DE102022206394A1

DE102022206394A1 - System, Verfahren, Benutzergerät und Basisstation zum Ausführen einer Weiterreichung in einem drahtlosen Netz

Info

Publication number: DE102022206394A1
Application number: DE102022206394.5A
Authority: DE
Inventors: Andreas Andrae; Rikin Shah; David Gonzalez Gonzalez
Original assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Current assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date: 2022-06-24
Filing date: 2022-06-24
Publication date: 2024-01-04
Also published as: WO2023247534A1

Abstract

Die vorliegende Offenbarung betrifft Verfahren zum Ausführen einer Weiterreichung eines Benutzergeräts von einer ersten Basisstation an eine zweite Basisstation in einem drahtlosen Netz, wobei das Benutzergerät per Random Access auf die zweite Basisstation zugreift (413), und zwar unter Nutzung einer Random-Access-CHannel-Gelegenheit aus einem Teilsatz, der gemäß einem dem Benutzergerät zugewiesenen (400) QoS-Profil aus einem Satz von Random-Access-CHannel-Gelegenheiten ausgewählt wird (406). Die Offenbarung betrifft außerdem ein Benutzergerät und eine Basisstation und ein System zum Implementieren entsprechender Verfahren.

Description

FACHGEBIET
Die folgenden Ausführungen betreffen allgemein drahtlose Kommunikation und insbesondere ein Verfahren für eine verbesserte Weiterreichung in nichtterrestrischen Netzen sowie integrierten terrestrischen und nichtterrestrischen Netzen.
HINTERGRUND
Drahtlose Kommunikationssysteme werden häufig eingesetzt, um verschiedene Arten von Kommunikationsinhalten wie Sprache, Video, Paketdaten, Nachrichtenübermittlung, Rundsendungen usw. bereitzustellen.
Ein drahtloses Kommunikationssystem mit Mehrfachzugriff kann eine Reihe von Basisstationen enthalten, die jeweils die Kommunikation für mehrere mobile Geräte gleichzeitig unterstützen. Eine Basisstation kann auf Downstream- und Upstream-Strecken mit Benutzergeräten (User Equipments - UEs) kommunizieren. Jede Basisstation hat einen Abdeckungsbereich, der bisweilen auch als Zellenabdeckungsbereich bezeichnet wird.
Nichtterrestrische Netze (Non-Terrestrial Networks - NTN) sind zu einem Überbegriff für alle Netze geworden, an denen nichtterrestrische Flugobjekte beteiligt sind, wie beispielsweise Satellitenkommunikationsnetze oder Höhenplattformsysteme (High-Altitude Platform Systems - HAPS), einschließlich Flugzeuge, Ballons und Luftschiffe.
Satellitenkommunikationsnetze greifen auf weltraumgestützte Plattformen zurück, zu denen Satelliten in niedriger Erdumlaufbahn (Low Earth Orbiting - LEO), Satelliten in mittlerer Erdumlaufbahn (Medium Earth Orbiting - MEO) und Satelliten in der geosynchronen Erdumlaufbahn (Geosynchronous Earth Orbiting - GEO) gehören.
Heutzutage besteht ein wachsendes Interesse an den Breitbanddiensten, die durch LEO-NTNs mit großen Satellitenkonstellationen unterstützt werden, da diese gegenüber MEO- oder GEO-Satelliten Vorteile wie geringere Ausbreitungsverzögerung und höhere Verbindungsqualität bieten. Die Satellitenindustrie setzt sich nun im 3GPP-Prozess für die Integration von Satellitennetzen in das SG-Ökosystem ein.
Die Integration nichtterrestrischer Netze (NTNs) in den 5G-Rahmen wird derzeit genormt und kann zahlreiche Vorteile bieten, wie etwa weitreichende Fähigkeiten zur Dienstabdeckung, eine geringere Anfälligkeit von Raum-/Luftfahrzeugen gegenüber physischen Angriffen und Naturkatastrophen oder eine höhere Dienstzuverlässigkeit.
Allerdings führt die Integration von NTNs auch zu Herausforderungen im Zusammenhang mit dem Einsatz von Technologien, die ursprünglich für terrestrische Netze entwickelt wurden, und mit deren Anpassung an Luft- und Raumfahrtnetze.
Insbesondere unterscheidet sich die Weiterreichung in LEO-Satellitennetzen erheblich von den herkömmlichen terrestrischen Mobilfunknetzen, da die Weiterreichung durch die Mobilität des Satelliten ausgelöst wird. In terrestrischen Netzen gibt es relativ kleine, feste Zellen und sich bewegende UEs, während sich in nichtterrestrischen Netzen die Zellen mit den Satellitenbewegungen mitbewegen. im Vergleich dazu sind die Bewegungen der UEs langsam und manchmal vernachlässigbar. Sobald sich der LEO-Satellit in eine neue Zelle bewegt, werden die meisten (oder sogar alle) UEs an eine andere Zelle weitergereicht.
In Anbetracht der großen Zellengröße nichtterrestrischer Netze können zahlreiche Geräte innerhalb einer einzigen Zelle versorgt werden. Je nach Konstellationsannahmen (z. B. Ausbreitungsverzögerung und Satellitengeschwindigkeit) und UE-Dichte muss eine möglicherweise sehr große Anzahl an UEs zu einer bestimmten Zeit eine Weiterreichung durchführen, was zu einem möglicherweise großen Signalisierungsaufwand und hohen Stromverbrauch sowie zu Herausforderungen bei der Dienstkontinuität führt. Wenn zahlreiche UEs von einer Basisstation an eine andere weitergereicht werden müssen, kommt es außerdem unter den UEs vermehrt zu Kollisionen beim Random Access.
Es besteht daher Bedarf an einem Weiterreichungsverfahren, das Kollisionen beim Random Access und den Energieverbrauch der UEs reduziert.
KURZDARSTELLUNG
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Verfahren zur drahtlosen Kommunikation durch ein Benutzergerät zum Unterstützen einer Weiterreichung des Benutzergeräts von einer ersten Basisstation an eine zweite Basisstation in einem drahtlosen Netz bereitgestellt, wobei das Benutzergerät per Random Access auf die zweite Basisstation zugreift, und zwar unter Nutzung einer Gelegenheit bezüglich eines Random Access CHannel (RACH) aus einem Teilsatz, der gemäß einem dem Benutzergerät zugewiesenen Profil der Dienstgüte (Quality of Service - QoS) aus einem Satz von Random-Access-CHannel-Gelegenheiten ausgewählt wird.
Für ein bestimmtes Benutzergerät verfügbare RACH-Slots und/oder RACH-Gelegenheiten hängen somit von einem Profil der Dienstgüte (QoS) des Benutzergeräts ab. So wird das Risiko von Konflikten beim Ausführen einer Random-Access-Prozedur während einer Weiterreichung eines Satzes von UEs von einer ersten Basisstation an eine zweite Basisstation reduziert, da UEs mit unterschiedlichem QoS-Profil unterschiedliche RACH-Slots verwenden.
Gemäß einer Ausführungsform wird die zum Zugriff per Random Access verwendete RACH-Gelegenheit durch das Benutzergerät aus einer Zuordnung zwischen Random-Access-CHannel-Gelegenheiten und QoS-Profilen ausgewählt.
Ein Benutzergerät wird mit einer Zuordnungstabelle bereitgestellt, in der RACH-Slots und/oder RACH-Gelegenheiten mit QoS-Profilen verknüpft sind. Das UE kann somit diese Zuordnung verwenden, um RACH-Gelegenheiten, die für den Aufbau eines Uplink-Kanals zu einer zweiten Basisstation verfügbar sind, auf der Grundlage seines QoS-Profils auszuwählen.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Zuordnung zwischen Random-Access-CHannel-Gelegenheiten und Dienstgüteprofilen im Benutzergerät vorkonfiguriert.
Es ist also vorgesehen, dass die Verknüpfungen zwischen QoS-Werten und RACH-Slots/- Gelegenheiten statisch in einem Speicher des Benutzergeräts konfiguriert sind, statt in einer Signalisierungsnachricht übertragen zu werden. Durch diese Maßnahme lassen sich Signalisierungsressourcen einsparen, indem die Übertragung der Zuordnungstabelle vermieden wird.
