BRPI0608529A2 - método e sistema para comunicação do nìvel de ruìdo para o acesso de pacote de enlace ascendente de alta velocidade, elemento de rede, controlador, equipamento do usuário, produto de programa de computador, e, chip - Google Patents
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Abstract
MéTODO E SISTEMA PARA COMUNICAçãO DO NìVEL DE RUìDO PARA O ACESSO DE PACOTE DE ENLACE ASCENDENTE DE ALTA VELOCIDADE, ELEMENTO DE REDE, CONTROLADOR, EQUIPAMENTO DO USUáRIO, PRODUTO DE PROGRAMA DE COMPUTADOR, E, CHIP. Um fluxo de comunicação para o acesso de pacote de enlace ascendente de alta velocidade é apresentado, o que permite ao Nó B medir o nível de ruído de fundo mais térmico (P~ rx_ruído), e ao mesmo tempo que também permite ao RNC, de acordo com a sua própria estratégia (centralizada), sobrescrever o mesmo valor que é então usado na programação do Nó B (descentralizado).
Description
"MÉTODO E SISTEMA PARA COMUNICAÇÃO DO NÍVEL DE RUÍDO PARA O ACESSO DE PACOTE DE ENLACE ASCENDENTE DE ALTA VELOCIDADE, ELEMENTO DE REDE, CONTROLADOR, EQUIPAMENTO DO USUÁRIO, PRODUTO DE PROGRAMA DE COMPUTADOR, E, CHIP".
Campo da Invenção
O campo da invenção é destinado às comunicações móveis e, mais particularmente, ao melhoramento da adaptação do enlace ao usar a programação descentralizada.
Descrição da Técnica Anterior
Referindo à Figura 1, a arquitetura de rede de pacote do Sistema de
Telecomunicações Móvel Universal (UMTS) inclui os elementos principais da arquitetura do equipamento do usuário (UE), da Rede de Acesso de Rádio Terrestre (UTRAN), e da Rede Núcleo (CN). O UE é interconectado à UTRAN na interface de rádio (Uu), enquanto a UTRAN interconecta a rede núcleo pela
interface lu (cabeada).
A Figura 2 apresenta alguns outros detalhes da arquitetura, particularmente a UTRAN. A UTRAN inclui múltiplos Subsistemas da Rede de Rádio (RNSs), cada qual contém ao menos um Controlador da Rede de Rádio (RNC). Cada RNC pode ser conectado a múltiplos Nós Bs que são as contra-
partes UMTS para as estações base GSM. Cada Nó B pode estar em contato de rádio com múltiplos UEs através da interface de rádio (Uu) apresentada na Figura 1. Um dado UE pode estar em contato de rádio com múltiplos Nós Bs mesmo se um ou mais dos Nós Bs forem conectados a diferentes RNCs. Por exemplo, o UE1 na Figura 2 pode estar em contato de rádio com o Nó B 2 do RNS 1 e o Nó B3 do
RNS 2 onde o Nó B2 e o Nó B3 são Nós Bs vizinhos. Os RNCs de diferentes RNSs podem ser conectados pela interface lur, que permite aos UEs móveis ficarem em contato com ambos os RNCs enquanto atravessa de uma célula que pertence ao Nó B de um RNC para uma célula vizinha ao Nó B de outro RNC. Um dos RNCs atuará como o RNC de "serviço" ou de "controle" (SRNC ou CRNC) enquanto o
outro atuará como o RNC de "desvio" (DRNC). Uma cadeia de tais RNCs de desviopode ser estabelecida para estender de um dado RNC. Múltiplos Nós Bs tipicamente serão Nós Bs vizinhos no senso de que cada qual estará no controle das células vizinhas.
Os UEs móveis são capazes de atravessar as células vizinhas sem ter de restabelecer a conexão com o novo Nó B, porque os outros Nós Bs são conectados ao mesmo RNC ou, se eles forem conectados a diferentes RNCs, os RNCs são conectados entre si. Durante tais movimentos do UE, é alguma das vezes requerido que enlaces de rádio sejam adicionados e abandonados, de forma que o UE possa sempre manter ao menos um enlace de rádio à UTRAN. Isto é denominado de transferência suave (SHO).
