特定于小区的概率负载均衡的设备、系统和方法与流程
优先权声明
本申请要求于2015年9月21日提交的序列号为14/859,633的美国专利申请的优先权权益，该美国专利申请要求于2015年4月9日提交的序列号为62/145,394的美国临时专利申请的优先权权益，这些申请中的每一个都通过引用以其整体结合于此。
实施例涉及无线电接入网络。一些实施例涉及蜂窝网络中的负载均衡，蜂窝网络包括第三代合作伙伴计划长期演进(3gpplte)网络和高级lte(lte-a)网络以及第四代(4g)网络和第五代(5g)网络。
背景技术：
过去几十年来，个人通信设备的使用大量增加。移动设备在现代社会中的渗透不断驱动在许多不同的环境中对各种联网设备的需求。使用第三代合作伙伴计划长期演进(3gpplte)和高级lte(lte-a)系统的用户设备(ue)的绝对数量可能产生与ue所附接到的小区的负载有关的问题。这些问题可能随着ue相对于小区的覆盖区域以高速率频繁地移动或者当ue一起更改模式时而加剧。因此，期望提供改进的ue负载共享。
附图说明
在不一定按比例绘制的附图中，相似标号可以描述不同视图中的相似组件。具有不同字母后缀的相似标号可以表示相似组件的不同实例。附图一般通过示例而非限制的方式示出本文档中所讨论的各个实施例。
图1是根据一些实施例的3gpp无线网络的功能图。
图2是根据一些实施例的3gpp无线设备的框图。
图3a和图3b示出了根据一些实施例的小区和相关负载的示例。
图4示出了根据一些实施例的小区重选的流程图。
图5a-5i示出了根据一些实施例的不同小区重选技术的仿真。
具体实施方式
以下描述和附图充分说明了具体实施例，以使得本领域技术人员能够实施它们。其它实施例可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的、和其它改变。一些实施例的部分和特征可以被包括在其它实施例的部分和特征内或者可以由其它实施例的部分和特征来替代。权利要求中所提出的实施例涵盖那些权利要求的所有可用等同物。
图1是根据一些实施例的无线网络的功能图。该网络可以是3gpp网络，尽管实施例的范围在这方面不受限制。如本领域技术人员将容易理解的，本文描述的各个方面可以扩展到其它电信系统、网络架构和通信标准。仅作为示例，各个方面可以扩展到其它通用移动电信系统(umts)，例如时分同步码分多址(td-scdma)、高速下行链路分组接入(hsdpa)、高速上行链路分组接入(hsupa)、高速分组接入加(hspa+)和时分cdma(td-cdma)。各个方面还可以扩展到采用长期演进(lte)(fdd模式、tdd模式或这两种模式)、lte-advanced(高级lte，lte-a)(fdd模式、tdd模式或这两种模式)、cdma2000、演进数据优化(evolution-dataoptimized，ev-do)、超移动宽带(umb)、电气和电子工程师协会(ieee)802.11(wi-fi)、ieee802.16(
核心网络120包括移动性管理实体(mme)122、服务网关(服务gw)124、以及分组数据网络网关(pdngw)126。ran100包括enb104(其可以作为基站进行操作)以用于与ue102进行通信。enb104可以包括宏enb和低功率(lp)enb。
mme在功能上类似于传统服务gprs支持节点(sgsn)的控制平面。mme管理接入中的移动性方面，例如网关选择和跟踪区域列表管理。服务gw124朝向ran100终止接口，并且在ran100与核心网络120之间路由业务分组(例如，数据分组或语音分组)。此外，服务gw124可以是用于enb间切换的本地移动性锚点，并且还可以提供用于3gpp间移动性的锚。其它责任可以包括合法拦截、计费和一些策略实施。服务gw124和mme122可以在一个物理节点或分离的物理节点中实现。pdngw126朝向分组数据网络(pdn)终止sgi接口。pdngw126在epc120和外部pdn之间路由业务分组，并且可以是用于策略实施和计费数据收集的关键节点。pdngw126还可以提供用于具有非lte接入的移动性的锚点。外部pdn可以是任何种类的ip网络和ip多媒体子系统(ims)域。pdngw126和服务gw124可以在一个物理节点或分离的物理节点中实现。
enb104(宏enb和微enb)终止空中接口协议，并且可以是ue102的第一接触点。enb104既可以与处于常规覆盖模式的ue102进行通信，也可以与处于一个或多个增强覆盖模式的ue104进行通信。在一些实施例中，enb104可以实现针对ran100的各种逻辑功能，包括但不限于诸如无线电承载管理、上行链路和下行链路动态无线电资源管理和业务分组调度、以及移动性管理之类的rnc(无线电网络控制器功能)。根据一些实施例，ue102可以被配置为根据适当的通信技术通过多载波通信信道经由正交多址接入(oma)通信(例如，时分多址(tdma)、频分多址(fdma)、正交fdma(ofdma)、sc-fdma或其它通信信号)来与enb104进行通信。ofdm信号可以包括多个正交子载波。根据一些实施例，ue102可以被配置为经由非正交多址接入(noma)信号进行通信。
