DE112016007196B4

DE112016007196B4 - Strahlübertragungs-/empfangsverfahren, basisstation, endgerät und drahtloses kommunikationssystem

Info

Publication number: DE112016007196B4
Application number: DE112016007196.5T
Authority: DE
Inventors: Noriyuki Fukui; Keijiro Take; Atsushi Okamura
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2016-10-06
Filing date: 2016-10-06
Publication date: 2020-09-10
Anticipated expiration: 2036-10-07
Also published as: WO2018066103A1; US10687255B2; US20190223058A1; CN109804654A; JP6198993B1; DE112016007196T5; JPWO2018066103A1; CN109804654B

Abstract

Strahlübertragungs-/Empfangsverfahren, das in einem drahtlosen Kommunikationssystem ausgeführt wird, in dem ein Endgerät und eine Basisstation eingerichtet sind, einen Strahl zu nutzen, um zu- und voneinander zu kommunizieren,wobei das Strahlübertragungs-/Empfangsverfahren einen ersten Schritt aufweist des:Bestimmens, durch die Basisstation, beim Empfangen eines durch das Endgerät übertragenen Zufallszugriffssignals als eine Verbindungsanforderung, einer Notwendigkeit, eine weitere äußere Strahlrichtung zu Strahlrichtungen hinzuzufügen, die zum Zeitpunkt von Übertragung eines Benachrichtigungssignals zum Messen eines Signals vor dem Empfang verwendet werden, basierend darauf, ob eine durch das Endgerät spezifizierte Strahlrichtung im Voraus mitgeteilt wird und darauf, ob die durch das Endgerät spezifizierte Strahlrichtung entlang eines Randes eines Dienstbereichs ist, und Einstellen einer Strahlrichtungsgruppe zu einem Zeitpunkt des Empfangens des Zufallszugriffssignals durch Hinzufügen der weiteren äußeren Strahlrichtung ,wenn bestimmt wird, dass die Notwendigkeit gegeben ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Strahlübertragungs-/Empfangsverfahren, bei dem die Kommunikation zwischen einer oder mehreren Basisstationen, die einen Kommunikationsdienstbereich bilden, und einem oder mehreren in jedem Kommunikationsdienstbereich vorhandenen Endgeräten, einer Basisstation, einem Endgerät und einem drahtlosen Kommunikationssystem gehalten wird.
Hintergrund zum Stand der Technik
Es gibt eine Technologie, mit der die Basisstation in Kommunikation mit einer Basisstation und einem Endgerät ein Signal sendet durch Bilden eines Strahls (Strahlformung) nur in der Richtung des Kommunikationszielgerätes unter Verwendung einer Vielzahl von Antennen. Diese Technologie ermöglicht es der Basisstation, die Richtung, in die sich ein drahtloses Signal bewegt, zu begrenzen. Interferenzen mit einem an einem anderen Ort befindlichen Endgerät können so verhindert oder reduziert werden.
Darüber hinaus bewirkt die Übertragung eines drahtlosen Signals in eine bestimmte Richtung eine konzentrierte elektrische Leistung für die Übertragung, verglichen mit der Übertragung eines Signals in dem gesamten Dienstbereich, und die Konzentration kann genutzt werden, um die vom Signal zurückgelegte Distanz zu verlängern.
Diese Strahlformung ist auch dann anwendbar, wenn eine Basisstation ein drahtloses Signal von einem Endgerät empfängt. Insbesondere kann der Einfluss von Interferenzwellen, die aus anderen Richtungen als der Richtung der Empfangsrichtwirkung eintreffen, durch Bereitstellen der Empfangsrichtwirkung für eine Empfangsantenne einer Basisstation verhindert oder reduziert werden.
In der Patentanmeldung JP 2015185914 A wird eine Basisstation beschrieben, welche eingerichtet ist nach einem Endgerät zu suchen bevor eine anfängliche Verbindung hergestellt wird. Im selben Dokument wird ebenfalls ein Initialverbindungsverfahren offenbart, welches eine anfängliche Verbindung zwischen einer Basisstation, welche ein Senden und einen Empfangen ausführt, während die Richtwirkung umgeschaltet wird, und einem Endgerät durchführt.
Die Patentanmeldung US 2016/0100347 A1 beschreibt eine Kommunikationsvorrichtung und ein Kommunikationsverfahren. Das Kommunikationsverfahren nutzt eine Kommunikationsverbindung, die auf einer Funkzugangstechnologie (RAT) basiert, um den Betrieb einer anderen RAT zu ergänzen. So kann beispielsweise ein Benutzergerät (UE), das sowohl auf LTE als auch auf mmW Netzwerke zugreifen kann, eine LTE Verbindung nutzen um Informationen in oder aus dem mmW Netzwerk zu übertragen.
Wie vorstehend beschrieben, wird jedoch ein einzelner Strahl, der in einer bestimmten Richtung (Strahlrichtung) durch Anwendung der Strahlformung gebildet wurde, nur in der Strahlrichtung übertragen und nur in der Strahlrichtung empfangen, so dass es notwendig ist, die Strahlrichtung in eine Vielzahl von Richtungen zu richten, um den gesamten Dienstbereich einer Basisstation abzudecken. 11 ist ein erläuterndes Diagramm über eine Basisstation, deren Dienstbereich unter Nutzung einer Vielzahl von Strahlrichtungen festgelegt ist. Das Wechseln von einer Strahlrichtung in eine Vielzahl von Strahlrichtungen unter Nutzung einer Vielzahl von in verschiedene Richtungen gerichteten Strahlen oder unter Nutzung einer Kombination davon ist als ein Verfahren zum Richten des Strahls in die Vielzahl von Richtungen denkbar.
Bei der Erstverbindung zum Starten der Kommunikation sucht ein Endgerät zunächst nach einer Basisstation, mit der eine Signalqualität erhalten wird, die hoch genug ist, um die Kommunikation zu halten. Das Endgerät führt auch eine Suche nach nahegelegenen Basisstationen durch, mit Ausnahme einer Basisstation, mit der das Endgerät gerade eine Kommunikation hält, wenn eine sogenannte Übergabe erfolgt, bei der das Endgerät von der Basisstation des aktuellen Kommunikationspartners zu einer weiteren Basisstation wechselt.
12 ist ein erläuterndes Diagramm zur Darstellung einer Sequenz der allgemeinen Übergabe in einem drahtlosen Kommunikationssystem, in dem die Strahlformung nicht genutzt wird. Ein Endgerät erfasst eine Qualitätsverschlechterung in einem Signal, das an und von einer Basisstation (Kommunikationspartnerbasisstation) übermittelt wird, mit der das Endgerät gerade eine Kommunikation hält. Das Endgerät empfängt dann Benachrichtigungssignale, die von nahegelegenen Basisstationen übertragen werden, und misst die Qualität der Benachrichtigungssignale und sendet einen Bericht über das Messungsergebnis an die Basisstation des aktuellen Kommunikationspartners zusammen mit einer Übergabeanforderung.
Beim Empfangen des Berichts bestimmt die Basisstation des aktuellen Kommunikationspartners eine der nahegelegenen Basisstationen, mit denen eine Signalqualität erhalten wird, die hoch genug ist, um die Kommunikation zu halten, und fordert die bestimmte nahegelegene Basisstation an, Übergabe anzunehmen. Die angeforderte nahegelegene Basisstation sendet eine Antwort, die über ihre Annahme informiert, an die Basisstation des aktuellen Kommunikationspartners, wenn die angeforderte nahegelegene Basisstation für die Übergabe verfügbar ist.
Die Basisstation des aktuellen Kommunikationspartners empfängt die Antwort, die über die Verfügbarkeit für die Übergabe informiert, und überträgt einen Übergabeausführungsbefehl an das Endgerät zusammen mit Informationen (eine Basisstation-ID und dergleichen) über die nahegelegene Basisstation, die das Übergabeziel ist.
Das Endgerät empfängt den Übergabeausführungsbefehl und überträgt einen Zufallszugriff (im Folgenden als „RACH-Signal“ bezeichnet) als eine Kommunikationsanforderung an die nahegelegene Übergabezielbasisstation. Die nahegelegene Basisstation erfasst das RACH-Signal und gibt eine Zufallszugriffsantwort an das Endgerät zurück, um die Kommunikation zu starten.
Informationen über den Zeitpunkt, zu dem eine Basisstation ein RACH-Signal empfangen kann, sind normalerweise im Benachrichtigungssignal der Basisstation enthalten. Das Endgerät kann demnach den RACH-Signalempfangszeitpunkt der Basisstation aus dem Benachrichtigungssignal feststellen und überträgt ein RACH-Signal entsprechend dem Empfangszeitpunkt.
Eine oder alle der folgenden Informationen und Signale werden hierin als „Benachrichtigungssignal“ bezeichnet.

- ein Synchronisationssignal, das für ein Endgerät zum Synchronisieren mit einer Basisstation in Frequenz und Zeit erforderlich ist, und das den Identifikator der Basisstation (eine Basisstation-ID) enthält
- ein Referenzsignal zum Messen der Qualität eines Signals von einer Basisstation (auch Pilotsignal genannt)
- Mindestinformationen, die ein Endgerät benötigt, um eine Kommunikation mit einer Basisstation herzustellen, zum Beispiel Informationen über eine Frequenz, die von der Basisstation zum Empfangen eines RACH-Signals verwendet wird, und einen RACH-Signalempfangszeitpunkt der Basisstation

Ein Verfahren zum Herstellen einer Erstverbindung in einem System unter Verwendung der Strahlformungstechnologie ist im verwandten Stand der Technik offenbart (siehe z.B. Patentliteratur 1). In Patentliteratur 1 überträgt eine Basisstation ein Signal (Suchsignal) für ein Endgerät, um nach der Basisstation zu suchen, durch sequentielles Ändern der Strahlrichtung. Das Endgerät empfängt das Suchsignal, um die Basisstation zu erfassen, und überträgt ein RACH-Signal an die erfasste Basisstation.
Zu diesem Zeitpunkt ändert die Basisstation eine Strahlrichtung, in der das Suchsignal zu bestimmten Zeitpunkten übertragen werden soll, und ändert eine Strahlrichtung, in der das RACH-Signal auch empfangen werden soll. Dementsprechend weisen ein Zeitpunkt, auf den der Übertragungsstrahl des Suchsignals in eine Strahlrichtung gerichtet ist, und ein Zeitpunkt, auf den der Empfangsstrahl des RACH-Signals in die gleiche Richtung gerichtet ist, eine Korrespondenzbeziehung auf, und das Suchsignal enthält Informationen über den Zeitpunkt des Empfangens eines entsprechenden RACH-Signals.
Auf der Grundlage der Beschreibungen der Absätze [0048] bis [0052] der Patentliteratur 1 gelten die Strahlrichtung, die zum Übertragen eines Suchsignals verwendet wird, und die Strahlrichtung, die zum Empfangen eines RACH-Signals genutzt wird, als die gleiche Richtung.
Es ist auch in Patentliteratur 1 offenbart, dass, wenn eine Basisstation eine Vielzahl von Strahlen gleichzeitig bilden kann, RACH-Signale zum gleichen Empfangszeitpunkt empfangen werden, indem Strahlen in eine Vielzahl von Richtungen gebildet werden. Im Hinblick auf die Kombination einer Vielzahl von Strahlen wird in Patentliteratur 1 nur erwähnt, dass eine Kombination hoher Orthogonalität gewählt wird. Es wird auch in Patentliteratur 1 beschrieben, dass das gleiche Konzept bei der Übergabe angewendet wird.