A invenção relaciona à especificação 3GPP (Projeto de Parceiros da 3a Geração) do Acesso de Rádio Terrestre (UTRA) do Sistema de Telecomunicações Móvel Universal (UMTS) e mais especificamente ao Acesso de Pacote de Enlace Ascendente de Alta Velocidade (HSUPA) de Acesso Múltiplo por Divisão de Código de Banda Larga (WCDMA), que é uma característica de enlace ascendente melhorada usada no modo Duplex por Divisão de Freqüência (FDD). Esta característica está sendo especificada no 3GPP e alvo do 3GPP edição 6.
Na arquitetura atual, o programador de pacote é localizado no RNC e então é limitado na sua habilidade para adaptar ao tráfego instantâneo, por causadas restrições da largura de banda na interface de sinalização da camada de Controle de Recurso de Rádio (RRC) entre o RNC e o UE. Conseqüentemente, para acomodar a variabilidade, o programador de pacote deve ser conservativo na alocação de energia do enlace ascendente levando em conta a influência de usuários inativos no período de programação a seguir - uma solução que será espectralmente ineficiente para altas taxas de dados alocadas e longas liberações dos valores do temporizador.
Com a introdução do HSUPA alguma funcionalidade do programador de pacote é movida do RNC para o Nó B. Devido à descentralização, a possibilidade aumenta mais rapidamente ao reagir às situações de sobrecarga, permitindo uma programação muito mais agressiva, ex., ao agilizar asmodificações das taxas de bit, que darão uma capacidade de célula superior. HSUPA e a programação controlada pelo Nó B rápido são também suportadas na transferência suave.
De acordo com a seção 7.1 do Relatório Técnico 3GPP TR 25.896 v6.0.0 (2004-03) intitulada de "Facilidade de Estudo para Enlace Ascendente Melhorado para UTRA FDD (Edição 6)", o termo "programação do Nó B" denota a possibilidade para o Nó B controlar, dentro dos limites estabelecidos pelo RNC, o grupo de Combinações de Formato de Transporte (TFCs) do qual o UE pode escolher um TFC adequado. No contexto do HSUPA, as combinações de formato de transporte (E-TFCs) do canal de transporte sujeito à programação do Nó B (E-DCH) são controladas pelo Nó B que pode conceder ao UE a quantia máxima dos recursos de enlace ascendente que o dado UE é permitido para usar. Um E-TFC (Combinação de Formato de Transporte E-DCH) é a combinação do Formato de Transporte atualmente válido para o E-DCH com o número máximo aplicável de retransmissões H-ARQ e o deslocamento de potência de transmissão aplicado, (ver 3G TS 25.309 para as definições relacionadas e as explanações em totalidade). Na Edição 5, a programação de enlace ascendente e o controle de taxa reside no RNC. De acordo com outro relatório de estudo TR 25.896, ao prover o Nó B com esta capacidade, um controle firme da interferência do enlace ascendente é possível, o que, em troca, pode resultar em uma capacidade aumentada e uma cobertura melhorada. O relatório TR 25.896 discute duas aproximações fundamentais para a programação: (1) programação da taxa, onde todas as transmissões de enlace ascendente ocorrem em paralelo, mas em uma taxa suficiente baixa tal que o ruído desejado sobe no Nó B não é excedido, e (2) programação de tempo, onde teoricamente apenas um sub-grupo dos UEs que têm tráfego para enviar são permitidos para transmitir em um determinado tempo, novamente tal que a elevação do ruído total desejado no Nó B não seja excedida. A característica HSUPA especificada é esperada para permitir ambas as aproximações da programação.
