终端执行频率测量的方法和装置与流程

文档序号:14396347阅读:395来源:国知局

本发明涉及无线通信系统,并且更具体地,涉及让ue执行频率测量的方法和支持该方法的装置。



背景技术:

作为umts(通用移动电信系统)的升级的3gpp(第3代合作伙伴计划)lte(长期演进)正在被引入3gpp版本8。在3gpplte中,ofdma(正交频分多址)用于下行链路,而sc-fdma(单载波频分多址)用于上行链路。3gpplte采用具有最多四根天线的mimo(多输入多输出)。最近,正在进行作为3gpplte演进的3gpplte-a(lte高级)的讨论。

蜂窝是为了克服服务区域的限制以及频率和用户容量的限制而提出的概念。这是通过将单个高功率基站变成多个低功率基站来提供通信覆盖的方法。也就是说,移动通信服务区域以几个小小区为单位进行划分,使得不同的频率被指派给相邻小区,并且两个彼此充分间隔并因此没有干扰发生的小区使用同一频带以在空间上重新使用频率。

此外,诸如小区内的热点这样的特定区域中的通信需求会特别高,并且在诸如小区边缘或覆盖空洞这样的特定区域中,无线电波的接收灵敏度会劣化。随着无线通信技术的进步,出于使得在热点、小区边缘和覆盖空洞中能够进行通信的目的,可以在宏小区内部安装小小区。微微小区、毫微微小区、微小区等是小小区的一种类型。小小区可以位于宏小区的内部或外部。在这种情况下,小小区可以位于宏小区没有到达的位置,或者可以位于室内或办公室中。这种网络可以被称为异构网络(hetnet)。在这种情况下,异构网络不必使用不同的无线接入机制。在异构网络环境中,宏小区是覆盖范围相对大的小区,并且诸如毫微微小区和微微小区这样的小小区是覆盖范围小的小区。宏小区和小小区可以用于分布相同的业务或发送不同qos的业务。在异构网络环境中,多个宏小区和小小区之间会发生覆盖范围交叠。



技术实现要素:

技术问题

基于频率的频率特定优先级和再分配概率的负载分布机制(下文中,“基于频率优先级与概率(fpp)的机制”)可在个体载波之间分布负载,但是不能保证小区级别的负载分布。相反,基于小区特定优先级的负载分布机制(下文中,“基于小区特定优先级(csp)的机制”)可以按小区级别分布负载,但是不能保证将负载部分分布到不同小区中。因此,需要提出一种新的负载分布机制。另外,为了检测用于负载分布的小区,需要提出用于频率测量的新标准。

技术方案

根据一实施方式,提供了一种ue在无线通信系统中执行频率测量的方法。ue可以包括:从服务小区接收分布参数;以及基于接收到的所述分布参数,对优先级低于或等于服务频率的优先级的邻近频率执行频率测量,而不管所述服务小区的小区选择条件如何。

服务小区的小区选择条件可以是使得服务小区的小区选择rx等级(srxlev)和服务小区的小区选择质量(squal)具有正值的条件。

分布参数可以包括针对每个频率设置的重新分布因子。可以对被设置了分布因子的频率执行频率测量。邻近频率可以是异频(inter-frequency)或rat间频率。邻近频率可以是被设置了重新分布因子的频率。服务频率可以是服务小区所属于的频率。

分布参数可以包括针对每个频率的指定小区的列表。可以对指定小区所属频率执行频率测量。邻近频率可以是异频或rat间频率。邻近频率可以是指定小区所属于的频率。

分布参数可以包括针对每个频率设置的频率特定优先级。

可以经由系统信息块接收分布参数。

根据一实施方式,提供了一种在无线通信系统中执行频率测量的ue。该ue可以包括:存储器;收发器;以及处理器,该处理器用于连接所述存储器和所述收发器,其中,所述处理器可以被配置为:控制所述收发器以从服务小区接收分布参数;以及基于接收到的所述分布参数,对优先级低于或等于服务频率的优先级的邻近频率执行频率测量,而不管所述服务小区的小区选择条件如何。

服务小区的小区选择条件可以是使得服务小区的小区选择rx等级(srxlev)和服务小区的小区选择质量(squal)具有正值的条件。

技术效果

可以有效地执行多载波负载分布。

附图说明

图1示出lte系统架构。

图2示出lte系统的无线电接口协议的控制平面。

图3示出lte系统的无线电接口协议的用户平面。

图4示出其中初始通电的ue经历小区选择处理,将其登记到网络,然后在必要时执行小区重新选择的过程。

图5例示异构网络的示例。

图6例示根据本发明的实施方式的ue重新选择小区的方法。

图7例示根据本发明的实施方式的ue检测指定小区的频率测量方法。

图8例示根据本发明的实施方式的ue执行频率测量的方法的框图。

图9是例示根据本发明的实施方式的无线通信系统的框图。

具体实施方式

下述的技术可以被用在诸如码分多址(cdma)、频分多址(fdma)、时分多址(tdma)、正交频分多址(ofdma)、单载波频分多址(sc-fdma)等这样的各种无线接入技术中。可以用诸如通用陆地无线电接入(utra)或cdma-2000这样的无线电技术来实现cdma。可以用诸如全球移动通信(gsm)/通用分组无线电服务(gprs)/用于gsm演进的增强数据率(edge)这样的无线电技术来实现tdma。可以用诸如电气和电子工程师学会(ieee)802.11(wi-fi)、ieee802.16(wimax)、ieee802.20、演进型utra(e-utra)等这样的无线电技术来实现ofdma。ieee802.16m是ieee802.16e的演进,并且提供与基于ieee802.16e的系统的向后兼容性。utra是通用移动电信系统(umts)的一部分。第三代合作伙伴计划(3gpp)长期演进(lte)是使用e-utra的演进型umts(e-umts)的部分。3gpplte在下行链路中使用ofdma而在上行链路中使用sc-fmda。lte高级(lte-a)是3gpplte的演进。

