BRPI0719242A2

BRPI0719242A2 - Controle de redirecionar e inverter célula/portadora por ocasião da conexão rrc

Info

Publication number: BRPI0719242A2
Application number: BRPI0719242-8A
Authority: BR
Inventors: Mikio Iwamura; Minami Ishii
Original assignee: Ntt Docomo Inc
Priority date: 2006-10-03
Filing date: 2007-10-01
Publication date: 2014-04-29
Also published as: JP2008092381A; US20100009682A1; EP2068572B1; US8423026B2; MX2009003224A; WO2008044526A1; CN101523949B; RU2009113545A; JP4965958B2; KR20090061027A; EP2068572A4; EP2068572A1; CN101523949A

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "CONTROLE DE REDIRECIONAR E INVERTER CÉLULA/PORTADORA POR OCASIÃO DA CONEXÃO RRC"

Campo Técnico

A presente invenção refere-se a uma tecnologia de controle de radiocomunicação, especificamente a um método de controle de redirecio- nar/ inverter células/portadoras que procura balanceamento de carga pela conexão de um terminal de usuário com uma célula apropriada sob uma si- tuação em que múltiplas células definidas por áreas/geográficas divididas e/ou camadas portadoras são alocadas a uma estação base, e um terminal de usuário e um aparelho de estação base que habilita o método de contro- le.

Antecedentes da Técnica

Recentemente, a padronização de Evolução a Longo Prazo (LTE) como um padrão técnico desenvolvido adicionalmente a 3GPP tem estado em progresso. O LGE tem exigido um esquema de radiocomunicação com maior capacidade e velocidade mais elevada, e otimização de um con- trole de alocação de fonte de radio de acordo com uma performance e servi- ço de comunicação de um terminal de usuário (UE).

Frequências portadoras múltiplas diferentes e larguras de banda de sinal são definidas através da totalidade de uma rede em LTE, que possi- bilita usar diferentes camadas de frequência de uma maneira superposta até na mesma área geográfica. Além disso, terminais de usuário diferentes do- tados de capacidades de comunicação diferentes (capacidade UE) são per- mitidos na rede.

De maneira a manter um rendimento enquanto permitindo um aumento em capacidade de usuário, balanceamento de carga é indispensá- vel entre as camadas de frequência. Foi proposto redirecionar (comutar) uma célula (portadora) com a qual o terminal de usuário está conectado para uma célula (portadora) apropriada ao tempo de estabelecer RRC de maneira a realizar balanceamento de carga apropriado (vide "Multi-band/carrier ope- ration (2) - LoadBalancing", 3GPP TSG RAN WG2n°54, R2-062172, 20/8 a 1/9, Tallin, Estônia, por exemplo).

Sumário da Invenção

Problemas a serem Resolvidos pela Invenção

Quando uma estação base instrui um terminal de usuário a redi- recionar (comutar) para outra célula de maneira a dispersar cargas como acima mencionado, o processo de direcionar necessita ser realizado tão ra- pidamente quanto possível para reduzir o retardo de estabelecimento da co- nexão.

Além disso, constitui uma questão o quão rapidamente um ter- minai de usuário pode reverter de retorno à célula originária quando o termi- nal de usuário deixa de conectar-se à célula redirecionada conforme instruí- do a se redirecionar.

A presente invenção é direcionada a um método de inversão que permite um terminal de usuário retornar rapidamente à célula originária, mesmo quando o terminal de usuário deixa de conectar-se com uma célula redirecionada para balanceamento de carga.

Além disso, a presente invenção é também dirigida a uma confi- guração de terminal de usuário e uma configuração de estação base que realiza a dita inversão rápida.

Deve observar-se que uma "célula" é usada para expressar uma

faixa definida por áreas geográficas (setores) divida sob uma estação base e/ou frequências portadoras superpostas no presente relatório descritivo e nas reivindicações.

Recursos de Resolver os Problemas Para resolver os problemas acima, um terminal de usuário pro-

priamente dito determina se uma conexão com uma célula redirecionada é proveitosa, e efetua a reversão para uma célula originária (portadora) pron- tamente ao detectar pane de redirecionamento.

Para habilitar o terminal de usuário a determinar se o redirecio- namento para a célula de conexão é proveitoso, por exemplo, uma Solicita- ção de Repetição Automática Híbrida (designada doravante como HARQ) é empregada. Mais especificamente, de acordo com um primeiro aspecto da presente invenção, um método de redirecionar célula inclui:

(a) uma etapa de transmitir uma confirmação de resposta para um estabe- lecimento de conexão com uma célula redirecionada de acordo com uma instrução de redirecionar que instrui um redirecionamento para ou- tra célula controlada por uma estação base e é transmitida pela esta- ção base, em um terminal de usuário;

(b) uma etapa de determinar no terminal de usuário se a conexão com a célula redirecionada é proveitosa dentro de uma gama de um máximo número de retransmissões; e

(c) uma etapa de realizar o processo de reversão para reverter de retorno a uma célula originária quando a conexão com a célula redirecionada falha, no terminal de usuário.

