针对移动过程的中继回程链路质量考虑的制作方法

专利名称：针对移动过程的中继回程链路质量考虑的制作方法
针对移动过程的中继回程链路质量考虑背景技术
这里所使用的术语“设备”、“用户设备”、以及“UE”在一些情况下指移动设备(如 移动电话、个人数字助理、便携式或膝上型计算机、Blackberry 设备)、以及具有电信能 力的类似设备。这样的UE可以包括UE和与之关联的可移除存储模块，可移除存储模块可 以是例如但不局限于包括订户身份模块(SIM)应用、通用订户身份模块(USIM)应用、或可 去除用户身份模块(R-UIM)应用在内的通用集成电路卡(UICC)。可选地，这样的UE可以包 括没有这种模块的设备自身。在其它情况下，术语“UE”可以指具有类似能力、但不可移动 的设备，如台式计算机、机顶盒、或网络设备。术语“UE”也可以指可以终止针对用户的通信 会话的任何硬件或软件组件。此外，这里可以同义地使用术语“用户代理”、“UA”、“用户设 备”、“UE”、“用户装置”和“用户节点”。
随着电信技术的演进，引入了更高级的网络接入设备，可以提供先前不可能提供 的服务。该网络接入设备可以包括对传统无线电信系统中的等同设备进行改进的系统和设 备。在诸如长期演进(LTE)和LTE后续演进(LTE-A)之类的演进无线通信标准中，可以包 括这种高级或下一代设备。例如，LTE或LTE-A系统可以是演进通用陆地无线电接入网络 (E-UTRAN)，并且包括E-UTRAN节点B (或eNB)、无线接入点或类似组件，而非传统基站。这 里所使用的术语“接入节点”指创建允许UE或中继节点接入电信网络中其它组件的接收和 传送覆盖的地理区域的无线网络的任何组件，如传统基站、无线接入点、或LTE或LTE-A节 点B或eNB。在本文中，术语“接入节点”和“接入设备”可以互换地使用，但是可以理解，接 入节点可以包括多个硬件和软件。


为了更完全地理解本公开，现在结合附图和详细描述，参考以下简要描述，其中类 似的参考数字表示类似的部件。
图1是根据本公开实施例的通信系统的图。
图2是根据本公开实施例的通信系统的图。
图3是示出了根据本公开实施例的使用回程链路质量来确定是否执行从小区选 择或小区重选之一中选择的过程的流程图。
图4是示出了包括适于实现这里所公开的一个或多个实施例的处理组件在内的 系统的示例。
具体实施方式
首先应当理解，尽管以下提供了本公开的一个或多个实施例的示例性实施方式， 但是可以使用其它技术(无论当前已知还是现有)来实现所公开的系统和/或方法。本公 开绝不局限于以下示出的示例性实施方式、附图、和技术，包括这里示出和描述的示例性设 计和实施方式，而是可以在所附权利要求的范围及其等同物的全部范围内进行修改。
在整个说明书、权利要求书和附图中所使用的以下术语具有以下定义。除非另有说明，否则全部术语由第三代伙伴计划(3GPP)技术规范定义，并遵循由3GPP技术规范提出 的标准。
“ACK”被定义为“确认”，例如确认信号。
“CQI”被定义为“信道质量指示符”。
“EPC”被定义为“增强分组核心”。
“E-UTRA”被定义为“演进通用陆地无线电接入”。
“E-UTRAN”被定义为“演进通用陆地无线电接入网络”。
“HARQ”被定义为“混合自动重复请求”。
“IE”被定义为“信息元素”。
“LTE”被定义为“长期演进”，指无线通信协议、系统、和/或软件的集合。
“LTE-A”被定义为“高级长期演进”，指比LTE更新的无线通信协议、系统、和/或 软件的集合。
“MCS”被定义为“调制和编码方案”。
“MME”被定义为“移动性管理实体”。
“NAS”被定义为“非接入层”。
“PLMN”被定义为“公共陆地移动网络”。
“RAN”被定义为“无线电接入网络”。
“RAT”被定义为“无线电接入技术”。
“RF”被定义为“射频”。
“RN”被定义为“中继节点”。
“RRC”被定义为“无线电资源控制”。
“RSRP”被定义为“参考信号接收功率”。
“SGW”被定义为“服务网关”。
“SNR”被定义为“信噪比”。
“SR”被定义为“调度请求”。
“TAU”被定义为“跟踪区域更新”。
"Un"被定义为RN与施主(donor) eNB之间的接口。
