(12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego:

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego: (13) (51) T3 Int.Cl. H04W 24/00 ( ) H04W 16/00 ( ) Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (97) O udzieleniu patentu europejskiego ogłoszono: Europejski Biuletyn Patentowy 2011/16 EP B1 (54) Tytuł wynalazku: Sposób i urządzenie w sieci telekomunikacyjnej (30) Pierwszeństwo: SE (43) Zgłoszenie ogłoszono: w Europejskim Biuletynie Patentowym nr 2010/01 (45) O złożeniu tłumaczenia patentu ogłoszono: Wiadomości Urzędu Patentowego 2011/09 (73) Uprawniony z patentu: Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ), Stockholm, SE (72) Twórca(y) wynalazku: PL/EP T3 MUHAMMAD ALI KAZMI, Bromma, SE ROBERT BALDEMAIR, SOLNA, SE RONG HU, Sollentuna, SE (74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Grażyna Palka JAN WIERZCHOŃ & PARTNERZY BIURO PATENTÓW I ZNAKÓW TOWAROWYCH ul. Żurawia 47/ Warszawa Uwaga: W ciągu dziewięciu miesięcy od publikacji informacji o udzieleniu patentu europejskiego, każda osoba może wnieść do Europejskiego Urzędu Patentowego sprzeciw dotyczący udzielonego patentu europejskiego. Sprzeciw wnosi się w formie uzasadnionego na piśmie oświadczenia. Uważa się go za wniesiony dopiero z chwilą wniesienia opłaty za sprzeciw (Art. 99 (1) Konwencji o udzielaniu patentów europejskich).

2 11933/11/GP/KM EP Sposób i urządzenie w sieci telekomunikacyjnej Opis Dziedzina techniki [0001] Niniejszy wynalazek dotyczy sposobów i urządzeń w sieci telekomunikacyjnej, zwłaszcza z wykrywaniem braku zasięgu połączenia w dół i raportowaniem do sieci braku zasięgu. Tło wynalazku [0002] W sieci E-UTRAN do połączeń w dół używana jest technologia wielodostępu z ortogonalnym podziałem częstotliwości (OFDMA). W schemacie modulacji OFDM dane do transmisji są rozdzielane między kilka podstrumieni danych, przy czym każdy z podstrumieni modulowany jest na osobnej podnośnej. W związku z tym w systemach opartych na OFDMA dostępna szerokość pasma rozdzielana jest między kilka bloków zasobów lub jednostek tak, jak zostało to zdefiniowane, na przykład, w dokumencie 3GPP TR : Physical Layer Aspects for Evolved UTRA. Zgodnie z tym dokumentem blok zasobów definiowany jest zarówno w dziedzinie czasu, jak i częstotliwości. Zgodnie z bieżącymi założeniami blok zasobów wynosi odpowiednio 180 KHz w dziedzinie częstotliwości i 0,5 ms w dziedzinie czasu. Całkowita szerokość pasma transmisji połączeń w górę i w dół wynosi 20 MHz. Pomiary połączenia w dół w sieci E-UTRAN [0003] W sieci E-UTRAN od sprzętu użytkownika (UE) wymagane jest przeprowadzanie różnych typów pomiarów, aby ułatwić wiele zadań związanych z zarządzaniem wieloma zasobami radiowymi (RRM), w tym przydzielanie zasobów, przenoszenie połączenia, kontrolę opłat, obsługę przeciążeń itd. Typowe pomiary połączeń w dół przeprowadzane przez UE obejmują: wskaźnik jakości kanału (CQI), wskaźnik mocy nośnej sygnału odebranego (RSSI nośnej), sygnał odniesienia mocy przydzielonej (RSRP), itd. Niektóre z tych pomiarów wykonywane są na symbolach odniesienia, które transmitowane są przynajmniej co 6-tą podnośną w domenie częstotliwości. Na przykład RSRP i CQI mierzone są na symbolach odniesienia. Innymi powszechnymi kanałami wysyłanymi w połączniu w dół w sieci E-UTRAN są: kanał synchronizacyjny (SCH) i kanał rozgłoszeniowy (BCH). [0004] Niektóre z tych pomiarów, w szczególności RSRP bazujący na długookresowej średniej, używane są przez sieć do przenoszenia połączenia w oparciu o zasięg. Innymi słowy RSRP może dostarczyć informacji związanych z zasięgiem komórki. Transmisja pakietowa w sieci E-UTRAN

