用于执行基于协作的小区簇的协作通信和切换的方法和设备与流程

本发明涉及无线通信，并且，更加具体地，涉及移动通信系统中的协作传输和切换的技术。

背景技术：

因为作为代表性的移动装置的用户设备(UE)具有移动性，所以UE可能经历当前被提供的服务质量的劣化并且可以发现提供更好的服务的小区。因此，UE可以移向新的小区，其被称为UE的切换。

具有小服务覆盖的微小区、毫微微小区、以及微微小区可以被安装在具有宽覆盖的宏小区的覆盖内的特定位置中。这样的小区可以被称为小小区。

异构网络(HetNet)指的是其中各种类型的小区重叠以在相同的区域中被同时管理的网络。当最近其变成难以仅通过一个现有的宏小区满足来自于UE的数据的增长需求时，HeNet拓扑和小小区密集结构被提出以使用低输出的微小区、毫微微小区、微微小区、无线电中继器等等服务局域网，从而增加整个网络容量并且提升能量效率。通过小型和密集的小区，小区间协作传输技术和用于处理具有移动性的UE的频繁切换的技术受到关注。

技术实现要素：

本发明的技术方面提出当UE在数个小区当中，特别地在密集的小小区当中移动时在由频繁切换引起的核心网的切换中改进包括增加开销的性能降低的方法和设备。

首先，提出一种方法和设备，当UE从当前服务的锚小区移向邻近小区时执行与邻近小区的协作传输，替代执行切换，并且仅当UE进一步移动以满足特定的切换要求时执行从锚小区到锚小区候选的切换，从而减少切换的数目。

另外，提出一种用于UE解码关于锚小区的控制信号信息以便于执行在本发明中建议的切换的方法。

根据一个实施例，提供一种在包括多个小区的移动通信系统中通过锚基站(BS)执行切换的方法。该方法包括：接收关于通过UE测量的锚小区的信号强度、邻近小区的信号强度、以及锚小区候选的信号强度的信息；使用该信息配置基于协作的小区簇；使用基于协作的小区簇执行在锚小区和支持邻近小区之间的协作通信；以及当锚小区候选的信号强度是锚小区的信号强度与切换阈值的总和或者更大时执行从锚小区到锚小区候选的切换。

当锚小区的信号强度是邻近小区的信号强度与协作阈值的总和或者更小时可以执行协作通信。

基于协作的小区簇可以包括关于锚小区的信息和关于支持邻近小区的信息。

当执行从锚小区到锚小区候选的切换并且锚小区候选的信号强度是支持邻近小区的信号强度与协作阈值的总和或者更大时，锚小区候选可以释放与支持邻近小区的协作通信。

当从锚小区到锚小区候选的切换没有被执行并且邻近小区的信号强度是支持邻近小区的信号强度与代替阈值的总和或者更大时，执行与锚小区的协作通信的小区可以被改变成邻近小区。

锚小区可以分配UE特定的公共资源。

根据另一实施例，提供一种在包括多个小区的移动通信系统中执行切换的设备。该设备包括：存储器；收发器；以及处理器，该处理器被配置成连接存储器和收发器，其中处理器控制收发器以接收关于通过UE测量到的锚小区的信号强度、邻近小区的信号强度、以及锚小区候选的信号强度的信息；使用该信息配置基于协作的小区簇；使用基于协作的小区簇在锚小区和支持邻近小区之间执行协作通信；并且当锚小区的信号强度是锚小区的信号强度与切换阈值的总和或者更大时执行从锚小区到锚小区候选的切换。

当锚小区的信号强度是邻近小区的信号强度与协作阈值的总和或者更小时可以执行协作通信。

当从锚小区到锚小区候选的切换被执行并且锚小区候选的信号强度是支持邻近小区的信号强度与协作阈值的总和或者更大时，锚小区候选可以释放与支持邻近小区的协作通信。

根据又一实施例，提供一种在密集地部署多个小区的移动通信系统中在多个基站BS之间的协作通信中解码用于通过UE的切换的控制信号信息的方法。该方法包括：测量邻近小区的信号强度；以及当邻近小区的信号强度是解码阈值或者更大时解码关于邻近小区的控制信号信息和数据信息。关于邻近小区的控制信号信息可以包括用于执行从锚小区到锚小区候选的切换的信息。

根据本发明，当在小小区密集结构的环境下服务具有移动性的UE时出现的切换的数目可以被相当大地减少。因此，用于到核心网的切换的信令的开销可以被显著地减少以降低网络的负担。

附图说明

图1图示本发明被应用于的无线通信系统。

图2是图示用于用户面的无线电协议架构的框图。

图3是图示用于控制面的无线电协议架构的框图。

图4是图示在RRC空闲状态下的UE的操作的流程图。

图5是图示建立RRC连接的过程的流程图。

图6是图示RRC连接重新配置过程的流程图。

图7是图示RRC连接重新建立过程的图。

图8图示在小小区的密集环境中对于具有移动性的移动UE出现的频繁切换的问题。

图9图示通过本发明建议的新切换技术。

图10图示使用被建议的基于协作的小区簇的切换方法的过程。

图11和图12是图示基于被建议的基于协作的小区簇执行协作通信和切换的过程的流程图。

图13图示在使用被建议的基于协作的小区簇的切换方法中预先协作通信操作的实施例。

图14和图15图示在使用被建议的基于协作的小区簇的切换方法中跟随协作通信并且先于切换的实施例。

图16图示在使用被建议的基于协作的小区簇的切换方法中执行切换的实施例。

图17图示当使用被建议的基于协作的小区簇的切换方法被应用时切换信令过程的实施例。

图18和图19图示复制关于锚小区的控制信道信息并且在支持邻近小区的控制信道中定期地发送控制信道信息的实施例。

图20图示多天线传输方法。

图21是图示UE确定是否解码控制信道的确定过程的流程图。

图22是图示根据本发明的一个实施例的执行协作传输和切换的方法的框图。

图23是图示根据本发明的实施例的无线通信系统的框图。

具体实施方式

下文描述的技术能够在各种无线通信系统中使用，诸如码分多址(CDMA)、频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、正交频分多址(OFDMA)、单载波频分多址(SC-FDMA)等等。CDMA能够以诸如通用陆地无线电接入(UTRA)或者CDMA-2000的无线电技术来实现。TDMA能够以诸如全球移动通信系统(GSM)/通用分组无线服务(GPRS)/增强数据速率的GSM演进(EDGE)的无线电技术来实现。OFDMA能够以诸如电气与电子工程师协会(IEEE)802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802-20、演进的UTRA(E-UTRA)等的无线电技术来实现。IEEE 802.16m从IEEE 802.16e演进，并且提供与基于IEEE 802.16e的系统的后向兼容性。UTRA是通用移动电信系统(UMTS)的一部分。第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)是使用E-UTRA的演进的UMTS(E-UMTS)的一部分。3GPP LTE在下行链路中使用OFDMA，并且在上行链路中使用SC-FDMA。高级LTE(LTE-A)是3GPP LTE的演进。

为了清楚起见，下面的描述将会集中于LTE-A。然而，本发明的技术特征不限于此。

图1图示本发明被应用到的无线通信系统。无线通信系统可以被称为演进的UMTS陆地无线电接入网络(E-UTRAN)、或者长期演进(LTE)/LTE-A系统。

E-UTRAN包括基站(BS)20，该基站(BS)20向用户设备(UE)10提供控制面和用户面。UE 10可以被固定或者具有移动性，并且可以被称为诸如移动站(MS)、用户终端(UT)、用户站(SS)、移动终端(MT)、以及无线装置的其他术语。BS 20通常表示与UE 10通信的固定站并且可以被称为诸如演进的节点B(eNB)、基站收发器系统(BTS)、以及接入点的其他术语。

BS 20可以通过X2接口被相互连接。BS 20通过S1接口被连接到演进的分组核心网(EPC)30，并且更加具体地，通过S1-MME被连接到移动性管理实体(MME)并且通过S1-U被连接到服务网关(S-GW)。

通过MME、S-GW、以及分组数据网络-网关(P-GW)组成EPC 30。MME具有UE的接入信息或者关于UE的能力的信息，并且在UE的移动性管理中频繁地使用该信息。S-GW是具有E-UTRAN作为端点的网关，并且P-GW是具有PDN作为端点的网关。

基于在通信系统中公知的开放式系统互连(OSI)标准模型的三个下层在UE和网络之间的无线电接口协议的层可以被划分成第一层L1、第二层L2以及第三层L3，并且在它们当中，第一层属于的物理层使用物理信道提供信息传输服务，并且被定位在第三层上的无线电资源控制(RRC)层用作控制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是图示用户面的无线电协议架构的框图。图3是图示控制面的无线电协议架构的框图。用户面是用于用户数据传输的协议栈，并且控制面是用于控制信号传输的协议栈。

参考图2和图3，物理(PHY)层使用物理信道向上层提供信息传输服务。PHY层通过传输信道被连接到作为上层的媒质接入控制(MAC)层。数据通过传输信道在MAC层和PHY层之间移动。根据如何通过具有任何特性的无线电接口发送数据来分类传输信道。

通过物理信道，数据在不同的PHY层，即，发射器和接收器的PHY层之间移动。物理信道可以通过正交频分复用(OFDM)方案被调制，并且使用时间和频率作为无线电资源。

MAC层的功能包括在逻辑信道和传输信道之间的映射和对被提供给在属于逻辑信道的MAC服务数据单元(SDU)的传输信道上的物理信道的传输块的复用/解复用。MAC层通过逻辑信道将服务提供给无线电链路控制(RLC)层。

RLC层的功能包括RLC SDU的串联、分割以及重组。为了确保通过无线电承载(RB)要求的各种服务质量(QoS)，RLC层提供透明模式(TM)、否定应答的模式(UM)、以及肯定应答的模式(AM)的三种操作模式。AM RLC通过自动重传请求(ARQ)提供错误校正。

仅在控制面中定义无线电资源控制(RRC)层。RRC层与RB的配置、重新配置、以及释放有关以用于控制逻辑信道、传输信道以及物理信道。RB意指通过第一层(PHY层)和第二层(MAC层、RLC层、或者PDCP层)提供的逻辑路径以便于在UE和网络之间传输数据。

在用户面中的分组数据汇聚协议(PDCP)的功能包括用户数据的传输、报头压缩以及加密。控制面中的PDCP层的功能包括控制面数据的传输和加密/完整性保护。

RB的配置意指定义无线电协议层和信道的特性以便于提供特定服务并且配置每个详细参数和操作方法的过程。RB可以被再次划分成信令RB(SRB)和数据RB(DRB)。SRB被用作在控制面中发送RRC消息的路径，并且DRB被用作在用户面中传输用户数据的路径。

当在UE的RRC层和E-UTRAN的RRC层之间建立RRC连接时，UE是处于RRC连接的状态下，并且如果不是，则UE是处于RRC空闲状态下。

用于将数据从网络传输到UE的下行链路传输信道包括用于传输系统信息的广播信道(BCH)和用于传输用户业务或者控制消息的下行链路共享信道(SCH)。下行链路多播或者广播服务的业务或者控制消息可以通过下行链路SCH被传输，或者可以通过单独的下行链路多播信道(MCH)被传输。同时，用于将数据从UE传输到网络的上行链路传输信道除了RACH之外还包括用于传输初始控制消息的随机接入信道(RACH)和用于传输用户业务或者控制消息的上行链路共享信道(SCH)。

在传输信道上面并且在传输信道中被映射的逻辑信道包括广播控制信道(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。

通过时域中的数个OFDM符号和频域中的数个子载波组成物理信道。通过时域中的多个OFDM符号组成一个子帧。通过多个OFDM符号和多个子载波组成作为资源分配单元的RB。此外，每个子帧可以使用用于物理下行链路控制信道(PDCCH)，即，L1/L2控制信道的相应的子帧的特定OFDM符号(例如，第一OFDM符号)的特定子载波。传输时间间隔(TTI)是子帧传输的单位时间。

在下文中，将会描述UE的RRC状态和RRC连接方法。

RRC状态意指是否UE的RRC层被逻辑连接到E-UTRAN的RRC层，并且UE的RRC层被连接到E-UTRAN的RRC层的情况被称为RRC连接状态，并且UE的RRC层不被连接到E-UTRAN的RRC层的情况被称为RRC空闲状态。因为在RRC连接状态下在UE中存在RRC连接，所以E-UTRAN可以确定在小区单元中相应的UE的存在，并且结果，UE可以被有效率地控制。另一方面，通过E-UTRAN不可以确定处于RRC空闲状态下的UE，并且通过比小区大的区域单元的跟踪区域单元管理核心网(CN)。即，在处于RRC空闲状态下的UE中，仅通过大的区域单元确定存在，并且UE需要在RRC连接状态下移动以便于接收诸如语音或者数据的一般移动通信服务。

当用户首先接通UE的电源时，UE首先搜索合适的小区并且在相应的小区中保持在RRC空闲状态下。仅当RRC连接被要求时，处于RRC空闲状态下的UE通过RRC连接过程建立与E-UTRAN的RRC连接，并且转变到RRC连接状态。存在处于RRC空闲状态的UE要求RRC连接的数种情况，并且例如，由于用户的呼叫尝试的理由要求上行链路数据传输，或者发送对从E-UTRAN接收寻呼消息的情况的响应消息。

被定位在RRC层上面的非接入层(NAS)执行诸如会话管理和移动性管理的功能。

在NAS层中，为了管理UE的移动性，定义EDEPS移动性管理-注册(EMM-REGISTER)和EEM-DEREGISTERED(EEM-注销)的两种状态，并且两种状态被应用于UE和MME。初始的UE是处于EEM-DEREGISTERED状态中，并且UE执行通过初始附接过程在相应的网络中注册UE使得被连接到网络的过程。当附接过程被成功地执行时，UE和MME是处于EMM-REGISTED状态下。

为了管理UE和EPS之间的信令连接，EPS连接管理(ECM)-IDLE状态和ECM-CONNECTED状态的两种状态被定义，并且两种状态被应用于UE和MME。当处于ECM-IDLE状态中的UE被RRC连接到E-UTRAN时，相应的UE变成ECM-CONNECTED状态。当处于ECM-IDLE状态下的MME被S1连接到E-UTRAN时，相应的MME变成ECM-CONNECTED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状态下的UE在没有接收网络的命令的情况下基于诸如小区选择或者小区重选的UE执行与移动性有关的过程。相反地，当UE处于ECM-CONNECTED状态时，通过网络的命令管理UE的移动性。当处于ECM-IDLE状态下的UE的位置不同于网络已知的位置时，UE通过跟踪区域更新过程将UE的相应的位置通知给网络。

图4是图示处于RRC空闲状态下的UE的操作的流程图。图4图示注册其中通过小区选择过程在网络中初始上电的UE并且如有必要重选小区的过程。参考图4，UE选择用于与作为网络的PLMN通信的无线电接入技术(RAT)以接收服务(S410)。通过UE的用户可以选择关于PLMN和RAT的信息，并且将其存储在通用用户识别模块(USIM)中以被使用。

UE选择测量的BS和其中从BS测量的信号强度和质量比预定值大的小区当中的具有最大值的小区(小区选择)(S420)。这是通过被接通的UE执行小区选择并且可以被称为初始小区选择。下面将会描述小区选择过程。在小区选择之后，UE接收BS定期地发送的系统信息。前述的预定值意指为了在数据发送/接收中确保物理信号的质量在系统中定义的值。因此，值可以根据被应用的RAT变化。

在要求网络注册的情况下UE执行网络注册过程(S430)。UE注册自身信息(例如，IMSI)以便于从网络接收服务(例如，寻呼)。每当选择小区时，UE不需要被注册在被连接的网络中，而是在关于网络的信息(例如，跟踪区域识别(TAI))被从系统信息接收到并且UE已知关于网络的信息的情况下被注册在网络中。

UE基于通过小区提供的服务环境、UE环境等执行小区重选(S440)。当从接收服务的BS测量的信号的质量或者强度的值是从邻近小区的BS测量的值时，UE选择提供比UE被连接到的BS的小区更好的信号特性的其他小区中的一个。此过程与被称为小区重选的第二过程的初始小区选择相区分。在这样的情况下，为了防止小区根据信号特性中的变化被频繁地重选，存在时间限制。下面将会描述小区重选过程。

图5是图示建立RRC连接的过程的流程图。

UE将请求RRC连接的RRC连接请求消息传输给网络(S510)。网络响应于RRC连接请求传输RRC连接建立消息(S520)。在接收RRC连接建立消息之后，UE进入RRC连接模式。

UE将被用于验证RRC连接建立的成功完成的RRC连接建立完成消息传输到网络(S530)。

图6是图示RRC连接重新配置过程的流程图。RRC连接重新配置被用于修改RRC连接。RRC连接重新配置被用于RB建立/修改/释放、切换性能以及测量建立/修改/释放。

网络将用于修改RRC连接的RRC连接重新配置消息传输到UE(S610)。UE将作为对RRC连接重新配置的响应的被用于验证RRC连接重新配置的成功完成的RRC连接重新配置完成消息传输到网络(S620)。

接下来，将会详细地描述通过UE选择小区的过程。

当电源被接通或者UE保持在小区中时，UE通过选择/重新选择具有适当的质量的小区执行用于接收服务的过程。

处于RRC空闲状态的UE始终选择具有适当的质量的小区并且需要被准备以通过所选择的小区接收服务。例如，其中电源刚被接通的UE需要选择具有用于注册到网络的适当的质量的小区。当处于RRC连接状态的UE进入RRC空闲状态时，UE需要选择保持在RRC空闲状态下的小区。正因如此，选择满足任何条件的小区使得UE保持在诸如RRC空闲状态的服务待机状态的过程被称为小区选择。因为在其中UE保持在RRC空闲状态中的小区当前不被确定的状态下执行小区选择，所以尽可能快地选择小区是更加重要的。因此，只要小区是提供预定水平或者更高的无线电信号质量的小区，尽管该小区不是将最佳信号质量提供给UE的小区，也可以在UE的小区选择过程中选择该小区。

在下文中，参考3GPP TS 36.304V8.5.0(2009-03)“User Equipment(UE)procedures in idle mode(处于空闲模式的用户设备(UE)过程)(版本8)”，将会详细地描述在3GPP LTE中通过UE选择小区的过程。

小区选择过程主要被划分成两个过程。

首先，作为初始小区选择过程，UE在此过程中不具有关于无线电信道的先前的信息。因此，UE搜索所有的无线电信道以便于找到合适的小区。UE在每个信道中找到最强的小区。其后，当UE刚好找到满足小区选择参考的合适的小区时，UE选择相应的小区。

接下来，UE可以通过使用被存储的信息或者使用在小区中广播的信息选择小区。因此，与初始小区选择过程相比较可以快速地执行小区选择。当刚好找到满足小区选择参考的小区时UE选择相应的小区。如果UE通过该过程没有找到满足小区选择参考的合适的小区，则UE执行初始小区选择过程。

在UE通过小区选择过程选择任何小区之后，根据UE的移动性、无线电环境中的变化等，可以改变在UE和BS之间的信号的强度或者质量。因此，当所选择的小区的质量劣化时，UE可以选择提供更好的质量的其他小区。正因如此，在再次选择小区的情况下，通常，UE选择比当前选择的小区提供更好信号质量的小区。此过程被称为小区重选。在无线电信号的质量方面，小区重选过程通常具有选择将最佳质量提供给UE的小区的主要目的。

除了无线电信号的质量之外，网络确定每个频率的优先级以通知UE被确定的优先级。在接收优先级的UE中，与小区重选过程中的无线电信号质量参考相比较首先考虑优先级。

正因如此，存在根据无线电环境中的信号特性选择或者重选小区的方法，并且在小区重选期间选择用于重选的小区的情况下，可以存在根据下面频率特性和小区的RAT重选小区的方法。

–频率内小区重选：UE重选具有与驻留期间的小区相同的RAT和相同的中心频率的小区。

–频率间小区重选：UE重选具有与驻留期间的小区相同的RAT和不同的中心频率的小区。

–RAT间小区重选：UE重选使用与驻留期间的RAT不同的RAT的小区。

小区重选过程的原理如下。

首先，为了小区重选，UE测量服务小区的质量和邻近小区的质量。

其次，基于小区重选参考执行小区重选。小区重选参考具有与服务小区和邻近小区的测量相关联的下述特性。

频率间小区重选基本上以排序为基础。排序是定义用于评估小区重选的索引值并且通过使用索引值以索引值的大小的顺序排列小区的操作。具有最佳索引值的小区被统称为最佳排序的小区。小区索引值基于通过UE关于相应的小区的测量的值并且是如有必要应用频率偏移或者小区偏移的值。

频率间小区重选是以网络提供的频率优先级为基础的。UE尝试驻留在具有最高的频率优先级的频率。网络可以通过广播信令提供要被共同地应用于小区中的UE的频率优先级，或者通过用于每个UE的专用信号提供用于每个UE的每个频率的优先级。通过广播信令提供的小区重选优先级可以被称为公共优先级，并且通过用于每个UE的网络设置的小区重选优先级可以被称为专用优先级。当UE接收专用优先级时，UE可以一起接收与专用优先级有关的有效性时间。当UE接收专用优先级时，UE启动被设置为一起接收到的有效性时间的有效性定时器。在有效性定时器操作的同时，UE在RRC空闲模式下应用专用优先级。当有效性定时器结束时，UE丢弃专用优先级并且再次应用公共的优先级。

对于频率间小区重选，针对每个频率，网络可以将在小区重选中使用的参数(例如，频率特定的偏移)提供给UE。

对于频率内小区重选或者频率间小区重选，网络可以将在小区重选中使用的邻近小区列表(NCL)提供给UE。NCL包括在小区重选中使用的小区特定的参数(例如，小区特定的偏移)。

对于频率内小区重选或者频率间小区重选，网络可以将在小区重选中使用的小区重选黑名单提供给UE。UE不执行关于在黑名单中包括的小区的小区重选。

接下来，将会描述在小区重选估计过程中执行的排序。

通过等式1定义被用于给予小区的优先级的排序准则。

[等式1]

R_S＝Q_meas，s+Q_hyst，R_n＝Q_meas，n-Q_offset

在此，R_s表示服务小区的排序准则，R_n表示邻近小区的排序准则，Q_meas,s表示通过UE相对于服务小区测量的质量值，Q_meas,n表示通过UE相对于邻近小区测量的质量值，Q_hyst表示用于排序的滞后值，并且Q_offset表示在两个小区之间的偏移。

在频率内，当UE接收在服务小区和邻近小区之间的偏移Q_offsets,n时，Q_offset＝Q_offsets,n，并且当UE没有接收Q_offsets,n时，Q_offset＝0。

在频率间，当UE接收用于相应的小区的偏移Q_offsets,n时，Q_offset＝Q_offsets,n+Q_frequency，并且当UE没有接收Q_offsets,n时，Q_offset＝Q_frequency。

当在类似的状态下改变服务小区的排序准则R_s和邻近小区的排序准则R_n时，排序顺序被频繁地反转为改变的结果，并且因此，UE可能交替地重选两个小区。Q_hyst是用于通过在小区重选中给出滞后防止UE交替地重选两个小区的参数。

UE根据等式1测量服务小区的R_s和邻近小区的R_n，将具有最高排序准则值的小区视为最高排序的小区，并且选择该小区。

根据参考，能够看到小区的质量充当小区重选中的最重要的参考。当被重选的小区不是合适的小区时，UE从小区重选目标中排除相应的频率或者相应的小区。

图7是图示RRC连接重建过程的图。

参考图7，UE停止除了信令无线电承载#0(SRB 0)之外的已经设置的所有无线电承载的使用并初始化每个AS的子层(S710)。此外，每个子层和PHY层被设置为默认配置。UE在这样的过程期间保持RRC连接状态。

UE执行小区选择过程，用于执行RRC连接重新配置过程(S720)。与在UE的RRC空闲状态下执行的小区选择过程相同的RRC连接重新配置过程中的小区选择过程可以被执行，尽管UE保持RRC连接状态。

在执行小区选择过程之后，UE验证相应的小区的系统信息以确定是否相应的小区是合适的小区(S730)。当确定所选择的小区是合适的E-UTRAN小区时，UE将RRC连接重新建立请求消息发送到相应的小区(S740)。

同时，当确定通过用于执行RRC连接重新建立过程的小区选择过程选择的小区是使用除了E-UTRAN之外的RAT的小区时，UE停止RRC连接重新建立过程并且进入RRC空闲状态(S750)。

UE可以被实现使得在有限的时间内完成通过接收所选择的小区的系统信息而进行的小区的适宜性验证和小区选择过程。为此，UE可以根据RRC连接重新建立过程的开始驱动定时器。当确定UE选择合适的小区时，定时器可以停止。当定时器结束时，UE可以认为RRC连接重新建立过程失败并且进入RRC空闲状态。在下文中定时器被称为无线电链路故障定时器。在LTE规范TS 36.331中，被称为T311的定时器可以被用作无线电链路故障定时器。UE可以从服务小区的系统信息中获取定时器的设定值。

在从UE接收和接受RRC连接重新建立请求消息的情况下，小区将RRC连接重新建立消息发送到UE。

从小区接收RRC连接重新建立消息的UE重新配置用于SRB1的PDCP子层和RLC子层。此外，UE计算与安全性设置有关的各种密钥值并且通过新计算的安全密钥值重新配置负责安全性的PDCP子层。结果，在UE和小区之间的SRB1被开放，并且RRC控制消息可以被发送和接收。UE完成SRB1的重新开始，并且将RRC连接重新建立过程完成的RRC连接重新建立完成消息发送到小区(S760)。

相反地，在从UE接收和拒绝RRC连接重新建立请求消息的情况下，小区将RRC连接重新建立拒绝消息发送到UE。

当RRC连接重新建立过程被成功地执行时，小区和UE执行RRC连接重新建立过程。结果，UE恢复在执行RRC连接重新建立过程之前的状态并且最大地确保服务的持续性。

图8图示对于在小小区的密集环境下移动的具有移动性的UE来说出现的频繁切换的问题。当最近其变成难以仅通过一个现有的宏小区满足来自于UE的数据的增长需求时，使用低输出微小区、毫微微小区、微微小区等等服务局部区域。当在小小区的密集环境下UE连续地移动时，根据当前切换过程，频繁的切换出现。参考图8，UE的移动总共引起10个切换。UE在各个切换中遭遇性能降低，并且频繁的切换可能导致UE的整个服务质量的显著下降以及用于对核心网络的切换的信令开销的实质性增加。此趋势在其中大量的小小区需要被安装的未来的通信网络环境中变成严重问题并且其是有必要解决的问题。

因此，为了解决前述问题，本发明提出用于减少切换的数目的方法。首先，当UE从当前服务的锚小区移动到邻近小区的服务区域时，在如原样保持锚小区的同时，两个BS或者两个或更多个BS通过协作传输服务UE，使得到邻近小区的切换不发生。随后，当UE经过邻近小区移向与当前服务的锚小区不相邻的另一小区(锚小区候选)的服务区域时，然后仅执行切换。因此，与传统方法相比较，本发明的应用可以减少每个UE出现的切换的总数目。

图9图示由本发明提出的新切换技术。如在图9中所图示，当UE经由小区B从小区A移向小区C时，传统的切换方法涉及包括在小区A和小区B之间的一个以及在小区B和小区C之间的另一个的总共两个切换过程，而提出的方法仅涉及一个切换，从而减少UE的性能降低和由切换引起的信令开销。

具体地，参考图9，与其物理覆盖相比较，通过协作传输扩展小区A和小区C的逻辑覆盖。即，当UE从服务小区(小区A)移向相邻的邻近小区(小区B)时，在保持锚小区服务UE的同时，两个小区可以通过基于协作的簇使用协作通信将数据发送到UE。随后，当UE离开小区A的逻辑覆盖移向小区C的逻辑覆盖时，切换只有当从小区A到小区C时出现，并且因此，不同于传统方法，可以仅执行一个切换。

在此，可以通过比较由UE测量到的小区A和小区C的信号强度确定引起切换事件的触发条件。具体地，在图9的示例中，引起切换事件的触发条件将小区C的信号强度与小区A的信号强度与切换阈值的总和进行比较。当小区C的信号强度是小区A的信号强度与切换阈值的总和或者更高时，可以执行从小区A到小区C的切换。信号强度可以是接收信号强度指示符(RSSI)、参考信号接收功率(RSRP)以及参考信号接收质量(RSRQ)中的至少一个。为了方便起见，在没有被限制的情况下，将会参考RSRQ进行下面的描述。

在下文中，提出分配UE特定的公共资源以启用小区间协作通信的方法。在图9中，小区A中的UE A可以从小区A被分配与其重叠的用于另一UE的资源(UE特定的公共资源)。虽然正在移动，但是UE A通过从小区A分配的资源执行通信，而且当UE A进入存在于小区A的逻辑覆盖中的小区B时。即，当UE A进入小区B的覆盖时，UE A通过被分配的UE特定公共资源执行与小区A和小区B的协作通信。在此，与小区B相邻的小区的UE特定的公共资源是突出的使得不会扰乱小区A和小区B之间的协作通信。当UE A进入小区C的逻辑覆盖并且因此执行切换时，小区B和小区C可以使用小区B的UE特定的公共资源执行协作通信。

接下来，本发明提出基于协作的小区簇方法以便于启用所提出的切换技术。根据此方法，用于协作的锚小区和支持邻近小区被事先形成在基于协作的小区簇中以全面地和有效地管理资源，并且允许预设的基于协作的小区簇执行实际协作通信中的协作以有助于协作通信的执行和准备。可以通过基于协作的小区簇表来表示或者构造基于协作的小区簇。

图10示出使用提出的基于协作的小区簇的切换方法的过程。

参考图10，如在图10的(a)中所示，当首先服务UE的小区是锚小区时，在锚小区的邻近小区当中具有最高的RSRP的邻近小区作为用于未来协作通信的支持邻近小区的候选被包括在基于协作的小区簇中。在此，一个锚小区和一个支持邻近小区候选可以配置基于协作的小区簇，或者一个锚小区和多个支持邻近小区候选可以配置基于协作的小区簇。即，必要时要被包括在基于协作的小区簇中的支持邻近小区候选的数目可以被调节。其中通过一个锚小区服务UE并且基于协作的小区簇仅包括支持邻近小区候选的上述情况被定义为级别1状态。

随后，如在图10的(b)中所图示，当UE移动并且因此锚小区的RSRP小于作为支持邻近小区候选的小区的RSRP与协作阈值的总和时，锚小区和支持邻近小区可以执行协作通信。在此，协作通信的锚点没有被改变，使得没有出现切换并且在没有任何变化的情况下可以保持基于协作的小区簇。其中UE在基于协作的小区簇中包括锚小区和支持邻近小区以执行协作通信的此状态被定义为级别2状态。

最后，如在图10的(c)中所图示，当UE进一步移动并且因此紧挨着支持邻近小区的小区的RSRP是锚小区的RSRP与切换阈值的总和或者更高时，可以执行切换以将锚点替换成切换小区。在此，支持邻近小区可以被如原样保持，并且就在切换被执行之后协作通信可以立即是可能的。因此，UE被保持在级别2状态下，并且当UE完全地移动到新锚小区的覆盖并且通过新锚小区被服务时，UE停止协作模式并且返回到级别1状态。随后，可以重复上述过程。

图11和图12是图示使用提出的基于协作的小区簇的切换方法的流程图。如在图11和图12中所示，仅当单独地定义要通过BS和处于级别1状态和级别2状态下的UE执行的操作时能够实现提出的方法。在此，用于处于级别1状态中的协作小区的选择和释放的RSRP阈值(在下文中，被称为第一协作阈值)、用于处于级别2状态下的协作小区的选择和释放的RSRQ阈值(在下文中，被称为第二协作阈值)、用于切换的选择和释放的RSRQ阈值(在下文中，被称为切换阈值)以及用于改变支持邻近小区的RSRP阈值(在下文中，被称为代替阈值)可以被设置为是不同的。在下文中，图11和图12被详细地描述。

图11和图12是图示基于提出的基于协作的小区簇执行协作通信和切换的过程的流程图。

参考图11和图12，首先，在级别1状态(S1101)中，UE可以收集关于邻近小区的RSRP信息以便于确定是否执行与邻近小区的协作通信模式，并且BS可以使用RSRP表构造基于竞争的小区簇(S1102)。BS可以将锚小区的RSRP和邻近小区的RSRP的与协作阈值的总和进行比较以确定是否执行与邻近小区的协作通信(S1103)。当锚小区的RSRP超过邻近小区的RSRP与第一协作阈值的总和(T1)时，锚小区可以在单小区传输模式下操作(S1104)，可以确定是否改变基于协作的小区簇(S1105)，并且如果被改变则可以重建基于协作的小区簇(S1102)或者如果没有被改变则可以重新确定是否执行协作通信(S1103)。当锚小区的RSPR是邻近小区的RSRP与第一协作阈值(T1)的总和或者更少时，锚小区可以执行与邻近小区的协作通信(S1106)并且可以进入级别2状态(S1201)。在下文中，执行与锚小区的协作通信的邻近小区被称为支持邻近小区。

接下来，在级别2状态(S1201)中，UE可以收集关于邻近小区的RSRP信息以便于确定是否返回到级别1状态，其中仅经由锚小区接收传输(S1206)，以改变支持邻近小区(S1204)，或者执行用于改变锚小区的切换过程(S1203)，并且可以根据被满足的条件进入相对应的模式。在下文中，详细地描述级别2状态。

在级别2状态中，BS可以使用RSRP表构造基于协作的小区簇(S1202)。在此，级别1状态中的RSRP表仅包括关于锚小区和邻近小区的RSRP信息，而级别2状态下的RSRP表不仅可以包括关于锚小区和邻近小区的RSRP信息而且包括关于与锚小区不相邻而是与支持邻近小区相邻的小区(在下文中，被称为锚小区候选)的RSRP信息。这用于在协作通信期间平滑地执行切换。

BS可以确定是否执行从锚小区到锚小区候选的切换(S1203)。当锚小区候选的RSRP是锚小区的RSRP与切换阈值(T2)的总和或者更高时，可以执行从锚小区到锚小区候选的切换(S1209)。在此，在锚小区候选和支持邻近小区之间的协作通信可以被保持。在执行到锚小区候选的切换之后，当锚小区候选的RSRP是邻近小区的RSRP与第二协作阈值(T4)的总和或者更高时，锚小区候选可以释放协作通信以在单小区传输模式下操作(S1208)并且可以进入级别1状态(S1101)。当锚小区候选的RSRP小于邻近小区的RSRP与第二协作阈值(T4)的总和时，锚小区可以保持与支持邻近小区的协作通信并且可以重建基于协作的小区簇(S1202)。

当锚小区候选的RSRP小于锚小区的RSRP与切换阈值(T2)的总和时，到锚小区候选的切换不发生并且BS可以确定是否改变支持邻近小区(S1204)。当与锚小区相邻的另一邻近小区的RSRP是支持邻近小区的RSRP与代替阈值(T3)的总和或者更高时，执行与锚小区的协作通信的小区可以从支持邻近小区被改变成与锚小区相邻的邻近小区(S1205)。当与锚小区相邻的邻近小区的RSRP小于支持邻近小区的RSRP与代替阈值(T3)的总和时，与支持邻近小区的协作通信可以被保持。

随后，锚小区可以确定是否保持与支持邻近小区的协作通信(S1206)。当锚小区的RSRP是支持邻近小区的RSRP与第二协作阈值(T4)的总和或者更高时，锚小区可以在单小区传输模式下操作并且可以进入级别1状态(S1101)。当锚小区的RSRP小于支持邻近小区的RSRP与第二协作阈值(T4)的总和时，锚小区可以保持与支持邻近小区的协作通信，可以确定是否改变基于协作的小区簇，并且如果被改变则可以重建基于协作的小区簇(S1202)，或者如果没有被改变则可以重新确定是否执行切换(S1203)。当根据前述的过程执行BS之间的协作通信和切换时，在小小区的环境下的切换的数目可以被显著地减少。

图13至图16图示使用提出的基于协作的小区簇的切换方法的实施例。参考图13至图16，假定UE顺序地移向小区1、5、4以及10的覆盖并且各个UE接收和收集关于邻近小区以及邻近小区外的覆盖内的小区的RSRP信息以具有RSRP表。BS可以构造基于协作的小区簇并且可以使用该表执行协作通信和切换。在此，RSRP表可以被替换成各种类型的信息，诸如RSRI、RSRQ、UE位置信息以及关于在BS和UE之间的距离的信息，或者可以与其相结合被使用。在下文中，详细的描述图13至图16。

图13图示使用提出的基于协作的小区簇的切换方法中的预先协作通信操作的实施例。

参考图13，UE具有小区1作为锚小区并且处于仅由BS 1服务的级别1状态下。在此，因为UE需要经历要被切换到的级别2状态，所以RSRP表仅包括关于作为用于根据RSRP级别可用于协作的候选小区的邻近小区的信息。因为其假定在本实施例中在协作通信时在协作涉及两个小区，所以基于协作的小区簇仅包括两个小区。因此，小区1，作为当前服务UE的锚小区，和在邻近小区当中具有最高的RSRP的小区5被包括在基于协作的小区簇中。

图14和图15图示使用提出的基于协作的小区簇的切换方法中跟随协作通信并且先于切换的实施例。

参考图14和图15，图14图示UE移动到小区5的覆盖并且处于从小区1和小区5同时接收协作通信的级别2状态下。在此，因为能够在级别2状态下切换UE，所以RSRP表可以不仅包括小区1的邻近小区而且可以包括在邻近小区外的覆盖中的潜在切换小区。图15图示UE移向小区4的覆盖并且从小区1和小区4同时接收协作通信。在此，级别2状态被保持。因为小区1始终存在于基于协作的小区簇中，所以小区1被固定为锚小区并且支持邻近小区被变成小区4。因此，还没有出现改变锚小区的切换。

图16图示使用提出的基于协作的小区簇的切换方法中执行切换的实施例。

参考图16，UE从小区4的覆盖移向小区10的覆盖，使得切换出现以将锚小区从小区1变成小区10。在此，在与切换发生的同时变成锚小区的小区10，与作为现有的支持邻近小区的小区4执行协作通信，并且因此级别2状态被保持。最后，当UE移向仅由小区10服务的覆盖时，UE可以进入级别1状态并且可以重复前述的过程。

图17图示当使用提出的基于协作的小区簇的切换方法被应用时的切换信令过程的实施例。描述以小小区为基础，假定小区经由X2接口被连接到邻近小区。

参考图14，UE由作为锚小区的小区A服务并且处于级别1状态(S1701)。当UE测量邻近小区的信号强度并且向小区A报告测量时，BS使用测量报告执行基于协作的小区簇(S1702)，并且当满足协作通信条件时进入其中小区A和小区B执行协作通信的级别2状态(S1703)。在级别2状态下，当UE测量邻近小区的信号强度并且向小区B报告测量时，小区B将测量报告发送到小区A。当UE从小区B移向小区C使得小区A确定执行到小区C的切换(S1704)时，经由切换请求、切换响应、以及切换指示过程执行从小区A到小区C的切换，并且其中小区C和小区B执行协作通信的级别2状态被保持(S1705)。接下来，UE测量邻近小区的信号强度并且向小区C报告测量。当满足协作通信释放条件使得小区C确定释放协作通信(S1706)时，UE进入级别1状态并且小区C在单小区传输模式下操作(S1707)。即，当UE顺序地移向小区A、小区B、以及小区C时，提出的切换技术仅涉及总共一个切换，从而通过切换减少信令开销。

在此，因为当UE位于邻近小区的覆盖中并且锚小区负责用于切换的控制信号信息时切换出现，所以邻近小区需要另外具有从锚小区接收控制信号信息并且递送该控制信号信息的功能。然而，因为UE不被连接到支持邻近小区并且因此不能够识别支持邻近小区的控制信道的扰代码，所以支持邻近小区不能够简单地递送用于切换的控制信号信息。因此，本发明通常建议三种方法。

首先，控制信号信息可以在被分配的特定数据信道中被嵌入和发送，替代经由支持邻近小区的控制信道被发送。为此，在版本11中提出的增强型物理下行链路控制信道(e-PDCCH)可以被使用。然而，在这样的情况下，数据信道的利用率被减少。

其次，简单地，关于锚小区的控制信道信息被复制并且在支持邻近小区的控制信道中被定期性地发送。图18和图19图示复制关于锚小区的控制信道信息并且在支持邻近小区的控制信道中定期地发送控制信道信息的方法的实施例。例如，如在图18中所图示，当UE 2从小区A移向小区B时，关于信道A的控制信道信息被复制并且在信道B的控制信道中被定期地发送。如在图19中所图示，当UE 2和UE 6移向小区B时，小区A和小区C在信道B的控制信道中复制和定期地发送控制信道信息。因此，根据此方法，在其中关于锚小区的控制信道信息被复制和发送的时段期间，用于用户直接地连接到要被服务的支持邻近小区的控制信息不被发送。然而，因为认为在小小区的密集环境下用于数据和控制信息的资源是充分的，所以前述的两种方法被确定为是适用的。

第三，可以使用多天线传输方法。图20图示多天线传输方法。参考图20，使用多天线传输方法配置，经由天线2001和2002将控制信息发送到没有被连接到作为锚小区的小区B的UE 3和UE 4并且经由天线2003和2004将控制信道信息发送到被连接到作为支持邻近小区的小区c的UE 2和UE 6。

已经描述了要被添加到BS的用于UE从支持邻近小区接收控制信息的功能，并且UE也需要具有附加的功能。假定在支持邻近小区的控制信道中复制和定期地发送关于锚小区的控制信道信息的简单方法被使用，则仍需发送参考信号作为对于支持邻近小区来说特定的参考信号。因此，UE需要从与对支持邻近小区来说特定的参考信号相对应的小区接收控制信息。因为在没有被连接到BS的情况下能够接收参考信号，所以为UE配置从具有特定的阈值或者更高的RSRP的小区发送到UE的参考信号以尝试解码控制信道以便于在没有连接到支持邻近小区的情况下接收数据。

图21是图示其中UE确定是否解码控制信道的确定过程的流程图。

首先，UE可以确定邻近小区的RSRP(S201)。UE可以通过特定的阈值或者更高的平均PRSP或者当前连接的小区的数目(N)识别小区的数目(N)并且可以分类小区(S2102)。UE设置i＝1的初始值(S2103)并且在将i增加1的同时确定是否解码关于N个小区的控制信息和数据信息。具体的，当第i个小区是当前连接的小区(S2104)时，UE可以解码关于第i个小区的控制信息和数据信息(S2106)。当第i个小区不是当前连接的小区并且第i个小区的RSRP是特定的阈值或者更高(S2105)时，UE可以解码关于第i个小区的控制信息和数据信息(S2106)。根据前述的过程，UE可以在没有被连接到支持邻近小区的情况下接收控制信息和数据信息。

图22是图示根据本发明的一个实施例的执行协作传输和切换的方法的框图。

参考图22，BS可以接收关于通过UE测量到的锚小区的信号强度和邻近小区的信号强度的信息(S2201)，并且可以使用该信息配置基于协作的小区簇(S2202)。当锚小区的信号强度是邻近小区的信号强度与协作阈值的总和或者更少时，锚小区和邻近小区可以执行协作通信(S2203)。当在协作通信期间锚小区候选的信号强度是锚小区的信号强度与切换阈值的总和或者更大时，可以执行从另一小区到锚小区候选的切换(S2204)。

图23是图示根据本发明的实施例的无线通信系统的框图。

BS 2300包括处理器2301、存储器2302、以及收发器2303。存储器2302被连接到处理器2301，并且存储用于驱动处理器2301的各种信息。收发器2303被连接到处理器2301，并且发送和/或接收无线电信号。处理器2301实现被提出的功能、过程、以及/或者方法。在上面的实施例中，可以通过处理器2301实现基站的操作。

UE 2301包括处理器2311、存储器2312以及收发器2313。存储器2312被连接到处理器2311，并且存储用于驱动处理器2311的各种信息。收发器2313被连接到处理器2311，并且发送和/或接收无线电信号。处理器2311实现被提出的功能、过程、以及/或者方法。在上面的实施例中，可以通过处理器2311实现UE的操作。

处理器可以包括专用集成电路(ASIC)、单独的芯片组、逻辑电路和/或数据处理单元。存储器可以包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪存、存储卡、存储介质、以及/或者其他等效存储装置。收发器可以包括用于处理无线信号的基带电路。当以软件实现实施例时，通过执行前述功能的模块(即，过程、功能等)能够实现前述的方法。模块可以被存储在存储器中并且通过处理器执行。存储器可以位于处理器内部或者外部，并且通过使用各种公知的装置可以被耦合到处理器。

已经基于前述示例通过参考附图和附图中所给出的附图标记描述了基于本说明书的各种方法。尽管为便于解释每一方法以特定次序描述多个步骤或框，但权利要求书中所公开的本发明并不限于步骤或框的次序，并且每一步骤或框可以不同次序来实施，或可与其它步骤或框同时地执行。另外，所属领域的技术人员可获知，本发明并不限于所述步骤或框中的每一个，并且可添加或删除至少一个不同步骤而不背离本发明的范围和精神。

前述实施例包括各种示例。应注意，所属领域的技术人员知道不可能解释示例的所有可能组合，并且还知道可从本说明书的技术导出各种组合。因此，不背离以下权利要求书的范围，应通过组合详细解释中所描述的各种示例确定本发明的保护范围。