A título de exemplo preferencial, a etapa de determinar que a conexão com a célula redirecionada falha quando uma comprovação de con- firmação em resposta à confirmação de resposta para o estabelecimento da conexão não é retornada dentro da faixa do máximo número de retransmis- sões.

Como outro exemplo, o método inclui uma etapa de transmitir em avanço uma alocação de recurso de ligação superior para a célula origi- nária para o terminal de usuário em preparação para falha de redireciona- mento, no qual o processo de reversão para reverter de retorno à célula ori- ginária é efetuado utilizando o recurso de ligação superior alocado em avan- ço.

De acordo com um segundo aspecto da presente invenção, um terminal de usuário que habilita o controle de redirecionar célula enumerado acima. O terminal de usuário inclui

(a) uma parte de recepção que recebe de uma estação base uma instru- ção de redirecionar instruindo um redirecionar para outra célula contro- lada pela estação base;

(b) uma parte de controle de redirecionar/reverter que gera e transmite uma confirmação de resposta para o estabelecimento de uma conexão com uma célula redirecionada de acordo com a instrução de redirecio- nar; e

(c) uma parte de determinação que determina se uma conexão com uma célula redirecionada é proveitosa usando uma comprovação do reco- nhecimento da resposta para o estabelecimento da conexão;

em que a parte de controle de reversão/redirecionamento efetua a reversão de retorno para uma célula originária quando é determinado pela parte de determinação que a conexão com a célula redirecionada falha.

Um terceiro aspecto da presente invenção, uma estação base que controla múltiplas células identificadas por uma camada de frequência portadora e/ou áreas geográficas divididas. A estação base inclui

(a) uma parte de medição de avanço que é prevista para cada célula e toma uma medição de uma carga para cada célula; e

(b) uma parte de determinação de destino que determina se o redirecio- namento de uma célula de um terminal de usuário é necessário de a-

cordo com informações acerca da carga medida pela parte de medição de carga, e determina uma célula de destino quando o redirecionamen- to de célula é necessário.

Em um exemplo de uma configuração preferencial, a estação 20 base adicionalmente inclui uma parte de controle de redirecionar que gera uma instrução de redirecionar a ser transmitida para o terminal de usuário e aloca em avanço um recurso de enlace ascendente para uma célula pré- direcionada em preparação para falha de redirecionamento de célula, quan- do o redirecionamento de célula é determinado ser necessário pela parte de 25 determinação de destino.

Neste caso, a parte de controle de redirecionar libera o recurso de enlace ascendente alocado em avanço para a célula pré-direcionada, na ocasião em que o terminal de usuário é conectado com a célula redireciona- da.

Vantagem da Invenção

De acordo com o método e configuração acima, mesmo quando uma conexão com a célula redirecionada controlada por uma estação base para a finalidade de dispersão de carga falha, a estação móvel pode rapida- mente reverter de retorno à célula originária.

Consequentemente, o balanceamento de carga e confiabilidade de conexão é mantido, desse modo aperfeiçoando o rendimento na inteira rede.

Descrição Sucinta dos Desenhos

A figura 1 é um diagrama em seqüência para explanar um pro- cesso de redirecionamento de célula (comutação);

A figura 2A é uma vista para explanar um conceito de uma célula em uma modalidade da presente invenção;

A figura 2B é uma vista para explanar um conceito de uma célula em uma modalidade da presente invenção;

A figura 2C é uma vista para explanar um conceito de uma célu- la em urna modalidade da presente invenção;

A figura 3 é um diagrama em seqüência ilustrando uma instrução

de redirecionar e um processo de reverter quando uma conexão com a célu- la redirecionada falha, de acordo com uma modalidade da presente inven- ção;

A figura 4 é um diagrama em blocos esquemático ilustrando uma configuração de um terminal de usuário usado em uma modalidade da pre- sente invenção;

A figura 5 é um diagrama em blocos esquemático ilustrando uma configuração de uma estação base usada em uma modalidade da presente invenção; e

A figura 6 é um diagrama em seqüência em um caso onde pro-

cedimentos de redirecionamento/reversão são aplicados ao tempo de recep- ção.

Modalidade(s) para Realização da Invenção

Reportando-se aos desenhos apensos, modalidades preferenci- ais da presente invenção passam a ser explanadas a seguir.

A figura 1 é um diagrama em seqüência para explanar procedi- mentos de redirecionar (troca de conexão para uma célula e/ou portadora) ao tempo de estabelecer RRC. A explanação a seguir é feita pelo tomar por exemplo uma situação onde um terminal de usuário (UE) é um emitente.

Inicialmente, o terminal de usuário (UE) transmite um canal de canal aleatório assíncrono (RACH) para uma estação base (eNB) (etapa 1).