"Uu"被定义为UE与RN之间的接口。
这里描述的实施例涉及改进至少类型1中继网络中的UE移动过程的技术。特别 地，该实施例提供了在执行移动过程时考虑关于RN和相应的接入节点的复合的端到端信 噪比的技术。移动过程包括针对UE的小区选择、小区重选、和/或切换过程。
在没有RN的网络中，通常在通信到达网络的其它有线部分(可以是EPC)之前，仅 建立一个无线连接。在以下描述中，使用EPC作为示例。然而，也可以使用其它类型的核心 网络。典型地，一个无线连接是UE与接入节点(如eNB)之间的无线链路。接入节点与EPC 之间的连接通常是硬线连接，并具有良好的传输特性，例如，非常低的误比特率和更可靠的 信道条件。
然而，在具有RN的网络中，在UE与核心网(如EPC)之间的链路链中可以建立多个 无线链路。例如，UE可以与RN无线连接，而RN与接入节点无线连接，然后接入节点与EPC 连接。在该链中也可以存在另外的RN或接入节点，并且与EPC的连接甚至可以是无线的。
无论何时建立无线链路，由于应当在UE四处移动时予以考虑的各种无线信道特 性，如多径效应和阴影效应，使信号质量成为问题。低信号质量会在减缓数据的接收、破坏 数据、降低频谱效率、或者甚至引起数据传输失败等方面阻碍UE处的性能。
针对在UE与EPC之间仅具有一个无线连接的不存在RN的网络，接入节点的选择 相对简单。UE可以测量来自附近接入节点的信号质量，然后选择具有最佳信号质量的接入 节点，或者基于一些其它准则来选择接入节点。因此，小区选择或重选可以基于UE处于空 闲(IDLE)模式时UE与eNB之间的链路质量。该技术也可以用于UE处于连接(CONNECTED) 模式时的切换过程。
针对具有RN和/或多个无线连接的网络，用于通信的接入节点或RN的选择会更 加复杂。附加复杂度的原因在于，所有接入节点和RN中提供最佳直接可测信号质量的RN在 UE与EPC之间来回移动数据方面可能不会提供最佳整体信号质量。整体信号质量可能受 到RN和接入节点之间的信号质量的影响。整体信号质量也可以被称为复合信号质量。对 于与eNB连接的UE,复合信号质量是UE与接入节点(例如eNB)之间的无线链路的信号质 量。针对与RN连接的UE，复合信号是两个无线链路的整体信号质量。一个无线链路在UE 与RN之间，另一无线链路在RN与接入节点之间。
RN与接入节点之间的链路可以被称为回程链路。回程链路的信号质量影响UE与 EPC之间的整体信号质量。例如，即使UE与RN 1之间的信号质量非常好，如果RN 1与eNB 1之间的信号质量非常低，那么UE与eNB 1之间的复合信号质量可能很低。然而，即使UE 与RN 2之间的信号质量一般，如果RN 2与eNB 1之间的信号质量非常好，那么UE与eNB 1 (通过RN 2)之间的复合信号质量可能会比UE与eNB 1 (通过RNl)之间的另一复合信号 质量好。
回程链路信号质量对于复合信号质量的影响不一定是直接的。例如，复合信号质 量不一定是接入链路信号质量和回程链路信号质量中较差的。以下给出确定复合信号质量 的技术。
由于可能存在下降的回程链路信号质量，仅基于接入链路信号质量选择(选择、 重选或切换)RN的UE可能不会选择导致UE与EPC之间最佳复合信号质量的节点(接入节 点或RN)。可能的是，有可能由具有较低接入链路信号质量的eNB产生最佳整体链路，该最 佳整体链路可能仍然高于UE与所选RN连接的情况下的复合信号质量。还有可能的是，有 可能由具有较低接入链路信号质量、但是与具有较好复合信号质量的链路链连接的不同RN 产生最佳整体链路。这里描述的实施例提供了允许UE选择与最佳复合信号质量相关联的 RN、从而提高数据吞吐量、传输质量和频谱效率的技术。
图1是根据本公开实施例的通信系统的图。通信系统100表示LTE-A系统的结构。
RN是促进与eNB的通信的设备。通常，RN可以被分为三组层1RN、层2RN和层 3RN。层IRN可以是仅重传接收信号而除放大和可能的轻微时延之外不做出任何修改的转 发器。层2RN可以对接收到的传输进行解调/解码，对解码的结果进行重新编码/调制，然 后传送调制数据。层3RN可以具有完全的无线电资源控制能力，因而可以具有与接入节点 类似的功能。RN所使用的无线电资源控制协议可以与接入节点所使用的相同，RN可以具有 典型由接入节点使用的唯一小区标识。“层x”RN与“类型x”RN不同。例如，层IRN不是类 型1RN ;事实上，类型1RN的功能类似于层3RN。以下将更加详细地描述类型1RN。6