Gemäß einer Ausführungsform wird der Teilsatz von Random-Access-CHannel-Gelegenheiten, der gemäß einem mit dem UE verknüpften Dienstgüteparameter aus einem Satz von Random-Access-CHannel-Gelegenheiten ausgewählt wird, in einer durch die erste Basisstation gesendeten Weiterreichungsbefehlsnachricht empfangen.
Die Basisstation wählt für ein bestimmtes Benutzergerät verfügbare RACH-Gelegenheiten und/oder RACH-Slots, um RACH an einer zweiten Basisstation auszuführen, auf der Grundlage eines QoS-Profils des Benutzergeräts aus. Es werden also nur RACH-Gelegenheiten und/oder RACH-Slots, die einem QoS-Profil eines UE entsprechen, durch das UE empfangen. Diese Maßnahme ermöglicht eine dynamische Konfiguration der Zuordnung zwischen QoS und RACH-Gelegenheiten unter Einsparung von Bandbreite.
Ein weiterer Aspekt der Offenbarung betrifft eine Vorrichtung zur drahtlosen Kommunikation zum Unterstützen einer Weiterreichung eines Benutzergeräts von einer ersten Basisstation an eine zweite Basisstation in einem drahtlosen Netz, wobei die Vorrichtung einen Prozessor umfasst, der mit einem Speicher gekoppelt ist, in dem Computerprogrammanweisungen gespeichert sind, wobei die Anweisungen dazu ausgelegt sind, ein Verfahren zur drahtlosen Kommunikation zum Unterstützen einer Weiterreichung durch ein Benutzergerät zu implementieren, wobei das Benutzergerät per Random Access auf die zweite Basisstation zugreift, und zwar unter Nutzung einer Gelegenheit bezüglich eines Random-Access-CHannel (RACH), die gemäß einem dem Benutzergerät zugewiesenen Profil der Dienstgüte (QoS) aus einem Satz von Random-Access-CHannel-Gelegenheiten ausgewählt wird.
Die Offenbarung betrifft außerdem ein Benutzergerät, das eine Vorrichtung zur drahtlosen Kommunikation zum Unterstützen einer Weiterreichung eines Benutzergeräts von einer ersten Basisstation an eine zweite Basisstation in einem drahtlosen Netz, wie vorstehend beschrieben, umfasst.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Offenbarung ein Verfahren zur drahtlosen Kommunikation durch eine zweite Basisstation zum Ausführen einer Weiterreichung eines Benutzergeräts von einer ersten Basisstation an eine zweite Basisstation in einem drahtlosen Netz, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:

- Erhalten eines Satzes von Random-Access-Channel-Gelegenheiten, die zum Zugriff per Random Access auf die zweite Basisstation verfügbar sind,
- Erhalten eines dem Benutzergerät zugewiesenen Dienstgüteprofils,
- Auswählen eines spezifischen Teilsatzes von Random-Access-Channel-Gelegenheiten aus dem erhaltenen Satz von Random-Access-CHannel-Gelegenheiten, wobei der Teilsatz zumindest gemäß der dem Benutzergerät zugewiesenen Dienstgüte (QoS) ausgewählt wird,
- Übertragen einer Nachricht, die den ausgewählten Teilsatz von Random-Access-Channel-Gelegenheiten umfasst, an die erste Basisstation,
- Empfangen einer Random-Access-Anforderung von einem Benutzergerät, das mit einem bestimmten QoS-Wert verknüpft ist, wobei die Random-Access-Anforderung bei einer RACH-Gelegenheit empfangen wird, die mit dem QoS-Wert des Benutzergeräts in der bestimmten Zuordnungstabelle verknüpft ist.

Statt des einfachen Sendens eines Satzes verfügbarer RACH-Slots/-Gelegenheiten als Reaktion auf eine Weiterreichungsanforderung sendet die Zielbasisstation einen Teilsatz von RACH-Gelegenheiten, der gemäß einem QoS-Profil ausgewählt wird, das mit dem weiterzureichenden UE verknüpft ist. Durch eine solche Maßnahme kann die Zielbasisstation RACH-Prozeduren im Zeit- und Frequenzbereich verteilen und damit die Gefahr von RACH-Konflikten begrenzen.
Bei einer Ausführungsform wird die dem Benutzergerät zugewiesene Dienstgüte in einer Weiterreichungsanforderungsnachricht erhalten.
Beim Anfordern einer Weiterreichung an eine Zielbasisstation übermittelt die Quellbasisstation auch ein Dienstgüteprofil, das dem weiterzureichenden UE zugewiesen ist. Die Zielbasisstation kennt somit die mit diesem UE verknüpfte QoS und kann bestimmte RACH-Gelegenheiten einer bestimmten Anzahl von RACH-Gelegenheiten in Abhängigkeit von diesem QoS-Profil auswählen.
Es ist außerdem eine Vorrichtung zur drahtlosen Kommunikation zum Ausführen einer Weiterreichung eines Benutzergeräts von einer ersten Basisstation an eine zweite Basisstation in einem drahtlosen Netz vorgesehen, wobei die Vorrichtung einen Prozessor umfasst, der mit einem Speicher gekoppelt ist, in dem Computerprogrammanweisungen gespeichert sind, wobei die Anweisungen dazu ausgelegt sind, ein Verfahren zur drahtlosen Kommunikation, wie vorstehend beschrieben, zu implementieren, und ein Basisstationsgerät, das eine solche Vorrichtung umfasst.
Ein weiterer Aspekt der Offenbarung betrifft ein System zur drahtlosen Kommunikation zum Ausführen einer Weiterreichung eines Benutzergeräts von einer ersten Basisstation an eine zweite Basisstation in einem drahtlosen Netz, wobei das Benutzergerät per Random Access auf die zweite Basisstation zugreift, und zwar unter Nutzung einer Gelegenheit bezüglich eines Random Access CHannel aus einem Teilsatz, der gemäß einem dem Benutzergerät zugewiesenen Profil der Dienstgüte (QoS) aus einem Satz von Random-Access-CHannel-Gelegenheiten ausgewählt wird, und wobei die zweite Basisstation eine Random-Access-Anforderung bei einer ausgewählten Random-Access-Channel-Gelegenheit empfängt.
Gemäß einer Ausführungsform wird die ausgewählte Random-Access-Channel-Gelegenheit durch die zweite Basisstation ausgewählt, wobei das dem Benutzergerät zugewiesene Dienstgüteprofil von der ersten Basisstation in einer Weiterreichungsanforderungsnachricht empfangen wird.
Gemäß einer Ausführungsform wird die ausgewählte Random-Access-Channel-Gelegenheit durch die erste Basisstation aus einem Satz von Random-Access-Channel-Gelegenheiten ausgewählt, der von der zweiten Basisstation in einer Weiterreichungsbestätigungsnachricht empfangen wird, wobei die ausgewählte Random-Access-Channel-Gelegenheit in einer RRC-Rekonfigurationsnachricht an das Benutzergerät gesendet wird.
Bei einer bestimmten Ausführungsform werden die verschiedenen Schritte des Verfahrens zur drahtlosen Kommunikation zum Unterstützen einer Weiterreichung durch ein Benutzergerät und des Verfahrens zur drahtlosen Kommunikation zum Ausführen einer Weiterreichung durch eine Basisstation durch Anweisungen von Computerprogrammen bestimmt.
Folglich sieht die Offenbarung ferner Computerprogramme auf einem Informationsmedium vor, wobei diese Programme dazu geeignet sind, in einem Benutzergerät bzw. einer Basisstation oder allgemeiner in einem Computer implementiert zu sein, wobei diese Programme jeweils Anweisungen umfassen, die dazu ausgelegt sind, die Schritte der Verfahren zur drahtlosen Kommunikation zu implementieren, die durch ein Benutzergerät unterstützt bzw. durch eine Basisstation ausgeführt werden, wie vorstehend beschrieben.
Diese Programme können eine beliebige Programmiersprache nutzen und in Form von Quellcode, Objektcode oder einem zwischen Quellcode und Objektcode stehenden Code, wie etwa in einer teilweise kompilierten Form, oder in einer beliebigen anderen gewünschten Form vorliegen.
