BR112014007289B1 - Nó intermediário em uma rede de comunicação sem fio, método para alterar um primeiro nó doador para um segundo nó doador para um nó intermediário em uma rede de comunicação sem fio - Google Patents
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Abstract
HANDOVER PARA UM NÓ INTERMEDIÁRIO EM UMA REDE DE COMUNICAÇÃO SEM FIO. A presente invenção refere-se a um nó intermediário (1 , 1') que está disposto a transmitir informação entre um nó doador (3, 4) e pelo menos um nó em serviço (5, 6, 7, 8), e compreende uma disposição de antena em serviço (9), que comunica por meio de pelo menos um primeiro e um segundo lóbulo de radiação da antena eletricamente orientável. Durante um primeiro modo de funcionamento, todos os lóbulos de radiação da antena (10, 11; 10?, 11?) são direcionados para um primeiro nó doador (3, 3'). Durante um segundo modo de funcionamento, os lóbulos de radiação da antena são direcionados de tal modo que o nó intermediário (1, 1') está em contato tanto com o primeiro nó doador (3, 3') e o segundo nó doador (4, 4'). Durante um terceiro modo de funcionamento, todos os lóbulos de radiação da antena (10, 11; 10?, 11?) estão direcionados para o segundo nó doador (4, 4'). Uma primeira polarização (P1) está associada com cada lóbulo (10, 10') direcionado para o segundo nó doador (4, 4') durante o segundo modo de funcionamento e uma segunda polarização (P2) é associada com cada lóbulo (11, 11') direcionado para o primeiro nó doador (3, 3') durante o segundo modo de funcionamento. A presente invenção também se refere a um método correspondente.
Description
[001] A presente invenção refere-se a um nó intermediário em uma rede de comunicação sem fio. O nó intermediário está disposto a transmitir informação entre um nó doador e, pelo menos, um nó em serviço, e compreende uma disposição de antena em serviço que é adaptada para comunicar com cada nó doador por meio de pelo menos um primeiro lóbulo de radiação da antena e um segundo lóbulo de radiação da antena. Os lóbulos de radiação da antena são eletricamente orientáveis de modo que durante um primeiro modo de funcionamento, a disposição de antena em serviço é adaptada para direcionar todos os lóbulos de radiação da antena em direção a um primeiro nó doador. Além disso, durante um segundo modo de funcionamento, após o primeiro modo de funcionamento, quando o primeiro nó doador foi determinado para ser trocado por um segundo nó doador por meio de handover, a disposição de antena em serviço é adaptada para direcionar, pelo menos, o primeiro lóbulo de radiação da antena para o segundo nó doador. Em seguida, a disposição da antena em serviço também está também adaptada para manter pelo menos o segundo lóbulo de radiação da antena direcionado para o primeiro nó doador tal que, durante o segundo modo de funcionamento, o nó intermediário está em contato tanto com o primeiro nó doador e o segundo nó doador durante os procedimentos de handover para o primeiro nó doador e o segundo nó doador. Finalmente, durante um terceiro modo de funcionamento, que corresponde ao primeiro modo de funcionamento, a disposição de antena em serviço é adaptada para direcionar todos os lóbulos de radiação da antena em relação ao segundo nó doador.
[002] A presente invenção também se refere a um método para alterar um primeiro nó doador a um segundo nó doador para um nó intermediário em uma rede de comunicação sem fio. O nó intermediário é usado para transmitir a informação entre os nós doadores e, pelo menos, um nó em serviço, o nó intermediário comunicando com cada nó doador por meio de pelo menos um primeiro lóbulo de radiação da antena e um segundo lóbulo de radiação da antena. Os lóbulos de radiação da antena são eletricamente orientáveis. O método compreende as etapas de: durante um primeiro modo de funcionamento, direcionando toda a radiação da antena para um primeiro nó doador; durante um segundo modo de funcionamento, após o primeiro modo de funcionamento, quando o primeiro nó doador vai ser permutado com um segundo nó doador por meio de handover, direcionando, pelo menos, o primeiro lóbulo de radiação da antena para o segundo nó doador. Esta etapa também compreende a manutenção de pelo menos o segundo lóbulo de radiação da antena direcionado para o primeiro nó doador, de tal forma que, durante o segundo modo de funcionamento, o nó intermediário está em contato tanto com o primeiro nó doador e o segundo nó doador durante os procedimentos de handover para o primeiro nó doador e o segundo nó doador e, durante um terceiro modo de funcionamento, que corresponde ao primeiro modo de funcionamento, direcionando todos os lóbulos de radiação da antena para o segundo nó doador.
[003] Os repetidores e relés são eficientes tanto para fornecer a cobertura em áreas sem cobertura e também fornecem as taxas de dados aumentadas para as áreas com sinal fraco, por exemplo, na extremidade da célula e interior. Um repetidor funciona na camada física e amplifica e transmite o sinal, incluindo o ruído presente e interferências. Um relé normalmente decodifica os dados antes de amplificação e transmissão do sinal, o que significa que a interferência e ruído não serão encaminhados.
[004] Os repetidores e relés estão geralmente em serviço por uma estação base chamada de estação base de doador, e geralmente servem os terminais de usuário. Se a antena no repetidor ou relé destinada para a comunicação com a estação base de doador é reconfigurável, por exemplo, por meio da estação base de doador de formação de feixe pode ser alterada por apontar o feixe da antena reconfigurável a partir da estação base de doador atual para outra estação base. A razão para isso poderia ser, por exemplo, que a estação base de doador atual está sobrecarregada ou quebrada.