Liste zitierter Schriften
Patentliteratur
[PTL 1] JP 2015-185914 A
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Der verwandte Stand der Technik hat jedoch folgende Probleme:

Es gibt ein Verstreichen von Zeit ab dem Zeitpunkt, zu dem ein Endgerät ein Benachrichtigungssignal einer nahegelegenen Basisstation empfängt, bis das Endgerät ein RACH-Signal überträgt. Das Endgerät kann sich während des Verstreichens der Zeit bewegt haben. Dementsprechend kann sich allein mit dem in Patentliteratur 1 beschriebenen Verfahren die optimale Strahlrichtung von einer Basisstation zu einem Endgerät während eines Zeitraums ab dem Zeitpunkt, zu dem das Endgerät ein Signal von der nahegelegenen Basisstation misst, bis zu dem Zeitpunkt, zu dem das Endgerät ein RACH-Signal überträgt, verändern.

Während in Patentliteratur 1 beschrieben ist, dass eine Vielzahl von Strahlen zum gleichen Zeitpunkt gebildet werden, ist die einzige Erwähnung in Patentliteratur 1 in Bezug auf die Kombination von Strahlrichtungen, dass zueinander orthogonale Strahlen kombiniert werden. Auch in diesem Fall werden in Patentliteratur 1 die Strahlrichtung, die zum Übertragen eines Benachrichtigungssignals (entsprechend dem Suchsignal in Patentliteratur 1) verwendet wird, und die Strahlrichtung zum Empfangen eines RACH-Signals betrachtet als gleich zu sein.
Wie vorstehend beschrieben, identifiziert das Endgerät eine optimale Strahlrichtung aus einem Ergebnis zu dem Zeitpunkt, zu dem ein Benachrichtigungssignal von einer nahegelegenen Basisstation empfangen wird, und überträgt ein RACH-Signal zu dem Zeitpunkt, zu dem die nahegelegene Basisstation einen Strahl in die optimale Strahlrichtung richtet, um das RACH-Signal zu empfangen. Wenn sich das Endgerät jedoch bereits aus einem Bereich bewegt hat, der durch einen Strahl für den RACH-Signalempfang abgedeckt ist, verursacht die Bewegung ein Problem, da die nahegelegene Basisstation ein vom Endgerät übertragenes RACH-Signal zu dem Zeitpunkt, zu dem die nahegelegene Basisstation den Strahl für den RACH-Signalempfang in die optimale Strahlrichtung richtet, möglicherweist nicht korrekt empfangen kann.
Insbesondere, wenn die durch das Endgerät spezifizierte optimale Strahlrichtung eine entlang eines Randes des Dienstbereichs vorhandene Strahlrichtung ist und das Endgerät ein RACH-Signal überträgt, kann das Endgerät außerhalb des Dienstbereichs sein. In diesem Fall kann es zu einem Problem kommen, dass selbst wenn die Basisstation versucht, eine Vielzahl von Strahlen zum Empfangen eines RACH-Signals zu nutzen, die Basisstation das RACH-Signal nicht korrekt empfangen kann, solange dieselbe Strahlrichtung für die Übertragung eines Benachrichtigungssignals und das Empfangen eines RACH-Signals genutzt wird.
13 ist ein Diagramm zum Darstellen einer Basisstation, die in der Lage ist, Strahlen in 16 Strahlrichtungen gleichzeitig auszustrahlen durch Abdeckung des Dienstbereichs mit 32 Strahlrichtungen. Die in 13 dargestellte Basisstation überträgt ein Benachrichtigungssignal in 16 verschiedene Richtungen zu jeweils zwei verschiedenen Zeitpunkten. Weiterhin empfängt die in 13 dargestellte Basisstation ein RACH-Signal aus 16 verschiedenen Richtungen zu jeweils zwei verschiedenen Zeitpunkten.
In diesem Fall ist in 13 die durch das Endgerät spezifizierte Strahlrichtung „bestimmter Strahl“. Wenn sich das Endgerät zum Zeitpunkt der Übertragung eines RACH-Signals in eine Richtung bewegt hat, die durch 13 angegeben ist, kann die Basisstation das RACH-Signal nicht korrekt empfangen.
Das gleiche Problem tritt auch dann auf, wenn eine Basisstation, die derzeit die wechselseitige Kommunikation mit einem zu übergebenden Endgerät hält und ein empfangener Bericht über ein Messungsergebnis vom Endgerät eine Übergabezielbasisstation und eine Übergabezielstrahlrichtung bestimmt durch Anwenden des Beispiels in 12 zusätzlich zu Patentliteratur 1. Darüber hinaus ist neben dem Fall der Übergabe auch das Übertragen/Empfangen eines RACH-Signals zum Zeitpunkt der Erstverbindung mit der Basisstation durch das Endgerät erforderlich, was zu einem ähnlichen Problem führt. Die Übergabezielstrahlrichtung ist eine Richtung, in die eine nahegelegene Basisstation einen Strahl richtet, wenn die nahegelegene Basisstation ein RACH-Signal empfängt, das durch das Endgerät für die Übergabe übertragen wird. Wenn das Endgerät ein Benachrichtigungssignal empfängt, das durch die nahegelegene Basisstation vor der Ausführung der Übergabe übertragen wurde, empfängt das Endgerät das Benachrichtigungssignal, das durch jeden von einer Vielzahl von Strahlen übertragen wurde, und die Kommunikationsbasisstation kann die Übergabezielstrahlrichtung basierend auf dem Empfangsergebnis bestimmen.
Die vorliegende Erfindung wurde zur Lösung der vorstehend beschriebenen Probleme realisiert, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Strahlübertragungs-/Empfangsverfahren, eine Basisstation, ein Endgerät und ein drahtloses Kommunikationssystem bereitzustellen, die in der Lage sind, eine Erstverbindung oder Übergabe zuverlässiger auszuführen als im verwandten Stand der Technik durch Verhindern des Auftretens eines Zustands, in dem ein RACH-Signal zum Zeitpunkt der Erstverbindung oder Übergabe von einem sich bewegenden Endgerät nicht empfangen werden kann.
Lösung des Problems
Ein Strahlübertragungs-/Empfangsverfahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Strahlübertragungs-/Empfangsverfahren, das in einem drahtlosen Kommunikationssystem ausgeführt wird, in dem ein Endgerät und eine Basisstation eingerichtet sind, einen Strahl zu nutzen, um wechselseitig zu kommunizieren, wobei das Strahlübertragungs-/Empfangsverfahren einen ersten Schritt des Einstellens, durch die Basisstation, beim Empfangen eines durch das Endgerät übertragenen Zufallszugriffssignals als eine Verbindungsanforderung, einer Strahlrichtungsgruppe zu einem Zeitpunkt des Empfangens des Zufallszugriffssignals durch Hinzufügen einer weiteren äußeren Strahlrichtung zu Strahlrichtungen, die zu einem Zeitpunkt der Übertragung eines Benachrichtigungssignals zum Messen eines Signals vor dem Empfangen genutzt werden, umfasst.
Weiterhin ist eine Basisstation gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Basisstation, die auf ein drahtloses Kommunikationssystem angewendet wird, in dem ein Strahl zur wechselseitigen Kommunikation mit einem Endgerät genutzt wird, wobei die Basisstation eine Steuerung aufweist, die eingerichtet ist, eine Strahlrichtungssteuerung durchzuführen durch Einstellen, beim Empfangen eines durch das Endgerät übertragenen Zufallszugriffsignals als eine Verbindungsanforderung, einer Strahlrichtungsgruppe zu einem Zeitpunkt des Empfangens des Zufallszugriffssignals durch Hinzufügen einer weiteren äußeren Strahlrichtung zu Strahlrichtungen, die zu einem Zeitpunkt der Übertragung eines Benachrichtigungssignals zum Messen eines Signals vor dem Empfangen genutzt werden.
Weiterhin ist ein Endgerät gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Endgerät, das auf ein drahtloses Kommunikationssystem angewendet wird, in dem ein Strahl zur wechselseitigen Kommunikation mit einer Basisstation genutzt wird, wobei das Endgerät eine Steuerung aufweist, die eingerichtet ist, beim Empfangen eines in einer oder mehreren Strahlrichtungen enthaltenen Benachrichtigungssignals von der Basisstation eine Strahlrichtung zu identifizieren, die für die Verbindung zwischen der einen oder mehreren Strahlrichtungen als geeignet bestimmt ist, um dritte Informationen zu erzeugen und die dritten Informationen an die Basisstation zu übertragen.
Darüber hinaus ist ein drahtloses Kommunikationssystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein drahtloses Kommunikationssystem mit einem Endgerät und einer Basisstation, die eingerichtet sind, einen Strahl zu nutzen, um wechselseitig zu kommunizieren, wobei das Endgerät, wenn die Basisstation eine Kommunikationsbasisstation, die mit dem Endgerät wechselseitig kommuniziert, und eine nahegelegene Basisstation, die eingerichtet ist, als ein Übergabezielkandidat zu dienen, aufweist, eingerichtet ist: beim Erfassen einer Verschlechterung der Signalqualität zwischen dem Endgerät und der Kommunikationsbasisstation, eine Übergabeanforderung, die ein Ergebnis des Messens eines durch die nahegelegene Basisstation übertragenen Benachrichtigungssignals aufweist, zu erzeugen, und die Kommunikationsbasisstation über die Übergabeanforderung zu benachrichtigen; und beim Empfangen von der Kommunikationsbasisstation eines Übergabeausführungsbefehls, enthaltend Informationen über die nahegelegene Basisstation, die als ein Übergabeziel dient, als eine Antwort auf die Übergabeanforderung, ein Zufallszugriffssignal, das als eine Verbindungsanforderung dient, an die nahegelegene Basisstation, die als das Übergabeziel dient, zu übertragen, und wobei die nahegelegene Basisstation, die als das Übergabeziel dient, eingerichtet ist, beim Empfangen des Zufallszugriffssignals vom Endgerät eine Strahlrichtungsgruppe zu einem Zeitpunkt des Empfangens des Zufallszugriffssignals einzustellen durch Hinzufügen einer weiteren äußeren Strahlrichtung zu Strahlrichtungen, die zu einem Zeitpunkt der Übertragung des Benachrichtigungssignals vor dem Empfangen genutzt werden.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist eine Konfiguration des Nutzens, zum Zeitpunkt des Empfangens des RACH-Signals durch die Basisstation, einer weiteren äußeren Strahlrichtung als die zum Zeitpunkt der Übertragung des Benachrichtigungssignals vor dem Empfangen des RACH-Signals genutzten Strahlrichtungen als eine Kombination aus einer Vielzahl von Strahlrichtungen vorgesehen. Dadurch ist es möglich, das Strahlübertragungs-/Empfangsverfahren, die Basisstation, das Endgerät und das drahtlose Kommunikationssystem zu erhalten, die in der Lage sind, die Anfangsverbindung oder Übergabe zuverlässiger auszuführen als im verwandten Stand der Technik durch Verhindern eines Zustands, in dem ein RACH-Signal zum Zeitpunkt der Anfangsverbindung oder Übergabe von einem sich bewegenden Endgerät nicht empfangen werden kann.
