新无线电非授权中进行频率间小区重选的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请根据35u.s.c.§119要求2018年10月31日提交的申请号为62/753,115、题为“在nr-u中的频率间小区重选”的美国临时申请的优先权，其内容通过引用并入本申请。

所公开的实施例总体上涉及无线网络通信，并且更具体地，涉及在5g新无线电非授权(newradiounlicensed，nr-u)无线通信系统中的小区重选设计。

背景技术：

第三代合作伙伴计划(thirdgenerationpartnershipproject，3gpp)和长期演进(long-termevolution，lte)移动电信系统提供了高数据速率、更低的延迟和改进的系统性能。随着“物联网(internetofthings，iot)”和其他新的用户设备(userequipment，ue)的快速发展，支持机器通信的需求呈指数增长。为了满足通信中的呈指数增长的需求，需要额外的频谱(即射频频谱)。授权频谱的数量是有限的。因此，通信提供商需要寻求非授权频谱来满足通信需求的指数增长。一种建议的解决方案是结合使用授权频谱和非授权频谱。此解决方案称为“授权辅助接入(licensedassistedaccess)”或“laa”。在这样的解决方案中，可以在授权频谱上使用已建立的通信协议(例如lte和5g新无线电(newradio，nr))来提供第一条通信链路，并且也可以在非授权频谱上使用lte来提供第二条通信链路。

在3gpplte网络，演进的通用陆地无线电接入网络(evolveduniversalterrestrialradioaccessnetwork，e-utran)包含多个基站，例如，与称为ue的多个移动站通信的演进型节点-b(evolvednode-b，enb)。在5gnr中，基站也称为gnodeb或gnb。小区选择是ue开机后通过其选择特定小区进行初始注册的过程。小区选择的主要目标是在初始开机后迅速驻留到候选小区。另一方面，小区重选是在ue驻留在小区上并保持在无线资源控制(radioresourcecontrol，rrc)空闲模式之后更改小区的机制。小区重选是连续的进程，通过该进程处于rrc空闲模式的ue搜索并驻留在比其当前小区更好的小区。因此，由于小区选择和重选的目的具有完全不同的目标，因此相应的解决方案也将不同。

在nr-u中的小区选择和重选与在nr中不同在于两个主要方面。首先，与nr不同，在nr-u中，在非授权频谱中的所有小区都可能属于不同的公共陆地移动网络(publiclandmobilenetwork，plmn)。在授权的频谱nr中，在特定频率中的所有小区属于相同的plmn。自然地，nr中的ue通常驻留在特定载波的最强小区上。但是，在未经授权的nr-u频谱中，载波的最强小区可能属于另一个plmn。因此，在3gpp规范中达成一致，在nr-u中，如果最强小区不属于其自己的plmn，则ue将不驻留在最强小区上。其次，非授权频谱的部署可能是未计划的。因此，当驻留在非授权载波/小区上时，ue可能遭受来自其他非授权ue和包括wifi接入点(accesspoint，ap)和wifi站的各种网络节点的较重信道负荷以及干扰。另一方面，一些相邻的非授权小区可能具有相对较低的负荷。

寻求一种解决方案以在nr-u中的小区选择和重选期间探索非授权小区的一些信道负荷度量。

技术实现要素：

提出了一种在nr-u中有效的小区选择和小区重选机制。空闲ue使用现有的基于参考信号接收功率(referencesignalreceivedpower，rsrp)和参考信号接收质量(referencesignalreceivedquality，rsrq)的度量进行小区选择和小区重选。除了该基于rsrp和rsrq的度量之外，空闲ue还使用捕获非授权信道的信道负荷的某些类型的信道负荷度量。另外，由于ne-u小区可以被重负荷，所以考虑某种类型的信道负荷度量用于频率间小区重选的测量触发。此外，提出了空闲ue使用信道负荷度量来滤除重负荷的非授权小区，或者降低那些小区的等级。此外，ue需要检查小区的plmn信息，以确保其选择或重选属于自己的plmn或允许的plmn的小区。