3 - 2 - [0005] Sieć E-UTRAN jest systemem pakietowym, w którym wszystkie typy transmisji w górę i w dół, w tym transmisja danych i syganlizowanie, realizowane są przez współdzielony kanał. Sieć w pełni kontroluje zasoby radiowe i zasoby sieci lub tzw. komunikaty przyznania grantów (tj. bloków zasobów, modulacji, kodowania, subramek itd.), które przypisane są do UE na podstawie żądania. Niemniej jednak można wstępnie przypisać, częściowo lub w pełni, ograniczoną ilość zasobów do UE dla określonego typu raportów krytycznych okresowych pomiarów. Transmisja RACH w sieci E-UTRAN [0006] Dostęp losowy w sieci E-UTRAN bazuje na dwuetapowej procedurze. W pierwszym kroku UE transmituje losową wybraną sygnaturę do sieci. W kolejnym etapie procedury sieć odpowiada do UE rozkazem przydziału zasobów połączenia w górę, który używnay jest przez UE do przesłania kolejnych szczegółów związanych z żądaniem połączenia. [0007] Przesyłana sekwencja jest losowo wybierana z dostępnej puli 64 unikatowych sekwencji. Jeżeli UE w określonym czasie nie odbierze rozkazu przydziału zasobów połączenia w górę, losowo wybierze nową sekwencję sygnatury i wykona nową próbę uzyskania losowego dostępu (RA). [0008] Zasoby czasowo-częstotliwościowe, dla których można zrealizować losowy dostęp ogłaszane są przez komunikaty systemowe. Jedna losowa możliwość (lub zasób) ma szerokość 1,08 MHz (6 bloków zasobów, każdy o rozmiarze 180 khz w domenie częstotliwości) i trwa przynajmniej 1 ms. Wiele możliwości RA może zostać rozdzielone na częstotliwość. To sieć decyduje, czy przyznawać zasoby innym danym w oknie RA, czy nie. Stąd to sieć kontroluje również to, czy transmisja RA jest ortogonalna względem transmisji wspólnych danych, czy nie. Koncepcja braku zasięgu [0009] Jednoznaczna koncepcja braku zasięgu nie została określona. Niemniej jednak podobna koncepcja, zwana brakiem synchronizacji, używana jest w sieciach WCDMA. W sieci WCDMA regulowanie mocy połączenia w dół jest obowiązkowe. Oznacza to, że stacje bazowe regulują moc swojego nadajnika w dół w odpowiedzi na polecenia regulowania mocy (TPC) wysyłane przez UE. W przypadku sytuacji braku synchronizacji istnieje ryzyko, że nadmiarowe polecenia zwiększania mocy mogą nasycić moc nadawczą połączenia w dół stacji bazowej. Z tego powodu głównym celem koncepcji braku synchronizacji w sieci WCDMA jest ochrona stacji bazowej przed transmisją niepotrzebnie dużej mocy. Innymi słowy, kiedy zgłaszany jest stan braku synchronizacji, stacja bazowa wyłącza połączenie UE lub przynajmniej ignoruje odbierane z UE polecenia TPC. Ogólny sposób działania koncepcji braku synchronizacji opisany jest poniżej. [0010] UE monitoruje jakość kanału połączenia w dół na odpowienim sygnale pomiarowym (np. na sygnałach odniesienia lub sygnałach pilotowych). Jeżeli oszacowana jakość połączenia w dół pozostaje poniżej akceptowalnych limitów jakości (Q out ) przez czas (T out ), wówczas UE, za pomocą jednostki elementarnej braku zasięgu, raportuje do swoich wyższych warstw brak zasięgu (np. do warstwy trzeciej lub RRC). Następnie wyższe warstwy

4 - 3 - UE informują RRC w sieci (np. RNC), że fizyczna warstwa UE wykryła stan braku zasięgu. Wówczas sieć podejmuje odpowiednie kroki, np. zmienia offset mocy połączenia w dół, przenosi połączenie, obsługuje przeciążenie itd. [0011] Ponieważ stan połączenia w dół ulega poprawie, UE musi także monitorować jakość połączenia w dół, gdy znajduje się w stanie poza zasięgiem. W takiej sytuacji jeżeli UE wykryje, że szacowana jakość połączenia w dół przekroczyła inny limit (Q in ) przez czas T in, wówczas UE raportuje do swoich wyższych warstw stan w zasięgu, przy użyciu jednostki elementarnej. Następnie wyższe warstwy UE informują sieć, że ich fizyczna warstwa wykryła stan bycia w zasięgu. Koncepcja braku zasięgu w sieci WCDMA [0012] Zgodnie z tym, co napisano powyżej, jednoznaczna koncepcja braku zasięgu nie została opisana. Jednak podobna koncepcja, zwana procedurą raportowania braku synchronizacji, została wykorzystana w sieci WCDMA do ochrony nadających stacji bazowych przed nadawniem niepotrzebnie dużej mocy. [0013] W połączeniu w dół sieci WCDMA stan braku synchronizacji opisany jest w dokumencie normatywnym 3GPP Physical Layer Procedures i opis ten w skrócie wygląda w następujący sposób: [0014] UE dokonuje oszacowania jakości kanału połączenia w dół, która wyrażana jest przez wskaźnik błędu polecenia regulacji mocy (TCP). Jeżeli jakość połączenia w dół znajduje sie poniżej określonego poziomu (Q out ) przez czas ponad T out, UE raportuje stan braku synchronizacji. Zazwyczaj stan braku synchronizacji raportowany jest przez UE do sieci jeżeli zmierzona jakość połączenia w dół wyrażona przez wskaźnik błędu TCP przekracza 30% w 160 ms okresie pomiaru. [0015] Ponieważ polecenia TPC wysyłane są przez kanał DPCCH lub F-DPCH, kryterium braku synchronizacji bazuje na dedykowanym kanale, tj. określonym kanale UE. Ogólny schemat procedury braku synchronizacji w sieci WCDMA przedstawiony jest na figurze 1. Scenariusze braku zasięgu w sieci E-UTRAN [0016] W tej części opisane są niektóre z ważnych scenariuszy lub sytuacji, w których występuje potrzeba wskazania sieci jednoznacznej utraty zasięgu. Przykładami takich scenariuszy są: - granica zasięgu sieci E-UTRAN - słaby zasięg w miejscu łączenia się komórek o nieregularnych rozmiarach. Scenariusz granicy zasięgu: [0017] Ograniczony zasięg sieci E-UTRAN w niektórych okolicach geograficznych może skutkować występowaniem granic zasięgu. Może to łatwo doprowadzić do sytuacji, kiedy UE traci zasięg w momencie wyjścia poza granicę zasięgu sieci E-UTRAN. Wskazanie jednoznacznej utraty zasięgu w tym scenariuszu spowodowałoby, że sieć lepiej wiedzialaby o stanie zasięgu UE. Mogłoby to pomóc sieci poprawić, o ile to możliwie, zasięg przez