Figurenliste

1A ist ein Diagramm zur Darstellung einer Strahlrichtungsgruppe zu einem Zeitpunkt der Übertragung eines Benachrichtigungssignals durch eine Basisstation in einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
1B ist ein Diagramm zur Darstellung einer Strahlrichtungsgruppe zum Zeitpunkt des Empfangens eines RACH-Signals durch die Basisstation in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2A ist ein Diagramm zur Darstellung einer Strahlrichtungsgruppe zum Zeitpunkt des Empfangens des RACH-Signals durch die Basisstation in einem Fall, in dem in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Bewegungsdistanz als klein bestimmt wird.
2B ist ein Diagramm zur Darstellung einer Strahlrichtungsgruppe zum Zeitpunkt des Empfangens des RACH-Signals durch die Basisstation in einem Fall, in dem die Bewegungsdistanz in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als groß bestimmt wird.
3 ist ein Diagramm zur Darstellung eines zusätzlichen Strahls zum Zeitpunkt des Empfangens des RACH-Signals durch die Basisstation in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 ist ein Diagramm zur Darstellung einer Konfiguration einer Basisstation gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5 ist ein Diagramm zur Darstellung einer Konfiguration eines Endgeräts gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
6 ist ein Diagramm zur Darstellung eines Beispiels einer Hardwarekonfiguration, bei der die Basisstation und das Endgerät gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung implementiert sind.
7A ist ein Diagramm zur Darstellung einer Strahlrichtungsgruppe zu einem Zeitpunkt, zu dem die Basisstation das Benachrichtigungssignal als eine Kombination von Strahlrichtungen, die einer maximalen Gerätekapazität entsprechen, in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung überträgt.
7B ist ein Diagramm zur Darstellung einer Strahlrichtungsgruppe zu einem Zeitpunkt, zu dem die Basisstation das RACH-Signal nach Übertragung des Benachrichtigungssignals empfängt, wie in 7A in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt.
8 ist ein Diagramm zur Darstellung einer Strahlrichtungsgruppe zum Zeitpunkt des Empfangens des RACH-Signals, das durch Identifizieren eines auszuschließenden Strahls unter Berücksichtigung des Vorhandenseins weiterer Kommunikationsendgeräte in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gebildet wurde.
9 ist ein Diagramm zur Darstellung einer Beziehung zwischen Strahlausrichtungen benachbarter Basisstationen in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
10 ist ein Diagramm zur Darstellung der Beziehung zwischen den Strahlausrichtungen benachbarter Basisstationen zusätzlich zu einer Strahlrichtung, die zum Zeitpunkt des Empfangens des RACH-Signals in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hinzuzufügen ist.
11 ist ein erläuterndes Diagramm über eine Basisstation, deren Dienstbereich unter Nutzung einer Vielzahl von Strahlrichtungen festgelegt wird.
12 ist ein erläuterndes Diagramm zur Darstellung einer Signalfolge einer allgemeinen Übergabe in einem drahtlosen Kommunikationssystem, in dem die Strahlformung nicht verwendet wird.
13 ist ein Diagramm zur Darstellung einer Basisstation, die in der Lage ist, Strahlen in 16 Strahlrichtungen gleichzeitig abzustrahlen durch Abdecken des Dienstbereichs mit 32 Strahlrichtungen.

Beschreibung der Ausführungsformen
Ein Strahlübertragungs-/Empfangsverfahren, eine Basisstation, ein Endgerät und ein drahtloses Kommunikationssystem gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben.
Erste Ausführungsform
Ein Strahlübertragungs-/Empfangsverfahren gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist ein technisches Merkmal auf, dass eine Strahlrichtung, die zu einer Außenseite eines Dienstbereichs gerichtet ist, im Vergleich zu einer Strahlrichtung zum Zeitpunkt der Übertragung eines Benachrichtigungssignals, als eine Strahlrichtung zu einem Zeitpunkt des Empfangens eines RACH-Signals genutzt wird (Verbindungsanforderung). 1A ist ein Diagramm zur Darstellung einer Strahlrichtungsgruppe zu einem Zeitpunkt der Übertragung eines Benachrichtigungssignals durch eine Basisstation in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Strahlrichtungsgruppe bezieht sich hierbei auf eine Gruppe, die eine oder mehrere Strahlrichtungen enthält, die unter einer bestimmten Bedingung gruppiert sind, und bezeichnet in 1A eine Gruppe von Strahlrichtungen, in denen ein Benachrichtigungssignal zum gleichen Zeitpunkt übertragen werden soll. Weiterhin ist 1B ein Diagramm zur Darstellung einer Strahlrichtungsgruppe zu einem Zeitpunkt des Empfangens eines RACH-Signals durch die Basisstation in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Sowohl in 1A als auch in 1B gehören eine Vielzahl von Richtungen, die durch die durchgehenden Linien dargestellt sind, zu einer Gruppe, die gleichzeitig verwendet werden soll, und eine Vielzahl von Richtungen, die durch die gestrichelten Linien dargestellt sind, gehören zu einer anderen Gruppe. Die Strahlrichtung zum Zeitpunkt des Empfangens eines in 1B dargestellten RACH-Signals enthält eine hinzugefügte Strahlrichtung, die zu einer Außenseite eines Dienstbereichs der Basisstation gerichtet ist, im Vergleich zu einer Strahlrichtung zum Zeitpunkt der Übertragung eines in 1A dargestellten Benachrichtigungssignals.
Das Endgerät empfängt ein Benachrichtigungssignal und bestimmt eine geeignete Strahlrichtung. Es wird nun davon ausgegangen, dass die durch das Endgerät bestimmte Strahlrichtung eine in 1A dargestellte Strahlrichtung 1 ist. In diesem Fall kann sich das Endgerät vor der späteren Übertragung eines RACH-Signals bewegen und sich aus einem Bereich in Strahlrichtung 1 heraus bewegen.
In einer solchen Situation, wenn die Strahlrichtung zum Zeitpunkt des Empfangens eines RACH-Signals die gleiche ist wie die Strahlrichtung zum Zeitpunkt der Übertragung eines Benachrichtigungssignals, kann es sein, dass die Basisstation das RACH-Signal nicht empfängt. In der ersten Ausführungsform, wie in 1B dargestellt, wird jedoch ein Empfangsverfahren unter Nutzung einer Strahlrichtung, die zur Außenseite des Dienstbereichs gerichtet ist, die zum Zeitpunkt der Übertragung eines Benachrichtigungssignals gebildet wird, zum Zeitpunkt des Empfangens eines RACH-Signals angenommen. Dadurch ermöglicht das Strahlübertragungs-/Empfangsverfahren gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein zuverlässiges Empfangen des RACH-Signals.
Es wird nun davon ausgegangen, dass die Basisstation zum Bilden eines Strahls vorab über die durch das Endgerät spezifizierte Strahlrichtung informiert wird. In diesem Fall, wenn sich die durch das Endgerät spezifizierte Strahlrichtung entlang eines Randes des zum Zeitpunkt der Übertragung eines Benachrichtigungssignals gebildeten Dienstbereichs befindet, nutzt die Basisstation zum Zeitpunkt des Empfangens eines RACH-Signals einen weiteren Außenstrahl, wie in 1B dargestellt.
Andererseits, wenn die durch das Endgerät spezifizierte Strahlrichtung nicht entlang des Randes des zum Zeitpunkt der Übertragung eines Benachrichtigungssignals gebildeten Dienstbereichs liegt, muss die Basisstation zum Zeitpunkt des Empfangens eines RACH-Signals keinen weiteren Außenstrahl nutzen.
Weiterhin wird nun davon ausgegangen, dass die Basisstation zum Bilden eines Strahls nicht vorab über die durch das Endgerät spezifizierte Strahlrichtung benachrichtigt wird. In diesem Fall nutzt die Basisstation zum Zeitpunkt des Empfangens eines RACH-Signals immer einen weiteren Außenstrahl, wie in 1B dargestellt.
Bei der Übergabe kann das Endgerät eine Übergabeanforderung bereitstellen und gleichzeitig der Kommunikationsbasisstation Informationen über die bestimmte Strahlrichtung mitteilen. Somit kann die Kommunikationsbasisstation einer nahegelegenen Basisstation, die als ein Übergabeziel dient, die vom Endgerät empfangenen Informationen mitteilen. Dadurch kann die nahegelegene Basisstation, die diese Benachrichtigung von der Kommunikationsbasisstation empfangen hat, in Abhängigkeit von der bestimmten Strahlrichtung einen Betrieb des Nutzens eines weiteren Außenstrahls, wie vorstehend beschrieben, zum Zeitpunkt des Empfangens eines RACH-Signals durchführen.
Weiterhin kann das Endgerät der Basisstation nicht die Strahlrichtung mitteilen, die bei einem Erstverbindungsbetrieb des Startens von Kommunikation in einem Zustand, in dem das Endgerät mit keiner Basisstation verbunden ist, im Voraus spezifiziert wurde. Somit muss eine Basisstation, die ein RACH-Signal eines solchen Endgeräts empfängt, zum Zeitpunkt des Empfangens eines RACH-Signals einen weiteren Außenstrahl immer nutzen, wie in 1B dargestellt.
Es wird nun davon ausgegangen, dass das Endgerät mit einer Basisstation verbunden ist und versucht, einen Verbindungsbetrieb mit einer weiteren Basisstation durchzuführen. In einem solchen Fall, wenn die erste Basisstation und die zweite Basisstation eine Funktion des gegenseitigen Informationsaustauschs haben, kann die durch das Endgerät spezifizierte Strahlrichtung unter den durch die erste Basisstation erzeugten Strahlen der zweiten Basisstation im Voraus mitgeteilt werden.
Die Basisstation kann eine Bewegungsdistanz berechnen, um die sich das Endgerät bewegen kann, basierend auf einer Bewegungsgeschwindigkeit des Endgeräts, das einen Verbindungsbetrieb durchführt, und einer Zeitdifferenz zwischen einer Messungszeit eines Benachrichtigungssignals und einer Übertragungszeit eines RACH-Signals durch das Endgerät beim Verbindungsbetrieb. Weiterhin kann die Basisstation basierend auf dem Berechnungsergebnis eine Position bestimmen, die mit einem Außenstrahl angestrahlt werden soll. Die Basisstation kann durch eine Benachrichtigung durch das Endgerät Informationen über die Bewegungsgeschwindigkeit des Endgeräts erwerben. Weiterhin ist die Übertragungszeit eines RACH-Signals durch das Endgerät gleich einer Empfangszeit des RACH-Signals durch die Basisstation, die durch die Basisstation bei jedem Verbindungsbetrieb bestimmt wird. Die Basisstation berechnet die oben genannte Bewegungsdistanz und benachrichtigt das Endgerät, das einen Verbindungsbetrieb durchführt, über die Bewegungsdistanz.
2A ist ein Diagramm zur Darstellung einer Strahlrichtungsgruppe zum Zeitpunkt des Empfangens des RACH-Signals durch die Basisstation in einem Fall, in dem in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Bewegungsdistanz als klein bestimmt ist. Andererseits ist 2B ein Diagramm zur Darstellung einer Strahlrichtungsgruppe zum Zeitpunkt des Empfangens des RACH-Signals durch die Basisstation in einem Fall, in dem in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Bewegungsdistanz als groß bestimmt ist.
Wie in 2A dargestellt, kann die Basisstation, wenn die berechnete Bewegungsdistanz klein ist, einen hinzuzufügenden Außenstrahl an einer Position in der Nähe einer bestimmten Strahlrichtung einstellen und den hinzugefügten Außenstrahl ausstrahlen. Andererseits kann die Basisstation, wie in 2B dargestellt, bei einer großen berechneten Bewegungsdistanz den hinzuzufügenden Außenstrahl an einer in der bestimmten Strahlrichtung entfernten Position einstellen und den hinzugefügten Außenstrahl ausstrahlen.