s1接口115是分离ran100和epc120的接口。s1接口115被分为两部分：携带enb104和服务gw124之间的业务分组的s1-u和作为enb104和mme122之间的信令接口的s1-mme。
对于蜂窝网络，lp小区通常用于将覆盖范围扩展到室外信号不能很好到达的室内区域，或者在诸如火车站之类的电话使用非常密集的区域中增加网络容量。本文所使用的术语低功率(lp)enb指用于实现较窄小区(比宏小区窄)(比如，毫微微小区(femtocell)、微微小区(picocell)或微小区)的任何合适的较低功率enb。毫微微小区enb通常由移动网络运营商提供给其住宅或者企业客户。毫微微小区通常是住宅网关的大小或者更小，并且一般连接至用户的宽带线路。一旦被接通，毫微微小区便连接到移动运营商的移动网络并且针对住宅毫微微小区提供范围通常为30到50米的额外覆盖。因此，lpenb可以是毫微微小区enb，这是由于它通过pdngw126耦接。类似地，微微小区是通常覆盖较小区域(例如，建筑物内(办公室、购物中心、火车站等)或最近在飞机内)的无线通信系统。微微小区enb一般可以通过其基站控制器(bsc)功能、经由x2链路连接到另一enb(例如，宏enb)。因此，lpenb可以通过微微小区enb来实现，这是由于其经由x2接口耦接到宏enb。微微小区enb或者其它lpenb可以包括宏enb的一些或者所有功能。在一些情况中，这可以被称为接入点基站或者企业毫微微小区。
通过lte网络的通信可以被分成10ms帧，10ms帧中的每一者可以包括10个1ms子帧。该帧中的每个子帧又可以包括两个0.5ms的时隙。enb可以通过各种频带调度上行链路和下行链路传输。在一个频带中所使用的子帧中的资源分配可以不同于另一频带中所使用的子帧中的资源分配。根据所使用的系统，子帧的每个时隙可以包括6-7个符号。在一些实施例中，子帧可以包括12或24个子载波。资源网格可以被用于enb和ue之间的下行链路和上行链路传输。资源网格可以是时频网格，其是每个时隙中的物理资源。资源网格中最小的时频单位可以被表示为资源元素(re)。资源网格的每列和每行可以分别对应于一个ofdm符号和一个ofdm子载波。资源网格可以包括描述物理信道到资源元素的映射的资源块(rb)和物理rb(prb)。prb可以是在当前3gpp标准中可以被分配给ue的资源的最小单位。资源块在频率上可以是180khz宽，在时间上可以是1个时隙长。在频率上，资源块可以是12×15khz子载波宽或24×7.5khz子载波宽。对于大多数信道和信号，根据系统带宽，每个资源块可以使用12个子载波。资源网格在时域中的持续时间对应于一个子帧或两个资源块。针对常规循环前缀(cp)情况，每个资源网格可以包括12(子载波)*14(符号)＝168个资源元素。可以通过使用这样的资源块来传送若干不同的物理信道。
图2是根据一些实施例的无线设备的功能图。该设备例如可以是ue或enb。在一些实施例中，enb可以是固定的非移动设备。3gpp设备200可以包括使用一个或多个天线201来发送和接收信号的物理层电路202。3gpp设备200还可以包括用于控制对无线介质的接入的介质接入控制层(mac)电路204。3gpp设备200还可以包括被布置为执行本文描述的操作的处理电路206和存储器208。
在一些实施例中，本文描述的移动设备或其它设备可以是便携式无线通信设备的一部分，例如，个人数字助理(pda)、具有无线通信能力的膝上型计算机或便携式计算机、网络平板电脑、无线电话、智能电话、无线耳机、寻呼机、即时消息收发设备、数码相机、接入点、电视机、医疗设备(例如，心率监测器、血压监测器等)、或可以无线地接收和/或发送信息的其它设备。在一些实施例中，移动设备或其它设备可以是被配置为根据3gpp标准进行操作的ue102或enb104。一些实施例中，移动设备或其它设备可以被配置为根据其它协议或标准(包括ieee802.11或其它ieee标准)进行操作。在一些实施例中，移动设备或其它设备可以包括下述各项中的一个或多个：键盘、显示器、非易失性存储器端口、多个天线、图形处理器、应用处理器、扬声器和其它移动设备元件。显示器可以是lcd屏幕(包括触摸屏)。
天线201可以包括一个或多个定向或全向天线，包括例如偶极天线、单极天线、贴片天线、环形天线、微带天线、或适合传输rf信号的其它类型的天线。在一些多输入多输出(mimo)实施例中，可以有效地分离天线201以利用可能产生的空间分集和不同的信道特性。
虽然3gpp设备200被示出为具有若干单独的功能元件，但是这些功能元件中的一个或多个可以被组合，并且可以由软件配置的元件(例如包括数字信号处理器(dsp)的处理元件)和/或其它硬件元件的组合来实现。例如，一些元件可以包括一个或多个微处理器、dsp、现场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)、射频集成电路(rfic)、以及用于执行至少本文所描述的功能的各种硬件和逻辑电路的组合。在一些实施例中，功能元件可以指在一个或多个处理元件上操作的一个或多个处理。