为了清晰起见,以下描述的重点将放在3gpplte/lte-a。然而,本发明的技术特征不限于此。

图1示出lte系统架构。通信网络被广泛地部署,以通过ims和分组数据提供诸如互联网语音协议(voip)这样的各种通信服务。

参照图1,lte系统架构包括一个或更多个用户设备(ue;10)、演进型umts陆地无线电接入网络(e-utran)和演进型分组核心(epc)。ue10是指用户携带的通信设备。ue10可以是固定的或移动的,并且可以被称为诸如移动站(ms)、用户终端(ut)、用户站(ss)、无线装置等这样的另一个术语。

e-utran包括一个或更多个演进型节点b(enb)20,并且多个用ue可以位于一个小区中。enb20向ue10提供控制平面和用户平面的端点。enb20通常是与ue10通信的固定站并且可以被称为诸如基站(bs)、基站收发器系统(bts)、接入点等这样的另一个术语。可以每个小区部署一个enb20。在enb20的覆盖范围内存在一个或更多个小区。单个小区被配置成具有选自1.25、2.5、5、10和20mhz等中的一个带宽,并且向多个ue提供下行链路或上行链路发送服务。在这种情况下,不同的小区可以被配置成提供不同的带宽。

下文中,下行链路(dl)表示从enb20到ue10的通信,而上行链路(ul)表示从ue10到enb20的通信。在dl中,发送机可以是enb20的部分,而接收机可以是ue10的部分。在ul中,发送机可以是ue10的部分,接收机可以是enb20的部分。

epc包括负责控制平面功能的移动管理实体(mme)和负责用户平面功能的系统架构演进(sa-sa)网关(s-gw)。mme/s-gw30可以位于网络的末端并且连接于外部网络。mme具有ue接入信息或ue能力信息,并且此信息可以主要用于ue移动性管理。s-gw是其端点是e-utran的网关。mme/s-gw30针对ue10提供会话和移动性管理功能的端点。epc还可以包括分组数据网络(pdn)网关(pdn-gw)。pdn-gw是其端点是pdn的网关。

mme提供各种功能,包括通向enb20的非接入层(nas)信令、nas信令安全、接入层(as)安全控制、用于3gpp接入网络之间的移动性的核心网络(cn)间节点信令、空闲模式ue可达性(包括寻呼重新发送的控制和执行)、跟踪区列表管理(针对空闲和激活模式下的ue)、p-gw和s-gw选择、与mme改变进行切换的mme选择、用于切换至2g或3g3gpp接入网络的服务gprs支持节点(sgsn)选择、漫游、认证、包括专用承载建立的承载管理功能、对于公共预警系统(pws)(包括地震和海啸预警系统(etws)和商业移动警报系统(cmas))消息发送的支持。s-gw主机提供各式各样的功能,包括基于每个用户的分组过滤(通过例如深度分组检查)、合法拦截、ue互联网协议(ip)地址分配、dl中的传输级分组标记、ul和dl服务级计费、选通和速率执行、基于apn-ambr的dl速率执行。为了清晰起见,mme/s-gw30将在本文中被简称为“网关”,但是要理解,该实体包括mme和s-gw二者。

可以使用用于发送用户业务或控制业务的接口。ue10和enb20利用uu接口连接。enb20利用x2接口进行互联。邻近的enb可具有含x2接口的网状网络结构。enb20利用s1接口与epc连接。enb20利用s1-mme接口与mme连接,并且利用s1-u接口与s-gw连接。s1接口支持enb20和mme/s-gw之间的多对多关系。

enb20可以执行选择网关30、在无线电资源控制(rrc)启动期间朝着网关30路由、寻呼消息的调度和发送、广播信道(bch)信息的调度和发送、ul和dl二者中的朝着ue10的资源动态分配、enb测量的配置和设置、无线电承载控制、无线电准入控制(rac)和lte_active状态下的连接移动性控制的功能。在epc中,并且如上所述,网关30可以执行寻呼发起、lte_idle状态管理、用户平面的加密、sae承载控制以及nas信令的加密和完整性保护的功能。

图2示出lte系统的无线电接口协议的控制平面。图3示出lte系统的无线电接口协议的用户平面。

可以基于通信系统中公知的开放系统互连(osi)模型的较低三层将ue和e-utran之间的无线电接口协议的层分类为第一层(l1)、第二层(l2)和第三层(l3)。ue和e-utran之间的无线电接口协议可以被水平划分为物理层、数据链路层和网络层,并且可以被垂直划分为作为控制信号发送的协议堆栈的控制平面(c平面)和作为用于数据信息发送的协议堆栈的用户平面(u平面)。无线接口协议层在ue和e-utran成对存在,并且负责uu接口的数据传输。

物理(phy)层属于l1。phy层通过物理信道为更高层提供信息传送服务。phy层通过传输信道与作为phy层的较高层的介质访问控制(mac)层连接。物理信道被映射到传输信道。数据通过传输信道在mac层和phy层之间传送。在不同的phy层(即,发送机的phy层和接收机的phy层)之间,使用无线电资源通过物理信道来传送数据。使用正交频分复用(ofdm)方案对物理信道进行调制,并且利用时间和频率作为无线电资源。

phy层使用多个物理控制信道。物理下行链路控制信道(pdcch)向ue报告寻呼信道(pch)和下行链路共享信道(dl-sch)的资源分配以及与dl-sch相关的混合自动重传请求(harq)信息。pdcch可以携带用于向ue报告ul传输的资源分配的ul许可。物理控制格式指示符信道(pcfich)将用于pdcch的ofdm符号的数量报告给ue,并且在每个子帧中进行发送。物理混合arq指示符信道(phich)响应于ul传输而携带harq确认(ack)/否定确认(nack)信号。物理上行链路控制信道(pucch)承载诸如用于dl传输的harqack/nack、调度请求和cqi这样的ul控制信息。物理上行链路共享信道(pusch)携带ul上行链路共享信道(sch)。

物理信道由时域中的多个子帧和频域中的多个子载波组成。一个子帧由时域中的多个符号组成。一个子帧由多个资源块(rb)组成。一个rb由多个符号和多个子载波组成。另外,每个子帧可以使用对应子帧的特定符号的特定子载波用于pdcch。例如,子帧的第一符号可以用于pdcch。pdcch携带诸如物理资源块(prb)和调制和编码方案(mcs)这样的动态分配资源。作为数据传输的单位时间的传输时间间隔(tti)可以等于一个子帧的长度。一个时隙的长度可以是1ms。