Vorangehend erfolgte eine Beschreibung unter der Annahme, dass die Bewegungsdistanz des Endgeräts für jeden Verbindungsbetrieb unterschiedlich ist. Wenn jedoch die von der Basisstation unterstützte maximale Bewegungsgeschwindigkeit für verschiedene Endgeräte immer fest ist und eine Zeitdifferenz zwischen einer Benachrichtigungssignalmessungszeit und einer RACH-Signalübertragungszeit vorab fest bestimmt wird, kann die Basisstation auch eine Position, die mit dem hinzugefügten Strahl angestrahlt werden soll, vorab fest bestimmen. In diesem Fall bestimmt die Basisstation beispielsweise eine Winkeldifferenz in einer Richtung des Erhaltens der maximalen Verstärkung für benachbarte Strahlen als θ°. Die Basisstation kann den Winkel θ° basierend auf der maximalen Bewegungsgeschwindigkeit eines unterstützten Endgeräts und der maximalen Bewegungsdistanz des Endgeräts basierend auf der Zeitdifferenz zwischen der im Voraus bestimmten Benachrichtigungssignalmessungszeit und der RACH-Signalübertragungszeit des Endgeräts bestimmen.
Wenn der Basisstation die Bewegungsrichtung des Endgeräts bekannt ist, kann die Basisstation außerdem einen Strahl, wie in den 1 und 2 dargestellt, in der Bewegungsrichtung hinzufügen. Andererseits, wenn die Basisstation die Bewegungsrichtung des Endgeräts nicht kennen kann, kann die Basisstation Strahlen in einer Vielzahl von Richtungen hinzufügen, ohne nur einen Strahl hinzuzufügen. 3 ist ein Diagramm zur Darstellung eines zusätzlichen Strahls zum Zeitpunkt des Empfangens des RACH-Signals durch die Basisstation in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 ist ein Diagramm zur Darstellung einer Konfiguration einer Basisstation gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Eine Steuerung 11 empfängt während der Kommunikation Daten, die für Endgeräte bestimmt sind und von einem Netzwerk kommen, mit dem die Basisstation verbunden ist. Die Steuerung 11 verwaltet für jedes Endgerät den Zeitpunkt der Datenübertragung an das Endgerät oder die für die Übertragung verwendeten drahtlosen Ressourcen.
Die Steuerung 11 verwaltet auch den Zeitpunkt des Empfangens von Daten von einem Endgerät oder drahtlose Ressourcen, die für den Empfang verwendet werden. Die Steuerung 11 verwaltet weiterhin den Zeitpunkt der Übertragung eines Benachrichtigungssignals und drahtlose Ressourcen für die Übertragung.
Die Steuerung 11 bestimmt, dass Daten an ein bestimmtes Endgerät übertragen werden sollen, oder dass ein Benachrichtigungssignal an eine unspezifizierte Anzahl von Endgeräten übertragen werden soll, und benachrichtigt über Informationen, die an einen Modulator/Demodulator 12 gesendet werden sollen. Der Modulator/Demodulator 12 führt eine Signalmodulation der gemeldeten Informationen durch und überträgt das modulierte Signal an einen Übertrager/Empfänger 13. Die Verarbeitung der Modulation/Demodulation der gemeldeten Informationen durch den Modulator/Demodulator 12 kann durch eine bekannte drahtlose Kommunikationseinrichtung durchgeführte Verarbeitung sein.
Der Übertrager/Empfänger 13 führt eine Digital-Analog-Wandlung auf das empfangene modulierte Signal durch und wandelt das analoge Signal in eine drahtlose Frequenz aufwärts. Das im Übertrager/Empfänger 13 verarbeitete Signal wird von einer Antenneneinheit 14 an das Endgerät übertragen. Die Antenneneinheit 14 wird durch die Steuerung 11 so gesteuert, dass ein Strahl auf die Richtung des Endgeräts gerichtet wird, an das die Informationen gesendet werden sollen. Die Verarbeitung der Steuerung der Richtung des durch die Antenneneinheit 14 übertragenen Strahls kann unter Verwendung des zum Beispiel in Patentliteratur 1 beschriebenen Verfahrens durchgeführt werden.
Wenn die Steuerung 11 bestimmt, dass Daten von einem bestimmten Endgerät empfangen werden sollen, wird die Antenneneinheit 14 durch die Steuerung 11 so gesteuert, dass ein Strahl auf die Richtung des Endgeräts gerichtet wird, von dem Daten gesendet werden sollen. Ein von der Antenneneinheit 14 empfangenes Signal wird an den Übertrager/Empfänger 13 übertragen.
Der Übertrager/Empfänger 13 wandelt die Frequenz des empfangenen Signals abwärts, führt eine Analog-Digital-Wandlung des abwärtsgewandelten Signals durch und überträgt das digitale Signal an den Modulator/Demodulator 12. Der Modulator/Demodulator 12 demoduliert das Signal und sendet die demodulierten Daten an die Steuerung 11.
Die Steuerung 11 stellt die empfangenen Daten in das Netzwerk. Wenn die empfangenen Daten eine Übergabeanforderung von einem Endgerät sind, analysiert die Steuerung 11 Messungsergebnisse, die zusammen mit den Daten als Ergebnisse der Messung von Benachrichtigungssignalen benachbarter Basisstationen empfangen werden.
Beim Empfangen einer Übergabeanforderung verwendet die Basisstation die Steuerung 11, um eine nahegelegene Basisstation zu bestimmen, die als ein Übergabeziel geeignet ist, basierend auf den Ergebnissen der Messung von vom Endgerät empfangenen Benachrichtigungssignalen, und stellt eine Übergabeanforderung an die bestimmte nahegelegene Basisstation. Zu diesem Zeitpunkt meldet die Basisstation auch Informationen über die durch das Endgerät spezifizierte Strahlrichtung. Diese Informationen sind z.B. eine Strahl-ID, die dem Benachrichtigungssignal durch die nahegelegene Basisstation zur Unterscheidung der Strahlen zugeordnet ist, und werden der Basisstation durch das Endgerät zusammen mit einer Übergabeanforderung mitgeteilt. Weiterhin benachrichtigt die Basisstation über Informationen, zum Beispiel über die ID des Übergabeendgeräts zusammen mit der Übergabenforderung.
Die Basisstation empfängt eine Antwort von der nahegelegenen Basisstation, verwendet die Steuerung 11 zum Erstellen eines Übergabeausführungsbefehls und weist über den Modulator/Demodulator 12 den Übertrager/Empfänger 13 und die Antenneneinheit 14 das Endgerät an, das die Übergabe angefordert hat, Übergabe auszuführen. Diese Übergabeausführungsanweisung enthält die ID der Übergabezielbasisstation und Zeitpunktinformationen über einen Zeitpunkt, zu dem das Endgerät ein RACH-Signal überträgt, das durch die nahegelegene Basisstation im Voraus bestimmt wird oder jedes Mal bestimmt wird, wenn die nahegelegene Basisstation einen Übergabebetrieb durchführt.
Währenddessen empfängt die nahegelegene Basisstation die Übergabeanforderung und wartet, basierend auf Informationen über eine zusammen mit der Übergabeanforderung gemeldete Strahlrichtung, auf den Empfang eines RACH-Signals des Endgeräts, das zum RACH-Empfangszeitpunkt einer Strahlrichtungsgruppe, in der die gemeldete Strahlrichtung enthalten ist, übergeben werden soll. Die Strahlrichtung wird in diesem Fall durch den oben beschriebenen Betrieb in Bezug auf die 1 bis 3 gesteuert.
Das heißt, die nahegelegene Basisstation empfängt die Übergabeanforderung und wartet auf ein RACH-Signal durch Hinzufügen einer weiteren äußeren Strahlrichtung, wenn die gemeldete Strahlrichtung entlang des Randes des zum Zeitpunkt der Übertragung eines Benachrichtigungssignals gebildeten Dienstbereichs liegt, und wartet auf ein RACH-Signal unter Nutzung der gleichen Strahlrichtung wie zum Zeitpunkt der Übertragung eines Benachrichtigungssignals, ohne eine äußeren Strahlrichtung hinzuzufügen, wenn die gemeldete Strahlrichtung nicht entlang des Randes des Dienstbereichs liegt.
Die Steuerung 11 der nahegelegenen Basisstation, die nun das Übergabeziel ist, steuert die Strahlrichtung der Antenneneinheit 14 zum RACH-Signalempfangszeitpunkt. Ein RACH-Signaldetektor 15 führt den RACH-Signalerfassungsbetrieb für einen Signaleingang über den Übertrager/Empfänger 13 durch. Wenn ein RACH-Signal detektiert wird, benachrichtigt der RACH-Signaldetektor 15 die Steuerung 11 über die Erfassung eines RACH-Signals.
Die Steuerung 11 empfängt die Benachrichtigung über die Erkennung eines RACH-Signals, erzeugt eine Zufallszugriffsantwort und gibt die Zufallszugriffsantwort über den Modulator/Demodulator 12, den Übertrager/Empfänger 13 und die Antenneneinheit 14 an das Endgerät zurück.
5 ist ein Diagramm zur Darstellung einer Konfiguration eines Endgeräts gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Während der Kommunikation erfasst eine Steuerung 21 Daten, die im Endgerät erzeugt werden, und verwendet drahtlose Ressourcen, die durch eine Basisstation zugewiesen werden, um die erfassten Daten zu einem Modulator/Demodulator 22 zu einem durch die Basisstation zugewiesenen Übertragungszeitpunkt zu übertragen. Der Modulator/Demodulator 22 führt eine Signalmodulation auf die empfangenen Daten durch und überträgt das modulierte Signal an einen Übertrager/Empfänger 23.
Der Übertrager/Empfänger 23 führt eine Digital-Analog-Wandlung auf das empfangene modulierte Signal durch und wandelt das analoge Signal in eine drahtlose Frequenz aufwärts. Das im Übertrager/Empfänger 23 verarbeitete Signal wird von einer Antenneneinheit 24 an die Basisstation übertragen.
Um ein Signal zu empfangen, nimmt das Endgerät die Steuerung 21, den Modulator/Demodulator 22, den Übertrager/Empfänger 23 und die Antenneneinheit 24 in Betrieb, so dass ein an das Endgerät gerichtetes Signal jederzeit empfangen und demoduliert werden kann. Wenn bestätigt wird, dass eine an das Endgerät gerichtete Nachricht in einem Signal enthalten ist, verarbeitet das Endgerät die Nachricht als an sich selbst gerichtete Daten.
Zu diesem Zeitpunkt misst eine Qualitätsmessungseinrichtung 25 das Niveau der Empfangsleistung oder ein Signal-zu-Interferenz-plus-Rauschverhältnisses (SINR) des Signals, das die an sich selbst gerichteten Daten trägt, oder eines Benachrichtigungssignals, und meldet das Ergebnis der Messung an die Steuerung 21.
Die Steuerung 21 empfängt die Meldung und bestimmt, dass die Qualität verschlechtert ist, wenn der Messungswert unter einem vorgegebenen Schwellenwert liegt. Die Steuerung 21 weist die Qualitätsmessungseinheit 25 an, ein Benachrichtigungssignal einer nahegelegenen Basisstation zu messen.