[005] Os repetidores e relés que são colocados em objetos em movimento, como por exemplo, trens ou navios são chamados de relés móveis. Os relés móveis devem mudar a estação base de doador devido a que o trem e navios vão passar de uma célula para outra.
[006] Ao utilizar uma antena reconfigurável em repetidores ou relés para mudar a estação base de doador, é necessário algum tipo de handover. Para um repetidor, todos os terminais de usuário em serviço pelo repetidor devem fazer um handover a partir da estação base de doador atual para a nova estação base de doador. Se a mudança de estação base de doador se tornar muito rápida, todos os terminais de usuário não terão tempo necessário para fazer esses handovers e conexões serão descartadas. Para um relé, os terminais de usuário que são atendidos por esse relé não têm de fazer handovers devido ao fato de que os mesmos são ligados ao relé, independentemente de qual estação base de doador o relé tem. Isto é, a estação base de doador é transparente para os terminais de usuário desde que o relé atua como uma estação base. No entanto, o próprio relé tem de fazer um handover a partir da estação base de doador atual para a nova estação base de doador.
[007] WO 0131944 refere-se a handover de CDMA em um sistema de CDMA. O canal de chamada é redirecionado para a polarização cruzada em vez da mesma polarização.
[008] US 2008102813 refere-se a solicitações de comunicação de passageiros em avião múltiplo. É discutido que o ar para a terra tem a propagação de linha de sinal (LOS) com bom isolamento de polarização.
[009] US 2008181174 descreve as antenas polarizadas duplas e formação de feixe de soft handover.
[0010] US 2006229076 descreve um terminal de comunicação sem fio em uma plataforma móvel, tal como um trem, que faz uso de antenas direcionais capazes de realizar soft handovers entre as estações de transceptores de base. Um controlador de antena controla uma rede de formação de feixe para gerar um primeiro e um segundo lóbulo, o primeiro lóbulo sendo direcionado para uma estação base doadora e o segundo lóbulo sendo utilizado para analisar continuamente para um ou mais locais de estações de transceptores de base diferentes que podem estar disponíveis para formar um link de alta qualidade.
[0011] No entanto, é difícil manter a cobertura para o primeiro lóbulo, tendo uma flexibilidade desejada com o segundo lóbulo. Além disso, se o segundo lóbulo de repente encontra uma estação de transceptor de base diferente, haverá um lote de interferência no rádio.
[0012] É, portanto, um desejo de oferecer um repetidor ou um relé com um handover melhorado ao mudar a estação base de doador para retransmissão e repetição em comparação com a técnica anterior.
[0013] É um objeto da presente invenção proporcionar um repetidor ou um relé com um handover melhorado ao mudar a estação base de doador para a retransmissão e repetição em comparação com a técnica anterior.
[0014] O referido objeto é obtido por meio de um nodo intermediário em uma rede de comunicação sem fio. O nó intermediário está disposto para transmitir a informação entre um nó doador e, pelo menos, um nó em serviço, e compreender uma disposição de antena em serviço que está adaptada para comunicar com cada nó doador por meio de pelo menos um primeiro lóbulo de radiação da antena e um segundo lóbulo de radiação da antena. Os lóbulos de radiação da antena são eletricamente orientáveis de modo que durante um primeiro modo de funcionamento, a disposição da antena em serviço é adaptada para direcionar todos os lóbulos de radiação da antena no sentido de um primeiro nó doador. Além disso, durante um segundo modo de funcionamento, após o primeiro modo de funcionamento, quando o primeiro nó doador foi determinado para ser trocado por um segundo nó doador por meio de handover, a disposição de antena em serviço é adaptada para direcionar, pelo menos, o primeiro lóbulo de radiação da antena para o segundo nó doador. Em seguida, a disposição da antena em serviço também está adaptada para manter pelo menos o segundo lóbulo de radiação da antena direcionado para o primeiro nó doador que, durante o segundo modo de funcionamento, o nó intermediário está em contato tanto com o primeiro nó doador e o segundo nó doador durante os procedimentos de handover para o primeiro nó doador e o segundo nó doador. Finalmente, durante um terceiro modo de funcionamento, que corresponde ao primeiro modo de funcionamento, a disposição de antena em serviço é adaptada para direcionar todos os lóbulos de radiação da antena em relação ao segundo nó doador. Além disso, a disposição de antena em serviço está disposta para comunicar por meio de uma primeira polarização e uma segunda polarização. A primeira polarização está associada com cada lóbulo de radiação da antena direcionado para o segundo nó doador durante o segundo modo de funcionamento e a segunda polarização está associada com cada lóbulo de radiação da antena direcionado para o primeiro nó doador durante o segundo modo de funcionamento.
