MMW系统中增强RRM测量机制的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请要求申请日为2015年3月5日，申请号为pct/cn2015/073679，标题为“用于mmw系统中小区选择/重选的方法以及装置(methodsandapparatusforcellselection/reselectioninmillimeterwavesystem)”pct申请的优先权，上述申请的标的在此合并作为参考。

所揭露实施例一般有关无线通信，以及更具体地有关于毫米波(millimeterwave，mmw)系统中增强的无线资源管理(radioresourcemanagement，rrm)机制。

背景技术：

移动载波日益经历的频带短缺已经促使了6g以及300ghz之间用于下一代宽频蜂窝通信网络的未利用mmw频谱的开发。mmw频谱为传统的蜂窝系统的200倍。mmw无线网络使用具有窄波束的定向通信，以及可以支持多g(multi-gigabit)数据率。mmw频谱的未利用频宽具有波长范围从1mm到100mm。mmw频谱的很小波长使能了大量微型天线安装在小区域内。这样的微型天线系统可以生成高波束成形增益，透过电子转向阵列生成方向性传输。

随着mmw半导体电路的近年来的发展，mmw无线系统已经成为实际实现的有希望的解决方式。但是，对于方向性传输的严重依赖对于mmw网络中的移动台构成了特定挑战。不像传统的蜂窝系统，mmw小区被一个或者多于一个定向波束所覆盖。因此，用于小区的同步以及广播信号也为方向性的以及只覆盖一个小区域。在检测到小区之前，移动台需要扫描大范围角度。传统的rrm测量过程不适用于mmw系统。

需要改进以及增强，以增强mmw系统中的rrm机制。

技术实现要素：

提供方法以及装置用于mmw系统中的rrm测量的增强机制。在一个新颖方面，生成用于每一小区的已滤波联合(filtered-consolidation)测量结果。在一个实施例中，ue在mmw系统中测量多个控制波束。ue在每一已测量控制波束上实施第三层(layer-3)滤波。已滤波结果然后联合用于生成已滤波联合测量结果。在另一个实施例中，ue测量mmw系统中的多个控制波束以及根据一个联合规则，为每一小区联合一个或者多个控制波束。用于每一小区的已联合结果通过第三层滤波以生成已滤波联合测量结果。

在一个新颖方面，两级别测量阈值机制用于实施rrm测量。在一个实施例中，配置小区内阈值以及小区间阈值，其中小区内阈值大于小区间阈值。ue为服务小区获得联合测量结果以及将该结果与两个预先配置阈值进行比较。在一个实施例中，服务小区的联合测量结果为服务小区的已滤波联合结果。在一个实施例中，如果服务小区的联合测量结果大于小区内阈值，ue只在服务小区的服务波束上实施测量。另外，如果服务小区的服务波束上联合测量大于小区间阈值，但是小于或者等于小区内阈值，ue只在服务小区的控制波束上实施测量，没有实施相邻小区的测量。否则，ue在服务小区以及相邻小区的控制波束上实施测量。

在一个实施例中，ue评估是否满足上报触发标准。在决定满足一个或者多个上报触发之后，ue初始化测量上报过程。在另一个实施例中，ue选择一个上报类型。测量上报包含可以包含具有对应的波束id的每个波束的测量结果，以预定顺序的每个波束测量结果，联合测量结果或者混合上报包含每个波束测量上报以及联合测量上报。

附图说明

附图中，相同的数字表示相似的元件，用于说明本发明的实施例。

图1为根据本发明的实施例，具有mmw连接的示例无线网络的示意图。

图2为根据本发明的实施例，ue生成已滤波联合上报用于网络的流程图。

图3为根据本发明的实施例，ue的ul以及dl配置的控制波束示意图。

图4为根据本发明的实施例，mmw系统中生成已滤波联合测量结果的示意图。

图5为根据本发明的实施例，基于不同联合规则/方法，显示联合测量结果的表格。

图6为根据本发明的实施例，测量上报触发以及发送过程的示意图。

图7为根据本发明的实施例mmw系统中，对服务小区以及相邻小区实施联合测量的流程图。

图8为根据本发明的实施例，根据一组阈值，ue实施rrm测量的流程图。

图9为根据本发明的实施例，mmw系统中，用于ue测量的增强rrm机制的流程图。

具体实施方式

下面参考附图，详细介绍本发明的实施例。

mmw系统中，每一个小区分为多个不同区域，每一个区域被一个控制波束覆盖。测量实施，测量上报以及测量上报触发为基于与不同的小区关联的一组控制波束的测量结果。进一步说，对于mmw系统，需要额外的波束切换运作。当ue与mmw基站通信，ue需要选择一个或者多个控制波束获得系统信息以及监视寻呼消息，也实施rrm以及移动性测量。波束切换用于ue获得更好波束，从而用于可靠的数据传送，包含数据发送以及数据接收。几个问题对于mmw系统是独特的，例如如何联合测量结果以及生成用于每一个小区的测量上报，用于移动性以及rrm测量的目的。