5 - 4 - wykorzystanie odpowiednich technik zarządzania zasobami radiowymi. Z drugiej strony stan stałej utraty zasięgu opisany przez kryterium utraty zasięgu pozwoliłby sieci na wykluczenie z wyprzedzeniem takiego UE i zaoszczędzenie zasobów sieciowych. Obszary o słabym zasięgu: [0018] Od sieci E-UTRAN, podobnie jak od innych sieci komórkowych, wymaga się zasięgu dostępnego wszędzie, w każdym typie lokalizacji. Jednak istnieją przynajmniej dwa miejsca nie do uniknięcia, w których dobre planowanie komórek jest bardzo trudno w praktyce zrealizować. Obszary te można znaleźć w miejscach łączenia się komórek o bardzo nieregularnych rozmiarach, np. komórek otaczających wzgórza i drabacze chmór w zatłoczonych obszarach miejskich. W wyniku tego zapewnienie dobrego zasięgu w takich dziwnych miejscach może pochłaniać ogromną ilość zasobów radiowych sieci. Jednak wydajny mechanizm zarządzania zasobami radiowymi mógłby reagować i poprawiać zasięg na żądanie alokując więcej zasobów itd. Realizacja takiego mechanizmu wymaga jednoznacznej informacji zwrotnej od UE wówczas, gdy jego zasięg spada poniżej pożądanego poziomu. Ograniczenia bezwarunkowego wskazywania utraty zasięgu [0019] Pomiary raportowane przez UE, takie jak RSRP, w sieci E-UTRAN mogą bezwarunkowo przedstawiać stan zasięgu UE. Jednak każdy pomiar obejmujący RSRP ograniczony jest przez określoną minimalną wartość raportowania, np. do -140 dbm. Jednakże w takich scenariuszach braku zasięgu wartość pomiaru (np. RSRP) prawdopodobnie będzie poza zakresem raportowania, tj. będzie miała dużo niższą wartość niż minimalna wartość raportowalna. W przypadku, gdy zakres raportowany jest dalej rozszerzony (np. poniżej -140 dbm), zmierzone wyniki w niższych zakresach wprowadziłyby oczywiście znaczne niepewności pomiarów. Wynika to z faktu, że dla małych wartości mierzonych, niepewność wzrasta powodując że raportowana wartość jest mocno niewiarygodna. Stąd w takich okolicznościach, bazując jedynie na raportowanych pomiarach UE, sieć może niepoprawnie wnioskować, czy UE jest poza zasięgiem, czy też nie. Wskazywanie zasięgu przez dedykowane połączenie [0020] W scenariuszu braku zasięgu lub braku synchronizacji połączenie w dół (od stacji bazowej do UE) przestaje być niezawodne. W sieci WCDMA, gdzie podtrzymywane jest dedykowane połączenie, UE nadal jest w stanie wysyłać wskazanie braku synchronizacji w połączeniu do góry mimo, że połączenie w dół pozostaje niedostępne. W sieci E-UTRAN tylko współdzielony kanał używany jest do transmisji w dół i w górę, w której zasoby przydzielane są przez sieć na podstawie żądań. Stąd mało prawdopodobne jest, że UE w sieci E-UTRAN będzie w stanie poprawnie odebrać z sieci jakikolwiek komunikat przyznania grantu lub przypisania zasobu w sytuacji braku zasięgu. W związku z tym jest mało prawdopodobne, że bieżące podejście stosowane w sieci WCDMA będzie działać w sieci E- UTRAN. Kryterium utraty zasięgu w oparciu o dedykowane sygnały odniesienia

