专利名称：在无线通信系统中确定小区的接入模式的方法
技术领域：
本发明涉及提供无线通信服务的无线通信系统和用户设备，以及确定基站的操作模式、即小区的连接模式(接入模式)的方法，基于该模式，从通用移动通信系统(UMTS) 演化而来的演进通用移动通信系统(UMTS)或长期演进(LTE)系统中的基站允许用户设备的连接，并且更具体地说，本发明涉及如下的方法如果确定了小区的连接模式不允许属于特定订户组的一个或更多个用户设备，则通过检查订户组标识的存在来确定小区的连接模式。
背景技术：
图1是示出作为应用了现有技术和本发明的移动通信系统的演进的通用陆地无线接入网络(E-UTRAN)的网络架构的图。E-UTRAN系统从现有的UTRAN系统演化而来，并且其基本的标准化工作当前正在3GPP中进行。E-UMTS系统也可以称为长期演进(LTE)系统。E-UTRAN包括多个eNB (eNodeB,此后称为基站)，所述多个eNB通过X2接口彼此连接。eNB经由无线接口连接到用户设备(此后称为“UE”)，并且经由Sl接口连接到演进分组核心(EPC)。EPC可以包括移动性管理实体(MME)、服务网关(S-GW)和分组数据网络网关 (PDN-Gff)。MME具有关于UE连接或UE性能的信息，并且这样的信息主要用于UE的移动性管理。S-GW是以E-UTRAN作为端点的网关，并且PDN-GW是以PDN作为端点的网关。基于通信系统中熟知的开放系统互联(OSI)参考模型的三个下层，UE和网络之间的无线接口协议层可以分为第一层(Li)、第二层(L2)和第三层(L3)。属于第一层的物理层使用物理信道来提供信息传递服务，并且位于第三层的无线电资源控制(以下称为“RRC”) 层负责控制UE和网络之间的无线电资源。为此，RRC层在UE和网络之间交换RRC消息。图2和图3是示出基于3GPP无线电接入网络标准的UE和基站之间的无线电接口协议的架构的图。无线电接口协议水平地包括物理层、数据链路层和网络层，并垂直地分为用于发送数据信息的用户面(U-平面)和用于传递控制信令的控制面(C-平面)。基于通信系统中熟知的开放系统互联(OSI)参考模型的三个下层，图2和图3的协议层可以分为第一层(Li)、第二层(L2)和第三层(L3)。这些无线电协议层在UE和E-UTRAN中成对存在， 以执行无线电区段的数据传输。下面，将描述图2的无线电协议控制面和图3的无线电协议用户面中的各层。作为物理层的第一层使用物理信道向上层提供信息传递服务。物理层经由传输信道连接到其上层(称为媒体接入控制(MAC)层)，并且经由传输信道在MAC层和物理层之间传递数据。此外，经由物理信道在不同的物理层之间传递数据，换言之，在发送侧的物理层和接收侧的物理层之间传递数据。物理信道由正交频分复用(OFDM)方案来调制，并且使用时间和频率作为信道的无线电资源。位于第二层的媒体接入控制(以下称为MAC)层经由逻辑信道向其上层(称为无线电链路控制(以下称为“RLC”)层)提供服务。第二层的RLC层支持可靠的数据传输。 RLC层的功能可以实现为MAC层中的功能块。在该情况下，RLC层可以不存在。第二层的分组数据汇聚协议(PDCP)层用于在具有较小带宽的无线电区段中有效地发送诸如IPv4或 IPv6的IP分组。为此目的，PDCP层执行报头压缩功能，以减小尺寸上较大并且包括不必要的控制信息的IP分组报头的尺寸。位于第三层的最上部分的无线电资源控制(以下称为“RRC”)层仅定义在控制面中。RRC层负责控制与无线电载体(RB)的配置、重新配置和释放有关的逻辑信道、传输信道和物理信道。这里，RB表示由第二层提供以在UE和UTRAN之间执行数据传输的服务。如果在UE的RRC层和UTRAN的RRC层之间建立RRC连接，则UE处于RRC_C0NNECTED (连接) 状态。否则，UE处于RRC_IDLE (空闲)状态。