实施例可以在硬件、固件和软件中的一者中或其组合中实现。实施例还可以被实现为存储在计算机可读存储设备上的指令，指令可由至少一个处理器读取和执行以执行本文所描述的操作。计算机可读存储设备可以包括用于以机器(例如，计算机)可读的形式存储信息的任何非暂态机制。例如，计算机可读存储设备可以包括只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、磁盘存储介质、光存储介质、闪存存储器设备、以及其它存储设备和介质。一些实施例可以包括一个或多个处理器，并且可以配置有存储在计算机可读存储设备上的指令。
术语“机器可读介质”可以包括被配置为存储一个或多个指令的单个介质或多个介质(例如，集中式或分布式数据库和/或相关联的高速缓存和服务器)。术语“机器可读介质”可以包括能够存储、编码或携带用于由3gpp设备200运行并使其执行本公开的技术中的一个或多个的指令的任何介质，或者能够存储、编码或携带由这类指令使用的或与这类指令相关联的数据结构的任何介质。术语“传输介质”应被视为包括能够存储、编码或携带用于执行的指令的任何无形介质，并且包括用于辅助这种软件的通信的数字或模拟通信信号或其它无形介质。
如上所述，随着在现代生活的各个方面中采用的ue越来越多，enb(本文也称为小区)之间的负载均衡变得越来越重要。负载均衡的一个缺点是大量的ue都从空闲模式转换到连接模式。在rrc空闲模式下，在ue和网络之间没有建立rrc连接，因此数据可能未在ue和enb之间被传送。例如，在处于空闲达预定时间量之后，ue可以决定进入rrc空闲模式。在rrc空闲模式下，ue可以执行相邻小区测量、小区(重新)选择，并且在空闲模式下获取系统信息。在rrc连接模式下，除了(直接或通过网络)与其它ue进行通信之外，ue可以例如监视寻呼信道和/或sib类型1内容以检测系统信息变化以及地震和海啸警报系统(etws)通知、监视与共享数据信道相关联的控制信道以确定是否为ue调度数据、提供信道质量和反馈信息、并执行相邻小区测量和切换测量报告。rrc连接模式可以具有一个或多个状态。例如，在umts实施例中，ue可以处于几种状态之一，这些状态包括：小区寻呼信道(cellpch)状态、通用陆地无线电接入网(utran)注册区(ura)寻呼信道(urapch)状态或前向接入信道(cellfach)状态。
一旦ue确定其将从rrc空闲模式进入rrc连接模式(例如，通过由用户激活或由服务enb寻呼)，则可以在任何用户数据在ue和enb之间被传送之前，在ue和enb之间交换一系列控制消息。对于lte系统，非接入层(nas)消息(rrc连接请求)可以用于发起rrc连接过程。enb可以利用rrc连接建立消息向ue进行响应。然后，ue可以向enb传送rrc连接建立完成。对于umts，rrc连接过程涉及ue和enb之间的其他控制通信。
因此，在ue从rrc空闲模式转换到rrc连接模式期间，涉及到大量的控制开销。控制消息的量在以下情况下可能进一步增加：由于在满足3gpp技术规范36.304中定义的重选标准时进行小区重选，ue在enb(或其它小区)之间的切换将在ue从rrc空闲模式转换到rrc连接模式时发生。
重选过程可能涉及很多小区，这些小区(无论其当前正在服务还是欠载(under-loaded))可以是如上所述的任何类型。例如，小区可以包括大(宏)enb和小(例如，迷你、微、纳米)enb。小区还可以与用于ue和enb之间的通信的不同频率或频带相关联。在一些实施例中，网络可以向小区和/或小区所使用的频率分配优先级。重叠地理位置中的小区可以被分配相似或不同的频率(或频率范围)。例如，宏小区内的小小区可以使用相似的频率进行通信。在一些实施例中，具有相似尺寸的小区可以在地理上对准(基本上重叠，例如不重叠不超过约5％)或可被偏移以部分对准。
如果仅使用基于频率的优先级，则在相似频率上操作的小区的地理重叠可能导致重选问题。例如，如果欠载微小区和过载(over-loaded)重叠宏小区在相同的第一频率上操作，则从在与第一频率不同的频率上操作的另一(过载)小区重选的一些ue可能重选该宏小区，从而从一个过载小区重选到另一过载小区。
在另一示例中，不同的欠载小小区可以与不同的频率相关联。加上上述示例，其中欠载小小区之一与过载宏小区重叠并且在第一频率上操作，过载小小区可以在与另一欠载小小区的频率相同但与第一频率不同的频率(第二频率)上操作。假设第二频率优先于第一频率，则从在第三频率上操作的另一过载小区重选的一些ue可能重选与优先级较高的第二频率相关联的过载小小区，而不是与优先级较低的第一频率相关联的欠载小小区。这可能导致欠载小小区的利用率不足。
此外，在大量ue在相对较短时间内(例如在音乐会或体育赛事结束时)从rrc空闲模式转换到rrc连接模式的环境中，当ue空闲时使用优先频率，ue可能倾向于驻留在相同的频率层上，并因此使相同的小区过载。这可能是由小小区的部分对准或当一个小小区处于低频时引起的，从而导致不同的信号质量。