Die Qualitätsmessungseinheit 25 empfängt die Anweisung zum Messen eines Benachrichtigungssignals einer nahegelegenen Basisstation und meldet das Messungsergebnis an die Steuerung 21. Die Steuerung 21 empfängt das Messungsergebnis der nahegelegenen Basisstation, identifiziert eine Strahlrichtung, für die bestimmt ist, zur Kommunikation geeignet zu sein, für jede nahegelegene Basisstation, die als ein Verbindungskandidat dient, enthält das Messungsergebnis und das Identifikationsergebnis in einer die Übergabe anfordernden Nachricht und überträgt die Nachricht an die Basisstation des aktuellen Kommunikationspartners über den Modulator/Demodulator 22, den Übertrager/Empfänger 23 und die Antenneneinheit 24. Die Strahlrichtung kann durch die Basisstation, die dem Benachrichtigungssignal jedes Strahls beispielsweise eine Strahl-ID zuweist, wenn seine Vielzahl von Strahlen zum Übertragen von Benachrichtigungssignalen verwendet werden, und durch das Endgerät spezifiziert werden, das einen Strahl mit dem höchsten empfangenen Leistungsniveau oder SINR auswählt. Die Übergabeanforderungsnachricht kann die Strahl-ID als das Identifikationsergebnis enthalten.
Wenn ein Übergabeausführungsbefehl in an sich selbst gerichteten Daten enthalten ist, die von der Basisstation empfangen werden, verwendet das Endgerät die mitgeteilten Informationen, um ein RACH-Signal zum Zeitpunkt der RACH-Signalübertragung an die Übergabezielbasisstation zu übertragen. Zu diesem Zweck weist die Steuerung 21 einen RACH-Signalgenerator 26 an, ein RACH-Signal zu erzeugen.
Das erzeugte RACH-Signal wird über den Übertrager/Empfänger 23 und die Antenneneinheit 24 an die Übergabezielbasisstation übertragen. Nachdem das RACH-Signal übertragen wurde, führt die Steuerung 21 den Betrieb des Erfassens einer Zufallszugriffsantwort in den demodulierten Daten aus, die vom Modulator/Demodulator 22 empfangen wird.
6 ist ein Diagramm zur Darstellung eines Beispiels einer Hardwarekonfiguration, bei der die Basisstation und das Endgerät gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung implementiert sind. Die in 4 dargestellte Basisstation ist beispielsweise durch einen Prozessor 31, einen Speicher 32, einen Übertrager 33, einen Empfänger 34 und eine Antenneneinrichtung 35 realisiert.
Der Prozessor 31 ist eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU: auch Verarbeitungseinrichtung, arithmetische Einrichtung, Mikroprozessor, Mikrocomputer, Prozessor oder DSP genannt), ein (LSI)-(System Large Scale Integration)-Chip oder dergleichen.
Der Speicher 32 ist ein nichtflüchtiger oder flüchtiger Halbleiterspeicher, z.B. ein Direktzugriffsspeicher (RAM), ein Nur-Lese-Speicher (ROM), ein Flash-Speicher, ein löschbarer programmierbarer Nur-Lese-Speicher (EPROM) oder ein elektrisch löschbarer programmierbarer Nur-Lese-Speicher (EEPROM), eine Magnetplatte, eine flexible Platte, eine optische Platte, eine Compact Disc, eine Mini-Disc, eine Digital Versatile Disk (DVD) oder dergleichen.
Die Steuerung 11, der Modulator/Demodulator 12 und der RACH-Signaldetektor 15 in der Basisstation sind durch den Prozessor 31 und ein im Speicher 32 gespeichertes Programm implementiert. Insbesondere die Steuerung 11, der Modulator/Demodulator 12 und der RACH-Signaldetektor 15 sind durch den Prozessor 31 implementiert durch Auslesen aus dem Speicher 32 eines Programms, das den Betrieb der Steuerung 11, des Modulators/Demodulators 12 und des RACH-Signaldetektors 15 vorschreibt, und das Programm ausführt.
Der Übertrager/Empfänger 13 ist durch den Sender 33 und den Empfänger 34 implementiert. Insbesondere wird die Übertragungsverarbeitung im Übertrager/Empfänger 13 durch den Übertrager 33 und die Empfangsverarbeitung im Übertrager/Empfänger 13 durch den Empfänger 34 durchgeführt. Die Antenneneinheit 14 ist durch die Antenneneinrichtung 35 implementiert.
Die Steuerung 21, der Modulator/Demodulator 22 und der RACH-Signalgenerator 26 im Endgerät, die in 5 dargestellt sind, sind durch den Prozessor 31 und ein im Speicher 32 gespeichertes Programm implementiert. Insbesondere sind die Steuerung 21, der Modulator/Demodulator 22 und der RACH-Signalgenerator 26 durch den Prozessor 31 implementiert durch Auslesen aus dem Speicher 32 eines Programms, das den Betrieb der Steuerung 21, des Modulators/Demodulators 22 und des RACH-Signalgenerators 26 vorschreibt.
Der Übertrager/Empfänger 23 ist durch den Übertrager 33 und den Empfänger 34 realisiert. Insbesondere wird die Übertragungsverarbeitung im Übertrager/Empfänger 23 durch den Übertrager 33 ausgeführt und die Empfangsverarbeitung im Übertrager/Empfänger 23 durch den Empfänger 34 ausgeführt. Die Qualitätsmessungseinheit 25 ist ebenfalls durch den Empfänger 34 implementiert. Die Antenneneinheit 24 ist durch die Antenneneinrichtung 35 implementiert.
In der obigen Beschreibung wurde das Endgerät so beschrieben, dass sie eine geeignete Strahlrichtung identifiziert. Das Endgerät kann jedoch nur das Messungsergebnis an die Kommunikationsbasisstation melden, und die Kommunikationsbasisstation oder die Übergabezielbasisstation kann die Strahlrichtung identifizieren. So kann beispielsweise das Endgerät Informationen über die IDs, empfangene Leistungsniveaus und SINRs für alle gemessenen Strahlen in der Nachricht der Übergabeanforderung enthalten, wobei die Kommunikationsbasisstation oder die Übergabezielbasisstation die Strahlrichtung basierend auf einem bestimmten Auswahlkriterium identifizieren kann. Als bestimmtes Auswahlkriterium gilt beispielsweise die Auswahl eines Strahls mit dem höchsten Empfangsleistungsniveau oder SINR.
In 1 sind 12 Strahlrichtungen dargestellt, die zum Zeitpunkt der Übertragung eines Benachrichtigungssignals gleichzeitig kombiniert sind. In diesem Fall wird die maximale Anzahl der Strahlen, die gleichzeitig mit der Gerätekapazität der Basisstationsantenne gebildet werden können, als 16 angenommen, und eine Anzahl von Strahlrichtungen, die kleiner als die maximale Strahlanzahl ist, werden zum Zeitpunkt der Übertragung eines Benachrichtigungssignals kombiniert.
Zugleich ist im Gegensatz zu den 1 ein Verfahren des gleichzeitigen Einstellens der Anzahl des Kombinierens von Strahlrichtungen zum Zeitpunkt der Übertragung eines Benachrichtigungssignals als 16, das die maximale Gerätekapazität ist, denkbar. 7A ist ein Diagramm zur Darstellung einer Strahlrichtungsgruppe zu einem Zeitpunkt, zu dem die Basisstation das Benachrichtigungssignal als eine Kombination von Strahlrichtungen überträgt, entsprechend der maximalen Gerätekapazität in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Weiterhin ist 7B ein Diagramm zur Darstellung einer Strahlrichtungsgruppe zu einem Zeitpunkt, zu dem die Basisstation das RACH-Signal nach Übertragung des Benachrichtigungssignals empfängt, wie in 7A in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt.
Wie aus 7A ersichtlich ist, wird die Strahlrichtungsgruppe unter der Annahme gebildet, dass die Anzahl der Strahlen zum Zeitpunkt der Übertragung eines Benachrichtigungssignals 16 beträgt, was der maximalen Übertragungskapazität entspricht.
Wie in 7B dargestellt, wird die Strahlrichtungsgruppe zum Zeitpunkt des Empfangens eines RACH-Signals als eine Strahlrichtungsgruppe gebildet, in der eine weitere äußeren Strahlrichtung als die Strahlrichtungen zum Zeitpunkt der Übertragung eines Benachrichtigungssignals hinzugefügt wird und 16 Strahlen entsprechend der maximalen Übertragungskapazität vorbereitet werden.
Zu diesem Zeitpunkt ist im Austausch für das Hinzufügen eines äußeren zusätzlichen Strahls, wie in 7B dargestellt, eine Strahlrichtung nahe der Antenne der Basisstation aus der Strahlrichtungsgruppe ausgeschlossen. Dadurch kann die Strahlrichtungsgruppe von 7B als 16 Strahlrichtungen entsprechend der maximalen Übertragungskapazität gebildet werden.
Mit anderen Worten, es wird ein Fall betrachtet, in dem die Anzahl der Strahlen, die gleichzeitig gebildet werden können, auf 16 begrenzt ist, was der maximalen Übertragungskapazität entspricht. In diesem Fall muss im Austausch für das Hinzufügen einer äußeren Strahlrichtung eine andere Strahlrichtung aus der Gruppe ausgeschlossen werden. Unter Berücksichtigung der Reduzierung eines Einflusses auf den Empfang eines RACH-Signals durch die Basisstation wird somit ein Strahl, der geometrisch am weitesten von einem bestimmten Strahl entfernt ist, der als für die Verbindung durch das Endgerät geeignet bestimmt ist, aus der Gruppe ausgeschlossen.
In 7 wird ein Außenstrahl als ein zusätzlicher Strahl hinzugefügt. Es können jedoch zwei oder mehr äußere Strahlen hinzugefügt werden. In diesem Fall werden Strahlen, die der Anzahl der hinzugefügten Strahlen in der Richtung entsprechen, die vom spezifizierten Strahl am weitesten entfernt sind, ausgeschlossen.
Die hierin beschriebene Anzahl von 12 oder 16 ist nur ein Beispiel. Der Kern der Erfindung ist, ob die Anzahl der Strahlrichtungen zum Zeitpunkt der Übertragung eines Benachrichtigungssignals und die Anzahl der Strahlrichtungen zum Zeitpunkt des Empfangens eines RACH-Signals unterschiedlich oder gleich einzustellen sind.
Als ein Beispiel kann das folgende Verfahren verwendet werden, um einen Strahl zu identifizieren, der geometrisch am weitesten vom oben genannten bestimmten Strahl entfernt ist. Zuerst wird eine Stelle auf dem Boden erworben, auf die jeder Strahl in eine Richtung des Erhaltens der maximalen Verstärkung gestrahlt wird. Dann wird ein Strahl, der eine Stelle mit dem größten geradlinigen Abstand von einer Stelle, an die ein bestimmter Strahl gestrahlt wird, bestrahlt, als ein Strahl eingestellt, der vom bestimmten Strahl geometrisch am weitesten entfernt ist.
Alternativ kann anstelle des geometrischen Abstands ein Strahl mit der geringsten Empfangsleistung als ein Ergebnis der Endgerätmessungsbenachrichtigungssignale als ein auszuschließender Strahl betrachtet werden.
Wenn der oben genannte „geometrisch am weitesten entfernte Strahl“ oder „Strahl mit der geringsten Empfangsleistung“ als ein Indikator eingestellt ist, kann es ferner den Fall geben, dass die Anzahl der Strahlrichtungen, die als Kandidaten dienen, die aus der Strahlrichtungsgruppe auszuschließen sind, die für den Empfang eines RACH-Signals verwendet wird, größer ist als die Anzahl der auszuschließenden Richtungen, da es eine Vielzahl von Strahlrichtungen mit dem gleichen Wert wie ein Indikator gibt. In einem solchen Fall kann einem Bestimmungskriterium zur Identifizierung des auszuschließenden Strahls hinzugefügt werden, ob es weitere Kommunikationsendgeräte gibt.
