BRPI0618161A2

BRPI0618161A2 - estação móvel e método de controle de handover

Info

Publication number: BRPI0618161A2
Application number: BRPI0618161-9A
Authority: BR
Inventors: Mikio Iwamura; Anil Umesh; Minami Ishii; Takehiro Nakamura
Original assignee: Ntt Docomo Inc
Priority date: 2005-11-02
Filing date: 2006-11-01
Publication date: 2011-08-16
Also published as: CA2628337A1; US20090117904A1; TW200723784A; CN101300864A; KR20080070645A; WO2007052721A1; JPWO2007052721A1; AU2006309687A1; RU2008119372A; EP1954068A1

Abstract

<b>ESTAçãO MóVEL E MéTODO DE CONTROLE DE HANDOVER<d>. A presente invenção refere-se a uma estação móvel que inclui: uma unidade de medição de qualidade de rádio (121a) configurada para obter dados de qualidade de rádio que indicam uma qualidade de rádio de um Iink de comunicação entre a estação móvel e uma estação base; uma unidade de medição de handover (161a) configurada para medir um status de comunicação de uma célula vizinha, quando os dados de qualidade de radio satisfazem uma condição predeterminada; e uma unidade transmissora (181) configurada para transmitir, para um aparelho de rede de acesso a rádio, com base em um resultado de medição do status de comunicação, um comando ou o resultado da medição do status de comunicação, o comando para instruir o aparelho de rede de acesso a rádio a mudar uma conexão de uma célula a partir de uma primeira célula à qual a estação móvel está conectada atualmente, para uma segunda célula diferente da primeira célula.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "ESTAÇÃOMÓVEL E MÉTODO DE CONTROLE DE HANDOVERi.

Campo Técnico

A presente invenção refere-se à estações móveis e a métodosde controle de handover.Técnica Anterior

Em um sistema de comunicação móvel convencional, a fim derealizar um handover (transferência de ponta a ponta), uma estação móvelUE mede um status de comunicação de um //Mentre a estação móvel UE euma célula vizinha. Então, com base no resultado da medição, uma rede deacesso a rádio (daqui em diante referida como RAN) transmite, para a esta-ção móvel UE, um comando para instruir a estação móvel para mudar umacélula para conectar. Desse modo, a estação móvel UE muda uma conexãode célula em resposta ao comando da RAN.

Especificamente, pelo uso de um modo comprimido, conformemostrado na figura 4, a estação móvel UE mede periodicamente, como ostatus de comunicação da célula vizinha, o status de comunicação (um valorde medição de uma perda de propagação, uma potência de recepção, umarelação de sinal -para- interferência e similares) do link entre a estação mó-vel UE e a célula vizinha. O modo comprimido é um dos métodos usadospara medição do status de comunicação da célula vizinha, a fim de realizar ohandover.

Outra descrição do modo comprimido será dada em referência àfigura 4. Note que a figura 4(b) é uma vista ampliada de uma porção da figu-ra 4(a).

Quando a estação móvel UE realiza o handover, a estação mó-vel UE mede o status de comunicação da célula vizinha. Em geral, a estaçãomóvel UE inclui apenas um único dispositivo de comunicação e, assim, nãopode medir o status de comunicação da célula vizinha durante a comunica-ção de dados.

Conseqüentemente, em um link entre a estação móvel UE euma estação base, a estação móvel UE suspende uma transmissão em umquadro (parando a transmissão da estação base) por um período predeter-minado e cria um intervalo de transmissão. Desse modo, a estação móvelUE mede um status de comunicação do link entre a estação móvel UE e aestação base que controla a célula vizinha.

De acordo com a especificação de 3GPP, por exemplo, um sta-tus de comunicação de um canal piloto comum transmitido de uma estaçãobase é medido como o status de comunicação da célula vizinha.

Convencionalmente, a estação móvel UE transmite o resultadoda medição de estados de comunicação de uma célula própria e da célulavizinha, para a RAN através de uma interface de rádio, em uma base regularou quando uma condição predeterminada (por exemplo, um valor de medi-ção excedendo um limite) é satisfeita.