[0015] O referido objeto é obtido por meio de um método para alterar um primeiro nó doador a um segundo nó doador para um nó intermediário em uma rede de comunicação sem fio. O nó intermediário é usado para transmitir a informação entre os nós doadores e, pelo menos, um nó em serviço, o nó intermediário comunicando com cada nó doador por meio de pelo menos um primeiro lóbulo de radiação da antena e um segundo lóbulo de radiação da antena. Os lóbulos de radiação da antena são eletricamente orientáveis. O método compreende as etapas de: durante um primeiro modo de funcionamento, direcionando toda a radiação da antena para um primeiro nó doador; durante um segundo modo de funcionamento, após o primeiro modo de funcionamento, quando o primeiro nó doador vai ser permutado com um segundo nó doador por meio de handover, direcionando, pelo menos, o primeiro lóbulo de radiação da antena para o segundo nó doador. Esta etapa também compreende a manutenção de pelo menos o segundo lóbulo de radiação da antena direcionado para o primeiro nó doador, de tal forma que, durante o segundo modo de funcionamento, o nó intermediário está em contato tanto com o primeiro nó doador e o segundo nó doador durante os procedimentos de handover o primeiro nó doador e o segundo nó doador, e durante um terceiro modo de funcionamento, que corresponde ao primeiro modo de funcionamento, direcionando todos os lóbulos de radiação da antena para o segundo nó doador. Além disso, o método também compreende a etapa de comunicação por meio de uma primeira polarização e uma segunda polarização. A primeira polarização está associada com cada lóbulo de radiação da antena direcionado para o segundo nó doador durante o segundo modo de funcionamento e a segunda polarização está associada com cada lóbulo de radiação da antena direcionado para o primeiro nó doador durante o segundo modo de funcionamento. De acordo com um exemplo, o nó intermediário é um repetidor ou um relé.
[0016] De acordo com outro exemplo, o nó em serviço é constituído por pelo menos um terminal de usuário.
[0017] De acordo com outro exemplo, o nó intermediário está disposto de modo a determinar se existe um segundo nó doador adequado. Ao realizar a referida avaliação, o nó intermediário pode levar ganhos de antena em conta.
[0018] Outros exemplos são descritos nas reivindicações dependentes.
[0019] A principal vantagem da invenção é que handovers poderiam mais facilmente ser feitos quando se muda para a estação base de doador para um nó intermediário, tal como um relé ou um repetidor. Isto levará a um menor número de chamadas abandonadas e desconexões. O mesmo também permite que as ações de compartilhamento de carga, onde um nó intermediário é imposto para mudar a estação base de doador. Ao manter a potência do sinal recebida de tanto um nó doador que serve e um nó doador candidato dentro de um limite de um tempo suficientemente longo, é possível dispor de tempo para completar todos os handovers de todos os terminais de usuário em serviço pelo nó intermediário. Isto significa que os terminais de usuário têm tempo para realizar um handover correto e completo.
[0020] Além disso, no caso do nó intermediário sendo constituído por um relé, o tempo de handover prolongado permite o handover de transmissão mais complicado ser concluído de modo satisfatório. O tempo de handover prolongado também é útil para terminais de usuário ociosos para selecionar de novo as células durante estes tempos de handover.
[0021] A presente invenção irá agora ser descrita mais em detalhe com referência aos desenhos em anexo, em que: A Figura 1 mostra, esquematicamente, um repetidor/relé montado em uma construção em um primeiro modo de funcionamento; A Figura 2 mostra, esquematicamente, um repetidor/relé montado em uma construção no início de um segundo modo de funcionamento; A Figura 3 mostra, esquematicamente, um repetidor/relé montado em uma construção em um segundo modo de funcionamento; A Figura 4 mostra, esquematicamente, um repetidor/relé montado em uma construção em um terceiro modo de funcionamento; A Figura 5 mostra, esquematicamente, um repetidor/relé montado para um trem em movimento em um primeiro modo de funcionamento; A Figura 6 mostra, esquematicamente, um repetidor/relé montado para um trem em movimento em um segundo modo de funcionamento; A Figura 7 mostra, esquematicamente, um repetidor/relé montado para um trem em movimento em um terceiro modo de funcionamento; e A Figura 8 mostra, esquematicamente, um diagrama de fluxo de um método de acordo com a presente invenção.
[0022] O projeto de parceria de terceira geração (3GPP) está atualmente trabalhando na padronização do conceito de Avaliação a Longo Prazo (LTE). LTE pode ser usado como uma tecnologia de acesso rádio exemplificando. No entanto, estas modalidades são essencialmente igualmente aplicáveis a outras tecnologias de acesso de rádio.
[0023] A seguir, uma vez que a descrição será direcionada para um repetidor ou um relé, o termo nó intermediário será usado para estes ou dispositivos similares. Além disso, os procedimentos de handover para diferentes tecnologias de acesso de rádio são considerados como vulgarmente conhecidos, e seus detalhes não serão discutidos aqui.
[0024] Com referência à Figura 1, que mostra um primeiro exemplo, existe uma construção 17, em que existe um nó intermediário 1, o qual é composto de uma rede de comunicação sem fio 2. O nó intermediário 1 é organizado para transmitir as informações entre um primeiro nó doador 3 e quatro nós em serviço na forma de terminais de usuário 5, 6, 7, 8, na construção 17. O primeiro nó doador 3, em seguida, funciona como um nó doador em serviço.
[0025] O nó intermediário 1 compreende uma disposição de antena em serviço 9 que está adaptada para comunicar com o primeiro nó doador 3, por meio de um primeiro lóbulo de radiação da antena 10 e um segundo lóbulo de radiação da antena 11, em que os lóbulos de radiação da antena 10, 11 estão eletricamente orientáveis. A disposição de antena em serviço 9 é, por exemplo, constituída por uma antena reconfigurável.
[0026] O nó intermediário compreende ainda uma disposição de antena em serviço 18, a qual é usada para a comunicação entre o nó intermediário 1 e os terminais de usuário 5, 6, 7, 8. A disposição de antena em serviço 18 pode ser de qualquer tipo adequado, ou com um ou mais lóbulos de radiação da antena orientáveis e/ou fixos.