Ein weiterer Aspekt sieht ein Informationsmedium vor, das durch einen Computer lesbar ist und Anweisungen eines Computerprogramms, wie vorstehend erwähnt, umfasst.
Das Informationsmedium kann ein(e) beliebige(s) Einrichtung oder Gerät sein, die/das in der Lage ist, das Programm zu speichern. So kann das Medium beispielsweise ein Speichermittel, wie etwa einen ROM, beispielsweise eine CD-ROM oder einen ROM in Form einer mikroelektronischen Schaltung, einen EEPROM, einen FLASH-Speicher oder ein beliebiges magnetisches Aufzeichnungsmittel, beispielsweise ein Festplattenlaufwerk, umfassen.
Darüber hinaus kann das Informationsmedium ein übertragbares Medium, wie etwa ein elektrisches oder optisches Signal, sein, das über ein elektrisches oder optisches Kabel, über Funk oder durch andere Mittel übertragbar ist. Das Programm gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann insbesondere aus einem Netz heruntergeladen werden.
Alternativ kann das Informationsmedium eine integrierte Schaltung sein, in die das Programm eingebunden ist, wobei die Schaltung dazu ausgelegt ist, die in Rede stehenden Verfahren auszuführen oder bei deren Ausführung genutzt zu werden.
Die Vorteile des Benutzergeräts, der Basisstation, des Systems, der entsprechenden Computerprogramme und Informationsmedien stimmen mit denjenigen überein, die im Zusammenhang mit dem entsprechenden Verfahren gemäß einer der vorstehend erwähnten Ausführungsformen dargelegt werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Weitere Vorteile und Eigenschaften der Erfindung werden beim Lesen der folgenden Beschreibung, die als einfaches veranschaulichendes und nicht einschränkendes Beispiel erfolgt, und anhand der beigefügten Zeichnungen deutlicher. Es zeigt:

- 1 eine Umgebung, die dazu ausgelegt ist, die hier offenbarten Verfahren zu implementieren,
- 2 ein kombiniertes Fluss- und Blockdiagramm, das eine Weiterreichungsprozedur nach dem Stand der Technik zeigt,
- 3 eine bestimmte Konfiguration von Random-Access-Ressourcen,
- 4 ein Flussdiagramm, das die Hauptschritte von Verfahren zur drahtlosen Kommunikation zum Unterstützen und Ausführen einer Weiterreichung gemäß einer Ausführungsform darstellt,
- 5 ein Flussdiagramm, das die Hauptschritte von Verfahren zur drahtlosen Kommunikation zum Unterstützen und Ausführen einer Weiterreichung gemäß einer Ausführungsform darstellt,
- 6 ein Flussdiagramm, das die Hauptschritte von Verfahren zur drahtlosen Kommunikation zum Unterstützen und Ausführen einer Weiterreichung gemäß einer Ausführungsform darstellt,
- 7 ein Blockdiagramm einer Vorrichtung, die dazu ausgelegt ist, ein Verfahren zur drahtlosen Kommunikation zum Unterstützen einer Weiterreichung durch ein Benutzergerät zu implementieren, und
- 8 ein Blockdiagramm einer Vorrichtung, die dazu ausgelegt ist, ein Verfahren zur drahtlosen Kommunikation zum Ausführen einer Weiterreichung durch eine Zielbasisstation zu implementieren.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die nachstehende ausführliche Beschreibung, die sich auf die beigefügten Zeichnungen bezieht, ist als Beschreibung verschiedener Konfigurationen gedacht und soll nicht die einzigen Konfigurationen, in denen die hier beschriebenen Konzepte umsetzbar sind, darstellen. Die detaillierte Beschreibung enthält spezifische Details, um ein umfassendes Verständnis der verschiedenen Konzepte zu ermöglichen. Der Fachmann wird jedoch erkennen, dass diese Konzepte auch ohne diese spezifischen Details umsetzbar sind. Insbesondere wird in dieser Offenbarung zwar möglicherweise Terminologie von 3GPP 5G NR verwendet, um Ausführungsformen hierin beispielhaft darzustellen, jedoch ist dies nicht so zu verstehen, dass es den Schutzbereich der Erfindung einschränkt. Außerdem versteht es sich, dass, wenngleich die vorliegende Offenbarung in Bezug auf eine nichtterrestrische Basisstation veranschaulicht wird, dies nicht als Einschränkung des Schutzbereichs der Erfindung anzusehen ist, da die Lehre der vorliegenden Offenbarung auch auf terrestrische Basisstationen anwendbar ist, ohne die Erfindung zu verändern.
1 zeigt ein beispielhaftes drahtloses 5G-New-Radio(NR)-Kommunikationssystem 100, das dazu konfiguriert ist, eine Weiterreichungsprozedur in einem nichtterrestrischen Netz (NTN) gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung zu unterstützen.
Das drahtlose System 100 umfasst mindestens eine erste NTN-Basisstation 101 und eine zweite NTN-Basisstation 102. im Beispiel von 1 sind die NTN-Basisstationen 101 und 102 LEO-Satelliten, die mit bekannten oder vorhersagbaren Orbitalparametern um die Erde kreisen. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass die Basisstationen 101 und 102 zu beliebigen Höhenplattformsystemen (HAPS) gehören können, einschließlich Flugzeugen, Ballons oder Luftschiffen, oder auch zu terrestrischen Basisstationen. Bei einem Beispiel handelt es sich bei den NTN-Basisstationen 101 und 102 um 5G-NR-Basisstationen (gNodeB oder gNB).
1 zeigt außerdem ein erstes Benutzergerät (UE) 105 und ein zweites Benutzergerät 106, die zunächst in einer Quellzelle durch die Basisstation 101 versorgt werden. Das UE 105 und das UE 106 können von beliebiger Art sein. So kann das UE 105 beispielsweise ein Mobiltelefon, ein verbundenes Fahrzeug oder ein Gerät des Internets der Dinge (Internet of Things - loT) sein. Das UE 106 kann ebenfalls ein Mobiltelefon, ein verbundenes Fahrzeug oder ein IoT-Gerät sein.
Die LEO-Satelliten 101 und 102 bewegen sich auf einer vorhersagbaren Umlaufbahn mit einer konstanten Geschwindigkeit relativ zum Erdboden, beispielsweise mit 7,56 km/s, sodass sich ihre jeweiligen Funkstrahlen 103 und 104 mit der Zeit bewegen. Das UE 105 und andere in derselben Zelle versorgte UEs, wie etwa das UE 106, werden daher häufig an eine neue Zielzelle weitergereicht. In Anbetracht der großen Zellengröße eines NTN muss also möglicherweise eine sehr große Anzahl an UEs gleichzeitig eine Weiterreichung durchführen.
2 ist ein Anrufsflussdiagramm, das eine herkömmliche Weiterreichungsprozedur zwischen Zellen nach dem Stand der Technik darstellt. Das UE sendet in einer Nachricht 200 periodisch Messberichte zur Signalqualität. Die Quell-gNB trifft eine Entscheidung 201 zur Weiterreichung des UE, wenn die Signalstärke von der Ziel-gNB größer als die Signalstärke von der Quell-gNB wird, und sendet eine Weiterreichungsanforderung 202 über die Xn-Schnittstelle zwischen den gNB an eine Ziel-gNB. Die Ziel-gNB bestätigt die Weiterreichungsanforderung in einer Nachricht 204, die nach einer Zulassungsprüfung 203 an die Quell-gNB übertragen wird. Die Quell-gNB sendet dann einen Weiterreichungsbefehl 205 (d. h. eine RRC-Rekonfigurationsnachricht) an das UE, um das UE anzuweisen, zu der Ziel-gNB zu wechseln.
Bei Empfang des Weiterreichungsbefehls 205 synchronisiert sich das UE mit der Ziel-gNB und führt eine Random-Access-Prozedur 206 aus, um Kommunikationskanäle aufzubauen, bevor es eine Weiterreichungsabschlussnachricht 207 (d. h. eine RRC-reconfigurationComplete-Nachricht) sendet.
Das UE initiiert eine solche Random-Access-Prozedur, indem es eine Signatur aus einem gegebenen Satz von Signaturen zufällig auswählt und eine sogenannte Präambel, die die ausgewählte Signatur enthält, an die Ziel-gNB sendet. Diese Präambel wird auch als „Random-Access-Präambel“ bezeichnet.