A presente invenção é relacionada à estes melhoramentos HSUPA doDCH de enlace ascendente (a seguir referenciado como EDCH) para o tráfego de dados de pacote na edição 6 do 3GPP como especificado no 3GPP TR 25896 acima mencionado, "Facilidade de Estudo para Enlace Ascendente Melhorado para UTRA FDD" como também na especificação 3GPP TS 25.309, "Enlace Ascendente
Melhorado FDD - Descrição Completa - Estágio 2", Versão 6.1.0 (2004-12). Como sugerido acima, os melhoramentos HSUPA são atualmente aproximados ao distribuir alguma funcionalidade do programador de pacote para os Nós Bs. Isto permite uma programação mais rápida de tráfego em tempo não real em rajadas do que possível usando a camada 3 no Controlador da Rede de Rádio (RNC). A idéia é que com uma adaptação de enlace mais rápido seja possível compartilhar mais eficientemente o recurso de energia de enlace ascendente entre os usuários de dados de pacote: quando os pacotes têm sido transmitidos de um recurso programado pelo usuário pode se tornar disponível imediatamente para o outro usuário. Isto evita a variabilidade de pico do ruído elevar, quando altas taxas de
dados estão sendo alocadas para os usuários que rodam as aplicações de altas taxas de dados em rajada.
Como uma conseqüência de muito da funcionalidade do programador de pacote ter sido transferida do Nó B para o EDCH, o programador do Nó B cuida da alocação dos recursos de enlace ascendente. Mas é desejável para o RNC ser
capaz de estabelecer uma certa elevação do ruído alvo para o Nó B. O Nó B então cuida da programação, tal que o nível de elevação do ruído total, causado pelo DCH e EDCH, fica abaixo ou no nível do alvo. O nível de elevação do ruído total é estabelecido relativo ao ruído de fundo mais térmico (Prxjuído)- Prx ruído é então uma referência a ser usada na programação do Nó B.
Prx_ruído pode então ser medido 25 no Nó B diretamente ou ser estabelecido pelo RNC através da sinalização de Parte da Aplicação do Nó B (NBAP). A informação anterior sobre os valores de medida pode ser encontrada no 3GPP TS 25.433, Versão 6.4.0 (2004-12), "Sinalização NBAP da Interface lub UTRAN", Seção 9.2.1.12. Várias definições relevantes podem ser encontradas no 3GPP TS 25.215, Versão 5.4.0 (2003-06), "Medidas-30 Camada Física (FDD)".Resumo da Invenção
Dependendo de toda a estratégia de programação pode ser melhor medir o Prx.ruído diretamente no Nó B ou deixar o RNC fixar este valor. O problema é então como projetar o fluxo de comunicação para o HSUPA, que permite ao Nó B 5 medir, e estabelecer o nível do ruído de fundo mais térmico (Prx_ruído). e ao mesmo tempo que também permite ao RNC sobrescrever o mesmo valor que é usado na programação do Nó B.
Nesta invenção um fluxo de comunicação é proposto, que permite a programação do Nó B usar o Prx_ruído medido no Nó B ou o Prx.ruído sinalizado pelo 10 RNC. O RNC que sinaliza o Prx_ruido para o Nó B ocasiona a quantidade medida do Nó B a ser sobrescrita na programação do Nó B.
É conhecido que o Nó B pode medir o ruído de fundo mais térmico. É também conhecido que o RNC pode estabelecer o valor, mas o mecanismo que o Nó B mede e o RNC pode sobrescrever o valor medido por outro valor é novo em 15 geral e para o HSUPA em particular.
Existem inúmeras vantagens da presente invenção sobre a técnica anterior. Estas vantagens incluem flexibilidade, no qual a rede pode ser estabelecida, tal que o nível de ruído de fundo mais térmico usado como referência na programação do Nó B pode ser medido no Nó B, ou sinalizado pelo RNC. Uma 20 vantagem adicional é um cenário de multi-vendedores: um RNC é dado, significa assegurar que a referência conhecida seja sempre usada na programação do Nó B indiferente da capacidade de medida dos Nós Bs.
Embora a presente especificação descreva a invenção no contexto de um melhoramento para a situação HSUPA, deveria ser realizado que o conceito 25 fundamental é aplicável a outras situações nas interfaces sem fio e não limitado ao HSUPA e não limitado a direção de enlace ascendente.
O técnico entenderá que o método resumido acima pode também ser resumido como a seguir, por exemplo. No Nó B, o valor da potência de banda larga total recebida é medida. Então o Nó B sinaliza o valor da potência de banda larga 30 total no elemento de informação do valor de medida comum, do Nó B para ocontrolador da rede de rádio. O programador do Nó B então usa o valor da potência de banda larga total recebida para realizar as decisões de programação, a menos que o Nó B receba o valor do ruído do controlador da rede de rádio em resposta à sinalização, neste caso o Nó B usa este valor de ruído nas decisões de programação. O técnico também entenderá que as várias medidas descritas no presente pedido podem incluir estimativas.