[0027] Durante um primeiro modo de funcionamento, como mostrado na Figura 1, a disposição de antena em serviço 9 é adaptada para direcionar os lóbulos de radiação da antena 10, 11 da disposição de antena em serviço 9 para o primeiro nó doador 3, de tal modo que a comunicação entre o nó intermediário 1 e o primeiro nó doador 3 ocorre por meio de ambos os lóbulos de radiação da antena 10, 11.
[0028] Durante um segundo modo de funcionamento, após o primeiro modo de funcionamento, o primeiro nó doador 3 foi determinado para ser trocado por um segundo nó doador 4 por meio de handover. Em seguida, como mostrado na Figura 2 e Figura 3, a disposição de antena em serviço 9 está adaptada para direcionar o primeiro lóbulo de radiação da antena 10 em direção ao segundo nó doador 4 e para manter o segundo lóbulo de radiação da antena 11 direcionado para o primeiro nó doador 3. Desta forma, durante o segundo modo de funcionamento, o nó intermediário 1 está em contato tanto com o primeiro nó doador 3 e o segundo nó doador 4 durante os procedimentos de handover para o primeiro nó doador 3 e o segundo nó doador 4. A rede de comunicação sem fio 2 executa os procedimentos de handover em uma forma previamente conhecida, que é dependendo do sistema de rádio que é utilizado, onde o handover é facilitado por meio do nó intermediário 1 estando em contato tanto com o primeiro nó doador 3 e o segundo nó doador 4 durante os procedimentos de handover.
[0029] No caso de o nó intermediário 1 ser constituído por um relé, o handover de um nó doador para o próximo nó doador para o relé é facilitado, e no caso do nó intermediário 1 ser constituído por um repetidor, o handover de um nó doador para o próximo nó doador para os terminais de usuário 5, 6, 7, 8 é facilitado.
[0030] Durante um terceiro modo de funcionamento, como mostrado na Figura 4, a disposição de antena em serviço 9 é adaptada para direcionar ambos os lóbulos de radiação da antena 10, 11 para o segundo nó doador. Aqui, os procedimentos de handover foram terminados, o terceiro modo de funcionamento corresponde ao primeiro modo de funcionamento.
[0031] Os nós doadores 3, 4 podem estar sob a forma de estações base, em que o primeiro nó doador é constituído por uma estação base em serviço no primeiro modo de funcionamento, e o segundo nó doador é constituído por uma estação base de candidato que no terceiro modo de funcionamento, após a conclusão de handover, foi transformada em uma estação base em serviço. A estação base em serviço está posicionada em uma célula em serviço, e a estação base de candidato é posicionada em uma célula de candidato.
[0032] De acordo com a presente invenção, a disposição de antena em serviço 9 está disposta para comunicar por meio de uma primeira polarização P1 e uma segunda polarização P2. A primeira polarização P1 está associada com o primeiro lóbulo de radiação da antena 10, e a segunda polarização P2 está associada com o segundo lóbulo de radiação da antena 11.
[0033] No que se segue, uma versão mais detalhada do primeiro exemplo será descrita. De acordo com esta versão, o nó intermediário 1 é constituído por um repetidor externo para interno com uma antena reconfigurável 9, e o primeiro nó doador 3 é constituído por uma primeira estação base de doador, na qual nesta fase é a estação base de doador atual para o repetidor 1. Por exemplo, a primeira estação base de doador 3 é sobrecarregada devido ao excesso de tráfego, e que seria melhor para o repetidor 1 para alterar a estação base de doador para o segundo nó doador 4, que é constituído por uma segunda estação base de doador 4, e que nesta fase é constituída por uma estação base de candidato escolhida. Se os lóbulos de radiação da antena 10, 11 de ambas as polarizações da antena reconfigurável 9 no repetidor 1 instantaneamente seriam direcionados para o segundo nó doador 4, os terminais de usuário 5, 6, 7, 8 em serviço pelo repetidor 1 não teriam tempo suficiente para fazer handovers a partir da primeira estação base de doador 3 para a segunda estação base de doador 4 e chamadas seriam abandonadas.
[0034] Em vez disso, em primeiro lugar o primeiro lóbulo de radiação da antena 10 da primeira polarização P1 da antena reconfigurável 9 é direcionado para a segunda estação base de doador 4, como mostrado nas Figura 2 e Figura 3. Em seguida, é possível para os terminais de usuário 5, 6, 7, 8 em serviço pelo repetidor 1 fazer os handovers a partir da primeira estação base de doador 3 para a segunda estação base de doador 4. No entanto, os terminais de usuário 5, 6, 7, 8 serão normalmente conectados à estação base que fornece os terminais de usuário 5, 6, 7, 8 os melhores sinais, portanto, pode ser necessário reduzir o poder do primeiro lóbulo de radiação da antena 10, como pode ser visto na Figura 3.
[0035] É também possível que a primeira estação base de doador 3, quando a reconfiguração de antena estiver concluída, inicia o procedimento de handover para os terminais de usuário 5, 6, 7, 8. Quando os terminais de usuário 5, 6, 7, 8, fizeram seus handovers a partir da primeira estação base de doador 3 para a segunda estação base de doador 4, também o segundo lóbulo de radiação da antena 11 da segunda polarização P2 da antena reconfigurável 9 é direcionado para a segunda estação base de doador 4, como pode ser visto na Figura 4.