如上述示例所示，在重选过程中期望在多个小区或频率上均匀地分布ue。首先，图3a和图3b示出了根据一些实施例的小区和相关负载的示例。图3a包括过载小区302、304、306和欠载小区316、318。小区302、304、306、316、318中的每一个可以包括enb312、314。在一些实施例中，与enb312相比，用于小小区的enb314可以是可能具有更有限功能的接入点或其它集中式控制器。小区302、304、306、316、318可以包括宏小区(小区d304、小区e306)以及小小区(小区a302、b316、c318)。
小区302、304、306、316、318也可以在不同的频率上操作。例如，小区e306可以在频率1上操作，小区c318和d304可以在频率2上操作，并且小小区a302和b316可以在频率3上操作。在频率2上操作的小小区c318可以与在相同频率上操作的宏小区d304在地理上重叠。在频率3上操作的小小区a302和b316也可以与宏小区d304在地理上重叠，并且可以避免彼此重叠(或者可能仅部分重叠)。
ue310可以附接到小区e306，并且可以在地理上与宏小区d304重叠。此外，ue1可以在地理上与小小区a302和c318重叠，而ue2可以在地理上与小小区b316重叠。其它ue可以附接到小区302、304、306、316、318中的其它小区，但是为了方便起见并未示出。小区e306中的ue310可以处于rrc空闲模式或rrc连接模式。如图所示，小区a302、d304和e306可能过载，而小小区b316和c318可能欠载。因此，欠载小区可以是在地理上或在频率上不重叠的小小区。
类似地，图3b示出了其中欠载小区和包括不同程度的负载的小区的实施例。具体地，如图所示，小区322、324、326、328、336可以包括欠载小区322、324和具有增加的负载的小区326、328、336。小区322、324、326、328、336中的每一个可以包括enb332或接入点334或其它中央通信协调器。小区322、324、326、328、336可以包括宏小区(小区d328、小区e326)以及小小区(小区a322、b336、c324)。
小区322、324、326、328、336也可以在不同的频率上操作。如上所述，小区e326可以在频率1上操作，小区c324和d328可以在频率2上操作，并且小区a322和b336可以在频率3上操作。在频率2上操作的小小区c324可以与在相同频率上操作的宏小区d328重叠。在频率3上操作的小小区a322和b336可以避免彼此重叠(如图所示)或可能部分重叠。
如上所述，ue330可以附接到小区e326，并且可以在地理上与小区d328重叠。ue330可以在地理上与小小区a322和c324全部重叠(例如，在音乐会或体育场馆)。其它ue可以附接到小区322、324、326、328、336中的其它小区，但是为了方便起见并未示出。小区e326中的ue330可以处于rrc空闲模式或rrc连接模式。
如图3a和图3b所示，ue310、330中的一个或多个可能期望使用欠载小区。如果ue处于rrc连接模式，则ue或enb可以触发ue的切换。然而，在rrc空闲模式下，切换不可用。在rrc空闲模式下，ue可以测量服务小区的信号与干扰加噪声比(sinr)、参考信号接收功率(rsrp)和/或参考信号接收质量(rsrq)。如果sinr/rsrp/rsrq较差或不可检测，则ue可以搜索另一小区。如果sinr/rsrp/rsrq是可测量的，则ue可以使用小区重选标准来确定是否执行重选。
即使sinr/rsrp/rsrq是合理的，空闲模式的ue可能期望当ue进入rrc连接模式时从当前服务小区重选到欠载小区以最小化延迟和信令开销，并且由于服务小区的过载而结束被切换。在一些实施例中，可以使用系统信息广播(sib)来实现重选优先级规则；特别地，enb可以在sib中广播cellreselectionpriority(小区重选优先级)，其指定每个频率的绝对优先级。响应于接收到sib，如果满足最小信号要求，则ue可以测量并重选具有比当前服务小区使用的频率更高的频率优先级的小区。在一些实施例中，重选优先级规则可以使用在ue处于rrc连接模式时被配置的并在rrc空闲模式下被使用的专用优先级列表。在这样的实施例中，如果负载状况发生变化或者由于不满足重选标准而使得ue重选不是专用优先级的频率的另一小区，则在enb能够改变ue中的专用优先级之前，enb可以等到下一次ue进入rrc连接模式。在一些实施例中，重选优先级规则可以涉及enb用特定于小区的偏移来配置ue，其中一个或多个小区优先于其它小区。使用特定于小区的优先级列表可能导致小区边缘的ue经历不良的信道质量。在一些实施例中，当ue处于连接模式时，重选优先级规则可以由enb执行负载均衡产生。然而，这可能引入延迟并增加切换失败的可能性。
为了更好地促进重选过程，可以在重选期间添加特定于小区的优先级概率(cspp)。图4示出了根据一些实施例的小区重选的流程图。在操作402，处于rrc连接模式的ue可以进入rrc空闲模式。
在操作404，ue在rrc空闲模式下可以确定小区重选是否合适。ue可以测量其所附接到的当前enb(或控制器)的sinr/rsrp/rsrq，并且还可以测量其它enb或控制器的sinr/rsrp/rsrq。基于sinr/rsrp/rsrq测量，ue可以使用预定的小区重选标准集合来确定是否执行小区重选。小区重选标准中的至少一些(例如小区重选优先级)可以在ue进入rrc空闲模式之前被提供给ue，或者可以经由系统广播信息被提供给ue(或被更新)。
