虚拟无线接入网中以用户设备为中心的统一的系统接入的系统和方法
【专利说明】虚拟无线接入网中以用户设备为中心的统一的系统接入的系统和方法
[0001]本发明要求2012年9月10日递交的发明名称为“虚拟无线接入网中以用户设备为中心的统一的系统接入的系统和方法”的第13/608，653号美国非临时申请案的在先申请优先权，该在先申请的内容以引入的方式并入本文本中。
【背景技术】
[0002]蜂窝网络为用户设备(UE)(例如，移动手机、计算机、收发器等)提供无线接入以用于通信。该网络包括多个小区，每个小区由用于发射和接收通信信号的基站支持。总的来说，这些小区在大的地理区域上提供无线电波覆盖。通过这种方式，UE彼此之间能够通过蜂窝网络通信。另外，该蜂窝网络能够与其它网络(公共交换电话网络、其它蜂窝网络、基于互联网的网络等等)连接以实现连接到任意可用网络的设备之间的通信。
[0003]为了通过蜂窝网络发射信息(例如，语音、数据等)，UE必须首先执行与服务小区的网络连接或初始进入建立以向该网络标识并验证其自身。这发生在当UE位于蜂窝网络支持的地理边界内的各种场景下。举几个例子，UE在上电时，执行与蜂窝网络的支持小区的初始进入建立，从空闲状态转变为活动状态，发出对上行数据发射的带宽请求，发射位置信息，或当上行不同步时或上行发生故障时执行UE重新同步。
[0004]目前的UE网络接入方案与小区及其小区标识符相关联。这种基于小区的方案允许UE通过获取供使用的接入签名序列通过蜂窝网络与服务小区通信。也就是说，一旦UE在初始进入建立期间被标识和验证，该UE会被服务小区指配一个签名序列以与蜂窝网络进行基于UE小区的接入活动。
[0005]然而，每个小区的接入序列的数目是有限的。例如，在单个小区中可以使用的接入序列只有64个，例如在第四代长期演进(4G LTE)蜂窝网络中。由于这种有限的数目，UE在不使用接入序列时释放它们以使它们可用于主动要求小区中业务的其它UE。例如，经过一段时间的通信不活跃(例如，通过定时器超时设定)之后，UE释放其接入序列并进入与蜂窝网络通信的空闲模式。从空闲模式转变回活动模式可能需要执行额外的初始进入建立流程。重新执行初始进入建立使连接建立的流程很长且效率低。
[0006]此外，由于该网络接入方案基于服务小区，当UE从一个小区移动到另一个小区时，UE必须获得由新小区通过目前服务小区指配的新接入签名。这种切换流程应该在UE能够切换到新小区时完成。成功后，切换流程避免了执行初始进入建立流程。不幸的是，由于切换流程发生在一个或多个小区边界上，空中链路的信号强度受到限制，这样可能导致UE和服务小区之间的链路比较差。因此，无论何时链路丢失，UE必须再次执行与新小区的高代价的初始进入流程以重新连接到网络。当UE在两个小区之间来回乒乓或移动时，这种低效率会被进一步暴露，从而需要增加同一 UE接入蜂窝网络的信令开销。
[0007]而且，未来网络会呈现增强的发射节点致密化以增加无线接入能力。例如，发射点虚拟化是一种处理发射点之间干扰的方式。通过发射点虚拟化，UE和小区之间的传统的固定的一对一映射不复存在。取而代之的是，网络可以动态地选择最佳发射/接收点以服务特定UE，其中发射点选择对于UE是透明的。因此，目前基于UE/小区的网络接入方案可能与发射点虚拟化不兼容。
[0008]目前的UE/小区关联接入方案的效率很低，因为在小区边界内或当执行切换流程时UE必须执行多个高代价的初始进入建立流程。另外，目前的接入方案可能不适合高密集UE终端和设备(例如，智能电表等)。而且，目前的接入方案可能不适用于未来无线网络，其中两个或两个以上发射/接收点可服务一个UE以增强通信链路质量，或服务一个(例如，移动)UE的发射/接收点的数目可以随着对UE透明的这些网络配置而变化。
【发明内容】
[0009]一种提供以UE为中心的统一的系统接入的网络。所述网络包括包含一个或多个发射/接收点的第一接入区。至少一个发射/接收点支持一个或多个UE的无线电波接入。第一专用连接签名(DCS)可指配给第一 UE。所述DCS为第一 UE提供到所述第一接入区的主动接入，其中所述第一接入区中的至少一个发射/接收点提供到无线电波通信网络的无线电波接入。
[0010]在另一项实施例中，描述了一种用于接入网络的方法。所述方法包括将提供无线电波接入的多个发射/接收点配置在至少一个接入区中。所述多个发射/接收点中的至少一个发射/接收点支持到通信网络的无线电波接入。提供了多个专用连接签名(DCS)。所述DCS为多个UE提供到所述通信网络的主动接入。所述方法还包括配置第一组DCS，以提供到所述通信网络的主动接入，其中所述第一组包括所述多个DCS中的一个或多个DCS。具体而言，所述第一组用于为所述多个UE中的一个或多个UE提供到第一接入区(例如，到所述第一接入区中的发射/接收点)的主动接入。例如，DCS可指配给UE，并向UE提供到所述第一接入区内的发射/接收点的主动接入。