Die Übertragung der Präambel kann innerhalb eines konfigurierbaren Teilsatzes periodischer RACH-Slots innerhalb einer Zelle erfolgen. Die Menge der Ressourcen für den Physical Random Access Channel (PRACH) kann in Abhängigkeit von den Zelleneigenschaften konfiguriert werden: ist die Zelle groß, wie in NTN-Systemen, können aufgrund der hohen Anzahl von Nutzern viele Upload-Anforderungen gestellt werden, während bei kleinen Zellen die Menge der Ressourcen begrenzt sein kann. Wie in 3 dargestellt, kann die PRACH-Ressource sowohl in der Zeit (t) als auch in der Frequenz (f) festgelegt werden. Der zeitliche Teil gibt an, wie oft der Upload stattfindet, und der Frequenzteil gibt an, wie groß die Ressourcen sind. Die RACH-Periodizität kann zwischen 10 und 160 ms eingestellt werden, und dieser Wert gibt an, wie oft dieses Muster mit Ressourcen wiederholt wird (RACH-Slot). Innerhalb jedes RACH-Slots kann es eine Anzahl von RACH-Gelegenheiten geben, die die Anzahl der verschiedenen, die für jeden Slot verfügbar sind, angibt. 3 zeigt eine beispielhafte RACH-Konfiguration, die einen ersten Satz von RACH-Gelegenheiten 300 in Slot #1 und einen zweiten Satz von RACH-Gelegenheiten 301 in Slot #3 innerhalb einer RACH-Periode 302 mit N Slots umfasst. Die Abfolge der RACH-Slots #1 bis #N wird somit in allen folgenden RACH-Perioden wiederholt. Bei dem Beispiel von 3 umfasst jeder RACH-Slot vier RACH-Gelegenheiten R1 - R4.
Da verschiedene UEs gleichzeitig eine Random-Access-Prozedur auf dem gemeinsamen RACH-Kanal starten können und nur eine begrenzte Anzahl an verschiedenen Signaturen zur Auswahl steht, können verschiedene UEs zufällig dieselbe Signatur auswählen. In diesem Fall wird die eindeutige Identifizierung des jeweiligen UE und der von diesem stammenden oder an dieses gerichteten Nachrichten im Synchronisationsprozess durch sogenannte Kollisionen behindert. Somit kann die Random-Access-Prozedur fehlschlagen, was zu einem Abbruch der Random-Access-Prozedur führt, und das UE muss die Random-Access-Prozedur zu einem späteren Zeitpunkt wiederholen.
Es ist leicht zu verstehen, dass das Risiko solcher Kollisionen besonders hoch ist, wenn eine große Anzahl von UEs gleichzeitig von einer Quell-gNB an eine Ziel-gNB übergeben wird.
Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung besteht somit darin, ein Verfahren zum Begrenzen des Kollisionsrisikos vorzuschlagen.
Um dieses Ziel zu erreichen, wird ein erfindungsgemäßes Verfahren vorgeschlagen, bei dem zumindest ein bestimmter RACH-Slot oder eine bestimmte RACH-Gelegenheit einem Benutzergerät in Abhängigkeit von seinem Dienstgüteprofil zugewiesen wird. Durch eine solche Maßnahme können UEs mit unterschiedlichen Profilen verschiedene RACH-Slots/- Gelegenheiten nutzen, wodurch Konflikte während des Random Access vermieden werden. Diese bestimmten RACH-Slots/-Gelegenheiten können aus einem vollständigen Satz von RACH-Gelegenheiten, die zum Synchronisieren mit einem Ziel-UE verfügbar sind, ausgewählt werden.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Auswahl durch die Zielbasisstation 101 ausgeführt werden.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Auswahl durch die aktuell versorgende Basisstation 102 ausgeführt werden.
Bei einigen Ausführungsformen kann die Auswahl von UE-spezifischen RACH-Slots/- Gelegenheiten durch das Benutzergerät 105 ausgeführt werden.
Aus Gründen der Klarheit bezeichnet in der folgenden Beschreibung ein und dasselbe Bezugszeichen ein und dieselbe Einheit.
Unter Bezugnahme auf 4 wird nun eine erste Ausführungsform der Offenbarung beschrieben.
4 ist ein kombiniertes Fluss- und Blockdiagramm, das die Hauptschritte der offenbarten Verfahren zum Weiterreichen eines Benutzergeräts 105 von einer ersten Basisstation 101 an eine zweite Basisstation 102 innerhalb eines drahtlosen Netzes gemäß einer Ausführungsform darstellt.
Während eines ersten Schritts 400 wird dem Benutzergerät 105 durch die erste Basisstation 101 ein bestimmtes QoS-Profil zugewiesen. Bei einigen Ausführungsformen kann das QoS-Profil in einer RRC-Nachricht 401 empfangen werden, die durch die Basisstation 101 gesendet wird, die die Zelle, in der sich das UE 105 befindet, versorgt. Das empfangene QoS-Profil kann einen oder mehrere 5QI-Werte, CQI-Werte, einen Prioritätswert oder ein spezifisches Flag umfassen. So kennen sowohl das UE 105 als auch die Basisstation 101 das mit dem UE 105 verknüpfte QoS-Profil.
Das UE 105 kann periodische oder aperiodische Messberichte 402 mit Qualitätswerten von Signalen, die es von den Basisstationen 101 und 102 empfängt, senden. Auf der Grundlage dieser Messberichte kann die erste Basisstation 101 in Schritt 403 eine Entscheidung über die Weiterreichung treffen. So kann die Basisstation 101 beispielsweise eine Weiterreichungsentscheidung treffen, wenn durch das UE 105 gesendete Messberichte anzeigen, dass die zweite Basisstation 102 eine bessere Funksignalqualität als die aktuell versorgende Basisstation 101 bietet.
Diese Entscheidung löst das Senden einer Weiterreichungsanforderung 404 an die zweite Basisstation 102 aus, wobei die Weiterreichungsanforderung mindestens ein dem UE 105 in Schritt 400 zugewiesenes QoS-Profil umfasst. Die Weiterreichungsanforderung 404 kann über die Xn-Schnittstelle an die Basisstation 102 gesendet werden.
Während eines Schritts 405 empfängt die zweite Basisstation 102 die Weiterreichungsanforderung 404, führt eine Zulassungskontrolle aus und bestimmt einen Satz von RACH-Slots und/oder RACH-Gelegenheiten, die für ein Benutzergerät verfügbar sind, um eine Uplink-Kanalsynchronisierung mit der Basisstation 102 zu erreichen.
Während des Schritts 406 wählt die Basisstation 102 einen UE-spezifischen Teilsatz von RACH-Slots oder RACH-Gelegenheiten aus dem in Schritt 405 bestimmten Satz von RACH-Slots bzw. RACH-Gelegenheiten aus, wobei der Teilsatz gemäß mindestens einer Eigenschaft des UE 105, die in der Weiterreichungsanforderung 404 empfangen wurde, bestimmt wird. Genauer gesagt, kann die Basisstation 102 den UE-spezifischen Teilsatz von RACH-Slots/- Gelegenheiten gemäß dem dem UE 105 zugewiesenen QoS-Profil bestimmen.
Bei einigen Ausführungsformen verwendet die Basisstation 102 eine vorkonfigurierte Zuordnungstabelle, die eine Verknüpfung zwischen einigen RACH-Slots oder -Gelegenheiten und bestimmten QoS-Profilen enthält, um RACH-Slots/-Gelegenheiten gemäß dem QoS-Profil des UE 105 auszuwählen.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Basisstation 102 RACH-Gelegenheiten einem bestimmten UE in Abhängigkeit von einem Kontext dynamisch zuweisen. So kann die Zielbasisstation 102 beispielsweise ihre aktuelle Auslastung, d. h., die aktuelle Nutzung verfügbarer Funkressourcen, bei der Zuweisung von RACH-Slots an das UE 105 berücksichtigen. Die Zielbasisstation 102 kann beispielsweise entscheiden, einem neuen UE eine(n) „spätere(n)“ RACH-Slot/-Gelegenheit zuzuweisen, solange ein anderes UE vorhanden ist oder bis die Ressourcenzuweisung für das „Onboarding“/die Aufnahme des neuen UE angepasst wurde, d. h., bis zuvor belegte Funkressourcen für das Versorgen des neuen UE verfügbar werden.