针对本公开，RN与eNB或其它接入节点的区别在于，RN需要至少一个eNB或其它 接入节点(以及与该接入节点相关联的小区)以及接入电信系统中的其它组件(如MME/ SGff)的可能的其它RN的存在。此外，针对本公开，术语“eNB”不仅仅局限于“演进节点B”， 还可以指适于与MME/SGW或增强分组核心的组件进行通信的任何类似的接入节点。
在RN操作的示例中，UE 102经由RN 106和eNB 108与MME/SGW104进行通信。具 体地，UE 102与RN 106进行通信，RN 106与eNB 108进行通信，eNB 108经由诸如由假想 线识别的Sl接口之类的接口与MME/SGW 104进行通信。然而，诸如UE 110之类的UE可以 直接与诸如eNB 108之类的eNB进行通信。
在另一实施例中，诸如UE 112之类的UE可以与诸如RN 114之类的RN进行通信， 诸如RN 114之类的RN自身与诸如eNB 108和eNB 116之类的两个或更多不同的eNB进行 通信。eNB 116可以经由诸如由假想线识别的Sl接口之类的接口，与诸如MME/SGW 118之 类的不同MME/SGW进行通信。如果RN 114与eNB 108连接，则由eNB 108产生的小区可以 被称为施主小区。在实施例中，eNB 108和eNB 116可以经由例如由连接eNB 108和eNB 116的线路识别的X2接口彼此通信。
以上示例描述了仅服务于一个或多个RN的eNB ；然而，每个eNB可以与更多或更 少RN进行通信。也可以有对所识别的组件的其它设置，可以存在更多、更少、不同或附加的 组件。
RN是3GPP LTE-A已经使用以进一步发展LTE RAN的一个示例性机制。在LTE后 续演进(LTE-A)中，中继技术用于提高平均小区吞吐量和增大小区覆盖。此外，在LTE-A系 统中包括RN也意在有效地延长UE的电池寿命、增加UE吞吐量并扩大小区覆盖。
包括RN会引发问题，其中一个问题在于，由于存在多于一条的通信链路，使得UE 与MME/SGW之间的整体信号质量的计算复杂化。例如，尽管MME和eNB之间的连接通常是 良好质量的有线链路，在确定移动过程中UE应当尝试连接或预占(camp on)哪个接入节点 或RN时，UE与接入节点之间的链路、UE和RN之间的链路、以及RN与eNB之间的链路的信 号质量是全部都需要考虑的。移动过程包括小区选择、小区重选、切换，或者更一般地，UE可 以执行的任何移动过程。在这里所描述的实施例中，UE与RN之间的链路可以被称为接入 链路，RN与eNB之间的链路可以被称为回程链路。然而，也可以使用其它名称。此外，针对 更加复杂的通信系统，如果在UE访问的RN与eNB之间存在其它RN，则可以存在多个回程链 路。此外，也可能存在多个回程链路。也可以有其它设置，它们全部落入本公开的精神和范 围内。
在确定UE应当与哪个eNB或RN连接的示例中，UE 112与RN 114连接；然而，UE 112可以经由RN 114连接或预占eNB 108或eNB 116。为了确定哪个连接呈现最优整体信 号质量，可以检查RN 114和eNB 108之间的信号质量对比RN 114与eNB 116之间的信号质量。
在确定UE应当与哪个eNB或RN连接的另一示例中，UE 110可以有两个选择。第 一个选择是直接与eNB 108连接，第二个选择是与RN 106连接，然后RN 106与eNB 108连 接。为了确定哪个连接呈现最优整体信号质量或频谱效率，可以在这两个不同的连接之间 进行检查。这里所描述的实施例涉及做出和/或处理这些测量的方法和/或设备。
