CN105993191A - 用于异构网络中闲置用户设备重新分配以实现负载平衡的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

在一个示例实施例中，提供了一种用户设备(203)，该用户设备包括：处理器(310)。所述处理器被配置为：接收消息(S410)；基于所接收的消息确定是否执行载波频率选择过程，所述载波频率选择过程被执行用于确定所述用户设备在其上操作的载波频率(S415,S425,S430)；以及如果所述处理器确定执行所述载波频率选择过程，则通过执行所述载波频率选择过程来确定所述载波频率(S435,S440,S445,S450,S455,S460,S465,S470,S475,S480,S485,S490)。

Description

用于异构网络中闲置用户设备重新分配以实现负载平衡的方法和装置
技术领域
实施例涉及在异构网络(HetNet)中将用户设备(UE)与多个载波相关联。
背景技术
无线网络中多个载波中负载平衡典型地是系统设计目标。值得注意的是，当涉及具有不同带宽的多载波的非连续光谱时，不同地理区域可以被不同数量的不同频带的载波覆盖。在只有宏小区基站的系统中的闲置重新分配已经被研究多年，并且是众所周知的。然而，引入了许多新情况，其在宏唯一系统(macro only system)中不存在，需要特殊处理。负载平衡可以指闲置UE在可用载波频率中的重新分配，以避免某些载波频率的过载和/或更有效地使用网络资源。
HetNet是在单个地理区域内部署具有不同覆盖范围半径的小区。图1示出HetNet的示例配置。如图所示，宏小区层(MC1和MC2)和小小区层(SC1-SC6)可以具有相同或不同的频率载波。可以有相同或不同载波(载波频率)的多个小小区与相同或不同载波的宏小区重叠。重叠小区可以指重叠小区的载波频率。在常规的宏唯一系统，不同载波可以彼此重叠，诸如MC 1的频率F1和MC2的频率F2，如图1所示。然而，在HetNet中，小小区覆盖可以仅部分地与宏小区覆盖重叠。不同载波的不同小小区可以或可以不彼此重叠(例如，如图1所示，SC3/SC6与SC4/SC5)。相同或不同载波的不同小小区可以具有不同负载条件。HetNet的操作者还可以基于服务等级(GOS)和服务质量(QoS)要求控制不同载波/小区的负荷。因此，相对于宏小区载波和其它小小区载波，操作者可以具有不同负载平衡要求。使用基本闲置重新分配方法用于HetNet中的宏唯一系统可能会导致下文中描述的一些问题。
首先，如果有相同载波的多个小小区与不同宏载波重叠并且无法区分小小区的负载平衡需求，会存在乒乓(Ping－Pong)问题。例如，图1中，SC1、SC2和SC4具有相同载波频率F3。假定SC2过载，SC1和SC4欠载(under loaded)(例如，当SC2可能是活动的热点而SC1和SC4不是)。宏层，例如(F1，MC1)，可以处理SC1、SC2和SC4就像它们(SC1、SC2和SC4)具有相同载波频率F3。因此，来自MC1的指令可以只是从F1卸载至F3，作为常规的宏到小层卸载操作。其结果是，从过载(F3，SC2)至(F1，MC1)卸载的闲置UE将在这些闲置UE移出SC2覆盖之前在SC2和MC1之间乒乓。
其次，通过基于基本概率的解决方案，如果不同载波的多个小小区与宏层重叠但彼此不重叠，会发生非足够卸载到小小区的情况。例如，相对于图1，宏唯一重新分配方法假设载波F1、F2、F3和F4充分重叠。因此，即使当操作者打算通过设置50％至F3、50％至F4、0％至F1和0％到F2来指示100％UE从宏小区载波频率F1和F2重分配至F3和F4，在(F3，SC2)覆盖，只有50％闲置UE重新选择至F3，50％重分配至F4，停留在宏层(例如，MC1)。这可能是由于这样的事实，在(F3，SC2)的覆盖，没有F4。因此，已指定切换到具有最高优先级的F4的50％UE停留在仍然比其它载波具有更高优先级的当前服务载波，直到这些UE移动到F4覆盖区域内。同样，只有50％UE去到SC4覆盖下的F4。
第三，当不同频率的小小区重叠时，闲置UE应适当跨越重叠小小区分布，而同时防止小层和宏层之间以及小小区之间的乒乓。例如，在图1中，如果两个SC4和SC5被过载，应优选避免UE从SC4卸载到宏层和移动到SC5以及反之亦然的情况。
总体而言，在HetNet中，应当附加努力解决由新HetNet方案引入的一个或多个新问题。在HetNet中，正常地操作者将配置系统，使UE更可能或具有高优先级地重新选择至叠加小小区，使得宏小区层可以卸载流量至小小区层。
发明内容
在一个示例实施例中，用户设备包括处理器。所述处理器被配置为接收消息，基于所接收的消息确定是否执行载波频率选择过程，所述载波频率选择过程被执行用于确定所述用户设备在其上操作的载波频率，以及如果所述处理器确定执行所述载波频率选择过程，则通过执行所述载波频率选择过程来确定所述载波频率。
在又一示例实施例中，如果所述消息包括第一列表并且所述用户设备检测到当前为所述用户设备服务的小区的新小区标识，所述第一列表包括小小区载波频率选择概率值以及相邻宏小区载波频率选择概率值的列表，或者所述消息包括所述第一列表和指示所述载波频率选择过程将被执行的随机比特，则所述处理器确定执行所述载波频率选择过程。
在又一示例实施例中，所述处理器被配置为通过以下过程来执行所述载波频率选择过程：确定目标载波频率，确定所述目标载波频率的优先级，确定所述目标载波频率的可用性，以及基于所述目标载波频率的优先级和可用性确定是否将所述用户设备的当前载波频率改变到所述目标载波频率。
