BR112021003330A2 - rede celular de telecomunicações - Google Patents
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Abstract
REDE CELULAR DE TELECOMUNICAÇÕES. A invenção se refere a um método em uma rede celular de telecomunicações, sendo que a rede celular de telecomunicações inclui uma unidade de estação-base central, uma primeira estação-base doadora e uma unidade de estação-base distribuída, a unidade de estação-base central tem uma primeira interface para comunicação com um primeiro nó de rede celular principal e uma segunda interface para comunicação com a primeira estação-base doadora, a primeira estação-base doadora tem uma primeira interface para comunicação com a unidade de estação-base central e uma segunda interface para comunicação sem fio com a unidade de estação-base distribuída, a unidade de estação-base distribuída é móvel e tem uma primeira interface para comunicação sem fio com a primeira estação-base doadora e uma segunda interface para comunicação com um Equipamento de Usuário, UE, sendo que o tráfego de usuários do UE é transmitido entre a unidade de estação-base central e o UE através da primeira estação-base doadora e a unidade de estação-base distribuída, sendo que a unidade de estação-base central e a unidade de estação-base distribuída implementam uma primeira divisão funcional na qual um primeiro conjunto de funções de protocolo é implementado na unidade de estação-base distribuída e um segundo conjunto de funções de protocolo é implementado na unidade central, sendo que o método compreende as etapas de: descobrir uma segunda estação-base doadora que tem uma primeira interface para comunicação com a primeira unidade de estação-base central e uma segunda interface para comunicação sem fio com a unidade de estação-base distribuída; determinar uma capacidade de uma conexão entre a unidade de estação-base central e a unidade de estação-base distribuída através da segunda estação-base doadora; determinar que a capacidade da conexão satisfaz um limiar de divisão funcional; e, em resposta a essa determinação, fazer com que a unidade de estação-base centralizada e a unidade de estação-base distribuída implementem uma segunda divisão funcional na qual um terceiro conjunto de funções de protocolo é implementado na unidade de estação-base distribuída e um quarto conjunto de funções de protocolo é implementado na unidade de estação-base central; e iniciar uma transferência por handover da unidade de estação-base distribuída a partir da primeira estação-base doadora para a segunda estação-base doadora.
Description
[0001] A presente invenção se refere a uma estação- base móvel em uma rede celular de telecomunicações.
[0002] Redes celulares de telecomunicações tipicamente compreendem uma pluralidade de estações-base, cada uma das quais tem uma área de cobertura para comunicação com uma pluralidade de Equipamento de Usuário (UE). Tradicionalmente, uma estação-base está em uma localização geográfica fixa ao ser instalada em um determinado local ou ao ser instalada em um edifício. Essas estações-base fixas utilizam interfaces locais de energia (tipicamente com fio) de comunicação de dados e energia para receber energia elétrica e se conectar a uma rede celular principal (muitas vezes conhecida como backhaul).
[0003] As redes celulares de telecomunicações modernas também fornecem estações-base móveis. Essas estações-base móveis têm uma localização geográfica não fixa e podem alterar sua localização tanto por movimento próprio quanto por serem instaladas em um veículo móvel (por exemplo, um trem ou carro). A estação-base móvel também tem uma área de cobertura para comunicação com uma pluralidade de UEs, que é alcançada da mesma forma que as estações-base fixas. O backhaul da estação-base pode ser fornecido por uma interface com fio, mas, em muitas circunstâncias, tais interfaces com fio são inadequadas. Consequentemente, as estações-base móveis tipicamente têm uma interface de comunicação sem fio para transportar tráfego de backhaul. Essas interfaces de comunicação sem fio se conectam a uma estação-base “doadora”, e a conexão de backhaul da estação-base doadora com a rede celular principal inclui tanto o tráfego para seus próprios UEs quanto tráfego para os UEs da estação-base móvel.
[0004] Visto que a estação-base móvel pode se mover em relação às estações-base fixas, de tal forma que ela possa sair de uma área de cobertura de sua estação-base doadora “servidora”, os protocolos de rede celular definem um processo de transferência por handover de tal forma que a estação-base móvel possa se desconectar de sua estação-base doadora servidora e se conectar a uma estação-base doadora-alvo com interrupção mínima. Esse processo espelha o processo correspondente para a transferência por handover do UE entre uma estação-base servidora e alvo, e a estação-base móvel portanto, inclui um subconjunto de funcionalidade UE para suportar esse processo.
