控制在小区边缘附近操作的高优先级的用户设备的切换的制作方法

文档序号:10557466阅读:455来源:国知局
控制在小区边缘附近操作的高优先级的用户设备的切换的制作方法
【专利摘要】一种在eNodeB(31)中的用于控制在服务小区的小区边缘附近操作的用户设备UE(11)的切换的方法和装置。所述装置确定UE的服务质量QoS类别标识符QCI等级是否被定义用于利用信道质量指示CQI阈值参数(12),所述CQI阈值参数(12)被设置为大于用于发起UE到邻居小区的切换的CQI切换电平(a5)的电平。如果否,则利用正常CQI切换电平(a5)。如果是,则所述装置监视UE CQI报告以确定何时服务小区中的UE的CQI即UEcqi低于CQI阈值(12)且大于CQI切换电平(a5)。当满足该条件时,所述装置强制UE从服务小区切换到邻居小区。CQI阈值参数(12)可被设置为还确保当执行强制切换时服务小区的UEcqi低于邻居小区的UEcqi的电平。
【专利说明】
控制在小区边缘附近操作的高优先级的用户设备的切换
技术领域
[0001]本发明涉及一种在eNodeB(eNB)中的用于控制在小区边缘附近噪作的用户设备(UE)的切换的方法和装置。
【背景技术】
[0002]在长期演进(LTE)无线电接入网络中,UE发送信道质量指示(CQI)报告到其服务eNB,以帮助eNB确定每个UE正在经历的物理无线电环境或信道质量并决定使用哪种调制和编码方案。在每个传输时间间隔(TTI)期间,eNB调度器考虑每个UE的物理无线电环境,在UE之间对服务质量(QoS)服务要求进行优先级排序,分配无线电资源,并通知UE所分配的无线电资源。采用具有软合并和速率自适应的混合自动重传请求(HARQ),该解决方案依赖于对信道变化的快速适应。
[0003]基于UE被指配的QoS类别标识符(QCI),eNB调度器为每个无线电承载指配某一优先级。运营商基于UE的类型和UE所请求的服务类型来指配QCI给UE。请求服务、例如语音呼叫的UE被指配给指明较高QoS的QCI,并且要求调度器分配足够的资源块给UE以满足提供较高QoS所需要的比特率要求。当在UE之间对QoS服务要求进行优先级排序时,调度器支持延迟敏感的实时服务以及要求高的峰值数据速率的数据通信服务。eNB在下行链路(DL)上和在上行链路(UL)上调度UE。由于调度器调度DL分组和UL分组给eNB覆盖区域中的所有UE,所以调度器必须基于每一个UE被指配的QCI及其所报告的信号质量来对待每一个UE。较高的调度优先级给予服务于UE的无线电承载较高的可能性来获得使UE能够以所指明的QoS等级进行发射或接收所需的资源。
[0004]基于对来自服务小区和邻居小区的信号质量的UE测量,当前在LTE中定义了若干触发事件。与本公开相关的触发事件被称为a2、a4和a5。在a2,服务小区的信号质量变得比绝对阈值差。此时,UE开始分配更多的资源,以监听服务eNB并确定哪些邻居小区是切换的最佳候选。因此,实际上,a2限定了小区边缘区域的开始。在a4,邻居小区的参考信号接收功率(RSRP)变得好于或等于服务小区的RSRP。在a5,邻居小区的RSRP变得高于阈值Tl,而服务小区的RSRP低于阈值T2。阈值Tl和T2涉及加减到所定义的切换阈值电平的滞后值,以防止过早切换和“乒兵”效应。因此,实际上,a5限定了小区边缘区域的结束和小区的边界。当UE所报告的CQI (UEcqi)下降到a5时,UE被切换到邻居小区。
[0005]位于小区边缘(S卩,事件a4已被触发但是事件a5没被触发)的高优先级的订户(无论是否具有所定义的保证比特率(GBR))因为在小区边缘由于差的RSRP导致的低信噪比(SNR)和高干扰而受到影响。但是,由于为此类订户设置的高调度优先级,尽管具有差的RSRP,eNB仍然继续分配资源并发射消息和数据给UE。如果UE没有以其被指配的QCI所需的比特率接收数据或消息,则它会发信号通知服务eNB,服务eNB将指配额外的资源给UE。如果UE不能对消息进行解码,它将不会响应,并在超时周期之后,服务eNB将重传没有被确认的数据。在数据或语音呼叫的情况下,这浪费网络资源并且还降低用户体验。