6 - 5 - [0021] Istniejąca procedura braku synchronizacji w sieci UTRAN przy szacowaniu jakości kanału połączenia w dół uwzględnia jedynie kanał DPCCH lub F-DPCH. W wyniku tego oszacowanie jakości kanału połączenia w dół odbywa się na podstawie dedykowanych bitów pilotowych (i) lub poleceń TPC. [0022] Jednak obliczono, że oszacowanie jakości kanału połączenia w dół oparte zarówno na dedykowanych, jak i wspólnych pilotowych prowadzi do lepszego wykrywania przez UE braku zasięgu. Możliwą przyczyną jest to, że dedykowane sygnały odniesienia lub pilotowe używane w sieci WCDMA są regulowane mocą, która nie dostarcza faktycznego stanu zasięgu UE. Aspekt wykorzystywania wspólnych sygnałów odniesienia do wykrywania braku zasięgu lub braku synchronizacji nie jest używany w istniejącym systemie. [0023] Dokument US 2007/ ujawnia rozbudowane urządzenie do wykrywania, które sprawdza sygnały częstotliwości radiowych dla określonych z góry sygnałów używających określonego z góry protokołu komunikacyjnego. Po wykryciu określonego z góry sygnału, urządzenie transmituje kolejny sygnał będący instrukcją dla urządzenia obliczeniowego, aby to wykonało z góry określoną czynność. [0024] Dokument WO 00/19762 ujawnia sposób i system dla ulepszonego zarządzania ruchem w systemach komunikacji bezprzewodowej korzystający z różnych poziomów kontroli dostępu i różnych warstw częstotliwości w celu poprawy ogólnej wydajności sieci i jakości połączeń w sieci przez bardziej efektywne wykorzystywanie zasobów widmowych. [0025] Dokument US 2004/ ujawnia sposób i urządzenie do ustalania zasięgu i przełączania między nachodzącymi na siebie systemami telekomunikacyjnym w celu ustalenia przy pomocy wartości metrycznej czy terminal jest w zasięgu bieżącego systemu komunikacji bezprzewodowej, czy też nie i przełączania z bieżącego systemu do innego systemu bezprzewodowego jeżeli uznane zostanie, że terminal jest poza zasięgiem bieżącego systemu. Streszczenie wynalazku [0026] W korzystnym wykonaniu wykrywanie braku zasięgu połączenia w dół opiera się na pomiarze wykonywanym na pewnych wspólnych kanałach, np. BCH, wspólnych sygnałach odniesienia, sygnałach synchronizacyjnych lub ich kombinacji. W innym wykonaniu opiera się ono na kombinacji dowolnego zestawu wspólnych sygnałów odniesienia i dedykowanych sygnałów odniesienia. [0027] Brak zasięgu raportowany jest do sieci na różne sposoby. W tym: - przez wysyłanie na kanał RACH unikatowego wzorca sygnałów sygnatury - przez proaktywne alokowanie zasobów, gdy raportowany pomiar (lub pomiary) określonego UE znajduje się na poziomie minimalnym - przez definiowanie wskaźnika braku zasięgu w przynajmniej jednym raporcie pomiarów UE. [0028] Dostarczenie sposobów wynalazku zapewni następujące korzyści:

7 Jednoznaczne raportowanie braku zasięgu połączenia w dół pozwoli sieci poprawić zasięg przez podjęcie odpowiedniej czynności, np. przełączenie połączenia, obsługę przeciążeń itd. - Z drugiej strony pomoże sieci oszczędzać zasoby jeżeli zasięg nie może być poprawiony. - Poprawi planowanie i wymiarowanie sieci. - UE może raportować brak zasięgu bez potrzeby komunikatów żądania przyznania grantów lub przypisania zasobu. [0029] Kolejne przedmioty i cechy bieżącego wynalazku staną się jeszcze oczywistymi i wynikną z poniższego szczegółowego opisu rozważanego w połączeniu z dołączonymi rysunkami. Należy jednak rozumieć, że rysunki są przewidziane wyłącznie do celów ilustracyjnych i nie stanowią definicji ograniczeń wynalazku, do których odniesienia zawarte są w dołączonych zastrzeżeniach. Należy także rozumieć, że rysunki mogą nie być wykonane w skali, i że jeżeli nie zaznaczono inaczej są przewidziane do schematycznego zilustrowania struktur i procedur opisanych w tym dokumencie. Krótki opis rysunków [0030] Wśród rysunków, na których symbole odniesienia oznaczają podobne elementy na kilku podglądach: Figura 1 ilustruje przykład architektury sieci telekomunikacyjnej; Figura 2: zasada raportowania braku zasięgu i bycia w zasięgu; Figura 3: wskazanie braku zasięgu przez unikatowy wzorzec sekwencji sygnatury w czasie. Szczegółowy opis korzystnych wykonań [0031] Figura 1 przedstawia system komunikacji, taki jak system OFDM lub system WCDMA, obejmujący sieć dostępu radiowego (RAN), taką jak architektura E-UTRAN (evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network), składający się przynajmniej z jednej radiowej stacji bazowej (RBS) (lub węzła B) 15a-b, podłączonej do przynajmniej jednego kontrolera sieci radiowej (RNC) 10 (na figurze 1 pokazany jest tylko jeden RNC). Sieć RAN podłączona jest przez interfejs, np. interfejs Iu, do sieci szkieletowej (CN) 12, którą może być zewnętrzna sieć komutowana CN, taka jak publiczna sieć telefoniczna (PSTN) lub cyfrowa sieć z integracją usług (ISDN) i (lub) bezpołączeniowa zewnętrzna CN, taka jak Internet. [0032] RAN i CN12 dostarczają komunikację i kontrolę dla wielu terminali użytkownika (UE) 18 a-d. Każdy UE 18 korzysta z kanałów połączenia w dół (DL) (tj. połączenia stacja bazowa-użytkownik lub dalej) i połączenia w górę (UL) (tj. użytkownik-stacja bazowa lub wstecz) do komunikacji z przynajmniej jednym RBS 15 przez interfejs radiowy lub powietrzny. [0033] Według korzystnego wykonania wynalazku system komunikacji opisany jest w niniejszym dokumencie jako system komunikacji WCDMA. Osoba biegła w sztuce ma jednak świadomość, że sposób i urządzenie według wynalazku działają bardzo dobrze we wszystkich systemach komunikacyjnych. Sprzętem użytkownika UE 18 mogą być stacje ruchome, takie jak telefony komórkowe i laptopy z terminalem ruchomym, a także np.