[0005] As redes celulares modernas também suportam arquiteturas de rede de acesso de rádio centralizadas nas quais uma estação-base pode ser dividida em uma unidade central e uma unidade distribuída. A unidade central interconecta uma rede celular principal com uma pluralidade de unidades distribuídas, e cada uma dentre a pluralidade de unidades distribuídas se comunica com uma pluralidade de UEs. As várias camadas de protocolo do protocolo celular em uso são divididas entre as unidades centrais e distribuídas de tal forma que as unidades distribuídas implementem a camada mais baixa e, opcionalmente, uma ou mais camadas mais altas,
e todas as outras camadas são implementadas na unidade central. Isso tem o benefício de que a unidade central pode coordenar comunicações de múltiplas unidades distribuídas para maximizar a qualidade de serviço. Geralmente, uma divisão de protocolo inferior (por exemplo, camada 1/2) terá maior coordenação do que uma divisão de protocolo maior (por exemplo, camada 3/4), mas exigirá um enlace de capacidade maior entre as unidades centrais e distribuídas.
[0006] De acordo com um primeiro aspecto da invenção, é fornecido um método em uma rede celular de telecomunicações, sendo que a rede celular de telecomunicações inclui uma unidade de estação-base central, uma primeira estação-base doadora e uma unidade de estação- base distribuída, a unidade de estação-base central tem uma primeira interface para comunicação com um primeiro nó de rede celular principal e uma segunda interface para comunicação com a primeira estação-base doadora, a primeira estação-base doadora tem uma primeira interface para comunicação com a unidade de estação-base central e uma segunda interface para comunicação sem fio com a unidade de estação-base distribuída, sendo que a unidade de estação-base distribuída é móvel e tem uma primeira interface para comunicação sem fio com a primeira estação-base doadora e uma segunda interface para comunicação com um Equipamento de Usuário, UE, sendo que o tráfego de usuários do EU é transmitido entre a unidade de estação-base central e o UE através da primeira estação-base doadora e a unidade de estação-base distribuída, sendo que a unidade de estação-base central e a unidade de estação-base distribuída implementam uma primeira divisão funcional na qual um primeiro conjunto de funções de protocolo é implementado na unidade de estação-base distribuída e um segundo conjunto de funções de protocolo é implementado na unidade central, sendo que o método compreende as etapas de: descobrir uma segunda estação- base doadora que tem uma primeira interface para comunicação com a primeira unidade de estação-base central e uma segunda interface para comunicação sem fio com a unidade de estação- base distribuída; determinar uma capacidade de uma conexão entre a unidade de estação-base central e a unidade de estação-base distribuída através da segunda estação-base doadora; determinar que a capacidade da conexão satisfaz um limiar de divisão funcional; e, em resposta a essa determinação, fazer com que a unidade de estação-base centralizada e a unidade de estação-base distribuída implementem uma segunda divisão funcional na qual um terceiro conjunto de funções de protocolo é implementado na unidade de estação-base distribuída e um quarto conjunto de funções de protocolo é implementado na unidade de estação-base central; e iniciar uma transferência por handover da unidade de estação-base distribuída a partir da primeira estação-base doadora para a segunda estação-base doadora.
[0007] A capacidade da conexão entre a unidade de estação-base central e a unidade de estação-base distribuída através da segunda estação-base doadora pode ser mais do que uma capacidade de uma conexão entre a unidade de estação-base central e a unidade de estação-base distribuída através da primeira estação-base doadora, e o terceiro conjunto de funções de protocolo da segunda divisão funcional pode incluir menos funções do que o primeiro conjunto de funções de protocolo da primeira divisão funcional e o quarto conjunto de funções de protocolo da segunda divisão funcional pode incluir mais funções do que o segundo conjunto de funções de protocolo da primeira divisão funcional.
[0008] O método pode compreender adicionalmente a etapa de: fazer com que a segunda estação-base doadora aumente uma proporção de seu recurso global dedicado à unidade de estação-base distribuída.
[0009] A capacidade da conexão entre a unidade de estação-base central e a unidade de estação-base distribuída através da segunda estação-base doadora pode ser menor do que uma capacidade de uma conexão entre a unidade de estação-base central e a unidade de estação-base distribuída através da primeira estação-base doadora, e o terceiro conjunto de funções de protocolo da segunda divisão funcional pode incluir mais funções do que o primeiro conjunto de funções de protocolo da primeira divisão funcional e o quarto conjunto de funções de protocolo da segunda divisão funcional pode incluir menos funções do que o segundo conjunto de funções de protocolo da primeira divisão funcional. A transferência por handover pode ser iniciada e concluída antes que a unidade de estação-base centralizada e a unidade de estação-base distribuída implementem a segunda divisão funcional.
[0010] O método pode compreender adicionalmente a etapa de: configurar um limiar de relatório da unidade de estação-base distribuída que, após satisfação, faz com que uma unidade de estação-base distribuída prepare um relatório de medição, sendo que o limiar se baseia na capacidade determinada da conexão.