根据信道是否被共享,传输信道被分类为公共传输信道和专用传输信道。用于从网络向ue发送数据的dl传输信道包括用于发送系统信息的广播信道(bch)、用于发送寻呼消息的寻呼信道(pch)、用于发送用户业务或控制信号的dl-sch等。dl-sch通过变化调制、编码和发送功率以及动态和半静态资源分配二者来支持harq、动态链路自适应。dl-sch还可以使得在整个小区中能够进行广播并且能够使用波束成形。系统信息携带一个或更多个系统信息块。所有的系统信息块可以以相同的周期发送。可以通过dl-sch或多播信道(mch)发送多媒体广播/多播服务(mbms)的业务或控制信号。

用于从ue向网络发送数据的ul传输信道包括用于发送初始控制消息的随机接入信道(rach)、用于发送用户业务或控制信号的ul-sch等。ul-sch通过变化发送功率和可能的调制和编码来支持harq和动态链路自适应。ul-sch也可以能够使用波束成形。rach正常用于初始接入小区。

mac层属于l2。mac层经由物理信道向作为mac层的更高层的无线电链路控制(rlc)层提供服务。mac层提供将多个逻辑信道映射到多个传输信道的功能。mac层还通过将多个逻辑信道映射到单个传输信道来提供逻辑信道复用的功能。mac子层在逻辑信道上提供数据传输服务。

根据所发送信息的类型,将逻辑信道分类为用于传送控制平面信息的控制信道和用于传送用户平面信息的业务信道。也就是说,为mac层所提供的不同数据传输服务定义了一组逻辑信道类型。逻辑信道位于传输信道上方,并且映射到传输信道。

控制信道仅用于传送控制平面信息。mac层所提供的控制信道包括广播控制信道(bcch)、寻呼控制信道(pcch)、公共控制信道(ccch)、多播控制信道(mcch)和专用控制信道(dcch)。bcch是用于广播系统控制信息的下行链路信道。pcch是传送寻呼信息的下行链路信道,并且在网络不知道ue的位置小区时使用。ccch供与网络没有rrc连接的ue使用。mcch是用于从网络向ue发送mbms控制信息的一点对多点下行链路信道。dcch是供具有在ue和网络之间传输专用控制信息的rrc连接的ue使用的点对点双向信道。

业务信道仅用于传送用户平面信息。mac层所提供的业务信道包括专用业务信道(dtch)和多播业务信道(mtch)。dtch是点对点信道,专用于一个ue的用户信息传送并且可以存在于上行链路和下行链路二者中。mtch是用于从网络向ue发送业务数据的一点对多点下行链路信道。

逻辑信道和传输信道之间的上行链路连接包括可以被映射到ul-sch的dcch、可以被映射到ul-sch的dtch和可以被映射到ul-sch的ccch。逻辑信道和传输信道之间的下行链路连接包括可以被映射到bch或dl-sch的bcch、可以被映射到pch的pcch、可以被映射到dl-sch的dcch和可以被映射到dl-sch的dtch、可以被映射到mch的mcch以及可以映射到mch的mtch。

rlc层属于l2。rlc层提供调节数据大小的功能,以便通过对从无线电部分中的上层接收的数据进行连接和分段来适合下层传输数据。另外,为了确保无线承载(rb)所需的各种服务质量(qos),rlc层提供三种操作模式,即,透明模式(tm)、未确认模式(um)和确认模式(am)。amrlc通过进行可靠数据传输的自动重传请求(arq)提供重传功能。此外,可以用mac层内部的功能块来实现rlc层的功能。在这种情况下,可能不存在rlc层。

分组数据汇聚协议(pdcp)层属于l2。pdcp层提供头部压缩功能的功能,该功能减少了不必要的控制信息,使得可以通过具有相对小带宽的无线电接口来高效传输正通过采用诸如ipv4或ipv6这样的ip分组而传输的数据。报头压缩通过只传输数据报头中的必要信息来增加无线电部分中的传输效率。另外,pdcp层提供安全功能。安全功能包括防止第三方进行检查的加密和防止第三方进行数据操纵的完整性保护。

无线电资源控制(rrc)层属于l3。rlc层位于l3的最低部分,并且只被限定在控制平面中。rrc层起到控制ue和网络之间的无线电资源的角色。为此,ue和网络通过rrc层交换rrc消息。rrc层与rb的配置、重新配置和释放相关地控制逻辑信道、传输信道和物理信道。rb是由l1和l2提供的用于ue和网络之间的数据传送的逻辑路径。也就是说,rb表示提供用于ue和e-utran之间的数据传输的l2的服务。rb的配置隐含着用于指定无线电协议层和信道性质来提供特定服务并且用于确定相应的详细参数和操作的处理。rb被分类为两种类型,即,信令rb(srb)和数据rb(drb)。srb被用作在控制平面中传输rrc消息的路径。drb被用作在用户平面中传输用户数据的路径。

布置在rrc层上方的层处的非接入(nas)层执行诸如会话管理和移动性管理这样的功能。

参照图2,rlc层和mac层(终止于网络侧的enb中)可以执行诸如调度、自动重传请求(arq)和混合自动重传请求(harq)这样的功能。rrc层(终止于网络侧的enb)可以执行诸如广播、寻呼、rrc连接管理、rb控制、移动性功能和ue测量报告和控制这样的功能。nas控制协议(终止于网络侧的网关的mme)可以执行诸如sae承载管理、认证、lte_idle移动性处理、lte_idle中的寻呼发起以及网关和ue之间的信令的安全控制这样的功能。

参照图3,rlc层和mac层(终止于网络侧的enb)可以对控制平面执行相同的功能。pdcp层(终止于网络侧的enb)可以执行诸如报头压缩、完整性保护和加密这样的用户平面功能。

下文中,描述了ue的rrc状态和rrc连接过程。

rrc状态指示ue的rrc层是否与e-utran的rrc层逻辑连接。rrc状态可以被划分成诸如rrc连接状态和rrc空闲状态这样的两种不同状态。当在ue的rrc层和e-utran的rrc层之间建立rrc连接时,ue处于rrc_connected,否则ue处于rrc_idle。由于处于rrc_connected的ue与e-utran建立了rrc连接,因此e-utran能够识别存在处于rrc_connected的ue并且能够有效地控制ue。此外,处于rrc_idle的ue不能被e-utran识别,并且cn以ta为单位来管理ue,ta是比小区大的区域。也就是说,只以面积大的单位识别处于rrc_idle的ue的存在,并且ue必须转换到rrc_connected,以接收诸如语音或数据通信的典型移动通信服务。