5 O canal RACH inclui uma assinatura, que é uma ID aleatória para reduzir a probabilidade de contenção quando múltiplas UEs concorrentemente trans- mitem RACHs. Além disso, a RACH pode incluir um indicador de qualidade de canal (CQI), uma finalidade de conexão (Purpose) e similares. O terminal de usuário (UE) pertence a uma célula que está sob o controle da estação 10 base. Esta célula é designada de uma "célula acampada". A UE está corren- temente em uma modalidade que habilita operações à uma frequência por- tadora proporcionada pela célula acampada.

A estação base transmite de retorno uma resposta RACH em resposta à ACH da UE (etapa 2). A resposta RACH inclui a assinatura, um 15 avanço de temporização (TA), que é um comando de controle para ajuste de temporização de acordo com o qual a UE transmite, uma ID Temporária de Rede de Rádio de Célula-específica (C-RNTI) para identificar UEs na célula, uma concessão UL (alocação de recurso de enlace ascendente) e similares.

Quando a resposta RACH é transmitida de volta, a UE transmite 20 uma solicitação por uma conexão RRC com a célula acampada usando o recurso de enlace ascendente alocado (etapa 3). Esta solicitação de cone- xão inclui informações acerca de capacidades de UE (uma banda de fre- quência utilizável, capacidade de processamento de larga de banda, e simi- lares), um tipo de serviço, e similares. A solicitação de conexão é transmitida 25 para uma entidade de controle de mobilidade superior/plano de usuário (MME/UPE) através da estação base (etapa 4).

A estação base dirige a solicitação de conexão para as entida- des superiores e avalia se o redirecionamento é necessário de acordo uma carga de trânsito atual, o tipo de serviço, e as capacidades. No presente e- 30 xemplo mostrado na figura 1, é avaliado que o redirecionamento para outra célula controlada por esta estação base se faz necessário, e assim o redire- cionamento é determinado (etapa 5). Reportando-se às figs. 2A a 2C inclusive, um conceito de "célu- la" na presente modalidade é explanado. Como declarado acima, quando a "célula" é usada no relatório descritivo e nas reivindicações, este termo signi- fica um determinado alcance em uma área coberta pela estação base, e o 5 alcance é definido pelas camadas de portadoras e/ou regiões geográficas divididas. Em um exemplo mostrado na figura 2AA, a estação base (eNB) suporta frequências sobrepostas f1 e f2, e controla uma célula (portadora) correspondente a f1 e uma célula (portadora) correspondente a f2. Em outro exemplo mostrado na figura 2, a estação base divide a área geográfica co- 10 berta pela estação base em três setores onde uma frequência portadora f1 é utilizável. Neste caso, um setor 1 suportando f1 é uma célula; um setor 2 suportando f 1 é outra célula; e um setor 3 suportando f1 é ainda outra célu- la.

Na figura 2C, a área geográfica da estação base é dividida em três setores, e as duas frequências portadoras f1 e f2 são superpostas em todos os setores. Neste caso, um total de seis (três por duas) células, a sa- ber um setor 1 suportando f1, um setor 2 suportando f1, um setor 3 supor- tando f1, o setor 1 suportando f2, o setor 2 suportando f2, e o setor 3 supor- tando f2 são cobertos pela estação base. Na presente modalidade, o destino de redirecionamento é limitado a um de outras células controladas pela mesma estação base. Por exemplo, quando o terminal de usuário está loca- lizado próximo a uma camada limite entre as células, os setores podem ser trocados sem alterar as frequências portadoras. Pelo contrário, as frequên- cias portadoras podem ser trocadas sem troca dos setores. Alternativamen- te, as frequências portadoras e os setores podem ser trocados, Qual célula deve ser selecionada como o destino é determinado pela estação base de acordo com um equilíbrio de carga entre as células e condições de terminal de usuário (capacidades de UE, tipos de serviço requeridos, e similares).

Reportando-se à figura 1, quando a estação base avalia que re- direcionamento é necessário, a estação base transmite uma instrução de redirecionamento indicando uma célula redirecionada e uma instrução de estabelecimento de conexão RRC para a UE (etapa 6). Esta instrução inclui C-RNTI na célula acampada, C-RNTI (nova C-RNTI) na célula redirecionada, Identidade de Assinante Móvel Temporário/Internacional (INSI/TMSI), e uma concessão UL alocando um recurso de enlace superior. IMSI/TMSI é uma ID para identificar singularmente a UE no mundo ou uma área de locação regis- 5 trada, e transmitida para a finalidade de resolver um problema de contenção quando múltiplas UEs utilizam a mesma assinatura no mesmo RACH para acesso. Quando a INSI/TMSI correspondente a uma estação base não é incluída em uma mensagem, a estação base pode detectar a contenção e tentar conectar mais uma vez através do RACH. Além disso, a concessão 10 UL aloca o recurso de enlace ascendente para um sinal de enlace ascen- dente a ser transmitido posteriormente, isto é, uma temporização de trans- missão (quadro, fenda), um bloco de frequência e similar.