[0011] O método pode compreender adicionalmente a etapa de: configurar um limiar de relatório de um UE da primeira ou segunda estação-base doadora que, após satisfação, faz com que o UE prepare um relatório de medição; e configurar um limiar de relatório da unidade de estação- base distribuída que, após satisfação, faz com que uma unidade de estação-base distribuída prepare um relatório de medição, sendo que o limiar de relatório da unidade de estação-base distribuída se baseia em uma qualidade de sinal relativamente maior do que o limiar de relatório do UE. O limiar de relatório da unidade de estação-base distribuída pode se basear adicionalmente na capacidade determinada da conexão.
[0012] A capacidade da conexão entre a unidade de estação-base central e a unidade de estação-base distribuída através da segunda estação-base doadora pode ser determinada com base na capacidade da conexão entre a segunda estação- base doadora e a unidade de estação-base distribuída.
[0013] De acordo com um segundo aspecto da invenção, é fornecido um produto de programa de computador que compreende instruções que, quando o programa é executado por um computador, fazem com que o computador realize o método de acordo com o primeiro aspecto da invenção. O programa de computador pode ser armazenado em uma portadora de dados legíveis por computador.
[0014] De acordo com um terceiro aspecto da invenção, é fornecido um nó de rede para uma rede celular de telecomunicações, sendo que o nó de rede compreende um transceptor, uma memória e um processador adaptados para cooperar com a implementação das etapas do primeiro aspecto da invenção.
[0015] A fim de que a presente invenção possa ser mais bem compreendida, modalidades da mesma serão descritas agora, apenas a título de exemplo, com referência aos desenhos anexos, nos quais:
[0016] A Figura 1 é um diagrama esquemático de uma rede celular de telecomunicações de uma modalidade da presente invenção;
[0017] A Figura 2 é um diagrama esquemático de uma unidade central e uma primeira unidade distribuída da rede da Figura 1;
[0018] A Figura 3 é um diagrama esquemático de uma estação-base doadora da rede da Figura 1;
[0019] As Figuras 4a a 4d ilustram a rede celular da Figura 1 conforme a primeira unidade de distribuição se move entre várias posições; e
[0020] A Figura 5 é um fluxograma ilustrando um método das modalidades da presente invenção.
[0021] Uma primeira modalidade de uma rede celular de telecomunicações 1 será descrita agora com referência as Figuras 1 a 3. A rede celular 1 inclui uma primeira estação-
base que tem uma unidade central 10 e uma primeira unidade distribuída 20. Nessa modalidade, a primeira unidade distribuída 20 é afixada a um trem móvel e serve um Equipamento de Usuário (UE) 50. A primeira estação-base tipicamente terá muitas outras unidades distribuídas, mas apenas uma é mostrada a título de simplicidade. A Figura 1 também ilustra uma segunda e uma terceira estações-base 30, 40, que têm uma localização geográfica fixa e áreas de cobertura retratadas por suas respectivas elipses envolventes, e um Sistema de Gestão de Rede (NMS) 60.
[0022] A Figura 2 ilustra a primeira estação-base em mais detalhes. Como mostrado, a unidade central 10 tem um primeiro transceptor 11, um processador 13, uma memória 15, e um segundo transceptor 17, todos conectados através do barramento 19. O primeiro transceptor 11 é uma interface de comunicações com fio de tal forma que a unidade central 10 possa se comunicar com um ou mais nós de rede de núcleos celulares (como o NMS 60). Nessa modalidade, o segundo transceptor 17 usa tanto uma interface de comunicação com fio quanto uma interface de comunicação sem fio. A interface de comunicações com fio conecta a unidade central 10 a uma ou mais outras unidades distribuídas (diferente da primeira unidade distribuída 20), e a interface de comunicação sem fio conecta a unidade central 10 tanto à segunda quanto à terceira estações-base 30, 40. Os transceptores, o processador e a memória são configurados para cooperar com a definição de um ambiente operacional das Redes Definidas por Software (SDN), permitindo que a unidade central 10 reconfigure sob demanda.
[0023] Além disso, a primeira unidade distribuída 20 também inclui um primeiro transceptor 21 para comunicação sem fio com a segunda ou a terceira estações-base 30, 40, um processador 23, uma memória 25, um segundo transceptor 27 para comunicação sem fio com o UE 50, todos conectados através do barramento 29. Do mesmo modo, os transceptores, o processador e a memória são configurados para cooperar com a definição de um ambiente operacional das Redes Definidas por Software (SDN), permitindo que a primeira unidade distribuída 20 reconfigure sob demanda.
[0024] A Figura 2 também ilustra os processadores da unidade central 10 e a primeira unidade distribuída 20 que implementa diferentes funções de seu protocolo operacional (que, nessa modalidade, é o protocolo de Evolução de longo Prazo (LTE)). As várias funções do protocolo LTE são divididas entre os respectivos processadores 13, 23 da unidade central e primeira unidade distribuída 20 de tal forma que a primeira unidade distribuída 20 implemente a função física (PHY) e a função de Controle de Acesso Médio (MAC), e a unidade central 10 implemente a Função de Controle de Enlace de Rádio (RLC), e a função de Controle de Convergência de Dados de Pacote (PDCP). Ao fazê-lo, a unidade central 10 pode coordenar as transmissões de diversas unidades distribuídas para melhorar a qualidade de serviço (QoS) na rede celular 1.