8 ist ein Diagramm zur Darstellung einer Strahlrichtungsgruppe zum Zeitpunkt des Empfangens des RACH-Signals, das durch Identifizierung des auszuschließenden Strahls unter Berücksichtigung des Vorhandenseins weiterer Kommunikationsendgeräte in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gebildet wurde. Es wird nun davon ausgegangen, dass, wenn als der Indikator der „Strahl mit der geringsten Empfangsleistung“ eingestellt ist, zwei Richtungen, nämlich eine „Strahlrichtung, in der es ein weiteres Kommunikationsendgerät gibt“ und eine „zu löschende Strahlrichtung“, den gleichen niedrigen Wert der empfangenen Leistung haben und somit als Kandidaten ausgewählt werden, die aus der Gruppe ausgeschlossen werden sollen.
In diesem Fall entspricht die „Strahlrichtung, in der es ein weiteres Kommunikationsendgerät gibt“ dem „geometrisch am weitesten entfernten Strahl“, und es gibt ein weiteres Kommunikationsendgerät in dieser Richtung. Andererseits gibt es kein Kommunikationsendgerät in der „zu löschenden Strahlrichtung“. So wird im Beispiel von 8 die zu löschende „Strahlrichtung“ schließlich aus der Gruppe ausgeschlossen.
Bei einer solchen Konfiguration wird die „Strahlrichtung, in der sich ein weiteres Kommunikationsendgerät befindet“ nicht nur für den Empfang eines RACH-Signals verwendet, sondern auch für die Aufrechterhaltung der wechselseitigen Kommunikation mit einem weiteren Kommunikationsendgerät unter Verwendung weiterer Frequenzressourcen als eine Frequenzressource zur Ausrichtung des RACH-Signals.
9 ist ein Diagramm zur Darstellung einer Beziehung zwischen Strahlausrichtungen benachbarter Basisstationen in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in 9 dargestellt, sind die jeweiligen abgedeckten Bereiche von zwei Basisstationen A und B zum Zeitpunkt der Bestimmung von Strahlen zur Übertragung eines Benachrichtigungssignals ausgerichtet, um miteinander in Kontakt zu stehen.
Die Strahlrichtung, die zum Zeitpunkt des Empfangens eines RACH-Signals hinzuzufügen ist, wird nicht berücksichtigt. Durch die Verwendung einer solchen Ausrichtung, wenn das Endgerät Messungen durchführt, um nach einer Basisstation zu suchen und sich mit ihr zu verbinden, gibt es kein Loch im abgedeckten Bereich und es ist möglich, die zu verbindende Basisstation und den Strahl genau zu erfassen.
10 ist ein Diagramm zur Darstellung der Beziehung zwischen Strahlausrichtungen benachbarter Basisstationen zusätzlich zu einer Strahlrichtung, die zum Zeitpunkt des Empfangens des RACH-Signals in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hinzuzufügen ist. Insbesondere wird in 10 zusätzlich zu der Strahlrichtung zum Zeitpunkt der Übertragung eines Benachrichtigungssignals, gezeigt in 9, auch eine Strahlrichtung hinzugefügt, die zum Zeitpunkt des Empfangens eines RACH-Signals hinzuzufügen ist.
Die in 10 als eine Ellipse der Langstrichlinie/Kurzstrichlinie dargestellte Strahlrichtung ist eine Strahlrichtung, die zum Zeitpunkt des Empfangens eines RACH-Signals durch die Basisstation A hinzuzufügen ist. Wie aus 10 ersichtlich ist, überlappt sich die durch die Basisstation A hinzuzufügende Strahlrichtung mit der Strahlrichtung, in der die benachbarte Basisstation B ein Benachrichtigungssignal überträgt.
Die Strahlrichtung, in der ein Benachrichtigungssignal übertragen wird, wird nicht nur zur Übertragung des Benachrichtigungssignals, sondern auch für die normale Kommunikation verwendet. Wenn also die Basisstation A einen zusätzlichen Strahl zum Empfangen eines RACH-Signals verwendet und ein Endgerät, das mit der Basisstation B wechselseitig kommuniziert, ein Kommunikationssignal überträgt, können das Kommunikationssignal und das RACH-Signal miteinander interferieren, und diese Signale möglicherweise nicht korrekt empfangen werden.
In Anbetracht dessen wendet die benachbarte Basisstation in der vorliegenden Erfindung zu einem Zeitpunkt des Empfangens eines RACH-Signals durch eine bestimmte Basisstation ein Verfahren an, um zu verhindern, dass einem Kommunikationsendgerät, das in einer Strahlrichtung der benachbarten Basisstation vorhanden ist, eine Ressource für die Kommunikation zur Verfügung gestellt wird, die sich mit einer Strahlrichtung überlappt, in der es ein Endgerät gibt, das ein RACH-Signal überträgt. Um ein solches Verfahren zu implementieren, benachrichtigt die Basisstation, die ein RACH-Signal empfängt, die benachbarte Basisstation über Informationen über einen zusätzlichen Strahl, der zum Zeitpunkt des Empfangens des RACH-Signals verwendet werden soll.
Die Informationen über einen zusätzlichen Strahl können geometrische Informationen, wie Längen- oder Breitengrad, oder Winkelinformationen aus der Sicht der eigenen Basisstation sein. Wenn eine Zuordnungstabelle, die die geometrischen Informationen oder Winkelinformationen durch eine Zahl angibt, im zwischen den benachbarten Basisstationen im Voraus geteilt wird, genügt es, dass nur die Zahl zum Zeitpunkt des Empfangens eines RACH-Signals mitgeteilt wird. Die benachbarte Basisstation kann mit der mitgeteilten Nummer und der Zuordnungstabelle die geometrischen Informationen oder Winkelinformationen über einen zusätzlichen Strahl erwerben.
Die Basisstationsvorrichtung, die diesen Betrieb durchführt, kann durch die gleiche Konfiguration implementiert sein, wie die in 4 dargestellte. Die Steuerung 11 der Basisstation, die ein RACH-Signal empfängt, verwendet die Schnittstelle einer weiteren Basisstation, um der benachbarten Basisstation die Informationen über einen zusätzlichen Strahl mitzuteilen. Weiterhin benachrichtigt die Steuerung 11 auch die benachbarte Basisstation über Informationen über den Zeitpunkt des Empfangens eines RACH-Signals.
Die Steuerung 11 der benachbarten Basisstation empfängt die Informationen über einen zusätzlichen Strahl zum Empfang eines RACH-Signals und identifiziert aus den Informationen über einen zusätzlichen Strahl eine Strahlrichtung der eigenen Basisstation, die sich mit dieser Strahlrichtung überlappt. Weiterhin verwendet die Steuerung 11 der benachbarten Basisstation die Informationen über einen Zeitpunkt des Empfangens eines RACH-Signals, das gleichzeitig mitgeteilt wurde, und führt die Zeitplanung durch, um einem Endgerät, das in der bestimmten Strahlrichtung der eigenen Basisstation zu diesem Zeitpunkt vorhanden ist, keine Kommunikationsressource zu geben.
Zu diesem Zeitpunkt, wenn die Ressource, die für den Empfang eines RACH-Signals verwendet werden soll, nur der begrenzte Bereich in einem Frequenzbereich ist, kann die benachbarte Basisstation eine Zeitplanung durchführen, um nicht die Nutzung aller Ressourcen im Frequenzbereich zu verhindern, sondern nur die Nutzung der Frequenzressource zu verhindern, die für den Empfang eines RACH-Signals verwendet werden soll. In diesem Fall benachrichtigt die Basisstation, die ein RACH-Signal empfängt, auch die benachbarte Basisstation über Informationen über die Frequenzressource, die für den Empfang eines RACH-Signals verwendet werden soll.
In der obigen Beschreibung führt die benachbarte Basisstation, wenn eine bestimmte Basisstation ein RACH-Signal empfängt, die Steuerung des Empfangens der Informationen über einen hinzuzufügenden Strahl durch und verhindert die Zuweisung einer Ressource zu einem Endgerät, das in Strahlrichtung der eigenen Basisstation vorhanden ist, die sich mit der mitgeteilten Strahlrichtung überlappt.
Selbst wenn sich die Strahlrichtungen nicht miteinander überschneiden, kann die benachbarte Basisstation jedoch eine Steuerung durchführen, um die Zuweisung einer Ressource zum gleichen Zeitpunkt wie dem Empfang eines RACH-Signals für alle Endgeräts zu verhindern, die in einem Strahl nahe des Grenzbereichs des abgedeckten Bereichs einer bestimmten Basisstation vorhanden sind. Die im Strahl nahe des Grenzbereichs des abgedeckten Bereichs vorhandenen Endgeräte können mit den benachbarten Basisstation interferieren. Somit kann die benachbarte Basisstation eine solche Steuerung durchführen, dass Interferenzen so weit wie möglich vermieden werden. Diese Steuerung wird auch dann implementiert, wenn die benachbarte Basisstation die Informationen über einen zusätzlichen Strahl von der Basisstation empfängt, die ein RACH-Signal empfängt.
Vorangehend wurde das Verfahren zur Verhinderung einer Interferenz zum Zeitpunkt des Empfangens eines RACH-Signals beschrieben. Wenn jedoch die zum Zeitpunkt des Empfangens eines RACH-Signals hinzugefügte Strahlrichtung auch nach Abschluss eines Verbindungsbetriebs mit dem RACH-Signal und Übergang des Endgeräts in einen Kommunikationszustand verwendet wird, ist ein Betrieb des ständigen Austausches der Zuweisung einer Ressource erforderlich, um eine Interferenz mit der benachbarten Basisstation zu verhindern. Somit ist es für das Endgerät, das einen Verbindungsbetrieb abgeschlossen hat, wirksam, unter Verwendung eines zusätzlichen Strahls, der nach dem Übergang in den Kommunikationszustand an die benachbarte Basisstation übergeben werden soll.
Als ein Verfahren, um die Übergabe des Endgerätes zu veranlassen, ist es denkbar, dass die Basisstation nach dem Übergang in den Kommunikationszustand die zusätzliche Strahlrichtung nicht nutzt und die zum Zeitpunkt der Übertragung eines Benachrichtigungssignals genutzte Strahlrichtung wählt und nutzt. Damit nimmt die Verstärkung eines Strahls in der Endgerätrichtung ab und das Endgerät bestimmt somit, dass die Kommunikationsqualität niedrig ist, was zu einer Übergabeanforderung führt.
In anderen Fällen ist es als ein weiteres Verfahren des Veranlassens der Übergabe des Endgeräts denkbar, dass die Basisstation die Übertragungsleistung reduziert, obwohl die Basisstation einen zusätzlichen Strahl verwendet. Auch in diesem Fall bestimmt das Endgerät, dass die Kommunikationsqualität niedrig ist und eine Übergabeanforderung erfolgt.