8 - 7 - urządzenia przenośne, kieszonkowe i podręczne, w tym urządzenia komputerowe lub urządzenia instalowane w samochodach, które przesyłają dane głosowe i (lub) dane do RAN. [0034] Występują dwa główne aspekty wynalazku: Wykrywanie braku zasięgu Raportowanie braku zasięgu Wykrywanie braku zasięgu [0035] Wykrywanie braku zasięgu połączenia w dół opiera się albo na wspólnym kanale albo na kombinacji kanałów wspólnych i dedykowanych. Stąd omawiane są kolejne dwie kategorie procedur raportowania braku synchronizacji: - Wykrywanie oparte na wspólnym kanale - Wykrywanie oparte na kombinacji kanałów wspólnych i dedykowanych. Wykrywanie oparte na wspólnym kanale [0036] Wybranymi przykładami wspólnych sygnałów odniesienia w sieci E-UTRAN są: - sygnały odniesienia połączenia w dół - główny i (lub) pomocniczy kanał SCH - główny kanał BCH [0037] UE powinno stale dokonywać pomiaru i oceny kryterium utraty zasięgu przez określony okres czasu. Na przykład brak zasięgu może wystąpić jeżeli przynajmniej jedna z poniższych wartości spadnie poniżej pożądanego limitu na czas przekraczający zadany okres (T 1,out ): - SINR lub siła sygnału odniesienia (RS) - SINR lub siła sygnału SCH - SINR lub siła sygnału kombinacji RS i SCH - BLER BCH - BER lub wskaźnik błędu symbolu [0038] UE powinno także raportować wejście w zasięg (tj. gdy zasięg połączenia w dół stanie się akceptowalny) gdy przynajmniej jedna z powyższych wartości przekroczy inny limit przez określony okres czasu (T 1,in ). [0039] W poniższych akapitach powyższy opis wyrażany jest w formie algorytmu: Procedura braku zasięgu: [0040] UE raportuje brak zasięgu w oparciu o następujący algorytm: = jakość DL oszacowana przez UE w kanale wspólnym. Start: JEŻELI ρ< ρ out przez okres T 1,out UE raportuje brak zasięgu

9 - 8 - W PRZECIWNYM WYPADKU Wróć na Start. Procedura wejścia w zasięg: [0041] Warunek wstępny raportowania wejścia w zasięg jest taki, że UE przeszło w stan braku zasięgu ze stanu bycia w zasięgu (w oparciu o kanał wspólny). Start: JEŻELI ρ> ρ in przez okres T 1,in UE raportuje zasięg W PRZECIWNYM WYPADKU Wróć na Start. Brak zasięgu w oparciu o istniejące pomiary UE: [0042] Ponieważ raportowane przez UE pomiary sąsiednich komórek (np. RSRP) opierają się na sygnałach odniesienia, istnieje także inna możliwość definiowania stanu braku zasięgu, gdy wielkość mierzona jest poniżej minimalnej wartości raportowania o określoną wartość graniczną ( ). Przykładowo brak zasięgu wystąpi jeżeli poniższy warunek jest spełniony podczas okresu czasu (T 1,out ): RSRP zmierzone < RSRP min Ψ 1 (1) [0043] Podobnie stan wejścia w zasięg mógł zaistnieć, gdy następujący warunek zostaje spełniony przez określony okres czasu (T 1,in ): RSRP zmierzone > RSRP min + Ψ 2 (2) Wykrycie w oparciu o kombinację kanałów wspólnych i dedykowanych [0044] Procedura ta ma zastosowanie w przypadku pomiarów opartych jednocześnie w kanałach dedykowanych i wspólnych wykorzystywanych do definiowania kryterium wskazania braku zasięgu. Podstawową zasadą jest to, że w tym trybie raportowanie braku zasięgu i wejścia w zasięg oparte jest na jakości kanału połączenia w dół, która z kolei szacowana jest zarówno na podstawie wspólnej jak i dedykowanej pilotowej lub na podstawie sygnałów odniesienia. [0045] Dedykowana pilotowa może także reprezentować polecenie regulowania mocy wysłane na połączeniu w dół przez stację bazową w celu regulowania mocy połączenia w górę. Głównym punktem jest to, że dedykowana pilotowa oznacza dowolną sekwencję sygnałów znaną wcześniej terminalowi odbierającemu.