Bei einigen Beispielen kann die Anzahl der RACH-Gelegenheiten, die für ein UE mit hoher QoS ausgewählt werden, größer als die Anzahl der RACH-Gelegenheiten, die für ein UE mit niedriger QoS ausgewählt werden, sein, was dazu führt, dass bei UE mit hoher QoS weniger Kollisionen auftreten.
Die Basisstation 102 kann bestimmte RACH-Slots und/oder RACH-Gelegenheiten für spezifische UE-QoS-Profile (z. B. 5QI-Werte) reservieren. So kann die Basisstation 102 beispielsweise einen ersten Satz von RACH-Gelegenheiten den UEs zuweisen, die mit einem ersten QoS-Profil verknüpft sind, und einen zweiten Satz von RACH-Gelegenheiten den UEs zuweisen, die mit einem zweiten QoS-Profil verknüpft sind.
In Schritt 407 sendet die Basisstation 102 eine Weiterreichungsbestätigungsnachricht 408 an die Basisstation 101, wobei die Nachricht 408 den Teilsatz von RACH-Slots/-Gelegenheiten umfasst, der in Schritt 406 für das UE 105 ausgewählt wurde.
In Schritt 409 empfängt die erste Basisstation 101 die Nachricht 408, die den Teilsatz von RACH-Slots/-Gelegenheiten umfasst, der durch die Basisstation 102 für das UE 105 ausgewählt wurde.
In Schritt 410 kann die Basisstation 101 den in der Nachricht 408 empfangenen spezifischen Teilsatz von RACH-Slots/-Gelegenheiten an das UE 105 weiterleiten. Die Basisstation 101 kann den Teilsatz von RACH-Gelegenheiten unter Nutzung einer Weiterreichungsbefehlsnachricht 411 weiterleiten, z. B. in einer RRC-Rekonfigurationsnachricht.
Während eines Schritts 412 kann das Benutzergerät 105 die Nachricht 411 von der ersten Basisstation 101 empfangen. Die empfangene Nachricht enthält mindestens einen für das UE 105 spezifischen Teilsatz von RACH-Slots/-Gelegenheiten, der aus verfügbaren RACH-Slots/-Gelegenheiten für ein UE ausgewählt wurde, um RACH zur zweiten Basisstation 102 auszuführen. Der Teilsatz wird aus dem Satz verfügbarer RACH-Gelegenheiten gemäß dem QoS-Profil ausgewählt, das dem UE 105 während des Schritts 406 zugewiesen wurde.
In Schritt 413 kann das UE 105 eine Random-Access-Prozedur unter Nutzung einer RACH-Gelegenheit aus dem empfangenen UE-spezifischen Teilsatz von RACH-Slots/-Gelegenheiten initiieren, um eine Uplink-Synchronisierung mit der zweiten Basisstation 102 zu erreichen.
In Schritt 414 kann die Basisstation 102 vom UE 105 bei einer RACH-Gelegenheit, die während Schritt 406 mit dem QoS-Wert des UE 105 verknüpft wurde, eine Random-Access-Anforderung empfangen.
Unter Bezugnahme auf 5 wird nun eine zweite Ausführungsform der Offenbarung beschrieben.
5 ist ein kombiniertes Fluss- und Blockdiagramm, das die Hauptschritte der offenbarten Verfahren zum Weiterreichen eines Benutzergeräts 105 von einer ersten Basisstation 101 an eine zweite Basisstation 102 innerhalb eines drahtlosen Netzes gemäß einer Ausführungsform darstellt.
Während eines ersten Schritts 500 wird dem Benutzergerät 105 durch die erste Basisstation 101 ein bestimmtes QoS-Profil zugewiesen. Bei einigen Ausführungsformen kann das QoS-Profil in einer RRC-Nachricht 501 empfangen werden, die durch die Basisstation 101 gesendet wird, die die Zelle, in der sich das UE 105 befindet, versorgt. Das empfangene QoS-Profil kann einen oder mehrere 5QI-Werte, CQI-Werte, einen Prioritätswert oder ein spezifisches Flag umfassen. So kennen sowohl das UE 105 als auch die Basisstation 101 das mit dem UE 105 verknüpfte QoS-Profil.
Die Basisstation 102 kann während eines vorbereitenden Schritts 502 eine Zuordnung zwischen RACH-Gelegenheiten oder RACH-Slots und spezifischen QoS-Profilen bestimmen. Genauer gesagt, kann die Basisstation 102 einen Satz von RACH-Slots und/oder RACH-Gelegenheiten bestimmen, die für ein zu synchronisierendes UE verfügbar sind, und anschließend jede(n) dieser RACH-Slots/-Gelegenheiten einem bestimmten QoS-Profil zuweisen. Diese Zuordnung kann eine Tabelle sein, in der RACH-Gelegenheiten mit QoS-Profilen verknüpft sind. Diese Zuordnung kann periodisch oder bei Auftreten eines bestimmten Ereignisses aktualisiert und nach der Aktualisierung in einer über die Xn-Schnittstelle gesendeten Nachricht 503 an die Basisstation 102 übertragen werden.
So kann die Zielbasisstation 102 beispielsweise ihre aktuelle Auslastung, d. h. die aktuelle Nutzung verfügbarer Funkressourcen, bei der Zuweisung von RACH-Slots/-Gelegenheiten zu spezifischen QoS-Profilen berücksichtigen. Die Zielbasisstation 102 kann beispielsweise entscheiden, niedrigen QoS-Profilen eine(n) „spätere(n)“ RACH-Slot/-Gelegenheit zuzuweisen. Bei einem anderen Beispiel kann die Basisstation 102 einen ersten Satz von RACH-Gelegenheiten einem ersten QoS-Profil und einen zweiten Satz von RACH-Gelegenheiten einem zweiten QoS-Profil zuweisen, wobei der erste Satz von RACH-Gelegenheiten eine größere Anzahl von RACH-Slots oder -Gelegenheiten als der zweite umfasst.
In Schritt 504 empfängt die Basisstation 101 die durch die Basisstation 102 bestimmte Zuordnungstabelle von RACH-Gelegenheiten/QoS und speichert diese in einem Speicher.
Das UE 105 kann periodische oder aperiodische Messberichte 505 mit Qualitätswerten von Signalen, die es von den Basisstationen 101 und 102 empfängt, senden. Auf der Grundlage dieser Messberichte kann die erste Basisstation 101 in Schritt 506 eine Entscheidung über die Weiterreichung treffen. So kann die Basisstation 101 beispielsweise eine Weiterreichungsentscheidung treffen, wenn durch das UE 105 gesendete Messberichte anzeigen, dass die zweite Basisstation 102 eine bessere Funksignalqualität als die aktuell versorgende Basisstation 101 bietet.
Diese Entscheidung löst das Senden einer Weiterreichungsanforderung 507 an die zweite Basisstation 102 aus.
Die zweite Basisstation 102 empfängt die Weiterreichungsanforderung 404 während eines Schritts 508 und führt eine Zulassungskontrolle durch. Bei einigen Ausführungsformen kann die Basisstation 102 die in Schritt 502 bestimmte Zuordnung bei Bedarf, z. B. in Abhängigkeit von ihrer aktuellen Auslastung und/oder Funkressourcennutzung, aktualisieren und die aktualisierte Zuordnung in einer eigens vorgesehenen Nachricht oder beispielsweise in einer Weiterreichungsbestätigungsnachricht 509 an die Basisstation 101 senden.
Sobald die Zulassung des UE 105 durch die Basisstation 102 genehmigt wurde, kann eine Weiterreichungsbestätigungsnachricht 509 an die Basisstation 101 ausgegeben werden, die einen Satz verfügbarer RACH-Gelegenheiten zum Zugriff per Random Access umfasst.