Weiterhin ist es als ein weiteres Verfahren des Veranlassens der Übergabe des Endgeräts denkbar, dass die Basisstation das Endgerät über einen Schwellenwert informiert, um eine Übergabeanforderung als einen Wert höher als ein Normalwert zu veranlassen, um dadurch die Einstellung so zu ändern, dass der Schwellenwert erhöht wird. Das Endgerät vergleicht den eingestellten Schwellenwert mit der gemessenen Kommunikationsqualität und startet, wenn die Qualität unter den Schwellenwert fällt, einen Betrieb des Messens eines Signals der benachbarten Basisstation. Wenn dann eine Basisstation erfasst wird, die wahrscheinlich eine bessere Kommunikationsqualität bereitstellt, gibt das Endgerät eine Übergabeanforderung aus. Wenn dieser Schwellenwert also auf einen höheren Wert eingestellt wird, ist es wahrscheinlicher, dass das Endgerät eine Übergabeanforderung ausgibt.
Die Basisstationseinrichtung, die diesen Betrieb durchführt, kann durch die gleiche Konfiguration implementiert sein, die in 4 dargestellt ist. Die Steuerung 11 kann ein Subjekt-Endgerät veranlassen, eine größere Wahrscheinlichkeit der Übergabe aufzuweisen, durch Auswählen einer Strahlrichtung, die für die wechselseitige Kommunikation mit dem Subjekt-Endgerät verwendet wird, Einstellen der Übertragungsleistung eines Strahls auf einen Wert niedriger als ein Normalwert oder Benachrichtigen des Subjekt-Endgeräts über einen Schwellenwert, der höher ist als ein Normalwert.
Vorangehend wurde eine Beschreibung unter der Annahme gegeben, dass die Basisstation die Steuerung 11 enthält, die eingerichtet ist, beispielsweise die Strahlrichtungsgruppe oder die Strahlrichtung zu bestimmen. Die Basisstation kann jedoch weiter in zwei Vorrichtungen unterteilt sein. So ist es beispielsweise im Beispiel von 4 denkbar, dass die Zweivorrichtungskonfiguration erhalten wird, indem der Modulator/Demodulator 12, der Übertrager/Empfänger 13, die Antenneneinheit 14 und der RACH-Signaldetektor 15 als eine Vorrichtung eingestellt werden und die Steuerung 11 als die weitere Vorrichtung eingestellt wird.
Alternativ ist es als weitere Konfiguration denkbar, dass die Zweigvorrichtungskonfiguration erhalten wird, indem der Übertrager/Empfänger 13 und die Antenneneinheit 14 als eine Vorrichtung eingestellt werden und die Steuerung 11, der Modulator/Demodulator 12 und der RACH-Signaldetektor 15 als die weitere Vorrichtung eingestellt werden.
Alternativ ist es als eine weitere Konfiguration denkbar, dass die Zweivorrichtungskonfiguration durch getrenntes Bereitstellen einer Steuerstation mit einer Kommunikationsschnittstelle mit einer Vielzahl von Basisstationen erhalten wird, um das Zusammenwirken zwischen der Vielzahl von Basisstationen einfach zu realisieren und die Steuerung 11 in der Steuerstation zu installieren.
Dann kann die Steuerung 11 in der ersten Ausführungsform die oben genannte Funktion in jeder Vorrichtungskonfiguration haben, ohne von den verschiedenen Vorrichtungskonfigurationen abhängig zu sein, wie vorstehend beschrieben.
Die erste Ausführungsform enthält eine Konfiguration, die es ermöglicht, dass die Strahlrichtungen, die verwendet werden, wenn die Basisstation ein RACH-Signal von einer Vielzahl von Strahlen empfängt, die zum Zeitpunkt der Übertragung eines Benachrichtigungssignals verwendete Strahlrichtung und eine weitere äußeren Strahlrichtung zu enthalten.
Infolgedessen kann die Basisstation ein RACH-Signal zuverlässig empfangen, auch wenn eine Strahlrichtung, die nach dem Empfang eines Benachrichtigungssignals durch das Endgerät als geeignet bestimmt wird, eine äußerste Strahlrichtung unter den Strahlrichtungen ist, die für die Übertragung eines Benachrichtigungssignals verwendet werden, und das Endgerät sich aus der Strahlrichtung heraus bewegt hat, die vor der Übertragung eines RACH-Signals als geeignet bestimmt wurde.
Weiterhin ist die Basisstation gemäß der ersten Ausführungsform eingerichtet, um, wenn eine weitere äußeren Strahlrichtung als die Strahlrichtungen zum Zeitpunkt der Übertragung eines Benachrichtigungssignals zur Strahlrichtungsgruppe zum Zeitpunkt des Empfangens eines RACH-Signals hinzugefügt wird, eine Strahlrichtung, die von dem Strahl, der für eine Verbindung durch das Endgerät geeignet bestimmt ist, geometrisch am weitesten entfernt ist, oder die Strahlrichtung mit der niedrigsten Empfangsleistung, die durch das Endgerät von der Strahlrichtungsgruppe zum Zeitpunkt des Empfangens eines RACH-Signals gemessen wird, auszuschließen.
Dadurch ist es auch bei einer Begrenzung der Anzahl der gleichzeitig zu bildenden Strahlen möglich, eine äußeren Strahlrichtung hinzuzufügen, während die Empfangsleistung eines RACH-Signals erhalten bleibt.
Weiterhin enthält die erste Ausführungsform eine Konfiguration des Einstellens der jeweiligen Strahlausrichtungen von zwei benachbarten Basisstationen, so dass die abgedeckten Bereiche dieser Strahlausrichtungen miteinander in Kontakt stehen, wenn ein Übertragungsstrahl des Benachrichtigungssignals ausgerichtet ist.
Infolgedessen wird zum Zeitpunkt der Messung zur Suche nach einer zu verbindenden Basisstation kein Loch im abgedeckten Bereich geöffnet und das Endgerät kann die zu verbindende Basisstation und den Strahl genau detektieren.
Weiterhin enthält die Basisstation gemäß der ersten Ausführungsform eine Konfiguration zum Benachrichtigen, wenn eine weitere äußeren Strahlrichtung als die Strahlrichtungen zum Zeitpunkt der Übertragung eines Benachrichtigungssignals zur Strahlrichtungsgruppe für den Empfang eines RACH-Signals hinzugefügt wird, der benachbarten Basisstation über Informationen über die hinzuzufügende Strahlrichtung und den Zeitpunkt des Empfangens des RACH-Signals.
Währenddessen ist die benachbarte Basisstation gemäß der ersten Ausführungsform eingerichtet, zu verhindern, einem Endgerät, das in der Strahlrichtung der eigenen Basisstation vorhanden ist und sich mit der Strahlrichtung überlappt, die zum Zeitpunkt des Empfangens eines RACH-Signals hinzuzufügen ist, eine Kommunikationsressource zur Verfügung gestellt wird. Alternativ ist die benachbarte Basisstation gemäß der ersten Ausführungsform eingerichtet, zu verhindern, dass einem in der Strahlrichtung nahe dem Grenzbereich des abgedeckten Bereichs vorhandenen Endgerät eine Kommunikationsressource zur Verfügung gestellt wird. Dadurch ist es möglich, eine Interferenz zwischen einem RACH-Signal und einem Kommunikationssignal der benachbarten Basisstation zu verhindern.
Weiterhin ist die Basisstation gemäß der ersten Ausführungsform eingerichtet, ein Endgerät, das einen Verbindungsbetrieb mit einem RACH-Signal unter Nutzung eines zusätzlichen Strahls beendet hat und in den Kommunikationszustand übergegangen ist, in einen Zustand zu versetzen, in dem eine Ausgabe einer Übergabeanforderung wahrscheinlich ist. Insbesondere kann die Basisstation eingerichtet sein, einen zusätzlichen Strahl für die wechselseitige Kommunikation mit dem Endgerät nicht zu nutzen. Weiterhin ist die Basisstation eingerichtet, auch bei Nutzung eines zusätzlichen Strahls zur wechselseitigen Kommunikation mit dem Endgerät die Übertragungsleistung aufgrund des zusätzlichen Strahls auf einen niedrigeren Wert einzustellen oder den durch das Endgerät für die Übergabe verwendeten Schwellenwert auf einen höheren Wert einzustellen.
Dadurch ist es möglich, eine Interferenz mit der benachbarten Basisstation oder einen komplizierten Betrieb des Ressourcenaustauschs miteinander zu verhindern.

Claims

Strahlübertragungs-/Empfangsverfahren, das in einem drahtlosen Kommunikationssystem ausgeführt wird, in dem ein Endgerät und eine Basisstation eingerichtet sind, einen Strahl zu nutzen, um zu- und voneinander zu kommunizieren, wobei das Strahlübertragungs-/Empfangsverfahren einen ersten Schritt aufweist des: Bestimmens, durch die Basisstation, beim Empfangen eines durch das Endgerät übertragenen Zufallszugriffssignals als eine Verbindungsanforderung, einer Notwendigkeit, eine weitere äußere Strahlrichtung zu Strahlrichtungen hinzuzufügen, die zum Zeitpunkt von Übertragung eines Benachrichtigungssignals zum Messen eines Signals vor dem Empfang verwendet werden, basierend darauf, ob eine durch das Endgerät spezifizierte Strahlrichtung im Voraus mitgeteilt wird und darauf, ob die durch das Endgerät spezifizierte Strahlrichtung entlang eines Randes eines Dienstbereichs ist, und Einstellen einer Strahlrichtungsgruppe zu einem Zeitpunkt des Empfangens des Zufallszugriffssignals durch Hinzufügen der weiteren äußeren Strahlrichtung ,wenn bestimmt wird, dass die Notwendigkeit gegeben ist.
Strahlübertragungs-/Empfangsverfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend einen zweiten Schritt des Ausschließens, durch die Basisstation, aus der Strahlrichtungsgruppe zum Zeitpunkt des Empfangens des Zufallszugriffssignals, eingestellt im ersten Schritt, einer Strahlrichtung, die von einer Strahlrichtung, die als geeignet bestimmt ist für Verbindung durch das Endgerät, geometrisch am weitesten entfernt ist, oder einer Strahlrichtung, die eine durch das Endgerät gemessene geringste empfangene Leistung aufweist, unter den zum Zeitpunkt der Übertragung des Benachrichtigungssignals genutzten Strahlrichtungen.
Strahlübertragungs-/Empfangsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend einen dritten Schritt des Einstellens, durch die Basisstation, wenn eine benachbarte Basisstation vorhanden ist, eines eigenen abgedeckten Bereichs zu einem Zeitpunkt des Anordnens eines Übertragungsstrahls des Benachrichtigungssignals, so dass der eigene abgedeckte Bereich mit einem abgedeckten Bereich des Übertragungsstrahls des Benachrichtigungssignals der benachbarten Basisstation in Kontakt steht.
Strahlübertragungs-/Empfangsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Basisstation eine Kommunikationsbasisstation, zu und von dem Endgerät kommunizierend, und eine benachbarte Basisstation, benachbart zur Kommunikationsbasisstation, aufweist, und wobei das Strahlübertragungs-/Empfangsverfahren ferner umfasst: einen vierten Schritt des Erwerbens, durch die Kommunikationsbasisstation, von der benachbarten Basisstation, wenn die benachbarte Basisstation die weitere äußere Strahlrichtung hinzugefügt hat, um die Strahlrichtungsgruppe zum Zeitpunkt des Empfangens des Zufallszugriffssignals im ersten Schritt einzustellen, erster Informationen auf der hinzugefügten weiteren äußeren Strahlrichtung und zweiter Informationen über einen Zeitpunkt des Empfangens des Zufallszugriffssignals; und einen fünften Schritt des Verhinderns, durch die Kommunikationsbasisstation, beim Empfangen der ersten Informationen und der zweiten Informationen von der benachbarten Basisstation, eine Kommunikationsresource einem Endgerät, das in einer Strahlrichtung der Kommunikationsbasisstation vorhanden ist, die sich mit der in den ersten Informationen enthaltenen hinzugefügten weiteren äußeren Strahlrichtung überlappt, zur Verfügung zu stellen, oder des Verhinderns, eine Kommunikationsressource einem Endgerät, das in einer Strahlrichtung vorhanden ist, die in einem Grenzbereich eines abgedeckten Bereichs angeordnet ist, zum Zeitpunkt des Empfangens des in den zweiten Informationen enthaltenen Zufallszugriffssignals zur Verfügung zu stellen.
