключение связи между ячейками является довольно затратной процедурой с точки зрения сигнализации по радио и в некоторых случаях сетевой сигнализации между узлами gNodeB, слишком частых переключений и переключений между ячейками туда-сюда следует избегать или по меньшей мере минимизировать такие переключения (в частности, потому, что такие переключения могут также увеличить вероятность отказа). Кроме того, с точки зрения экономии энергии аккумуляторов и снижения нагрузки следует избегать слишком частых передач сообщений о результатах измерений или минимизировать такие передачи. Вследствие этого в технологии LTE определена передача инициируемых событиями сообщений-отчетов на основе фильтрованных результатов измерений в каждой ячейке. Затем, документ RAN4 определяет требования к периоду анализа продолжительностью 200 мс для достижения некоторой точности, а один из вариантов устройства беспроводной связи обычно считывает снимок продолжительностью 40 мс для достижения некоторой когерентности и осуществление когерентного усреднения по времени и частоте.

В технологии NR развертывание будет осуществляться на более высоких частотах, и формирование диаграммы направленности будет применяться широко даже для базовых сигналов управления и каналов, таких как опорные сигналы, используемые для администрирования RRM. В дополнение к этому действующие принципы проектирования группы 3GPP указывают направление, где совокупность ресурсов канала RACH разбивают на части для каждого луча нисходящей (DL) линии, передающего сигнал RS для администрирования RRM и синхронизации, формируя так называемую группу пачек синхронизационных блоков (Synchronization Signal (SS) Block Burst Set). Поэтому каждый блок SS Block может содержать свою собственную конфигурацию канала RACH, т.е. ресурсы Времени/Частоты (Time/Frequency (T/F)) и даже подмножество преамбул. Блок SS Block будет содержать в своей собственной структуре некоторого рода опорный сигнал (RS), который может быть использован для указания луча, этот сигнал часто называют третичной синхронизационной последовательностью (tertiary synchronization sequence (TSS)), хотя возможно он может быть передан в качестве кодового слова в составе блока SS Block, совместно с сигналами PSS/SSS и физическим вещательным каналом (Physical Broadcast Channel (PBCH)), см. Фиг. 8.

Даже без направленной обратимости рассматриваемый вариант позволяет целевой ячейке передать ответ произвольного доступа (Random Access Response (RAR)) в самом сильном луче нисходящей (DL) линии, охватывающем рассматриваемое устройство беспроводной связи, благодаря отображению между конфигурацией канала RACH (включая преамбулу) и лучом нисходящей (DL) линии целевой ячейки. Это позволяет устройству беспроводной связи быстро получить доступ к острому лучу в целевой ячейке сразу после выполнения переключения связи между узлами.

В технологии LTE ресурсы канала RACH определяют для каждой ячейки, т.е. когда устройство беспроводной связи примет команду переключения связи между ячейками (HO), это устройство беспроводной связи может незамедлительно инициировать канал RACH, по меньшей мере в предположении, что это устройство беспроводной связи синхронизировано (хотя могут быть конфигурированы специально выделенные ресурсы). В то же время, в технологии NR ресурсы канала RACH определяют для каждого луча нисходящей (DL) линии (или для группы таких лучей), чтобы позволить эффективно принимать канал RACH с использованием аналогового формирования диаграммы направленности для луча (или группы лучей). Вследствие этого, устройство беспроводной связи может выбрать луч нисходящей (DL) линии прежде, чем оно инициирует процедуру произвольного доступа.

В таком случае, обсуждаемые технические решения указывают два возможных направления:

- устройство беспроводной связи принимает команду HO переключения связи между ячейками с отображением канала PRACH на все возможные последовательности TSS в целевой ячейке;

- устройство беспроводной связи принимает команду HO переключения связи между ячейками с подмножеством конфигураций канала PRACH, отображенных на подмножество последовательностей TSS в целевой ячейке.

На последнем совещании RAN2#97bis было достигнуто следующее соглашение относительно переключения HO связи между ячейками в технологии NR.

Соглашения

1 Команда переключения связи между ячейками может содержать по меньшей мере идентификатор целевой ячейки и указание конфигурации (й) канала RACH, ассоциированной с лучами целевой ячейки. В состав совокупности конфигураций канала RACH может входить конфигурация для бесконфликтного произвольного доступа.

1b устройство беспроводной связи выбирает подходящий луч из всех лучей целевой ячейки.

1c устройство беспроводной связи осуществляет соревновательную процедуру CBRA для выбранного устройством беспроводной связи луча, если ресурсы для бесконфликтного произвольного доступа (Contention Free Random Access (CFRA)) не были выделены лучу, выбранному устройством беспроводной связи.

В соответствии с этим соглашением сеть связи (network (NW)) только говорит устройству беспроводной связи, в какую ячейку этому устройству беспроводной связи следует переключиться, как в технологии LTE. Тогда как конкретный луч в целевой ячейке, к которому устройству беспроводной связи следует получить доступ, это устройство беспроводной связи выбирает самостоятельно.

Соглашение, принятое в технологии NR, имеет то преимущество, что устройство беспроводной связи может выбрать, когда нужно получить доступ в целевую ячейку, луч с наилучшим качеством радиолинии связи, который может отличаться от наилучшего луча, о котором сообщено в адрес сети NW в сообщении-отчете о результатах измерений.

Однако с оставлением управления устройству беспроводной связи связаны ряд проблем.

Во-первых, могут быть загружены несколько лучей, обладающих хорошим качеством радиолинии связи с точки зрения сети NW связи, однако устройство беспроводной связи этого не знает. Поэтому устройство беспроводной связи может выбрать эти лучи для доступа в целевую ячейку. Тогда устройство беспроводной связи может не иметь хороших характеристик.

Во-вторых, иногда для того, чтобы гарантировать успех произвольного доступа в целевой ячейке, сеть NW должна выделить специальную преамбулу для устройства беспроводной связи с целью использования в процессе произвольного доступа, т.е. в процедуре бесконфликтного произвольного доступа (CFRA). В соответствии с текущим соглашением устройство беспроводной связи может не выбрать этот луч, тогда резервирование такой преамбулы является пустой тратой, и это может оказать отрицательное влияние на успешность произвольного доступа в целевую ячейку, что ведет к ограничению или к снижению производительности сети беспроводной связи.

Раскрытие сущности изобретения

Целью рассматриваемых здесь вариантов является создание механизма повышения производительности сети беспроводной связи, когда в сети беспроводной связи используется формирование диаграммы направленности.

Согласно одному из аспектов эта цель достигается посредством создания способа, выполняемого устройством беспроводной связи для осуществления связи устройства беспроводной связи в сети беспроводной связи. Рассматриваемое устройство беспроводной связи обслуживается первым узлом сети радиосвязи, а сеть беспроводной связи содержит дополнительно второй узел сети радиосвязи. Устройство беспроводной связи принимает от первого узла сети радиосвязи команду переключения связи между ячейками, указывающую переключение связи в ячейку, обслуживаемую вторым узлом сети радиосвязи. Команда переключения связи содержит указание луча, управляющее тем, какой именно луч в ячейке надлежит выбрать устройству беспроводной связи. Устройство беспроводной связи далее выбирает луч в ячейке на основе по меньшей мере указания луча.

Согласно другому аспекту эта цель достигается путем создания способа, выполняемого первым узлом сети радиосвязи для осуществления связи устройством беспроводной связи в сети беспроводной связи. Рассматриваемое устройство беспроводной связи обслуживается первым узлом сети радиосвязи, а сеть беспроводной связи содержит дополнительно второй узел сети радиосвязи. Первый узел сети радиосвязи передает устройству беспроводной связи команду переключения связи между ячейками для указания переключения связи в ячейку, обслуживаемую вторым узлом сети радиосвязи, причем команда переключения связи содержит указание луча, управляющее тем, какой именно луч в ячейке надлежит выбрать устройству беспроводной связи.

Здесь также предложен компьютерный программный продукт, содержащий команды, при выполнении которых по меньшей мере одним процессором указанный по меньшей мере один процессор осуществляет предлагаемые здесь способы, выполняемые первым узлом сети радиосвязи или устройством беспроводной связи. Кроме того, здесь предложен читаемый компьютером носитель для хранения информации, где записан компьютерный программный продукт, содержащий команды, при выполнении которых по меньшей мере одним процессором указанный по меньшей мере один процессор осуществляет предлагаемые здесь способы, выполняемые первым узлом сети радиосвязи или устройством беспроводной связи.