【发明内容】

[0006]以现有的实施方式,即使高优先级的UE具有差的信号质量,eNB调度器也必须分配给高优先级的UE与该UE被指配的QCI的QoS要求一致的无线电资源。这导致若干问题。
[0007]首先,因为重传而增加eNB和UE上的信令负荷。当UE接收到其不能解码的TB时,UE发信号通知eNB该解码失败。作为响应,eNB重传该TB。另外,如果信号质量如此之差使得UE根本没有接收到该TB,则UE将不发送确认。未能在规定的时间周期内接收到确认也导致eNB重传该TB。这些重传造成的无线电资源的过量使用导致了另一个问题,S卩,这可能留下不足以服务于具有较低优先级的其它UE的资源。本公开解决了由于重传导致的“UE饥饿”这一问题以及在eNB上所增加的信令负荷。
[0008]本公开认识到,在现有的实施方式下,不论其QoS优先级如何,小区边缘的高优先级订户都遭受了差的服务,因为切换决定没有考虑其QCI。目前,切换决定仅考虑了a2阈值、a4阈值和a5阈值。
[0009]根据本公开的不同实施例,提供了用于使得eNB能够指示正在小区边缘经历低的信号质量和高的重传的高QCI/优先级的UE比正常情况提前移动到具有更好的信号质量的邻近小区的方法和装置,以节省调度器带宽,并且还将UE从重传中释放出来,从而获得更好的用户体验。
[0010]根据一个实施例,公开了一种在蜂窝电信系统的eNB中执行的方法。所述方法控制在服务小区的小区边缘附近操作的UE的切换。所述方法包括:确定UE的优先级等级是否被定义用于利用信号质量阈值参数,信号质量阈值参数被设置为大于用于发起UE到邻居小区的切换的信号质量切换电平的电平;一旦确定UE的优先级等级被定义用于利用信号质量阈值参数,则监视UE信号质量报告,以确定何时服务小区中的UE的信号质量低于信号质量阈值参数且大于信号质量切换电平;并响应于确定UE的信号质量低于信号质量阈值参数且大于信号质量切换电平,强制UE从服务小区切换到邻居小区。
[0011]在另一个实施例中,公开了一种在蜂窝电信系统的eNB中的装置。所述装置控制在服务小区的小区边缘附近操作的UE的切换。所述装置包括耦合到存储计算机程序指令的存储器的处理器。当处理器执行计算机程序指令时,处理器使得所述装置:确定UE的优先级等级是否被定义用于利用信号质量阈值参数,信号质量阈值参数被设置为大于用于发起UE到邻居小区的切换的信号质量切换电平的电平;响应于确定UE的优先级等级被定义用于利用信号质量阈值参数,监视UE信号质量报告,以确定何时服务小区中的UE的信号质量低于信号质量阈值参数且大于信号质量切换电平;并响应于确定UE的信号质量低于信号质量阈值参数且大于信号质量切换电平,强制UE从服务小区切换到邻居小区。
[0012]在另一个实施例中,公开了一种在蜂窝电信系统的eNB中的装置。所述装置控制在服务小区的小区边缘附近操作的UE的切换。所述装置包括:存储器,被配置为存储指明用于发起UE到邻居小区的切换的CQI切换电平和具有大于CQI切换电平的电平的CQI阈值参数的CQI阈值表;无线电接收器,被配置为从UE接收报告服务小区中的UE的CQI (UEcqi)的CQI报告;和调度器,具有到运营商系统的接口。调度器被配置为,从运营商系统接收指明UE的QoS类别标识符(QCI)等级被定义为利用CQI阈值参数的信息;指示比较单元将UEcqi与存储在阈值表中的阈值进行比较,以确定何时UEcqi低于CQI阈值参数且大于CQI切换电平;并响应于比较单元确定UEcqi低于CQI阈值参数且大于CQI切换电平,指示强制切换单元将UE强制切换到邻居小区。
[0013]所描述的解决方案的特定实施例提供了在小区边缘附近操作的高优先级的UE的增强的用户体验。网络能够基于所指配的QCI和所报告的UEcqi作出切换决定。这节省了重传中的调度器带宽。这也为运营商提供了对小区边界条件的更好的控制。