Strahlübertragungs-/Empfangsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner umfassend: einen sechsten Schritt des Beendens, durch die Basisstation, eines Verbindungsbetriebs aufgrund des Empfangen des Zufallszugriffssignals nach Einstellung der Strahlrichtungsgruppe durch Hinzufügen der weiteren äußeren Strahlrichtung im ersten Schritt; und einen siebten Schritt des wechselseitigen Kommunizierens, durch die Basisstation, zu und von dem Endgerät, das in einen Kommunikationszustand übergegangen ist, ohne Nutzung der im ersten Schritt hinzugefügten weiteren äußere Strahlrichtung, nach Beenden des Verbindungsbetriebs im sechsten Schritt.
Strahlübertragungs-/Empfangsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner umfassend: einen sechsten Schritt des Beendens, durch die Basisstation, eines Verbindungsbetriebs aufgrund des Empfangens des Zufallszugriffssignals nach Einstellung der Strahlrichtungsgruppe durch Hinzufügen der weiteren äußere Strahlrichtung im ersten Schritt; und einen achten Schritt des Einstellens, durch die Basisstation, einer Übertragungsleistung des Kommunizierens unter Nutzung der im ersten Schritt hinzugefügten weiteren äußeren Strahlrichtung, um geringer zu sein, oder des Einstellens eines Schwellenwerts für die Übergabe, der im Endgerät eingestellt ist, um höher zu sein als ein Normalwert, nach Abschließen des Verbindungsbetriebs im sechsten Schritt und zu einem Zeitpunkt der Kommunikation zu und von dem Endgerät, das in einen Kommunikationszustand übergegangen ist, unter Nutzung der weiteren äußeren Strahlrichtung.
Basisstation, die auf ein drahtloses Kommunikationssystem angewendet wird, in dem ein Strahl zur Kommunikation zu und von einem Endgerät genutzt wird, wobei die Basisstation eine Steuerung (11, 21) umfasst, die eingerichtet ist, Strahlrichtungssteuerung durchzuführen durch: Bestimmung, beim Empfangen eines durch das Endgerät übertragenen Zufallszugriffsignals als eine Verbindungsanforderung, einer Notwendigkeit, eine weitere äußere Strahlrichtung zu Strahlrichtungen hinzuzufügen, die zum Zeitpunkt von Übertragung eines Benachrichtigungssignals zum Messen eines Signals vor dem Empfang verwendet werden, basierend darauf, ob eine durch das Endgerät spezifizierte Strahlrichtung im Voraus mitgeteilt wird und darauf, ob die durch das Endgerät spezifizierte Strahlrichtung entlang eines Randes eines Dienstbereichs ist, und Einstellung einer Strahlrichtungsgruppe zu einem Zeitpunkt des Empfangens des Zufallszugriffssignals durch Hinzufügen der weiteren äußeren Strahlrichtung wenn bestimmt wird, dass die Notwendigkeit gegeben ist.
Basisstation nach Anspruch 7, wobei die Steuerung eingerichtet ist, dritte Informationen über eine Strahlrichtung, die für Verbindung von dem Endgerät, das das Benachrichtigungssignal empfangen hat, als geeignet bestimmt wurde, zu empfangen, und aus der Strahlrichtungsgruppe, bei Einstellung der Strahlrichtungsgruppe zum Zeitpunkt des Empfangens des Zufallszugriffssignals, einer Strahlrichtung, die von der Strahlrichtung, die als geeignet bestimmt ist für die Verbindung durch das Endgerät, geometrisch am weitesten entfernt ist, die in den dritten Informationen enthalten ist, unter den zum Zeitpunkt der Übertragung des Benachrichtigungssignals genutzten Strahlrichtungen auszuschließen.
Basisstation nach Anspruch 7, wobei die Steuerung eingerichtet ist, vom Endgerät, das das Benachrichtigungssignal empfangen hat, vierte Informationen über eine Strahlrichtung, die eine geringste empfangene Leistung unter Empfangsleistungen der entsprechenden Strahlrichtungen, durch das Endgerät gemessen, aufweist, zu empfangen und aus der Strahlrichtungsgruppe, bei Einstellung der Strahlrichtungsgruppe zum Zeitpunkt des Empfangens des Zufallszugriffssignals, die Strahlrichtung, die die geringste Empfangsleistung aufweist, die in den vierten Informationen enthalten ist, unter den zum Zeitpunkt der Übertragung des Benachrichtigungssignals genutzten Strahlrichtungen auszuschließen.
Basisstation nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die Basisstation eine Kommunikationsbasisstation, die zu und von dem Endgerät kommuniziert, und eine benachbarte Basisstation, benachbart zur Kommunikationsbasisstation, aufweist, und wobei entsprechende Steuerungen der Kommunikationsbasisstation und der benachbarten Basisstation Informationen miteinander für eigene abgedeckte Bereiche austauschen zu einem Zeitpunkt der Anordnung von Übertragungsstrahlen des Benachrichtigungssignals, um dadurch die eigenen abgedeckten Bereiche einzustellen, so dass die eigenen abgedeckten Bereiche miteinander in Kontakt sind.
Basisstation nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei die Basisstation eine Kommunikationsbasisstation, zu und von dem Endgerät kommunizierend, und eine benachbarte Basisstation, benachbart zur Kommunikationsbasisstation, aufweist, wobei eine Steuerung der benachbarten Basisstation eingerichtet ist, bei Einstellung der Strahlrichtungsgruppe zum Zeitpunkt des Empfangens des Zufallszugriffssignals, die Kommunikationsbasisstation über erste Informationen über die hinzugefügte weitere äußere Strahlrichtung und zweite Informationen über einen Zeitpunkt des Empfangens des Zufallszugriffssignals zu benachrichtigen, und wobei eine Steuerung der Kommunikationsbasisstation eingerichtet ist, beim Empfangen der ersten Informationen und der zweiten Information von der benachbarten Basisstation, zu verhindern, eine Kommunikationsressource einem Endgerät, das in einer Strahlrichtung der Kommunikationsbasisstation vorhanden ist, die sich mit der hinzugefügten weiteren äußeren Strahlrichtung, die in den ersten Information enthalten ist, überlappt, zur Verfügung zu stellen, oder zu verhindern, einem Endgerät, das in einer Strahlrichtung vorhanden ist, die in einem Grenzbereich eines abgedeckten Bereichs angeordnet ist, eine Kommunikationsressource zur Verfügung zu stellen, zum Zeitpunkt des Empfangens des in den zweiten Information enthaltenen Zufallszugriffssignals.
Basisstation nach einem der Ansprüche 7 bis 11, wobei die Steuerung eingerichtet ist, die Strahlrichtungsgruppe einzustellen durch Hinzufügen der weiteren äußere Strahlrichtung und zu und von dem Endgerät, das in einen Kommunikationszustand übergegangen ist, zu kommunizieren, ohne Nutzung der weiteren äußere Strahlrichtung nach Beenden eines Verbindungsbetriebs aufgrund des Empfangens des Zufallszugriffssignals.
Basisstation nach einem der Ansprüche 7 bis 11, wobei die Steuerung eingerichtet ist, eine Übertragungsleistung von Kommunikation unter Nutzung der weiteren äußeren Strahlrichtung geringer einzustellen oder einen im Endgerät eingestellten Schwellenwert für Übergabe höher einzustellen als einen Normalwert, nach Einstellung der Strahlrichtungsgruppe durch Hinzufügen der weiteren äußeren Strahlrichtung und Beenden eines Verbindungsbetriebs aufgrund des Empfangens des Zufallszugriffssignals und zu einem Zeitpunkt der Kommunikation zu und von dem Endgerät, das in einen Kommunikationszustand übergegangen ist, unter Nutzung der weiteren äußeren Strahlrichtung.
Endgerät, das auf ein drahtloses Kommunikationssystem angewendet wird, in dem ein Strahl zur Kommunikation zu und von der Basisstation nach Anspruch 9 genutzt wird, wobei das Endgerät eine Steuerung umfasst, die eingerichtet ist, beim Empfangen des in einer oder mehreren Strahlrichtungen enthaltenen Benachrichtigungssignals von der Basisstation eine Strahlrichtung, aufweisend eine geringste empfangene Leistung unter empfangenen Leistungen der entsprechenden durch das Endgerät gemessenen Strahlrichtungen, zu identifizieren, um die vierten Informationen zu erzeugen, und die vierten Informationen an die Basisstation zu übertragen.
Endgerät, das auf ein drahtloses Kommunikationssystem angewendet wird, in dem ein Strahl zur Kommunikation zu und von der Basisstation nach Anspruch 13 genutzt wird, wobei das Endgerät eine Steuerung umfasst, die eingerichtet ist, einen Schwellenwert zum Bestimmen von Übergabe basierend auf einem durch die Basisstation eingestellten Schwellenwert variabel einzustellen.
Drahtloses Kommunikationssystem, umfassend ein Endgerät und eine Basisstation, die eingerichtet sind, einen Strahl zu nutzen, um zu- und voneinander zu kommunizieren, wobei das Endgerät eingerichtet ist, wenn die Basisstation eine Kommunikationsbasisstation, wechselseitig zu und von dem Endgerät kommunizierend, und eine nahegelegene Basisstation, die eingerichtet ist, als ein Übergabezielkandidat zu dienen, aufweist, um: beim Detektieren einer Verschlechterung der Signalqualität zwischen dem Endgerät und der Kommunikationsbasisstation eine Übergabeanforderung, umfassend ein Ergebnis des Messens eines durch die nahegelegene Basisstation übertragenen Benachrichtigungssignals, zu erzeugen und die Kommunikationsbasisstation über die Übergabeanforderung zu benachrichtigen; und beim Empfangen von der Kommunikationsbasisstation eines Übergabeausführungsbefehls, umfassend Informationen über die nahegelegene Basisstation, dienend als ein Übergabeziel als eine Antwort auf die Übergabeanforderung, ein Zufallszugriffssignal, dienend als eine Verbindungsanforderung, an die nahe gelegene Basisstation, dienend als das Übergabeziel, zu übertragen, und wobei die nahegelegene Basisstation, dienend als das Übergabeziel, eingerichtet ist zum: Bestimmen, beim Empfangen des durch das Endgerät übertragenen Zufallszugriffssignals, einer Notwendigkeit, eine weitere äußere Strahlrichtung zu Strahlrichtungen hinzuzufügen, die zum Zeitpunkt von Übertragung eines Benachrichtigungssignals zum Messen eines Signals vor dem Empfang verwendet werden, basierend darauf, ob eine durch das Endgerät spezifizierte Strahlrichtung im Voraus mitgeteilt wird und darauf, ob die durch das Endgerät spezifizierte Strahlrichtung entlang eines Randes eines Dienstbereichs ist, und Einstellen einer Strahlrichtungsgruppe zu einem Zeitpunkt des Empfangs des Zufallszugriffssignals durch Hinzufügen der weiteren äußeren Strahlrichtung, wenn bestimmt wird, dass die Notwendigkeit gegeben ist.