在又一示例实施例中，所述处理器被配置为通过以下过程来来确定所述目标载波频率：生成随机数并且将所述随机数与多个概率值的一个匹配，来确定所述目标载波频率，所述多个概率值包括小小区载波频率选择概率值、至少一个相邻宏小区载波频率选择概率值和保持在所述用户设备的所述当前载波频率的概率。所述处理器被进一步配置为通过选择与所述多个概率值的所述匹配的一个相关联的载波频率为所述目标载波频率来确定所述目标载波频率。
在又一示例实施例中，所接收的消息还包括第二列表，所述第二列表包括从其接收所述消息的服务宏小区已知的小小区的载波频率。如果所述目标载波频率是与所述至少一个相邻宏小区载波频率选择概率值中的一个概率值相关联的载波频率，则所述处理器被配置为向所述目标载波频率分配最高优先级值。如果所述目标载波频率是与所述小小区载波频率选择概率值相关联的载波频率，则所述处理器被配置为向所述小小区的所有载波频率分配最高优先级值。
在又一示例实施例中，当所述处理器被配置为如果所述小区之前与所述用户设备相关联，向小区分配最低优先级值，并确定是否所述目标载波频率与所述小区相关联。
在又一示例实施例中，如果所述处理器确定所述目标载波频率是可用的并且所述目标载波频率与所述小区相关联，所述处理器被配置为通过确定计时器是否已到期，以及基于所述计时器的到期确定是否保持在所述用户设备的所述当前载波频率上或者改变所述用户设备的所述当前载波频率到所述目标载波频率，来确定所述载波频率。
在又一示例实施例中，如果所述处理器确定所述目标载波频率不可用，所述处理器被配置为通过保持在所述用户设备的所述当前载波频率上来确定所述载波频率。
在一个示例实施例中，如果所述处理器确定所述目标频率是可用的并且所述目标载波频率不与所述小区相关联，则所述处理器被配置为通过将所述用户设备的所述当前载波频率改变到所述目标载波频率来确定所述载波频率。
在又一示例实施例中，如果所述消息包括小小区载波频率选择概率值的列表并且满足下列情形之一：所述处理器检测到当前为所述用户设备服务的小区的新小区标识、所述用户设备检测到至少一个小小区、或者所述消息包括指示所述载波频率选择过程将被执行的随机比特，则所述处理器确定执行所述载波频率选择过程。
在又一示例实施例中，如果所述处理器确定执行所述载波频率选择过程，则所述处理器被配置为通过以下过程来执行所述载波频率选择过程确定目标载波频率、确定所述目标载波频率的优先级、确定所述目标载波频率的可用性、以及基于所述优先级和所述目标载波频率的所述可用性确定是否将所述用户设备的当前载波频率改变到所述目标载波频率。
在又一示例实施例中，所述处理器被配置为通过生成随机数并且将所述随机数与多个概率值中的一个匹配来确定所述目标载波频率，所述多个概率值包括选择相邻宏小区载波频率的概率值、选择相邻小小区载波频率的概率值以及保持在所述用户设备的所述当前载波频率的概率。所述处理器被配置为通过确定与所述概率值的所述匹配的一个相关联的载波频率为所述目标载波频率，来确定所述目标载波频率。
在又一示例实施例中，如果所述目标载波频率是小小区的载波频率，则所述处理器被配置为向所述小小区的所述载波频率分配最高优先级值，以及如果所述目标载波频率是宏小区的载波频率，所述处理器被配置为向所述宏小区的所述载波频率分配最高优先级值。
在一个示例实施例中，用户设备包括被配置为接收消息的处理器，该消息包括标识相应至少一个小区的至少一个小区标识的列表、与所述至少一个小区相关联的载波频率以及选择与所述至少一个小区相关联的载波频率的概率，并且基于所述列表和所述用户设备的状态确定所述用户设备在其上操作的载波频率。
在又一示例实施例中，所述至少一个小区是过载小区或预期要过载的小区。
在又一示例实施例中，所述处理器被配置为确定所述用户设备的所述状态是否指示所述用户设备处于闲置模式，基于所接收的消息更新所述用户设备的优先级列表，所述优先列表包括多个目标载波频率，并且如果所述处理器确定所述用户设备的所述状态指示所述用户设备处于闲置模式，则选择所述多个目标载波频率中具有最高优先级值的一个。
在又一示例实施例中，所述处理器被配置为通过向所述至少一个小区的所述载波频率分配最低优先级值来更新所述优先级列表。
在又一示例实施例中，所述处理器被配置为通过确定所述多个目标载波频率中的所选择的一个目标载波频率的可用性，以及基于所述多个目标载波频率中的所选择的一个目标载波频率的可用性将所述用户设备的当前载波频率改变到所述目标载波频率，来确定所述载波频率。
在又一示例实施例中，如果所述处理器确定所述多个目标载波频率中的所选择的一个目标载波频率不可用，则所述处理器被配置为将所述用户设备的所述当前载波频率改变到所述多个目标载波频率中具有下一最高优先级值的另一个目标载波频率。
附图说明
从下文给出的详细描述和附图中，示例实施例将变得被更充分理解，其中相同元件由相同附图标记表示，其仅通过示例方式给出，并且因此不限制示例实施例，其中：
图1示出HetNet的示例配置；
图2示出根据示例实施例的HetNet；
图3示出根据示例实施例的用户设备(UE)；
图4示出一种在根据示例实施例的HetNet中闲置UE重新分配以实现的方法的流程图；
图5示出一种根据示例实施例的基于每载波的方法的机制；
图6示出一种在根据示例实施例的HetNet中闲置UE重新分配以实现的方法的流程图；
图7示出一种根据示例实施例的基于每载波每小区的方法的机制；
图8示出一种在根据示例实施例的HetNet中闲置UE重新分配以实现的方法的流程图；以及
图9示出一种根据示例实施例的基于每个小区的专用优先级方法的机制。