Breve Descrição das Figuras
Figura 1 - apresenta a arquitetura de rede de pacote para o Sistema de Telecomunicações Móvel Universal (UMTS); Figura 2 - apresenta outros detalhes de toda a arquitetura do UMTS;
Figura 3 - é um fluxograma simplificado apresentando os passos para executar a presente invenção no Nó B;
Figura 4 - é um fluxograma simplificado apresentando os passos para executar a presente invenção no Controlador da Rede de Rádio (RNC); Figura 5 - ilustra um sistema de acordo com a presente invenção.
Descrição Detalhada da Invenção
Uma incorporação da presente invenção é apresentada na Figura 3. De acordo com esta Figura, a invenção propõe a execução a seguir no Nó B. Após determinar no passo 302 que a medida tem sido iniciada, o Nó B mede o ruído de fundo mais térmico como apresentado no passo 304. O Nó B pode então estar no comando do RNC ou baseado em algum critério interno.
Como determinado no passo 306, o Nó B pode enviar este valor para o RNC quando solicitado ou com base periódica. Se for determinado para enviar a medida, tal é feita no passo 308, como apresentado. Esta medida pode, por exemplo, ser a potência de banda larga total recebida (RTWP), sinalizada através do elemento de informação do valor de medida comum (CMV).
O RNC pode decidir prover o Nó B com o valor para o nível do ruído de fundo mais térmico a ser usado como referência para a programação do Nó B ao invés do valor medido. O Nó B pode verificar se o valor tem sido enviado como apresentado no passo 310.Ao receber a mensagem de sinalização carregando o novo valor do RNC, o Nó B sobrescreve o valor medido pelo novo valor na programação do Nó B como apresentado no passo 312.
O nível de ruído de fundo mais térmico usado como referência para a programação do Nó B é o valor medido ou o valor sinalizado pelo RNC, como apresentado no passo 314.
A Figura 4 é um fluxograma simplificado ilustrando os passos executados no Controlador da Rede de Rádio (RNC), de acordo com a presente invenção. Uma determinação é feita no passo 402 se o valor Prx_ruído medido tiver sido recebido do Nó B. Se sim, o passo 404 é executado para determinar se o Nó B deveria usar o valor medido ou o valor fornecido para o Nó B pelo RNC. Após a determinação, a decisão é tomada no passo 406 se envia um valor Prxmido diferente ou não. A decisão no passo 406 é também tomada se não houver o valor medido recebido do Nó B. Se P^mído é para ser enviado, tal é feito no passo 408, como apresentado. Se ou não o Prx_ruido é enviado, o retorno é feito no passo 410.
A Figura 5 apresenta um sistema, de acordo com a presente invenção. O programador 500 é localizado no Nó B 502 para controlar, dentro dos limites estabelecidos pelo RNC 504, o grupo de Combinações de Formato de Transporte (TFCs) do qual o UE 506 pode escolher o TFC adequado. O Nó B faz as medidas do nó de ruído de fundo mais térmico (Prx_ruído) da interface de rádio (Uu) através da antena 510, o receptor 512, e o dispositivo 514 para medir o Prx_ruído- De acordo com a presente invenção, o valor Prx_mído medido é armazenado na memória e pode ser enviado como um sinal na linha 518 através do transmissor para o receptor 522 do RNC 504, onde este é fornecido para o dispositivo 524 paradeterminar se envia o valor Prx_ruído diferente do valor medido. Dependendo da estratégia empregada pelo RNC 504, o sinal na linha 526 pode ser fornecido para o transmissor 528, que prove o valor Prx_ruído estabelecido pelo RNC para o receptor 50 do Nó B 502. O Nó B pode incluir o dispositivo 532 para usar o valor Prx_ruído recebido do RNC para sobrescrever o valor medido armazenado na memória 516. O programador 500 usará o valor medido armazenado pelodispositivo 514 ou o valor Prxjuido fornecido pelo RNC, dependendo da estratégia empregada pelo RNC.