在一个实施例中，ue在移动通信网络中的非授权频带上对来自多个候选小区的无线电信号执行测量。ue确定每个候选小区的rsrp和rsrq测量结果。ue为每个候选小区估计信道负荷度量。ue使用rsrp测量结果和rsrq测量结果以及估计的信道负荷度量执行小区选择，从而选择要驻留的候选小区。

在另一个实施例中，ue驻留在nr-u移动通信网络中的选择的小区上，并保持在空闲模式。ue至少基于为每个非授权候选小区估计的信道负荷度量确定频率间测量触发条件。在满足频率间测量触发条件时，ue执行频率间测量以进行小区重选。ue使用基于每个非授权候选小区的rsrp测量结果以及所估计的信道负荷度量的小区分级(ranking)方法执行小区重选。

在下面的详细描述中描述了其他实施例和优点。本发明内容并非旨在定义本发明。本发明由权利要求限定。

附图说明

图1示出了根据新颖方面的示例性laa5gnr无线通信系统，该系统支持使用nr-u中的信道负荷度量进行有效的小区选择和重选。

图2是根据本发明的实施例的无线发送设备和接收设备的简化框图。

图3示出了根据一个新颖方面的用于使用信道负荷度量执行小区选择和重选的ue与基站之间的序列流。

图4示出了根据一个新颖方面的用于使用rsrp/rsrq和信道负荷度量执行小区重选的ue和基站之间的序列流。

图5是根据一个新颖的方面的在5gnr-u中ue执行有效的小区选择和重选的方法的流程图。

图6是根据一个新颖方面的在5gnr-u中ue执行有效的小区重选的方法的流程图。

具体实施方式

现在将详细参考本发明的一些实施例，其示例在附图中示出。

图1示出了根据新颖性方面的示例性laa5gnr无线通信系统100，该系统支持使用nr-u中的信道负荷度量进行有效的小区选择和重选。5gnr无线通信系统100包括一个或多个无线通信网络，并且每个无线通信网络具有基础设施单元，如102、104、111和112。基础设施单元也可以被称为接入点、接入终端、基站、enb、gnb，或本领域中使用的其他术语。基站102和基站104中的每个服务于地理区域。在该示例中，由无线通信站102和无线通信站104服务的地理区域重叠。

基站102是通过授权频带与ue101进行通信的授权基站。在一示例中，基站102通过lte无线通信与ue101通信。基站102向主小区103内的多个ue提供无线通信。基站104是通过非授权频带与ue101通信的非授权基站。在一示例中，基站104通过lte无线通信与ue101通信。基站104可以与具有辅小区105的多个ue进行通信。辅小区105也被称为“小小区”。请注意，图1是一个说明图。基站102和基站104可以在地理位置上位于同一地点。

数据消耗的指数增长已经产生了当前无线系统无法满足的大带宽需求。为了满足对数据的不断增长的需求，需要具有更大可用带宽的新无线系统。laa无线网络可用于提供更大的可用带宽。laa网络除了使用授权频带之外同时还利用了非授权频带，从而为无线系统中的ue提供了额外的可用带宽。例如，ue101可受益于在laa网络中同时使用授权频带和非授权频带。由于存在两个独立的数据链路，因此laa网络不仅为更大的整体数据通信提供了额外的带宽，而且还提供了一致的数据连接性。具有多个数据链路可用增加ue在任何给定时刻能够与至少一个基站进行适当数据通信的可能性。

在未经授权nr-u中，不仅下行链路信道，而且上行链路信道也在5ghz非授权的频带上传输。尽管非授权频谱的使用提供了更多可用带宽，但使用非授权频谱面临着需要解决的实际问题。然而，nr-u中的小区选择和重选与nr中不同在于两个主要方面。首先，与nr不同，在nr-u中，在非授权频谱中的所有小区都可能属于不同的plmn。在授权的频谱nr，在特定频率中的所有小区属于相同的plmn。自然地，nr中的ue通常驻留在特定载波的最强小区上。但是，在未经授权的nr-u频谱中，载波的最强小区可能属于另一个plmn。因此，在3gpp规范中达成一致，在nr-u中，如果最强小区不属于其自己的plmn，则ue将不驻留在最强小区上。其次，非授权频谱的部署可能是未计划的。因此，当驻留在非授权载波/小区上时，ue可能遭受来自其他非授权ue和包括wifiap和wifi站的各种网络节点的较重信道负荷以及干扰。另一方面，一些相邻的非授权小区可能具有相对较低的负荷。