虽然根据mmw系统描述本发明的实施例，所属领域技术人员可以知道，在蜂窝系统中，ue可以使用小区中的波束，所描述的特征可以使用。移动系统包含但是不限于工作在高频谱的mmw系统，也包含工作在低频谱的系统，以及本发明的保护范围不以特定mmw系统为限制。图1为根据本发明的实施例，具有mmw连接的无线网络100的示意图。无线系统100包含一个或者多个固定基础架构单元，形成一个地里区域中分布的网络。基础单元可以称作接入点，接入终端，基站，节点b，演进节点b，或者所属领域中其他词汇。例如，基站101、102以及103服务为服务区域中多个移动台104、105、106以及107服务，服务区域例如，小区，小区扇区。在一些系统中，一个或者多个基站通信地耦接到控制器上，形成通信耦接的接入网络，其通信地耦接到一个或者多个核心网络。enb101为传统的基站，作为宏enb服务。enb102以及enb103为mmw基站，其服务区域部分或者全部重叠，与enb101的服务区域，或者不重叠，以及至少部分在边缘彼此重叠。mmwenb102以及mmwenb103具有多个扇区，每一个具有多个控制波束以覆盖方向性区域，其中每一个控制波束进一步分级地包含多个专用波束(dedicatedbeam)。控制波束121、122、123以及124为enb102的示例的控制波束。控制波束125、126、127以及128为enb103的示例控制波束。例如，ue或者移动台104只位于enb101的服务区域中以及与enb101透过链路111而连接。ue106只与mmw基站连接，ue106被enb102的控制波束124而覆盖，以及与enb102透过链路114连接。ue105位于enb101以及enb102的重叠服务区域中。在一个实施例中，ue105配置有双连接以及与enb101透过链路113连接以及与enb102透过链路115连接。ue107处于enb101、enb102以及enb103的服务区域中。在mmw系统的rrm过程中，ue107测量enb101、enb102以及enb103覆盖的多个小区。每一个mmw小区具有一个或者多个控制波束。ue107测量已检测到波束或者满足某个标准的服务波束，或者全部波束，例如，接收功率高于阈值，以及为每一小区计算已滤波联合测量。在一个实施例中，透过为每一已选择控制波束获得第三层滤波以及联合处理，已滤波联合测量结果。在另一个实施例中，已滤波联合测量结果透过联合每一已选择控制波束以及第三层滤波处理而获得。

图1进一步给出分别用于ue107以及enb103的简化方块示意图130以及150。移动台107具有天线135，发送以及接收无线信号。rf收发器模块133，耦接到天线，从天线135接收rf信号，将其转换为基频信号，以及发送给处理器132。rf收发器模块133为一个例子，以及在一个实施例中，rf收发器模块包含两个rf模块(图未示)，第一rf模块用于mmw发送以及接收，以及另一个rf模块用于不同频段发送以及接收，其不同于mmw发送以及接收。rf收发器133也将从处理器132接收的基频信号进行转换，将其转换为rf信号以及发送给天线135。处理器132处理已接收基频信号以及调用不同功能模块实施ue107中的功能。存储器131存储程序指令以及数据134以控制ue107的运作。ue107也包含多个功能模块根据本发明的实施例实施不同任务。信号评估器141测量mmw系统中的多个控制波束/服务波束，其中mmw系统具有多个小区，每一个配置有多个控制波束/服务波束。滤波器142在从物理层接收的一组或者多组测量结果上实施第三层滤波，以及为每一个对应小区生成一个或者多个已滤波信号测量。基于与每一个对应小区关联的一个或者多个已滤波信号测量，联合器143使用联合规则，为一个或者多个小区生成已滤波联合测量结果。选择器144将服务小区的已滤波联合测量结果，与小区内阈值以及小区间阈值比较，其中小区内阈值大于小区间阈值，以及如果服务小区测量的已滤波联合测量结果比小区内阈值更大，只对服务小区的服务波束实施测量，如果服务小区测量的已滤波联合测量结果比小区间阈值更大，以及小于或者等于小区内阈值，只对服务小区的控制波束实施测量。否则，ue在服务小区以及相邻小区的控制波束上实施测量。如果满足一个或者多个测量上报标准，上报器145发送测量上报。

相似的，enb103具有天线155，其发送以及接收无线信号。rf收发器模块153，耦接到天线，从天线155接收rf信号，将其转换为基频信号以及发送给处理器152。在一个实施例中rf收发器153为例子，rf收发器模块包含两个rf模块(图未示)，第一rf模块用于mmw发送以及接收，以及另一个rf模块用于不同频段发送以及接收，其不同于用于mmw的模块。rf收发器153也将从处理器152接收的基频信号进行转换，将其转换为rf信号，以及发送给天线155。处理器152处理已接收基频信号以及调用不同功能模块以实施enb103的功能。存储器151存储程序指令以及数据154以控制enb103的运作。enb103也包含多个功能模块以根据本发明的实施例实施不同任务。mmw处理器161处理用于enb103的mmw功能。

图1进一步给出mmw系统中处理rrm测量过程的示意图。ue105具有联合测量过程191，为ue的联合决定一组控制波束。在一个实施例中，用于联合的一组控制波束被为每一小区的已检测波束。在另一个实施例中，用于联合的一组控制波束为每一控制波束的第三层已滤波信号测量。ue105也有测量联合过程192，为ue实施测量联合。ue105的上报触发标准评估过程193，评估是否发送测量上报的一个或者多个已检测条件以及标准(cemeteries)。

图2给出根据本发明的实施例，ue为网络生成已滤波联合上报的流程图。在一个新颖方面，滤波器联合测量上报被生成用于mmw系统中每一对应小区。在一个实施例中，透过首先实施第三层滤波生成已滤波联合测量上报。步骤210中，ue在一组控制波束201上实施测量。该组控制波束为基于预先配置规则而选择。步骤211中，ue在该组控制波201束的每一控制波束上实施第三层滤波。第三层滤波生成一组已滤波测量结果202。已滤波测量结果202在步骤212使用。步骤212中，ue联合已滤波测量结果以及生成已滤波联合测量204。步骤213中，ue检测以及评估一个或者多个上报触发事件。步骤214中，决定满足上报发送标准之后，ue发送测量上报。

在另一个实施例中，已滤波联合测量上报被生成，透过联合用于每一对应小区，首先联合控制波束。步骤220中，ue在一组控制波束201上实施测量。该组控制波束基于预先配置规则而选择。步骤221中，ue在该组控制波束201的每一控制波束上实施测量联合。联合过程生成一组联合测量结果203。联合测量结果203用于步骤222。步骤222中，ue对每一对应小区上每一联合结果实施第三层滤波，以及生成已滤波联合测量204。步骤223中，ue检测以及评估一个或者多个上报触发事件。步骤224中，决定满足上报触发标准之后，ue初始化测量上报过程以上报测量结果。

在一个实施例中，ue选择一组候选控制波束实施测量。图3给出了mmw网络中ue的多个控制波束测量的表格以及示意图。ue303位于mmwenb301以及enb302的服务区域中。enb301以及enb302定向配置有多个扇区/小区。每一个扇区小区被一组粗略的tx控制波束所覆盖。在一个例子中，配置扇区小区，每一个覆盖120度扇区。在一个实施例中，每一个小区被8个控制波束所覆盖。不同的控制波束为时分复用(timedivisionmultiplexed，tdm)以及可区分的(distinguishable)。相位阵列天线(phasedarrayantenna)用于提供中等(moderate)波束成形增益。每一控制波束广播小区特定信息，例如同步信号，系统信息(systeminformation)以及波束特定(beam-specific)信息。

在实施例中，需要说明几个词汇：

候选控制波束：小区中满足预定标准的一个或者多个控制波束，即，控制波束的信号强度、质量或者生命周期(lifetime)，或者上述几者的组合，超过对应阈值。指定该标准以保证控制波束上dl信号的强度或者质量足够强以被ue接收到。

已检测控制波束：如果检测到控制波束的能量能，其被认为是已检测波束。

服务控制波束：服务小区中的一个或者多个控制波束，在其上，ue获得系统信息，接收寻呼消息以及实施数据传送。

作为例子，enb301覆盖三个小区#0，以及小区#1和小区#2。相似的，enb302覆盖三个小区小区#3，以及小区#4和小区#5。ue303检测用于rrm以及移动性测量的控制波束。如图3所示，每一个小区配置有8个控制波束。ue303检测多个控制波束以及在已检测多个控制波束上实施测量。在检测到控制波束之后，ue303可以决定是否已检测控制波束为基于候选规则的候选控制波束。在一个实施例中，如果信号测量高于阈值，已检测控制波束为候选控制波束。作为例子，图3为用于ue303的已检测控制波束以及候选控制波的表格300。以信号测量的降序，列出用于每一小区的控制波束的列表。ue303检测到来自小区#0以降序的控制波束(cb)cb8、cb7、cb6以及cb3。ue303决定cb8、cb7、cb6为来自小区#0的候选控制波束。相似的，ue303检测到来自小区#1的降序控制波束cb2,cb1以及cb4。ue303决定cb2以及cb1为来自小区#1的候选控制波束。对于小区#2，ue303检测到控制波束cb8以及cb7，以及决定cb8为候选控制波束。ue303检测到来自小区#3以降序的cb2、cb1，cb3以及cb6。ue303决定cb2，cb1以及cb3为来自小区#3的候选控制波束。一旦ue检测到控制波束以及决定候选控制波束，ue可以为每一小区，基于与对应小区获得的一个或者多个信号测量而计算联合测量。

图4为根据本发明的实施例，mmw系统中生成已滤波联合测量结果的示意图。enb401覆盖三个小区#0以及小区#1以及小区#2。ue403为每一小区检测控制波束。如图4所示，每一个小区配置有8个控制波束。ue403检测多个控制波束以及在已检测多个控制波束上实施信号测量。在一个实施例中，在过程410所示，ue403为小区#0检测以及测量8个控制波束。已测量8个控制波束每一个经过第三层滤波。随后，已滤波测量结果的每一个，通过联合过程生成已滤波联合测量结果。在另一个实施例中，如过程420所示，ue403检测以及测量用于小区#0的8个控制波束。已检测控制波束为联合用于小区#0。用于小区#0的联合测量结果通过第三层滤波，以及生成已滤波联合测量结果。

基于联合规则，ue在第三层滤波，之前或者之后实施联合。图5为根据本发明的实施例，基于不同联合规则/方法，联合测量结果的表格。表格500列出了假设检测控制波束如图3的表格300的前提下，所得到的联合测量规则/方法。表格500假设，选择候选控制波束，作为联合测量的合格控制波束。使用方法#1，小区#0有3个cb，小区#1有2个cb，小区#2有1个cb，以及小区#3有3个cb。相似的，ue可以使用如表格500所列出的不同的联合方法得到用于对应小区的联合测量。用于每一小区的相应联合测量可以为一组cb的最大信号测量(方法#2)，或者为一组cb的最小信号测量(方法#3)，或者为该组中全部候选cb的测量均值(meanvalue)(方法#4)，或者为该组中全部候选cb的测量方差(variance)(方法#5)，或者为该组中全部候选cb的测量的和(sum)(方法#6)。

在其他实施例中，上述方法的组合可以用于每一小区的信号测量。举例说明，用于每一小区的信号测量结果包含两个测量：用于每一小区第一加权的联合测量，是该组cb的最大信号测量(方法#2)以及用于每一小区第二加权联合测量，是合格控制波束的数量(方法#1)。基于信号测量中包含的不同测量，小区的排名(ranking)可以相同或者不同。提供每一小区的合并信号测量，呈现了小区的更完整的画面，这样ue可以选择一个更好的小区用于rrm以及移动性测量。举例说明，使用方法#2，具有稍微更高的最大信号强度的小区#2可以比小区#0排名更高。但是，使用方法#1，具有更多数量的候选控制波束的小区#0，可以比小区#2排名更高。在一个实施例中，ue使用算法选择用于rrm以及移动性测量的目标小区。例如，如果最大信号测量比信号阈值更高，信号阈值设定为使用方法#2选择最好排名的小区，；否则，使用方法#1选择最好排名小区。相似的，如果合格控制波束的数量大于数量阈值，数量阈值被设定为使用方法#1的排名最好小区；否则，使用方法#2选择排名最好小区。在其他实施例中，一组阈值以及或者阈值的组合用于小区排名。多个信号测量可以与对应小区排名算法合并。

一旦触发测量上报，在满足一个或者多个触发标准之后，ue初始化测量上报过程以发送测量上报给网络。在其他实施例中，遵循一个测量上报格式而生成测量上报。

图6为根据本发明的实施例，用于测量上报触发以及发送过程的示意图。步骤601中，ue检测用于测量上报的触发事件。在一个实施例中，触发事件包含至少一个条件：进入条件以及离开条件。步骤602，ue决定是否已检测触发事件满足上报触发标准。如果步骤602决定为否，ue回到步骤601以及继续监视上报触发事件。如果步骤602决定为是，ue转到步骤603。步骤603中，ue选择测量上报类型以及相应地生成测量上报。在一个实施例中，预先配置或者预先定义测量上报类型。测量上报类型可以为透过与网络的信令而配置，例如，rrc信令。步骤604中，ue发送已生成测量上报。

