CN101064634A - 频段重配置系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种频段重配置系统和方法，其中，该方法包括以下步骤：步骤S402，在用户设备的带宽小于网络内小区的带宽的情况下，网络确定是否对一个或多个用户设备的工作频段进行重配置；步骤S404，在需要重配置用户设备的工作频段的情况下，确定用户设备将重配置到的目标频段，并将频段重配置命令发送至用户设备；以及步骤S406，用户设备进行频段重配置，并将频段重配置完成确认信息发送至网络。在用户的带宽能力小于系统带宽能力的情况下，本发明能够根据实际情况进行频段重配置，能够更好地配置网络资源，提高频段利用率。

Description

频段重配置系统和方法

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种频段重配置系统和方法。

背景技术

在3GPP TSG RAN#26会议上，通过了研究项目“EvolvedUTRA and UTRAN”即长期演进(Long Term Evolution，简称LTE)。建立这个项目的理由是：随着HSDPA、Enhanced Uplink等增强技术的引入，3GPP无线接入技术在今后几年内有很高的竞争力。然而为了保证更长一些时间(如十年或更长)的竞争力，需要考虑3GPP无线接入技术的长期演进。

目前在3GPP中，各厂商积极研究长期演进，长期演进的目的是提供一种能够降低时延、提高用户数据速率、改进的系统容量和覆盖的低成本的网络。只使用PS域业务，承载网络都为IP承载。

在LTE架构中，由于物理层采用了正交频分复用(OFDM)技术，小区的传输带宽以及用户设备带宽能力都不是固定的。按照目前已经达成的共识，小区的最大的传输带宽为20M，用户设备的最小带宽能力为10M，其可能的使用场景如图1所示。

其中，小区A(CELL A)与小区B(CELL B)的传输带宽为20M，小区C(CELL C)与小区D(CELL D)以及小区E(CELLE)的传输带宽为10M，而处于不同小区中的用户设备的带宽能力分别有20M与10M之分。从图1中同样可以看出，具有10M能力的用户设备在20M传输带宽的小区中可以处于不同的位置，即使用不同的频段，或者说中心载频不同。需要重配置用户设备在小区内的工作频段。

在现有的通用移动通信系统(Universal MobileTelecommunication System，UMTS)中，由于采用了码分多址技术，每个用户设备的带宽能力主要与系统所分配的码字相关，与其所在的小区无关，小区本身没有传输带宽的定义，用户设备的工作频段就是系统为小区所规划的频段，也不会出现用户设备只使用所驻留小区部分频段，因此也不会出现LTE架构中的频段变更或者频段重配置的应用场景。

根据以上描述，现有UMTS系统中涉及小区以及用户设备的协议规范不足以完全覆盖当前LTE架构的应用场景，因此，需要定义新的机制满足当前的应用场景。

发明内容

针对以上问题，本发明提供了一种频段重配置系统和方法，在用户的带宽能力小于系统带宽能力的情况下，能够根据实际情况进行频段重配置。

本发明的频段重配置系统包括：频段重配置决策装置，位于网络侧，在用户设备的带宽小于网络内小区的带宽的情况下，用于确定是否对一个或多个用户设备的工作频段进行重配置；目标频段确定装置，位于网络侧，用于确定用户设备将重配置到的目标频段并指示频段重配置装置进行频段重配置；以及频段重配置装置，位于用户设备侧，用于重配置用户设备的工作频段。

上述的频段重配置决策装置包括：频段质量获取单元，用于获取用户设备可能重配置到的频段的频段质量信息；频段负荷获取单元，用于获取用户设备可能重配置到的频段的频段负荷信息；业务属性获取单元，用于获取用户设备的业务属性信息；以及频段重配置决策单元，用于根据频段质量信息、频段负荷信息、或业务属性确定目标频段，并将频段重配置命令发送至频段重配置装置，指示频段重配置装置进行频段重配置。

可以通过以下至少一种方式获取频段质量信息：频段质量获取单元从用户设备所在小区内的所有其他用户设备上报的质量报告获取用户设备可能重配置到的频段的频段质量信息；以及频段质量获取单元将频段质量测量命令发送至用户设备，指示用户设备获取其可能重配置到的频段的频段质量信息，并将频段质量信息上报至频段质量获取单元。

上述的频段质量信息包括以下信息中的至少一个：起始频点、终止频点、中心载频频点、以及频段内的信道质量。频段质量测量命令包括：用于用户设备测量其所在小区内其他频段的测量空隙。频段重配置命令包括以下至少一种信息：消息类型、重配置原因、和目标频段信息。

上述的重配置原因包括以下至少一个：用户设备所在频段的频段质量低于预定频段质量、用户设备的业务属性、和用户设备所在频段的负载平衡。

在对多个用户设备同时进行频段重配置的情况下，频段重配置命令通过广播信道或下行共享信道发送至频段重配置装置；以及在对一个用户设备进行频段重配置的情况下，频段重配置命令通过下行共享信道发送至频段重配置装置。

频段重配置决策单元可以设定最低频段质量门限值，用于在同时能够进行频段重配置和切换的情况下，在频段质量低于最低频段质量门限值时，指示用户设备进行切换。

频段重配置决策单元也可以设定优先级，用于在同时能够进行频段重配置和切换的情况下，指示用户设备进行切换。

上述的频段重配置装置可以通过上行共享信道或者前向随机接入信道将重配置完成确认信息发送至频段重配置决策装置。

本发明的频段重配置方法，包括以下步骤：步骤S402，在用户设备的带宽小于网络内小区的带宽的情况下，网络确定是否对一个或多个用户设备的工作频段进行重配置；步骤S404，在需要重配置用户设备的工作频段的情况下，确定用户设备将重配置到的目标频段，并将频段重配置命令发送至用户设备；以及步骤S406，用户设备进行频段重配置，并将频段重配置完成确认信息发送至网络。

上述的步骤S404包括以下步骤：步骤S404-2，网络获取用户设备可能重配置到的频段质量信息、频段负荷信息、或业务属性信息；以及步骤S404-4，网络根据频段质量信息、频段负荷信息、或业务属性确定目标频段。

可以通过以下至少一种方式获取频段质量信息：网络从用户设备所在小区内的所有其他用户设备上报的质量报告获取用户设备可能重配置到的频段的频段质量信息；以及网络将频段质量测量命令发送至用户设备，指示用户设备获取其可能重配置到的频段的频段质量信息，并将频段质量信息上报至网络。

上述的频段质量信息包括以下信息中的至少一个：起始频点、终止频点、中心载频频点、以及频段内的信道质量。频段质量测量命令包括：用于用户设备测量其所在小区内其他频段的测量空隙。频段重配置命令包括以下至少一种信息：消息类型、重配置原因、和目标频段信息。

上述的重配置原因包括以下至少一个：用户设备所在频段的频段质量低于预定频段质量、用户设备的业务属性、和用户设备所在频段的负载平衡。

在对多个用户设备同时进行频段重配置的情况下，频段重配置命令通过广播信道或下行共享信道发送至用户设备；以及在对一个用户设备进行频段重配置的情况下，频段重配置命令通过下行共享信道发送至用户设备。

网络可以设定最低频段质量门限值，用于在同时能够进行频段重配置和切换的情况下，在频段质量低于最低频段质量门限值时，指示用户设备进行切换。

网络也可以设定优先级，用于在同时能够进行频段重配置和切换的情况下，指示用户设备进行切换。

上述的频段重配置装置通过上行共享信道或者前向随机接入信道将重配置完成确认信息发送至网络。

本发明的频段重配置系统和方法在用户的带宽能力小于系统带宽能力的情况下，能够根据实际情况进行频段重配置，能够更好地配置网络资源，提高频段利用率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是示出根据现有技术的频段配置的示意图；

图2是示出根据本发明的频段重配置系统的框图；

图3是示出根据本发明的频段重配置决策装置的框图；以及

图4是示出根据本发明的频段重配置方法的流程图。

具体实施方式

图2是示出根据本发明的频段重配置系统的框图。如图2所示，本发明的频段重配置系统包括：频段重配置决策装置202、目标频段确定装置204、以及频段重配置装置206。如图3所示，频段重配置决策装置204包括频段质量获取单元204-2、频段负荷获取单元202-4、业务属性获取单元202-6、频段重配置决策单元202-8。

