异构蜂窝网络中的切换方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本公开涉及异构网络，并具体涉及异构网络中的切换。
【背景技术】
[0002]低功率小区(例如毫微微小区或微微小区)形成异构网络的一部分，并且被部署在宏小区内部，以增加数据吞吐量并在宏小区的小区边缘提供较好的覆盖。相对于宏小区而言，这种低功率小区通常是以无计划的方式部署的，并且宏小区可以具有按成簇小区部署的大量低功率小区。
[0003]在这种成簇小区部署中，用户设备(UE)在横越宏小区覆盖区域时可能经历多次切换。这种切换可能导致每次切换的数据中断和/或附加的分组延迟。数据中断和附加的分组延迟(尤其是当发生多次时)可能导致用户体验不佳。
【附图说明】
[0004]参考附图将更好地理解本公开，其中:
[0005]图1是示出其中具有各种小型小区的示例宏小区的框图；
[0006]图2是示出用户设备从服务小区向目标小区的切换的数据流示图；
[0007]图3是示出用户设备和目标小区之间的上行链路同步的数据流示图；
[0008]图4是示出在用户设备处的对服务小区和目标小区的下行链路接收的时序图；
[0009]图5是示出用于对服务小区和目标小区的发送的上行链路发送偏移量的时序图；
[0010]图6是示出用户设备从服务小区向目标小区的切换的数据流示图，其中在该目标小区中向用户设备提供了上行链路许可；
[0011]图7是示出根据图6的实施例在用户设备处用于切换至目标小区的过程的过程图；
[0012]图8是示出用户设备从服务小区向目标小区的切换的数据流示图，其中在该目标小区中向用户设备提供了指向上行链路许可的指针；
[0013]图9是示出根据图8的实施例在用户设备处用于切换至目标小区的过程的过程图；
[0014]图10是示出用户设备从服务小区向目标小区的切换的数据流示图，其中从该目标小区提供了指向上行链路许可的指针的范围；
[0015]图11是简化的网络单元的框图；以及
[0016]图12是示例用户设备的框图。
【具体实施方式】
[0017]本发明提供了一种在用户设备处用于从服务小区切换至目标小区的方法，所述方法包括:向服务小区发送测量报告；以及向目标小区传送重新配置完成消息；其中所述测量报告包括针对目标小区的下行链路定时测量。
[0018]本发明提供了一种适用于从服务小区切换至目标小区的用户设备，所述用户设备包括处理器，所述处理器配置为:向服务小区发送测量报告；以及向目标小区传送重新配置完成消息；其中所述测量报告包括针对目标小区的下行链路定时测量。
[0019]本发明公开还提供一种在源网络单元处用于将用户设备从源网络单元切换至目标网络单元的方法，所述方法包括:从用户设备接收测量报告；向目标网络单元发送切换请求，所述切换请求包括针对在目标网络单元上用于用户设备发送重新配置完成消息的上行链路许可的请求；接收包括重新配置消息和上行链路许可的切换请求应答；以及向用户设备转发所述重新配置消息和所述上行链路许可。
[0020]本公开还提供了一种用于将用户设备从源网络单元切换至目标网络单元的源网络单元，所述网络单元包括处理器，所述处理器配置为:从用户设备接收测量报告；向目标网络单元发送切换请求，所述切换请求包括针对在目标网络单元上用于用户设备发送重新配置完成消息的上行链路许可的请求；接收包括重新配置消息和上行链路许可的切换请求应答；以及向用户设备转发所述重新配置消息和所述上行链路许可。
[0021]本公开还提供了一种在源网络单元处用于将用户设备从源网络单元切换至目标网络单元的方法，所述方法包括:从用户设备接收测量报告；向目标网络单元发送切换请求；从目标网络单元接收切换请求应答，所述切换请求应答包括重新配置消息和预期出现在目标网络单元上用于用户设备的上行链路许可的至少一个下行链路子帧；以及向用户设备转发所述重新配置消息和所述至少一个下行链路子帧。