[0011]在另一项实施例中，描述了另一种用于接入网络的方法。所述方法包括在初始进入通信网络时验证UE。所述通信网络包括多个发射/接收点，其中之一支持一个或多个UE到所述通信网络的无线电波接入。所述方法还包括将专用连接签名(DCS)指配给所述UE。所述DCS为所述UE提供到包含一个或多个发射/接收点的接入区的主动接入，其中所述发射/接收点提供到所述通信网络的无线电波接入。
[0012]在阅读了以下各附图中图示的实施例的详细说明后，本领域的普通技术人员将明白本发明的各种实施例的这些及其它目的和优点。
【附图说明】
[0013]附图包含在并且构成本说明书的一部分，其中相同的数字描绘相同的元件，【附图说明】本发明的实施例，并且与描述内容一起用于解释本发明的原理。
[0014]图1为根据本发明一项实施例的用于实施以UE为中心的系统接入方案的无线电波网络的图解。
[0015]图2A为根据本发明一项实施例的图示用于将以UE为中心的系统接入方案实施到图1的无线电波网络的控制结构的图解。
[0016]图2B为根据本发明一项实施例的图2A的控制结构的控制节点的图解。
[0017]图3A为根据本发明一项实施例的专用连接签名(DCS)在整个区域内的分发的图解，其中该区域包括提供到无线电波网络的接入的多个发射/接收点。
[0018]图3B为根据本发明一项实施例的DCS分发的图解，其中该DCS为移动和静态UE提供到无线电波网络的主动接入。
[0019]图3C为根据本发明一项实施例的图示当发射/接收点的可服务地理区域减少时可用DCS增加的图表。
[0020]图4为根据本发明一项实施例的图示在整个区域内DCS分发的图解，该区域包括提供到无线电波通信网络的接入的多个发射/接收点，其中该分布依赖于一个静态UE使用的DCS序列与使用同一 DCS序列的其它静态UE的间隔。
[0021]图5为根据本发明一项实施例的图示在整个区域内DCS分发中的DCS重用的图解，其中该区域包括多个接入区。
[0022]图6为根据本发的一项实施例的图示当UE从一个接入区移动到另一接入区时用于实现DCS软切换的移动性宽限区域的图解。
[0023]图7为根据本发明一项实施例的图示为多个UE提供到无线电波通信网络的系统接入的方法的流程图。
[0024]图8为根据本发明一项实施例的图示为UE提供到无线电波通信网络的系统接入的方法的流程图。
[0025]图9A为根据本发明一项实施例的图示在整个区域内DCS分发的图，该区域包括多个提供到无线电波通信网络的接入的节点，其中该分布依赖于UE使用的DCS序列与使用同一 DCS序列的其它UE的间隔。
[0026]图9B为根据本发明一项实施例的图示指配有相同DCS的两个UE设备的移动以及用于实施到无线电波网络的免竞争接入的各种方案的图解。
[0027]图10描绘了根据本发明的一项实施例的适用于实施本方法的示例性设备的方框图。
【具体实施方式】
[0028]现在详细参考本发明的各种实施例，其示例在附图中示出。虽然会结合这些实施例进行描述，但可以理解的是它们并不用于将本发明限制于这些实施例。相反，本发明公开旨在覆盖可能包括在所附权利要求书中限定的本发明的精神和范围内的替代技术、修改和等同技术。另外，在以下本发明的详细描述中，阐述了许多特定细节以便提供对本发明的透彻理解。然而，可以理解的是，实际应用中，可以不包括本发明的这些特定细节。在其它实例中没有详细描述众所周知的方法、流程、部件和电路，以免对本发明的各方面造成不必要地模糊。
[0029]因此，本发明的实施例示出了可用于支持无线虚拟网络的以UE为中心的系统接入方案的实施方式。本发明的其它实施例还以独立于发射/接收点的方式通过无线电波网络在任意时间提供免竞争快速接入。
[0030]图1为根据本发明一项实施例的用于实施以UE为中心的系统接入方案的无线电波网络100的图解。具体而言，网络100用于实施UE的DCS关联以实现接入事件的免竞争快速接入和快速连接建立。对于下文中描述的接入活动，在之前，这些接入事件是通过基于竞争的初始接入建立流程实现的。另一方面，本发明的实施例提供可以避免各种接入活动场景下的初始进入建立流程的免竞争快速接入和快速连接建立，其中接入活动包括但不限于从空闲模式到活动/连接模式的转变、链路故障和重试、带宽请求(例如，用于短包发射)、UE处于空闲模式时的上行重新同步，以及UE处于空闲模式时的UE位置更新。
[0031]如图1所示，无线网络100包括区域110，其中该区域包括多个发射/接收点。至少一个发射/接收点(例如，发射/接收点150)支持一个或多个UE到无线电波网络100的接入。例如，代表性的发射/接收点包括可用于提供一个或多个UE到无线电波网络100的接入的基站，其中，这些UE位于该基站(例如，站台155)的信号范围内。按照惯例，代表性的发射/接收点15