Das Empfangen der Nachricht 509 kann einen Schritt 510 auslösen, während dessen die Basisstation 101 aus dem in der Nachricht 509 empfangenen Satz von RACH-Gelegenheiten einen Teilsatz von RACH-Slots/-Gelegenheiten auswählen kann, der der dem UE 105 zugewiesenen QoS entspricht. Genauer gesagt, verwendet die Basisstation 101 die in Schritt 504 empfangene Zuordnung zwischen RACH-Gelegenheiten und QoS-Profilen, um unter den in der Nachricht 509 empfangenen RACH-Gelegenheiten die RACH-Gelegenheiten zu bestimmen, die dem dem UE 105 zugewiesenen QoS-Profil entsprechen.
Bei einigen Ausführungsformen kann die Basisstation 101 eine vorkonfigurierte Zuordnungstabelle verwenden, die eine Verknüpfung zwischen einigen RACH-Slots oder - Gelegenheiten und bestimmten QoS-Profilen enthält, um RACH-Slots/-Gelegenheiten gemäß dem QoS-Profil des UE 105 auszuwählen.
In Schritt 511 kann die Basisstation 101 den in Schritt 510 bestimmten ausgewählten Teilsatz von RACH-Slots/-Gelegenheiten in einer Weiterreichungsbefehlsnachricht 512, z. B. in einer RRC-Rekonfigurationsnachricht, an das UE 105 senden.
Während eines Schritts 513 kann das Benutzergerät 105 die Nachricht 512 von der ersten Basisstation 101 empfangen. Die empfangene Nachricht enthält mindestens einen für das UE 105 spezifischen Teilsatz von RACH-Slots/-Gelegenheiten, der aus verfügbaren RACH-Slots/-Gelegenheiten für ein UE ausgewählt wurde, um RACH zur zweiten Basisstation 102 auszuführen. Der Teilsatz wird aus dem Satz verfügbarer RACH-Gelegenheiten gemäß dem QoS-Profil ausgewählt, das dem UE 105 während des Schritts 510 zugewiesen wurde.
In Schritt 514 kann das UE 105 eine Random-Access-Prozedur unter Nutzung einer RACH-Gelegenheit aus dem empfangenen UE-spezifischen Teilsatz von RACH-Slots/-Gelegenheiten initiieren, um eine Uplink-Synchronisierung mit der zweiten Basisstation 102 zu erreichen.
In Schritt 515 kann die Basisstation 102 vom UE 105 bei einer RACH-Gelegenheit, die während Schritt 406 mit dem QoS-Wert des UE 105 verknüpft wurde, eine Random-Access-Anforderung empfangen.
Nun wird unter Bezugnahme auf 6 eine dritte Ausführungsform der Offenbarung beschrieben.
6 ist ein kombiniertes Fluss- und Blockdiagramm, das die Hauptschritte des offenbarten Verfahrens zum Weiterreichen eines Benutzergeräts 105 von einer ersten Basisstation 101 an eine zweite Basisstation 102 innerhalb eines drahtlosen Netzes gemäß einer Ausführungsform darstellt.
Während eines ersten Schritts 400 wird dem Benutzergerät 105 durch die erste Basisstation 101 ein bestimmtes QoS-Profil zugewiesen. Bei einigen Ausführungsformen kann das QoS-Profil in einer RRC-Nachricht 601 empfangen werden, die durch die Basisstation 101 gesendet wird, die die Zelle, in der sich das UE 105 befindet, versorgt. Das empfangene QoS-Profil kann einen oder mehrere 5QI-Werte, CQI-Werte, einen Prioritätswert oder ein spezifisches Flag umfassen. So kennen sowohl das UE 105 als auch die Basisstation 101 das dem UE 105 zugewiesene QoS-Profil.
Das UE 105 kann periodische oder aperiodische Messberichte 602 mit Qualitätswerten von Signalen, die es von den Basisstationen 101 und 102 empfängt, senden. Auf der Grundlage dieser Messberichte kann die erste Basisstation 101 in Schritt 603 eine Entscheidung über die Weiterreichung treffen. So kann die Basisstation 101 beispielsweise eine Weiterreichungsentscheidung treffen, wenn durch das UE 105 gesendete Messberichte anzeigen, dass die zweite Basisstation 102 eine bessere Funksignalqualität als die aktuell versorgende Basisstation 101 bietet.
Diese Entscheidung löst das Senden einer Weiterreichungsanforderung 604 an die zweite Basisstation 102 aus. Die Weiterreichungsanforderung 604 kann über die Xn-Schnittstelle an die Basisstation 102 gesendet werden.
Während eines Schritts 605 empfängt die zweite Basisstation 102 die Weiterreichungsanforderung 604, führt eine Zulassungskontrolle aus und bestimmt einen Satz von RACH-Slots und/oder RACH-Gelegenheiten, die für ein Benutzergerät verfügbar sind, um eine Uplink-Kanalsynchronisierung mit der Basisstation 102 zu erreichen.
Während des Schritts 606 sendet die Basisstation 102 an die Basisstation 101 eine Weiterreichungsbestätigung, die die in Schritt 405 bestimmten RACH-Slots und/oder RACH-Gelegenheiten umfasst.
In Schritt 609 kann die Basisstation 101 den in der Nachricht 607 empfangenen Satz von RACH-Slots/-Gelegenheiten an das UE 105 weiterleiten. Die Basisstation 101 kann den Teilsatz von RACH-Gelegenheiten unter Nutzung einer Weiterreichungsbefehlsnachricht 610 weiterleiten, z. B. in einer RRC-Rekonfigurationsnachricht.
Während eines Schritts 611 empfängt das UE 105 den Satz von RACH-Slots/-Gelegenheiten. Das UE 105 empfängt somit eine Nachricht von der ersten Basisstation 101, wobei die Nachricht einen Satz von RACH-Gelegenheiten umfasst, die für das UE 105 verfügbar sind, um per Random Access auf die Basisstation 102 zuzugreifen. Es ist vorgesehen, dass die Nachricht eine Weiterreichungsbefehlsnachricht, z. B. eine RRC-Rekonfigurationsanforderungsnachricht, ist, die durch die erste Basisstation 101 gesendet wird und in der mindestens eine RACH-Gelegenheit bereitgestellt wird.
Während des Schritts 612 wählt die Basisstation 102 einen benutzergerätspezifischen Teilsatz von RACH-Slots oder RACH-Gelegenheiten aus dem in Schritt 611 empfangenen Satz von RACH-Slots bzw. RACH-Gelegenheiten aus, wobei der Teilsatz gemäß mindestens einer Eigenschaft des UE 105 bestimmt wird. Bei einigen Beispielen wird der Teilsatz von RACH-Slots/-Gelegenheiten gemäß einem dem UE 105 zugewiesenen QoS-Profil ausgewählt.
Bei einigen Ausführungsformen kann das UE 105 eine vorkonfigurierte Zuordnungstabelle verwenden, die eine Verknüpfung zwischen einigen RACH-Slots oder -Gelegenheiten und bestimmten QoS-Profilen enthält, um RACH-Slots/-Gelegenheiten gemäß dem QoS-Profil des UE 105 auszuwählen. Die Zuordnungstabelle kann durch das Netz bereitgestellt werden oder in einer Firmware des UE 105 vorkonfiguriert sein. Gemäß einer Ausführungsform kann die Zuordnungstabelle eine Anzahl von RACH-Slots/-Gelegenheiten innerhalb einer RACH-Periode in Abhängigkeit von einem QoS-Profil zuweisen. Bei einigen Beispielen kann die Anzahl der RACH-Gelegenheiten, die mit UEs mit hoher Dienstgüte verknüpft sind, größer als die Anzahl der RACH-Gelegenheiten sein, die mit UEs mit niedriger Dienstgüte verknüpft sind.
Das UE 105 kann eine(n) bestimmte(n) RACH-Slot und/oder RACH-Gelegenheit innerhalb der empfangenen RACH-Slots/-Gelegenheiten auswählen, indem es das ihm zugewiesene QoS-Profil in der Zuordnungstabelle nachschlägt und die RACH-Slots/-Gelegenheiten entsprechend dem QoS-Profil auswählt. Der Teilsatz wird somit aus dem Satz verfügbarer RACH-Gelegenheiten gemäß dem QoS-Profil ausgewählt, das dem UE 105 während des Schritts 600 zugewiesen wurde. Auf diese Weise kann das UE 105 einen UE-spezifischen Teilsatz von RACH-Slots/-Gelegenheiten erhalten, der aus verfügbaren RACH-Slots/- Gelegenheiten ausgewählt wurde, um RACH zur zweiten Basisstation 102 auszuführen.