Baseado nestes resultados de medição, a RAN determina que aestação móvel UE necessita mudar a conexão da célula, a partir da célula, àqual a estação móvel UE está atualmente conectada, para uma célula dife-rente. Então, a RAN transmite um comando para instruir a estação móvel UEa mudar a conexão da célula, em um tempo apropriado.

Quando o comando descrito acima é recebido, a estação móvelUE muda a conexão de célula. O handoveré, assim, realizado no sistema decomunicação móvel convencional (refira-se ao Documento 1 Não-Patente eao Documento 2 Não Patente, por exemplo).

Contudo, de acordo com o sistema de comunicação móvel con-vencional, no modo comprimido mostrado na figura 4, por exemplo, a fim demedir os estados de comunicação da própria célula e da célula vizinha, aestação móvel UE é requerido para suspender a transmissão no quadro (pa-rando a transmissão da estação base) para o período predeterminado, nolinkentre a estação móvel UE e a estação base. Então, a estação móvel UEé requerido para criar o intervalo de transmissão. O intervalo de transmissãocausa um problema de deterioração em uma taxa de transferência.

Adicionalmente, a fim de realizar o handover, a estação móvelUE, freqüentemente, mede o status de comunicação da célula vizinha etransmite o resultado da medição para a estação base para cada medição.Desse modo, um problema se origina pelo fato de que uma grande quanti-dade de recursos é requerida.

Documento 1 Não Patente: 3GPP TSG-RAN TS25.212 v6.6.0

Documento 2 Não Patente: "W-CDMA mobile communicationsystems", editado por Keljl Tachikawa, p.140.

Descrição da Invenção

A presente invenção foi feita em vista dos problemas acima etem um objetivo de proporcionar uma estação móvel e um método de contro-le de handover^ue pode reduzir a deterioração na taxa de transferência nolink entre a estação móvel e a estação base, quando um handoveré realiza-do e usar menos recursos para realizar o handover.

Um primeiro aspecto da presente invenção é resumido comouma estação móvel, incluindo uma unidade de medição de qualidade de rá-dio, configurada para obter dados de qualidade de rádio que indicam umaqualidade de rádio de um link de comunicação entre a estação móvel e umaestação base, uma unidade de medição de handover configurada para medirum status de comunicação de uma célula vizinha, quando os dados de qua-lidade de rádio satisfazem uma condição predeterminada; e uma unidadetransmissora configurada para transmitir, para um aparelho de rede de aces-so a rádio, baseado em um resultado de medição do status de comunicação,um comando ou o resultado da medição do status de comunicação, o co-mando para instrução do aparelho de rede de acesso a rádio para mudaruma conexão de uma célula de uma primeira célula à qual a estação móvelestá conectada correntemente para uma segunda célula diferente da primei-ra célula.

Um segundo aspecto da presente invenção é resumido como ummétodo de controle de handover de estação móvel, incluindo: obtenção dedados de qualidade de rádio que indicam uma qualidade de rádio de um linkde comunicação entre a estação móvel e uma estação base; medição de umstatus de comunicação de uma célula vizinha, quando os dados de qualida-de de rádio satisfazem uma condição predeterminada; e transmissão, paraum aparelho de rede de acesso a rádio, com base em um resultado de me-dição do status de comunicação, um comando ou o resultado da medição dostatus de comunicação, o comando para instrução da rede de acesso a rádiopara mudar uma conexão de uma primeira célula, à qual a estação móvelestá conectada, para uma segunda célula diferente da primeira célula.

Breves Descrições dos Desenhos

A figura 1 é um diagrama de configuração global de um sistemade comunicação móvel de acordo com uma primeira modalidade da presenteinvenção.

A figura 2 é um diagrama em blocos funcional de uma estaçãomóvel do sistema de comunicação móvel de acordo com uma primeira mo-dalidade da presente invenção.

A figura 3 é um diagrama em blocos funcional de uma estaçãomóvel do sistema de comunicação móvel de acordo com uma segunda mo-dalidade da presente invenção.

A figura 4 é um diagrama de um modo comprimido para descre-ver uma invenção convencional.

Melhores Modos para Realização da Invenção

(Um sistema de comunicação móvel de acordo com uma primei-ra modalidade da presente invenção).