[0014]根据下面的详细描述,本公开的实施例的更多的特征和益处将变得显而易见。
【附图说明】
[0015]在以下部分中,将参照附图中所示的示例性实施例来描述本公开,其中:
[0016]图1是蜂窝无线电网络中两个相邻小区的示意图,其中高优先级的UE在小区边缘附近操作;
[0017]图2是示出根据本公开的方法的示例性实施例的步骤的流程图;以及
[0018]图3是根据本公开的装置的示例性实施例的简化框图。
【具体实施方式】
[0019]马上将参考附图在下文中更充分地描述本公开,附图中示出优选实施例。但是,所公开的解决方案可能被实施为许多不同的形式,并且不应当被解释为限于本文阐述的实施例;相反,提供这些实施例使得本公开将是透彻的且完整的,并且将充分地向本领域技术人员传达所述解决方案的范围。在附图中,相同的附图标记指代相同的元件。此外,应该理解,所公开的解决方案能够以硬件或以硬件和软件的组合来实现,例如通用计算机或微处理器,其执行存储在非暂时存储器上的软件。
[0020]图1是蜂窝无线电网络中的两个相邻小区、小区A和小区B的示意图,其中高优先级的UE 11正在其服务小区、小区A的小区边缘附近操作。为简单起见,仅为小区B示出a2阈值,虽然也可以为小区B定义额外的阈值电平。
[0021]关于限定小区A的边缘区域的各个阈值(a2_a5),在三个不同的位置(位置1-3)中示出UE。在位置I中,UE正在操作为:其报告的CQI低于a2阈值且大于a4阈值,小区B的RSRP变得优于或等于小区A的RSRP。在位置2中,UE正在操作为:其报告的CQI低于a4阈值且大于本文中被称为CQI阈值12的新定义的阈值。CQI阈值12是可配置的阈值,被设置为在a4阈值和a5阈值之间的电平。
[0022]在位置3中,UE正在操作为:其报告的CQI低于CQI阈值12且大于a5阈值。因此,在位置3中,UE的信号质量可能会相当差,但它尚未达到a5阈值,在a5阈值UE通常会被切换到小区B。
[0023]本公开使得运营商能够基于新的可配置的信号质量阈值来限定小区边缘,定义新的可配置的信号质量阈值以强制具有所识别的QoS或QCI优先级等级的UE的早期切换。在一个实施例中,可以根据CQI来定义各个al_a5阈值和新的可配置的信号质量阈值。因此,新的可配置的信号质量阈值是CQI阈值参数。在另一些实施例中,可以根据另一些信号质量测量来定义al_a5阈值和新的可配置的信号质量阈值,另一些信号质量测量例如是RSRP、参考信号接收质量(RSRQ)、SNR、信号与噪声加干扰比(SINR)及诸如此类。虽然所公开的解决方案并不限于这种实施方式,但是下面的描述使用与根据CQI来定义的阈值相一致的术语。
[0024]所公开的解决方案为运营商提供以下能力:定义哪个QCI范围将受到CQI阈值参数的影响以及哪个QCI范围不会受到CQI阈值参数的影响。此外,如果需要的话,对于被定义为受到CQI阈值参数的影响的每个QCI等级,运营商能够定义不同的CQI阈值参数。例如,在LTE中,有九个QCI等级,编号为I到9,其中等级1-4用于GBRUE而等级5-9用于非GBRUE。例如,运营商可以确定,QCI等级1-4必须受到用于切换的CQI阈值参数的影响,该用于切换的CQI阈值参数低于a4阈值且大于标准的a5切换阈值。此外,运营商可以为GBR UE(QCI等级1_4)定义与为非GBR UE(QCI等级5-9)所定义的CQI阈值参数不同的CQI阈值参数。
[0025]通过将CQI阈值参数定义为低于a4且大于a5的电平,运营商使得eNB强制高优先级的UE与较低优先级的UE(其在a5切换)相比在更高的CQI阈值切换。通过强制高优先级的UE在更高的CQI阈值切换,eNB上的重传负荷减小,高优先级的UE被更快地移动到具有更好RSRP的邻近小区,从而改善了它们的接收,而且使得先前用于重传的资源可用于较低优先级的UE,从而减小了 “饥饿”效应。