[0025] Os processadores da unidade central 10 e a primeira unidade distribuída 20 são capazes de reconfigurar (como eles operam ambientes SDN) para implementar diferentes divisões funcionais, como:
[0026] * A) Primeira unidade distribuída 20: PHY, Unidade central 10: MAC, RLC, PDCP;
[0027] * B) Primeira unidade distribuída 20: PHY, MAC, Unidade central 10: RLC, PDCP (como mostrado);
[0028] * C) Primeira unidade distribuída 20: PHY, MAC, RLC Unidade central 10: PDCP;
[0029] Além disso, a unidade central 10 e a primeira unidade distribuída 20 podem implementar adicionalmente funções (nesse caso, divisões funcionais adicionalmente seriam possíveis), mas essas quatro funções são ilustradas a título de simplicidade.
[0030] Nessa modalidade, a unidade central 10 e a primeira unidade distribuída 20 se comunicam através da segunda ou da terceira estações-base 30, 40. Por exemplo, a primeira unidade distribuída 20 pode formar uma conexão sem fio com a segunda estação-base 30, e a segunda estação-base pode formar uma conexão sem fio com a unidade central 10, e transmissões entre a unidade central 10 e a primeira unidade distribuída 20 podem então viajar através da segunda estação- base e essas duas conexões. Dessa forma, a segunda estação- base 30 se torna uma estação-base “doadora” para a primeira unidade distribuída 20.
[0031] A Figura 3 é um diagrama esquemático da segunda estação-base 30. A segunda estação-base 30 inclui um primeiro transceptor 31, um processador 33, uma memória 35 e um segundo transceptor 37, todos conectados através do barramento 39. O primeiro transceptor da segunda estação-base 31 é uma antena configurada para comunicação com o segundo transceptor da unidade central 17, e também pode ser usado para se comunicar com outras estações-base (por exemplo, a terceira estação-base 40) e entidades de núcleo de rede da rede celular 1. O segundo transceptor 37 é uma antena configurada para 1) comunicação com uma pluralidade do Equipamento de Usuário (UE), e 2) formando a conexão doadora com a primeira unidade distribuída 20. A terceira estação- base 40 é substancialmente similar à segunda estação-base 30.
[0032] Uma primeira modalidade de um método da presente invenção será descrita agora com referência às Figuras 4a, 4b, 4c e 5. As Figuras 4a a 4c ilustram a rede celular 1 em três diferentes tempos ti, ta, t3, por meio dos quais a primeira unidade distribuída 20 está posicionada nas posições pi, pz e p; respectivamente. O cenário inicial para essa modalidade está no tempo ti, como mostrado na Figura 4a, na qual a primeira unidade distribuída 20 está na posição p:1. A primeira unidade distribuída 20 é conectada à rede celular principal através da unidade central 10 e a segunda estação- base 30, de tal forma que a segunda estação-base 30 seja a estação-base doadora servidora para a primeira unidade distribuída 20. Todas as comunicações entre o UE 50 e a rede celular principal (e quaisquer outras redes conectadas a rede celular principal, como a Internet) são, portanto, através da conexão a partir do UE 50 e a primeira unidade distribuída 20, a conexão (doadora) entre a primeira unidade distribuída e a segunda estação-base 30, a conexão entre a segunda estação-base 30 e a unidade central 10, e a conexão entre a unidade central 10 e a rede celular principal.
[0033] Nessa primeira modalidade, a unidade central e a primeira unidade distribuída 20 implementam a divisão funcional B (como notado acima e como mostrado na Figura 4a) de tal forma que a primeira unidade distribuída 20 implementa as funções PHY e MAC, e a unidade central 10 implementa as funções RLC e PDCP. A unidade central 10 também pode implementar as funções da camada maior, mas esses não são mostrados a título de simplicidade.
[0034] Em uma primeira etapa (Sl) do método dessa primeira modalidade, como ilustrada no fluxograma da Figura 5, a unidade central 10 monitora suas conexões com cada estação-base na rede celular 1 para determinar uma capacidade da conexão. Neste cenário, inclui-se a unidade central 10 monitorando sua conexão à segunda estação-base 30 e sua conexão à terceira estação-base 40 para determinar sua respectiva capacidade. Na etapa S3, a unidade central 10 envia uma mensagem de relatório periódico ao NMS 60, que inclui dados indicando 1) a capacidade determinada da conexão da unidade central com cada estação-base, e 2) a divisão funcional entre a unidade central 10 e a primeira unidade distribuída 20. O NMS 60 armazena esses dados na memória.