用于从网络向UE发送数据的下行传输信道可以包括用于发送系统信息的广播信道(BCH)和用于发送其他用户业务或控制消息的下行共享信道(SCH)。在下行多播或广播服务的业务或控制消息的情况下，它们可以经由下行SCH或经由单独下行多播信道(MCH) 发送。另一方面，用于从UE向网络发送数据的上行传输信道可以包括用于发送初始控制消息的随机接入信道(RACH)和用于发送用户业务或控制消息的上行共享信道(SCH)。位于传输信道的上层并且映射到传输信道的逻辑信道可以包括广播控制信道 (BCCH)、寻呼控制信道(PCCH)、公共控制信道(CCCH)、多播控制信道(MCCH)、多播业务信道 (MTCH)等。物理信道包括设置在时间轴上的多个子帧和设置在频率轴上的多个子载波。这里，子帧包括时间轴上的多个符号。子帧包括多个资源块，每个资源块包括多个符号和多个子载波。另外，每个子帧可以使用物理下行控制信道(PDCCH)(即L1/L2控制信道)的相关子帧中的特定符号(如，第一符号)的特定子载波。子帧具有0.5ms的持续时间。作为用于发送数据的单位时间的发送时间间隔(TTI)是lms，对应于两个子帧。下面，将详细地描述UE的RRC状态和RRC连接方法。RRC状态指UE的RRC是否逻辑地连接到E-UTRAN的RRC。如果连接，则称为RRC_C0NNECTED状态，否则称为TTC_IDLE状态。对于处于RRC_C0NNECTED状态的UE，E-UTRAN可以识别相关UE在小区单元中的存在， 因为存在其RRC连接，并且因而E-UTRAN可以有效地控制UE。相反，对于处于RRC_IDLE状态的UE，E-UTRAN不能识别相关UE，并且因此它由跟踪区域单位(其为大于小区的单位)中的核心网络管理。换言之，只能在大的区域单位中识别处于RRC_IDLE状态的UE的存在，并且因此它应该变为RRC_C0NNECTED状态，以接收诸如语音或数据的通常移动通信服务。当用户最初启动UE时，UE首先搜索合适的小区，并接着在对应小区中驻留RRC_ IDLE状态。当驻留在RRC_IDLE状态的UE需要进行RRC连接时，驻留在RRC_IDLE状态的UE 通过RRC连接过程进行与E-UTRAN的RRC的RRC连接，由此将状态改变为RRC_C0NNECTED 状态。当处于空闲状态的UE需要进行RRC连接时存在多种情况。例如，由于用户等的电话呼叫尝试而可能需要上行数据发送，或者响应于从E-UTRAN接收的寻呼消息而可能需要发送响应消息。位于RRC上层的非接入(NAS)层执行诸如会话管理、移动性管理等的功能。为了在NAS层管理UE的移动性，定义EPS移动性管理-REGISTERED (登记) (EMM-REGISTERED)状态和EMM-DEREGISTERED (撤销登记)状态，并且将这两个状态应用于UE和移动性管理实体(MME)。UE最初处于EMM-DEREGISTERED状态，并且通过“初始接入” 过程而执行将它登记到对应网络的处理，以接入网络。如果已经成功执行了该“接入”过程， 则UE和MME将处于EMM-REGISTERED状态。为了管理UE和EPC之间的信令连接，定义EPS连接管理(ECM)-IDLE (空闲)状态和ECM-C0NNECTED (连接)状态，并且将这两个状态应用于UE和MME。如果ECM_IDLE状态的UE进行与E-UTRAN的RRC连接，则它将处于ECM-C0NNECTED状态。如果ECM_IDLE状态的MME与E-UTRAN进行Sl连接，则它处于ECM-C0NNECTED状态。当UE处于ECM_IDLE状态时，E-UTRAN不具有UE的上下文信息。因此，处于ECM_IDLE状态的UE执行基于UE的移动性处理，如小区选择或重新选择，而不从网络接收命令。相反，当UE处于ECM-C0NNECTED状态时，由网络的命令来管理UE的移动性。如果处于ECM-IDLE状态的UE的位置从网络已经识别的位置发生了改变，则UE执行跟踪区域更新过程，以向网络通知UE的对应位置。