[0026]图2是示出根据本公开的方法的示例性实施例的步骤的流程图。方法开始于步骤20,并移到步骤21,其中为所定义的QCI优先级等级而设置CQI阈值参数12为低于a4阈值且大于a5阈值的电平。在步骤22,eNB确定UE是否具有被定义用于利用CQI阈值参数的、所指配的QCI优先级等级(S卩,UE是高优先级的UE)。如果不是,则UE是较低优先级的UE,并且方法移到步骤23,其中a5阈值用于正常的切换决定。然而,如果eNB确定UE具有被定义用于利用CQI阈值参数的、所指配的QCI等级,则方法移到步骤24,其中eNB确定UE所报告的CQI (UEcqi)是否低于CQI阈值参数且大于a5阈值。如果不是,则UE仍然操作为具有比CQI阈值参数更大的CQI,因此不采取任何行动。方法返回到步骤24,其中eNB继续监视UEcqi以确定其是否跨过CQI阈值参数。
[0027]当eNB确定UEcqi低于CQI阈值参数且大于a5阈值时,方法移到步骤25。此时,与来自小区A的信号质量相比,UE具有来自小区B的更好的信号质量,但来自小区A的信号质量尚未恶化到a5阈值。由于UE是高优先级的UE,所以eNB强制UE切换到小区B。然后,方法在26结束。
[0028]图3是根据本公开在eNB31中实现的装置的示例性实施例的简化框图。例如,eNB的操作可以被处理器32控制,处理器32执行存储在存储器33中的计算机程序指令。调度器34使用来自eNB内部和外部的若干源的输入来控制网络资源向UE、例如UE 11的分配。接收器35从UE接收包括UE标识符和所报告的UEcqi的CQI报告。接收器将此信息直接或间接地提供给调度器。
[0029]调度器34还可以通过例如利用UE标识符来访问QCI表36获得UE的QCI等级。到运营商系统的接口 40向调度器提供被识别用于利用新的CQI阈值参数的、运营商所定义的QCI等级37。
[0030]调度器34还可以包括比较单元38或可以访问比较单元38,比较单元38将所报告的UEcqi与不同的a2_a5阈值进行比较。例如,比较单元可以从存储在存储器33中的可配置的阈值的表39或指明这些运营商所定义的阈值电平的另一个源获得阈值。一旦将UEcqi与各个阈值进行比较,比较单元就可以确定UEcqi低于CQI阈值参数12且大于a5阈值。当满足该条件时,调度器34可以直接地或通过处理器32指示强制切换单元41发起UE 11到小区B的切换。发射器42可以发射切换(HO)命令到UE。
[0031]应当理解,本公开仅涉及eNB中的那些针对确定何时要发起切换然后发起切换的过程。切换过程本身的细节没有公开,但对于本领域普通技术人员是已知的。例如,已知在LTE中,服务(源)eNB还在切换决定的同时使目标eNB为切换作准备(即,当UE接入目标eNB时使得UE的上下文可用且在目标小区中保留资源)。否则,UE会转换到空闲状态,并试图通过转换回连接状态以完成切换。这些过程是在本公开的范围之外的。
[0032]因此,根据本公开的不同方面,提供了方法和装置的实施例,用于使得eNB能够指示在小区边缘正在经历低质量和高重传的高QCI/优先级的UE移动到具有更好RSRP的邻近小区,以节省调度器带宽,并且也将UE从重传中释放出来,因此获得更好的用户体验。
[0033]在附图和说明书中,已经公开了所公开的解决方案的典型优选实施例,并且尽管采用了特定术语,但是它们仅以一般性和描述性的意义使用,而不是为了限制性的目的。本发明的范围在以下权利要求中阐述。
【主权项】