[0035] Na etapa S5, a segunda estação-base 30 envia uma mensagem de configuração para a primeira unidade distribuída 20 que estabelece vários limiares de relatórios para a primeira unidade distribuída 20 que, se atendidas, são respondidas pela primeira unidade distribuída 20 enviando um relatório de medição para a segunda estação-base 30. Por exemplo, o limiar pode indicar o limiar de Referência Potência de Recepção de Sinal (RSRP) para sinais de referência a partir da segunda estação-base 30 e, se a RSRP dos sinais de referência a partir da segunda estação-base 30 como medida pela primeira unidade distribuída 20 cai abaixo desse limiar, então a primeira unidade distribuída 20 responde ao enviar um relatório de medição para a segunda estação-base 30. Esse relatório de medição identifica outras estações-base a partir das quais a primeira unidade distribuída 20 recebe sinais, e inclui adicionalmente medições dos sinais a partir dessas outras estações-base.
[0036] Nessa modalidade, esse limiar de relatórios para a primeira unidade distribuída 20 é estabelecido de modo que seja mais provável que eles serão acionados pela primeira unidade distribuída 20 (em relação ao limiar de relatórios correspondente usado pelos UEs da segunda estação-base). Por exemplo, o limiar para a RSRP de sinais de referência a partir da segunda estação-base 30 como medida pela primeira unidade distribuída 30 pode ser maior do que o limiar para a RSRP dos sinais de referência a partir da segunda estação-base 30 como medido por um UE da segunda estação-base 30, de tal forma que seja mais provável que esse limiar será atingido pela primeira unidade distribuída 20. Os benefícios de usar tal limiar de relatórios ficarão claros após a revisão da seguinte descrição.
[0037] Na etapa S7, a primeira unidade distribuída se move na posição p2> (como mostrado na Figura 4b) na qual um limiar de relatório para a primeira unidade distribuída 20 para enviar um relatório de medição é atendido. Em resposta,
a primeira unidade distribuída 20 usa uma função de Escutar Rede (NL) para identificar qualquer estação-base da qual receba sinais. Na posição p,, a primeira unidade distribuída está dentro da área de cobertura da terceira estação-base 40 e por isso a primeira unidade distribuída 20 identifica e desempenha uma ou mais medições da terceira estação-base 40. Na etapa S9, a primeira unidade distribuída 20 compila e envia um relatório de medição para a segunda estação-base 30.
[0038] Na etapa Sl1l1, a segunda estação-base 30 determina qual estação-base deve ser uma estação-base doadora para a primeira unidade distribuída 20 com base no relatório de medição. Nesse exemplo, a segunda estação-base 30 determina que a terceira estação-base 40 deve ser a estação-base doadora, de tal forma que a terceira estação-base 40 se torna a estação-base doadora “alvo”.
[0039] Na etapa S12, a segunda estação-base 30 estabelece uma conexão interna da estação-base (por exemplo, uma conexão X2) com a terceira estação-base 40. A segunda estação-base 30 solicita então dados de capacidade a partir da terceira estação-base 40. A terceira estação-base 30 responde com esses dados de capacidade (por exemplo, informações sobre sua carga atual indicando quantos recursos estão disponíveis para suportar a primeira unidade de distribuição 20).
[0040] Na etapa S13, a segunda estação-base 30 envia uma mensagem de solicitação ao NMS 60 (através da unidade central 10), a mensagem de solicitação incluindo um identificador para a terceira estação-base 40 e dados indicando a capacidade da conexão entre a terceira estação- base 40 e a primeira unidade distribuída 20. Em resposta, o NMS 60 recupera os dados mais recentes indicando a capacidade entre a unidade central 10 e a terceira estação-base 40 (a partir da mensagem de relatório periódico a partir da unidade central 10 na etapa S3). O NMS 60 então determina a capacidade de uma conexão global entre a unidade central 10 e a primeira unidade distribuída 20 através da terceira estação-base 40, com base tanto na conexão entre a unidade central 10 e a terceira estação-base 40 quando na conexão entre a terceira estação-base 40 e a primeira unidade distribuída 20.
[0041] Na etapa S15, o NMS 60 determina uma divisão funcional para a unidade central 10 e a primeira unidade distribuída 20 com base na capacidade determinada da conexão global entre a unidade central 10 e a primeira unidade distribuída 20 através da terceira estação-base 40. Nessa modalidade, isso se baseia na seguinte lógica:
[0042] * Se a capacidade < x, então usar a divisão funcional C;
[0043] * Se y > capacidade >= x, então usar a divisão funcional B;
[0044] * Se a capacidade >= y, então usar a divisão funcional A.