Embora a invenção tenha sido apresentada e descrita com relação à melhor incorporação desta, será evidente para o técnico que vários outros
dispositivos e métodos podem ser fornecidos para executar os objetivos da presente invenção, estando dentro da área de cobertura das reivindicações apensas. É para ser entendido que todas as figuras presentes, e as discussões narrativas apensas do melhor modo das incorporações, não suportam ter tratamentos totalmente rigorosos da invenção sob consideração. O técnico
entenderá que os passos e os sinais do presente pedido representam o relacionamento de causa-e-efeito que não excluem as interações intermediárias dos vários tipos, e também entenderá que os vários passos e estruturas descritos neste pedido podem ser implementados por uma variedade de seqüências diferentes e configurações, usando diferentes combinações de hardware e
software, que não necessitam ser também descritos aqui.
Claims (16)
1. Método CARACTERIZADO pelo fato de que compreende:- realizar a medida no primeiro elemento de rede do ruído na interface de rádio entre o equipamento do usuário e o primeiro elemento de rede; - enviar o sinal do relatório de medida possuindo uma magnitudeindicativa da medida do ruído do primeiro elemento de rede para o segundo elemento de rede, e- usar a medida do ruído nas decisões de programação tomadas pelo primeiro elemento de rede.
2. Método de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelofato de que:- o primeiro elemento de rede é localizado no Nó B, e o segundo elemento de rede é localizado no controlador da rede de rádio;- a medida do ruído é usada para obter o valor recebido da potência 15 de banda larga total recebida;- o sinal do relatório usa o elemento de informação do valor de medida comum;- o valor da potência de banda larga total recebida é usado pelo programador do Nó B para tomar as decisões de programação, a menos que o Nó B receba o valor de ruído do controlador da rede de rádio em resposta ao passo de envio, neste caso o Nó B usa o valor de ruído nas decisões de programação.
3. Método de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o relatório de medida é usado para programação, controle de admissão, alocação de recurso, ou as decisões de controle de congestionamento tomadas pelo segundo elemento de rede.
4. Método de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a medida do ruído é usada nas decisões de programação tomadas pelo primeiro elemento de rede a menos que o primeiro elemento de rede receba o valor do ruído enviado pelo segundo elemento de rede para o primeiro elemento de rede, neste caso o primeiro elemento de rede usa o valor recebido nas decisões deprogramação tomadas pelo primeiro elemento de rede ao invés da medida do ruído.
5. Método de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que realizar, enviar, e usar são para execução pelo Nó B da rede de acesso de rádio.
6. Elemento de rede CARACTERIZADO pelo fato de quecompreende:- um dispositivo para realizar a medida do ruído na interface de rádio entre o equipamento do usuário e o elemento de rede; - um dispositivo para enviar o sinal do relatório de medida possuindouma magnitude indicativa da medida do ruído do elemento de rede para o controlador da rede de rádio, e- um dispositivo para usar a medida do ruído nas decisões de programação tomadas pelo elemento de rede a menos que o elemento de rede receba o valor de ruído enviado pelo controlador da rede de rádio para o elemento de rede, neste caso o elemento de rede usa o valor recebido nas decisões de programação tomadas pelo elemento de rede, ao invés de usar a medida do ruído.
7. Elemento de rede de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de que: - o elemento de rede é localizado no Nó B; - a medida do ruído é usada para obter o valor recebido da potência de banda larga total recebida; - o sinal do relatório usa o elemento de informação do valor de medida comum; - o valor da potência de banda larga total recebida é usado peloprogramador do Nó B para tomar as decisões de programação, a menos que o Nó B receba o valor de ruído do controlador da rede de rádio em resposta ao passo de envio, neste caso o Nó B usa o valor de ruído nas decisões de programação.
8. Elemento de rede de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de que realizar, enviar, e usar são para execuçãopelo Nó B da rede de acesso de rádio.
9. Elemento de rede de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que o relatório de medida é usado para programação, controle de admissão, alocação de recurso, ou as decisões de controle de congestionamento tomadas pelo segundo elemento de rede.
