蜂窝电信网络中小区呼吸基站中的动态移动性管理的制作方法
【专利说明】
[0001] 有关联邦赞助研究和开发的声明：不适用 对序列清单、表格或计算机程序清单压缩光盘附录的参考：不适用。
技术领域
[0002] 本发明涉及蜂窝电信系统。更具体但非限制地说，本发明涉及在采用诸如小区呼 吸等能量效率机制的基站中动态移动性管理的设备和方法。
【背景技术】
[0003] 众所周知，今天的基站采用增大整个网络的能量效率的能量效率的机制。这些能 量效率机制之一称为"小区呼吸"。在利用小区呼吸时，基站控制其相关联小区的覆盖区域 以便如由于小区中和邻居小区中的业务负载所要求的扩大或收缩覆盖区域。在小区中的 业务负载开始超出基站的容量时，基站可降低其传送器功率以强制在小区边界操作的用户 设备（UE)切换到邻居小区，由此降低基站上的负载。这有效地降低了小区的大小。相反， 在业务负载降低时，基站可增大其传送器功率，由此允许在小区边界外的另外UE在小区内 操作，并且有效地增大了小区的大小。在MMarsan等人所著"蜂窝接入网络中的最佳节 會泛，'（"OptimalEnergySavingsinCellularAccessNetworks"，ProceedingsofICC Workshop2009，Dresden,June2009)中公开了小区呼吸算法的不例。
[0004] 除能量管理外，基站必须也为在网络内操作的UE处理移动性管理。闲置模式中的 UE可驻留或附接到给定小区。如果用户或等同而言的UE移到另一小区，则必须执行小区重 新选择过程。UE在活动状态并且移到另一小区时，必须执行切换过程。
[0005] 现有移动性管理过程未将许多基站用于最大化其能量效率的能量效率的机制考 虑在内。无此输入的移动性管理可导致非最佳移动性管理或非最佳能量效率。例如，在闲 置模式中的UE尝试附接到给定基站控制的小区时，此基站可能为了节能原因而关闭其传 送器和接收器。备选，在基站降低功率时，UE可能附接到此指定小区，并且此降低使得UE暂 时或永久性在覆盖之外。如果UE不能找到在附近的另一适当小区，则它可从网络被完全丢 弃。即使UE未被丢弃，UE也要搜索要驻留的另一小区。这导致在UE更高的能耗。已经被 理解的是，这导致对网络中用户的服务减少或质量降低。
[0006] 在另一情形中，给定UE可准备就绪，以执行从服务基站到目标基站的切换，而服 务基站将为最小化在网络中的能耗而降低或关闭其传送器/接收器。在诸如3GPP(高级） LTE等协议内，服务基站经X2接口将切换请求消息发送到目标基站(如TS36. 423所述)，请 求目标基站是否能够接受UE。如果目标基站在执行关闭其传送器/接收器的过程，则目标 基站可拒绝接受UE。这意味着经X2接口交换多个无点信令消息，导致在此接口上不必要的 负载。
【发明内容】
[0007] 本发明的特定实施例提供上面提及的问题的解决方案。在一示范实施例中，采用 小区呼吸和类似能量效率机制的基站可经广播或者通过直接空中信令，通知小区中的用户 在小区内利用此类机制。基站可传送特定传送模式(如在高级LTE中的小区特定参考符号 (CRS))，这使得这些特定传送模式可跟踪以便识别此特定基站的此特性。
[0008] 在另一实施例中，基站可通知其邻居基站诸如小区呼吸等能量效率的机制的使 用。邻居基站能够将此信息散布到其自己小区内的UE，并且能够在决定是否将UE切换到使 用能量效率的机制的基站时考虑此信息。
[0009] 另外，采用小区呼吸和类似能量效率的机制的基站可通知小区中的用户和/或邻 居基站它们何时将降低功率或者关闭其传送器接收器，或者它们何时将减少其某些活动。 小区中的用户可在执行到邻居小区的小区重新选择时或者在它们侦听邻居小区的带有此 特定模式的CRS时考虑此信息。
[0010] 类似地，在服务基站接收来自给定UE的测量报告，指示采用小区呼吸机制的邻居 小区是用于请求的切换的目标小区时，服务基站可在做出切换判定时考虑此信息。例如，月艮 务基站可保持在服务小区中的UE，或者可仅在用于邻居小区的测量报告指示诸如来自目标 基站的接收信号功率等测量的切换判定标准高到即使目标基站降低其传送器功率也足以 使切换可能将成功时才切换UE。
[0011] 在一个实施例中，公开了一种蜂窝电信网络中的基站。基站包括：收发器，配置成 与在和基站相关联的小区中操作的UE传送和接收无线电信号；及处理器，耦合到存储计算 机程序指令的非暂时性存储器，其中，处理器执行计算机程序指令时，促使基站在小区中的 业务负载降到低于阈值水平时，通过降低收发器的传送功率，执行功率效率的过程；以及通 知在小区中操作的UE，基站能够执行该功率效率的过程。
[0012] 在另一实施例中，基站通知邻居基站基站能够执行该功率效率的过程。
[0013] 在一备选实施例中，公开了一种在蜂窝电信网络中的UE，其中，UE在闲置模式中 并且附接到第一基站服务的第一小区。UE包括配置成与在蜂窝电信网络中的基站传送和 接收无线电信号的收发器和耦合到存储计算机程序指令的非暂时性存储器的处理器。处理 器执行计算机程序指令时，促使UE执行来自第一基站和来自邻居基站的小区重新选择标 准的测量；确定服务于给定邻居小区的给定邻居基站具有比来自第一基站的测量的小区重 新选择标准加重新选择偏移量更高的测量的小区重新选择标准；以及确定给定邻居基站是 否能够在给定邻居小区中的业务负载降到低于阈值水平时执行功率效率的过程，在该过程 中，给定邻居基站降低其收发器的传送功率。在确定给定邻居基站能够执行该功率效率过 程时，仅在来自给定邻居基站的测量的小区重新选择标准超出来自第一基站的测量的小区 重新选择标准加重新选择偏移量加另外的阈值量时，UE才执行小区重新选择过程以附接到 给定邻居小区。
[0014] 在另一实施例中，公开了一种蜂窝电信网络中的基站中执行的方法。基站包括收 发器，收发器配置成与在和基站相关联的小区中操作的UE传送和接收无线电信号。方法包 括以下步骤：在小区中的业务负载降到低于阈值水平时，通过降低收发器的传送功率，执行 功率效率的过程；以及通知在小区中操作的UE，基站能够执行该功率效率的过程。
[0015] 在另一实施例中，公开了一种在附接到由蜂窝电信网络中第一基站服务的第一小 区时在闲置模式中的UE执行的方法。UE执行来自第一基站和邻居基站的小区重新选择标 准的测量，并且确定服务于给定邻居小区的给定邻居基站具有比来自所述第一基站的所述 测量的小区重新选择标准加重新选择偏移量更高的测量的小区重新选择标准。方法包括以 下步骤：接收来自邻居基站的通知，通知指示每个邻居基站是否能够在邻居小区中的业务 负载降到低于阈值水平时执行功率效率的过程，在该过程中，邻居基站降低其收发器的传 送功率；在数据库中存储通知；以及从数据库确定给定邻居基站是否能够执行该功率效率 的过程。在给定邻居基站不执行该功率效率的过程时，UE执行正常小区重新选择过程以附 接到给定邻居小区。在给定邻居基站能够执行该功率效率过程时，仅在来自给定邻居基站 的测量的小区重新选择标准超出来自第一基站的测量的小区重新选择标准加重新选择偏 移量加另外的阈值量时，UE才执行小区重新选择过程以附接到给定邻居小区。
[0016] 本发明的特定实施例允许在蜂窝网络中利用诸如小区呼吸等能量效率的机制而 对诸如小区重新选择和切换等移动性管理判定无不利影响。
【附图说明】
[0017] 在以下部分中，将参照图中所示示范实施例描述本发明，其中： 图1是流程图，示出本发明的方法的第一示范实施例的步骤； 图2是流程图，示出本发明的方法的第二示范实施例的步骤； 图3是流程图，示出本发明的方法的第三示范实施例的步骤； 图4是流程图，示出本发明的方法的第四示范实施例的步骤； 图5是流程图，示出本发明的方法的第五示范实施例的步骤； 图6是本发明的基站的一示范实施例的简化框图；以及 图7是本发明的用户设备（UE)的一示范实施例的简化框图。
【具体实施方式】
[0018] 在下面的详细说明中，为提供本发明的详尽理解而陈述了多个特定的细节。然而， 本领域的技术人员将理解，本发明可在这些特定细节中的一些细节不存在的情况下实行。 在其它情况下，熟知的方法、过程、组件和电路未详细描述以免使本发明难以理解。另外，应 理解的是，本发明的特定实施例可实现为计算机控制的方法或设备，其中，耦合到非暂时性 存储器的处理器执行计算机程序指令，以促使基站和/或UE执行本发明的步骤或功能。
[0019] 为便于说明，本文中在3GPP高级LTE的上下文和术语中描述实施例。然而，应理 解的是，本发明不限于3GPP高级LTE，而是能够应用到采用尝试最大化系统的能量效率的 机制并且使用移动性管理机制的任何种类的无线通信系统。
[0020] 图1是流程图，示出本发明的方法的第一示范实施例的步骤。在此实施例中，基站 在步骤11配置成执行小区呼吸或类似的能量效率的机制。在步骤12,基站经广播或通过直 接空中信令，通知小区中的用户基站在小区内利用此类机制。在一特定实施例中，基站可为 其导频符号传送特定传送模式(如在高级LTE中的小区特定参考符号（CRS))，这使得UE可 区分和跟踪这些特定传送模式。
[0021] 图2是流程图，示出本发明的方法的第二示范实施例的步骤。在此实施例中，基站 在步骤14配置成执行小区呼吸或类似的能量效率的机制。在步骤15,基站经广播或通过 直接空中信令，通知小区中的用户基站在小区内利用此类机制。在步骤16,基站可通知邻 居基站，基站利用诸如小区呼吸等能量效率的机制。在步骤17,邻居基站将此信息散布到 在其自己小区内的UE。应注意的是，利用诸如小区呼吸等能量效率的机制的任何邻居基站 也通知其自己小区内的用户，邻居基站本身执行小区呼吸或类似的能量效率的机制。在步 骤18中所示的一特定实施例中，采用能量效率的机制的基站可通知其小区中的UE和邻居 基站基站将关闭其操作或者在定义的时间期内降低其传送功率。此信息例如可通过用于导 频传送的特定模式或者经显式空中信令提供到UE。信息可直接经X2信令，经基站控制器 (BSC)，经Sl信令或其它路由选择提供到邻居基站。
[0022] 小区中的UE可在执行到邻居小区的