[0036] Em um segundo exemplo, com referência à Figura 5, um nó intermediário 1' é providenciado por um trem 12 e é composto em uma rede de comunicação sem fio 2'. O nó intermediário 1' é disposto de modo a transmitir as informações entre um primeiro nó doador 3' e em quatro nós em serviço sob a forma de terminais de usuário no trem (não-mostrado).
[0037] O nó intermediário 1 está adaptado para comunicar com o primeiro nó doador 3' por meio de um primeiro lóbulo de radiação da antena 10' e um segundo lóbulo de radiação da antena 11', em que os lóbulos de radiação da antena 10', 11' são eletricamente orientáveis na mesma maneira, como no primeiro exemplo. Para este fim, o nó intermediário 1' tem uma disposição de antena não-mostrada similar àquela do primeiro exemplo.
[0038] Um primeiro modo de funcionamento correspondente, o segundo modo de funcionamento e terceiro modo de funcionamento são mostrados nas Figura 5, Figura 6 e Figura 7, quando o trem 12 percorre em uma direção D ao longo da sua pista e o primeiro nó doador 3' é trocado por um segundo nó doador 4' por meio de handover.
[0039] De acordo com a presente invenção, também neste exemplo, o nó intermediário 1' está disposto para comunicar por meio de uma primeira polarização P1' e uma segunda polarização P2'. A primeira polarização P1' está associada com o primeiro lóbulo de radiação da antena 10', e a segunda polarização P2' está relacionada com o segundo lóbulo de radiação da antena 11'.
[0040] Por exemplo, mais em detalhe, o nó intermediário 1 pode aqui ser constituído por um relé móvel 1' com antenas reconfiguráveis polarizadas duplas, o relé móvel 1' sendo colocado no trem 12. Na Figura 5, os lóbulos de radiação da antena 10', 11' estão voltados para o primeiro nó doador 3' devido ao fato de que o relé móvel 1' é mais próximo a esse nó, que pode ser constituído por uma estação base. À medida que o trem 12 se move ao longo do caminho de ferro na direção D, a distância para o primeiro nó doador 3' se torna maior, e a distância para o segundo nó doador 4' se torna mais curta.
[0041] Na Figura 6, o relé móvel 1' tem aproximadamente a mesma distância para o primeiro nó doador 3' e o segundo nó doador 4'. Agora, o relé móvel 1' inicia o processo de mudança de estação base de doador. Se os lóbulos de radiação da antena 10', 11' de ambas as polarizações seriam redirecionados a partir do primeiro nó doador 3' para o segundo nó doador 4', ao mesmo tempo, o handover para a retransmissão a partir do primeiro nó doador 3' para o segundo nó doador 4' seria difícil. Portanto, o primeiro lóbulo de radiação da antena 10' é primeiro redirecionado como mostrado na Figura 6. Agora um handover para o relé móvel 1' a partir do primeiro nó doador 3' para o segundo nó doador 4' pode ser feito. Quando o handover é feito, também o lóbulo de radiação da antena 10' é redirecionado a partir do primeiro nó doador 3' para o segundo nó doador 4'.
[0042] Tal como descrito nos dois exemplos acima, os lóbulos de radiação da antena 10, 11; 10’, 11’ podem ser direcionados independentes uns dos outros, e a interferência entre os dois lóbulos de radiação da antena 10, 11; 10’, 11’ é reduzida uma vez que diferentes polarizações e, possivelmente, diferentes cadeias de rádio podem ser utilizadas.
[0043] Em geral, o conceito básico da invenção consiste em fazer uma mudança suave de nodos doadores, tais como as estações base de doadores para repetidores e relés usando uma antena reconfigurável 9 no nó intermediário 1, 1'. A mudança suave poderia ser feita primeiro redirecionando o feixe da primeira polarização P1, P1' a partir da estação base de doador atual 3, 3' para a nova estação base de doador 4, 4'. Em seguida, o nó intermediário 1, 1' tem uma boa conexão com ambas as estações base 3, 3', 4, 4' e, portanto, os handovers poderiam ser feitos. Após os handovers serem feitos, o feixe da segunda polarização P2, P2' é também redirecionado a partir da estação base de doador atual 3, 3' para a nova estação base de doador 4, 4'.
[0044] A indicação de handover pode ser determinada pela estação base de doador atual na célula atual, ou pelo próprio nó intermediário 1, 1'.
[0045] O nó intermediário 1, 1' pode utilizar regularmente o primeiro lóbulo de radiação da antena 10, 10' para procurar as estações base de candidato em células de candidato, a fim de avaliar se há um segundo nó doador adequado. A busca pode ser feita por encontrar um formador de feixe ideal considerando a direção para as células de candidato, ou através da avaliação de uma série de lóbulos de radiação da antena alternativos. O nó intermediário 1, 1' é considerado pronto para handover, quando uma célula de candidato constitui uma célula relevante com condições de rádio adequadas, incluindo os ganhos de antena. Os ganhos de antena podem incluir tais recursos como a possibilidade de formação de feixe. Isto pode ser realizado de várias maneiras diferentes: - com base na localização do nó intermediário 1, 1', igualmente beneficiando a partir do comportamento repetitivo. Em uma localização estimada específica, o nó intermediário 1, 1' adquire uma indicação de que o handover é possível e inicia uma avaliação de lóbulo de radiação da antena alternativa. A localização poderia ser baseada em GPS (Sistema de Posicionamento Global), ou em impressões digitais de RF (Frequência de Rádio); uma combinação de células detectadas indica uma estimativa de posição bruta. - com base na falha de handover passado e estatísticas na falha de link de rádio na estação base de doador 3, 3' ou nó intermediário 1, 1' para transições de células específicas, geralmente para o comportamento repetitivo de trens, ônibus, etc. Se uma indicação de handover passada foi considerada tarde demais para permitir que todos os terminais de usuário 5, 6, 7, 8 completem o handover e causam as falhas de handover, em seguida, o handover é indicado mais cedo da próxima vez de ser em serviço pela mesma célula. - com base na informação sobre as estatísticas de handover e, possivelmente, também a localização a partir de handovers anteriores, mas por outros trens/ônibus/veículos. Tais informações podem ser agregadas e encaminhadas para o nó intermediário 1, 1' pela estação base de doador 3, 3', outros nós de acesso de rádio, tal como um RNC (Controlador de Rede de Rádio), um nó de rede de núcleo, ou um nó de funcionamento e manutenção.