A UE utiliza o recurso de enlace ascendente alocado para transmitir uma confirmação de resposta para o estabelecimento de conexão RRC com a célula redirecionada (etapa 7). Ao ser conectado com a célula redirecionada, procedimentos de Estrato de Não Acesso usuais (NAS) são subsequentemente realizados (etapa 8).

Usualmente, carga sob o controle da estação base são disper- sas de açodo com o redirecionamento acima mencionado. Todavia, o redire- 20 cionamento nem sempre é proveitoso na etapa 7. O redirecionamento pode terminar em falha devido, por exemplo, a uma diferença de perda de propa- gação atribuível a diferentes frequências portadoras, diferença de qualidade de radio devido a cargas entre portadoras, uma diferença de cobertura devi- do à continuidade de área, e similares. Por conseguinte, contramedidas con- 25 tra falha de redirecionamento são de valia.

A figura 3 é um diagrama de seqüência ilustrando um processo de redirecionamento por ocasião de uma falha de redirecionamento de acor- do com uma modalidade da presente invenção. As etapas 1 a 6 inclusive são as mesmas que as correspondentes etapas na figura 1. Quando o ter- 30 minai de usuário recebe a instrução de redirecionamento, para balancea- mento de carga (etapa 6), o terminal de usuário transmite uma confirmação de resposta para o estabelecimento de conexão com a célula redirecionada usando o bloco de recurso alocado (etapa 7). Juntamente com isto, o termi- nal de usuário inicia o monitoramento HARQ e avalia por si próprio se a co- nexão com a célula redirecionada é proveitosa (etapa 7-1). De acordo com HARQ1 devido ao sinal por ocasião da primeira transmissão e ao sinal de 5 retransmissão serem combinados no receptor e a seguir decodificados, a eficiência de radio transmissão é grandemente aperfeiçoada. O terminal de usuário monitora ACK ou NACK retornado da célula redirecionada em uma faixa do máximo número de retransmissões (por exemplo, três vezes) de- terminada em avanço. Quando a ACK é retornada dentro da faixa do máxi- 10 mo número de retransmissões, a conexão com a célula redirecionada é pro- veitosa e o processo procede aos procedimentos NAS usuais como mostra- do na figura 1, Quando o ACK não é retornado dentro da faixa do máximo numero de retransmissões, a falha de transmissão é detectada na etapa 7-1. O máximo número de retransmissões pode ser zero. Neste caso, o ACK ou 15 NACK retornado pela célula redirecionada em resposta à primeira transmis- são é monitorado.

Quando a falha de transmissão é detectada, o terminal de usuá- rio prontamente inicia um processo de reversão (etapa 7-2). Isto é, o terminal de usuário transmite uma solicitação de programação para a célula originária 20 (etapa 7a). Ao receber a concessão UL da célula originária (etapa 7b), o terminal de usuário transmite uma confirmação de resposta para o estabele- cimento de conexão com a célula originária, e reverte de volta à célula origi- nária (etapa 7c).

Conforme declarado, devido ao terminal de usuário propriamente dito poder avaliar se a conexão com a célula redirecionada é proveitosa por utilizar o HARQ, e prontamente reverter de volta à célula originária quando a conexão falha, o retardo de estabelecimento de conexão pode ser efetiva- mente reduzido, desse modo assegurando a confiabilidade de conexão.

Quando o redirecionamento é instruído na etapa 6 na figura 3, o recurso de enlace ascendente a ser usado para transmitir a confirmação de resposta (mensagem 7c) para o estabelecimento de conexão com a célula originária no caso da reversão também pode ser alocado. Neste caso, devi-

I

L· do às etapas 7a e 7b. a saber, a solicitação para a alocação de recurso de enlace ascendente para a célula originária e a recepção da alocação de re- curso de enlace ascendente pode ser omitida, o retardo de estabelecimento de conexão pode ser adicionalmente reduzido. Quando o recurso de enlace 5 ascendente é alocado neste caso, um período de tempo requerido para o terminal de usuário transmitir a confirmação de resposta (mensagem 7) para o estabelecimento de conexão com a célula redirecionada em resposta à última vez do máximo número de retransmissões e um período de tempo requerido para a UE alterar as frequências portadoras é tomado em conside- 10 ração, de forma que o recurso de enlace ascendente a ser usado em um tempo suficientemente posterior necessita ser alocado.