应当指出，这些图用来说明在一些示例实施例中使用的方法、结构和/或材料的一般特性，并且补充下文提供的书面描述。然而，这些附图都没有按比例并且可能不精确地反映任何给定实施例的精确结构或性能特性，并且不应被解释为限定或限制示例实施例涵盖的值或特性的范围。例如，出于清晰考虑，可以减小或夸大分子、层、区域和/或结构元件的相对厚度和定位。在不同附图中使用相似或相同的附图标记旨在指示相似或相同元件或特征的存在。
具体实施方式
尽管示例实施例能够有各种修改和替代形式，其实施例通过示例方式在附图中示出并且将在本文中详细描述。然而，应该理解，并不意图将示例实施例限制为所公开的特定形式，而是相反，示例实施例将涵盖权利要求范围之内的所有修改、等同物和替代物。贯穿附图的描述，相同数字指代相同元件。
在更详细地讨论示例实施例之前，应当注意，一些示例实施例被描述为过程，或方法被描绘为流程图。尽管流程图将操作描述为顺序过程，可以并行、并发或同时执行许多操作。此外，可以重新安排操作的次序。当其操作完成时，处理可被终止，但也可以具有图中未包括的附加步骤。处理可以对应于方法、函数、过程、子例程、子程序等。
下文讨论的方法，其中一些由流程图示出，可以通过硬件、软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言、或其任意组合来实现。当在软件、固件、中间件或微代码中实现时，为执行必要任务的程序代码或代码段可被存储在诸如存储介质的机器或计算机可读介质中。处理器可以执行必要任务。
本文公开的具体结构和功能细节仅代表描述本发明的示例实施例的目的。然而，本发明可以体现为很多替代形式，并且不应被解释为仅限于此处阐述的实施例。
要理解，尽管此处可以使用术语第一、第二等来描述各种元件，但这些元件不应被这些术语限制。这些术语仅是用来区分一个元件与另一个元件。例如，第一元件可被称为第二元件，并且类似地，第二元件可被称为第一元件，而不背离示例实施例的范围。如本文所使用的，术语“和/或”包括所列的相关联项目的一个或多个的任意组合和所有组合。要理解，当元件被称为“连接”或“耦合”到另一元件时，它可以被直接连接或耦合到另一元件或者可以存在中间元件。相反，当元件被称为“直接连接”或“直接耦合”到另一元件时，不存在中间元件。用于描述元件之间关系的其他词语应该以类似的方式(例如，“在……之间”与“直接在……之间”，“相邻”与“直接相邻”等)进行解释。
本文所使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，不是旨在限制示例实施例。如本文所用，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文另外清楚指明。进一步将理解，在本文中使用时，术语“包括”、“包括了”、“包含”和/或“包含了”指定存在所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件，组件和/或其组。
还应当指出的是，在一些替代实现中，所指出的功能/动作可能不以图中指出的顺序发生。例如，取决于所涉及的功能/动作，连续示出的两个图实际上可以同时执行，或者有时可以以相反的顺序执行。
除非另有定义，本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有示例实施例所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。进一步将理解，术语，例如常用字典中定义的那些，应当被解释为具有与它们在相关领域的上下文中的含义一致的含义，并且不会在理想化或过于正式的意义上予以解释，除非本文明确定义。
就软件、或对计算机存储器内数据比特的操作的算法以及符号表示，呈现了示例实施例和对应详细描述的一部分。这些描述和表示由本领域普通技术人员用来有效地传达他们工作的实质给本领域其他普通技术人员。算法，如该术语在本文中所使用的，以及如通常所使用的，被设想为导致期望结果的自相一致的步骤序列。步骤是那些需要物理操纵物理量的步骤。通常，尽管不是必须的，这些量采用能够被存储、传输、组合、比较、以及另外操纵的光、电、或磁信号的形式。它已证明有时，主要由于普遍使用的原因，将这些信号称为位、值、元素、符号、字符、术语、数字诸如此类是方便的。然而，应当记住，所有这些和类似术语都与适当物理量相关联，并且仅仅是应用于这些量的方便标签。
在下面的描述中，将参考可被实现为包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等的程序模块或功能过程的、并且可以使用现有硬件在现有网络元件处来实现的动作和操作的符号表示(例如，以流程图的形式)，来描述示例性实施例。这样的现有硬件可以包括一个或多个中央处理单元(CPU)、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路、现场可编程门阵列(FPGA)计算机等。
除非另外特别指出，或者如从讨论中显而易见，诸如“处理”或“运算”或“计算”或“确定”或“显示”等的术语，指的是计算机系统或类似电子计算设备的动作和处理，所述计算机系统或类似电子计算设备将表示为计算机系统的寄存器和存储器内的物理电子量的数据操纵和变换成被类似表示为计算机系统存储器或寄存器或其它这种信息存储、传输或显示设备内的物理量的其他数据。
还应注意，示例实施例的软件实现的方面通常被编码在诸如非临时性介质的某种形式的程序存储介质上，或者通过某种类型的传输介质来实现。程序存储介质可以是磁性的(例如，软盘或硬盘驱动器)或光学的(例如，光盘只读存储器或“CD ROM”)，并且可以是只读或随机存取。类似地，传输介质可以是双绞线、同轴电缆、光纤、或本领域已知的一些其它合适的传输介质。示例实施例不受任何给定实现的这些方面的限制。