响应于确定小区重选是可取的，ue可以在操作406确定要重选的小区。为了进行该确定，ue可以使用由服务enb提供并由ue接收的特定于小区的优先级列表和小区重选概率。在一些实施例中，enb可以将该信息作为系统信息广播的一部分来广播。
特定于小区的优先级列表可以包括具有一个或多个优先级的一个或多个小区。优先级可以基于小区类型、当前负载、预测负载和信道条件的任何组合。在一些实施例中，多个小区可以具有相同的优先级。因此，在一些实施例中，所有小区可以具有相同的优先级；在其它实施例中，一个或多个小区可以具有相同的优先级，而其它小区可以具有至少一个不同的优先级。在一些实施例中，ue可以在具有相同优先级的小区中随机地选择小区。在一些实施例中，enb可以分配有限数量的优先级，使得具有在预定范围内的条件中的一个或组合(例如，负载在5-10％内、信道条件在10-15％db干扰内)的小区被分配相同的优先级。例如，如果分配少于10个优先级，则可以为负载30％的小区分配与负载38％的相同类型的小区相同的优先级。
然后，ue可以使用小区重选概率来确定ue是否应该执行小区重选。在一些实施例中，ue可以生成随机数，并将随机数与小区重选概率进行比较，以确定ue是否将执行小区重选。在一些实施例中，如果随机数小于小区重选概率，则ue可以保持附接到当前频率上的服务小区。否则，ue可以基于特定于小区的优先级列表执行小区重选。在一些实施例中，响应于确定随机数大于小区重选概率，ue可以保持附接到服务小区。在一些实施例中，随机数和小区重选概率之间的比较可以在具有相同优先级的小区之间进行随机选择之前由ue执行，从而减少ue使用的处理量。
ue可以包括一个或多个定时器(例如在处理电路中)，定时器被配置为控制ue何时检查与负载均衡信息相关的系统信息并执行负载均衡以降低功耗。在这种情况下，定时器中的一个可以从紧接在前的小区重选过程处的初始值(无论ue是否重选)增加到达预定值，此时，ue可以读取系统信息，然后重置为初始值，其中ue抑制读取至少与其间的小区重选有关的系统信息。在一些实施例中，小区重选概率和/或特定于小区的优先级列表可以由enb周期性地更新，从而使得其一者或两者可以在系统广播之间改变。该更新可以基于可用的不同小区的负载。在一些实施例中，可以使用预测算法来确定小区重选概率和/或特定于小区的优先级列表，以使用当前小区负载在下一次更新之前确定各个小区上的预测负载。预测算法可以考虑例如，可能切换到特定小区(来自一个或多个相邻enb)的ue的数目和/或特定小区上的负载是否已经在到全部ue的系统广播之间改变。
在所选择的enb发送的每个更新之前，可以例如经由x2接口从与相邻enb的通信获得用于在所选择的enb处生成优先级的信息中的至少一些信息。在一些实施例中，在ue进入rrc空闲模式之前，当ue处于rrc连接模式时，小区重选概率和/或特定于小区的优先级列表可以最初通过较高层信令被发送。例如，小区重选概率可以与特定于小区的优先级列表被分开发送，例如，当ue处于rrc连接模式时，可以发送小区重选概率，而当ue处于rrc空闲模式时，可以发送特定于小区的优先级列表。在一些实施例中，如果enb寻呼特定ue，使得ue进入rrc连接模式，则enb可以在此时更新特定ue的小区重选概率和/或特定于小区的优先级列表。
在一些实施例中，enb可以广播包含所有小区的特定于小区的优先级列表。在一些实施例中，enb可以广播仅包含低于小区负载阈值的那些小区的特定于小区的优先级列表。在一些实施例中，每个小区可以具有独立于相邻小区的负载的最大负载阈值。最大负载阈值对于每个小区可以是相同的，对于每种类型的小区(例如，宏小区、微小区)可以是相同的，或者可以完全独立于彼此。在这种情况下，enb可以广播仅包含其小区负载小于最大负载阈值的小区的特定于小区的优先级列表。因此，在一些实施例中，特定于小区的优先级列表可以仅包含其负载小于服务小区的负载的小区，而在其它实施例中，特定于小区的优先级列表可以仅包含负载小于最大负载阈值(其可以是例如特定小区的满负载的百分比)的小区。
在一些实施例中，每个小区可以具有最小负载差异阈值，其中负载差异是相对于相邻小区的负载。最小负载差异阈值可以是每个小区的负载与服务小区的负载相比的相对百分比(％)差异。最小负载差异阈值对于每个小区可以是相同的百分比，对于相同类型的每个小区(例如，宏小区、微小区)可以是相同的，或者对于每个小区可以是完全独立的。在这种情况下，enb可以广播仅包含其相对小区负载大于最小负载差异阈值的小区的特定于小区的优先级列表。例如，如果服务小区具有75％的小区负载，并且第一相邻小区具有25％的小区负载，则差异为50％，因而如果最小负载差异阈值小于50％，则可以包括第一相邻小区。