Além disso, quando o redirecionamento é instruído na etapa 6 na figura 3, o recurso de enlace ascendente a ser usado para transmitir a solicitação para a programação, por exemplo, a assinatura para o RACH 15 (preâmbulo RACH) também pode ser alocada. Neste caso, o preâmbulo RACH a ser usado na etapa 7a na estação base (eNB) pode ser selecionado dentre um grupo de preâmbulos individuais e alocado em avanço na etapa 6. O grupo de preâmbulos individuais são individualmente usados de acordo com a alocação pela estação base, e distinguido de um grupo de preâmbu- 20 Ios aleatórios que são selecionados pelo terminal de usuário (UE). Com isto, a contenção com as transmissões RACH pelos outros terminais de usuário pode ser evitada na transmissão de solicitação de programação na etapa 7a,

Além disso, o recurso de enlace ascendente para a célula redi- recionada não pode ser alocado neste estágio, e os mesmos ou procedimen- tos similares às etapas 7a, 7b são usados para a célula redirecionada para que o recurso de enlace ascendente para a célula redirecionada seja aloca- do.

Outrossim, mesmo quando a conexão com a célula redireciona- da é proveitosa, isto é, o ACK é proveitosamente recebido dentro do máximo número de retransmissões e assim a conexão proveitosa é detectada, o re- curso de enlace ascendente alocado em avanço para a conexão com a célu- la originária não é desperdiçada. Isto porque a estação base pode reconhe- cer que o terminal de usuário teve êxito na conexão com a célula redirecio- nada sob o controle da estação base, liberação do recurso de enlace ascen- dente alocado para o terminal de usuário ao mesmo tempo quando a cone- xão com a célula redirecionada é proveitosamente estabelecida, e alocar o 5 recurso de enlace ascendente para outro terminal de usuário que tenta esta- belecer comunicações na célula originária.

A figura 4 é um diagrama em blocos ilustrando uma configuração de um terminal de usuário (UE) 10 que executa o processo de redireciona- mento. O terminal de usuário 10 recebe por uma antena 19 da estação base (eNB) a instrução de redirecionamento para uma redireção para outra célula que está sob o controle da estação base. Esta instrução de redirecionamen- to é transmitida para uma parte RF de recepção 12 através de um duplexor 11, objeto de conversão descendente, e demodulada. A instrução de redire- cionamento demodulada é transmitida para uma parte de processo PHY/MAC 13, onde a ID Temporário de Rede de Rádio Célula-Específica (C-RNTI) para a célula redirecionada alocada pela e um número de bloco de recurso de enlace ascendente são convertidas em uma camada MAC. A par- te de processo PHY/MAC de recepção 13 transmite para uma parte de pro- tocolo RRC 14 aquelas peças de informação incluídas na instrução de redi- reção e inicia o controle HARQ.

A parte de protocolo RRC 14 reporta a instrução de redireciona- mento de célula para uma parte de controle 15 de acordo com a informação de redirecionamento recebida, e proporciona uma parte de processo PHY/MAC de transmissão 18 com uma mensagem tal como a confirmação 25 de resposta para o estabelecimento de conexão a ser transmitido para a cé- lula redirecionada e a solicitação de transmissão da mesma. A parte de con- trole 15 controla um sintetizador de frequência 16 de maneira a alterar as frequências portadoras de f1 para f2 quando uma frequência diferente é u- sada na célula redirecionada, por exemplo, quando uma frequência diferente 30 é usada na célula redirecionada, por exemplo, quando as frequências porta- doras necessitam ser trocadas de f1 para f2 nas figs. 2A e 2C. Informações acerca da frequência portadora trocada são transmitidas para a parte de re- cepção RF 12 e uma parte de RF de transmissão 17. Por outro lado, quando a mesma frequência portadora é usada até na célula redirecionada, por e- xemplo, quando as frequências portadoras são inalteradas mesmo se os setores como as áreas geográficas são alterados nas figs. 1B e 2C, a parte 5 de controle 15 diretamente reporta retenção da frequência portadora para a parte RF de recepção 12 e a parte RF de transmissão 17, e reporta uma temporização de transmissão/recepção e um identificador de célula (por e- xemplo, um código misturador) a ser usado no setor de destino, quando ne- cessário.

A confirmação de resposta transmitida para a parte de processo

PHY/MAC de transmissão 18 é convertida na camada MAC, gerada em um pacote a ser transmitido através do canal físico, convertida no sentido as- cendente para a frequência portadora a ser usada na célula redirecionada pela parte RF de transmissão 17, e transmitida pela antena 19 através do duplexorU.