在处于rrc_idle状态时,当ue指明通过nas所配置的不连续接收(drx)时,ue可以接收系统信息和寻呼信息的广播,并且ue已经被分配唯一地识别跟踪区域中的ue的标识(id)并且可以执行公共陆地移动网络(plmn)选择和小区重新选择。另外,在处于rrc_idle状态时,在enb中不存储rrc文本。

在rrc_connected状态下,ue在e-utran中具有e-utranrrc连接和文本,使得变得能够将数据发送到enb和/或从ennb接收数据。另外,ue可以向enb报告信道质量信息和反馈信息。在处于rrc_connected状态时,e-utran获知ue所属于的小区。因此,网络可以将数据发送到ue和/或从ue接收数据,网络可以控制ue的移动性(用网络辅助小区改变(nacc)进行针对gsmedge无线电接入网络(geran)的切换和跨无线电接入技术(rat)小区改变次序),并且网络可以针对邻近小区执行小区测量。

在处于rrc_idle状态时,ue指定寻呼drx周期。具体地,ue监视在每个ue特定的寻呼drx周期的特定寻呼时机下的寻呼信号。寻呼时机是发送寻呼信号所持续的时间间隔。ue具有其自身的寻呼时机。

通过属于同一跟踪区域的所有小区来发送寻呼消息。如果ue从一个ta移向另一个ta,则ue将跟踪区域更新(tau)消息发送到网络,以更新其位置。

当用户最初将ue通电时,ue首先搜索适当的小区,然后将其在小区中保持rrc_idle。当需要建立rrc连接时,保持处于rrc_idle中的ue通过rrc连接过程与e-utran的rrc建立rrc连接,然后可以转换到rrc_connected。当由于用户的呼叫尝试等而必须进行上行链路数据传输时,或者当从e-utran接收到寻呼消息时需要传输响应消息时,保持处于rrc_idle的ue会需要与e-utran建立rrc连接。

为了管理ue在nas层中的移动性,定义了两种状态,即,eps移动性管理-登记(emm-registered)状态和emm-deregistered状态。这两种状态适用于ue和mme。初始地,ue处于emm-deregistered状态。为了接入网络,ue执行通过初始附加过程登记到网络的处理。如果成功执行了附加过程,则ue和mme进入emm-registered状态。

为了管理ue和epc之间的信令连接,定义了两种状态,即,eps连接管理(ecm)-idle状态和ecm-connected状态。这两种状态适用于ue和mme。当处于ecm-idle状态的ue与e-utran建立rrc连接时,ue进入ecm-connected状态。当处于ecm-idle状态的mme与e-utran建立s1连接时,mme进入ecm-connected状态。当ue处于ecm-idle状态时,e-utran没有ue的上下文信息。因此,处于ecm-idle状态的ue执行诸如小区选择或重选的基于ue的移动性相关过程,而不必接收网络的命令。另一方面,当ue处于ecm-connected状态时,通过网络的命令来管理ue的移动性。如果处于ecm-idle状态的ue的位置变得与网络已知的位置不同,则ue通过跟踪区域更新过程将ue的位置报告给网络。

图4示出其中初始通电的ue经历小区选择处理,将其登记到网络,然后在必要时执行小区重新选择的过程。

参照图4,ue选择ue与公共陆地移动网络(plmn)即用其向ue提供服务的网络进行通信的无线电接入技术(rat)(s410)。关于plmn和rat的信息可以供ue的用户进行选择,并且可以使用存储在通用订户身份模块(usim)中的信息。

ue选择这样的小区,即,该小区具有最大值并且属于具有比特定值大的测得的bs和信号强度或质量的小区(小区选择)(s420)。在这种情况下,断电的ue执行小区选择,这可以被称为初始小区选择。随后,详细地描述小区选择过程。在小区选择之后,ue周期性地通过bs接收系统信息。特定值是指为了保证数据发送/接收中的物理信号的质量而在系统中定义的值。因此,特定值可以根据所应用的rat而不同。

如果必须进行网络登记,则ue执行网络登记过程(s430)。ue将其信息(例如,imsi)登记到网络,以便从网络接收服务(例如,寻呼)。每当ue选择小区时,ue没有将其登记到网络,而是当系统信息中包括的关于网络的信息(例如,跟踪区标识(tai))与ue知晓的关于网络的信息不同时,将其登记到网络。

ue基于小区所提供的服务环境或ue的环境来执行小区重选(s440)。如果基于用其向ue提供服务测得的信号的强度或质量的值低于基于邻近小区的bs测得的信号的强度或质量,则ue选择属于其他小区的小区并且提供比由ue接入的bs的小区更好的信号特性。该处理被称为小区重选,不同于第2个处理的初始小区选择。在这种情况下,为了响应于信号特性的改变频繁地重选小区,设置时间限制条件。随后,详细地详细描述小区重选过程。

下文中,描述ue在3gpplte中选择小区的方法和过程。

小区选择过程基本上被划分成两种类型。

第一种是初始小区选择处理。在这个处理中,ue没有关于无线信道的初步信息。因此,ue搜索所有无线信道以找出适当的小区。ue在每个信道中搜索最强的小区。此后,如果ue只需要搜索满足小区选择标准的合适小区,则ue选择对应的小区。

接下来,ue可以使用所存储的信息或使用由小区广播的信息来选择小区。因此,与初始小区选择处理相比,能够快速进行小区选择。如果ue只需要搜索满足小区选择标准的小区,则ue选择对应的小区。如果通过此处理没有检索到满足小区选择标准的合适小区,则ue执行初始小区选择处理。

在ue通过小区选择处理选择了特定小区之后,ue和bs之间的信号的强度或质量可能由于ue的移动性或无线环境的改变而改变。因此,如果所选择小区的质量劣化,则ue可以选择提供更好质量的另一个小区。如果如上所述地重新选择小区,则ue选择提供比当前选择小区更好信号质量的小区。此处理被称为小区重选。通常,小区重选处理的基本目标是从无线电信号的质量的角度来选择为ue提供最佳质量的小区。