[0045] Nessa modalidade, o NMS 60 determina que a unidade central 10 e a primeira unidade distribuída 20 devem usar a divisão funcional A. Isso porque a capacidade determinada da conexão global subiu acima do limiar vy, indicando que a conexão pode acomodar uma divisão funcional inferior na qual mais funções são processadas na unidade central 10 (de tal forma que a unidade central 10 possa melhorar a coordenação das transmissões a partir de diversas unidades distribuídas). Como o NMS 60 determina que a divisão funcional está mudando a partir de B para A, devido ao aumento na capacidade na conexão através da estação-base doadora-alvo comparada com a conexão através da fonte da estação-base doadora, o processo continua para a etapa S17.
[0046] Na etapa S17, o NMS 60 envia uma mensagem de resposta para a segunda estação-base 30 que indica que a transferência por handover da primeira unidade distribuída 20 para a terceira estação-base 40 pode continuar. Na etapa S19 a segunda estação-base 30 inicia a transferência por handover da primeira unidade distribuída 20 para a terceira estação- base 40. Após a conclusão, a segunda estação-base 30 envia uma notificação para o NMS 60 que a transferência por handover está concluída. Em resposta, na etapa S21, o NMS 60 envia 1) mensagens de instrução para a unidade central 10 e a primeira unidade distribuída 20 indicando que elas devem reconfigurar para usar a divisão funcional A (como mostrado na Figura 4c), e 2) uma mensagem de instrução para a terceira estação-base 40 para aumentar a quantidade de recurso dedicado à primeira unidade distribuída 20. Essa segunda mensagem de instrução é benéfica, pois os recursos alocados para a conexão da terceira estação-base com a primeira unidade distribuída 20 durante a transferência por handover representam apenas os recursos necessários para a divisão funcional B, mas, como se espera que isso aumente após a mudança para a divisão funcional A,
então esta segunda mensagem de instrução soluciona preventivamente esse problema, fazendo com que mais recursos sejam alocados para essa conexão.
[0047] A modalidade acima ilustra um cenário no qual a capacidade determinada da conexão global entre a unidade central 10 e a primeira unidade distribuída 20 através da terceira estação-base 40 aumenta (em relação a conexão através da segunda estação-base 20). Uma segunda modalidade será descrita agora, com referência as Figuras 4a, 4b, 4d e 5, nas quais essa capacidade determinada diminui. As etapas Sl a S15 são as mesmas nesta modalidade, exceto a saída da determinação na etapa S15 é que a unidade central 10 e a primeira unidade distribuída 20 devem utilizar a divisão funcional C (como a capacidade determinada da conexão global caiu abaixo de x). O processo continua então para a etapa S23.
[0048] Na etapa S23, o NMS 60 envia a mensagem de instruções para a unidade central 10 e a primeira unidade distribuída 20 indicando que elas devem se reconfigurar para usar a divisão funcional C. A unidade central 10 e a primeira unidade distribuída 20 respondem se reconfigurando para usar a divisão funcional C e, seguinte a reconfiguração, enviam uma mensagem de confirmação ao NMS 60 confirmando que a reconfiguração está concluída. Na etapa S25, o NMS 60 recebe essa mensagem de confirmação e envia uma mensagem de resposta a segunda estação-base 30 que indica que a transferência por handover da primeira unidade distribuída 20 para a terceira estação-base 40 pode continuar. Na etapa S27, a segunda estação-base inicia a transferência por handover da primeira unidade distribuída 20 para a terceira estação-base 40. Como a unidade central 10 e a primeira unidade distribuída 20 já se reconfiguraram para utilizar a divisão funcional C, então a conexão entre essas duas unidades através da terceira estação-base 40 já acomoda sua demanda de recurso. Seguindo essas etapas, a unidade central 10 e a primeira unidade distribuída 20 são configuradas como mostrado na Figura 4d.
[0049] Voltando à Figura 5, seguinte a conclusão das etapas S17 a S21 (na qual a capacidade da conexão global entre a unidade central 10 e a primeira unidade distribuída através da terceira estação-base 40 aumenta) ou etapas S23 a S27 (nas quais essa capacidade diminui), o método prossegue para a etapa S29. Nesta etapa, a terceira estação-base 40 envia uma mensagem de configuração para a unidade distribuída 20 que estabelece vários limiares de relatórios. Essas mensagens de configuração são configuradas de formar que uma transferência por handover a partir de um recurso da estação- base doadora que tem uma conexão de capacidade relativamente maior com uma estação-base doadora-alvo que tem uma conexão de capacidade relativamente menor estabelece um limiar de relatório para a primeira unidade distribuída 20 que torna mais provável para a primeira unidade distribuída 20 iniciar uma transferência por handover (e vice-versa). Isso incentiva a primeira unidade distribuída 20 a permanecer conectada a uma estação-base doadora servidora mais adequada.