[0046] O nó intermediário 1, 1' é, portanto, disposto a incluir estatísticas sobre mudanças passadas do nó doador ao realizar a referida avaliação. Por exemplo, um primeiro veículo e um segundo veículo podem passar os nós doadores A, B, C e D, por esta ordem, o primeiro veículo que passa os nódulos doadores antes do segundo veículo. Ao considerar a transição a partir do nó doador C para o nó doador D para o segundo veículo ao primeiro veículo passou todos os nós doadores A, B, C e D, há duas alternativas principais para as referidas alterações anteriores: 1. Tomando a transição entre os nós doadores C e D para o primeiro veículo em conta. 2. Tomando a transição entre os nós doadores B e C para o segundo veículo em conta.
[0047] Alternativa (1) acima é uma de interesse principal, mas é claro que a alternativa (2) pode ser de interesse, bem como, desde handovers anteriores para um determinado veículo também compreende informação. Uma combinação destas alternativas é, claro, também concebível.
[0048] Além disso, outras alternativas podem incluir transições anteriores para ambos os veículos, por exemplo, a transição entre os nós doadores B e C para o primeiro veículo e a transição entre os nós doadores A e B para o primeiro veículo, mesmo se essas alternativas provavelmente compreendem menos informações úteis para as primeiras duas alternativas acima.
[0049] A antena reconfigurável 9 está configurada para permitir tempo suficiente de transição de handover longo o suficiente, a fim de completar um handover do grupo. O tempo a partir de uma indicação de handover para uma indicação completa de handover pode ser um fora de, ou uma combinação das seguintes opções: - tempo predeterminado, com base em informações de tempo de handover. A informação de tempo de handover pode ser determinada na estação base de doador 3, 3' e sinalada para o nó intermediário 1, 1' ou ser determinada no próprio nó intermediário 1, 1'. - com base na velocidade do trem, eventualmente estimada pelo nó intermediário 1, 1' usando sensor dedicado e circuitos, ou calculada a partir da taxa de variação no canal de rádio sem fio, por exemplo, através do desvio de Doppler ou velocidade de Doppler estimada. - com base em estatísticas de falha de handover passada e falha na link de rádio na estação base de doador ou nó intermediário 1, 1' para as transições de células específicas, geralmente para o comportamento repetitivo de trens, ônibus, etc. Se um tempo de handover passado for considerado demasiado muito curto para permitir todos os terminais de usuário 5, 6, 7, 8 para completar o handover e causar falhas de handover, em seguida, o tempo de handover é prolongado na próxima vez que passar a mesma célula para cruzamento de célula. - com base na localização do nó intermediário 1, 1', igualmente beneficiando a partir do comportamento repetitivo. Em uma localização estimada específica, o nó intermediário 1, 1' descreve uma indicação completa de handover. A localização pode ser baseada em GPS, ou em impressões digitais de RF; uma combinação de células detectadas indica uma estimativa de posição bruta. - com base na informação sobre as estatísticas de handover e, possivelmente, também a localização a partir de handovers anteriores, mas por outros trens/ônibus/veículos. Tais informações podem ser agregadas e encaminhadas para o nó intermediário 1, 1' pela estação base de doador, outro nó de acesso de rádio, tal como um RNC, um nó de rede de núcleo, ou um nó de funcionamento e manutenção.
[0050] Os respectivos lóbulos de radiação da antena para a disposição de antena em serviço 9 podem, por exemplo, ser gerados através do monitoramento da direção de downlink das estações base de serviço, doador, e estações base de candidatos com a ajuda de, por exemplo, estimativa de DOA. Lóbulos de radiação da antena que alvejam as estações base de candidatos também podem ser selecionados a partir de uma série de lóbulos de radiação da antena fixa, cada uma avaliada regularmente.
[0051] Os lóbulos de radiação da antena também podem ser gerados com base na informação sobre as estatísticas de handover, lóbulos de radiação da antena gerados e, possivelmente, também a localização a partir de handovers anteriores, mas por outros trens/ônibus/veículos. Tal informação pode ser agregada e encaminhada para o nó intermediário 1, 1' pela estação base de doador, outro nó de acesso de rádio, tal como um RNC, um nó de rede de núcleo, ou um nó de funcionamento e manutenção.