Согласно еще одному другому аспекту указанная цель достигается путем создания устройства беспроводной связи для осуществления связи устройства беспроводной связи в сети беспроводной связи, причем первый узел сети радиосвязи выполнен с возможностью обслуживания устройства беспроводной связи, а сеть беспроводной связи выполнена с возможностью содержать второй узел сети радиосвязи. Устройство беспроводной связи выполнено с возможностью приема, от первого узла сети радиосвязи, команды переключения связи между ячейками, указывающей переключение связи в ячейку, обслуживаемую вторым узлом сети радиосвязи, причем команда переключения связи содержит указание луча, управляющее тем, какой именно луч в ячейке надлежит выбрать устройству беспроводной связи. Устройство беспроводной связи далее выполнено с возможностью выбора луча в ячейке на основе по меньшей мере указанного указания луча.

Согласно еще одному аспекту эта цель достигается путем создания первого узла сети радиосвязи для осуществления связи устройства беспроводной связи в сети беспроводной связи. Первый узел сети радиосвязи выполнен с возможностью обслуживания устройства беспроводной связи, а сеть беспроводной связи выполнена с возможностью содержать также второй узел сети радиосвязи. Первый узел сети радиосвязи выполнен с возможностью передачи устройству беспроводной связи команды переключения связи между ячейками, указывающей требование переключиться в ячейку, обслуживаемую вторым узлом сети радиосвязи. Команда переключения связи содержит указание луча, управляющее тем, какой именно луч в ячейке надлежит выбрать устройству беспроводной связи.

Согласно еще одному аспекту эта цель достигается путем создания устройства беспроводной связи, содержащего схему обработки, выполненную с возможностью приема, от первого узла сети радиосвязи, команды переключения связи между ячейками, указывающей переключение связи в ячейку, обслуживаемую вторым узлом сети радиосвязи, причем команда переключения связи содержит указание луча, управляющее тем, какой именно луч в ячейке надлежит выбрать устройству беспроводной связи. Указанная схема обработки дополнительно выполнена с возможностью выбора луча в ячейке по меньшей мере на основе указанного указания луча.

Согласно еще одному аспекту эта цель достигается путем создания первого узла сети радиосвязи, содержащего схему обработки, выполненную с возможностью передачи устройству беспроводной связи команды переключения связи между ячейками, указывающей переключение в ячейку, обслуживаемую вторым узлом сети радиосвязи. Команда переключения связи содержит указание луча, управляющее тем, какой именно луч в ячейке надлежит выбрать устройству радиосвязи.

Представленные здесь варианты обеспечивают, что первый узел сети радиосвязи включает в себя указание луча, так что сеть связи может указать устройству беспроводной связи, какие лучи должно выбрать устройство беспроводной связи или какие лучи устройству 10 беспроводной связи выбирать не следует. Таким образом, устройство выбирает луч, который может отвечать требованиям сети связи (NW) и/или требованиям устройства беспроводной связи. Тогда и сеть NW связи, и устройство беспроводной связи могут получить более высокие характеристики во время и после переключения HO связи. Следовательно, представленные здесь варианты улучшают характеристики работы сети беспроводной связи.

Краткое описание чертежей

Варианты настоящего изобретения будут теперь рассмотрены более подробно с использованием прилагаемых чертежей, на которых:

Фиг. 1 показывает выделение ресурсов сигнала CSI-RS для конкретного субкадра и ресурсного блока;

Фиг. 2 показывает оценку характеристики канала для передач сигнала CSI-RS;

Фиг. 3 показывает выделение ресурсов сигнала CSI-RS в нескольких координируемых ячейках resource;

Фиг. 4 показывает поддержку сигнала CSI-RS для выбора луча в технологии LTE;

Фиг. 5 показывает лучи со сформированными диаграммами направленности для передачи сигналов CSI-RS в технологии LTE;

Фиг. 6 показывает информационный элемент CSI-RS-Config;

Фиг. 7 показывает процедуру переключения связи между ячейками в технологии LTE;

Фиг. 8 показывает, что каждый синхронизационный блок (SS Block) содержит отображение между конфигурацией канала RACH и самым сильным нисходящим (DL) лучом, передающим этот блок SS Block. В этом примере каждое появление/ресурс канала PRACH ассоциировано с двумя лучами, передающими блок SS Block;

Фиг. 9a показывает схематичный обзор, рисующий сеть беспроводной связи согласно представленным здесь вариантам;

Фиг. 9b представляет упрощенную логическую схему, показывающую способ, осуществляемый устройством беспроводной связи согласно представленным здесь вариантам;

Фиг. 9c представляет упрощенную логическую схему, показывающую способ, осуществляемый первым узлом сети радиосвязи согласно представленным здесь вариантам;

Фиг. 10 представляет упрощенную комбинацию логической схемы и схемы сигнализации согласно представленным здесь вариантам;

Фиг. 11 представляет упрощенную логическую схему согласно некоторым представленным здесь вариантам;

Фиг. 12 представляет упрощенную логическую схему согласно некоторым представленным здесь вариантам;

Фиг. 13 представляет упрощенную логическую схему согласно некоторым представленным здесь вариантам;

Фиг. 14 представляет упрощенную логическую схему согласно некоторым представленным здесь вариантам;

Фиг. 15 представляет упрощенную логическую схему согласно некоторым представленным здесь вариантам;

Фиг. 16 представляет блок-схему, показывающую устройство беспроводной связи согласно представленным здесь вариантам; и

Фиг. 17 представляет блок-схему, показывающую первый узел сети радиосвязи согласно представленным здесь вариантам.

Осуществление изобретения

Рассматриваемые здесь варианты относятся, в общем, к сетям беспроводной связи. На Фиг. 9a представлен схематичный обзор, рисующий сеть 1 беспроводной связи. Эта сеть 1 беспроводной связи содержит одну или несколько сетей RAN и одну или несколько сетей CN. Такая сеть 1 беспроводной связи может использовать одну или несколько различных технологий, таких как «Новое радио» (NR), Wi-Fi, LTE, LTE-Advanced, пятое поколение (5G), широкополосный многостанционный доступ с кодовым уплотнением (WCDMA), глобальная система мобильной связи (GSM)/повышенная скорость передачи данных для развития GSM (Global System for Mobile communications/enhanced Data rate for GSM Evolution (GSM/EDGE)), широкополосный доступ в СВЧ-диапазоне (Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMax)) или ультрамобильная широкополосная связь (Ultra Mobile Broadband (UMB)), просто чтобы отметить несколько возможных вариантов. Рассматриваемые здесь варианты относятся к самым последним технологическим тенденциям, представляющим особенный интерес в контексте технологии 5G. Однако эти варианты также применимы к дальнейшему развитию существующих систем беспроводной связи, например, таких как системы согласно технологиям WCDMA и LTE.

В сети 1 беспроводной связи, устройство беспроводной связи, например, устройство 10 беспроводной связи, такое как мобильная станция, станция (STA), не являющая точкой доступа ((non-AP) STA), станция STA, абонентский терминал и/или терминал беспроводной связи, осуществляющий связь через одну или несколько сетей доступа (Access Network (AN)), например, RAN, с одной или несколькими опорными сетями связи (CN). Специалисты в рассматриваемой области должны понимать, что термин «устройство беспроводной связи» является неограничивающим термином, который обозначает какой-либо терминал, терминал беспроводной связи, абонентский терминал, устройство связи машинного типа (Machine-Type Communication (MTC)), терминал межмашинной связи (Device-to-Device (D2D)) или узел связи, например, смартфон, портативный компьютер, мобильный телефон, датчик, ретранслятор, мобильные планшеты или даже небольшая базовая станция, способная осуществлять связь с использованием радиосвязи с узлом сети связи в пределах области, обслуживаемой этим узлом сети связи.

Сеть 1 беспроводной связи содержит первый узел 12 сети радиосвязи, также называемый просто узлом сети связи, обслуживающим некоторую географическую область или обеспечивающим охват этой области радиосвязью, первую обслуживаемую область 11 или первую ячейку в соответствии с первой технологией радиодоступа (radio access technology (RAT)), такой как технологии NR, LTE, Wi-Fi, WiMAX или аналогичные технологии. Первый узел 12 сети радиосвязи может представлять собой приемопередающую точку, узел сети радиосвязи, такой как узел управления мобильностью (MME), обслуживающий шлюз, точка доступа локальной сети беспроводной связи (Wireless Local-Area Network (WLAN)) или станция точки доступа (Access Point Station (AP STA)), узел доступа, контроллер доступа, базовая станция, например, базовая радиостанция, такая как узел NodeB, развитый узел Node B (eNB, eNodeB), узел gNodeB, базовая приемопередающая станция, удаленный радио модуль, базовая станция точки доступа (Access Point Base Station), маршрутизатор базовой станции, автономная точка доступа, либо другой модуль или узел связи, способный осуществлять связь с устройством беспроводной связи в пределах области, обслуживаемой первым узлом 12 сети радиосвязи в зависимости, например, от первой технологии радиодоступа и с учетом используемой терминологии. Первый узел 12 сети радиосвязи может называться обслуживающим узлом сети связи, где первая обслуживаемая область может называться исходным лучом, а обслуживающий узел сети связи обслуживает и осуществляет связь с устройством 10 беспроводной связи в форме передач нисходящей (DL) линии в направлении устройства 10 беспроводной связи и передач восходящей (UL) линии от устройства 10 беспроводной связи.