[0050] Em uma modalidade alternativa, a determinação de qual divisão funcional deve ser utilizada pela estação-base doadora-alvo pode ser a mesma divisão funcional que está sendo utilizada atualmente pela fonte da estação- base doadora. Nesse cenário, a transferência por handover pode continuar sem qualquer alteração na divisão funcional.
[0051] Nas modalidades acima, a primeira estação- base é configurada para adaptar sua divisão funcional entre sua unidade central 10 e a primeira unidade distribuída 20 para implementar diferentes proporções do conjunto global das funções do protocolo em uso (LTE no exemplo acima, embora qualquer protocolo celular/comunicação sem fios possa ser usado). A pessoa versada entenderá que as camadas inteiras de um protocolo podem ser movidas entre a unidade central e a primeira unidade distribuída, ou apenas uma parte (isto é, função) da mesma. Além disso, as unidades distribuídas podem implementar apenas as funções RF do protocolo, e todas as outras funções podem ser implementadas na unidade central.
[0052] A pessoa versada também perceberá que a etapa de determinar qual divisão funcional a unidade central e a primeira unidade distribuída 20 deve utilizar através da estação-base doadora-alvo é apenas um exemplo, e outros métodos podem ser utilizados. Em primeiro lugar, outros fatores podem ser usados além da capacidade da conexão, como suporte à latência, instabilidade e sincronização. Além disso, a capacidade da conexão pode incluir tanto as capacidades de enlace ascendente e enlace descendentes quanto fatores. A tabela a seguir estabelece vários limiares que podem ser usados para determinar qual divisão de função usar:
[0053] Em um aprimoramento, esses limiares podem ser dinâmicos de tal forma que o NMS 60 receba a retroalimentação sobre reconfigurações anteriores de divisão funcional indicando se a reconfiguração foi bem sucedida ou não. Nesse sentido, uma reconfiguração bem sucedida pode ser determinada como uma que não resulta na estação-base-alvo ficando sobrecarregada imediatamente ou logo após a transferência por handover da unidade distribuída para a estação-base doadora-alvo. Usando tal retroalimentação, o NMS 60 pode alterar um ou mais limiares, de tal forma que futuras reconfigurações funcionais sejam mais propensas a serem bem sucedidas.
[0054] Nas modalidades acima, a capacidade da conexão foi determinada entre a unidade central e a primeira unidade distribuída através da estação-base doadora-alvo. No entanto, uma pessoa versada entenderá que os benefícios da invenção podem ser realizados apenas usando uma parte dessa conexão (como o enlace entre a estação-base doadora-alvo e a primeira unidade distribuída). Além disso, não é essencial para a capacidade da conexão entre a estação-base doadora- alvo e a primeira unidade distribuída ser determinada pelas mensagens trocadas pela estação-base-alvo doadora e servidora. Em uma modalidade alternativa, a primeira unidade distribuída pode incluir medições adequadas da estação-base doadora-alvo em seu relatório de medição que permite determinar ou estimar a capacidade. Isso pode incluir a RSRP dos sinais entre a estação-base doadora alvo e a primeira unidade distribuída, ou a informação de carga da estação-base doadora alvo.
[0055] Nas modalidades acima, o limiar de relatórios para a primeira unidade distribuída é estabelecido para que seja mais provável que eles sejam atendidos em comparação com aqueles usados para UEs da estação-base servidora. Por exemplo, o limiar de relatório para a primeira unidade distribuída pode utilizar uma qualidade de sinal relativamente maior (por exemplo, RSRP maior) para o limiar de relatório para o UE. Ao fazê-lo, há uma maior quantidade de tempo entre a transferência por handover da primeira unidade distribuída para uma estação-base alvo para que a mudança de divisão funcional seja efetuada.
[0056] Nas modalidades acima, um NMS faz a determinação sobre se uma mudança de divisão funcional deve ser feita. No entanto, a pessoa versada entenderá que outros nós na rede celular podem implementas essas etapas, incluindo a fonte da estação-base doadora ou a unidade central.
[0057] A pessoa versada também entenderá que as modalidades acima podem ser desempenhadas de forma independente paras as comunicações de enlace ascendente e enlace descendente entre a unidade central e a unidade distribuída.
[0058] A pessoa versada entenderá que qualquer combinação de recursos é possível dentro do escopo da invenção, de acordo com as reivindicações.