10 - 9 - [0046] Poniżej przedstawione są schematy zarówno dla braku zasięgu, jak i dla wejścia w zasięg: Schematy braku zasięgu: [0047] Dwa poniższe schematy raportowania braku zasięgu są proponowane dla trybu dedykowanego: Schemat 1 (krokowy): [0048] = jakość DL oszacowana przez UE (np. SINR lub moc sygnału) na podstawie dedykowanego sygnału odniesienia. = jakość DL oszacowana przez UE (np. SINR lub moc sygnału) na podstawie wspólnego sygnału odniesienia. Schemat 2 (połączony): Start: JEŻELI (γ< γ out ) przez okres T 2,out JEŻELI (φ<φ out ) I (γ< γ out ) przez okres T 3,out UE raportuje brak zasięgu W PRZECIWNYM WYPADKU Wróć na Start. [0049] = relatywna jakość kanału DL oparta na wspólnym i dedykowanym sygnale odniesienia, tj. może być stosunkiem mocy odebranego wspólnego sygnału odniesienia względem dedykowanego sygnału odniesienia. Start Sposoby raportowania braku zasięgu Raportowanie w kanale RACH JEŻELI (β< β out ) przez okres T 4,out UE raportuje brak zasięgu W PRZECIWNYM WYPADKU Wróć na Start. [0050] Jak już wspomniano wcześniej w sytuacji braku zasięgu jakość połączenia w dół jest na tyle zła, że mogłaby uniemożliwić sieci przypisanie jakichkolwiek zasobów do UE dla transmisji w górę. Stąd jedną możliwością jest, by UE wykorzystywało kanał RACH do raportowania do sieci jednoznacznego braku zasięgu. Poniższy sposób mógłby zostać użyty w kanale RACH: - wysłanie unikatowego wzorca sekwencji

11 Wskazanie przez unikatowy wzorzec sekwencji w kanale RACH (ilustruje to figura 3) [0051] UE będzie raportować do sieci brak zasięgu przez wysłanie unikatowego wzorca sekwencji sygnatury (tj. specyficznych dla UE) na kanał RACH w tych samych oknach, w których odbywa się normalna transmisja RACH. Wzorzec składać się będzie z przynajmniej jednej sekwencji sygnatury, które mogą być wysyłane albo w kolejnych po sobie oknach czasowych kanału RACH lub w ten sposób, że każda sekwencja wzorca będzie transmitowana co każde N-te okno czasowe kanału RACH tak, jak to przedstawione zostało na figurze 2. W przypadku, gdy dla częstotliwości zdefiniowanych jest wiele okien RACH, transmisja raportu o braku zasięgu może także wykorzystywać ten stopień swobody. Oznacza to, że transmisja wzorca będzie dozwolona w określonym zasobie czasowoczęstotliwościowym. [0052] Przynajmniej dwie sekwencje we wzorcu mogą być takie same. Po drugie wzorzec może albo używać tych samych sekwencji sygnatury, jakie używane są dla normalnej transmisji RACH, albo mogą one być rezerwowane dla raportowania braku zasięgu. Korzystnym rozwiązaniem jest możliwość użycia wszystkich sekwencji zarówno dla normalnej transmisji RACH, jak i do raportowania braku zasięgu. [0053] Przyjmijmy K unikatowych sekwencji sygnatury i M sekwencji dla każdego wzroca. Wówczas łączna liczba unikatowych wzorców będzie wyrażona przez K M. W przypadku, gdy K=64, a M=4, łączna liczba unikatowych wzorców będzie wynosić 2 24, co jest ilością wystarczającą dla wszystkich UE pracujących w obszarze o dużym zasięgu. Pochodzenie wzorca: [0054] UE będzie uzyskiwać swój unikatowy wzorzec przez odpowiednio dobrze określoną funkcję mieszającą. Przykładem mieszania identyfikatora UE (np. IMSI lub TMSI) może być mapowanie tożsamości UE z jednym ze wzorców. W ten sposób UE nie musi jednoznacznie raportować swojej tożsamości. W rzeczywistości, przez dekodowanie wzorca, sieć będzie w stanie jednoznacznie zidentyfikować UE, które zgłosiło brak zasięgu. [0055] Inną możliwością jest to, że sieć jednoznacznie sygnalizuje indeks wzorców do UE w momencie wyboru połączenia. Indeks jest aktualizowany, gdy UE ponownie wybiera nowe połączenie lub po przekazaniu połączenia. [0056] Gdy zasięg połączenia w dół poprawi się, UE zgłosi stan bycia w zasięgu w normalny sposób, czyli na wspólnym kanale, po czym wykonana zostanie normalna procedura alokacji zasobu. [0057] Aby uniknąć tego, że sieć uzna UE, które jest w zasięgu i zrealizuje regularną transmisję RACH i przypadkowo wybierze je do swoich kolejnych prób transmisji ważnego wzorca bycia poza zasięgiem, sieć łączy wiele informacji, którymi dysponuje o UE zanim zadeklaruje, że UE jest poza zasięgiem. Informacje takie mogą między innymi obejmować ostatnio raportowane pomiary RRM.