Um aparelho de rede de acesso a rádio de acordo com uma pri-meira modalidade da presente invenção será descrito com referência às figu-ras 1 e 2.

Em um exemplo da figura 1, uma estação móvel UE forma umlink entre a estação móvel UE e uma célula controlada por nodo B NS1 deestação base de rádio. A estação móvel UE é configurada para medir umaqualidade de rádio da célula em que a estação móvel UE está localizada econtrolada pelo nodo B N5I de estação base de rádio. Ainda, a estação mó-vel UE é configurada para medir uma qualidade de rádio de uma célula con-trolada pelo nodo B Ns2 de estação base de rádio. A estação móvel UE éconfigurada para transmitir, para o nodo B Ne1 de estação base de rádio, umCQI (Channel Quality Indicator - Indicador de Qualidade de Canal) que indi-ca a qualidade de rádio.No exemplo da figura 1, a estação móvel UE é conectado à célu-la controlada pelo nodo B N°1 de estação base de rádio via um link.

Contudo, quando o nodo B N°1 de estação base de rádio recebeo CQI da estação móvel UE e quando o CQI recebido satisfaz uma condiçãopredeterminada, o nodo B N°1 de estação base de rádio instrui a estaçãomóvel UE para iniciar uma medição de qualidades de rádio de múltiplos linksque conectam a estação móvel UE com o nodo B N9°1 de estação base derádio e o nodo B N°2 de estação base de rádio, respectivamente.

Quando o resultado da medição dos estados de comunicação érecebido, o nodo B N°1 de estação base de rádio seleciona a célula maisapropriada para ser conectada com a estação móvel UE e instrui a estaçãomóvel UE para mudar uma conexão de célula.

Quando a instrução descrita acima é recebida, a estação móvelUE muda a conexão da célula, da célula à qual a estação móvel UE estáconectada correntemente, para uma célula diferente. A estação móvel UE éconfigurada para realizar um handover como descrito acima.

Um controlador de rede de rádio RNC da presente invenção éum aparelho localizado em um nível superior ao do nodo B de estação basede rádio e é configurado para controlar uma comunicação de rádio entre aestação móvel UE e o nodo B de estação base de rádio.

Na presente modalidade, o controlador de rede de rádio RNC eo nodo B de estações base de rádio são, coletivamente, chamados como umaparelho de rede de acesso a rádio.

Deve ser notado que no aparelho de rede de acesso a rádio deacordo com a presente invenção, parte das funções pode ser incluída nocontrolador de rede de rádio RNC e cada um dos outros nodo B de estaçõesbase tem funções similares.

A figura 2 mostra um exemplo de configuração esquemática daestação móvel UE de acordo com a presente modalidade. Conforme mos-trado na figura 2, a estação móvel UE é dotada de uma unidade receptora111, uma unidade de medição de CQI 121a, uma unidade de processamentode CQI 121b, uma unidade de comparação 131, uma base de dados de va-lor de referência 141, uma unidade de processamento de comando 151, umaunidade de medição de handover 161a, uma unidade de geração de sinal dehandover 161b, uma unidade de multiplexação 171, uma unidade transmis-sora 181 e uma antena de transmissão e de recepção 191.

Note que cada um desses componentes não deve, necessaria-mente, ser implementado como um hardware individual. Em outras palavras,os componentes podem ser combinados ou podem ser configurados atravésde um processo de software.

A unidade receptora 111 é configurada para receber dados deligação descendente da rede de acesso a rádio através de uma ligação des-cendente.

Adicionalmente, a unidade receptora 111 é configurada paratransferir, para a unidade de medição de CQI 121a, uma onda de rádio rece-bida através da ligação descendente.

A unidade de medição de CQI 121a é configurada para recebera onda de rádio da unidade receptora 111. Ainda, a unidade de medição deCQI 121a é configurada para medir, instantaneamente, uma relação de sinalpara interferência (daqui ém diante referida como SIR), uma potência de re-cepção, uma perda de propagação ou semelhante e para transferir dados dequalidade de rádio para a unidade de processamento de CQI 121b. A esserespeito, a potência de recepção, a perda dé propagação ou semelhanteindicam uma qualidade de rádio de uma link de comunicação entre a esta-ção móvel UE e o nodo B de estação base de rádio.