除了无线电信号的质量的角度之外,网络可以确定与每个频率对应的优先级,并且可以将所确定的优先级通知ue。与无线电信号质量标准相比,已经接收到优先级的ue优先考虑小区重选处理中的优先级。

如上所述,存在根据无线环境的信号特性来选择或重选小区的方法。在当重选了小区时选择供重选的小区中,可以根据rat和小区的频率特性来提出以下的小区重选方法。

-频率内小区重选:ue重选诸如ue驻留在其上的小区这样的中心频率与rat的中心频率相同的小区。

-频率间小区重选:ue重选诸如ue驻留在其上的小区这样的中心频率与rat的中心频率不同的小区。

-rat间小区重选:ue重选使用与ue驻留在其上的rat不同的rat的小区

小区重选处理的原理如下。

首先,ue为了进行小区重选而测量服务小区和邻近小区的质量。

其次,基于小区重选标准来执行小区重选。小区重选标准具有与服务小区和邻近小区的测量相关的以下特性。

频率内小区重选基本上是基于排名进行的。排名是用于定义用于评价小区重选的标准值并且根据标准值的大小使用标准值对小区进行编号的任务。具有最佳标准的小区通常被称为排名最佳的小区。小区标准值是基于ue测得的对应小区的值,并且如有需要,可以是已经应用了频率偏移或小区偏移的值。

频率间小区重选是基于网络所提供的频率优先级进行的。ue尝试驻留在具有最高频率优先级的频率上。网络可以通过广播信令提供将由小区内的ue共同应用的频率优先级,或者可以通过ue专用信令向每个ue提供频率特定优先级。通过广播信令提供的小区重选优先级可以是指共同的优先级。由网络所设置的每个ue的小区重选优先级可以是指专用优先级。如果接收到专用优先级,则ue可以一起接收与专用优先级关联的有效时间。如果接收到专用优先级,则ue随之一起启动被设置为接收到的有效时间的有效性定时器。当有效定时器进行操作时,ue在rrc空闲模式下应用专用优先级。如果有效定时器期满,则ue丢弃专用优先级并且再次应用公共优先级。

为了进行频率间小区重选,网络可以向ue提供用于针对每个频率进行的小区重选中使用的参数(例如,频率特定偏移)。

为了进行频率内小区重选或频率间小区重选,网络可以向ue提供小区重选时使用的邻近小区列表(ncl)。ncl包括在小区重选中使用的小区特定参数(例如,小区特定偏移)。

为了进行频率内小区重选或频率间小区重选,网络可以向ue提供小区重选时使用的小区重选黑名单。ue不对包括在黑名单中的小区执行小区重选。

下面描述在小区重选评估处理中执行的排名。

如等式1中定义了用于对小区赋予优先级的排名标准。

[式1]

rs=qmeas,s+qhyst,rn=qmeas,n-qoffset

在这种情况下,rs是服务小区的排名标准,rn是邻近小区的排名标准,qmeas,s是ue测得的服务小区的质量值,qmeas,n是ue测得的邻近小区的质量值,qhyst是用于排名的滞后值,并且qoffset是两个小区之间的偏移。

在频率内,如果ue接收到服务小区和邻近小区之间的偏移“qoffsets,n”,则qoffset=qoffsets,n。如果ue没有接收到qoffsets,n,qoffset=0。

在频率间,如果ue接收到对应小区的偏移“qoffsets,n”,则qoffset=qoffsets,n+qfrequency。如果ue没有接收到“qoffsets,n”,则qoffset=qfrequency。

如果服务小区的排名标准rs和邻近小区的排名标准rn以相似状态改变,则排名优先级由于改变而频率发生改变,并且ue能够交替地重选这两个。qhyst是为小区重选提供滞后的参数,使得防止ue交替重选两个小区。

ue根据以上等式来测量服务小区的rs和邻近小区的rn,将具有最大排名标准值的小区视为排名最佳的小区,并且重选该小区。如果重选的小区不是合适的小区,则ue从小区重选的对象中排除对应的频率或对应的小区。

下文中,将描述小区选择标准s。

ue可以计算满足小区选择标准s的任何小区的排名。可以用式2来定义小区选择标准。

[式2]

srxlev>0且squal>0

srxlev表示小区选择rx电平值(db),可用式3来定义srxlev。squal表示小区选择质量值(db),可用式4来定义squal。

[式3]

srxlev=qrxlevmeas-(qrxlevmin+qrxlevminoffset)-pcompensation-qoffsettemp

qrxlevmeas表示当ue实际测量rx信道时使用的下行链路接收功率值,qrxlevmin表示选择对应小区所需的最小下行链路接收器功率要求等级,qrxlevminoffset表示只有当ue在存在于所访问的公共陆地移动网络(vplmn)中的同时周期性搜索优先级较高的公共陆地移动网络(plmn或通信供应商)时才添加至qrxlevmin的阈值,pcompensation是考虑到上行链路信道状态的阈值,并且qoffsettemp是临时应用于小区的偏移。

[式4]

squal=qqualmeas-(qqualmin+qqualminoffset)-qoffsettemp

qqualmeas表示通过计算ue实际测量下行链路rx信道时使用的接收信号强度与实际测得的总噪声的比率而获得的值。qqualmin是选择对应小区所需的最小信噪比级别。qqualminoffset表示只有当ue在vplmn中存在时的同时周期性地搜索优先级较高的plmn时才被添加到qqualmin的阈值,并且qoffsettemp是临时应用于该小区的偏移。

参照以上的式2,当srxlev和squal二者大于0时,能够满足小区选择标准。也就是说,当被测量小区的rsrp和rsrq二者大于或等于特定水平时,ue能够将该小区确定为具有进行小区重选的基本概率的小区。特别地,squal是与rsrq对应的参数。也就是说,squal是与功率质量关联地计算的值,而不简单地是与小区中测得的功率大小关联的值。如果squal>0,则能够在小区质量方面满足小区选择标准。只有当测得的rsrq大于或等于qqualmin和qqualminoffset之和时,才能够满足rsrq的小区选择标准。