10. Sistema CARACTERIZADO pelo fato de que compreende:(a) o primeiro elemento de rede compreendendo:- um dispositivo para realizar a medida do ruído na interface de rádio entre o equipamento do usuário e o primeiro elemento de rede; - um dispositivo para enviar o sinal do relatório de medida possuindouma magnitude indicativa da medida do ruído; e- um dispositivo para usar a medida do ruído nas decisões de programação a menos que um sinal do valor de ruído estabelecido seja recebido possuindo uma magnitude indicativa do valor de ruído estabelecido, neste caso o valor de ruído estabelecido é usado nas decisões de programação ao invés da medida do ruído; e(b) o segundo elemento de rede, compreende meios para prover o sinal do valor do ruído estabelecido indicativo do valor do ruído para o primeiro elemento de rede.
11. Controlador CARACTERIZADO pelo fato de que compreende:- um receptor, responsivo ao relatório de medida, para prover o sinal do valor de medida possuindo uma magnitude indicativa da medida de ruído feita pelo elemento de rede para uso na programação na interface de rádio entre o elemento de rede e o equipamento do usuário; - um dispositivo para prover o sinal de ruído possuindo umamagnitude indicativa do valor de ruído estabelecido; e- um transmissor, responsivo ao sinal de ruído estabelecido, para transmitir o mesmo para o elemento de rede para uso na programação de acordo com a magnitude do sinal do valor de ruído estabelecido ao invés do valor de medida.
12. Equipamento do usuário CARACTERIZADO pelo fato de quecompreende:- uma antena, responsiva ao sinal de programação do elemento de rede indicativo de uma característica de transmissão comandada no enlace de rádio estabelecido entre o equipamento do usuário e o elemento de rede, para prover o sinal de programação recebido; e- um processador de sinal, responsivo ao sinal de programação recebido, para prover o sinal de informação para a antena para transmissão no enlace de rádio para o elemento de rede de acordo com a característica de transmissão onde o sinal de programação é comandado pelo elemento de rede e onde o elemento de rede é responsivo pela medida de ruído feita pelo elemento de rede ou para um valor de ruído estabelecido e sinalizado pelo controlador da rede de rádio para o elemento de rede.
13. Produto de programa de computador CARACTERIZADO pelo fato de que o código executável armazenado no meio legível de computador é dispostopara executar os passos da reivindicação 2.
14. Método de comunicação para o Acesso de Pacote de Enlace Ascendente de Alta Velocidade (HSUPA) para o Sistema de Telecomunicações Móvel Universal (UMTS), CARACTERIZADO pelo fato de que permite ao Nó B medir e estabelecer o valor do nível de ruído de fundo mais térmico (Prx.ruído), e ao mesmo tempo permitir ao Controlador da Rede de Rádio (RNC), de acordo com a sua própria estratégia centralizada, sobrescrever o valor do nível de ruído de fundo mais térmico (Prx_ruído) com o valor estabelecido pelo RNC que é então usado no Nó B para programação descentralizada.
15. Produto de programa de computador com o código executávelarmazenado em um dispositivo de leitura de computador, CARACTERIZADO pelo fato de que executa os passos de:- medir no Nó B o valor da potência de banda larga total recebida;- sinalizar o valor da potência de banda larga total recebida no 30 elemento de informação do valor de medida comum, do Nó B para o controlador darede de rádio, e- usar o valor da potência de banda larga total recebida pelo programador do Nó B para tomar as decisões de programação, a menos que o Nó B receba o valor de ruído do controlador da rede de rádio em resposta à sinalização, neste caso o Nó B usa o valor de ruído nas decisões de programação.
16. Chip CARACTERIZADO pelo fato de que executa os passos de:- medir ou estimar no Nó B o valor da potência de banda larga totalrecebida;- sinalizar o valor da potência de banda larga total recebida no 10 elemento de informação do valor de medida comum, do Nó B para o controlador darede de rádio, e- usar o valor da potência de banda larga total recebida pelo programador do Nó B para tomar as decisões de programação, a menos que o Nó B receba o valor de ruído do controlador da rede de rádio em resposta à sinalização, neste caso o Nó B usa o valor de ruído nas decisões de programação.
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