A parte de processo PHY/MAC de recepção 13 monitora se o ACK é retornado pela célula redirecionada em resposta à confirmação de resposta transmitida para o estabelecimento de conexão, em uma faixa do número máximo de retransmissões. Quando o ACK não é retornado, isto é, quando a falha HARQ é detectada, a parte de processo PHY/MAC 13 repor- ta a falha de conexão para a parte de protocolo RRC 14. A parte de protoco- lo RRC 14 reporta à parte de controle 15 a necessidade por reverter de volta à célula originária, e ao mesmo tempo emite para a parte de processo de transmissão PHY/MAC 18 a solicitação de programação para a célula origi- nária. A parte de controle 15 controla a parte RF de recepção 12 e a parte RF de transmissão 17 diretamente quando a frequência portadora não é al- terada e por intermédio do sintetizador de frequência 16 quando as frequên- cias portadoras necessitam ser alteradas. A parte de processo PHY/NAC de transmissão 18 gera um pacote de solicitação de programação, e transmite o pacote pela antena 19 através da parte RF de transmissão 17 e do duplexor

11. Quando a alocação de enlace ascendente para a célula originária é in- troduzida na parte de protocolo RRC 14 através da antena 19, o duplexor 11, a parte RF de recepção 12, e a parte de processo PHY/MAC de recepção

13, a parte de protocolo RRC 14 mune a parte de processo PHY/MAC 18 da confirmação de resposta para o estabelecimento da conexão e a solicitação de transmissão da mesma.

5 Quando o recurso de enlace ascendente para transmitir a con-

firmação de resposta para o estabelecimento de conexão com a célula redi- recionada é alocado juntamente com a instrução de redirecionamento na etapa 6, a parte de protocolo RRC 14 armazena o recurso de enlace ascen- dente alocado em avanço ao receber a instrução de redirecionamento. 10 Quando a parte de processo PHY/MAC de recepção 13 deixa de detectar o HARQ, a parte de protocolo 14 mune a parte de processo PHY/MAC de transmissão 18 da confirmação de resposta para o estabelecimento de co- nexão e a solicitação de transmissão juntamente com o número de recurso de enlace ascendente alocado em avanço, sem gerar a solicitação de pro- 15 gramação (a mensagem 7a na figura 3). A confirmação de resposta para o estabelecimento de conexão com a célula originária é transmitida através do recurso de enlace ascendente alocado pela antena 19 através da parte RF de transmissão 17 e do duplexor 11.

Conforme declarado, o terminal de usuário que recebeu a instru- 20 ção de redirecionamento executa o processo de redireção para a célula redi- recionada pela parte de protocolo RRC 14 e a parte de controle 15, e avalia e detecta se a conexão é proveitosa usando o controle de retransmissão HARQ pela parte de processo PHY/MAC de recepção 13. Quando a falha na conexão com a célula redirecionada é detectada, a parte de protocolo RRC 25 15 prontamente executa o processo de reversão para a célula originária. Com isto, o retardo de estabelecimento de conexão pode ser reduzido ao mínimo.

A figura 5 é um diagrama em blocos ilustrando uma configuração de uma estação base a ser usada em uma modalidade da presente inven- ção. Uma estação base 20 tem antenas 29 e duplexores 21 para correspon- dentes setores que a estação base 20 controla. Por conseguinte, quando M setores são controlados, a estação base 20 tem M antenas 29-1 a 29-M in- clusive e a M duplexores 21-1 a 21-M inclusive.

Além disso, a estação base 20 tem partes de transmis- são/recepção RF 22, partes de processo PHY/MAC 23, e partes de medição de carga 24 para correspondentes setores controlados pela estação base 5 20. Por exemplo, quando existem L frequências portadoras suportadas pela estação base 20, o número de células é um produto do número dos setores e do número de portadoras (M x L).

A parte RF de transmissão/recepção 23 mede a interferência entre enlaces ascendentes e potência de transmissão dos terminais de usu- 10 ário de acordo com sinais transmitidos pelos terminais de usuário, e mune os resultados de medição com a parte de medição de carga 24. A parte de pro- cesso PHY/MAC 23 mede um valor de tratamento (valor de processamento) do tráfego atual do número de terminais de usuário na célula, uma quantida- de de pacotes armazenados em buffer e similares, e mune a parte de medi- 15 ção de carga 24 dos resultados de medição.

A parte de medição de carga 24 calcula a carga atual na célula de acordo com estas peças de informação, e dota a carga calculada da parte de determinação de destino 25. A parte de determinação de destino 25 in- troduz as informações de carga de cada uma das partes de medição de car- 20 ga 241 a 24N (N=M x L). Por outro lado, a parte de protocolo RRC 27 mune a parte de determinação de destino 25 das faculdades UE recebidas e tipo de serviço requerido.

A parte de determinação de destino 25 avalia se o redireciona- mento da célula é necessário, de acordo com as informações de carga para 25 cada célula e as informações de terminal de usuário (as faculdades, o tipo de serviço requerido e similares), levando em conta o equilíbrio de carga acerca de todas as células que a estação base controla e as condições de terminal de usuário, e, se necessário, avalia qual célula deve ser o destino de redireção.