图2示出根据示例实施例的HetNet。HetNet 200可以包括MC1，MC1指定具有载波频率F1、服务地理区域201的宏小区。MC2指定具有载波频率F2、覆盖相同地理区域201的另一宏小区。在其他实施例中，由MC1和MC2覆盖的地理区域可以或可以不相同。另外，F1和F2可以或可以不重叠。
MC1包括基站202，当一个或多个UE 203处于MC1覆盖范围时，一个或多个UE 203可以与基站202建立通信。此外，如图所示，可以有一个或多个小小区(SC1-SC6)具有载波频率F2、F3和F4。小小区SC1-SC6的地理覆盖范围可以或可以不相互重叠。SC1-SC6的载波频率可以或可以不与其它MC和/或其它SC的载波频率重叠。UE 203可以处于一个或多个SC和/或MC的覆盖区域内。
HetNet 200可以基于长期演进(LTE)通信技术、全球移动通信系统通信技术(GSM)、高级LTE通信技术、通用分组无线服务通信技术(GPRS)、码分多址通信技术(CDMA)等的任何一种，但不限于其。HetNet 200可以基于示例通信技术的多于一个。例如，图2的MC1和MC2可以或可以不基于相同的通信技术。基站202可以是对应于MC1的通信系统的基站(例如如果MC1基于LTE通信技术，为eNode B；因此如本文所使用的，术语“基站”可被认为同义于和/或被称为增强节点B(eNB)、基站收发台(BTS)、节点B、接入点(AP)等，或者可以描述根据相应通信技术提供用于网络和一个或多个用户之间的数据和/或语音连接的无线电基带功能的设备。小小区SC1-SC6可以是微微小区、毫微微小区、地铁小区等的一个或多个，但不限于其。SC1-SC6可以基于上述标识的示例通信技术的一个或多个。SC1-SC6可以基于不同于MC1和/或MC2的一个或多个通信技术。此外，宏小区和小小区可以使用多个载波。图3示出根据示例实施例的用户设备(UE)。如图3所示，客户端203包括至少选择模块305、处理器310和存储器315。处理器310和存储器315一起操作来运行UE 203的功能。例如，存储器315可以存储关于UE功能的代码段(例如，数据传输、控制信息信令/处理等)。代码段可以反过来由处理器执行310。此外，存储器315可以存储用于处理器310使用的一个或多个过程变量和常量。有关处理器310和存储器315的其它细节是本领域技术人员公知的，出于简洁起见，将不再进一步讨论。
选择模块305可以是包括附加处理器(未示出)的硬件。例如，选择模块305可以是包括被配置为执行例如软件指令的选择功能的自包含硬件元件(例如，处理器和存储器)的专用集成电路(ASIC)。可替代地，或附加地，选择模块305可以是被配置为与处理器310和存储器315协作以便执行载波选择功能的软件模块，这将在下文予以描述。
图4示出一种在根据示例实施例的HetNet中闲置UE重新分配以实现的方法的流程图。图4中描述的方法可被称为“基于每载波的”方法。图5示出一种根据示例实施例的基于每载波的方法的机制。当描述基于每载波的方法时，将参考图4和图5。
在S405中，处理器310确定UE 203是否处于闲置模式。处于闲置模式的UE对于本领域技术人员是公知的。例如，当已经建立RRC连接时，UE(例如，UE 105)被连接(例如，RRC_CONNECTED状态)。否则，UE处于闲置模式(例如，RRC_IDLE状态)。如果在S405中，处理器310确定UE 203不处于闲置模式，则执行一些其它处理。然而，如果在S405中，处理器310确定UE 203处于闲置模式，则在S410中UE 203的处理器310可以从网络实体接收消息，其中所述网络实体可以是图2所示的宏小区MC1的基站202。所接收的消息可以是包括用于UE的重新分配信息的系统信息块(SIB)消息。所接收的消息也可以被称为重新分配消息和/或选择消息。该重新分配消息可以包括两个列表。这两个列表可以是图5所示的列表501和列表502。第一列表501可以包括闲置UE选择要转换到的小小区的载波频率的概率(PSMC)。列表501也可被称为概率列表。列表501进一步包括相邻载波频率和对应的重新分配概率。例如，列表501包括条目“Fl l Probability(概率):Pl l”。“Fl l Probability:Pll”指的是已从网络实体接收消息的闲置UE选择要从UE所属的当前载波频率转换到的具有概率Pl l的相邻宏小区载波频率F1l。在一个示例实施例中，相邻宏小区频率可以是从其接收该消息的或可以与其他宏小区相关联的相同宏小区的频率。第二列表502是小小区邻居列表，并且可以包括小小区邻居的频率。
接收到消息后，处理器310可以确定是否执行概率载波频率选择过程，用于确定闲置UE 203要在其上操作的载波频率。概率载波频率选择过程也可以被称为随机化测试。是否执行载波频率选择过程的确定可以如下。
在S415中，处理器310可以确定所接收的消息是否包括列表501。如果不是，则过程移动至S420，在S420处理器310不执行概率目标载波频率确定，并且过程可进行至S490，S490将在下文予以说明。然而，如果在S415中，处理器310确定所接收的消息包括列表501，则在S425中，处理器310可以确定UE 203是否已检测到当前服务UE 203的小区的新小区标识。UE 203可以基于任何已知的或待开发的方法检测新小区ID。例如，UE 203可以基于在UE 203从其它小区(例如，小小区和/或宏小区)接收的信号的测量检测新小区ID。
如果在S425中，处理器310确定UE 203已经检测到新小区ID，处理器将前进到S435，S435将在下文予以描述。然而，如果在S425中，处理器310没有检测到新小区ID，则在S430中，处理器310确定接收的消息是否包括随机比特。在一个示例实施例中，随机比特可以是“0”或“1”比特，“是”或“否”和/或可被用来指示处理器310是否执行随机化测试的任何其他符号。例如，如果随机比特是“1”或“是”或值变化，则处理器310前进到S435用于发起随机化测试。如果在S430中，处理器310确定随机比特指示不执行随机化测试(例如，随机比特是“0”或没有值变化或指示“否”)，则处理可以进行到S420，在S420不执行随机化测试。
可以在S435-S465实现载波频率选择过程，S435-S465将在下文予以描述。在S435中，处理器310可以生成随机数(例如，介于0和1之间)。随机数可以在0到1的范围内均匀分布。处理器310可以将所生成的随机数与所确定/提供的概率中的一个匹配。在一个示例实施例中，概率被表示为从0到1的分数。在另一示例实施例中，概率可被表示为从0到100％的百分比。因此，随机数的范围可以从0到100。通常，随机数的范围可以对应于所接收的消息的列表一中所列的概率的范围。
在S440中，处理器310可以将所生成的数与在S410接收的列表501中包括的闲置UE 203保持在闲置UE 203相关联的当前载波频率上的概率和转换到小小区的概率(Psmc)中的一个以及在S410接收的列表501中包括的转换到宏小区的相邻载波频率(例如，F11到F1n)的概率中的一个相匹配。所匹配的概率可以具有与其相关联的载波频率，其随后可被称为目标载波频率。例如，参考图5，如果随机数匹配P12，目标载波频率将是Fi2。
在一个示例实施例中，处理器310可以确定闲置UE 203保持在当前载波上的概率如下：
Psv+Psmc+P11+P12+...+P1n＝l(1)
其中Psv指定闲置UE 203保持在其当前载波频率上的概率，以及Psmc,P11,...P1n由列表501中的网络实体提供。
在S445中，处理器310可以确定所生成的随机数是否匹配与列表501中包括的相邻宏小区频率相关联的概率中的一个。如果在S445中，处理器310确定所生成的数匹配与(列表501中包括的)相邻宏小区频率相关联的概率中的一个，则在S450中，处理器310分配UE的优先级列表(例如，图5所示的列表503)中的最高优先级值到与匹配了所生成的随机数的概率中的一个相关联的载波频率。此后，过程可以进行到S465，S465将在下文予以描述。
然而，如果在S445中，处理器310确定所生成的随机数不匹配与列表501中包括的相邻宏小区频率相关联的概率中的任何一个，则在S455中，处理器310确定所生成的随机数是否匹配列表501中包括的Psmc。如果所生成的随机数匹配Psmc，处理器310在S460中分配最高优先级到列表502中提供的所有小小区频率(例如，F21到F2m)。换言之，当闲置UE要从其当前相关联载波频率转换时，如果F21到F2m中的任一个可用时，处理器310转换或执行闲置切换到F21到F2m中的一个。其概率已匹配所生成的随机数的载波频率可被称为目标载波频率。如果在S455，处理器310确定所生成的随机数不匹配Psmc，则过程前进到S490，S490将在下文予以描述。
在S465中，处理器310可以分配最低优先级值到闲置UE 203先前相关联的小区的源小区ID。例如，如图2所示，SC1、SC2和SC4与载波频率F3相关联。假设之前的当前小区(例如，MC1)，闲置UE 203先前使用的小区ID的SC1相关联。现在，如果目标载波频率现在是F3，则UE 203可以重新选择SC1、SC2或SC4中的任一个。然而，再次重新选择SC1(例如，上一个源小区ID)，可能导致上述乒乓问题。因此，和SC1相比，可以给予SC2和SC4较高优先级以被UE 203选择。
现在描述上面提到的优先级列表503。在一个示例实施例中，闲置UE203可以具有优先级列表503(其可被保存在UE 203的存储器315上)，如图5所示。与选择UE 203的优先级列表503中包括的F11到F1n相关联的优先级，可以从从网络实体接收的消息予以检索。该消息可以是系统信息块(SIB)消息。处理器310基于优先级列表503确定闲置UE 203应转换到哪个载波频率。例如，假定所生成的随机数匹配Psmc。因此，由于目标载波频率现在是小小区的频率(例如，F21到F2m)，处理器310首先尝试转换到F21到F2m中的一个。如果F21到F2m中的一个可用于转换(例如，没有过载)，处理器310从UE 203的当前载波频率转换到F21到F2m中的一个。如果F21到F2m中多于一个可用于转换，处理器310以相等概率选择可用的F21到F2m中的一个。然而，假定F21到F2m都过载，则基于优先级列表503，处理器310选择F11用于转换，假设优先级以降序从上到下列出(例如，优先级11>优先12>优先13>...>优先1n。
返回图4，在S470，处理器310确定目标载波频率是否可用于UE 203从UE的当前载波频率转换(例如，UE处于目标载波频率的覆盖范围)。如果在S470，处理器310确定未检测到目标载波频率，则过程将前进到S490，在S490处理器310确定闲置UE 203应保持在服务UE 203的当前载波频率/当前小区。
然而，如果在S470中，处理器310确定目标载波频率可用，则在S475中，处理器310确定目标载波频率是否对应于上文关于S465所描述的上一个源小区的载波频率。如果在S475，处理器确定目标载波频率不对应于与闲置UE 203相关联的上一个源小区的频率，则过程进行到S485，在S485处理器310将闲置UE 203的载波频率从其当前载波频率改变到目标载波频率，例如，UE 203闲置切换到目标载波频率。