下面，将描述系统信息。系统信息包括UE为了接入基站而要知道的必要信息。因此，在接入基站之前，UE应当已经接收了全部的系统信息，并且还应当一直具有最新的系统信息。此外，基站周期地发送系统信息，因为应当将系统信息通知给小区中的每个UE。系统信息可以分为MIB、SB、SIB等。主信息块(MIB)允许向UE通知对应小区的物理架构，例如带宽等。调度块(SB)通知SIB的发送信息，例如发送周期等。系统信息块 (SIB)是一组相互关联的系统信息。例如，特定SIB仅包括相邻小区的信息，并且另一特定 SIB仅包括UE使用的上行无线电信道的信息。在由基站允许UE的连接的现有技术中，基站的操作模式可以分为多个接入模式。 这里，基站可以组织封闭的订户组以向对应组中的订户提供更高质量的服务。基站传递信息(即CSG指示符)，以允许UE确定它是在仅允许接入属于封闭订户组的UE的接入模式 (CSG小区)下操作，还是在不限制UE应当属于特定组的接入模式(普通或一般的小区)下操作。但是，除了这两个类型的接入模式(CGS小区，普通小区)之外，基站还可以使用这两个类型的接入模式的混合形式。当基站在这样的混合接入模式下操作时，通过使用仅以 CGS指示符来对接入模式进行分类的方法，不能适当地对这三个接入模式分类。在该情况下，存在如下的问题UE可能无法从基站接收CSG服务，尽管它是CSG的成员。
发明内容
问题的解决方案因此，本发明的目的是提供一种比现有技术更有效地确定无线通信系统中的小区的接入模式的方法。为了解决前述问题，根据本发明的在无线通信系统中确定小区的接入模式的方法的特征在于包括以下步骤确定所述小区的接入模式是否为第一模式，其中在所述第一模式中仅允许特定订户组中的一个或更多个UE接入；如果确定了所述小区的接入模式不是所述第一模式，则检查订户组标识的存在性；并且，如果存在订户组标识，则认为所述小区的接入模式为第二模式，其中，在所述第二模式中选择性地允许所述特定订户组中的所述一个或更多个UE或所述小区中的全部UE接入。另外，为了解决前述问题，根据本发明的在无线通信系统中确定小区的接入模式的方法的特征在于包括以下步骤确定UE是否支持所述小区的特定接入模式，其中在所述特定接入模式中选择性地允许特定订户组中的一个或更多个UE或所述小区中的全部UE接入；如果确定了所述UE支持所述特定接入模式，则检查订户组标识；并且，如果确定了所述 UE不支持所述特定接入模式，则检查订户组指示符以确定所述小区的接入模式。另外，为了解决前述问题，根据本发明的在无线通信系统中确定小区的接入模式的方法的特征在于包括以下步骤向UE提供信息和订户组标识以确定所述小区的接入模式，其中，所述信息表示所述UE不处于特定接入模式，并且，所述特定接入模式仅允许特定订户组中的一个或更多个UE接入。根据本发明，为了识别小区的类型，除了 CSG指示符之外，所述UE还检查CSG标识的存在，由此使得UE能够将混合小区与其他类型的小区区分开来。另外，根据本发明，如果 UE检查到小区是混合小区，则在UE支持CSG的情况下，可以附加地检查CSG，并且，如果相关(或对应)小区是CSG成员，则将该小区识别为CSG小区。由此，如果UE是混合小区中的CSG的成员，则本发明允许UE作为CSG成员而接入。通过本发明，如果UE最终将混合小区识别为该UE本身作为成员而属于的CSG小区，则当该UE试图接入所述小区或向网络发送切换请求时，该UE可以向网络通知该UE自身是目标小区的成员。接着，包括目标小区的网络可以基于管理策略而认为对应的CSG成员在接入或切换期间具有较高的优先权。例如，当许多UE试图接入或切换到混合小区、结果发生资源的竞争时，网络可以向CSG成员提供优先权，由此为CSG成员提供更好质量的服务。