Claims (12)
1. Método em uma rede celular de telecomunicações, sendo que a rede celular de telecomunicações inclui uma unidade de estação-base central, uma primeira estação-base doadora e uma unidade de estação-base distribuída, sendo que a unidade de estação-base central tem uma primeira interface para comunicação com um primeiro nó de rede celular principal e uma segunda interface para comunicação com a primeira estação-base doadora, a primeira estação-base doadora tem uma primeira interface para comunicação com a unidade de estação- base central e uma segunda interface para comunicação sem fio com a unidade de estação-base distribuída, a unidade de estação-base distribuída é móvel e tem uma primeira interface para comunicação sem fio com a primeira estação-base doadora e uma segunda interface para comunicação com o Equipamento de Usuário, UE, sendo que o tráfego de usuários do UE é transmitido entre a unidade de estação-base central e o UE através da primeira estação-base doadora e a unidade de estação-base distribuída, sendo que a unidade de estação-base central e a unidade de estação-base distribuída implementam uma primeira divisão funcional na qual um primeiro conjunto de funções de protocolo é implementado na unidade de estação- base distribuída e um segundo conjunto de funções de protocolo é implementado na unidade central, sendo que o método é caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: descobrir uma segunda estação-base doadora que tem uma primeira interface para comunicação com a primeira unidade de estação-base central e uma segunda interface para comunicação sem fio com a unidade de estação-base distribuída; determinar uma capacidade de uma conexão entre a unidade de estação-base central e a unidade de estação-base distribuída através da segunda estação-base doadora; determinar que a capacidade da conexão satisfaz um limiar de divisão funcional; e, em resposta a essa determinação, fazer com que a unidade de estação-base centralizada e a unidade de estação-base distribuída implementem uma segunda divisão funcional na qual um terceiro conjunto de funções de protocolo é implementado na unidade de estação- base distribuída e um quarto conjunto de funções de protocolo é implementado na unidade de estação-base central; e iniciar uma transferência por handover da unidade de estação-base distribuída a partir da primeira estação-base doadora para a segunda estação-base doadora.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a capacidade da conexão entre a unidade de estação-base central e a unidade de estação-base distribuída através da segunda estação-base doadora é maior do que uma capacidade de uma conexão entre a unidade de estação-base central e a unidade de estação-base distribuída através da primeira estação-base doadora, e o terceiro conjunto de funções de protocolo da segunda divisão funcional inclui menos funções do que o primeiro conjunto de funções de protocolo da primeira divisão funcional e o quarto conjunto de funções de protocolo da segunda divisão funcional inclui mais funções do que o segundo conjunto de funções de protocolo da primeira divisão funcional.
3. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente a etapa de: fazer com que a segunda estação-base doadora aumente uma proporção de seu recurso global dedicado à unidade de estação-base distribuída.
4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a capacidade da conexão entre a unidade de estação-base central e a unidade de estação-base distribuída através da segunda estação-base doadora é menor do que uma capacidade de uma conexão entre a unidade de estação-base central e a unidade de estação-base distribuída através da primeira estação-base doadora, e o terceiro conjunto de funções de protocolo da segunda divisão funcional inclui mais funções do que o primeiro conjunto de funções de protocolo da primeira divisão funcional e o quarto conjunto de funções de protocolo da segunda divisão funcional inclui menos funções do que o segundo conjunto de funções de protocolo da primeira divisão funcional.
5. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a transferência por handover é iniciada e concluída antes que a unidade de estação-base centralizada e a unidade de estação-base distribuída implementem a segunda divisão funcional.
6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente a etapa de:
configurar um limiar de relatório da unidade de estação-base distribuída que, após satisfação, faz com que a unidade de estação-base distribuída prepare um relatório de medição, sendo que o limiar se baseia na capacidade determinada da conexão.
7. Método, de acordo com qualquer uma dentre as reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente a etapa de: configurar um limiar de relatório de um UE da primeira ou da segunda estação-base doadora que, após satisfação, faz com que o UE prepare um relatório de medição; e configurar um limiar de relatório da unidade de estação-base distribuída que, após satisfação, faz com que a unidade de estação-base distribuída prepare um relatório de medição, sendo que o limiar de relatório da unidade de estação-base distribuída se baseia em uma qualidade de sinal relativamente maior do que o limiar de relatório do UE.
8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o limiar de relatório da unidade de estação-base distribuída se baseia adicionalmente na capacidade determinada da conexão.
9. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a capacidade da conexão entre a unidade de estação-base central e a unidade de estação-base distribuída através da segunda estação-base doadora é determinada com base na capacidade da conexão entre a segunda estação-base doadora e a unidade de estação-base distribuída.
10. Produto de programa de computador caracterizado pelo fato de que compreende as instruções que, quando o programa é executado por um computador, fazem com que o computador realize o método conforme definido em qualquer uma das reivindicações anteriores.
11. Portadora de dados legíveis por computador caracterizada pelo fato de que tem, armazenado na mesma, oO programa de computador conforme definido na reivindicação 10.
12. Nó de rede para uma rede celular de telecomunicações, sendo que o nó de rede é caracterizado pelo fato de que compreende um transceptor, uma memória e um processador adaptados para cooperar com a implementação das etapas conforme definido em qualquer uma das reivindicações anteriores.
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