传统上，基于对服务小区和相邻小区的rsrp和rsrq的测量结果执行小区选择和小区重选。在图1的示例中，除了服务小区103和服务小区105之外，还有ue101和ue110的两个相邻小区：基站111服务的相邻小区1和基站112服务的相邻小区2。相邻小区1具有较低的rsrp，但负荷非常低，相邻小区2具有较高的rsrp，但负荷非常高。因此，最好探索一些信道负荷度量，以从小区选择中检查并过滤掉负荷较重的小区。同样的问题也与小区重选有关，其中可以通过考虑非授权小区的信道负荷度量来改善用于小区重选的候选小区的测量触发和等级。

根据一个新颖的方面，提出了一种在nr-u中有效的小区选择和小区重选机制。空闲ue使用现有的基于rsrp和rsrq的度量进行小区选择和小区重选。除了基于rsrp和rsrq的度量之外，ue还使用某种类型的信道负荷度量，该度量捕获非授权信道的信道负荷。具体而言，建议的新小区选择条件是：

srxlev>0与squal>0与sload<sload_threshold

其中

-srxlev捕获服务小区rsrp，

-squal的捕获服务小区rsrq，

-sload基于信道占用率、rssi或任何其它合适的信道负荷的度量，捕获非授权信道负荷，

-sload_threshold被配置/硬编码。

另外，由于多个ne-u小区可以被重负荷，因此考虑某种类型的信道负荷度量用于频率间小区重选的测量触发。所提出的建议为如果满足下述条件则频率间小区重选测量不会被触发：

srxlev>sintrasearchp与squal>sintrasearchq与sload<sintrasearchcr

其中

-srxlev捕获服务小区rsrp，

-sintrasearchp捕获rsrp阈值，

-squal的捕获服务小区rsrq，

-sintrasearchq捕获rsrq，

-sload基于信道占用率、rssi或任何其它合适的信道负荷的度量，捕捉非授权信道负荷，

-sintrasearchcr捕获小区负荷阈值，经由sib接收。

此外，由于一些非授权小区可能会因不同的非授权ue和wifi节点而过载，而一些其他非授权小区可能具有相对较低的负荷，因此仅基于rsrp的小区分级标准可能会受到严重干扰，从而导致lbt故障和rach故障增加的可能性。因此，提出了空闲ue使用信道负荷度量滤除较重负荷未经授权的小区，或降低这些小区的分级。注意，另外，ue需要检查小区的plmn信息以确保其选择或重选属于其自己的plmn的小区。否则，ue将不考虑该小区并选择要选择或重选的下一个候选小区(例如，通常是下一个最强小区)。

图2是根据本发明的实施例的无线设备201和无线设备211的简化框图。对于无线设备201(例如，发送设备)，天线207和208发送和接收无线电信号。与天线耦接的rf收发器模块206从天线接收rf信号，将其转换为基带信号，并将基带信号发送至处理器203。rf收发器206还转换从处理器接收的基带信号，将它们转换为rf信号，然后发送到天线207和天线208。处理器203处理所接收的基带信号，并调用不同的功能模块和电路以在执行无线设备201中的特征。存储器202存储程序指令和数据210以控制设备201的操作。

类似地，对于无线设备211(例如，接收设备)，天线217和天线218发送和接收rf信号。与天线耦接的rf收发器模块216，接收来自天线的rf信号，将它们转换为基带信号，并将基带信号发送到处理器213。rf收发器216还转换从处理器接收的基带信号，将它们转换为rf信号，并发送到天线217和天线218。处理器213处理所接收的基带信号，并调用不同的功能模块和电路，以在执行无线设备211中的特征。存储器212存储程序指令和数据220以控制无线设备211的操作。

无线设备201和无线设备211还包括可以被实现和配置为执行本发明的实施例的几个功能模块和电路。在图2的示例中，无线设备201是包括无线电承载处理模块205、调度器204、测量模块209以及控制和配置电路221的基站。无线装置211是包括测量模块219、小区选择处理电路214、小区重选处理电路215，以及控制和配置电路231的ue。请注意，无线设备可以既是发射装置也是接收设备。可以通过软件、固件、硬件及其任意组合来实现和配置不同的功能模块和电路。当由处理器203和处理器213执行时(例如，通过执行程序代码210和程序代码220)，功能模块和电路允许发送设备201和接收设备211执行本发明的实施例。

在一个示例中，基站201经由无线电承载处理电路205与ue211建立数据无线电承载，经由调度器204为ue调度下行链路和上行链路传输，经由测量模块209执行测量并接收测量报告，以及经由配置电路221向ue提供配置信息。ue211经由测量模块219执行测量并报告测量报告，经由小区选择处理电路214执行小区选择，经由小区重选处理电路215执行上行链路小区重选，并且经由控制和配置电路231获得控制和配置信息。根据一个新颖性方面，ue211在小区选择和小区重选的进程中考虑非授权小区的信道负荷度量。

图3示出了根据一个新颖方面的用于使用rsrp/rsrq和信道负荷度量执行小区选择的ue与基站之间的序列流。在步骤311，ue301被开机。在步骤312中，ue301对来自作为潜在服务小区的所有相邻候选小区的接收到的无线电信号(例如，参考信号)执行测量。测量结果可以包括所接收参考信号的rsrp和rsrq。测量结果可以进一步包括某种类型的信道负荷度量，其捕获非授权信道的信道负荷。在步骤321，ue301执行小区选择以选择候选小区作为其要驻留的服务小区。小区选择是ue开机后通过其选择特定小区进行初始注册的过程。小区选择的一个主要目标是在初始开机后迅速驻留在选定的候选小区上。

根据一个新颖的方面，基于rsrp、rsrq和非授权信道的信道负荷执行小区选择。例如，信道负荷是基于信道占用率(channeloccupancy，co)、接收信号强度指示(receivedsignalstrengthindication，rssi)，或任何其他合适的信道负荷度量。在一个示例中，信道占用率等于具有高于阈值的rssi的测量样本的百分比。在一个示例中，仅在以下情况下，ue才考虑候选小区：1)rsrp高于阈值；2)rsrq高于阈值；3)信道负荷低于阈值。网络可以对不同的阈值进行硬编码或配置。注意，ue301还需要确保所选择的小区属于其自己的plmn。可选地，nr-uue可以在成功驻留/接入之后手动选择特定小区(例如，在计划外部署中)。ue可以将此小区视为特定时间段内的最高优先级小区。在步骤322中，ue301驻留在所选小区上。在步骤331，ue301通过其服务基站gnb302执行注册以接入网络。在步骤332中，空闲模式的ue301继续执行测量，例如，为小区重选。

图4示出了根据一个新颖方面的用于使用rsrp/rsrq和信道负荷度量执行小区重选的ue和基站之间的序列流。在步骤411中，ue401在执行小区选择之后驻留在所选小区上。在步骤421中，ue401从服务gnb402接收广播的信息，包括主信息块和系统信息块(masterinformationblockandsysteminformationblock，mib/sib)。mib/sib可以包括各种控制和配置信息，例如，用于小区选择和重选的不同阈值和优先级。在步骤431中，在满足测量触发条件时，ue401对从所有相邻小区和服务小区接收的无线电信号执行频率内和频率间测量。测量结果可以包括所接收的无线电信号的rsrp和rsrq。测量结果可以进一步包括捕获非授权信道的信道负荷的某种类型的信道负荷度量。

在步骤441中，ue401执行小区重选。小区选择完成后，如果当前服务小区的信道条件降至某些阈值以下，则ue发起小区重选，即搜索覆盖性更好的小区。小区重选是ue驻留在小区并保持在无线电资源控制(radioresourcecontrol，rrc)空闲模式之后改变小区的机制。小区重选是连续进程，通过该进程，处于rrc空闲模式的ue搜索并驻留在比其当前小区更好的小区上。由于nr-u小区的负荷可能很大，因此考虑使用用于测量的某种类型的信道负荷度量来触发频率间小区重选。信道负荷度量可以基于co、rssi或任何其他合适的信道负荷度量。在一个示例中，如果1)服务小区的rsrp大于阈值，并且2)服务小区的rsrq大于阈值，以及3)服务小区的信道负荷小于阈值，则不会触发频率间测量。不同的阈值可以是预定义的，也可以从sib接收。另外，对于频率间测量，ue401从sib接收不同频率的绝对优先级，并且与授权nr相似的方式使用这些优先级。

在步骤451中，在测量之后，ue401需要执行小区分级以进行小区重选。然而，由于一些非授权的小区可能因具有不同的非授权的ue和wifi节点而过载，并且一些其他非授权小区可能具有相对较轻的负荷，仅基于rsrp的小区分级标准会遭受较重的干扰，从而增加了先听后说(listenbeforetalk。lbt)失败和随机接入信道(random-accesschannel，rach)失败的可能性。因此，提出了空闲ue使用信道负荷度量来滤除重负荷的非授权小区，或者降低那些小区的等级。信道负荷度量可以基于co、rssi或任何其他合适的信道负荷度量。类似于初始小区选择，在完成小区间重选之前，ue还需要检查重选的小区是否属于允许的plmn。否则，ue将禁止该小区进行重选。

具体地，可以在针对非授权小区的小区重选中为小区分级标准rn定义函数(f)。具体地，可以通过将rn与函数f相乘来更新非授权小区的小区分级标准rn,unlicensed。在第一示例中，负荷较轻的小区可以保持如在公式(1)中定义的分级值；在第二示例中，如公式(2)定义，过滤(移除)重负荷的小区，以及在第三示例中，如公式(3)所示，可以降低重负荷小区的分级。

rn,unlicensed＝rn*f,其中rn＝qmeas,n+qoffset–qoffsettemp

其中

-qmeas,n表示在小区重选中使用的rsrp测量量

-qoffset表示与频率间和小区间测量相关联的偏移

在以下情况下，函数f可以定义为具有值为1或0的“指示函数”：

f＝1，如果在相邻小区中测量的信道占用率crn≤sintrasearchcr；(1)

f＝0，如果在相邻小区中测量的信道占用率crn>sintrasearchcr；(2)

可选地，代替指示函数，f也可以例如被定义为sintrasearchcr和crn的比率，即

f＝snon-intrasearchcr/crn,(3)

其中

-crn表示在相应小区的小区负荷

-snon-intrasearchcr表示小区负荷阈值，通过sib接收

图5是根据一个新颖方面的在5gnr-u中ue执行有效小区选择的方法的流程图。在步骤501中，ue在移动通信网络中的非授权频带上执行来自多个候选小区的无线电信号的测量。在步骤502中，ue确定每个候选小区的rsrp和rsrq测量结果。在步骤503中，ue估计每个候选小区的信道负荷度量。在步骤504中，ue使用rsrp测量结果和rsrq测量结果以及估计的信道负荷度量执行小区选择，从而选择要驻留的候选小区。

图6是根据一个新颖方面的在5gnr-u中ue执行有效小区重选的方法的流程图。在步骤601中，ue驻留在nr-u移动通信网络中的选择的小区上，并保持在空闲模式。在步骤602中，ue至少基于每个非授权候选小区的估计信道负荷度量确定频率间测量触发条件。在步骤603中，在满该频率间测量触发条件时，ue执行频率间测量以进行小区重选。在步骤604中，ue使用基于每个非授权候选小区的rsrp测量结果以及所估计的信道负荷度量的小区分级方法执行小区重选。

尽管出于指导目的已经结合某些特定实施例描述了本发明，但是本发明不限于此。因此，在不脱离权利要求书所阐述的本发明的范围的情况下，可以对所描述的实施例的各种特征进行各种修改、改编和组合。