O resultado da determinação da parte de determinação do desti-

no 25 é fornecido à parte de protocolo RRC 27, onde a mensagem baseada sobre o resultado de determinação e a solicitação de transmissão da mesma é gerada Quando o redirecionamento da célula é determinado ser necessá- rio, a parte de protocolo RRC 27 aloca o recurso de enlace ascendente para a célula de destino (redirecionada) juntamente com a instrução de redirecio- namento. Porém a parte de protocolo RRC 27 pode também alocar o recurso 5 de enlace ascendente para a célula originária no caso da conexão falhar. A mensagem e a solicitação de transmissão gerada são transmitidas para as partes de processo PHY/MAC 23 da correspondente célula (a célula a que o terminal de usuário atualmente pertence), e transmitidas pela antena 29 para o terminal de usuário 10 através da parte RF de transmissão/recepção 22 e 10 o duplexor 21.

Quando parte de protocolo RRC 27 aloca ao terminal de usuário o recurso de enlace ascendente para a célula originária em avanço, a parte de protocolo RRC 27 libera o recurso de enlace ascendente alocado ao ter- minal de usuário em avanço ao identificar a conexão proveitosa do terminal de usuário com a célula redirecionada.

Conforme declarado, a estação base (eNB) instrui o redirecio- namento (comutação) para uma célula apropriada de acordo cm o equilíbrio de carga nas inteiras células controladas pela estação base e com as condi- ções de terminal de usuário. Além disso, devido ao recurso de enlace as- 20 cendente para a célula originária poder ser alocado em avanço em prepara- ção para a falha da conexão com a célula redirecionada, a rápida reversão do terminal de usuário do terminal de usuário para a célula originária é pos- sível. Quando a conexão com a célula redirecionada é proveitosa, o recurso de enlace ascendente para a transmissão para a célula originária, que foi 25 alocado em avanço, é prontamente liberado, e assim inexistem recursos desperdiçados.

O redirecionamento/retorno para a célula de acordo com o equi- líbrio de carga conforme acima declarado é aplicável não somente ao tempo de chamada, porém, também ao tempo de recepção e no meio de comuni- cação.

A figura 6 é um diagrama de seqüência em um caso onde o pro- cesso mostrado na figura 3 é aplicado à recepção. As etapas 1 a 8 inclusive são as mesmas que as correspondentes etapas na figura 3. No caso de re- cepção, um canal é transmitido para a célula acampada, que está sob o con- trole da estação base, a partir de MME/UPE (etapa Oa) antes da etapa 1 on- de o RACH é transmitido. Este canal de paginação é adicionalmente trans- 5 mitido para o terminal de usuário (etapa 0b). Em resposta ao canal de pagi- nação, o terminal de usuário transmite o RACH para a célula acampada.

Ao tempo de paginação, as faculdades UE e o tipo de serviço do terminal de usuário, que são usados ao tempo de comunicação prévia e ar- mazenados pela rede em avanço, podem ser reportados à estação base.

Neste caso, não necessita transmitir suas faculdades UE e o tipo de serviço ao tempo de transmitir suas capacidades UEeo tipo de serviço ao tempo de transmitir a solicitação de conexão, porém, pode transmitir o IMSI/TMSI e as informações requeridas no NAS. As subsequentes etapas de determinação de redirecionamento de célula (etapa 5), instrução de redirecionamento (eta- 15 pa 6), monitoramento HARQ (etapa 7-1), reversão de célula (etapa 7-2) e similares são as mesmas que as correspondentes etapas na figura 3. O mesmo se aplica por ocasião de comunicação. O processo de redireciona- mento por ocasião de comunicação pode ser arbitrariamente iniciado de a- cordo com o equilíbrio de carga determinado pela parte de determinação de 20 destino 25 de acordo com as informações de carga recolhidas em uma base regular ou de uma maneira baseada de gatilho da parte de medição de car- ga 24. Neste caso, os procedimentos de determinação de redirecionamento na etapa 5 e os subsequentes procedimentos são executados.

De acordo com as modalidades da presente invenção, redirecio- 25 namento apropriado é instruído de acordo com o equilíbrio de carga e as condições de terminal de usuário aos tempos de chamada, recepção e co- municação. Além disso, mesmo quando o redirecionamento falha, rápida reversão à célula originária é possível. Por conseguinte, confiabilidade de conexão e rendimento de carga pode ser aperfeiçoado.

O presente pedido de patente internacional é baseado sobre o

pedido prioritário Japonês N0 272.353, depositado na repartição de patentes do Japão em 3 de outubro de 2006, o inteiro teor do qual é aqui incorporado à titulo de referência

Listagem de Referência

10 terminal de usuário (UE)

11 duplexor

12 parte RF de recepção

13 parte de processo PHY/MAC (parte que determina se o redireciona- mento é proveitoso)

14 parte de protocolo REC (parte de controle de redireção/reversão)

15 parte de controle

16 sintetizador de frequência

17 parte RF de transmissão

18 parte de processo de PHY/MAC de transmissão

19 antena (em um terminal de usuário)

20 estação base

21-1 duplexor através 21-M

221 parte RF de transmissão recepção através 22N 231 parte processo PHY/MAC através 23N 241 parte de medição de carga através 24N parte de determinação de destino 27 parte protocolo RRC