如果在S475，处理器310确定目标载波频率对应于与UE 203相关联的上一个源小区的频率，则在S480中，处理器310确定计时器是否已到期。计时器可以跟踪/监视UE 203从其上一个源小区的载波频率切换到UE203当前所属小区的载波频率的时间段。计时器可以是存储在存储器315上并由处理器310执行的指令的一部分。
如果该时间段超过阈值，则处理器310确定计时器已到期。阈值可以是被预先配置到UE 203中并且基于经验研究选择的设计参数。如果计时器未到期，处理器可以进行到上文描述的S490。
然而，如果处理器310确定计时器已到期，则处理器310在S485可以将闲置UE 203的当前载波频率改变到目标载波频率。
如果处理器确定保持在UE 203的当前载波频率，则在S495中，处理器310确定是否在S460中，小小区载波频率已被分配优先级列表503中的最高优先级值。如果是，则过程返回到S470，S470-S495可以周期性重复直到UE 203检测到存在小小区载波频率。然而，如果在S495中，处理器310确定小小区载波频率未被分配最高优先级值，则过程可以返回到S405，S405-S495可以重复。
对于小小区卸载，由于小小区与宏小区载波完全重叠并且也可以与其他小小区完全/部分重叠，概率设置应与本申请人提交的美国申请13/552,008中描述的宏唯一系统中相同，该申请的全部内容在此处被并入作为参考。
如果多于一个重叠小小区过载并且需要卸载到宏小区，小小区可以逐个执行卸载。当小小区正执行卸载时，其他过载小小区的载波频率应从目标宏小区处的小小区邻居列表中清除，以防止多小区环乒乓效应。
图6示出一种在根据示例实施例的HetNet中闲置UE重新分配以实现的方法的流程图。图6中描述的方法可被称为“基于每载波每小区的”方法。图7示出一种根据示例实施例的基于每载波每小区的方法的机制。当描述基于每载波每小区的方法时，将参考图6和图7。
在S600中，处理器310确定UE 203是否处于闲置模式。处于闲置模式的UE对于本领域技术人员是公知的。例如，当已经建立RRC连接时，UE(例如，UE 105)被连接(例如，RRC_CONNECTED状态)。否则，UE处于闲置模式(例如，RRC_IDLE状态)。如果在S600中，处理器310确定UE 203处于闲置模式，则在S605中UE 203的处理器310可以从网络实体接收消息，其中所述网络实体可以是图2所示的宏小区MC1的基站202。所接收的消息可以是上述的SIB消息。所接收的消息也可以被称为重新分配消息(也可以被称为选择消息)。该重新分配消息可以包括两个列表。这两个列表可以是图7所示的列表701和列表702。第一列表701可以包括相邻载波频率和对应的重新分配概率，相邻宏小区载波频率与从其接收该消息的宏小区的载波频率。例如，列表701包括条目“F11Probability:P11”。“Fl l Probability:P11”指的是已从网络实体接收消息的闲置UE选择要从UE所属的当前载波频率转换到的具有概率P11的相邻宏小区载波频率F11。在一个示例实施例中，相邻宏小区频率可以是从其接收该消息的或可以与其他宏小区相关联的相同宏小区的频率。所接收的消息进一步可以包括如下面将描述的随机比特，随机比特可以在确定是否要确定目标载波频率中被使用。
所接收的消息可以进一步包括第二列表702。第二列表702可以包括重新分配概率列表(也可以被称为选择概率列表)，为每个小小区列出对应小区ID、对应载波频率和相关联概率。例如，列表702的第一条目指示小小区1(SC1)可以通过概率Psc1选择以及与SC1相关联的载波频率是F21。
在接收该消息后，处理器310可以确定是否执行载波频率选择过程，用于确定闲置UE 203要在其上操作的载波频率。载波频率选择过程可以是概率载波频率选择过程，如上文所讨论的。是否执行载波频率选择过程用于闲置UE重新分配的确定可以如下。
在S610中，处理器310确定所接收的消息是否包括第一和第二列表(重新分配概率列表)。如果所接收的消息不包括第一和第二列表，则过程可进行到S650，S650与上文所述的S420相同。此后，过程可以进行到S655，S655与上文所述的S420相同。然而，如果该消息包括第一和第二列表，则在S615中，处理器310确定UE 203是否已经检测到当前服务UE 203的小区的新小区标识。例如，在UE 203接收开销消息后，处理器310可以将当前检测的小区ID与先前接收并存储的服务小区ID进行比较。如果处理器310确定UE 203处于具有新小区ID的新服务小区中时，过程前进到S630，S630将在下文予以描述。第一和第二列表可以存储在UE 203的存储器315中，如图3所示。
如果在S615中，处理器310确定UE 203的当前服务小区的小区ID没有改变，则在S620中，处理器310可以确定是否至少一个小小区已被UE 203检测到。至少一个小小区的检测可以与上文关于图4的S425所述的相同。如果处理器310确定至少一个小小区已被检测到，则过程前进至S630，S630将在下文予以描述。
如果在S620中，处理器310确定没有检测到小小区，在步骤S625，处理器310确定所接收的消息中包括的随机比特是否指示要确定目标载波频率。随机比特也可以被称为载波频率选择过程比特。随机比特可以例如是0或1，1指示要随机确定目标载波频率，0指示不随机确定目标载波频率，或者比特的变化可以指示需要随机确定目标频率。随机比特可以包括可以适当地指示是否要确定目标载波频率的其他符号。
如果处理器310确定随机比特指示将执行载波频率选择过程，过程前进到S630，S630将在下文予以描述。然而，如果处理器310确定随机比特指示不执行载波频率选择过程，则过程前进到上述的S650。
现在参考S630至S-640描述载波频率选择过程。在S630中以及在执行概率载波频率选择过程中，处理器310可以生成随机数(例如，0和1之间)。随机数可在0到1的范围内均匀分布。处理器310可以将所生成的随机数与所确定/提供的概率中的一个匹配。如上所述，随机数的范围可以对应于消息中包括的概率的范围。
在S635中，处理器310可以将所生成的数与闲置UE 203保持在闲置UE 203相关联的当前载波频率上的概率、转换到所检测的小小区的概率(Psc1，如果SC1已被检测到或者是新的宏小区ID)、以及转换到宏小区的相邻载波频率(例如，F11to F1n)的概率中的一个相匹配。所匹配的概率可以具有与其相关联的载波频率，其随后可被称为目标载波频率。例如，参考图7，如果随机数匹配P12，目标载波频率将是F12。在一个示例实施例中，有多于一个新小小区ID或者多于一个检测的小小区。
在一个示例实施例中，处理器310可以确定闲置UE 203保持在当前载波上的概率如下：
Psv+Psc1+...+Psck+P11+P12+...+P1n＝l(2)
其中Psv指定闲置UE 203保持在其当前载波频率上的概率，Psc1+...Psck对应于所检测的新重叠小小区ID和/或所检测的重叠小小区，以及P11,...P1n由列表701中的网络实体提供。
此后，在S640中，处理器310可以执行上文参考图4描述的步骤S445-S490。
对于小小区卸载，由于可用时小小区与宏小区载波和其他小小区完全重叠，概率设置应与本申请人提交的美国申请13/552,008中描述的宏唯一系统中相同，该申请的全部内容在此处被并入作为参考。
当卸载至少一个小小区到宏层时，在目标宏层处广播的对应于卸载小小区的概率应被设置为0。这将防止到宏层的UE卸载乒乓回之前的源小小区。
图8示出一种在根据示例实施例的HetNet中闲置UE重新分配以实现的方法的流程图。图8中描述的方法可被称为“基于每小区每UE的专用优先级”方法。图9示出一种根据示例实施例的基于每小区每UE的专用优先级方法的机制。当描述基于每小区的专用优先级方法时，将参考图8和图9。
在S805中，处理器310可以确定UE 203是否已从活动状态转换到闲置状态。从活动模式到闲置模式的这种转换的确定，可以经由本领域中已知的任何方法。如果在S805中，处理器310确定UE 203仍处于活动模式，处理器310可以执行一些其它处理。
如果在S805中，处理器310确定UE 203已经转换到闲置状态时，在S810中，UE 203的处理器310可以从网络实体接收消息(例如，在从活动模式到闲置模式的转换时，UE 203可以接收该消息)，其中所述网络实体可以是例如图2所示的宏小区MC1的基站202。所接收的消息可以是单播消息。在一个示例实施例中，每当网络实体确定在UE从活动转换到闲置模式时可用小小区的一个或多个过载，网络实体可以发送该消息。网络发送的和UE接收的消息可以是LTE系统中的连接释放消息901。消息901可以包括过载和/或关注的(例如，接近过载、基站预期在不久的将来将过载等)的小区ID(例如，小小区和/或宏小区)的条目。除了这种小区ID外，消息的条目可以包括与这种小区ID相关联的载波频率。
在S815中，UE 203的处理器310可以更新已存在于UE 203上的优先级列表，诸如优先级列表902，其可以包括处理器310可以决定从UE 203的当前载波频率改变到的多个目标载波频率。在一个示例实施例中，所更新的优先级列表可以向从网络实体接收的消息901中包括的过载小区的载波频率分配最低优先级。UE 203的优先级列表902可以与上述相同，并且可以存储在UE 203的存储器315上。在一个示例实施例中，如果该消息指示SC1过载，则处理器310向UE的优先级列表902中的SC1的Fx分配较低优先级。
在S820中，处理器310可以选择多个目标载波频率中具有最高优先级值的一个。例如，处理器310可以从UE 203的优先级列表902确定目标载波频率的优先级值。此后，在S825中，处理器310可以确定所选择的目标载波频率是否可用。例如，处理器310可以通过检测/测量从所选择的目标载波频率接收的信号来确定所选择的目标载波频率的可用性。
如果在S825，处理器310确定目标载波频率是可用的，则在S835，处理器310可以将闲置UE 203的当前载波频率改变到目标载波频率，UE闲置切换到目标载波频率。
然而，如果在S825中，处理器310确定目标载波频率不可用，则在S830中，处理器310可以选择具有优先级列表902上下一最高优先级的另一目标载波频率。此后，过程可以返回S825，并且S825-S835可以重复。
在图9所示的一个示例实施例中，假定所有小小区过载，然后基于在S805所接收的消息，处理器310向小小区的载波频率分配最低优先级(例如，SC1到SCn)。此后，在S825以及基于优先级列表902，处理器310可以选择要从UE 203的当前载波频率切换到的F11，假定P11大于P12、P13、...、P1n。然而，如果处理器310确定F11不可用，则处理器310可以选择具有下一最高优先级值的下一载波频率(例如，F12)，假设P12大于P13、P14...P1n。
在一个示例实施例中，UE 302可被嵌入计时器。在超过给定阈值的时间段(例如，从当UE闲置切换出去优先级小区(de-prioritized cell)时启动计时器开始)，被分配优先级列表902中最低优先级的任何去优先级小小区可以由处理器310从优先级列表902中清楚。阈值可以是被预先配置到UE并且基于经验研究选择的设计参数。
尽管已经具体示出和描述示例实施例，本领域普通技术人员将理解，在不背离权利要求书的精神和范围的情况下，可以在其中进行形式和细节上的变化。
如上描述了本发明，但显而易见的是，本发明可以以许多方式变化。这种变化不应被认为背离了本发明，并且所有这种修改旨在被包括在本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种用户设备(203)，该用户设备包括：
处理器(310)，该处理器被配置为：
接收消息(S410)，
基于所接收的消息确定是否执行载波频率选择过程，所述载波频率选择过程被执行用于确定所述用户设备在其上操作的载波频率(S415,S425,S430)，以及
如果所述处理器确定执行所述载波频率选择过程，则通过执行所述载波频率选择过程来确定所述载波频率(S435,S440,S445,S450,S455,S460,S465,S470,S475,S480,S485,S490)。
2.根据权利要求1所述的用户设备，其中，在以下情况下所述处理器确定执行所述载波频率选择过程：
所述消息包括第一列表(S415)并且所述用户设备检测到当前为所述用户设备服务的小区的新小区标识(S425)，所述第一列表包括小小区载波频率选择概率值以及相邻宏小区载波频率选择概率值的列表，或者
所述消息包括所述第一列表和指示所述载波频率选择过程将被执行的随机比特(S430)。
3.根据权利要求1所述的用户设备，其中，所述处理器被配置为通过以下过程来执行所述载波频率选择过程：
确定目标载波频率(S435,S440)，
确定所述目标载波频率的优先级(S445,S450,S455,S460,S465)，
确定所述目标载波频率的可用性(S470)，以及
基于所述目标载波频率的优先级和可用性确定是否将所述用户设备的当前载波频率改变到所述目标载波频率(S475,S480,S485,S490)。
4.根据权利要求3所述的用户设备，其中，所述处理器被配置为通过以下过程来来确定所述目标载波频率：
生成随机数(S435)，
将所述随机数与多个概率值中的一个概率值匹配，所述多个概率值包括小小区载波频率选择概率值、至少一个相邻宏小区载波频率选择概率值和保持在所述用户设备的所述当前载波频率上的概率(S440)，以及
选择与所述多个概率值中的所匹配的一个概率值相关联的载波频率为所述目标载波频率。
5.根据权利要求4所述的用户设备，其中，所接收的消息还包括第二列表，所述第二列表包括从其接收所述消息的服务宏小区已知的小小区的载波频率，
如果所述目标载波频率是与所述至少一个相邻宏小区载波频率选择概率值中的一个概率值相关联的载波频率(S445)，则所述处理器被配置为向所述目标载波频率分配最高优先级值(S450)，以及
如果所述目标载波频率是与所述小小区载波频率选择概率值相关联的载波频率(S455)，则所述处理器被配置为向所述小小区的所有载波频率分配最高优先级值(S460)。
6.根据权利要求4所述的用户设备，其中，所述处理器被配置为：
如果所述小区之前与所述用户设备相关联，则向小区分配最低优先级值(S465)，以及
确定所述目标载波频率是否与所述小区相关联(S475)，其中，
如果所述处理器确定所述目标载波频率是可用的并且所述目标载波频率与所述小区相关联，则所述处理器被配置为通过以下过程来确定所述载波频率：
确定计时器是否已到期(S480)，以及
基于所述计时器的到期，确定是否保持在所述用户设备的当前载波频率上或者将所述用户设备的当前载波频率改变到所述目标载波频率(S485,S490)。
7.根据权利要求6所述的用户设备，其中，如果所述处理器确定所述目标载波频率不可用，则所述处理器被配置为通过保持在所述用户设备的当前载波频率上来确定所述载波频率，以及
如果所述处理器确定所述目标频率是可用的并且所述目标载波频率不与所述小区相关联，则所述处理器被配置为通过将所述用户设备的当前载波频率改变到所述目标载波频率来确定所述载波频率。
8.根据权利要求1所述的用户设备，其中，在以下情况下所述处理器确定执行所述载波频率选择过程：
所述消息包括小小区载波频率选择概率值的列表，并且下列情形之一：
所述处理器检测到当前为所述用户设备服务的小区的新小区标识(S615)、
所述用户设备检测到至少一个小小区(S620)，或者
所述消息包括指示所述载波频率选择过程将被执行的随机比特(S625)。
9.一种用户设备，该用户设备包括：
处理器(310)，所述处理器被配置为：
接收消息，该消息包括标识相应至少一个小区的至少一个小区标识的列表、与所述至少一个小区相关联的载波频率以及选择与所述至少一个小区相关联的载波频率的概率(S810)，以及
基于所述列表和所述用户设备的状态确定所述用户设备在其上操作的载波频率(S820,S825,S830,S835)。
10.根据权利要求9所述的用户设备，其中，所述处理器被配置为：
确定所述用户设备的状态是否指示所述用户设备处于闲置模式(S805)，
基于所接收的消息更新所述用户设备的优先级列表，所述优先列表包括多个目标载波频率(S805)，
如果所述处理器确定所述用户设备的状态指示所述用户设备处于闲置模式，则选择所述多个目标载波频率中具有最高优先级值的一个目标载波频率(S820)，
确定所述多个目标载波频率中的所选择的一个目标载波频率的可用性(S825)，以及
基于所述多个目标载波频率中的所选择的一个目标载波频率的可用性将所述用户设备的当前载波频率改变到所述目标载波频率(S835)。
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