[0052] Com referência à Figura 8, a presente invenção refere-se também a um método para alterar um primeiro nó doador 3, 3' para um segundo nó doador 4, 4' para um nó intermediário 1, 1' em uma rede de comunicação sem fio 2, 2'. O nó intermediário 1, 1' é usado para transmitir a informação entre os nós doadores 3, 4; 3', 4' e, pelo menos, um nó em serviço 5, 6, 7, 8. O nó intermediário 1, 1' se comunica com cada nó doador 3, 4; 3', 4' por meio de, pelo menos, um primeiro lóbulo de radiação da antena 10, 10' e um segundo lóbulo de radiação da antena 11, 11', os lóbulos de radiação da antena 10, 11; 10', 11' sendo eletricamente orientáveis. O método compreende as etapas de: 13: durante um primeiro modo de funcionamento, direcionar todos os lóbulos de radiação da antena (10, 11; 10', 11') no sentido de um primeiro nó doador 3, 3', 14: durante um segundo modo de funcionamento, após o primeiro modo de funcionamento, quando o primeiro nó doador 3, 3' vai ser permutado com um segundo nó doador 4, 4' por meio de handover, direcionando, pelo menos, o primeiro lóbulo de radiação da antena 10, 10' para o segundo nó doador 4, 4' e a manutenção de pelo menos o segundo lóbulo de radiação da antena 11, 11' direcionado para o primeiro nó doador 3', de tal modo que, durante o segundo modo de funcionamento, o nó intermediário 1, 1' está em contato tanto com o primeiro nó doador 3, 3 e o segundo nó doador 4, 4' durante os procedimentos de handover para o primeiro nó doador 3, 3' e o segundo nó doador 4, 4', e 15: durante um terceiro modo de funcionamento, que corresponde ao primeiro modo de funcionamento, direcionando todos os lóbulos de radiação da antena 10, 11; 10’, 11’ para o segundo nó doador 4, 4'.
[0053] O método ainda compreende a etapa de: 16: comunicar por meio de uma primeira polarização P1 e uma segunda polarização P2, a primeira polarização sendo associada a cada lóbulo de radiação da antena 10, 10' direcionado para o segundo nó doador 4, 4', durante o segundo modo de funcionamento e a segunda polarização P2 sendo associada a cada lóbulo de radiação da antena 11, 11' direcionado para o primeiro nó doador 3, 3' durante o segundo modo de funcionamento.
[0054] A presente invenção não se limita ao acima, mas pode variar livremente dentro do escopo das reivindicações anexas. Por exemplo, os lóbulos de radiação da antena 10, 11; 10’, 11’ podem ser eletricamente orientáveis por meio quer de controle analógico ou controle digital.
[0055] Além disso, o número de lóbulos de radiação da antena pode variar, mas existe, pelo menos, dois lóbulos de radiação da antena, onde, geralmente, durante o primeiro modo de funcionamento, a disposição de antena em serviço 9 é adaptada para direcionar todos os lóbulos de radiação da antena 10, 11; 10', 11' no sentido de um primeiro nó doador 3, 3', e em que, durante o segundo modo de funcionamento, a disposição de antena em serviço 9 está adaptada para direcionar, pelo menos, o primeiro lóbulo de radiação da antena 10, 10' para o segundo doador nó 4, 4' e para manter, pelo menos, o segundo lóbulo de radiação da antena 11, 11' direcionado para o primeiro nó doador 3, 3'. Além disso, durante o terceiro modo de funcionamento, a disposição de antena em serviço 9 é adaptada para direcionar todos os lóbulos de radiação da antena 10, 11; 10’, 11’ para o segundo nó doador 4, 4'.
[0056] A primeira polarização P1 é assim associada com cada lóbulo de radiação da antena 10, 10' direcionado para o segundo nó doador 4, 4', durante o segundo modo de funcionamento, e a segunda polarização P2 está associada com cada lóbulo de radiação da antena 11, 11' direcionado para o primeiro nó doador 3, 3', durante o segundo modo de funcionamento.
[0057] As polarizações têm direções mutuamente separadas, e são, por exemplo, mutuamente ortogonais. O termo ortogonal não deve ser interpretado como um termo exato matemático, mas está dentro dos limites do que é praticamente obtido.
[0058] Como um exemplo auxiliar, não sendo constante nas reivindicações presentes, em vez de reorientar as direções que apontam os lóbulos de radiação da antena, é concebível que em vez disso que as polarizações dos lóbulos de radiação da antena sejam alteradas, possivelmente em combinação com a reorientação da direção apontada. Assim, certas características do lóbulo de radiação da antena podem ser direcionadas para os nós doadores durante os diferentes modos de funcionamento descritos anteriormente, em que aquelas características do lóbulo de radiação da antena podem ser a direção apontada do lóbulo de radiação da antena e/ou polarização do lóbulo de radiação da antena.