Aqui, "CQI" é um termo coletivo cobrindo conjuntos de informa-ção de realimentação e é usado para lidar com variância de alta velocidadena propagação (tal como desvanecimento em alta velocidade) durante ascomunicações.

Especificamente, o CQI inclui a relação de sinal para interferên-cia (aqui depois referida como SIR), que é medida instantaneamente pelaestação móvel UE, uma potência de recepção instantânea, uma perda depropagação instantânea e similares.

Por exemplo, no esquema de WCDMA (Wideband Code DivisionMultiple Access - Acesso Múltiplo por Divisão de Código de Banda Larga), aestação móvel UE é configurado para medir uma SIR binária e transmitir aSIR binária para o nodo B N9I de estação base de rádio que controla umacélula própria.

Similarmente, no esquema de HSDPA (High-speed DownlinkPacket Access - Acesso a Pacote de Ligação Descendente em Alta Veloci-dade) a estação móvel UE é configurada para medir uma SIR instantânea etransmitir um CQI quantificado para o nodo B das estações bases de rádioque controla a célula à qual a estação móvel UE é conectada.

Aqui, é definido que um CQI grande indica um status de comuni-cação favorável entre a estação móvel UE e a célula controlada pelo nodo BNS1 de estação base de rádio, enquanto um CQI pequeno indica um statusde comunicação desfavorável entre eles.

A unidade de processamento de CQI 121b calcula um CQI mé-dio que indica um valor médio de dados de CQI medidos instantaneamente etransfere o CQI médio para a unidade de comparação 131.

Dessa maneira, a unidade de comparação 131 tem permissãopara comparar o CQI médio com um valor limite de CQI médio, enquantoevita influência excessiva de uma variância instantânea nos dados de quali-dade de rádio. Aqui, o valor limite de CQI médio é obtido da base de dadosde valor de referência 141.

A esse respeito, o CQI médio não é necessariamente o valormédio do CQI. Alternativamente, outros valores podem ser usados comoCQI médio, desde que a variância instantânea nos dados de qualidade derádio pode ser suavizada.

A unidade de comparação 131 é configurada para comparar oCQI médio obtido da unidade de processamento de CQI 121b, com o valorlimite de CQI médio obtido da base de dados de valor de referência 141.

Quando o CQI médio é menor do que o valor limite de CQI mé-dio, a unidade de comparação 131 transfere, para a unidade de processa-mento de comando 151, um comando de medição para instruir um início deuma medição de estados de comunicação de links que conectam a estaçãomóvel UE e cada uma das múltiplas células em que a estação móvel UE es-tá localizada.

Por outro lado, quando o CQI médio é maior do que o valor limitede CQI médio, a unidade de comparação 131 transfere, para a unidade deprocessamento de comando 151, um comando de término de medição parainstruir um término da medição do estados de comunicação dos links queconectam a estação móvel UE e cada uma das múltiplas células em que aestação móvel UE está localizada.

A base de dados de valor de referência 141 inclui um valor limitede CQI médio. O valor limite de CQI médio pode ser um valor predetermina-do ou pode ser um valor de referência calculado com base no CQI médioanterior. Ainda, o valor limite de CQI médio usado quando a medição do sta-tus de comunicação é iniciada pode diferir do valor limite de CQI médio usa-do quando a medição status de comunicação é terminada.

Quando um comando de controle obtido da unidade de compa-ração 131 é o comando de medição, a unidade de processamento de co-mando 151 é configurada para transferir, para a unidade de medição dehandover 161a, o comando de medição para instruir a unidade de mediçãode handover 161 para iniciar a medição dos estados de comunicação doslinks que conectam a estação móvel UE e cada uma das múltiplas célulasem que a estação móvel UE está localizada.

Quando o comando de controle obtido da unidade de compara-ção 131 é o comando de término de medição, a unidade de processamentode comando 151 é configurada para transferir, para a unidade de mediçãode handover 161a, o comando de término de medição para instruir a unidadede medição de handover 161a para terminar a medição dos estados de co-municação dos links que conectam a estação móvel UE e cada uma dasmúltiplas células em que a estação móvel UE está localizada.