因此，给定大量的ue，仅大约为小区重选概率的百分比的ue可以使用特定于小区的优先级列表来执行小区重选。在图3a所示的示例中，服务ue的enb可以在频率1上针对欠载小区b和c广播比过载小区a、d和e更高的优先级。由于要重选的ue很少，所以在这种情况下，重选概率可以被配置为0，使得所有ue执行小区重选。在这种情况下，在图3a中，如果使用频率优先级，则ue1可以重选到小区c，并且ue2可以重选到小区d；而如果使用cspp，则ue1可以重选到小区c，并且ue2可能由于地理重叠而重选到小区b。在其它实施例中，如果小区b和c这两者都服务ue1和ue2，如图3b所示，则ue1可以随机地重选到小区b和c中的一者，而ue2可以随机地重选到小区b和c中的另一者。在一些实施例中，随机分配可能进一步偏向具有相等概率的特定小区。例如，可以通过在特定小区被分配的情况下使ue生成第二随机数并且满足预定辅助标准(例如，小于辅助号码)来影响偏移；并且如果第二随机数不满足预定辅助标准，则使ue再次随机地重选小区。
在图3b所示的示例中，其中服务小区e正在服务大量的ue，服务ue的enb可以在频率1上广播针对每个小区x的优先级(px)，其中pa＝pc>pe>pd>pb，从而反映不同小区的负载水平。在一些实施例中，ue可以被限制为仅重选负载小于服务小区的负载(并且因此优先级比服务小区更高)的小区。重选概率可以被配置为0.8，即可以预期80％的ue执行小区重选，并且20％的ue可以保留在小区e中。在执行小区重选的80％的ue中，如果ue被限制为仅重选负载小于小区e的负载的小区，则ue可以仅重选到小区a或小区c。因此，如果小区被随机选择，则在重选后，20％的ue可以保留在小区中e，40％的ue可以重选到小区a，并且40％的ue可以重选到小区c。
在一些实施例中，ue可以与每个enb的优先级成比例地在enb列表中的enb之间随机选择。例如，如果执行重选的ue的pa＝pc＝10，pe＝4，pd＝1并且pb＝0(即，仅小区b过载)，则40％的ue可以重选到小区a，40％的ue可以重选到小区c，16％的ue可以重选到小区e，并且4％的ue可以重选到小区d。在这种情况下，在一些实施例中，enb列表中的每个enb的优先级可以考虑重选之后enb的负载。因此，服务enb可以确定每个enb的初始优先级，并且基于在由服务enb所服务的ue进行潜在重选之后enb的负载来修改每个enb的优先级。enb列表中的每个enb的经更新的优先级可以在该过程的一个或多个迭代之后被发送到ue。
在重选之后，ue可以在操作408确定其是否将进入rrc连接模式。ue可以响应于由ue发起的或者由ue或网络触发的rrc连接建立过程来确定其将进入rrc连接模式。例如，ue可以响应于启动ue上的应用或移动到新的跟踪区域中并且完成跟踪区域更新信令过程来触发rrc连接建立。网络可以通过向ue发送指示用于该ue的系统更新或传入数据的寻呼消息来触发rrc连接建立过程。
如果ue确定其将保持在rrc空闲模式，则ue可以返回到操作404。否则，ue可以在操作410进入rrc连接模式。ue可以通过服务enb或直接地经由设备到设备(d2d)通信向其它ue传送诸如语音或视频数据之类的数据。
在一些实施例中，ue可以接收系统信息，并且识别至少一个相邻小区的优先级是否具有比服务小区优先级更高的小区优先级。如果小区优先级较高，则ue可以确定较高优先级小区的信号是否满足小区重选标准。如果较高优先级小区的信号满足小区重选标准，则ue可以重选到该小区。如果较高优先级小区的信号不满足小区重选标准，则ue可以确定第二高优先级小区是否存在，如果存在，则可以确定来自第二高优先级小区的信号是否满足小区重选标准。这可以持续到具有高于服务小区优先级的小区优先级的一个或多个小区满足小区重选标准为止。然后，ue可以重选到具有高于服务小区优先级的小区优先级并且满足小区重选标准的小区中的一个。如果ue确定不存在具有高于服务小区优先级的小区优先级并且满足重选标准的小区，则ue可以抑制执行重选。
不同场景的模拟用于性能评估。图5a-图5i示出了根据一些实施例的不同小区重选技术的模拟。在第一种情况下，如图5a所示，宏小区510和小小区520以不同的频率被部署，宏小区510被部署和对准在频率0和1之间，并且小小区520以频率1随机地被部署在每个宏小区内。下面描述的第一种情况的结果示出于图5b和图5c中。第二种情况(如图5d所示)类似于第一种情况，不同之处在于小小区以频率2被部署而不是随机地被部署在每个宏小区中。第二情况的结果示出于图5e和图5f中。第三种情况(如图5g所示)也类似于第一种情况，不同之处在于宏小区在不同频率之间彼此偏移。许多ue在频率0中被引入到宏小区(没有任何小小区)。第三种情况的结果示出于图5h和图5i中。在每种情况下，源enb在系统信息块(sib)中广播优先级。ue读取sib并相应地执行小区重选。仅当较高优先级小区/频率满足小区重选标准时，每个ue执行测量并重选到较高优先级小区/频率。负载分发方案使用频率优先级、特定于小区的优先级、具有概率的频率优先级、特定于小区的优先级概率和具有小区负载阈值的特定于小区的优先级概率(其中，如果小区负载在预定阈值之下，则enb仅广播特定于小区的优先级的小区)。
针对所有情况检查不同enb之间的ue的数目的方差的累积分布函数(cdf)，如图5b、图5e和图5h所示。方差越小，ue的分布越好。发现频率优先级(fp)表现最差，同时发现特定于小区的优先级(csp)和频率优先级概率(fpp)显著改善分布。发现特定于小区的优先级概率(cspp-t1)在跨不同小区分发ue方面表现最好。