12 [0058] Inną możliwością jest ograniczenie określonych wzorców sekwencji sygnatury do raportowania stanu poza zasięgiem. Wzorce te nie mogą być używane do regularnych prób RACH przez jakiekolwiek UE. Proaktywne przypisanie zasobów [0059] UE nadal powinno raportować brak zasięgu na wspólnym kanale połączenia w górę przy użyciu sygnalizowania warstwy wyższej (np. RRC) przy założeniu, że sieć proaktywnie przypisuje zasoby do UE. Sieć proaktywnie przypisuje zasoby do transmisji w górę, gdy zauważy że zasięg połączenia w dół, zgodnie ze wskazaniem przynajmniej jednego raportu UE pomiaru, jest znacząco słaby, np. jest na poziomie najniższej raportowanej wartości SINR, RSRP itd. [0060] UE będzie wówczas w stanie raportować brak zasięgu przy użyciu proaktywnie przypisanych zasobów bez potrzeby żądania jakiegkolowiek przydziału grantu połączenia w górę. [0061] Wykorzystując powyższe zasoby przypisane UE raportuje także brak zasięgu w jeden z następujących sposobów: - za pomocą komunikatu RRC (warstwa trzecia) lub - jak część normalnego raportu pomiaru przy użyciu wskaźnika zasięgu. [0062] W drugim sposobie trzeba określić dodatkowy zakres wartości raportowanej poza raportowaniem normalnego pomiaru. Unikalny wzorzec RACH do innych zastosowań [0063] Idea wysyłania unikatowego wzorca za pomocą RACH jest wykorzystywana również do raportowania dowolnych innych informacji krytycznych w sytuacji, gdy UE nie posiada lub nie mogło uzyskać przyznania grantu UL. W związku z tym, przy użyciu tego sposobu, radiowa stacja bazowa sygnalizuje wiele wzorców sekwencji sygnatury do sprzętu użytkownika, przy czym każdy wzorzec sekwencji sygnatury jest skojarzony z odpowiednim stanem krytycznym związanym z pracą sprzętu użytkownika. Sprzęt użytkownika odbiera sygnalizowane wzorce sekwencji sygnatury, a następnie przy wykryciu jednego ze stanów krytycznych, sprzęt użytkownika wysyła odpowiedni wzorzec sekwencji sygnatury na RACH. Radiowa stacja bazowa odbiera następnie jeden ze wzorców sekwencji sygnatury od sprzętu użytkownika w kanale dostępu losowego (RACH); i określa czy sprzęt użytkownika znajduje się w stanie krytycznym przypisanym do odebranego wzorca. Radiowa stacja bazowa może wówczas podjąć odpowiednią czynność. Przykładami stanów krytycznych są: UE z baterią na wyczerpaniu, abonent w sytuacji awaryjnej itd. [0064] W pierwszej sytuacji sieć może przenieść UE z trybu odbioru ciągłego do trybu odbioru nieciągłego, który jest dużo wydajniejszy energetycznie. W ten sposób UE może wydłużyć żywotność swojej baterii i pozostać dłużej w stanie aktywnym. W przypadku powtarzającego się raportowania tego stanu krytycznego sieć może stopniowo wydłużyć cykle DRX aż do osiągnięcia maksymalnej długości DRX. W systemie E-UTRAN cykl DRX

13 w trybie połączenia RRC (tj. w trybie aktywnym gdy UE może odbierać dane) wynosi od 2 ms do 2560 ms. [0065] W przypadku, gdy abonent znajduje się w sytuacji awaryjnej, unikatowy wzorzec może zostać wysłany w odpowiedzi na naciśnięcie przez abonenta specjalnego klawisza na UE. Niższa warstwa, która w stacji bazowej odbierze unikatowy wzorzec zaraportuje stan awaryjny do wyższych warstw i ostatecznie do warstwy aplikacji, która odpowiednio zareaguje. Sporządziła i zweryfikowała Grażyna Palka Rzecznik patentowy

14 Zastrzeżenia patentowe 1. Sposób w sprzęcie użytkownika (18a-d), UE, do pomiaru jakości odbieranego kanału wspólnego, sposób obejmujący: - wykrywanie stanu braku zasięgu, gdy jedna lub więcej wielkości mierzonych, opartych na kanale wspólnym lub na wspólnych sygnałach odniesienia albo na kombinacji wspólnych i dedykowanych symboli odniesienia, mają wartość poniżej określonej z góry wartości progowej; - wykrywanie stanu wejścia w zasięg, gdy jedna lub więcej wielkości mierzonych, opartych na kanale wspólnym lub na wspólnych sygnałach odniesienia albo na kombinacji wspólnych i dedykowanych symboli odniesienia, mają wartość powyżej określonej z góry wartości progowej; - odbieranie z radiowej stacji bazowej (15a-b) wzorca sekwencji sygnatury do użycia do raportowania braku zasięgu i - raportowanie wykrytego braku zasięgu do radiowej stacji bazowej (15a-b) albo w kanale dostępu losowego albo we wspólnym kanale bez żądania przyznania jakiegokolwiek grantu połączenia w górę lub przypisania zasobu. 2. Sposób według zastrzeżenia 1, w którym brak zasięgu jest raportowany przez wysłanie unikatowego wzorca więcej niż jednej sekwencji sygnatury w kanale dostępu losowego RACH, gdzie wspomniany wzorzec jest specyficzny dla sprzętu użytkownika. 3. Sposób według dowolnego zastrzeżenia 1 albo 2, w którym każda sekwencja należąca do unikatowego wzroca jest wysyłana w kanale RACH tylko co każdą N-tą możliwość RACH. 4. Sposób według dowolnego z zastrzeżeń 1-3, w którym sprzęt użytkownika (18a-d) uzyskuje wzorzec z dostępnych sekwencji sygnatury przy użyciu funkcji mieszającej, która przypisuje identyfikator UE do wzorca. 5. Sposób według dowolnego zastrzeżeń 1-4, w którym brak zasięgu jest raportowany w kanale wspólnym przez użycie przyznania grantu połączenia w górę, które jest proaktywnie przypisywane przez sieć. 6. Sposób w radiowej stacji bazowej (15a-b) transmisji jednego lub więcej kanałów wspólnych, przy czym wspomniana radiowa stacja bazowa (15a-b) zawiera środki do odbierania i wykrywania kanału dostępu losowego, środki do odbierania raportów pomiarowych i środki do przypisywania zasobów radiowych lub przyznawania grantu dla sprzętu użytkownika (18a-d), UE; sposób obejmujący: - sygnalizowanie do sprzętu użytkownika (18a-d) wzorca sekwencji sygnatury do użycia do raportowania braku zasięgu i - odbieranie wzorca sekwencji sygnatury we wspomnianym kanale dostępu losowego RACH i - interpretowanie odebranego wzorca sekwencji sygnatury dla określenia, czy wspomniany sprzęt użytkownika (18a-d) jest poza zasięgiem.