附图被包括进来以提供对本发明的进一步理解，其被并入且构成本说明书的一部分，附图示出了本发明的实施方式，并与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中图1是示出作为应用了现有技术和本发明的移动通信系统的E-UTRAN的网络架构的图；图2是示出在现有技术中在UE和E-UTRAN之间的无线电接口协议中的控制面架构的示例图；图3是示出在现有技术中在UE和E-UTRAN之间的无线电接口协议中的用户面架构的示例图；图4是示出在空闲模式下UE选择小区的操作的过程的示例图；图5是示出通过使用H(e)NB网关(GW)管理H(e)NB的E-UTRAN的网络架构的示例图；图6是示出根据本发明的通过UE检查基站的接入模式的方法的第一示例图；图7是示出根据本发明的通过UE检查基站的接入模式的方法的第二示例图；图8是示出在CSG(封闭订户组)小区中CSG订户成员UE连接基站的处理的示例图；图9是示出在CSG(封闭订户组)小区中具有可接入CSG列表但不是对应小区的成员的UE连接基站的处理的示例6
图10是示出在CSG (封闭订户组)小区中不具有到对应小区的可接入CSG列表的 UE连接基站的处理的示例图；图11是示出在非CSG(封闭订户组)小区中每个UE连接基站的处理的示例图；图12是示出在混合小区中CSG订户成员UE连接基站的处理的示例图；图13是示出在混合小区中非CSG订户成员UE连接基站的处理的示例图。
具体实施例方式本公开的一个方面涉及本发明人关于如上所述的并且下面进一步说明的现有技术的问题的认识。基于该认识而开发了本公开的特征。尽管本公开示出为在诸如3GPP规范下开发的UMTS的移动通信系统中实现，但该公开还可以应用于按照不同标准和规范操作的其他通信系统。本发明可以应用于3GPP通信技术，特别是应用于通用移动通信系统(UMTS)、系统、及其通信装置和方法。但是，本发明不限于此，而可以应用于可以应用本发明的技术精神的每一种有线/无线通信。根据本发明的基本概念，提出了一种在无线通信中确定小区的接入模式的方法， 并且提出了能够执行这样的方法的无线移动通信UE (或终端)，所述方法的特征在于包括以下步骤确定所述小区的接入模式是否为第一模式，其中在所述第一模式中仅允许接入特定订户组中的一个或更多个UE;如果确定了所述小区的接入模式不是所述第一模式，则检查订户组标识的存在性；并且，如果存在订户组标识，则认为所述小区的接入模式为第二模式，其中，在所述第二模式中选择性地允许接入所述特定订户组中的所述一个或更多个 UE或所述小区中的全部UE。此外，根据本发明，提出一种在无线通信中确定小区的接入模式的方法，并且提出了能够执行这样的方法的无线移动通信UE，所述方法的特征在于包括以下步骤确定UE是否支持所述小区的特定接入模式，其中在所述特定接入模式中选择性地允许接入特定订户组中的一个或更多个UE、或者所述小区中的全部UE;如果确定了所述UE支持所述特定接入模式，则检查订户组标识；并且，如果确定了所述UE不支持所述特定接入模式，则检查订户组指示符以确定所述小区的接入模式。此外，根据本发明，提出了一种在无线通信中确定小区的接入模式的方法，并且提出了能够执行这样的方法的网络，所述方法的特征在于包括以下步骤向UE提供信息和订户组标识以确定所述小区的接入模式，其中，所述信息表示所述UE不处于特定接入模式， 并且，所述特定接入模式仅允许接入特定订户组中的一个或更多个UE。 下面，参考附图来描述根据本发明的优选实施方式的配置和操作。一般来说，提供给UE的网络服务可以分为如下的三种类型。此外，UE可以基于可以接收的服务而不同地识别小区的类型。首先，描述服务的类型，接着在下面描述小区的类型。1)有限服务该服务提供紧急呼叫以及地震和海啸告警系统(ETWS)，可以在可接受的小区中提供该有限服务。2)普通服务该服务表示具有一般目的的公共使用，可以在适当小区或普通小区中提供该普通服务。