还检查了基于每个ue的小区变化的数目，其导致ue的开销和功耗增加，并且结果示出于图5c、图5f和图5i。发现fp和csp各自具有相对较高数目的小区变化，而发现fpp和cspp各自具有较少的小区变化。在模拟中，检查了慢移动性和高移动性(相对于宏小区尺寸)的ue，并且结果是相似的。
下面提供了本公开的各种示例。这些实施例不旨在以任何方式限制本文的公开内容。在示例1中，用户设备(ue)可以包括处理电路，其被配置为：将收发器配置为从ue所附接到的服务enodeb(enb)接收特定于小区的优先级列表和小区重选概率，特定于小区的优先级列表包括服务enb的相邻enb的列表，列表中的每个enb具有至少部分地基于enb的负载的相关联的优先级，小区重选概率指示ue将重选到enb的列表中的enb之一的概率；响应于ue将重选的确定，基于特定于小区的优先级列表和小区重选概率重选到enb的列表中所选择的enb；并且在重选所选择的enb之后，将收发器配置为与所选择的enb进行通信。
在示例2中，示例1的主题可以可选地包括处理电路还被配置为在确定是否重选之前将ue配置为进入无线电资源控制(rrc)空闲模式，并且在与所选择的enb通信之前将ue配置为退出rrc空闲模式并进入rrc连接模式。
在示例3中，示例1-2中的一个或任何组合的主题可以可选地包括处理电路还被配置为将ue配置为在收发器从enb接收特定于小区的优先级列表和小区重选概率之前进入rrc空闲模式。
在示例4中，示例1-3中的一个或任何组合的主题可以可选地包括相邻enb的列表被限制为具有比服务enb更高的优先级的enb的列表。
在示例5中，示例1-4中的一个或任何组合的主题可以可选地包括相邻enb的列表还被限制为具有最高优先级的enb的列表。
在示例6中，示例1-5中的一个或任何组合的主题可以可选地包括处理电路还被配置为与每个enb的优先级成比例的在enb的列表中的enb之间进行选择。
在示例7中，示例1-6中的一个或任何组合的主题可以可选地包括处理电路还被配置为当优先级是enb的列表中的enb中的最高优先级时，在enb的列表中具有该相同优先级的enb之间进行随机选择。
在示例8中，示例1-7中的一个或任何组合的主题可以可选地包括相邻enb的列表被限制为负载小于服务enb的负载的enb的列表，使得ue被阻止能够重选到负载大于服务enb的负载的相邻enb。
在示例9中，示例1-8中的一个或任何组合的主题可以可选地包括处理电路还被配置为相邻enb的列表包括在与服务enb操作的频率不同的至少一个频率上操作的宏小区和小小区。
在示例10中，示例1-9中的一个或任何组合的主题可以可选地包括处理电路还被配置为将收发器配置为经由系统信息广播(sib)从enb接收特定于小区的优先级列表和小区重选概率。
在示例11中，示例1-10中的一个或任何组合的主题可以可选地包括处理电路还被配置为测量服务enb的信号与干扰加噪声比(sinr)、参考信号接收功率(rsrp)和参考信号接收质量(rsrq)中的至少一个，并将rsrp和rsrq中的至少一个与预定的小区重选标准集合进行比较，以确定是否执行重选。
在示例12中，示例1-11中的一个或任何组合的主题可以可选地包括处理电路还被配置为将收发器配置为在进入无线电资源控制(rrc)空闲模式之前接收预定的小区重选标准集合。
在示例13中，示例1-12中的一个或任何组合的主题可以可选地包括处理电路还被配置为将收发器配置为在进入无线电资源控制(rrc)空闲模式之后经由系统广播信息接收预定的小区重选标准集合。
在示例14中，示例1-13中的一个或任何组合的主题可以可选地包括处理电路还被配置为生成随机数并将该随机数与小区重选概率进行比较，以确定是否执行重选。
在示例15中，示例1-14中的一个或任何组合的主题可以可选地包括处理电路还被配置为：将定时器配置为从紧接在前的小区重选处的初始值增加，将收发器配置为响应于定时器达到预定值来读取与小区重选相关的系统信息，将定时器配置为在系统信息被读取之后重置到初始值，并且将收发器配置为在定时器达到预定值之前抑制读取系统信息。
在示例16中，示例1-15中的一个或任何组合的主题可以可选地包括被配置为在收发器和enb之间发送和接收通信的天线。
在示例17中，enb的装置可以包括处理电路，其被配置为将收发器配置为向附接到enb的多个ue中的每一个发送小区重选信息，发送到特定ue的小区重选信息包括以下各项中的至少一项：特定于小区的优先级列表和小区重选概率，其中特定于小区的优先级列表包括enb的相邻enb的列表，列表中的每个enb具有至少部分地基于enb的负载的相关联的优先级，小区重选概率指示特定ue将重选到enb的列表中的enb之一的概率。
在示例18中，示例17的主题可以可选地包括处理电路还被配置为确定特定ue是否处于无线电资源控制(rrc)空闲模式；并且响应于确定特定ue处于rrc空闲模式，将收发器配置为向特定ue发送小区重选信息。
在示例19中，示例17-18中的一个或任何组合的主题可以可选地包括相邻enb的列表被限制为具有比enb更高的优先级的enb的列表，使得ue被阻止能够重选到负载大于enb的负载的相邻enb。