在特定的非限制性实施例中，RN 106、RN 114、RN 120或RN 122中的任何一个可以是类型1RN。这里所描述的实施例之一涉及在类型1中继网络中处理UE空闲模式移动过 程，同时考虑施主eNB和类型IRN之间的回程链路质量。这里所描述的实施例中的另一个 涉及处理UE连接模式移动过程，如类型1中继网络中的切换过程，同时考虑施主eNB和类 型IRN之间的回程链路质量。这里所描述的又一实施例涉及处理类型1中继网络中UE从 空闲模式转换至连接模式，同时考虑施主eNB和类型IRN之间的回程链路质量。在一些其 它实施例中，这些RN可以是类型2、或层1、2、3中继中的任一一种，本公开的技术可以用于 任何一种情况。
图2是根据本公开实施例的通信系统的图。通信系统200可以是相对于图1的通 信系统100的简化通信系统，并且更易于示出本系统。在图2中，如由标记为“Uu”的假想 线所指出的，UE 202与RN 204进行通信。如由标记为“Un”的假想线所指出的，RN 204与 eNB 206进行通信。eNB206与EPC 208进行通信。尽管由服务器计算机来表示EPC 208，但 是EPC208可以是一个或多个硬件和/或软件组件、或可能经由网络链接的已知电信系统， 用于促进UE 202和一些其它UE(未示出)之间的通信。
在实施例中，LTE-A扩展了先前的LTE版本，如LTE版本8或LTE版本9，作为改进 无线系统的各个方面(包括但不局限于高数据速率覆盖、组移动性、临时网络形成、小区边 缘吞吐量、和/或新区域中覆盖的提供)的工具，提供了对于中继的支持。在实施例中，RN 204经由Un接口，与施主eNB 206的施主小区无线连接。UE 202经由Uu接口与RN 204连 接。
Un连接可以是两个或更多类型之一。Un连接的一个类型可以是“带内”。对于“带 内”连接，eNB至RN链路可以与施主小区内直接的eNB至UE链路共享相同的频带。Un连 接的另一类型可以是“带外”。对于“带外”连接，eNB至RN链路不与施主小区内直接的eNB 至UE链路工作在相同的频带。
诸如TR 36. 814之类的3GPP规范提供至少类型IRN作为LTE-A网络的一部分。类 型IRN可以是具有在以下段落中描述的特性的带内RN，但是这并不意味着局限于此，类型 IRN可以具有带外回程。可以定义类型1RN，以使其具有自身物理小区标识、以及部分或完 整的RRC协议栈。类型IRN可以是层3RN。
类型IRN所控制的小区对于UE来说是不同于施主小区的独立小区。每个小区可 以具有在LTE版本8中定义的自身物理小区标识，以及RN可以传送自身同步信号、参考符 号、以及其它信息。在单个小区操作的上下文中，UE可以直接从RN接收调度信息和HARQ反 馈，并将其自身的控制信道(如SR、CQI和ACK)发送至RN。类型IRN对于版本8UE来说是 版本8eNB，由此建立后向兼容。对于LTE-A UE，类型IRN与版本8eNB不同，以允许进一步 的性能增强。
空闲模式移动过程
如上所述，这里所描述的实施例提供了用于在类型IRN中改进UE移动过程的技 术。该实施例也可以用于其它类型的RN，仅作为示例，结合类型IRN来描述针对空闲模式移 动过程的过程。
空闲模式中的UE过程可以包括两个步骤小区选择和小区重选。当UE上电时，UE 可以基于空闲模式测量和小区选择标准来选择适合的小区。这里所使用的术语“适合的小 区”是UE可以进行预占以获取正常服务的小区。如果小区满足由下式定义的小区选择标准“S”，则可以认为该小区是“适合的”
Srxlev > 0
其中
Srxlev = Qrxlevmeas-(Qrxlevmin+Qrxlevminoffset)-Pcompensation
这些术语被定义为
权利要求
1.一种系统，包括处理器，被配置为至少部分地基于中继节点与接入节点之间的回程链路质量，确定是 否执行移动过程。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述移动过程是以下之一小区选择过程；重选过程；以及切换过程。
3.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器还被配置为接收中继节点与接入节点 之间的回程链路质量。
4.根据权利要求1所述的系统，其中所述回程链路质量是第一中继节点与第一接入节 点之间的第一回程链路质量，以及所述处理器还被配置为接收第二中继节点与第二接入节点之间的第二回程链路质量；计算至少包括第一回程链路质量的第一复合信号质量；计算至少包括第二回程链路质量的第二复合信号质量；基于第一复合信号质量和第二复合信号质量来确定哪个小区用于移动过程。