图5例示了异构网络(hetnet)的示例。

参照图5,异构网络是其中有不同类型的小区进行混合和操作的网络。在异构网络中有许多交叠的节点,这些节点可以包括微微小区、微小区、毫微微小区或家庭bs(enb)。虽然小小区的使用不受限制,但是微微小区通常可以被安装在有高度数据服务需求的区域中,毫微微小区可以被安装在室内办公室或家中,并且可以安装无线中继器作为宏小区覆盖范围的补充。小小区可以根据接入限制而被分类为仅特定用户可用的封闭用户组(csg)、允许一般用户接入的开放接入组和作为这两种类型组合的混合接入组。

下文中,将描述异构网络环境中分布负载的方法。

可以在异构网络中部署多个频率。例如,可以将具有不同频率的宏小区按交叠的方式进行部署,并且可以将具有不同频率的小小区按在宏小区内交叠的方式进行部署。当在异构网络中部署多个频率时,网络需要经由系统信息来广播载波频率的分布参数(例如,按频率进行重新分布的概率),以便重新分布rrc_idleue。随后,rrc_idleue可以根据接收到的分布参数来执行空闲模式偏移。例如,当网络通过系统信息按频率广播重新分布概率时,ue可以生成范围从0到1的均匀分布值当中的随机值,并且可以重选与重新分布概率对应的小区。为了成功进行空闲模式转换,按频率进行重新分布的概率的总和需要为1。

可以基于频率特定优先级和频率的重新分布概率来执行负载分布。另选地,可以基于小区特定优先级来执行负载分布。基于小区特定优先级进行的负载分布方法是一种基于频率特定优先级来解决传统负载分布方法的问题的推荐方法。频率特定优先级是为每个频率设置的优先级,而小区特定优先级是为每个小区设置的优先级。

在本说明书中,基于频率特定优先级和频率重新分布概率的负载分布机制可以被称为基于频率优先级与概率(fpp)的机制。基于小区特定优先级的负载分布机制被称为基于小区特定优先级(csp)的机制。

基于fpp的机制可以将负载分布到各个运营商之间,但是不能按小区级别分布负载。相反,基于cps的机制可以按小区级别分布负载,但是不能保证将ue部分地分布到不同小区中。因此,需要提出一种新的负载分布机制,以便解决不能按小区级别分布负载的基于fpp的机制的问题以及不能保证将负载部分地分布到不同小区中的基于csp的机制的问题。

下文中,将根据本发明的实施方式来描述新的负载分布机制。另外,将描述ue基于新的负载分布机制来重新选择小区的方法和支持该方法的装置。另外,将描述ue执行用于小区重选的频率测量的方法和支持该方法的装置。

除了频率特定优先级和频率的概率值之外,新的负载分布机制可以在考虑到针对频率的特定小区的列表的情况下分布负载。指定的小区可以是小小区。在本说明书中,另外包括针对频率的特定小区列表的fpp可以被定义为增强型fpp(e-fpp)。除了fpp之外,e-fpp还可以包括属于频率的特定小区的列表。当ue被设置为e-fpp时,ue需要检测属于该频率的指定小区。为此,ue需要测量指定小区所属于的频率。然后,ue需要评估是否有必要重选指定小区。

根据3gppts36.3045.2.4.2“measurementrulesforcellreselection”中公开的当前测量规则,ue执行频率测量,通过服务频率和目标频率与服务小区的信号强度/质量之间的相关优先级来控制该测量。也就是说,当被设置为e-fpp的ue将常规优先级视为频率重选优先级时,ue不能检测指定小区。例如,当包括指定小区的频率的优先级比另一个频率的优先级低时,ue不能测量包括指定小区的频率,并且不能检测指定小区。此外,ue不能测量指定小区。因此,需要提出一种ue测量频率的新方法。

图6例示根据本发明的实施方式的ue执行小区重选的方法。

(1)步骤1

ue可以接收分布参数。

分布参数可以是针对每个频率的fpp。也就是说,ue可以接收针对每个频率的频率优先级和概率值。fpp可以是由网络广播的。fpp可以被包括在系统信息块中。

分布参数可以是针对每个频率的e-fpp。也就是说,ue可以接收针对每个频率的频率优先级和概率值,并且可以另外接收属于每个频率的指定小区的列表。e-fpp可以是由网络广播的。e-fpp可以被包括在系统信息块中。在本说明书中,可以使用概率值来表示与重新分布因子或重新分布概率的概念相同的概念。可以用预期的分布统计来推导重新分布概率。预期的分布统计可以是一组重新分布因子。重新分布因子可以是从网络接收的用于执行负载分布的频率特定重新分布概率值。另选地,重新分布因子可以是从网络接收的用于执行负载分布的小区特定重新分布概率值。

例如,可以如下地提供分布参数。以下的示例是例示性分布参数,并且本发明的技术思路不限于以下分布参数值。

-频率优先级:第一频率的频率优先级p1、第二频率的频率优先级p2以及第n频率的频率优先级pn

-重新分布因子:第一频率的重新分布因子p1、第二频率的重新分布元素p2以及第n频率的重新分布因子pn

-指定小区:针对第二频率的第一小区和第二小区以及针对第三频率的第三小区

当ue接收到分布参数时,ue能够获知针对每个频率的频率优先级、针对每个频率的重新分配因子以及属于每个频率的指定小区。

参照图6的(a),假定可以如下地提供分布参数。

-频率优先级:第一频率的频率优先级p1、第二频率的频率优先级p2、第三频率的频率优先级p3以及第四频率的频率优先级p4(频率优先级:p2>p4>p1>p3)

-重新分布因子:第一频率的重新分布因子0.2、第二频率的重新分布因子0.5、第三频率的重新分布因子0.1以及第四频率的重新分布因子0.2

-指定小区:针对第二频率的第一小小区和第二小小区以及针对第四频率的第三小小区

(2)步骤2

当ue接收到分布参数时,ue可以基于接收到的分布参数来启动负载分布机制。每个ue都可以从范围从0到1的均匀分布值当中选择随机值。然后,每个ue可以在第一频率至第n频率当中选择与所选择的随机值关联的载波频率。ue被重新分布到第一频率的概率可以是p1%,ue重新分布到第二频率的概率可以是p2%,并且ue重新分布到第n频率的概率可以是pn%。