在示例20中，示例17-19中的一个或任何组合的主题可以可选地包括小区重选信息被配置为允许ue在enb的列表中具有相同优先级的enb之间进行随机选择。
在示例21中，示例17-20中的一个或任何组合的主题可以可选地包括相邻enb的列表被限制为负载小于enb的负载的enb的列表，使得ue被阻止能够重选到负载大于enb的负载的相邻enb。
在示例22中，示例17-21中的一个或任何组合的主题可以可选地包括相邻enb的列表包括在与enb操作的频率不同的至少一个频率上操作的宏小区和小小区。
在示例23中，示例17-22中的一个或任何组合的主题可以可选地包括处理电路还被配置为将收发器配置为经由系统信息广播(sib)从enb发送小区重选信息。
在示例24中，示例17-23中的一个或任何组合的主题可以可选地包括处理电路还被配置为将收发器配置为向特定ue发送预定的小区重选标准集合，以使得特定ue能够确定是否执行重选。
在示例25中，存储指令的非暂态计算机可读存储介质，指令用于由ue的一个或多个处理器执行以将ue配置为与enb进行通信，一个或多个处理器可以将ue配置为：在ue处于无线电资源控制(rrc)空闲模式时，在系统信息广播(sib)中从ue所附接到的服务enodeb(enb)接收以下各项中的至少一项：特定于小区的优先级列表和小区重选概率，其中特定于小区的优先级列表包括服务enb的相邻enb的列表，列表中的每个enb具有至少部分地基于enb的负载的相关联的优先级，小区重选概率指示ue将重选到enb的列表中的enb之一的概率；确定ue是否将重选到enb的列表中的enb；并且响应于确定ue将重选，基于特定于小区的优先级列表和小区重选概率，重选到enb的列表中的所选择的enb。
在示例26中，示例25的主题可以可选地包括以下各项中的至少一项：相邻enb的列表被限制为具有比服务enb更高的优先级和小于服务enb的负载的负载中的至少一个的enb的列表，并且指令还配置一个或多个处理器以将ue配置为以下各项中的至少一项：当优先级是enb的列表中的enb中的最高优先级时，在enb的列表中具有该相同优先级的enb之间进行随机选择，并生成随机数，并将该随机数与小区重选概率进行比较，以确定是否执行重选。
虽然已参考具体示例实施例描述了实施例，但显而易见的是，在不背离本公开的更广泛的精神和范围的情况下，可以对这些实施例进行各种修改和改变。因此，说明书和附图被认为是说明性的而非限制性的。构成其一部分的附图以说明而非限制的方式示出可以实施主题的具体实施例。足够详细地描述示出的实施例以使得本领域技术人员能够实施本文公开的教导。可以从中利用和导出其它实施例，使得可以在不背离本公开的范围的情况下进行结构和逻辑替换和改变。因此，该具体实施方式不应被认为是限制性的，并且各种实施例的范围仅由所附权利要求以及这些权利要求所赋予的等同形式的全部范围来限定。
为了方便起见，本发明主题的这些实施例可以在本文中被单独地和/或共同地被称为术语“发明”，并且不旨在将本申请的范围自行限制于任何单个的发明或发明概念(如果实际上不止一个被公开的话)。因此，虽然本文已示出和描述了具体实施例，但应理解的是，为实现相同目的而计算的任何布置可以代替所示的具体实施例。本公开旨在覆盖各种实施例的任何和所有修改或变化。上述实施例和本文未具体描述的其它实施例的组合对于阅读完上述描述之后的本领域技术人员将是显而易见的。
在本文档中，专利文献中通常使用的术语“一(a或an)”被用于包括一个或不止一个，其独立于“至少一个”或“一个或多个”的任何其它实例或使用。在本文档中，术语“或”被用于指非排他的或，使得“a或b”包括“a但不是b”、“b但不是a”、以及“a和b”(除非另有说明)。在本文档中，术语“包括(including)”和“其中(inwhich)”被用作相应术语“包括(comprising)”和“其中(wherein)”的简体英文等效词。另外，在下面的权利要求中，术语“包括(including)”和“包括(comprising)”是开放式的，即，在权利要求中包括除了在这样的术语之后列出的那些元素之外的元素的系统、ue、物品、组成、配方或处理仍被视为落入该权利要求的范围。此外，在所附权利要求中，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅用作标签，并不旨在对其对象施加数字要求。
本公开的摘要是为了符合要求摘要将允许读者快速确定本技术公开的性质的37c.f.r§1.72(b)而提供的。摘要是按照其将不被用于限制或解释权利要求的范围或意义的理解而提交的。此外，在前面的具体实施方式中，可以看出，出于简化本公开的目的，在单个实施例中将各种特征聚集在一起。本公开的方法不应被解释为反映下述意图：所要求保护的实施例要求比每个权利要求中明确记载的特征更多的特征。相反，如所附权利要求所反映的那样，发明的主题在于少于单个所公开实施例的所有特征。因此，所附权利要求被并入具体实施方式中，其中每个权利要求自身作为单独的实施例而独立。
- 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞！