利用交错装置移交的无线通信系统的制作方法
【专利摘要】提供一种利用交错装置移交的无线通信系统，利用载波聚合以及双连接性允许用户设备与一个或多个基站在多个分量载波频率上通信。当确定所述用户装置应当移交到新的基站时，所述用户装置仅仅使用一个分量载波频率执行与新的基站所需的移交操作中实质性的部分。期间，所述用户装置在剩余的分量载波频率上维持与原基站的数据通信在剩余的。
【专利说明】利用交错装置移交的无线通信系统
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本专利申请要求于2013年3月22日提交的题为“Wireless CommunicationSystem Utilizing Enhanced Air-1nterface(利用增强空中接口的无线通信系统)”的美国临时专利申请N0.61/804, 473和于2013年I月30日提交的题为“Wireless CommunicationSystem Utilizing Enhanced Air-1nterface (利用增强空中接口的无线通信系统)”的美国临时专利申请N0.61/758，553的权益，将其全部内容通过引用的方式结合于此。
【技术领域】
[0003]本公开涉及在无线通信环境中执行多载波装置的移交。
【背景技术】
[0004]无线通信装置(为提供实例，诸如蜂窝电话)在个人和商业设置中已经变得很平常。无线通信装置为用户提供对所有类型的信息的访问。例如，用户可通过装置上的互联网浏览器访问互联网、从数字市场下载微型应用(例如，“应用”)、发送和接收邮件或通过互联网协议(VoIP)使用语音进行电话呼叫。因此，无线通信装置为用户提供了重要的移动性，同时允许它们保持与通信信道和信息的“连接”。
[0005]在无线通信环境中，某些用户装置具有通过多个载波频率来与服务基站通信的能力。这被称为“载波聚合”并且包括将两个或多个无线电调谐至不同的频率用于与相同基站通信的用户装置。通常，当用户装置开始前往目标基站的移交过程时，用户装置停止在所有它的无线电上与源基站的通信，并且随后使用主无线电执行与目标基站的同步。
【发明内容】
[0006]根据本发明的一个方面，提供一种基站，包括:第一无线电，被配置为在第一信道上与用户设备通信；第二无线电，被配置为在第二信道上与所述用户设备通信；以及处理器和/或一个或多个电路，耦接至所述第一无线电和所述第二无线电，所述处理器和/或一个或多个电路被配置为:在常规操作模式期间，在所述第一信道和所述第二信道上与所述用户设备交换数据；分析所述数据；以及基于所述数据分析执行前往目标基站的交错移交，其中，所述处理器和/或所述一个或多个电路被进一步配置为:向所述目标基站发送交错移交请求消息；以及仅在所述第一信道上暂停与所述用户设备的数据交换。
[0007]优选的，所述处理器和/或所述一个或多个电路被进一步配置为:在所述交错移交期间，在所述第二信道上与所述用户设备交换第一信道控制信息和第二信道控制信息。
[0008]优选的，所述处理器和/或所述一个或多个电路被进一步配置为:在所述交错移交之外，在所述常规操作模式期间，在所述第一信道上与所述用户设备交换所述第一信道控制信息和所述第二信道控制信息。
[0009]优选的，所述处理器和/或所述一个或多个电路被进一步配置为:作为所述交错移交的一部分，从所述目标基站接收指示所述目标基站已经成功接收来自所述用户设备的随机访问信道(RACH)报头(preamble)的报头接收消息。
[0010]优选的，经由系统回程发送所述交错移交请求消息并接收所述报头接收消息。
[0011]优选的，所述处理器和/或所述一个或多个电路被进一步配置为:作为所述交错移交的一部分，基于接收到报头接收消息的时间来估计随机访问响应(RAR)时间，所述RAR时间指示所述目标基站将向所述用户设备发送RAR消息的最早时间。
[0012]优选的，所述处理器和/或所述一个或多个电路被进一步配置为在所述RAR时间或之前暂停在所述第二信道上与所述用户设备的所述数据交换。
[0013]根据本发明另一方面，提供一种基站，包括:第一无线电，被配置为在第一信道上通信；第二无线电，被配置为在第二信道上通信；以及处理器和/或一个或多个电路，耦接至所述第一无线电和所述第二无线电，所述处理器和/或一个或多个电路被配置为:从源基站接收交错移交请求；向所述源基站发送交错移交接受；在所述第一信道上从用户设备接收同步信息和报头信息；一旦接收到报头信息，向所述源基站发送报头接收消息；基于所述同步信息和所述报头信息在所述第一信道上向所述用户设备发送随机访问响应(RAR)消息；以及在向所述用户设备发送所述RAR消息后，在所述第一信道和所述第二信道上与所述用户设备交换数据。
[0014]优选的，所述交错移交请求包括交错移交标记，并且其中，所述交错移交接受包括所述交错移交标记。
[0015]优选的，所述交错移交请求包括重新配置时间，所述重新配置时间是所述用户设备对所述交错移交执行重新配置将需要的时间量的估计值。
[0016]优选的，所述处理器和/或所述一个或多个电路被进一步配置为基于所述重新配置时间计算上行链路授权时间(uplink grant time)。
[0017]优选的，所述RAR消息包括指定所述上行链路授权时间内所述用户设备的上行链路通信带宽的上行链路通信授权(uplink communication grant designating uplinkcommunication bandwidth)。
[0018]优选的，所述处理器和/或所述一个或多个电路被进一步配置为在所述上行链路授权时间期间从所述用户设备接收完成通知消息。
[0019]一种用户设备(UE)，包括:第一无线电，被配置为在第一信道上通信；第二无线电，被配置为在第二信道上通信；以及处理器和/或一个或多个电路，耦接至所述第一无线电和所述第二无线电，所述处理器和/或一个或多个电路被配置为:在常规操作模式期间，在所述第一信道和所述第二信道上与源基站交换数据；接收来自所述源基站的交错移交通知；基于所述交错移交通知执行前往目标基站的交错移交，其中，所述处理器和/或一个或多个电路被进一步配置为:在所述第一信道上向所述目标基站发送同步信息和报头信息；在所述同步信息和所述报头信息的发送期间，在所述第二信道上与所述源基站交换数据；从所述目标基站接收随机访问响应(RAR)消息；根据所述RAR消息重新配置所述第一无线电；以及在完成所述重新配置后，在所述第一信道上与所述目标基站交换数据。
[0020]优选的，所述处理器和/或所述一个或多个电路被进一步配置为:在发送所述同步信息和所述报头信息之前，暂停在所述第一信道上与所述源基站交换数据。
[0021 ] 优选的，所述处理器和/或所述一个或多个电路被进一步配置为:在所述RAR消息的所述接收的预定时间周期之内，暂停在所述第二信道上与所述源基站交换数据。[0022]优选的，所述预定时间周期是通信授权时间的一个单位的长度。
[0023]优选的，所述处理器和/或所述一个或多个电路被进一步配置为:根据所述RAR消息重新配置所述第二无线电，并在所述第二无线电的重新配置之后在所述第二信道上与所述目标基站交换数据。
[0024]优选的，所述处理器和/或所述一个或多个电路被进一步配置为:在所述常规操作模式期间，在所述第一信道上与所述源基站交换用于所述第一信道和所述第二信道的控制信息。
[0025]优选，所述处理器和/或所述一个或多个电路被进一步配置为:一旦发起所述交错移交，在所述第二信道上与所述源基站交换用于所述第一信道和所述第二信道的所述控制信息。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]参照附图描述本公开的实施方式。在附图中，相同的附图标记表示相同的或功能相似的元件。此外，附图标记的最左侧的数字表示附图标记第一次出现的附图。
[0027]图1示出了示例性无线通信环境的示图；
[0028]图2示出了在示例性无线通信环境中的示例性基站配置的框图；
[0029]图3示出了示例性源基站和目标基站的框图；
[0030]图4示出了示例性用户设备的框图；
[0031]图5A示出了根据实施方式的示例性移交过程的呼叫流程图；
[0032]图5B示出了根据实施方式的示例性移交过程的通信流程图；以及
[0033]图6示出了通用计算机的框图。
[0034]将参照附图描述本公开。
【具体实施方式】
[0035]以下的详细说明参考附图阐明与本公开一致的示例性实施方式。示例性实施方式将完全地显示本发明的一般性质，在没有偏离本公开的精神和范围的情况下，在没有不适当实验的情况下，通过应用相关领域的技术人员的指示可以容易地进行修改和/或应用这种示例性实施方式的各种应用。因此，基于本文中所述的教义和指导，这样的改变和修改旨在处于示例性实施方式的含义和多个等同物的范围内。应当理解，本文中的措辞或术语是为了描述而非限制，这样使得本说明书的术语或措辞应由相关领域的技术人员根据本文中的教义进行解释。因此，详细的描述并不意味着限制本公开。
[0036]在详细说明中对“ 一个不例性实施方式”、“ 一种不例性实施方式”、“ 一种典型不例性实施方式”等的引用表示所描述的示例性实施方式可能包括具体的特征、结构、或特性，但是每个示例性实施方式可能不必包括具体的特征、结构、或特性。另外，这样的短语不一定指同一示例性实施方式。此外，当结合示例性实施方式对一个具体的特征、结构或特性进行说明时，无论是否明确指出，相关领域的技术人员在其知识范围内可结合其他示例性实施方式影响该特征，结构或特性。
[0037]实施方式可以以硬件(例如，电路)、固件、软件、或其任何组合物实现。本公开的实施方式也可能实现为存储在机器可读介质上的指令，其可能通过一个或多个处理器读取并且执行。机器可读介质可以包括以机器可读形式存储或发送信息的任何机构(例如，计算装置)。例如，机器可读介质可能包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁盘存储器介质、光存贮器介质、闪速存储器装置、电气的、光学的、声学的、或其他形式的传播信号(例如，载波、红外信号、数字信号等)等等。此外，固件、软件、程序、指令可在本文中描述为执行某些动作。然而，应当理解，这种描述仅为了方便，并且这种动作事实上源于执行固件、软件、程序、指令等的计算装置、处理器、控制器、或其他装置。进一步，如下所述，任何实现变化可能通过通用计算机实现。
[0038]出于讨论的目的，术语“模块”应当理解为包括软件、固件、以及硬件(诸如一个或多个电路、微芯片、或装置、或其任何组合物)、以及其任何组合物中的至少一个。此外，应当理解，在实际的装置内，每个模块可能包括一个或多个部件，并且形成所述模块的一部分的每个部件可能与形成模块的一部分的任何其他部件或者共同运行、或者独立运行。相反地，本文所述的多个模块可表示在实际装置内的单个部件。此外，在模块内的部件可位于单个装置内，或以有线或无线方式分布在多个装置之间。
[0039]类似“用户设备”、“移动基站”、“可移动的”、“移动装置”、“订户基站”、“订户设备”、“接入终端”、“终端”、“手提式”的术语及相似的措词，指代由无线通信服务的订户或用户所利用的无线装置，用于接收或传递数据、控制、语音、视频、声音、游戏或基本上任意的数据流或信令流。前述术语可以在主题说明书及相关示图中被交替利用。同样，术语“接入点”、“基站”、“基站收发台”、“Node B”、“演进型 Node B (eNode B)”、“家庭 Node B (HNB)”、“家庭接入点(HAP)”等等在主题说明书记示图中可以被交替利用，并且指代服务和接收数据、控制、语音、视频、声音、游戏或基本来自订户组的任意的数据流或信令流的无线网络组件或设备。
[0040]尽管可以根据无线装置(特定的小区装置)描述本公开所描述的多个部分，但是在没有偏离本公开的精神和范围的情况下，相关领域的技术人员将认识到本说明书也可能适用于任何其他电子装置。
[0041]示例性无线通信环境
[0042]图1示出了示例性无线通信环境100。在环境100中，可以包括诸如基站110和基站120的一个或多个基站。尽管在本领域中可以根据它们相应的无线电接入技术(例如，用于4G的eNodeB等)对基站进行不同的分类，出于此公开的目的，它们将共同被称之为“基站”。除了基站之外，环境100还可以包括一个或多个WLAN接入点，诸如接入点165、175、185 和 195。
[0043]在环境100中，用户设备(UE) 150连接至基站中的一个(例如，基站120)。通常，UE150被连接至基站120的同时，该UE将连续地测量服务基站120以及其他附近的基站(例如，基站110)的连接特性。UE150将这些已测量的特性转发至服务基站120，服务基站120做出判定是否将UE150移交至另一个基站，诸如基站110。
[0044]现今的无线通信装置(例如，UE)具有访问因特网、流媒体和音乐以及其他会要求显著带宽和吞吐量的这种行为的能力。因此，已设计的载波聚合允许用户装置通过多个载波频率与服务基站通信。这在用户装置与基站之间提供了多个数据流，从而增加了带宽和吞吐量两者。在3GPP LTE-高级说明(TS36.300，总体描述，阶段2)中定义了载波聚合，通过引用将其全部内容结合与本文中。[0045]如在3GPP说明中所定义的，载波中的一个被称为主分量载波(PCC)，并且能够被用于数据通信和控制通信。所有其他的载波(例如，可以是一个至多个其他的)被称为次级分量载波(SCC)，并且被主要用于数据通信。
[0046]在传统的卸载解决方案中，通过UE或者服务基站做出判定以将UE移交至目标基站。一旦做出移交的判定，则PCC被调谐至目标基站的可用频率。通常，此时，与源基站的数据通信在包括PCC和所有的SCC两者的所有的UE载波上被终止。该PCC接着开始与目标基站交换同步信息和其他信息。
[0047]一旦与目标基站交换了足够的信息，则UE将通过PCC从目标基站接收连接参数，其将允许UE重新配置其用于与目标基站连接的无线电。在重新配置之后，该PCC (和SCC，假设在目标基站上载波聚合是可用的)将完成移交并且开始与目标基站的数据传输。
[0048]如上所述，尽管多数的实际的移交交换发生在PCC上，在发生移交的同时该UE终止在所有SCC上的通信。因此，传统的移交浪费显著的带宽和吞吐量，否则其可用在未使用的SCC上，并且导致不必要的延迟。因此，如在本文中的进一步描述中，即使在PCC执行与目标基站的同步和其他移交程序的同时，可以使用交错移交以允许SCC维持与源基站的通?目。
[0049]图2不出了不例性源基站210和目标基站230的框图。在实施方式中，源基站210和目标基站230通过回程220连接。该回程220能够执行源基站210和目标基站230的协调的控制，和/或表示源基站210与目标基站230之间的通信链路。在此构造中，源基站210能够将重要的移交信息发送至目标基站230，诸如通知目标基站230本文中所描述的交错移交。 [0050]示例件某站
[0051]图3不出了不例性源基站300Α和目标基站300Β的框图。基于在从源基站300Α至目标基站300Β的移交过程内各自的角色，本文中对源基站300Α和目标基站300Β进行了不同的描述。然而，应当理解的是，源基站300Α和目标基站300Β中的每一个均能够具有基本上相同的结构上和功能上的属性配置，以允许其每一个开始和接收移交。
[0052]每个基站300均具有包括第一无线电312和第二无线电314中的至少一个的收发器模块310、数据模块320、控制模块330、移交模块340、消息发送模块350和回程接口 360。在操作中，收发器模块310与无线通信环境中的一个或多个用户装置通信。例如，收发器模块310通过使用第一无线电312的PCC与用户装置通信，并且通过使用第二无线电314的SCC与用户装置通信。在实施方式中，基站300可包括用于通过如第一无线电312和第二无线电314的相同或不同的频率通信的两个以上的无线电。基站300的所有的或一些模块能够使用一个或多个处理器和/或状态机逻辑和/或电路，或其组合来实施，可编程的或可实施以具有本文中所描述的功能。如本领域中技术人员将理解的是，尽管在图3中示出了分离的模块，但本公开不限于此。模块能够被组合在一个或多个模块中，并且能够通过软件、硬件或其组合来实施。
[0053]数据模块320向/从用户装置发送和接收数据，用于将电话、因特网和其他数据服务提供给用户装置。当在普通的载波聚合模式下，数据模块320接收来自用户装置的多个数据输入流，该多个数据输入流包括经由第一无线电312在PCC上的一个，以及经由第二无线电314在每一个SCC上的一个。在实施方式中，数据模块320可以将这些多个数据输入流视为是独立的。可选地，数据模块320可以将多个数据输入流视为单个流，其中，数据模块320根据预定过程将它们智能组合。以相似的方式，数据模块320还准备并且经由第一无线电312和第二无线电314将多个输出数据流发送至用户装置。
[0054]作为大多数通信标准的一部分，控制信息必须伴随着在基站300与用户装置之间所交换的数据。在实施方式中，对于每个分量载波来说，控制信息是必要的。换言之，PCC和SCC中的每一个必须具有它们自己的控制信息以帮助每一个与基站300交换数据。因此，针对于每一个活跃的成员载波，控制模块330接收来自用户装置的控制信息，并且生成用于传输至用户装置的控制信息。在实施方式中，在普通的载波聚合模式期间，用于PCC和所有的SCC中的每一个的控制信息在PCC上被传输。
[0055]移交模块340执行关于移交的多个操作，将在本文中对其进行更加详细的讨论。这样的操作包括(在其他操作之中的)做出启动移交的判定，与其他基站协调以及执行重新配置定时计算。消息发送模块350准备包括在移交和/或用户装置中的关于移交的消息用于传输至其他基站，以及接收并译码来自用户装置和其他基站的消息。回程接口 360将通信接口提供给用于允许基站300互相通信的X2回程。因为上述元件涉及执行交错移交，故将在下面对它们不同的构造和功能进行进一步地描述。
[0056]示例性用户设备
[0057]附图4示出了示例性用户设备400 (UE，也成为“用户装置”)的框图。UE400包括具有第一无线电412和第二无线电414的收发器模块410、处理器模块420、移交模块430、以及配置模块440。UE400的所有或某些模块能够使用一个或多个处理器和/或状态机逻辑和/或电路，或其组合来实施，可编程的或可实施以具有本文中所描述的功能。如本领域中技术人员将理解的是，尽管在图4中示出了分离的模块，但本公开不限于此。模块能够被组合在一个或多个模块中，并且能够通过软件、硬件或其组合来实施。
[0058]在无线通信环境100中，所述收发器模块410发送信号至一个或多个基站以及从一个或多个基站接受信号。所述第一无线电412能够配置为在第一频率上通信，以及所述第二无线电能够配置为在第二频率上通信。在这种方式下，收发器模块410能够通过多个数据流与一个或多个基站通信。所述处理器模块420配置为处理从所述基站接收的所述数据和控制信息，以及准备数据和控制信息用于发送至所述基站。
[0059]所述移交模块430执行多种与从源基站到目标基站的移交相关的操作。这些操作能够包括在其他操作之间的译码和发送信息以及执行同步。同样也包括在所述移交中，所述配置模块440能够重新配置所述第一无线电412和所述第二无线电414，包括将无线电调谐到新的频率以便执行从目前的服务基站至目标基站的所述移交。UE400的原件，以及他们各自的功能，将在下面详细的讨论。
[0060]示例件移夺
[0061]现在将参考图3和4描述示范性移交。便于讨论，假定基站300A是UE400从其移交的源基站，并且基站300B是UE400移交到其的目标基站。并且，尽管在本讨论中将描述仅一个SCC，应当理解的是可以有任意数量的能够在相同数量的与本节中描述的SCC相同的方法运作的SCC上通信的第二无线电314和414。
[0062]在发起移交之前(正常模式)，UE400与源基站300A通信。由于载波聚合，UE400的第一无线电412与源基站300A的第一无线电312在PCC上通信，并且第二无线电414与源基站300A的第二无线电314在SCC上通信。作为本通信的部分，UE400和源基站300A交换数据、控制信息及其他维持通信需要的信息。在实施方式中，在正常模式通信期间，在SCC上仅有数据交换，并且在PCC上交换用于PCC和SCC两者的所有控制信息和确认/非确认(ACK/NACK)。具体地，来自基站的控制信息(包括通信授权)通常在物理下行链路控制信道(PDCCH)上发送。然而,如果启用交叉载波调度(cross-carrier scheduling),那么PCC为SCC携带F1DCCH是可能的。因此,用于SCC资源的调度授权(scheduling grangts)可以在PCC上被发送。
[0063]偶尔，UE400执行源基站300和/或附近的基站的测定，并且发送这个测量数据到源基站300A。在实施方式中，所述测量信息包括目标基站300B的测量数据。基站300A在移交模块340A接收所述测量数据。移交模块340A基于所述接收的测量数据执行各种计算来确定在这种情况下是否UE400应当移交到目标基站。
[0064]一旦移交模块340A确定UE400应当移交到目标基站，移交模块340A停止将PCC授权提供至UE (预期到移交接受)并且从消息发送模块350A请求移交。消息发送模块350A生成并且通过回程390经由回程接口 360A发送“交错移交请求”到目标基站300B。所述交错移交请求在其请求目标基站来批准并且配置交错移交方面是唯一的。所述交错移交不同于传统的移交，并且需要由所包括的各方调整合适的功能来成功实行。因此，交错移交请求同样通知目标基站300B被请求的移交的类型，使得为了所述移交目标基站300B可以适当的配置其本身。在实施方式中，交错移交请求可以包括识别作为交错移交的被请求的移交的标记。在实施方式中，源基站300A将UE的重新配置时间告知目标基站300B使得目标基站300B 了解何时授权资源给UE400来发送RRCReconf igurationComplete (重新配置完成)消息。(本文中，用斜体字排字包括长期演进(LTE)相关的消息的涉及标准的消息以便理解。)
[0065]在实施方式中，与其预期到移交接受而停止PCC授权到UE不同，源基站300A的控制模块330A可以继续发送PCC授权到用户装置直至所述移交接受被接收。换言之，当源基站300A被请求交错移交并且等候来自目标基站300B的响应时，控制模块330A继续发送数据授权到UE400，从而允许UE400在PCC和SCC两者上继续与源基站300A的通信。因此，在这段时间内，UE400在PCC和SCC两者上保持正常模式通信。
[0066]同时，目标基站300B的移交模块340B接收交错移交请求。移交模块340B然后确定是否接受所述请求。当决定是否接受所述请求时，移交模块340B可以把当前用户数、可用带宽和它的能力作为因素连同其它因素来执行交错移交。在实施方式中，如果移交模块340B确定目标基站300B不能执行交错移交，不同于通过简单的接受/拒绝消息响应，消息发送模块350B可以发送提出使用传统的移交流程的移交的“有条件的接受”消息。这个情形中，如上所述，源基站300可以引起UE400发起传统移交。
[0067]如果移交模块340B确定接受交错移交请求，消息发送模块350B在回程390上经由它的回程接口 360B发送“接受”消息到源基站300B。在实施方式中，所述接受消息可以包括用于将被转发到UE400的RRCConnectionReconfiguration (连接重新配置)消息的内容。所述RRCConnectionReconfiguration消息可以包括标记或其他识别信息用于通知UE400将交错移交。此时在常规的移交过程中，源基站300A将在PCC和SCC上停止所有通信授权到UE400，并且经由回程接口 360A转发数据和状态信息到目标基站300B用于在所述移交完成时使用。然而，利用所述交错移交过程，这时源基站300A不完全停止通信授权，源基站300A也不转发数据和状态信息到目标基站300B。
[0068]替代的，接收来自目标基站300B的接受消息之后，源基站300A发送RRCConnectionReconfiguration 消息和 MobiIityControlInformation (移动控制信息)至丨JUE400来发起移交，并且仅停止到PCC的通信授权。具体地，尽管来自UE的控制信息在位于PCC上的物理上行链路控制信道(PUCCH)上被发送，其也可能经由SCC上的物理上行链路共享信道(PUSCH)发送这个控制信息。因此，作为所述移交的准备，源基站300A开始分配资源来在SCC的PUSCH上交换控制信息。
[0069]源基站300A发送RRCConnectionReconfiguration消息之后，数据模块320A继续在SCC上与UE400经由第二无线电314A/414交换数据通信。此外，尽管控制模块330A在正常模式期间也许通过PCC上交换了 SCC控制信息到UE400，在这个移交模式期间，控制模块330A转换为在SCC上交换SCC控制信息。
[0070]此外，在实施方式中，在RRCConnectionReconfiguration消息的传输之后可能保持PCC控制信息用于交换。这可以是当在通信授权中RRCConnectionReconfiguration消息由UE400收到时的结果。具体地，基站分配预订设备可以用于发送数据的时间周期(例如，在LTE中是4ms)。如果RRCConnectionReconfiguration消息在所述授权期间被接收，UE将在PCC上结束它的传输。然而，因为PCC转变为遵循所述授权移交，其将不能接收来自源基站的ACK/NACK，有效地损耗那些未确认的传输。因此，在实施方式中，控制模块330A可以在SCC上经由第二无线电314A/414发送这个PCC控制信息。
[0071]现在在移交模式中，UE400继续在SCC上经由第二无线电314/414与源基站300A通信。如上所述，源基站300A和UE400在SCC上交换数据以及所有的控制信息。同时，源基站300A不再与UE400在PCC上通信。
[0072]一旦处于移交模式中，UE400在PCC上发起移交，因为在PCC上不再与源基站的通信。具体地，UE400的第一无线电412开始与目标基站300B交换移交信息。这种信息可以包括同步信息和随机访问信道(RACH)报头。目标基站300B在PCC上经由它的第一无线电312B接收移交信息，并且转发所述信息到移交模块340B。移交模块340B使用所述同步信息执行与UE400的时间同步。此外，一旦收到所述RACH报头，移交模块340B告知消息发送模块350B。此后，消息发送模块生成并且通过回程390经由回程接口 360B发送“报头收到”消息到源基站300A。
[0073]该消息(对于本交错移交过程来说是唯一的)提供基线，通过该基线源基站300A可以确定何时停止为SCC提供访问授权到UE400，使得在RandomAccessResponse (RAR)(随机访问响应)消息接收之前源基站300A和UE400之间的通信停止。为了达到这点，源基站300A的移交模块340A从回程390经由回程接口 360A接收“报头收到”消息。一旦接收到来自目标基站300B的“报头收到”消息，源基站300A的移交模块340A估计目标基站300B将发送RandomAccessResponse (RAR)消息到UE400的最早时间。源基站300A在收到RAR之前停止提供通信授权到UE400。
[0074]使用RAR消息的估计时间，源基站300B继续发送SCC通信授权到UE400，直到至少比所述估计时间早的一个授权长度。更多细节中，控制模块330A接收估计时间并且计算StopGrant (停止授权)时间，其将定义控制模块330A将发送通信授权到UE400的最后时间点。这个StopGrant(停止授权)时间可以定义为估计时间(Test)和通信授权的大小(Tgrant)的差:
[0075]StopGrant=Test-Tgrant.(I)
[0076]控制模块330A然后继续经由第二无线电314在SCC上调度并且发送通信授权到UE400，直至达到StopGrant (停止授权)时间。换言之，控制模块330A停止发送通信，当:
[0077]t≥ StopGrant.(2)
[0078]一旦满足等式(2)，控制模块330A停止发送通信授权到UE400。一旦UE400不再接收SCC通信授权，UE400停止在SCC上发送数据。因此，既不使用第一无线电412也不使用第二无线电414。如果时间恰当，在UE400停止与源基站300A的通信之后不久目标基站300B的移交模块340B将完成与UE400的同步。一旦同步完成，移交模块340B告知消息发送模块350B，该消息发送模块350B在PCC上经由第一无线电312B发送RAR消息到UE400。
[0079]UE400的移交模块430经由第一无线电412在PCC上接收RAR消息。移交模块430告知配置模块440，配置模块440然后重新配置第一无线电412和第二无线电414。一旦配置模块440完成第一无线电412和第二无线电414的重新配置，移交模块430在PCC上经由第一无线电 412 发送 RRCConnectionReconfigurationComplete 消息到目标基站 300B。
[0080]此外，源基站300A停止提供通信授权到UE400之后的任何时间，但优选为UE400发送RRCConnectionReconf igurationComplete消息之前，移交模块340A在回程390上转发数据和相关的序列号(SN)状态信息到目标基站300B。移交完成之后，这个信息将由目标基站300B和UE400 —起使用。例如，所述数据可以包括还没有处理的源基站300A从UE400收到的队列数据，或还没有被发送的被指定用于UE400的数据。所述SN状态可以提供被发送到UE400和/或从UE400收到的最后数据帧的序列号。这允许目标基站300B从由源基站300A停止处重拾与UE400的通信。
[0081]在实施方式中，UE400可能需要来自目标基站300B的通信授权以便发送RRCConnectionReconfigurationComplete消息。为了定时所述通信授权，源基站300A的移交模块340A可以在交错移交请求消息中包括UE400的重新配置时间，其被发送到目标基站300B。所述重新配置时间提供UE400重新配置它的无线电412/414将花费的时间估计。利用这个信息，目标基站300B可以基于发送RAR消息的时间确定何时发送UE400通信授权。例如，目标基站可以在开始发送通信授权，在此Tkak是发送RAR消息的时间并且Tramf是从源基站300A收到的重新配置时间。
[0082]一旦 UE400 发送 RRCConnectionReconf igurationComplete 消息，并且该消息由目标基站300B收到，在目标基站300B上可以重新开始正常模式通信。
[0083]示例性移交方法
[0084]图5a根据实施方式示出了示例性移交流程的呼叫流程图，以及图5B根据实施方式示出了示例性移交流程的通信流程图。图5A中的呼叫流程图示出，随垂直的时间轴自上而下在UE、源基站(标记为“源eNB”)和目标基站(标记为“目标eNB”)之间出现的消息和操作。同时，在图5B中的通信流程图示出，随水平时间轴从左到右出现在每一个源PCC(例如，UE和源基站之间的PCC)、目标PCC (例如，UE和目标基站之间的PCC)、源SCC (例如，UE和源基站之间的SCC)以及回程(例如，在实施方式中的X2接口)的通信。所述示例性移交方法会参考图5A-5B描述。[0085]在t(l时，所述UE与源基站在正常模式中通信。如图5B中所示，在正常模式中，所述UE通过源PCC和源SCC交换数据。所述UE同样在源PCC上交换PCC和SCC控制信息，包括为在源PCC和源SCC上发送的数据的ACK/NACK。如上所述，在实施方式中所述UE可以在源SCC上交换SCC控制信息。
[0086]如图5A中所示，在该正常模式中，所述UE发送测量报告(502)至所述源基站。所述源基站基于测量报告确定交错移交应当被执行(504)。在确定移交之后，所述源基站为SCC分配资源用来交换控制信息(506)，并且为SCC发送调度授权至所述UE (508)。上述流程的完成使得用于活动的载波的控制数据可以在PCC失效后在SCC发送。
[0087]完成上述配置的设置之后，在^时所述源基站在网络回程上发送交错移交请求消息(510)至目标基站。在实施方式中，所述源基站包括SCCs的信道质量指标(ChannelQuality Indicator,CQI)、需要的服务质量(QoS)、以及UE的无线电资源控制(RRC)重新配置时间，使得目标基站可以产生关于是否允许交错HO的理性决断。所述目标基站接收所述请求并执行许可控制(512)以确定是否允许所述移交。在12时，当接受移交时，所述目标基站发送接受信息(514)至源基站。
[0088]在收到接受消息之后，所述源基站停止向UE提供PCC授权，并且在t3时发送具有移动控制信息(516)的RRC连接重配置RRCConnectionReconfiguration (RRC连接重配置)消息至所述UE以启动移交程序。如图5B中所示,在收到RRCConnectionReconfiguration消息之后不久，所述UE会耗尽许可并且停止在源PCC上的传送。
[0089]在t4时，所述UE将会进入移交模式。如图5B中所示，在该移交模式中所述UE将会维持在源SCC上的数据通信，同样所有的控制信息在所述源SCC上被交换。另一方面，所述UE将会停止与所述源基站利用PCC的通信并且将会与所述目标基站利用PCC以及对应的无线电(例如412)开始执行所述移交。例如参考图5A，所述UE在目标PCC上发送它的RACH并且与所述目标基站(518)开始交换同步信息。所述UE将会延续继续以使用SCC交换数据的方式与和使用源基站通信和以使用PCC交换移交信息的方式与目标基站通信与目标基站交换移交信息这种方式通信，直至所述PCC与目标基站交换完成足够的移交信息。一旦足够的移交信息被交换，所述UE停止使用PCC与源和目标基站两者通信。
[0090]在t5时,所述目标基站发送“已收到报头”的消息(Preamble Received message)(520)至所述源基站。所述源基站然后准备解除所述SCC (522)。如上所述，该准备可以包括推测何时RAR消息会从目标基站发送至UE。所述源基站于是将为源SCC持续提供通信许可，直至所述源基站停止提供通信许可的估计时间点。在t6时，这将会引起所述UE在被从源基站解除如使用最后的SCC许可。
[0091]假定所述估计被适当的计算，在所述SCC停止活动之后不久的t7时，所述目标基站发送RAR (526)至UE。在实施方式中，所述RAR可以附有用于所述UE在PCC上的上行链路通信许可以便在重配置结束时发送RRCConnectionReconf igurationComplete消息。所述RAR使UE基于包括在RRCConnectionReconfiguration消息中的信息重新配置其无线电(528)。在此期间，所述源基站可在回程上发送SN状态以及缓冲数据(530)至所述目标基站。依据接收到的数据，所述目标基站将会为与UE在之后的交换而缓存接收的数据(532)。
[0092]在UE完成其无线 电的重新配置之后，在t8所述UE在目标PCC上发送RRCConnectionReconfigurationComplete消息。上述步骤使UE返回至与目标基站的正常模式通信，从而完成所述移交。
[0093]关于双连通件(DUAL CONNECTIVITY)的延伸
[0094]尽管载波聚合包括在多个分组载波上与一个基站的通信，双连通性使用用于不同基站的不同载波与多个基站通信。以上描述的交错移交概念同样可以应用于双连通性。
[0095]在双连通性的情形中，至少在此描述的交错移交的一些益处可以为包括比所有分量载波更少分量载波的移交而实现。例如，假设UE与第一基站在PPC上以及第二基站在SCC上通信。第二基站决定所述SCC应当移交到第三基站。该移交可以通过本文中论述的原理独立于所述UE和第一基站之间的数据流出现。特别地，第一基站在所述PCC上的数据流持续，同时所述SCC执行移交操作以便转换至与第三基站通信。如果无线电的重配置需要停止PCC的活动，所述PCC仅在无线电的重配置过程中被解除。当使用独立的无线电时，上述过程可以是不必要的。
[0096]该构思可用于减少延迟。例如，如果第一基站是宏单元，同时第二和第三基站是小单元，对延迟不敏感的流量(traffic)可以通过第二基站发送，同时对延迟敏感的流量(traffic)总是通过第一基站路 由，从而不会被从第二基站至第三基站的移交延迟。或者，对延迟敏感的流量可以通过第二基站发送从而受益于所述小单元的高新干燥比(SINR)或者数据卸载能力但是在所述移交开始之前通过第一基站路由以至于减少延迟。
[0097]交错移交冲突
[0098]在第10 版本的 LTE 中，为所述 UE 发送 RRCConnectionReconfigurationComplete消息的调度授权在所述RAR中发送并在至少6个子帧中发生。在交错HO中，一旦接受到RAR所述UE将会开始RRC重配置。RRC重配置的标准要求该过程不超过15ms。未来的UEs很可能可以在6ms以内完成所述重配置。该重配置的时间通常等于用于交错HO的数据中断时间。非常罕见的是，如果出现RAR接收故障则所述中断时间会更长。不能接收RAR在标准HO中同样会增加数据中断。
[0099]传统HO中的延迟被减少。当同步和报头传输在与RRC重配置相同的时刻发生时传统HO延迟最小。甚至与该情况相比，所述延迟的减少等于:
[0100]max (Tsynch+Tpreamble-TEEC Eeconf, 0), (3)
[0101]在此O会在同步和报头传输比RRC重配置使用更少时间的罕见的情形中出现。Tsyneh+Tpreamble在盲(blind) HO的情况下在IOms至IOOms之间变化。通常值在非盲(non-blind) HO 时是 40ms,在盲(blind) HO 时是 120ms。Teec Re_f 被规定为少于 15ms 并且经常低于10ms。因此通常数据中断时间被减少30ms和110ms。
[0102]同样需要考虑多少额外数据可以在交错HO中发送。假定HO从发送RRCConnectionReconfiguration 消息和 MobiIityControlInformation 消息至发送 RAR 所使用的时间为IOms或40ms。这便是可用于在交错HO中发送数据的额外时间。
[0103]可以有从I至4个SCC发送数据。假定在HO时所述SNR是5dB或者15dB的任意一个。例如，所述可以在5dB和40ms下发送的额外数据可从如下公式获得:
[0104]40ms*20MHz*log2(l+100.5)/8=503kB.(2)
【权利要求】
1.一种基站，包括: 第一无线电，被配置为在第一信道上与用户设备通信； 第二无线电，被配置为在第二信道上与所述用户设备通信；以及处理器和/或一个或多个电路，耦接至所述第一无线电和所述第二无线电，所述处理器和/或所述一个或多个电路被配置为: 在常规操作模式期间，在所述第一信道和所述第二信道上与所述用户设备交换数据； 分析所述数据；以及 基于所述数据分析执行前往目标基站的交错移交，其中，所述处理器和/或所述一个或多个电路被进一步配置为: 向所述目标基站发送交错移交请求消息；以及 仅在所述第一信道上暂停与所述用户设备的数据交换。
2.根据权利要求1所述的基站，其中，所述处理器和/或所述一个或多个电路被进一步配置为: 在所述交错移交期间，在所述第二信道上与所述用户设备交换第一信道控制信息和第二信道控制信息。
3.根据权利要求2所述的基站，其中，所述处理器和/或所述一个或多个电路被进一步配置为: 在所述交错移交之外，在所述常规操作模式期间，在所述第一信道上与所述用户设备交换所述第一信道控制信息和所述第二信道控制信息。
4.根据权利要求1所述的基站，其中，所述处理器和/或所述一个或多个电路被进一步配置为: 作为所述交错移交的一部分，从所述目标基站接收指示所述目标基站已经成功接收来自所述用户设备的随即访问信道(RACH)报头的报头接收消息。
5.一种基站,包括: 第一无线电，被配置为在第一信道上通信； 第二无线电，被配置为在第二信道上通信；以及 处理器和/或一个或多个电路，耦接至所述第一无线电和所述第二无线电，所述处理器和/或所述一个或多个电路被配置为: 从源基站接收交错移交请求； 向所述源基站发送交错移交接受； 在所述第一信道上从用户设备接收同步信息和报头信息； 一旦接收到所述报头信息，向所述源基站发送报头接收消息； 基于所述同步信息和所述报头信息在所述第一信道上向所述用户设备发送随机访问响应RAR消息；以及 在向所述用户设备发送所述RAR消息后，在所述第一信道和所述第二信道上与所述用户设备交换数据。
6.根据权利要求5所述的基站，其中，所述交错移交请求包括交错移交标记,并且 其中，所述交错移交接受包括所述交错移交标记。
7.根据权利要求5所述的基站，其中，所述交错移交请求包括重新配置时间，所述重新配置时间是所述用户设备对所述交错移交执行重新配置将需要的时间量的估计值。
8.一种用户设备UE，包括: 第一无线电，被配置为在第一信道上通信； 第二无线电，被配置为在第二信道上通信；以及 处理器和/或一个或多个电路，耦接至所述第一无线电和所述第二无线电，所述处理器和/或所述一个或多个电路被配置为:在常规操作模式期间，在所述第一信道和所述第二信道上与源基站交换数据； 接收来自所述源基站的交错移交通知； 基于所述交错移交通知执行前往目标基站的交错移交，其中，所述处理器和/或所述一个或多个电路被进一步配置为: 在所述第一信道上向所述目标基站发送同步信息和报头信息； 在所述同步信息和所述报 头信息的发送期间，在所述第二信道上与所述源基站交换数据； 从所述目标基站接收随机访问响应RAR消息； 根据所述RAR消息重新配置所述第一无线电；以及 在完成所述重新配置后，在所述第一信道上与所述目标基站交换数据。
9.根据权利要求8所述的UE，其中，所述处理器和/或所述一个或多个电路被进一步配置为:在发送所述同步信息和所述报头信息之前，暂停在所述第一信道上与所述源基站交换数据。
10.根据权利要求8所述的UE，其中，所述处理器和/或所述一个或多个电路被进一步配置为:在所述RAR消息的所述接收的预定时间周期之内，暂停在所述第二信道上与所述源基站交换数据。
【文档编号】H04W72/12GK103974349SQ201410044473
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年1月30日 优先权日:2013年1月30日
【发明者】斯特凡妮·佩雷拉, 莱纳·扎凯厄斯, 帕瓦恩·纳格哈利, 译名待定, 苏梅·查克拉博尔蒂, 辛徒·维尔马 申请人:美国博通公司