In Schritt 613 kann das UE 105 eine Random-Access-Prozedur unter Nutzung einer RACH-Gelegenheit aus dem empfangenen UE-spezifischen Teilsatz von RACH-Slots/-Gelegenheiten initiieren, um eine Uplink-Synchronisierung mit der zweiten Basisstation 102 zu erreichen.
In Schritt 614 kann die Basisstation 102 vom UE 105 bei einer RACH-Gelegenheit, die während Schritt 600 mit dem QoS-Wert des UE 105 verknüpft wurde, eine Random-Access-Anforderung empfangen.
Es könnte zu erkennen sein, dass UEs mit unterschiedlichem QoS-Profil somit unterschiedliche RACH-Gelegenheiten in der Weiterreichungsbefehlsnachricht erhalten, sodass dadurch das Auftreten von Konflikten bei der Weiterreichung einer großen Anzahl von UEs begrenzt werden kann.
7 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Architektur einer Vorrichtung 700 zeigt, die dazu geeignet ist, ein Verfahren zur drahtlosen Kommunikation zum Unterstützen einer Weiterreichung durch ein Benutzergerät von einer ersten Basisstation an eine zweite Basisstation gemäß einer Ausführungsform zu implementieren.
Die Vorrichtung 700 umfasst einen Prozessor 701 und einen Speicher 702, beispielsweise einen Direktzugriffsspeicher (Random Access Memory - RAM). Der Prozessor 701 kann durch ein Computerprogramm 703 gesteuert werden, das im Speicher 702 gespeichert ist und Anweisungen umfasst, die dazu konfiguriert sind, ein Verfahren zur drahtlosen Kommunikation zum Unterstützen einer Weiterreichung gemäß einer bestimmten Ausführungsform zu implementieren.
Genauer gesagt, umfasst das Computerprogramm 803 Anweisungen zum Ausführen einer Random-Access-Prozedur zu einer zweiten Basisstation unter Nutzung einer Random-Access-CHannel-Gelegenheit (RACH-Gelegenheit; RACH Occasion - RO), die aus einem Satz von Random-Access-CHannel-Gelegenheiten gemäß einem dem Benutzergerät zugewiesenen QoS-Profil ausgewählt wird.
Bei der Initialisierung können Anweisungen des Computerprogramms 703 in den Speicher 702 geladen werden, bevor sie durch den Prozessor 701 ausgeführt werden. Der Prozessor 701 implementiert die Schritte des Verfahrens gemäß den Anweisungen des Computerprogramms 703.
Die Vorrichtung 700 umfasst eine Einheit 704 zur drahtlosen Kommunikation, beispielsweise einen 3G-, 4G-, 5G-, 5G-NR-, WiFi- oder WiMax-Sendeempfänger zum Austauschen von Nachrichten mit anderen Vorrichtungen. Insbesondere ist die Kommunikationseinheit 704 dazu konfiguriert, Daten mit einer Basisstation eines Netzes für drahtlosen Zugang, beispielsweise einer NodeB (NB), eNodeB (eNB) oder gNodeB (gNB), zu synchronisieren und auszutauschen.
Die Kommunikationseinheit 704 kann ferner durch berechnete Programmanweisungen dazu konfiguriert sein, mindestens ein durch die erste Basisstation übertragenes QoS-Profil zu empfangen. So kann die Kommunikationseinheit beispielsweise dazu ausgelegt sein, eine durch die erste Basisstation übertragene RRC-Nachricht zu empfangen und aus dieser Nachricht mindestens einen QCI- oder 5QI-Wert zu extrahieren, der ein QoS-Profil der Vorrichtung 700 definiert.
Bei einer Ausführungsform kann die Kommunikationseinheit 704 dazu konfiguriert sein, einen Teilsatz von RACH-Gelegenheiten zu empfangen, der durch eine Basisstation gemäß einem der Vorrichtung 700 zugewiesenen QoS-Profil ausgewählt wurde.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Vorrichtung eine Zuordnungseinheit 705 umfassen, die eine vorkonfigurierte Zuordnungstabelle enthält, die Verknüpfungen zwischen einigen RACH-Slots/-Gelegenheiten und spezifischen QoS-Profilen umfasst. Diese vorkonfigurierte Zuordnung kann durch einen Netzknoten bei der Initialisierung der Vorrichtung erfolgen oder in eine Firmware eingebettet sein. Die Vorrichtung 700 kann ferner eine Auswahleinheit 706 umfassen. Die Auswahleinheit 706 kann durch Computerprogrammanweisungen implementiert werden, die dazu ausgelegt sind, die Auswahl mindestens einer/s RACH-Gelegenheit und/oder RACH-Slots unter Nutzung der Zuordnungseinheit 705 auszuführen, um eine bestimmte RACH-Gelegenheit gemäß dem durch die Kommunikationseinheit 704 empfangenen QoS-Wert nachzuschlagen.
Bei einigen Ausführungsformen kann die Vorrichtung 700 auch ein RACH-Modul 707 umfassen. Das RACH-Modul 707 kann durch Computerprogrammanweisungen implementiert werden, die dazu ausgelegt sind, eine Random-Access-Prozedur auszuführen, um einen Uplink-Kommunikationskanal zur zweiten Basisstation unter Nutzung einer durch die Auswahleinheit 706 ausgewählten RACH-Gelegenheit aufzubauen.
Bei einigen Ausführungsformen ist die Vorrichtung 700 in ein Benutzergerät integriert, beispielsweise in ein Mobiltelefon, eine Telekommunikationseinheit eines verbundenen Fahrzeugs oder ein beliebiges Gerät des Internets der Dinge (IoT).
8 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Architektur einer Vorrichtung 800 zeigt, die dazu geeignet ist, ein Verfahren zur drahtlosen Kommunikation zum Ausführen einer Weiterreichung eines Benutzergeräts von einer ersten Basisstation an eine zweite Basisstation gemäß einer Ausführungsform zu implementieren.
Die Vorrichtung 800 umfasst einen Prozessor 801 und einen Speicher 802, beispielsweise einen Direktzugriffsspeicher (RAM). Der Prozessor 801 kann durch ein Computerprogramm 803 gesteuert werden, das im Speicher 802 gespeichert ist und Anweisungen umfasst, die dazu konfiguriert sind, ein Verfahren zur drahtlosen Kommunikation zum Ausführen einer Weiterreichung gemäß einer bestimmten Ausführungsform zu implementieren.
Genauer gesagt, umfasst das Computerprogramm 803 Anweisungen zum Implementieren der folgenden Schritte:

Bei der Initialisierung können Anweisungen des Computerprogramms 803 in den Speicher 802 geladen werden, bevor sie durch den Prozessor 801 ausgeführt werden. Der Prozessor 801 implementiert die Schritte des Verfahrens gemäß den Anweisungen des Computerprogramms 803.
Die Vorrichtung 800 umfasst eine Einheit 804 zur drahtlosen Kommunikation, beispielsweise einen 3G-, 4G-, 5G-, 5G-NR-, WiFi- oder WiMax-Sendeempfänger zum Austauschen von Nachrichten mit anderen Vorrichtungen. Insbesondere ist die Kommunikationseinheit 804 dazu konfiguriert, über die Xn-Schnittstelle Daten mit einer ersten Basisstation auszutauschen. Insbesondere ist die Kommunikationseinheit 804 dazu konfiguriert, über die Xn-Schnittstelle eine Weiterreichungsanforderungsnachricht von einer Basisstation zu empfangen.
Die Vorrichtung 800 umfasst ferner eine RACH-Gelegenheit-Bestimmungseinheit 805. Die RACH-Gelegenheit-Bestimmungseinheit kann unter Nutzung berechneter Programmanweisungen implementiert werden, die dazu ausgelegt sind, einen Satz von RACH-Gelegenheiten im Frequenz- und Zeitbereich zu bestimmen, die verfügbar sind, damit das UE eine Uplink-Synchronisierung ausführen kann. RACH-Gelegenheiten können in Abhängigkeit von mehreren Faktoren bestimmt werden, beispielsweise in Abhängigkeit von der Zellgröße (für eine große Zellen können mehr RACH-Gelegenheiten konfiguriert werden, für eine kleine Zellgröße kann eine begrenzte Anzahl von RACH-Gelegenheiten konfiguriert werden).