Claims (13)
1. Nó intermediário (1, 1') em uma rede de comunicação sem fio (2, 2'), o nó intermediário (1, 1') sendo disposto para transmitir informação entre um nó doador (3, 4) e pelo menos um nó servido (5, 6, 7, 8), o nó intermediário (1, 1') compreendendo uma disposição de antena servida (9) que é adaptada para comunicar com cada nó doador (3, 4) por meio de pelo menos um primeiro lóbulo de radiação da antena (10, 10') e um segundo lóbulo de radiação da antena (11, 11'), em que os lóbulos de radiação da antena (10, 11, 10', 11') são eletricamente orientáveis de modo que: durante um primeiro modo de funcionamento, a disposição de antena servida (9) é adaptada para direcionar todos os lóbulos de radiação da antena (10, 11, 10', 11') em direção a um primeiro nó doador (3, 3'), durante um segundo modo de funcionamento, após o primeiro modo de funcionamento, quando o primeiro nó doador (3, 3') tiver sido determinado para ser trocado por um segundo nó doador (4, 4') por meio de handover, a disposição de antena servida (9) é adaptada para direcionar pelo menos o primeiro lóbulo de radiação da antena (10, 10') para o segundo nó doador (4, 4') e manter pelo menos o segundo lóbulo de radiação da antena (11, 11') direcionado para o primeiro nó doador (3, 3') de tal modo que, durante o segundo modo de funcionamento, o nó intermediário (1, 1') esteja em contato com ambos o primeiro nó doador (3, 3') e o segundo nó doador (4, 4') durante os procedimentos de handover para o primeiro nó doador (3, 3') e o segundo nó doador (4, 4'), e durante um terceiro modo de funcionamento, que corresponde ao primeiro modo de funcionamento, a disposição da antena servida (9) é adaptada para direcionar todos os lóbulos de radiação da antena (10, 11, 10', 11') para o segundo nó doador (4, 4'), caracterizado pelo fato de que a disposição de antena servida (9) está disposta para comunicar por meio de uma primeira polarização (P1) e uma segunda polarização (P2), onde as polarizações (P1, P2) tem direções mutualmente separadas, a primeira polarização (P1) sendo associada com cada lóbulo de radiação da antena (10, 10') direcionado para o segundo nó doador (4, 4') durante o segundo modo de funcionamento e a segunda polarização (P2) sendo associada com cada lóbulo de radiação da antena (11, 11') direcionado para o primeiro nó doador (3, 3'), durante o segundo modo de funcionamento.
2. Nó intermediário (1, 1'), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os lóbulos de radiação da antena (10, 11, 10', 11') são eletricamente orientáveis por meio do controle analógico ou controle digital.
3. Nó intermediário (1, 1'), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o nó intermediário (1, 1') é um repetidor ou um relê.
4. Nó intermediário (1, 1'), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o nó servido é constituído por pelo menos um terminal de usuário (5, 6, 7, 8).
5. Nó intermediário (1, 1'), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o nó intermediário (1, 1') está disposto para avaliar se existe um segundo nó doador adequado.
6. Nó intermediário (1, 1'), de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o nó intermediário (1, 1') está disposto para levar ganhos de antena em conta quando realizando a avaliação.
7. Nó intermediário (1, 1'), de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 ou 6, caracterizado pelo fato de que o nó intermediário (1, 1') está disposto para incluir estatísticas sobre as alterações passadas do nó doador ao realizar a avaliação.
8. Nó intermediário (1, 1'), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o nó intermediário (1') está posicionado em um veículo (12) ou em veículo (12).
9. Método para alterar um primeiro nó doador (3, 3') para um segundo nó doador (4, 4') para um nó intermediário (1, 1') em uma rede de comunicação sem fio (2, 2'), o nó intermediário (1, 1') sendo usado para transmitir informação entre nós doadores (3, 4, 3', 4') e pelo menos um nó servido (5, 6, 7, 8), o nó intermediário (1, 1') comunicando com cada nó doador (3, 4, 3', 4') por meio de pelo menos um primeiro lóbulo de radiação da antena (10, 10') e um segundo lóbulo de radiação da antena (11, 11'), os lóbulos de radiação da antena (10, 11, 10', 11') sendo eletricamente orientáveis, em que o método compreende as etapas de: durante um primeiro modo de funcionamento, direcionar (13) todos os lóbulos de radiação da antena (10, 11, 10', 11') em direção a um primeiro nó doador (3, 3'), durante um segundo modo de funcionamento, após o primeiro modo de funcionamento, quando o primeiro nó doador (3, 3') for ser permutado com um segundo nó doador (4, 4') por meio de handover, direcionar (14) pelo menos o primeiro lóbulo de radiação da antena (10, 10') para o segundo nó doador (4, 4') e manter pelo menos o segundo lóbulo de radiação da antena (11, 11') direcionado para o primeiro nó doador (3'), de tal modo que, durante o segundo modo de funcionamento, o nó intermediário (1, 1') esteja em contato com ambos o primeiro nó doador (3, 3) e o segundo nó doador (4, 4') durante procedimentos de handover para o primeiro nó doador (3, 3') e o segundo nó doador (4, 4'), e durante um terceiro modo de funcionamento, que corresponde ao primeiro modo de funcionamento, direcionar (15) todos os lóbulos de radiação da antena (10, 11, 10', 11') para o segundo nó doador (4, 4 '), o método caracterizado pelo fato de que compreende ainda a etapa de: comunicar (16) por meio de uma primeira polarização (P1) e uma segunda polarização (P2), onde as polarizações (P1, P2) tem direções mutualmente separadas, a primeira polarização sendo associada com cada lóbulo de radiação da antena (10, 10') direcionado para o segundo nó doador (4, 4') durante o segundo modo de funcionamento e a segunda polarização (P2) sendo associada com cada lóbulo de radiação da antena (11, 11') direcionado para o primeiro nó doador (3, 3') durante o segundo modo de funcionamento.
10. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o nó intermediário (1, 1') é utilizado para avaliar se existe um segundo nó doador adequado.
11. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o nó intermediário (1, 1') utiliza ganhos de antena ao realizar a avaliação.
12. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 ou 11, caracterizado pelo fato de que o nó intermediário (1, 1') utiliza estatísticas sobre as alterações passadas do nó doador ao realizar a avaliação.
13. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 12, caracterizado pelo fato de que o nó intermediário (11') é utilizado em um veículo (12) ou em veículo (12).
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