3)运营商服务该服务表示对于移动网络服务提供者的服务，只有通信网络服务提供者可以使用该小区，普通用户不能使用。针对小区提供的服务类型，小区的类型可以如下划分。1)可接受小区UE可以接收有限服务的小区。从对应UE的角度，该小区不被禁止，并满足UE的小区选择标准。2)适当小区UE可以接收普通服务的小区。该小区满足可接受小区的条件，同时满足附加条件。对于附加条件，该小区应该连接到对应UE可以接入的PLMN，并且它应该是不禁止UE实现跟踪区域更新过程的小区。如果相关(或对应)小区是CSG小区，则它应该是作为CSG成员的UE可以接入的小区。3)禁止小区通过系统信息广播它是禁止小区的信息的小区。4)保留小区通过系统信息广播它是保留小区的小区。图4是示出在空闲模式中UE选择小区的操作的示例图。在第一步骤，UE选择用于与公共陆地移动网络(此后称为“PLMN”)通信的无线电接入技术(此后称为“RAT”)，UE自身希望从PLMN接收服务。PLMN和RAT的信息可以由UE 的用户选择，并且还可以使用在USIM中存储的内容。在第二步骤，UE在测量的基站在信号强度和质量方面具有比特定值大的值的多个小区中，选择具有最大值的小区(小区选择)。接着，它接收由基站发送的Si。所述特定值表示由系统定义的用于保证在数据发送和/或接收中的物理信号的质量的值。因此，该值可以基于应用的RAT而改变。在第三步骤，UE登记它自己的信息(例如IMSI)以从网络接收服务(例如寻呼)。 这里，UE不登记到每当选择小区时要接入的网络，而在从SI接收的网络信息(例如，跟踪区域标识(TAI))不同于UE自身知道的网络信息的情况下登记到网络。在第四步骤，如果UE从其接收服务的基站测量到的信号强度和质量的值小于相邻小区的基站测量到的值，则UE选择提供的信号的特性优于UE正在接入的基站的小区的信号的其他小区之一。该处理称为小区重新选择，以将它与在第二步骤中的初始小区选择区分开。同时，可以指定时间限制条件，以防止基于信号特性的变化而频繁地重新选择小区。接着，详细地描述UE选择小区的过程。如果UE启动，则UE应该执行用于选择具有适当质量的小区以接收服务的准备过程。在RRC_IDLE状态的UE应该一直选择具有适当质量的小区，由此准备好通过该小区接收服务。例如，刚启动的UE应该选择具有适当质量的小区以登记到网络。如果已经处于RRC_C0NNECTED状态的UE进入RRC_IDLE状态，则UE应该选择UE自身等待呼叫的小区。 按照该方式，UE选择满足预定条件的小区以在诸如RRC_IDLE状态的服务等待状态下等待呼叫的处理称为小区选择。在UE当前未确定该UE自身在RRC_IDLE状态下等待呼叫的小区的状态下执行小区选择，因此尽快地选择小区非常重要。因此，如果它是提供的无线电信号质量比预定水平高的小区，则可以在UE的小区选择处理期间选择它，即使该小区不是提供最好无线电信号质量的小区。下面，将详细地描述LTE UE选择小区的方法和过程。如果最初加电，则UE搜索可用的PLMN并选择适当的PLMN以接收服务。随后，UE在所选择的PLMN正在提供的多个小区中，选择具有能够接收适当服务的信号质量和特性的小区。这里，小区选择处理在很大程度上可以分为两个类型。一种类型是初始小区选择处理，在该处理中，UE不具有关于无线电信道的先前信息。因此，UE搜索全部无线电信道以发现适当的小区。在每个信道中，UE搜索最强的小区。随后，如果发现满足小区选择标准的适当小区，则UE选择对应的小区。另一类型是使用存储的信息的小区选择处理，在该处理中，UE使用存储在UE中的关于无线电信道的信息，或者通过使用从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， 可以快速选择小区。如果发现了满足小区选择标准的小区，则UE选择对应的小区。如果没发现满足小区选择标准的小区，则UE执行初始小区选择处理。UE在小区选择处理中使用的小区选择标准可以由下表1中的公式表示。表 1[表1]
权利要求