Die Vorrichtung 800 umfasst außerdem eine RACH-Gelegenheit-Auswahleinheit 806. Die RACH-Gelegenheit-Auswahleinheit kann unter Nutzung von Computerprogrammanweisungen implementiert werden, die dazu ausgelegt sind, einige durch die Einheit 805 bestimmte RACH-Gelegenheiten mit spezifischen QoS-Profilen, wie 5QI-Werten, zu verknüpfen. Die RACH-Gelegenheit-Auswahleinheit kann ferner dazu konfiguriert sein, einen oder mehrere RACH-Slots/-Gelegenheiten gemäß einem durch die Kommunikationseinheit 804 empfangenen QoS-Profil des Benutzergeräts auszuwählen. Bei einigen Beispielen kann die Anzahl der RACH-Gelegenheiten, die für ein Benutzergerät mit hoher QoS ausgewählt werden, größer als die Anzahl der RACH-Gelegenheiten sein, die für ein Benutzergerät mit niedriger QoS ausgewählt werden, was dazu führt, dass bei UE mit hoher Priorität weniger Kollisionen auftreten.
Die Einheit 804 zur drahtlosen Kommunikation kann ferner dazu ausgelegt sein, eine Weiterreichungsbestätigungsnachricht an die erste Basisstation zu senden, wobei die Nachricht zumindest ausgewählte RACH-Slots/-Gelegenheiten umfasst, die durch die Auswahleinheit 806 bestimmt wurden.
Die Vorrichtung 800 umfasst ferner eine Random-Access-Einheit 807, die dazu ausgelegt ist, eine RACH-Anforderung von einem Benutzergerät zu empfangen, das mit einem bestimmten QoS-Wert verknüpft ist, wobei die Random-Access-Anforderung bei einer RACH-Gelegenheit empfangen wird, die mit dem QoS-Wert des Benutzergeräts in der bestimmten Zuordnungstabelle verknüpft ist.
Bei einigen Ausführungsformen ist die Vorrichtung 800 in einer Basisstation eines Netzes für drahtlosen Zugang enthalten, beispielsweise einer NodeB (NB), eNodeB (eNB) oder gNodeB (gNB).

Claims

Verfahren zur drahtlosen Kommunikation durch ein Benutzergerät zum Unterstützen einer Weiterreichung des Benutzergeräts von einer ersten Basisstation an eine zweite Basisstation in einem drahtlosen Netz, wobei das Benutzergerät per Random Access auf die zweite Basisstation zugreift (413, 514, 613), und zwar unter Nutzung einer Random-Access-CHannel-Gelegenheit aus einem Teilsatz, der gemäß einem Profil der Dienstgüte (Quality of Service - QoS), das dem Benutzergerät zugewiesen wurde (400, 500, 600), aus einem Satz von Random-Access-CHannel-Gelegenheiten ausgewählt wird (406, 510, 612).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die zum Zugriff per Random Access verwendete Random-Access-CHannel-Gelegenheit durch das Benutzergerät aus einer Zuordnung zwischen Random-Access-CHannel-Gelegenheiten und QoS-Profilen ausgewählt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Zuordnung zwischen Random-Access-CHannel-Gelegenheiten und Dienstgüteprofilen im Benutzergerät vorkonfiguriert ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Teilsatz von Random-Access-CHannel-Gelegenheiten, der gemäß einem dem UE zugewiesenen Dienstgüteprofil aus einem Satz von Random-Access-CHannel-Gelegenheiten ausgewählt wird, in einer durch die erste Basisstation gesendeten Weiterreichungsbefehlsnachricht empfangen wird.
Vorrichtung zur drahtlosen Kommunikation zum Unterstützen einer Weiterreichung eines Benutzergeräts von einer ersten Basisstation an eine zweite Basisstation in einem drahtlosen Netz, wobei die Vorrichtung einen Prozessor (701) umfasst, der mit einem Speicher (702) gekoppelt ist, in dem Computerprogrammanweisungen (703) gespeichert sind, wobei die Anweisungen dazu ausgelegt sind, ein Verfahren zur drahtlosen Kommunikation nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zu implementieren.
Benutzergerät, umfassend eine Vorrichtung nach Anspruch 5.
Verfahren zur drahtlosen Kommunikation durch eine zweite Basisstation zum Ausführen einer Weiterreichung eines Benutzergeräts von einer ersten Basisstation an die zweite Basisstation in einem drahtlosen Netz, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: - Erhalten (405) eines Satzes von Random-Access-Channel-Gelegenheiten, die zum Zugriff per Random Access auf die zweite Basisstation verfügbar sind, - Erhalten (405) eines dem Benutzergerät zugewiesenen Dienstgüteprofils, - Auswählen (406) eines spezifischen Teilsatzes von Random-Access-Channel-Gelegenheiten aus dem erhaltenen Satz von Random-Access-CHannel-Gelegenheiten, wobei der Teilsatz zumindest gemäß der dem Benutzergerät zugewiesenen Dienstgüte (QoS) ausgewählt wird, - Übertragen (407) einer Nachricht, die den ausgewählten Teilsatz von Random-Access-Channel-Gelegenheiten umfasst, an die erste Basisstation, - Empfangen (414) einer Random-Access-Anforderung von einem Benutzergerät, das mit einem bestimmten QoS-Wert verknüpft ist, wobei die Random-Access-Anforderung bei einer RACH-Gelegenheit empfangen wird, die mit dem QoS-Wert des Benutzergeräts in der bestimmten Zuordnungstabelle verknüpft ist.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei die dem Benutzergerät zugewiesene Dienstgütequalität in einer von der ersten Basisstation empfangenen Weiterreichungsanforderungsnachricht erhalten wird.
Vorrichtung zur drahtlosen Kommunikation zum Ausführen einer Weiterreichung eines Benutzergeräts von einer ersten Basisstation an eine zweite Basisstation in einem drahtlosen Netz, wobei die Vorrichtung einen Prozessor (801) umfasst, der mit einem Speicher (802) gekoppelt ist, in dem Computerprogrammanweisungen (803) gespeichert sind, wobei die Anweisungen dazu ausgelegt sind, ein Verfahren zur drahtlosen Kommunikation nach den Ansprüchen 7 bis 8 zu implementieren.
Basisstationsgerät, umfassend eine Vorrichtung nach Anspruch 9.
System zur drahtlosen Kommunikation zum Ausführen einer Weiterreichung eines Benutzergeräts von einer ersten Basisstation an eine zweite Basisstation in einem drahtlosen Netz, wobei das Benutzergerät (105) per Random Access auf die zweite Basisstation (102) zugreift (413, 514, 613), und zwar unter Nutzung einer Random-Access-CHannel-Gelegenheit aus einem Teilsatz, der gemäß einem dem Benutzergerät zugewiesenen (400, 500, 600) Profil der Dienstgüte (Quality of Service - QoS) aus einem Satz von Random-Access-CHannel-Gelegenheiten ausgewählt wird (406, 510, 612), und wobei die zweite Basisstation (102) eine Random-Access-Anforderung bei einer ausgewählten Random-Access-Gelegenheit empfängt.
System zur drahtlosen Kommunikation nach Anspruch 11, wobei die ausgewählte Random-Access-Channel-Gelegenheit durch die zweite Basisstation ausgewählt wird und wobei das dem Benutzergerät zugewiesene Dienstgüteprofil von der ersten Basisstation in einer Weiterreichungsanforderungsnachricht empfangen wird.
System zur drahtlosen Kommunikation nach Anspruch 11, wobei die ausgewählte Random-Access-Channel-Gelegenheit durch die erste Basisstation aus einem Satz von Random-Access-Channel-Gelegenheiten ausgewählt wird, der von der zweiten Basisstation in einer Weiterreichungsbestätigungsnachricht empfangen wird, und wobei die ausgewählte Random-Access-Channel-Gelegenheit in einer RRC-Rekonfigurationsnachricht an das Benutzergerät gesendet wird.