Второй узел 13 сети радиосвязи может далее обеспечивать охват радиосвязью во второй обслуживаемой области 14 или второй ячейке с использованием второй технологии радиодоступа (radio access technology (RAT)), такой как технологии NR, LTE, Wi-Fi, WiMAX или аналогичные технологии. Первая технология RAT и вторая технология RAT могут быть одинаковыми или разными технологиями RAT. Второй узел 13 сети радиосвязи может представлять собой приемопередающую точку, например, узел сети радиосвязи, такой как точка доступа локальной сети беспроводной связи (Wireless Local-Area Network (WLAN)) или станция точки доступа (Access Point Station (AP STA)), узел доступа, контроллер доступа, базовая станция, например, базовая радиостанция, такая как узел NodeB, развитый узел Node B (eNB, eNodeB), узел gNodeB, базовая приемопередающая станция, удаленный радио модуль, базовая станция точки доступа, маршрутизатор базовой станции, передающая система базовой радиостанции, автономная точка доступа, либо другой модуль или узел связи, способный осуществлять связь с устройством беспроводной связи в пределах области, обслуживаемой вторым узлом 13 сети радиосвязи, в зависимости, например, от второй технологии радиодоступа и с учетом используемой терминологии. Второй узел 13 сети радиосвязи может называться соседним узлом сети связи, где вторая обслуживаемая область 14 может называться соседним лучом или целевым лучом.

Следует отметить, что обслуживаемая область может называться ячейкой, группой лучей, лучом для измерения мобильности или аналогичным образом для определения области охвата радиосвязью. Узел сети радиосвязи передает сигналы RS в соответствующей обслуживаемой области в лучах. Следовательно, первый и второй узлы сети радиосвязи могут передавать сигналы CSI-RS или опорные сигналы лучей (beam reference signal (BRS)) многократно во времени в большом числе различных направлений с использованием такого числа передающих (Tx) лучей, сколько будет сочтено необходимым для охвата области, обслуживаемой соответствующим узлом сети радиосвязи. Следовательно, первый узел 12 сети радиосвязи предоставляет охват радиосвязью в первой обслуживаемой области с использованием первого опорного сигнала, например, первого сигнала CSI-RS, для первой обслуживаемой области 11 в сети 1 беспроводной связи. Второй узел 13 сети радиосвязи предоставляет охват радиосвязью во второй обслуживаемой области 14 с использованием некоторого числа лучей, каждый из которых несет опорный сигнал, например, один или несколько вторых сигналов CSI-RS, в сети беспроводной связи.

В процессе переключения связи устройства 10 беспроводной связи между первым и вторым узлами сети радиосвязи в соответствии с представленными здесь вариантами первый узел 12 сети радиосвязи передает устройству 10 беспроводной связи команду переключения связи между ячейками, указывающую переключение связи в ячейку или в обслуживаемую область 14, которую обслуживает второй узел 13 сети радиосвязи. Эта команда переключения связи между ячейками дополнительно содержит указание лучей, управляющее или по меньшей мере указывающее, какой именно луч в ячейке должно выбрать устройство 10 беспроводной связи, где это указание лучей может представлять собой, например, пороговый уровень для качества луча и/или список, указывающий допустимые или недопустимые лучи. Представленные здесь варианты позволяют, таким образом, первому узлу 12 сети радиосвязи включить некоторую информацию в команду HO переключения связи между ячейками связи, так что сеть связи может указать устройству 10 беспроводной связи, какой именно луч это устройство беспроводной связи должно выбрать, или какие лучи устройство 10 беспроводной связи не должно выбирать.

В одном случае, первый узел 12 сети радиосвязи не конфигурирует бесконфликтный произвольный доступ (CFRA), т.е. не использует специально выделяемые ресурсы канала RACH для какого-либо из лучей в целевой ячейке, и в этом случае первый узел 12 сети радиосвязи обеспечивает, чтобы устройство 10 беспроводной связи не выбирало луч с качеством радиолинии связи ниже порогового значения, и может далее обеспечить, чтобы это устройство 10 беспроводной связи не выбирало луч, имеющий какие-то проблемы с точки зрения сети связи, например, лучи, уже загруженные трафиком. Поэтому, первый узел 12 сети радиосвязи может включить в команду HO переключения связи между ячейками, например, пороговое значение качества луча, также называемое пороговым значением качества радиолинии (‘Min_threshold’) и/или список лучей, нежелательных с точки зрения сети связи для выбора устройством 10 беспроводной связи, где этот список называется черным списком (black list) лучей.

Псевдокод для этого алгоритма может иметь вид:

Если (Мощность принимаемого опорного сигнала (RSRP) для блока SS block > ‘Min_threshold’ и этот луч не включен в черный список сетью NW связи):

Считать луч, ассоциированный с этим блоком SS block, подходящим для доступа;

Иначе

Не считать луч, ассоциированный с этим блоком SS block, подходящим для доступа;

В другом случае первый узел 12 сети радиосвязи конфигурирует процедуру доступа CFRA, т.е. специально выделенные ресурсы канала RACH для одного или нескольких лучей в целевой ячейке. Поскольку первый узел 12 сети радиосвязи затем резервирует преамбулу в одном или нескольких лучах и ожидает, что устройство 10 беспроводной связи выполнит процедуру конфигурирования доступа CFRA в этих лучах для обеспечения надежности произвольного доступа, и если устройство 10 беспроводной связи не выберет эти лучи, тогда лучи, выбранные устройство беспроводной связи, должны быть в достаточной степени лучше луча, назначенного первым узлом 12 сети радиосвязи, чтобы мотивировать такой выбор. В противном случае это будет пустой тратой и может оказать нежелательное воздействие на надежность произвольного доступа.

Поэтому, первый узел 12 сети радиосвязи может включить в команду HO переключения связи между ячейками по меньшей мере сдвиг или значение сдвига в сравнении с качеством радиолинии для бесконфликтных (contention free (CF)) лучей, где это значение сдвига может быть обозначено CF_OFFSET.

Псевдокод для этого алгоритма может иметь вид, как показано ниже.

если (мощность RSRP для блока SS block без конфигурирования произвольного доступа CFRA на значение сдвига “CF offset” лучше мощности для блока SS block с конфигурированием произвольного доступа CFRA):

Считать луч, ассоциированный с этим блоком SS block, подходящим для доступа;

Иначе

Не считать луч, ассоциированный с этим блоком SS block, подходящим для доступа;

Если нет лучей, подходящих для доступа,

Выбор луча с конфигурированным произвольным доступом CFRA.

Операции способа, выполняемого устройством 10 беспроводной связи для осуществления связи этим устройством 10 беспроводной связи в сети 1 связи, в соответствии с представленными здесь вариантами будут теперь описаны со ссылками на логическую схему, показанную на Фиг. 9b. Примеры указания лучей маркированы прямоугольными рамками из штриховых линий. Первый узел 12 сети радиосвязи обслуживает устройство 10 беспроводной связи, а сеть 1 беспроводной связи далее содержит второй узел сети радиосвязи.

Операция 901. Устройство 10 беспроводной связи принимает от первого узла 12 сети радиосвязи команду переключения связи между ячейками, указывающую переключение связи в ячейку, обслуживаемую вторым узлом 13 сети радиосвязи. Эта команда переключения связи между ячейками содержит указание лучей, управляющее тем, какой луч в новой ячейке должен быть выбран устройством 10 беспроводной связи. Это указание лучей может указывать поднабор доступных лучей или список предпочтительных лучей. В дополнение к этому или в качестве альтернативы, это указание лучей может указывать значение сдвига, где это значение сдвига является пороговым значением, на какое луч, конфигурированный с использованием процедуры соревновательного доступа, должен быть лучше конфигурированного с использованием процедуры бесконфликтного доступа луча, который должен бы был быть выбран. Рассматриваемое указание лучей может содержать список лучей, которые не подходят для доступа, и/или пороговое значение, указывающее порог для качества луча или уровня луча, определяющее луч, который должен быть выбран устройством беспроводной связи. Качество луча может называться также качеством радиолинии связи и может быть измерено в виде качества приема опорного сигнала (reference signal received quality (RSRQ)) или отношения сигнала к сумме помех и шумов (signal to interference plus noise ratio (SINR)). Уровень луча может также называться уровнем сигнала в радиолинии связи или уровнем радиолинии и может быть измерен в виде мощности принимаемого опорного сигнала (RSRP).