图6也给出了测量上报选项的不同类型。在一个实施例中，测量上报611包含基于每个波束(per-beam)测量数据与对应的波束id。在另一个实施例中，测量上报612包含以预先定义顺序表示的每个波束测量结果。在一个实施例中，预先定义顺序为对应波束id的升序。在另一个实施例中，预先定义顺序为对应波束id的降序。在再一个实施例中，测量上报613包含联合测量结果。在一个实施例中，测量上报614为混合上报，包含每波束测量上报621以及联合测量上报622。在一个实施例中，每波束测量结果621包含波束id。在另一个实施例中，以预定顺序生成每波束测量结果621。

在一个实施例中，基于服务小区的联合测量结果，使用两级别阈值决定实施哪个测量。服务小区为ue实施数据传送的小区。在服务小区中有一个或者多个服务波束。ue在服务小区的服务波束上实施测量以及将联合结果与预定阈值比较以决定实施什么测量。配置小区内阈值以及小区间阈值，其中，小区内阈值比小区间阈值更大。ue获得服务小区的联合测量，以及将结果与两个预先配置阈值比较。在一个实施例中，服务小区的联合测量结果为服务小区的已滤波联合结果。在一个实施例中，如果服务小区的联合测量结果大于小区内阈值，ue只在服务小区的服务波束上实施测量。如果服务小区的联合测量大于小区间阈值，以及小于或者等于小区内阈值，ue只在服务小区的控制波束上实施测量没有对相邻小区实施测量。否则，ue对服务小区以及相邻小区的控制波束上实施控制波束的测量。

图7为根据本发明的实施例，mmw系统中用于rrm测量，服务小区以及相邻小区实施联合测量的流程图。步骤701中，ue为服务小区的联合测量决定一组合格控制波束。例如，一组合格控制波束可以为服务小区的已检测控制波束，或者服务小区的候选控制波束或者服务小区的服务控制波束。步骤702中，基于步骤701的控制波束选择，ue为服务小区计算联合测量。步骤703中，ue获得服务小区联合测量结果mes_s。相似的，步骤711中ue，ue决定一组合格控制波束用于相邻小区的联合测量。举例说明，一组合格控制波束可以为相邻小区的已检测控制波束或者相邻小区的候选控制波束。步骤712，ue基于步骤711中的一组合格控制波束而为相邻小区计算联合测量。步骤713中，ue获得相邻小区联合测量结果mes_n。

mmw系统中，ue需要监视小区中的多个波束以获得测量结果。功耗是一个频繁测量的考量。在用于测量的rrm机制一个实施例中，ue基于服务小区的联合测量结果以及一组阈值的比较，而决定测量的一组控制波束。

图8为根据本发明的实施例，根据一组阈值，ue基于测量规则，实施rrm测量的流程图。在一个实施例中，ue配置有一组测量阈值，小区内阈值以及小区间阈值。小区内阈值比小区间阈值更大。小区内阈值大于小区间阈值。小区内阈值可以在系统信息中广播，或者波束特定信息中广播。小区间阈值可以在系统信息中广播。

步骤801中，ue将服务小区联合测量mes_s进行比较，如图7所示，与一组阈值，其中小区内阈值大于小区间阈值。步骤802，ue决定是否mes_s大于小区内阈值。如果步骤802决定为，ue转到第一测量级别的步骤811，在步骤811，ue只测量服务小区的服务控制波束。如果步骤802决定为否，ue转到步骤803。在步骤803，ue决定是否mes_s大于小区间阈值以及小于或者等于小区内阈值。如果步骤802决定为是，ue转到第二测量级别的步骤812。步骤812，ue只测量服务小区的控制波束但是不测量相邻小区的控制波束。如果步骤803决定为否，ue转到步骤813。在步骤813，ue为服务小区以及相邻小区的控制波束实施测量。

图9为根据本发明的实施例，mmw系统中用于ue的测量的增强rrm机制的流程图。步骤901中，ue在mmw系统中物理层测量多个控制波束，其中mmw系统有多个小区，每一个配置有多个控制波束。步骤902，ue在一个或者多个测量结果上实施第三层滤波，以及为每一个对应小区生成一个或者多个已滤波测量结果。步骤903中，使用联合规则，基于一个或者多个已滤波测量结果，ue为一个或者多个小区生成与每一个对应小区关联的已滤波测量结果。

虽然本发明结合特定实施例用于说明，本发明保护范围不以此为限。相应地，所属领域技术人员在不脱离本发明精神范围内，可以对所揭露实施例的多个特征进行润饰，修改以及组合，本发明保护范围以权利要求为准。