1.一种在蜂窝电信系统的eNodeB(31)中用于控制在服务小区的小区边缘附近操作的用户设备UE( 11)的切换的方法,所述方法包括: 确定(22)所述UE的优先级等级是否被定义用于利用信号质量阈值参数(12),所述信号质量阈值参数(12)被设置为大于用于发起所述UE到邻居小区的切换的信号质量切换电平(a5)的电平; 一旦确定所述UE的优先级等级被定义用于利用所述信号质量阈值参数(12),则监视(24)UE信号质量报告,以确定何时所述服务小区中的所述UE的信号质量低于所述信号质量阈值参数且大于所述信号质量切换电平;和 响应于确定所述UE的信号质量低于所述信号质量阈值参数(12)且大于所述信号质量切换电平(a5),强制(25)所述UE从所述服务小区切换到所述邻居小区。2.根据权利要求1所述的方法,其中根据下述项之一来定义所述信号质量阈值参数(12),并且所述UE信号质量报告指明所述服务小区中的所述UE经历的对应的下述项之一: 参考信号接收功率RSRP; 参考信号接收质量RSRQ; 信噪比SNR;和 信号与噪声加干扰比SINR。3.根据权利要求1所述的方法,其中所述UE信号质量报告包括指明所述服务小区中的所述UE经历的信道质量指示CQIS卩UEcqi的UE CQI报告,所述信号质量阈值参数包括CQI阈值参数(12),以及所述信号质量切换电平包括CQI切换电平。4.根据权利要求3所述的方法,还包括,一旦确定所述UE的优先级等级未被定义用于利用所述CQI阈值参数,则: 监视(23)UE CQI报告,以确定何时所述UEcqi低于所述CQI切换电平;和 响应于确定所述UEcqi低于所述CQI切换电平,将所述UE切换(23)到所述邻居小区。5.根据权利要求3所述的方法,其中监视所述UECQI报告还包括监视所述UE CQI报告,以确定所述邻居小区的UEcqi是否超过绝对阈值,其中所述eNodeB仅当满足以下条件时强制所述切换: 所述服务小区的UEcqi低于所述CQI阈值参数; 所述服务小区的UEcqi高于所述CQI切换电平;和 所述服务小区的UEcqi低于所述绝对阈值并且所述邻居小区的UEcqi超过所述绝对阈值。6.根据权利要求3所述的方法,还包括从运营商系统接收指明被定义用于利用所述CQI阈值参数的一个或多个优先级等级以及指明用于每个所定义的优先级等级的所述CQI阈值参数的值的信息。7.根据权利要求6所述的方法,其中所述优先级等级是被指配给在所述蜂窝电信系统中操作的UE的服务质量QoS类别标识符QCI等级。8.根据权利要求1所述的方法,其中所述蜂窝电信系统包括长期演进LTE接入网络,以及所述服务小区和所述邻居小区是频率间LTE邻居小区或频率内LTE邻居小区。9.一种在蜂窝电信系统的eNodeB(31)中的用于控制在服务小区的小区边缘附近操作的用户设备UE(Il)的切换的装置,其中所述装置包括耦合到存储计算机程序指令的存储器(33)的处理器(32),其中当所述处理器执行所述计算机程序指令时,所述处理器使得所述装置: 确定(22)所述UE的优先级等级是否被定义用于利用信号质量阈值参数(12),所述信号质量阈值参数(12)被设置为大于用于发起所述UE到邻居小区的切换的信号质量切换电平(a5)的电平; 响应于确定所述UE的优先级等级被定义用于利用所述信号质量阈值参数,监视(24、38)UE信号质量报告,以确定何时所述服务小区中的所述UE的信号质量低于所述信号质量阈值参数且大于所述信号质量切换电平;和 响应于确定所述UE的信号质量低于所述信号质量阈值参数(12)且大于所述信号质量切换电平(a5),强制(25、41)所述UE从所述服务小区切换到所述邻居小区。10.根据权利要求9所述的装置,其中根据下述项之一来定义所述信号质量阈值参数(12),并且所述UE信号质量报告指明所述服务小区中的所述UE经历的对应的下述项之一: 参考信号接收功率RSRP; 参考信号接收质量RSRQ; 信噪比SNR;和 信号与噪声加干扰比SINR。11.根据权利要求9所述的装置,其中所述UE信号质量报告包括指明所述服务小区中的所述UE经历的信道质量指示CQIS卩UEcqi的UE CQI报告,所述信号质量阈值参数包括CQI阈值参数,以及所述信号质量切换电平包括CQI切换电平。12.