1.一种在无线通信系统中确定小区的接入模式的方法，该方法包括以下步骤确定所述小区的接入模式是否为第一模式，其中在所述第一模式中仅允许特定订户组中的一个或更多个用户设备(UE)接入；如果确定了所述小区的接入模式不是所述第一模式，则检查订户组标识的存在性；以及如果所述订户组标识存在，则认为所述小区的接入模式为第二模式，其中在所述第二模式中选择性地允许所述特定订户组中的所述一个或更多个UE或者所述小区中的全部UE 接入。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述第一模式下的小区是CSG(封闭订户组) 小区，在所述第二模式下的小区是混合小区。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，使用小区类型指示符来确定所述小区的接入模式是否为所述第一模式。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述小区类型指示符是CSG(封闭订户组)指示符，所述订户组标识是CSG标识。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述混合小区的所述CSG指示符被设置为 “FALSE”，并且所述混合小区广播所述CSG标识。
6.一种在无线通信系统中确定小区的接入模式的方法，该方法包括以下步骤确定UE是否支持所述小区的特定接入模式，其中在所述特定接入模式中选择性地允许特定订户组中的一个或更多个UE或者所述小区中的全部UE接入；如果确定了所述UE支持所述特定接入模式，则检查订户组标识；以及如果确定了所述UE不支持所述特定接入模式，则检查订户组指示符以确定所述小区的接入模式。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，在所述特定接入模式下的小区是混合小区。
8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述订户组标识是CSG(封闭订户组)标识。
9.根据权利要求6所述的方法，其中，所述订户组指示符是CSG(封闭订户组)指示符。
10.一种在无线通信系统中确定小区的接入模式的方法，该方法包括以下步骤向UE提供信息和订户组标识以确定所述小区的接入模式，其中，所述信息指示所述UE 不处于特定接入模式，并且，所述特定接入模式仅允许特定订户组中的一个或更多个UE接入。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，在所述特定接入模式下的小区是CSG(封闭订户组)小区。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，通过发送订户组指示符，向所述UE提供指示该 UE不处于所述特定接入模式的所述信息。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述订户组指示符被设置为“FALSE”。
14.根据权利要求10所述的方法，其中，通过不发送订户组指示符，向所述UE提供指示该UE不处于所述特定接入模式的所述信息。
全文摘要
本发明涉及提供无线通信服务的无线通信系统和UE、以及确定基站的操作模式、即小区的连接模式(接入模式)的方法，基于所述操作模式，在从通用移动通信系统(UMTS)演进而来的演进通用移动通信系统(UMTS)或长期演进(LTE)系统中，基站允许UE的连接，并且，本发明的目的可以是提供如下的处理如果确定了对于属于特定订户组的一个或更多个UE不允许小区的连接模式，则通过检查订户组标识的存在来确定小区的连接模式。
文档编号H04W48/02GK102210176SQ200980144527
公开日2011年10月5日 申请日期2009年11月26日 优先权日2008年11月27日
发明者千成德, 朴成埈, 李承俊, 李英大, 郑圣勋 申请人:Lg电子株式会社