15 Sposób według zastrzeżenia 6, w którym radiowa stacja bazowa (15a-b), przez odbieranie wzorca sekwencji sygnatury w kanale RACH, identyfikuje sprzęt użytkownika (18a-d), który jest poza zasięgiem. 8. Sposób według zastrzeżenia 7, w którym radiowa stacja bazowa (15a-b) wykorzystuje dodatkowe dostępne raporty pomiarów UE do zweryfikowania stanów braku zasięgu sprzętu użytkownika (18a-d). 9. Sposób według zastrzeżenia 6, w którym wzorzec używa sekwencji sygnatur, które są dozwolone tylko do raportowania braku zasięgu. 10. Sposób według zastrzeżenia 6, w którym wzorzec używa sekwencji sygnatur, które są współdzielone między normalną transmisję RACH i raportowanie braku zasięgu. 11. Sprzęt użytkownika (18a-d), UE, do pomiaru jakości odbieranego kanału wspólnego, zawierający: - elementy do wykrywania stanu braku zasięgu, gdy jedna lub więcej wielkości mierzonych, opartych na kanale wspólnym lub na wspólnych sygnałach odniesienia albo na kombinacji wspólnych i dedykowanych symboli odniesienia, mają wartość poniżej określonej z góry wartości progowej;. - elementy do wykrywania stanu wejścia w zasięg, gdy jedna lub więcej wielkości mierzonych, opartych na kanale wspólnym lub na wspólnych sygnałach odniesienia albo na kombinacji wspólnych i dedykowanych symboli odniesienia, mają wartość powyżej określonej z góry wartości progowej. - elementy do odbierania z radiowej stacji bazowej (15a-b) wzorca sekwencji sygnatury do użycia do raportowania braku zasięgu i - elementy do raportowania wykrytego braku zasięgu do radiowej stacji bazowej (15ab) lub na kanale dostępu losowego albo na kanale wspólnym bez żądania przyznania jakiegokolwiek grantu połączenia w górę lub przypisania zasobu. 12. Radiowa stacja bazowa (15a-b) do transmisji jednego lub więcej kanałów wspólnych, zawierająca elementy do odbierania i wykrywania kanału dostępu losowego, elementy do odbierania raportów pomiarowych i elementy do przypisywania zasobów radiowych lub przyznawania grantów dla sprzętu użytkownika (18a-d), zawierająca ponadto: - elementy do sygnalizowania do sprzętu użytkownika (18a-d) wzorca sekwencji sygnatury do użycia do raportowania braku zasięgu; - elementy do odbierania wzorca sekwencji sygnatury na wspomnianym kanale dostępu losowego (RACH) i - elementy do interpretowania odebranego wzorca sekwencji sygnatury dla określenia, czy wspomniany sprzęt użytkownika (18a-d) jest poza zasięgiem. 13. Sposób w radiowej stacji bazowej (15a-b), obejmujący odbieranie raportów pomiaru połączenia w dół ze sprzętu użytkownika (18a-d); określanie, kiedy jeden lub więcej raportowanych przez sprzęt użytkownika (18a-d) pomiarów połączenia w dół są na ich minimalnych poziomach raportowanych i

16 proaktywne przypisywanie zasobów radiowych połączenia w górę lub przyznawanie grantów dla sprzętu użytkownika (18a-d), które sprzęt użytkownika (18a-d) używa w przypadku, gdy wymaga on raportowania stanu braku zasięgu. 14. Radiowa stacja bazowa (15a-b), przystosowana do: odbierania raportów pomiarów połączenia w dół ze sprzętu użytkownika (18a-d); określania, kiedy jeden lub więcej raportowanych pomiarów połączenia w dół ze sprzętu użytkownika (18a-d) są na ich najniższych raportowanych poziomach i proaktywnego przypisywania zasobów radiowych połączenia w górę lub przyznawania grantów dla sprzętu użytkownika (18a-d), które sprzęt użytkownika (18a-d) używa w przypadku, gdy wymaga on raportowania stanu braku zasięgu. Sporządziła i zweryfikowała Grażyna Palka Rzecznik patentowy

17 Fig. 1

18 Fig. 2 Fig. 3