Операция 902. Устройство 10 беспроводной связи может измерить качество луча или уровень луча для опорных сигналов, таких как сигнал CSI-RS, блоки SS block или аналогичных сигналов в различных лучах.

Операция 903. Устройство 10 беспроводной связи выбирает луч в ячейке на основе по меньшей мере указания лучей. Например, устройство 10 беспроводной связи может выбрать луч для доступа и может передавать ресурсы канала RACH, такие как преамбула и/или время и частоту, ассоциированные с выбранным лучом. Эта ассоциация может соответствовать ранее принятой конфигурации канала RACH. Указанное указание лучей может содержать по меньшей мере указание бесконфликтного ресурса и порогового значения качества луча. Устройство 10 беспроводной связи может выбрать луч в ячейке на основе по меньшей мере качества луча посредством, например, измерения качества по меньшей мере для луча, ассоциированного с бесконфликтным ресурсом; и присвоения приоритета этому лучу, ассоциированному с бесконфликтным ресурсом, если измеренный показатель качества луча оказался выше порогового значения качества луча.

Операции способа, выполняемого первым узлом 12 сети радиосвязи для осуществления связи устройства 10 беспроводной связи в сети 1 радиосвязи согласно представленным здесь вариантам, будут теперь описаны со ссылками на логическую схему, показанную на Фиг. 9c. Примеры указаний лучей обозначены прямоугольными штриховыми рамками. Первый узел 12 сети радиосвязи обслуживает устройство 10 беспроводной связи, а сеть 1 беспроводной связи содержит также второй узел 13 сети радиосвязи.

Операция 911. Первый узел 12 сети радиосвязи может определить или конфигурировать указание лучей, например, указывающее предпочтительные лучи и/или пороговое значение для качества луча или уровня луча. Такое указание лучей может содержать по меньшей мере указание бесконфликтного ресурса и порогового значения качества луча.

Операция 912. Первый узел 12 сети радиосвязи передает устройству 10 беспроводной связи команду переключения связи между ячейками, указывающую переключение связи в ячейку, обслуживаемую вторым узлом 13 сети радиосвязи, где эта команда переключения связи содержит указание лучей, управляющее тем, какой луч в ячейке должно выбрать устройство 10 беспроводной связи. Это указание лучей может указывать поднабор доступных лучей или список предпочтительных лучей. В качестве альтернативы или в дополнение, такое указание лучей может указывать значение сдвига, где это значение сдвига представляет собой пороговое значение, на которое луч, конфигурированный с использованием соревновательной процедуры произвольного доступа, должен превысить соответствующую характеристику луча, конфигурированного с использованием бесконфликтной процедуры произвольного доступа, чтобы быть выбранным. В качестве альтернативы или в дополнение к этому указание лучей может содержать список лучей, которые не подходят для доступа, и/или пороговое значение, указывающее порог качества луча или уровня луча для луча, какой должен быть выбран устройством 10 беспроводной связи.

Фиг. 10 представляет комбинированную схему сигнализации и логическую схему для осуществления переключения связи в соответствии с представленными здесь вариантами.

Операция 1010. Первый узел 12 сети радиосвязи может определить или конфигурировать указание лучей, указывающее предпочтительные лучи, такие как лучи для сигналов CSI RS, для выбора и/или условия для выполнения, такие как пороговые значения для уровня или качества, см. Фиг. 11 – 15 ниже. Это представляет собой пример операции 911, показанной на Фиг. 9c.

Операция 1020. В ходе процедуры переключения связи между ячейками первый узел 12 сети радиосвязи передает устройству 10 беспроводной связи команду переключения связи между ячейками, указывающую переключение связи в ячейку, обслуживаемую вторым узлом сети радиосвязи. Эта команда переключения связи между ячейками содержит указание лучей, управляющее или информирующее, какой луч или какие лучи в ячейке должно выбрать устройство 10 беспроводной связи. Таким образом, устройство 10 беспроводной связи принимает указание лучей, указывающее предпочтительные или, в некоторых вариантах, непредпочтительные лучи. Это указание лучей может представлять собой список лучей, которые не подходят для доступа, или пороговое значение качества радиолинии связи для луча, какой должен быть выбран устройством беспроводной связи. Это является примером операции 912, показанной на Фиг. 9c.

Операция 1030. Устройство 10 беспроводной связи может тогда выбрать луч с учетом принятого указания лучей. Это является примером операции 903, показанной на Фиг. 9b.

Операция 1040. Устройство 10 беспроводной связи может затем инициировать переключение связи между ячейками или доступ к выбранному лучу.

В отношении операции 911, упомянутой выше, на которой первый узел 12 сети радиосвязи может определить указание лучей, в качестве примера, первый узел 12 сети радиосвязи может конфигурировать список неразрешенных лучей (черный список) для целевой ячейки. Т.е. некоторые лучи не являются предпочтительными с точки зрения переключения связи между ячейками (например, перегружены в текущий момент), так что первый узел сети радиосвязи хотел бы обеспечить, чтобы устройство 10 беспроводной связи не выбрало один из этих лучей.

Этот список неразрешенных лучей может быть, например, включен в команду переключения связи между ячейками, может быть заранее конфигурирован прежде переключения связи, может быть включен в системную информацию исходной или целевой ячейки, либо может быть передан устройству беспроводной связи с использованием других средств.

Псевдокод для этого способа приведен ниже, а пример его показан на Фиг. 11.

111) Устройство 10 беспроводной связи принимает указание целевой ячейки и черный список ячеек из сети связи

112) Устройство 10 беспроводной связи идентифицирует и выбирает подходящий луч (например, на основе качества луча, также называемого здесь качество радиолинии связи) в целевой ячейке

113) Устройство 10 беспроводной связи определяет, находится ли выбранный луч в черном списке или нет.

114) Если выбранный луч не входит в черный список

- Устройство 10 беспроводной связи считает луч, ассоциированный с этим блоком SS block, подходящим для доступа;

Иначе

115) - Устройство 10 беспроводной связи определяет, доступно ли большее число лучей из той же самой целевой ячейки

116) Если доступно большее число лучей из той же самой целевой ячейки

- Устройство 10 беспроводной связи может выбрать другой луч из этой же самой целевой ячейки и снова сравнить его с черным списком с использованием этапа 113.

117) Если никакие другие лучи не доступны, устройство 10 беспроводной связи считает переключение связи в целевую ячейку неудавшимся и может декларировать неудачу переключения связи.

В другом варианте устройству 10 беспроводной связи разрешен доступ с использованием ячейки из черного списка, если все обнаруженные лучи находятся в черном списке, т.е. может преодолеть запрет черного списка.

Первый узел 12 сети радиосвязи может конфигурировать пороговое значение, такое как минимальный порог для лучей в целевой ячейке, т.е. во второй обслуживаемой области.

В этом варианте первому узлу 12 сети радиосвязи может быть необходимо обеспечить, чтобы устройство 10 беспроводной связи не выбрало слишком слабый луч, и передать указание лучей, например, указывающее минимально допустимый уровень качества (пороговое значение) для качества луча.

Этот минимально допустимый уровень качества для разрешенных лучей может быть, например, включен в команду переключения (HO) связи между ячейками, может быть заранее конфигурирован прежде переключения связи или может быть включен в системную информацию исходной или целевой ячейки, либо может быть передан устройству беспроводной связи с использованием других средств.

Псевдокод для этого алгоритма приведен ниже

121) Устройство 10 беспроводной связи принимает указание целевой ячейки и минимального уровня качества для разрешенных лучей (Пороговое значение).

122) Устройство 10 беспроводной связи идентифицирует и выбирает подходящий луч (например, на основе качества луча, также называемого качеством радиолинии связи) в целевой ячейке

123) Устройство 10 беспроводной связи определяет, находится ли качество выбранного луча ниже порогового значения или нет.

124) Если (мощность RSRP для блока SS block > ‘Min_threshold’)

Считать луч, ассоциированный с этим блоком SS block, подходящим для доступа;

Иначе

125) - Устройство 10 беспроводной связи определяет, доступно ли большее число лучей из той же самой целевой ячейки

126) Если доступно большее число лучей из той же самой целевой ячейки

- Устройство 10 беспроводной связи может выбрать другой луч из той же самой целевой ячейки на основе качества луча.

127) Если никакие другие лучи не доступны, устройство 10 беспроводной связи считает переключение связи в целевую ячейку неудавшимся и может декларировать неудачу переключения связи.

Эта процедура показана на Фиг. 12.