参照图6的(b),例如,当ue所选择的随机值为0.3时,ue可以选择第二频率。例如,当ue所选择的随机值为0.12时,ue可以选择第一频率。下文中,假定两种情况来描述ue的小区重选过程。

1)情况1:假定第一ue所选择的随机值和第二ue所选择的随机值为0.35。因此,第一ue和第二ue可以选择第二频率。

2)情况2:假定第一ue所选择的随机值和第二ue所选择的随机值为0.75。因此,第一ue和第二ue可以选择第三频率。

(3)步骤3

ue可以基于分布参数来执行小区重选。当ue识别所选择的频率层中排名为最佳小区的小区时,ue可以将所选择的频率视为最高优先级。对于属于所选择频率层的指定小区,当ue检测到并测量在所选择频率层中具有最佳排名的指定小区时,ue可以重选指定小区。当ue检测并测量已知没有指定小区列表的选定频率层中的小区时,ue可以重选该小区。

1-1)情况1下的第一ue的操作:当选择第二频率的第一ue识别到排名为最佳小区的第一小小区时,第一ue可以将第二频率视为最高优先级。由于ue检测到并测量针对第二频率指定的第一小小区,因此ue可以重选指定的第一小小区。

1-2)情况2下的第二ue的操作:选择第二频率的第二ue不能识别第一小小区。也就是说,选择第二频率的第二ue不能检测到指定小区。因此,第二ue可以停留在现有的第一宏小区中。

2)情况2下的第一ue和第二ue的操作:第三频率不包含指定小区。因此,当第一ue检测并测量不包括指定小区的第三频率的第三宏小区时,第一ue可以重选第三宏小区。当第二ue检测并测量不包括指定小区的第三频率的第三宏小区时,第二ue可以重选第三宏小区。

根据以上过程,ue基于频率优先级、重新分布因子和属于频率的特定小区的列表来执行小区重选,由此克服了难以在每个小区中分布负载的基于fpp的机制的不足和没有保证将负载部分地分布到不同小区中的基于csp的机制的不足。

下文中,将根据本发明的实施方式描述ue对优先级比服务频率的优先级低或等于服务频率的优先级的邻近频率执行频率测量的方法。

即使满足了式2所定义的服务小区的小区选择标准,ue也能够对被设置了分布参数的邻近频率执行频率测量。邻近频率可以是异频或rat间频率。邻近频率的优先级可以低于或等于服务频率的优先级。

分布参数可以是redistributioninterfreqinfo。redistributioninterfreqinfo可以包括频率特定的重新分布因子。redistributioninterfreqinfo可以包括属于特定频率的小区的列表。redistributioninterfreqinfo可以包括小区特定的重新分布因子。

分布参数可以是针对每个频率的fpp。fpp可以包括频率特定的优先级和频率特定的重新分布因子。

分布参数可以是每个频率的e-fpp。e-fpp可以包括频率特定的优先级、频率特定的重新分布因子和针对每个频率指定的小区的列表。只有当存在针对频率指定的小区时,才可以另外包括指定小区的列表。

(1)当设置重新分布因子时

无论服务小区是否满足小区选择标准,ue都可以对被设置了重新分布因子的邻近频率执行测量。邻近频率可以是异频或rat间频率。邻近频率的优先级可以低于或等于服务频率的优先级。可以用式2来定义小区选择标准。

因此,即使邻近频率的优先级低于或等于服务频率的优先级并且服务小区满足小区选择标准,ue也能够对被设置了重新分布因子的邻近频率执行频率测量。因此,即使服务小区满足小区选择标准,ue也能够检测属于优先级低于或等于服务小区所属于的服务频率的优先级的邻近频率的小区。

(2)当设置指定小区列表时

无论服务小区是否满足小区选择标准,ue都能够对被设置了指定小区列表的邻近频率执行测量。邻近频率可以是异频或rat间频率。邻近频率的优先级可以低于或等于服务频率的优先级。可以用式2来定义小区选择标准。

因此,即使邻近频率的优先级低于或等于服务频率的优先级并且服务小区满足小区选择标准,ue也能够对被设置了指定小区列表的邻近频率执行频率测量。因此,即使服务小区满足小区选择标准,ue也能够检测属于优先级低于或等于服务小区所属于的服务频率的优先级的邻近频率的小区。

(3)当设置小区特定优先级时

无论服务小区是否满足小区选择标准,ue都可以对被设置了小区特定优先级的邻近频率执行测量。邻近频率可以是异频或rat间频率。邻近频率的优先级可以低于或等于服务频率的优先级。可以用式2来定义小区选择标准。小区特定优先级的优先级可以高于邻近频率的频率优先级。

因此,即使邻近频率的优先级低于或等于服务频率的优先级并且服务小区满足小区选择标准,ue也能够对被设置了小区特定优先级的邻近频率执行频率测量。小区特定优先级的优先级可以高于邻近频率的频率优先级。因此,即使服务小区满足小区选择标准,ue也能够检测属于优先级低于或等于服务小区所属于的服务频率的优先级的邻近频率的小区。

图7例示根据本发明的实施方式的ue检测指定小区的频率测量方法。

(1)步骤1

ue可以从网络接收分布参数。参照图7,ue正驻留在第一宏小区上。ue可以处于rrc_idle状态。ue可以接收分布参数。假定如下提供分布参数。分布参数可以由第一宏小区经由系统信息进行广播。

-频率优先级:第一频率的频率优先级p1、第二频率的频率优先级p2以及第三频率的频率优先级p3(频率优先级:p1>p2>p3)

-重新分布因子:第一频率的重新分布因子0.3、第二频率的重新分布因子0.5以及第三频率的重新分布因子0.2

-指定小区:针对第二频率的第一小小区和第二小小区

(2)步骤2

当ue从网络接收到分布参数时,ue可以评估哪个频率包括指定小区。参照图7,ue可以获知第二频率包括第一小小区和第二小小区。另外,ue可以获知第一频率和第三频率不包括指定小区。

(3)步骤3

ue可以对设置了重新分布因子的邻近频率执行频率测量。被设置了重新分布因子的邻近频率可以是被设置了redistributioninterfreqinfo的异频或rat间频率中的任一个。无论服务小区是否满足小区选择标准,ue都可以对被设置了重新分布因子的邻近频率执行测量。因此,即使邻近频率的优先级低于或等于服务频率的优先级并且服务小区满足小区选择标准,ue也能够对邻近频率执行频率测量。可以用式2来定义小区选择标准。因此,即使服务小区满足小区选择标准,ue也能够检测属于优先级低于或等于服务小区的优先级的邻近频率的小区。