A unidade de medição de handover 161a é configurada para re-ceber um comando de controle da unidade de processamento de comando151. Quando o comando de controle recebido da unidade de processamentode comando 151 é o comando de medição, a unidade de medição de han-dover 161a é configurada para iniciar a medição dos estados de comunica-ção dos links que conectam a estação móvel UE e cada uma das múltiplascélulas em que a estação móvel UE está localizada e transferir o resultadode medição de handover para a unidade de geração de sinal de handover161b.

Quando o comando de controle recebido da unidade de proces-samento de comando 151 é o comando de término de medição, a unidadede medição de handover 161 a é configurada para terminar a medição dosestados de comunicação dos links que conectam a estação móvel UE e ca-da uma das múltiplas células em que a estação móvel UE está localizada.

A unidade de geração de sinal de handover 161 b é configuradapara receber o resultado de determinação de handover da unidade de medi-ção de handover 161a e para transferir, para a unidade de multiplexação171, o resultado da determinação de handover ou um comando de hando-ver. Aqui, o comando de handover instrui a rede de acesso a rádio a realizarum handover.

A unidade de multiplexação 171 é configurada para receber, daunidade de geração de sinal de handover 161b, um comando de handoverjunto com dados de transmissão (como dados de usuário ou dados de con-trole) ou o resultado da medição de handover. A unidade de multiplexação171, então, realiza um processo de multiplexador dos dados recebidos econversão dos dados em um sinal tendo uma faixa de radiofreqüência etransfere o sinal para a unidade transmissora 181.

A unidade transmissora 181 é configurada para amplificar o sinalobtido da unidade de multiplexação 171 e transmitir o sinal amplificado parao aparelho de rede de acesso a rádio através da antena de transmissão e derecepção 191,

(Efeitos e vantagens do sistema de comunicação móvel de acordo com pri-meira modalidade da presente invenção)

De acordo com a configuração acima, a estação móvel UE nãoprecisa medir freqüentemente o status de comunicação entre a estação mó-vel UE e a própria célula e o status de comunicação entre a estação móvelUE e a célula vizinha. Na verdade, apenas quando os dados de qualidade derádio satisfazem a condição predeterminada, a estação móvel UE precisamedir o status de comunicação entre a estação móvel UE e a própria célulae o status de comunicação entre a estação móvel UE e a célula vizinha. Emconseqüência, a quantidade de processos requerida para realizar um han-dover pode ser reduzida.

Em outras palavras, é possível proporcionar uma rede de acessoa rádio que pode reduzir a quantidade de processos e recursos requeridapara realizar o handover em uma estação móvel UE.

Além disso, a estação móvel UE da primeira modalidade da pre-sente invenção inclui a unidade de medição de CQI 121a, a unidade de me-dição de handover 161a e a unidade transmissora 181. A unidade de medi-ção de CQI 121a obtém os dados de qualidade de rádio que indicam a qua-lidade de rádio dos links de comunicação entre a estação móvel UE e o nodoB de estação base de rádio. A unidade de medição de handover 161a medeo status de comunicação da célula vizinha, quando os dados de qualidadede rádio satisfazem a condição predeterminada.

De acordo com o resultado da medição do status de comunica-ção, a unidade transmissora 181 transmite, para o aparelho de rede de a-cesso a rádio, o resultado da medição do status de comunicação ou o co-mando para instrução do aparelho de rede de acesso a rádio para mudar aconexão de uma primeira célula para uma segunda célula. Aqui, a primeiracélula é a célula à qual a estação móvel UE está conectada correntemente ea segunda célula é a célula diferente da primeira célula.

De acordo com essa configuração, uma vez que a estação mó-vel UE mede a qualidade de rádio do link de comunicação entre a estaçãomóvel UE e o nodo B de estação base de rádio, a estação móvel UE podecaptar os estados de comunicação das múltiplas células às quais a estaçãomóvel UE está conectada correntemente, sem usar, freqüentemente, o resul-tado da medição do status de comunicação da célula vizinha.

Além disso, quando os dados de qualidade de rádio satisfazem acondição predeterminada, a estação móvel UE pode determinar se realizaou não um handover pela medição do status de comunicação da célula vizi-nha, sem usar o modo comprimido mostrado na figura 4.

Adicionalmente, a estação móvel UE pode realizar o handoversem interagir com o aparelho de rede de acesso a rádio.

Em outras palavras, de acordo com a estação móvel da primeiramodalidade, é possível reduzir a deterioração na taxa de transferência dolink entre a estação móvel e a estação base, quando o handover é realizadoe usar menos recursos da estação móvel para realizar o handover.(Um sistema de comunicação móvel de acordo com uma segunda modalida-de da presente invenção)

Um aparelho de rede de acesso a rádio de acordo com uma se-gunda modalidade da presente invenção será descrito com referência à figura 3.

No exemplo da figura 3, um processo realizado pela unidade deprocessamento de CQI 122b de uma estação móvel UE é principalmentediferente do aparelho de rede de acesso a rádio da primeira modalidade.

Especificamente, a unidade de processamento de CQI 122b éconfigurada para obter uma potência de transmissão ou informação de taxade transmissão de uma unidade transmissora 182.

A unidade de processamento de CQI 122b é configurada paraobter a potência de transmissão ou a informação de taxa de transmissão daunidade transmissora 182, para calcular um valor médio I da potência detransmissão ou da informação de taxa de transmissão e transferir o valormédio calculado I para uma unidade de comparação 132.

A esse respeito, o valor médio I não é, necessariamente, o valormédio da potência de transmissão ou a informação de taxa de transmissão.Alternativamente, outros valores podem ser usados como o valor médio I,desde que o valor não seja afetado pela variância em cada um dentre a po-tência de transmissão e a informação de taxa de transmissão.

A unidade de comparação 132 é configurada para comparar ovalor médio I obtido da unidade de processamento de CQI 122b com umvalor limite de valor médio I obtido de uma base de dados de valor de refe-rência 142.

Conforme descrito acima, pelo uso da potência de transmissãoou da informação de taxa de transmissão como o CQI, a estação móvel UEnão precisa medir, freqüentemente, os estados de comunicação da própriacélula e da célula vizinha. Na verdade, apenas quando os dados de qualida-de de rádio satisfazem uma condição predeterminada, a estação móvel UEprecisa medir os estados de comunicação da própria célula e da célula vizi-nha. Adicionalmente, os processos para realizar o handover podem ser re-duzidos.

Aplicabilidade Industrial

Como foi descrito, de acordo com a presente invenção, é possí-vel proporcionar uma estação móvel e um método de controle de handover,que pode reduzir a deterioração na taxa de transferência no link entre a es-tação móvel e a estação base quando um handover é realizado e usam me-nos recursos para realizar o handover.

Claims

1. Estação móvel, compreendendo:uma unidade de medição de qualidade de rádio para obter da-dos de qualidade de rádio que indicam uma qualidade de rádio de um link decomunicação entre a estação móvel e uma estação base;uma unidade de medição de handover (transferência de ponta aponta) configurada para medir um status de comunicação de uma célula vi-zinha, quando os dados de qualidade de rádio satisfazem uma condiçãopredeterminada; euma unidade transmissora configurada para transmitir, para umaparelho de rede de acesso a rádio, com base em um resultado de mediçãodo status de comunicação, o comando para instrução para o aparelho derede de acesso a rádio mudar uma conexão de célula de uma primeira célu-la, à qual a estação móvel está correntemente conectada, para uma segun-da célula diferente da primeira célula.

2. Método de controle de handover de uma estação móvel, com-preendendo:Obtenção de dados de qualidade de rádio que indicam uma qua-lidade de rádio de um link de comunicação entre a estação móvel e a esta-ção base;medição de um status de comunicação de uma célula vizinha,quando os dados de qualidade de rádio satisfazem uma condição predeter-minada; etransmissão, para um aparelho de rede de acesso a rádio, combase em um resultado de medição do status de comunicação, um comandoou resultado de medição do status de comunicação, o comando para a ins-truir a rede de acesso a rádio, para realizar um handover de uma primeiracélula à qual a estação móvel está conectada, para uma segunda célula dife-rente da primeira célula.