[0022]本公开还提供了一种用于将用户设备从源网络单元切换至目标网络单元的源网络单元，所述源用户设备包括处理器，所述处理器配置为:从用户设备接收测量报告；向目标网络单元发送切换请求；从目标网络单元接收切换请求应答，所述切换请求应答包括重新配置消息和预期出现在目标网络单元上用于用户设备的上行链路许可的至少一个下行链路子帧；以及向用户设备转发所述重新配置消息和所述至少一个下行链路子帧。
[0023]现在参考图1，其示出了密集型第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)-高级(LTE-A)异构网络部署场景的示例。这种部署可以例如用于增加容量并增强宏小区的覆至
ΠΠ O
[0024]尽管本公开在下文中使用3GPP LTE无线电接入技术(RAT)，但是提供这种RAT仅用于说明性的目的，并且本公开同样可以用于其他网络基础设施。
[0025]容量增加允许网络中更多的数据传送。数据容量需求随时间显著增加，并且数据容量可能需要每年翻倍。一些预测认为到2020年时蜂窝网络的容量需求将增加1000倍。
[0026]此外，传统宏小区的小区边缘的覆盖问题对于下行链路和上行链路二者都始终是瓶颈。
[0027]解决覆盖和容量问题的一种可能技术是异构网络的部署，在异构网络中诸如微微小区、毫微微小区和中继站之类的小型小区既可以提高网络吞吐量也可以提高小区边缘覆盖。具体地，参考图1，宏演进节点B(eNB) 110具有覆盖区域112。
[0028]一些UE(示为UE120)直接与宏eNB 110通信。然而，为了从宏eNB 110卸载一些UE，在宏小区覆盖区域112内引入小型小区。
[0029]具体地，在图1的示例中，微微小区130提供小型小区覆盖。微微小区130可以位于小区边缘附近，或者可以位于高密度或高使用区域中，以将一些数据业务卸载至微微小区。
[0030]在图1的实施例中，微微小区130包括宏eNB 110和微微eNB之间的回程132 (例如光纤或微波回程)。UE 134直接与微微小区130通信。回程可以是无线线路也可以是有线线路。
[0031]在其他情况下，中继140可以与宏eNB 110或微微eNB 130相连。应该理解:中继为与其相连的UE 146提供增强的覆盖区域或提高的吞吐量。
[0032]在其他实施例中，毫微微小区150可以位于宏小区覆盖区域112内并且可以与UE152相连。
[0033]如图1中所见，小型小区中的一些可以与家庭eNB网关(HGW) 160或者与移动性管理实体/服务网关(MME/SGW) 162通信。此外，HGff 160与MME/SGW162通信。
[0034]基于上述图1，异构网络在一些实施例中是被设计为提供均匀覆盖或容量以便为非均匀分布的用户和需求提供服务的网络。异构网络包括宏小区和低功率节点，所述低功率节点诸如是微微小区、毫微微小区和中继站。宏小区与低功率节点或小型小区重叠，共享相同频率或具有不同频率。小型小区用于从宏小区卸载容量，改善室内和小区边缘的性能，以及其他功能。异构网络还可以包括使用第一无线电接入技术(RAT)的第一小区和使用第二无线电接入技术(RAT)的第二小区，其中第一 RAT不同于第二 RAT。
[0035]上述图1的微微小区和宏小区被连接到演进的分组核心(EPC)和SI接口。毫微微小区或小型小区可以通过中间网关-家庭eNB网关(HGW) 160相连。各种实体的功能在第三代合作伙伴计划技术规范36.300，“Evolved Universal Terrestrial Rad1Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Rad1 Access Network (E-UTRAN)；Overall descript1n ；Stage 2”v.11.7.0，2013年9月，中进行了详细描述，该技术规范的全部内容通过引用并入本文。在这种部署中，UE在横穿宏小区覆盖区域时可能经历多个切换。
[0036]现在参考图2，图2示出了在长期演进架构中的现有的切换过程。
[0037]如图2中所见，UE 210与服务eNB 212通信。如本文所使用的，UE的服务eNB是这样的eNB，其关联的小区正在与UE活跃地通信。此外，服务eNB是来自EPC的与UE相关联的数据和控制路径的移动通信全球系统(GSM)分组无线电服务(GPRS)隧道协议(GTP)端点。
[0038]UE 210还可以与目标eNB 214通信。如本文所使用的，目标服务eNB或新的服务eNB是这样的eNB，其关联的小区被确定为对于未来数据或控制交易而言更适合作为服务小区。当UE指示与关联于新的服务eNB的小区成功关联时，与UE相关联的数据或控制路径从当前服务eNB向新的服务eNB切换。
[0039]服务eNB212和目标eNB 214可以与移动性管理实体(MME) 216通信，并且还可以与服务网关218通信。
[0040]如图2中所见，UE 210初始时由服务eNB 212提供服务，并通过服务eNB 212接收从服务网关发送的下行链路数据分组。另外，从UE 210向服务eNB 212发送上行链路分组，服务eNB 212然后通过服务网关218将上行链路数据分组传递至公共数据订户网络(例如互联网)。
[0041]可以通过例如在系统信息中、无线电资源控制(RRC)消息中、技术规范中、或其他位置中制定的规则触发UE 210发送测量报告(如由消息220所示)。如果触发了这种规贝IJJljUE 210向服务eNB 212发送测量报告220。例如，当服务小区的信号质量低于特定阈值时，可以触发测量报告。在另一示例中，当服务小区和另一相邻小区的信号质量的差异在指定的时间上低于阈值，则可以触发测量报告。
[0042]服务eNB 212接收测量报告220，然后服务eNB 212可以做出切换判定。这种切换判定可以包括:基于从UE 212接收的消息220中的测量报告选择合适的目标小区，来发起切换。该判定由块222所不。
[0043]在图2的示例中，服务eNB 212判定需要切换至目标eNB 214。此时，服务eNB 212向目标eNB 214发送消息。可以在回程接口(例如X2接口)上发送消息224。具体地，X2AP:HAND0VER REQUEST (切换请求)消息224可被发送至目标eNB 214，从而传递为了在目标小区处准备该切换所需要的信息。在图2的实施例中，假设目标小区和源小区属于不同的eNB。在一个实施例中，术语小区用于指示支持一种协议栈的无线电设备。在一个实施例中，一个eNB可以包含多个小区。
[0044]然后，如由块226所示，目标eNB 214可以执行准入控制。如果目标小区能够许可资源，则这种准入控制取决于接收到的演进的通用陆地无线电接入网(E-UTRAN)无线电接入承载(E-RAB)服务质量信息，以增加成功切换的概率。目标小区根据接收到的E-RAB服务质量信息配置所需资源，并预留小区无线电网络临时标识符(C-RNTI)以及可选地预留无线电接入信道(RACH)前导码。
[0045]目标小区所使用的接入链路配置可以独立地指定(例如“建立“)，或者可以作为与源小区中使用的接入链路配置相比的增量来指定(例如“重新配置”)。链路配置例如包括发送功率级别和要使用的编码和调制方式。
[0046]基于块226处的准入控制，目标eNB 214准备切换，并向服务eNB212回送X2AP:HANDOVER REQUEST ACKNOWLEGEMENT (切换请求应答)消息228。消息228包括要作为用于执行切换的无线电资源控制(RRC)消息发送给UE的透明容器。透明容器的内容从服务eNB无改变地传送至UE。该容器包括新的C-RNT1、所选的安全算法的目标eNB安全算法标识符，并且可以包括专用RACH前导码和可能的其他参数。例如，这种其他参数可以包括接入参数、系统信息块(SIB)等。根据需要，X2AP:HAND0VER REQUEST ACKNOWLEDGEMENT消息228还可以包括转发隧道的无线电网络层(RNL)/传输网络层(TNL)信息。
[0047]目标eNB 214生成用于执行切换的RRC消息，例如包括mobiIityControlInformat1n (移动性控制信息)的 RRCConnect1nReconf igurat1n (RRC连接重新配置)消息，该RRC消息将由源eNB 212用透明容器向UE 210发送。
[0048]一旦服务eNB 212接收到消息2