另选地,当ue检测到针对频率指定的小区的列表时,ue能够将减小的测量性能组应用于该频率。

另选地,当ue检测到针对该频率指定的小区的列表时,尽管服务小区的信号强度条件(srxlev>snonintrasearchp且squal>snonintrasearchq),ue也能够甚至对优先级低于或等于服务小区的优先级的频率执行测量。

即使当ue被指派由网络所设置的小区特定优先级时,也可以应用用于检测指定小区的频率测量方法。当ue接收到由网络所设置的小区特定优先级时,ue可以根据频率的小区特定优先级和频率的频率特定优先级,将减小的测量性能组应用于频率。另选地,当ue接收到由网络所设置的小区特定优先级时,尽管服务小区的信号强度条件(srxlev>snonintrasearchp且squal>snonintrasearchq),根据频率的小区特定优先级和频率的频率特定优先级,ue也能够甚至对优先级低于或等于服务小区的优先级的频率执行测量。具体地,当频率的小区特定优先级高于频率的频率特定优先级时,ue能够将减小的测量性能组应用于频率。另选地,当频率的小区特定优先级高于频率的频率特定优先级时,尽管服务小区的信号强度条件(srxlev>snonintrasearchp且squal>snonintrasearchq),ue也能够甚至对优先级低于或等于服务小区的优先级的频率执行测量。

参照图7,ue可以对被设置了再分布因子的第一频率、第二频率和第三频率执行频率测量。可以不考虑第一宏小区是否满足频率测量中的小区选择标准。例如,当第一宏小区不满足小区选择标准时,ue能够对具有低优先级的第二频率和第三频率执行测量。即使第一宏小区满足小区选择标准,ue也能够对具有低优先级的第二频率和第三频率执行测量。也就是说,无论服务小区是否满足被设置了redistributioninterfreqinfo的频率的小区选择标准,ue都能够执行频率测量。因此,ue能够检测属于第二频率的指定小区(例如,第一小小区和第二小小区)。根据3gppts36.304中公开的传统测量规则,当服务小区满足小区选择标准时,ue不能够检测属于第二频率的第一小小区和第二小小区,第二频率的优先级低于第一频率的优先级。然而,根据所提出的方法,即使当服务小区满足小区选择标准时,ue也能够检测属于第二频率的第一小小区和第二小小区,其中第二频率的优先级低于第一频率的优先级。

另选地,当ue识别到存在针对第二频率而指定的小区(例如,第一小小区和第二小小区)时,ue能够对第二频率执行频率测量。当ue接收到分布参数时,ue能够识别到存在针对第二频率指定的小区。也就是说,无论服务小区是否满足被设置了redistributioninterfreqinfo的频率的小区选择标准,ue都能够执行频率测量。因此,即使当服务小区满足小区选择标准时,ue也不能够检测属于第二频率的第一小小区和第二小小区,其中第二频率的优先级低于第一频率的优先级。

图8例示根据本发明的实施方式的ue执行频率测量的方法的框图。

参照图8,在步骤s810中,ue可以从服务小区接收分布参数。

可以经由系统信息块接收分布参数。

在步骤s820中,ue可以基于接收到的分布参数,对优先级低于或等于服务频率的优先级的邻近频率执行频率测量,而不管服务小区的小区选择条件如何。

服务小区的小区选择条件可以是使得服务小区的小区选择rx等级(srxlev)和服务小区的小区选择质量(squal)具有正值的条件。

服务频率可以是服务小区所属于的频率。

分布参数可以包括针对每个频率设置的重新分布因子。可以对被设置了分布因子的频率执行频率测量。邻近频率可以是异频或rat间频率。邻近频率可以是被设置了重新分布因子的频率。

分布参数可以包括针对每个频率的指定小区的列表。可以对指定小区所属于的频率执行频率测量。邻近频率可以是异频或rat间频率。邻近频率可以是指定小区所属于的频率。

分布参数可以包括针对每个频率设置的频率特定优先级。

图9是例示根据本发明的实施方式的无线通信系统的框图。

bs900包括处理器901、存储器902和收发器903。存储器902连接于处理器901,并且存储用于驱动处理器901的各种信息。收发器903连接到处理器901,并且发送和/或接收无线电信号。处理器901实现所提出的功能、处理和/或方法。在以上实施方式中,可以由处理器901来实现bs的操作。

ue910包括处理器911、存储器912和收发器913。存储器912连接于处理器911,并且存储用于驱动处理器911的各种信息。收发器913连接到处理器911,并且发送和/或接收无线电信号。处理器911实现所提出的功能、处理和/或方法。在以上实施方式中,可以由处理器911来实现ue的操作。

处理器可以包括专用集成电路(asic)、单独芯片集、逻辑电路和/或数据处理单元。存储器可以包括只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、闪速存储器、存储卡、存储介质和/或其他等同存储装置。收发器可以包括用于处理无线信号的基带电路。当用软件实现实施方式时,可以用用于执行以上提到的功能的模块(即,处理、功能等)来实现以上提到的方法。模块可以被存储在存储器中并且可以由处理器来执行。存储器可以位于处理器的内部或外部,并且可以使用各种公知装置将存储器联接于处理器。

已经基于以上提到的示例通过参照附图和附图中给出的参考标号描述了基于本说明书的各种方法。虽然为了方便说明每种方法以特定次序描述了多个步骤或框,但是权利要求书中公开的本发明不限于步骤或框的次序,并且每个步骤或框可按不同次序实现,或者可与其他步骤或框同时执行。另外,本领域的普通技术人员可以获知,本发明不限于步骤或框中的每个,并且在不脱离本发明的范围和精神的情况下,可以添加或删除至少一个不同的步骤。

以上提到的实施方式包括各种示例。应该注意,本领域普通技术人员获知,不能说明所有可能的示例组合,并且还获知可以从本说明书的技术中推导出各种组合。因此,在不脱离以下权利要求书的范围的情况下,应该通过具体实施方式中描述的各种示例的组合来确定本发明的保护范围。

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