Первый узел 12 сети радиосвязи может конфигурировать произвольный доступ CFRA на одном или нескольких лучах в целевой ячейке

В этом случае, поскольку первый узел 12 сети радиосвязи резервирует преамбулу на одном или нескольких лучах и ожидает, что устройство 10 беспроводной связи выполнит конфигурирование произвольного доступа CFRA для этих лучей с целью обеспечить надежность произвольного доступа, то если устройство 10 беспроводной связи не выбирает эти лучи, тогда лучи, которые выберет устройство 10 беспроводной связи, должны быть в достаточной степени лучше луча, назначенного первым узлом сети радиосвязи, чтобы мотивировать выбор устройством беспроводной связи, в противном случае, это будет пустым расходованием сетевых ресурсов и окажет нежелательное воздействие на надежность произвольного доступа.

Поэтому первый узел может включить в команду HO переключения связи между ячейками по меньшей мере значение сдвига по сравнению с качеством радиолинии связи для бесконфликтных (CF) лучей, обозначенную как CF_OFFSET.

Псевдокод для этого алгоритма является таким, как показано на Фиг. 13.

131) Устройство 10 беспроводной связи принимает указание целевой ячейки и конфигурированный доступ CFRA для некоторых лучей в целевой ячейке, а также значение сдвига относительно бесконфликтных лучей (CF_OFFSET)

132) Устройство 10 беспроводной связи идентифицирует и выбирает подходящий луч (например, на основе качества луча) в целевой ячейке

133) Устройство 10 беспроводной связи определяет, имеет ли выбранный луч конфигурированный доступ CFRA или нет.

134) Если выбранный луч имеет конфигурированный произвольный доступ CFRA, тогда этот луч использует специфичные для него ресурсы произвольного доступа (RA) для доступа в целевую ячейку;

135) Превосходит ли качество этого луча уровень качества наилучшего луча с конфигурированным доступом CFRA на значение сдвига CF_OFFSET? Т.е. если (мощность RSRP для блока SS block без конфигурированного доступа CFRA на значение сдвига “CF offset” лучше мощности для блока SS block с конфигурированным доступом CFRA)

134) Устройство 10 беспроводной связи считает луч, ассоциированный с этим блоком SS block, подходящим для доступа;

Иначе

устройство 10 беспроводной связи не считает луч, ассоциированный с этим блоком SS block, подходящим для доступа;

136) - Устройство 10 беспроводной связи выбирает другой доступный подходящий луч из той же самой целевой ячейки

Если нет луча, подходящего для доступа

устройство 10 беспроводной связи выбирает луч с конфигурированным произвольным доступом CFRA.

Эта процедура показана на Фиг. 13.

Первый узел 12 сети радиосвязи может конфигурировать доступ CFRA на одном или нескольких лучах в целевой ячейке плюс может составить черный список лучей в целевой ячейке.

В этом случае, тогда устройство 10 беспроводной связи должно бы выбрать луч с конфигурированным произвольным доступом CFRA, если только нет луча, мощность RSRP которого на значение сдвига лучше мощности луча с конфигурированным доступом CFRA и который не входит в черный список в целевой ячейке. В противном случае, это устройство 10 беспроводной связи должно выбрать луч с конфигурированным доступом CFRA.

141) Устройство 10 беспроводной связи принимает указание целевой ячейки и конфигурированного произвольного доступа CFRA для некоторых лучей в целевой ячейке, значение сдвига (CF_OFFSET) относительно бесконфликтных лучей и список неразрешенных лучей (черный список).

142) Устройство 10 беспроводной связи идентифицирует и выбирает подходящий луч (например, на основе качества луча) в целевой ячейке.

143) Устройство 10 беспроводной связи определяет, находится ли выбранный луч в черном списке.

144) Если луч не находится в черном списке, устройство беспроводной связи определяет, имеет ли выбранный луч конфигурированный произвольный доступ CFRA.

145) Если у луча нет конфигурированного произвольного доступа CFRA, определяют, является ли качество выбранного луча выше качества наилучшего луча с конфигурированным доступом CFRA на значение сдвига CF_OFFSET?

Т.е. если (мощность RSRP для блока SS block без конфигурированного произвольного доступа CFRA на значение сдвига “CF offset” выше мощности для блока SS block с конфигурированным доступом CFRA и этот блок SS block не находится в черном списке целевой ячейки)

146) Устройство 10 беспроводной связи считает луч, ассоциированный с этим блоком SS block, подходящим для доступа, т.е. этот луч использует специфичные для него ресурсы произвольного доступа (RA) для доступа в целевую ячейку;

Иначе

это устройство 10 беспроводной связи не считает луч, ассоциированный с этим блоком SS block, подходящим для доступа.

147) Устройство 10 беспроводной связи может выбрать другой луч из той же самой целевой ячейки на основе качества луча.

Если нет луча, подходящего для доступа

это устройство 10 беспроводной связи может выбрать луч с конфигурированным произвольным доступом CFRA.

148) Если никакие другие лучи не доступны, устройство 10 беспроводной связи считает переключение связи в целевую ячейку неудавшимся и может декларировать неудачу переключения связи.

Процедура показана на Фиг. 14.

Первый узел 12 сети радиосвязи может также конфигурировать белый список лучей.

Лучи из белого списка представляют собой лучи, которые первый узел 12 сети радиосвязи предлагает рассматриваемому устройству беспроводной связи выбрать. Но для того, чтобы обеспечить, что луч из белого списка не имеет слишком плохого качества радиолинии связи, первый узел 12 сети радиосвязи может также конфигурировать сдвиг белого списка WHITELIST_OFFSET, который указывает, насколько луч из белого списка может быть хуже наилучшего луча. Если только луч из белого списка не хуже наилучшего луча на это значение сдвига, устройство беспроводной связи может выбрать луч из этого списка, в противном случае, устройство 10 беспроводной связи не будет выбирать эти лучи. Луч с конфигурированным произвольным доступом CFRA можно рассматривать в качестве луча из белого списка.

151) Устройство 10 беспроводной связи принимает указание целевой ячейки, белый список лучей и значение сдвига WHITELIST_OFFSET белого списка

152) Устройство 10 беспроводной связи идентифицирует и выбирает подходящий луч (например, на основе качества луча) из белого списка.

153) Устройство 10 беспроводной связи определяет, находится ли выбранный луч в пределах сдвига белого списка.

154) Если да, этот луч использует специфичные для него ресурсы произвольного доступа (RA) для доступа в целевую ячейку.

155) Если нет, определение, доступен ли какой-либо другой луч из белого списка из той же самой целевой ячейки?

156) Если доступен, устройство 10 беспроводной связи может выбрать другой подходящий луч из белого списка из той же самой целевой ячейки (например, на основе качества луча);

157) Если не доступен, устройство 10 беспроводной связи может определить, доступен ли другой луч

158) Если другой луч доступен, устройство 10 беспроводной связи может выбрать этот луч (например, на основе качества луча) (и переходит к 159).

159) Если никакие другие лучи не доступны, устройство 10 беспроводной связи считает переключение связи в целевую ячейку неудавшимся и может декларировать неудачу переключения связи.

Псевдокод может быть таким, как показано ниже

Если (мощность RSRP для блока SS block из белого списка не хуже наилучшего блока SS block на значение сдвига WHITELIST_OFFSET белого списка)

Первый узел 12 сети радиосвязи считает луч, ассоциированный с указанным блоком SS block из белого списка, подходящим для доступа;

Если ни один луч из белого списка не подходит для доступа,

первый узел 12 сети радиосвязи выбирает луч не из белого списка.

Эта процедура показана на Фиг. 15.

Разнообразные варианты можно также комбинировать для создания других вариантов. Например, Фиг. 13 показывает, как варианты, представленные на Фиг. 11 и 12, можно комбинировать, чтобы позволить сети связи управлять разрешенными лучами и устанавливать минимальный подходящий уровень для подходящих ячеек. Возможны также аналогичные комбинации других вариантов.

Ранее описанный вариант ассоциирует выбор луча на стороне устройства беспроводной связи на основе, например, сигнала RS в составе блока SS Block, как ассоциирование канала RACH, предоставляемой сетью связи. В дополнение к этому может быть определено множество эквивалентных вариантов, когда ресурсы сигнала CSI-RS конфигурированы для измерений в рамках администрирования RRM или оптимизации переключения связи между ячейками. В этом случае, каждый ресурс сигнала CSI-RS, такой как время, частота и последовательность, может быть ассоциирован с лучом в нисходящей (DL) линии. Устройство 10 беспроводной связи может быть также конфигурировано с точки зрения группы таким образом, что оно знает, какие сигналы CSI-RS, ассоциированы с какими ресурсами. Следовательно, в предположении, что команда HO переключения связи между ячейками может содержать ассоциирование канала RACH с сигналом CSI-RS, точно так, как это описано для блоков SS Block, здесь может быть также применена концепция черного списка лучей или белого списка лучей.

В качестве альтернативы, реализации сети связи может быть достигнута не путем конфигурирования устройства 10 беспроводной связи для доступа в целевую область через блоки SS block, а посредством использования ассоциирования сигнала CSI-RS с каналом RACH и только конфигурирования сигналов CSI-RS для доступа в разрешенную область, например, сеть связи осведомляют, что области, ассоциированные с лучами, не перегружены. Следовательно, сеть связи может просто конфигурировать подмножество сигналов CSI-RS из всех возможных сигналов CSI-RS, охватывающих всю ячейку, и предоставить ресурсы канала RACH для этого подмножества.

Следует отметить, что в общем сценарии термин «узел сети радиосвязи» может быть заменен термином «приемопередающая точка». Ключевое соображение состоит в том, что должно быть возможным делать различие между приемопередающими точками (TRP), обычно на основе сигналов RS или других синхросигналов и переданных сигналов BRS. Несколько точек TRP могут быть логически соединены с одним и тем же узлом сети радиосвязи, но если они расположены географически раздельно или указывают в различных направлениях распространения сигнала, эти точки TRP будут подвержены таким же проблемам, как различные узлы сети радиосвязи. В последующих разделах термины «узел сети радиосвязи» точка TRP можно считать взаимозаменяемыми.

Следует отметить, что сеть беспроводной связи может быть виртуально разделена на несколько срезов Сеть/RAN, где каждый срез Сеть/RAN поддерживает один или несколько типов устройств беспроводной связи и/или одного или нескольких типов сервисов, т.е. каждый срез сети связи поддерживает свой набор функциональных возможностей. Разбиение сети связи на срезы вводит возможность, что эти срезы сеть/RAN используются для различных сервисов и случаев использования, так что эти сервисы и случаи использования могут вносить различия в функциональные возможности, поддерживаемые в различных срезах сети связи. Каждый срез сеть/RAN может содержать один или несколько узлов сети связи или элементов узлов сети связи, предоставляющих сервисы/функциональные возможности для соответствующего среза сети связи. Каждый срез сеть /RAN может содержать узел сети связи, такой как узел сети RAN и/или узел опорной сети связи.

Фиг. 16 представляет блок-схему, показывающую устройства 10 беспроводной связи в соответствии с приведенными здесь вариантами, для осуществления связи этого устройства 10 беспроводной связи в сети 1 радиосвязи. Эта сеть 1 беспроводной связи конфигурирована так, что она содержит второй узел 13 сети радиосвязи. Первый узел 12 сети радиосвязи конфигурирован для обслуживания устройства 10 беспроводной связи, а сеть 1 беспроводной связи содержит также второй узел 13 сети радиосвязи.

Устройство 10 беспроводной связи может содержать схему 1601 обработки, например, один или несколько процессоров, конфигурированных для осуществления описываемых здесь способов.

Устройство 10 беспроводной связи может содержать приемный модуль 1602, например, приемник или приемопередатчик. Устройство 10 беспроводной связи, схема 1601 обработки и/или приемный модуль 1602 конфигурированы для приема от первого узла 12 сети радиосвязи команды переключения связи между ячейками, указывающей переключение связи в ячейку, обслуживаемую вторым узлом 13 сети радиосвязи, где эта команда переключения связи содержит указание лучей, управляющее тем, какой луч в ячейке должен быть выбран устройством 10 беспроводной связи. Например, команда переключения связи между ячейками дополнительно содержит указание лучей, управляющее или указывающее, какой именно луч в ячейке должно выбрать устройство беспроводной связи. Это указание может представлять собой список лучей, не подходящих для доступа, или пороговое значение качества радиолинии связи.

Устройство 10 беспроводной связи может содержать модуль 1603 выбора. Эти устройство 10 беспроводной связи, схема 1601 обработки и/или модуль 1603 выбора конфигурированы для выбора луча в ячейке по меньшей мере на основе указания лучей. Устройство 10 беспроводной связи, схема 1601 обработки и/или модуль 1603 выбора могут быть конфигурированы для измерений уровня или качества лучей, равно как для учета результатов этих измерений. Указание лучей может содержать по меньшей мере указание бесконфликтного ресурса и порогового значения качества луча. Устройство 10 беспроводной связи, схема 1601 обработки и/или модуль 1603 выбора могут быть конфигурированы для выбора ячейки на основе по меньшей мере указания лучей посредством, например, измерения качества по меньшей мере луча, ассоциированного с указанным бесконфликтным ресурсом; и присвоения приоритета этому лучу, ассоциированному с бесконфликтным ресурсом, если измеренный показатель качества луча оказался выше порогового значения качества луча. Указание лучей может указывать поднабор доступных лучей или список предпочтительных лучей. Указание лучей может указывать значение сдвига, где это значение сдвига представляет собой пороговое значение, на которое луч, конфигурированный с использованием процедуры соревновательного произвольного доступа, должен превосходить луч, конфигурированный с использованием процедуры бесконфликтного произвольного доступа, чтобы быть выбранным. Указание лучей может содержать список лучей, не подходящих для доступа, и/или пороговое значение, указывающее порог качества луча или уровня луча для определения луча, который должен быть выбран устройством беспроводной связи.

Устройство 10 беспроводной связи далее содержит запоминающее устройство 1604. Это запоминающее устройство содержит один или несколько модулей используемых для сохранения данных, таких как уровни лучей, показатели качества, индикации, указания лучей, сигналы CSI-RS, пороговые значения, приложения для осуществления описываемых здесь способов, когда происходит выполнение этих приложений, и другой подобной информации.

Способы согласно описываемым здесь вариантам для устройства 10 беспроводной связи соответственно реализуются посредством компьютерного программного продукта 1605 или компьютерной программы, содержащей команды, т.е. сегменты кода программного обеспечения, при выполнении которых по меньшей мере одним процессором этот процессор осуществляет операции, описанные здесь как выполняемые устройством 10 беспроводной связи. Этот компьютерный программный продукт 1605 может быть записан на читаемом компьютером носителе 1606 для хранения информации, например, на диске, USB-флэшке (для соединения с универсальной последовательной шиной) или другом подобном носителе. Читаемый компьютером носитель 1606 для хранения информации, имеющий записанный на нем компьютерный программный продукт, может содержать команды, пи выполнении которых по меньшей мере одним процессором этот процессор осуществляет операции, описанные здесь как выполняемые устройством 10 беспроводной связи. В некоторых вариантах, читаемый компьютером носитель для хранения информации может представлять собой энергонезависимый читаемый компьютером носитель для хранения информации. Описываемое здесь устройство беспроводной связи содержит процессорную схему, конфигурированную для приема, от первого узла сети радиосвязи, команды переключения связи между ячейками, указывающую переключение связи в ячейку, обслуживаемую вторым узлом сети радиосвязи, где эта команда переключения связи содержит указание лучей, управляющее тем, какой именно луч в ячейке должен быть выбран устройством беспроводной связи; так что луч в ячейке выбирают на основе по меньшей мере этого указания лучей.

Фиг. 17 представляет блок схему, показывающую первый узел 12 сети радиосвязи, такой как узел gNB, узел MME или другой аналогичный узел в соответствии с рассмотренными здесь вариантами для осуществления связи устройства 10 беспроводной связи в сети беспроводной связи. Этот первый узел 12 сети радиосвязи конфигурирован для обслуживания устройства 10 беспроводной связи, а сеть 1 беспроводной связи конфигурирована так, что она содержит также второй узел сети радиосвязи, например, содержит также второй узел 13 сети радиосвязи.

Первый узел 12 сети радиосвязи может содержать процессорную схему 1701, например, один или несколько процессоров, конфигурированных для осуществления описываемых здесь способов.

Этот первый узел 12 сети радиосвязи может содержать конфигурирующий модуль 1702. Первый узел 12 сети радиосвязи, процессорная схема 1701 и/или конфигурирующий модуль 1702 могут быть конфигурированы для определения или конфигурирования указания лучей.

Первый узел 12 сети радиосвязи может содержать передающий модуль 1703, например, передатчик или приемопередатчик. Первый узел 12 сети радиосвязи, процессорная схема 1701 и/или передающий модуль 1703 конфигурированы для передачи устройству 10 беспроводной связи команды переключения связи между ячейками, указывающей переключения связи в ячейку, обслуживаемую вторым узлом 13 сети радиосвязи, где эта команда переключения связи содержит указание лучей, управляющее тем, какой именно луч в ячейке должно выбрать устройство беспроводной связи. Первый узел 12 сети радиосвязи, процессорная схема 1701 и/или передающий модуль 1703 конфигурированы для передачи устройству 10 беспроводной связи этого указания лучей. Команда переключения связи между ячейками содержит указание лучей, управляющее тем, какой именно луч в ячейке должен быть выбран устройством беспроводной связи. Такое указание лучей может указывать поднабор доступных лучей или список предпочтительных лучей. Указания лучей могут указывать значение сдвига, где это значение сдвига представляет собой пороговое значение, на которое луч, конфигурированный с использованием процедуры соревновательного произвольного доступа, должен превосходить луч, конфигурированный с использованием процедуры бесконфликтного произвольного доступа, чтобы быть выбранным. Указание лучей может содержать список лучей, не подходящих для доступа, и/или пороговое значение, указывающее порог качества луча или уровня луча для определения луча, который должен быть выбран устройством беспроводной связи. Такое указание лучей может содержать по меньшей мере указание бесконфликтного ресурса и порогового значения качества луча. Первый узел 12 сети радиосвязи далее содержит запоминающее устройство 1704. Это запоминающее устройство содержит один или несколько модулей используемых для сохранения данных, таких как указания лучей, уровни лучей, показатели качества, пороговые значения, указания лучей, указания ячеек, приложения для осуществления описываемых здесь способов, когда происходит выполнение этих приложений, и другой подобной информации.

Способы согласно описываемым здесь вариантам для первого узла 12 сети радиосвязи соответственно реализуются посредством компьютерного программного продукта 1705 или компьютерной программы, содержащей команды, т.е. сегменты кода программного обеспечения, при выполнении которых по меньшей мере один процессор осуществляет операции, описанные здесь как выполняемые первым узлом 12 сети радиосвязи. Этот компьютерный программный продукт 1705 может быть записан на читаемом компьютером носителе 1706 для хранения информации, например, на диске, USB-флэшке или другом подобном носителе. Читаемый компьютером носитель 1706 для хранения информации, имеющий записанный на нем компьютерный программный продукт, может содержать команды, пи выполнении которых по меньшей мере одним процессором этот процессор осуществляет операции, описанные здесь как выполняемые первым узлом 12 сети радиосвязи. В некоторых вариантах, читаемый компьютером носитель для хранения информации может представлять собой энергонезависимый читаемый компьютером носитель для хранения информации.

Здесь предложен первый узел сети радиосвязи, содержащий процессорную схему, конфигурированную для передачи устройству беспроводной связи команды переключения связи между ячейками с целью указания переключения связи в ячейку, обслуживаемую вторым узлом сети радиосвязи, где эта команда переключения связи между ячейками содержит указание лучей, управляющее тем, какой именно луч в этой ячейке должен быть выбран устройством беспроводной связи.

Здесь предложен способ, реализуемый устройством беспроводной связи для осуществления связи устройства беспроводной связи в сети беспроводной связи. Первый узел сети радиосвязи обслуживает устройство беспроводной связи, а сеть беспроводной связи далее содержит второй узел сети радиосвязи. Устройство беспроводной связи принимает от первого узла сети радиосвязи команду переключения связи между ячейками, указывающую переключение связи в ячейку, обслуживаемую вторым узлом сети радиосвязи, где эта команда переключения связи содержит далее указание луча, управляющее тем, какой из лучей в ячейке должно выбрать устройство беспроводной связи. Например, команда переключения связи между ячейками может содержать некоторую информацию для управления тем, какой из лучей устройство беспроводной связи выбирает в процессе переключения (HO) связи между ячейками, такая информация может представлять собой список лучей, которые не подходят для доступа, или пороговое значение качества радиолинии связи для луча, который должен быть выбран устройством беспроводной связи. Например, измеренное значение показателя качества луча для выбора должно быть выше порогового значения качества радиолинии связи. Тогда устройство беспроводной связи выбирает луч в ячейке по меньшей мере на основе указания лучей.

Кроме того, предложен способ, реализуемый первым узлом сети радиосвязи, также называемым узлом сети связи, для осуществления связи устройства беспроводной связи в сети беспроводной связи. Этот первый узел сети радиосвязи обслуживает указанное устройство беспроводной связи, а сеть беспроводной связи далее содержит второй узел сети радиосвязи. Первый узел сети радиосвязи передает устройству беспроводной связи команду переключения связи между ячейками, указывающую переключение связи в ячейку, обслуживаемую вторым узлом сети радиосвязи. Команда переключения связи между ячейками содержит указание лучей, управляющее тем, какой луч в новой ячейке должно выбрать устройство беспроводной связи.

Кроме того, предложены также первый узел сети радиосвязи и устройство беспроводной связи, конфигурированные для осуществления описываемых здесь способов.

В некоторых вариантах используется более общий термин «узел сети радиосвязи», который может соответствовать какому-либо типу узла сети радиосвязи или какого-либо узла сети связи, осуществляющего связь с устройством беспроводной связи и/или с другим узлом сети связи. К примерам таких узлов сети связи относятся узел NodeB, ведущий узел eNB, вторичный узел eNB, узел сети связи, принадлежащий группе ведущих ячеек (Master cell group (MCG)) или группе вторичных ячеек (Secondary Cell Group (SCG)), базовая станция (base station (BS)), узел радиосвязи с использованием нескольких стандартов радиосвязи (multi-standard radio (MSR)), такой как станция MSR BS, узел eNodeB, контроллер сети связи, контроллер сети радиосвязи (RNC), контроллер базовых станций (BSC), ретранслятор, донорный узел, управляющий ретранслятором, базовая приемопередающая станция (base transceiver station (BTS)), точка доступа (AP), передающие точки, удаленный радио модуль (Remote Radio Unit (RRU)), удаленный радио блок (Remote Radio Head (RRH)), узлы в распределенной антенной системе (distributed antenna system (DAS)), узел опорной сети связи, например, центр коммутации мобильной связи (Mobility Switching Centre (MSC)), узел управления мобильностью (MME) и т.п., узел эксплуатации и технического обслуживания (Operation and Maintenance (O&M)), система эксплуатационной поддержки (Operation Support System (OSS)), самоорганизующаяся сеть связи (Self-Organizing Network (SON)), узел позиционирования, например, усовершенствованный сервис-центр для определения местонахождения в мобильной связи (Evolved Serving Mobile Location Centre (E-SMLC)), узел минимизации тестирования в движении (Minimizing Drive Test (MDT)) и т.п.

В некоторых вариантах используется неограничивающий термин «устройство беспроводной связи» или «абонентский терминал (UE)», который обозначает какой-либо тип устройств беспроводной связи, осуществляющих связь с узлом сети связи и/или с другим терминалом UE в системе сотовой или мобильной связи. К примерам таких терминалов UE относятся целевое устройство, терминал межмашинной связи (D2D) UE, терминал UE для локальной связи (ProSe UE), терминал UE связи машинного типа или терминал UE, способный осуществлять связь между машинами (M2M), персональный цифровой помощник PDA, пакетный ассемблер/диссемблер (PAD), планшетное устройство, мобильные терминалы, смартфон, оборудование, встроенное в портативный компьютер (LEE), оборудование, установленное на портативном компьютере (LME), USB-маршрутизаторы и т.п.

Здесь описаны варианты для систем 5G. Однако эти варианты применимы также к любой технологии RAT или системе с использованием нескольких технологий RAT, где терминал UE принимает и/или передает сигналы (например, данные), например, технологий LTE, LTE FDD/TDD, WCDMA/HSPA, GSM/GERAN, Wi Fi, WLAN, CDMA2000 и т.п.

Антенный узел: Как используется здесь, термин «антенный узел» обозначает модуль, способный генерировать один или несколько лучей, охватывающих конкретную обслуживаемую область или направление. Антенный узел может представлять собой базовую станцию или часть базовой станции.

Как должно быть очевидно специалистам в области связи, описываемые здесь функции или модули могут быть реализованы с использованием цифровых логических схем и/или одного или нескольких микроконтроллеров, микропроцессоров или другой цифровой аппаратуры. В ряде вариантов некоторые или все разнообразные функции могут быть реализованы совместно, например, в одной специализированной интегральной схеме (application-specific integrated circuit (ASIC)), либо в двух или более отдельных устройствах с соответствующими аппаратными и/или программными интерфейсами между этими устройствами. Некоторые функции могут быть реализованы в процессоре, используемом совместно с другими функциональными компонентами устройства беспроводной связи или узла сети связи, например.