5.根据权利要求4所述的系统，其中所述移动过程包括确定针对其计算出最佳复合信 号质量的小区。
6.根据权利要求1所述的系统，其中所述系统包括UE，以及当UE处于空闲模式时，所 述处理器被配置为在小区重选或选择过程期间考虑回程链路质量。
7.根据权利要求1所述的系统，其中所述系统包括UE,以及当UE处于连接模式时，所 述处理器被配置为在切换过程中考虑回程链路质量。
8.根据权利要求1所述的系统，其中所述系统包括网络组件，以及在UE进入连接模式 时，所述处理器被配置为针对网络定向切换过程，考虑回程链路质量。
9.根据权利要求8所述的系统，其中当UE为了执行跟踪区域登记或跟踪区域更新之一 而移至连接模式时，所述网络被配置为避免基于回程链路质量来对UE执行切换过程。
10.根据权利要求9所述的系统，其中所述处理器还被配置为在无线电资源控制RRC 连接请求消息中向第一接入节点传送建立理由，其中所述建立理由被配置为向网络组件通 知该RRC连接请求是为了执行跟踪区域登记或跟踪区域更新之一。
11.根据权利要求1所述的系统，其中所述系统包括UE，以及在UE移至连接模式之前，所述处理器被配置为在执行小区重选时考虑回程链路质量。
12.根据权利要求11所述的系统，其中当UE为了执行跟踪区域登记或跟踪区域更新之 一而移至连接模式时，所述处理器被配置为避免由于回程链路质量而重选到第二小区。
13.根据权利要求12所述的系统，其中UE的非接入层NAS向UE的无线电资源控制RRC 指示RRC连接请求是为了执行跟踪区域登记或跟踪区域更新之一。
14.根据权利要求1所述的系统，其中所述系统包括UE，以及当UE处于连接模式时，所 述处理器还被配置为接收网络定向请求来传送由UE产生的测量报告；以及接收网络定向请求以切换至相对于第一小区具有更好的复合信号质量的第二小区。
15.一种网络组件，包括处理器，被配置为向UE提供与回程链路质量相关的信息，以由UE用于移动过程。
16.根据权利要求15所述的网络组件，其中所述移动过程是以下之一 小区选择过程；重选过程；以及 切换过程。
17.根据权利要求15所述的网络组件，其中所述处理器还被配置为向UE提供与复合 链路质量相关的信息，以由UE用于移动过程。
18.根据权利要求15所述的网络组件，其中所述网络组件包括中继节点和接入节点中 的至少一个。
19.根据权利要求15所述的网络组件，其中所述处理器还被配置为从UE接收在无线 电资源控制RRC连接请求消息中的建立理由。
20.一种由处理器实现的方法，所述方法包括确定是否执行移动过程，其中所述确定至少部分地基于中继节点与接入节点之间的回 程链路质量。
21.根据权利要求20所述的方法，其中所述回程链路质量是第一中继节点与第一接入 节点之间的第一回程链路质量，以及所述方法还包括接收第二中继节点与第二接入节点之间的第二回程链路质量；计算至少包括第一回程链路质量的第一复合信号质量；计算至少包括第二回程链路质量的第二复合信号质量；基于第一复合信号质量和第二复合信号质量来确定哪个小区用于移动过程。
22.根据权利要求20所述的方法，其中所述移动过程是以下之一 小区选择过程；重选过程；以及 切换过程。
23.根据权利要求20所述的方法，其中所述移动过程包括确定针对其计算出最佳复合 信号质量的小区。
24.根据权利要求20所述的方法，其中当UE处于空闲模式和连接模式之一时，所述方 法包括在移动过程期间考虑回程链路质量。
25.根据权利要求20所述的方法，其中所述方法还包括在UE移至连接模式之前，在执行小区重选时考虑回程链路质量。
全文摘要
本发明提出了一种包括被配置用于至少部分地基于中继节点与接入节点之间的回程链路质量来确定是否执行移动过程的处理器的系统。
文档编号H04W36/08GK102036330SQ201010512788
公开日2011年4月27日 申请日期2010年10月8日 优先权日2009年10月2日
发明者余奕, 安德鲁·马克·厄恩肖, 宋毅, 房慕娴, 罗斯·庆扬·胡, 蔡志军 申请人:捷讯研究有限公司