根据权利要求11所述的装置,还被配置为,响应于确定所述UE的优先级等级未被定义用于利用所述CQI阈值参数,监视UE CQI报告,以确定何时所述UEcqi低于所述CQI切换电平; 其中所述装置被配置为,响应于确定所述UEcqi低于所述CQI切换电平,切换优先级等级未被定义用于利用所述CQI阈值参数的所述UE。13.根据权利要求11所述的装置,其中所述装置还被配置为,监视所述UECQI报告,以确定所述邻居小区的UEcqi是否超过绝对阈值,其中所述eNodeB仅当满足以下条件时强制所述切换: 所述服务小区的UEcqi低于所述CQI阈值参数; 所述服务小区的UEcqi高于所述CQI切换电平;和 所述服务小区的UEcqi低于所述绝对阈值并且所述邻居小区的UEcqi超过所述绝对阈值。14.根据权利要求11所述的装置,还包括接口(37),被配置为从运营商系统接收指明被定义用于利用所述CQI阈值参数的一个或多个优先级等级以及指明用于每个所定义的优先级等级的所述CQI阈值参数的值的信息。15.根据权利要求14所述的装置,其中所述优先级等级是被指配给在所述蜂窝电信系统中操作的UE的服务质量QoS类别标识符QCI等级。16.—种在蜂窝电信系统的eNodeB(31)中的用于控制在服务小区的小区边缘附近操作的用户设备UE(Il)的切换的装置,其中所述装置包括: 存储器,被配置为存储指明用于发起所述UE到邻居小区的切换的信道质量指示CQI切换电平(a5)和具有大于所述CQI切换电平的电平的CQI阈值参数(12)的CQI阈值表(39); 无线电接收器(35),被配置为从所述UE(Il)接收报告所述服务小区中的所述UE的CQI即UEcqi的CQI报告;和 调度器(34),具有到运营商系统的接口,其中所述调度器被配置为: 从所述运营商系统接收指明所述UE的服务质量QoS类别标识符QCI等级被定义为利用所述CQI阈值参数的信息(37); 指示比较单元(38)将所述UEcqi与存储在所述阈值表(39)中的阈值进行比较,以确定何时所述UEcqi低于所述CQI阈值参数(12)且大于所述CQI切换电平(a5);和 响应于所述比较单元(38)确定所述UEcqi低于所述CQI阈值参数(12)且大于所述CQI切换电平(a5),指示强制切换单元(41)强制所述UE切换到所述邻居小区。17.根据权利要求16所述的装置,还被配置为,响应于确定所述UE的QCI等级未被定义用于利用所述CQI阈值参数,监视UE CQI报告,以确定何时所述UEcqi低于所述CQI切换电平; 其中所述装置被配置为,响应于确定所述UEcqi低于所述CQI切换电平,切换优先级等级未被定义用于利用所述CQI阈值参数的所述UE。18.根据权利要求16所述的装置,其中所述装置还被配置为,监视所述UECQI报告,以确定所述邻居小区的UEcqi是否超过绝对阈值,其中所述eNodeB仅当满足以下条件时强制所述切换: 所述服务小区的UEcqi低于所述CQI阈值参数; 所述服务小区的UEcqi高于所述CQI切换电平;和 所述服务小区的UEcqi低于所述绝对阈值并且所述邻居小区的UEcqi超过所述绝对阈值。19.根据权利要求16所述的装置,还包括接口,被配置为从运营商系统接收指明被定义用于利用所述CQI阈值参数的一个或多个优先级等级以及指明用于每个所定义的优先级等级的所述CQI阈值参数的值的信息。20.根据权利要求16所述的装置,其中所述优先级等级是被指配给在所述蜂窝电信系统中操作的UE的服务质量QoS类别标识符QCI等级。21.根据权利要求16所述的装置,其中所述蜂窝电信系统包括长期演进LTE接入网络,以及所述服务小区和所述邻居小区是频率间LTE邻居小区或频率内LTE邻居小区。
【文档编号】H04W36/26GK105917700SQ201480064641
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2014年8月26日
【发明人】N·巴瓦斯卡
【申请人】瑞典爱立信有限公司
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