В качестве альтернативы, несколько функциональных элементов обсуждаемых здесь процессорных средств могут быть реализованы с использованием специализированной аппаратуры, тогда как другие построены на основе аппаратуры для выполнения программ вместе с соответствующим загружаемым или встроенным программным обеспечением. Таким образом, термин «процессор» или «контроллер», как он используется здесь, не означает исключительно аппаратуру, способную выполнять программы, и может в неявном виде охватывать, без ограничений, цифровой процессор сигнала (digital signal processor (DSP)), постоянное запоминающее устройство (ПЗУ (read-only memory (ROM)) для сохранения программного обеспечения, запоминающее устройство с произвольной выборкой для сохранения программного обеспечения и/или программ и данных приложений и энергонезависимое запоминающее устройство. Может быть также использована другая аппаратура, обычная или специализированная. Проектировщики аппаратуры связи должны будут оценивать и анализировать стоимость, характеристики и возможные компромиссные варианты техобслуживания, присущие выбранным ими вариантам устройств.

Следует понимать, что приведенное выше описание и прилагаемые чертежи представляют неисчерпывающие примеры предлагаемых здесь способов и аппаратуры. Поэтому, предлагаемые здесь способы и аппаратура не ограничиваются приведенным выше описанием и прилагаемыми чертежами. Напротив, рассмотренные варианты ограничены только прилагаемой формулой изобретения и ее законными эквивалентами.

Изобретение относится к беспроводной связи. Устройство беспроводной связи обслуживается первым узлом сети радиосвязи, при этом сеть беспроводной связи дополнительно содержит второй узел сети радиосвязи. Устройство беспроводной связи принимает от первого узла сети радиосвязи команду переключения связи между ячейками, указывающую переключение связи в ячейку, обслуживаемую вторым узлом сети радиосвязи, причем команда переключения связи содержит указание лучей, например пороговое значение, управляющее тем, какой луч ячейке надлежит выбрать устройству беспроводной связи. Устройство беспроводной связи далее выбирает луч в ячейке по меньшей мере на основе указания лучей. Технический результат заключается в повышении производительности сети беспроводной связи. 5 н. и 10 з.п. ф-лы, 19 ил.

1. Способ, выполняемый устройством (10) беспроводной связи, для осуществления связи устройства (10) беспроводной связи в сети (1) беспроводной связи, причем устройство (10) беспроводной связи обслуживается первым узлом сети радиосвязи, а сеть (1) беспроводной связи дополнительно содержит второй узел (13) сети радиосвязи; при этом способ содержит этапы, на которых:

принимают (901) от первого узла (12) сети радиосвязи команду переключения связи между ячейками, указывающую переключение связи в ячейку, обслуживаемую вторым узлом (13) сети радиосвязи, причем команда переключения связи содержит указание лучей, управляющее тем, какой именно луч в ячейке надлежит выбрать устройству (10) беспроводной связи; и

выбирают (903) луч в ячейке по меньшей мере на основе указания лучей, причем указание лучей содержит список лучей, не подходящих для доступа на основе нагрузки, и/или пороговое значение, указывающее порог для качества луча и/или мощности луча для луча, подлежащего выбору устройством беспроводной связи.

2. Способ по п. 1, в котором указание лучей указывает значение сдвига, причем значение сдвига представляет собой пороговое значение, на которое луч, конфигурированный с использованием соревновательной процедуры произвольного доступа, должен превосходить луч, конфигурированный с использованием бесконфликтной процедуры произвольного доступа, чтобы быть выбранным.

3. Способ по п. 1 или 2, в котором указание лучей содержит по меньшей мере указание бесконфликтного ресурса и порогового значения качества луча.

4. Способ по п. 3, в котором на этапе выбора (903) луча в ячейке на основе по меньшей мере указания лучей:

измеряют качество луча по меньшей мере для луча, ассоциированного с бесконфликтным ресурсом; и,

присваивают приоритет лучу, ассоциированному с бесконфликтным ресурсом, когда измеренное качество луча выше порогового значения качества луча.

5. Способ, выполняемый первым узлом сети радиосвязи, для осуществления связи устройства беспроводной связи в сети беспроводной связи, причем первый узел сети радиосвязи обслуживает устройство беспроводной связи, а сеть беспроводной связи дополнительно содержит второй узел сети радиосвязи, причем способ содержит этап, на котором:

передают (912) устройству беспроводной связи команду переключения связи между ячейками, указывающую переключение связи в ячейку, обслуживаемую вторым узлом сети радиосвязи, причем команда переключения связи содержит указание лучей, управляющее тем, какой именно луч в ячейке надлежит выбрать устройству беспроводной связи, при этом указание лучей содержит список лучей, не подходящих для доступа на основе нагрузки, и/или пороговое значение, указывающее порог для качества луча и/или мощности луча для луча, подлежащего выбору устройством беспроводной связи.

6. Способ по п. 5, в котором указание лучей указывает значение сдвига, причем значение сдвига представляет собой пороговое значение, на которое луч, конфигурированный с использованием соревновательной процедуры произвольного доступа, должен превосходить луч, конфигурированный с использованием бесконфликтной процедуры произвольного доступа, чтобы быть выбранным.

7. Способ по п. 5 или 6, в котором указание лучей содержит по меньшей мере указание бесконфликтного ресурса и порогового значения качества луча.

8. Устройство (10) беспроводной связи для осуществления связи в сети (1) беспроводной связи, причем первый узел сети радиосвязи выполнен с возможностью обслуживания устройства (10) беспроводной связи, а сеть (1) беспроводной связи выполнена с возможностью содержать второй узел (13) сети радиосвязи; причем устройство беспроводной связи выполнено с возможностью:

приема от первого узла (12) сети радиосвязи команды переключения связи между ячейками, указывающей переключение связи в ячейку, обслуживаемую вторым узлом (13) сети радиосвязи, причем команда переключения связи содержит указание лучей, управляющее тем, какой именно луч в ячейке надлежит выбрать устройству (10) беспроводной связи; и

выбора луча в ячейке по меньшей мере на основе указания лучей, причем указание лучей содержит список лучей, не подходящих для доступа на основе нагрузки, и/или пороговое значение, указывающее порог для качества луча и/или мощности луча для луча, подлежащего выбору устройством беспроводной связи.

9. Устройство (10) беспроводной связи по п. 8, в котором указание лучей указывает значение сдвига, причем значение сдвига представляет собой пороговое значение, на которое луч, конфигурированный с использованием соревновательной процедуры произвольного доступа, должен превосходить луч, конфигурированный с использованием бесконфликтной процедуры произвольного доступа, чтобы быть выбранным.

10. Устройство (10) беспроводной связи по п. 8 или 9, в котором указание лучей содержит по меньшей мере указание бесконфликтного ресурса и порогового значения качества луча.

11. Устройство (10) беспроводной связи по п. 10, характеризующееся тем, что выполнено с возможностью выбора луча в ячейке по меньшей мере на основе указания лучей посредством измерения качества луча по меньшей мере для луча, ассоциированного с бесконфликтным ресурсом; и присвоения приоритета лучу, ассоциированному с бесконфликтным ресурсом, когда измеренное качество луча выше порогового значения качества луча.

12. Первый узел (12) сети радиосвязи для осуществления связи устройства (10) беспроводной связи в сети (1) беспроводной связи, причем первый узел сети радиосвязи выполнен с возможностью обслуживания устройства (10) беспроводной связи, а сеть (1) беспроводной связи выполнена с возможностью содержать второй узел (13) сети радиосвязи, причем первый узел (12) сети радиосвязи выполнен с возможностью

передачи устройству (10) беспроводной связи команды переключения связи между ячейками, указывающей переключение связи в ячейку, обслуживаемую вторым узлом (13) сети радиосвязи, причем команда переключения связи содержит указание лучей, управляющее тем, какой именно луч в ячейке надлежит выбрать устройству беспроводной связи, причем указание лучей содержит список лучей, не подходящих для доступа на основе нагрузки, и/или пороговое значение, указывающее порог для качества луча и/или мощности луча для луча, подлежащего выбору устройством беспроводной связи.

13. Первый узел (12) сети радиосвязи по п. 12, в котором указание лучей указывает значение сдвига, причем значение сдвига представляет собой пороговое значение, на которое луч, конфигурированный с использованием соревновательной процедуры произвольного доступа, должен превосходить луч, конфигурированный с использованием бесконфликтной процедуры произвольного доступа, чтобы быть выбранным.

14. Первый узел (12) сети радиосвязи по п. 12 или 13, в котором указание лучей содержит по меньшей мере указание бесконфликтного ресурса и порогового значения качества луча.

15. Считываемый компьютером носитель для хранения информации, имеющий записанный на нем компьютерный программный продукт, содержащий команды, при исполнении которых по меньшей мере одним процессором процессор осуществляет способ по любому из пп. 1–7, реализуемый первым узлом (12) сети радиосвязи или устройством (10) беспроводной связи.