28 interface de rede

29 antena (em uma estação base)

Claims

1. Método de controle de redirecionamento de célula sob uma situação onde uma estação base controla duas ou mais células, o método compreendendo as etapas de: transmitir uma confirmação de resposta para o estabelecimento de uma conexão com uma célula redirecionada de acordo com uma instru- ção de redirecionamento que instrui uma redireção para outra célula contro- lada por uma estação base e é transmitida pela estação base, em um termi- nal de usuário; determinar se uma conexão com a célula redirecionada é provei- tosa dentro de uma faixa de um número máximo de retransmissões, no ter- minal de usuário; e efetuar um processo de reversão para reverter a uma célula ori- ginária quando a conexão com a célula redirecionada falha, no terminal de usuário.

2. Método de controle de redirecionamento de célula de acordo com a reivindicação 1, em que a etapa de determinar determina que a cone- xão com a célula redirecionada falha quando uma confirmação em resposta ao acusar a resposta para o estabelecimento da conexão não é retornada dentro da faixa do máximo número de retransmissões.

3. Método de controle de redirecionamento de célula de acordo com a reivindicação 1, adicionalmente compreendendo uma etapa de trans- mitir em avanço uma alocação de recurso de enlace ascendente para a célu- la originária para o terminal de usuário em preparação para a falha de redi- recionamento; em que o processo de reversão para reverter de retorno à célula originária é efetuado utilizando o recurso de enlace ascendente alocado em avanço.

4. Método de controle de redirecionamento de célula compreen- dendo as etapas de: determinar em uma estação base se um redirecionamento de célula de um terminal de usuário é necessário de acordo com uma condição de terminal de usuário e/ou um equilíbrio de carga entre células controladas pela estação base; transmitir ao terminal de usuário uma alocação de recurso de enlace ascendente para uma célula pré-redirecionada juntamente com uma instrução de redireção quando redireção de célula é determinada ser neces- sária; e transmitir uma confirmação de resposta para o estabelecimento de uma conexão com uma célula redirecionada especificada pela instrução de redirecionamento do terminal de usuário.

5. Método de redirecionamento de célula de acordo com a rei- vindicação 4, compreendendo uma etapa de liberar no terminal de usuário o recurso de enlace ascendente alocado para a célula pré-redirecionada quando a conexão com a célula redirecionada é proveitosa.

6. Método de redirecionamento de célula de acordo com a rei- vindicação 4, em que a condição de usuário inclui pelo menos tipo de serviço requerido e/ou capacidade do terminal de usuário.

7. Terminal de usuário compreendendo: uma parte de recepção que recebe de uma estação base, uma instrução de redirecionar instruindo um redirecionamento para outra célula controlada pela estação base; uma parte de controle de redireção/reversão que gera e transmi- te uma confirmação de resposta para o estabelecimento de uma conexão com uma célula redirecionada de acordo com a instrução de redireção; e uma parte de determinação que determina se uma conexão com a célula redirecionada é proveitosa utilizando um reconhecimento de confir- mação para a resposta para o estabelecimento da conexão; em que parte de controle de redireção/reversão efetua a rever- são de retorno para uma célula originária quando é determinado pela parte de determinação que a conexão com a célula redirecionada falha.

8. Terminal de usuário de acordo com a reivindicação 7, em que parte de determinação determina se a conexão é proveitosa, de acordo com se o reconhecimento de confirmação para o reconhecimento de resposta para o estabelecimento de a conexão ser recebido da célula redirecionada dentro de um máximo número de retransmissões.

9. Terminal de usuário de acordo com a reivindicação 7, com- preendendo ainda uma parte de controle de frequência que altera as fre- quências de operação quando uma frequência portadora usada na célula redirecionada é diferente.

10. Estação base que controla múltiplas células identificadas por uma camada de frequência portadora e/ou áreas geográficas divididas, a estação base compreendendo: uma parte de medição de carga que é prevista para cada célula e toma uma medição de uma carga para cada célula; e uma parte de determinação de destino que determina se um re- direcionamento de célula de um terminal de usuário é necessário de acordo com informações acerca a carga medida pela parte de medição de carga, e uma condição de terminal de usuário, e determina uma célula de destino quando o redirecionamento de célula é necessário.

11. Estação base, compreendendo uma parte de controle de redireção que gera uma instrução de redirecionamento a ser transmitida pa- ra o terminal de usuário e aloca em avanço um recurso de enlace ascenden- te para uma célula pré-redirecionada em preparação para falha de redirecio- namento de célula, quando o redirecionamento é determinado ser necessá- rio pela parte de determinação de destino.

12. Estação base de acordo com a reivindicação 11, em que par- te de controle de redirecionamento libera o recurso de enlace ascendente em avanço para a célula pré-direcionada, na ocasião em que o terminal de usuário é conectado com a célula redirecionada.