在用户设备的带宽小于网络内小区的带宽的情况下，当用户设备所在的频段质量低于频段重配置决策装置的频段质量时，频段重配置决策装置决定对一个或多个用户设备的工作频段进行重配置，并指示目标频段确定装置确定用户设备将重配置到的目标频段。

目标频段确定单元可以通过频段质量获取单元获取用户设备可能重配置到的频段的频段质量信息。

频段质量获取单元可以通过以下至少一种方式获取频段质量信息：从用户设备所在小区内的所有其他用户设备上报的质量报告获取用户设备可能重配置到的频段的频段质量信息，或者频段质量获取单元将频段质量测量命令发送至用户设备，指示用户设备获取其可能重配置到的频段的频段质量信息，并将频段质量信息上报至频段质量获取单元，然后频段质量获取单元将频段质量信息发送至频段重配置决策单元。

其中，频段质量测量命令包括：用于用户设备测量其所在小区内其他频段的测量空隙。频段质量信息包括以下信息中的至少一个：起始频点、终止频点、中心载频频点、以及频段内的信道质量。

目标频段确定单元也可以通过频段负荷获取单元获取用户设备可能重配置到的频段的频段负荷信息，并将该频段负荷信息发送至频段重配置决策单元，或者通过业务属性获取单元获取用户设备的业务属性信息将其发送至频段重配置决策单元。

频段重配置决策单元根据以上获取的频段质量信息、频段负荷信息、或业务属性确定目标频段，并将频段重配置命令发送至频段重配置装置，指示频段重配置装置进行频段重配置。

频段重配置命令包括以下至少一种信息：消息类型、重配置原因、和目标频段信息。其中，重配置原因包括以下至少一个：用户设备所在频段的频段质量低于预定频段质量、用户设备的业务属性、和用户设备所在频段的负载平衡。

在对多个用户设备同时进行频段重配置的情况下，频段重配置命令可以通过广播信道或下行共享信道发送至频段重配置装置。在对一个用户设备进行频段重配置的情况下，频段重配置命令通过下行共享信道发送至频段重配置装置。

位于用户设备侧的频段重配置装置接收到频段重配置命令后对用户设备的工作频段进行重配置。重配置完毕后，频段重配置装置可以通过上行共享信道或者前向随机接入信道将重配置完成确认信息发送至频段重配置决策装置。

在本发明中，频段重配置决策单元可以设定最低频段质量门限值，在同时能够进行频段重配置和切换的情况下，在频段质量低于最低频段质量门限值时，指示用户设备进行切换。也可以设定优先级，在同时能够进行频段重配置和切换的情况下，指示用户设备进行切换。

图4是示出根据本发明的频段重配置方法的流程图。如图4所示，本发明的频段重配置方法，包括以下步骤：

步骤S402，在用户设备的带宽小于网络内小区的带宽的情况下，网络确定是否对一个或多个用户设备的工作频段进行重配置。

可以通过以下至少一种方式获取频段质量信息：网络从用户设备所在小区内的所有其他用户设备上报的质量报告获取用户设备可能重配置到的频段的频段质量信息，或者网络将频段质量测量命令发送至用户设备，指示用户设备获取其可能重配置到的频段的频段质量信息，并将频段质量信息上报至网络。

其中，频段质量信息包括以下信息中的至少一个：起始频点、终止频点、中心载频频点、以及频段内的信道质量。频段质量测量命令包括：用于用户设备测量其所在小区内其他频段的测量空隙。频段重配置命令包括以下至少一种信息：消息类型、重配置原因、和目标频段信息。

其中，重配置原因包括以下至少一个：用户设备所在频段的频段质量低于预定频段质量、用户设备的业务属性、和用户设备所在频段的负载平衡。

步骤S404，在需要重配置用户设备的工作频段的情况下，确定用户设备将重配置到的目标频段，并将频段重配置命令发送至用户设备。

步骤S404包括以下步骤：步骤S404-2，网络获取用户设备可能重配置到的频段质量信息、频段负荷信息、或业务属性信息；以及步骤S404-4，网络根据频段质量信息、频段负荷信息、或业务属性确定目标频段。

在对多个用户设备同时进行频段重配置的情况下，频段重配置命令通过广播信道或下行共享信道发送至用户设备。在对一个用户设备进行频段重配置的情况下，频段重配置命令通过下行共享信道发送至用户设备。

步骤S406，用户设备进行频段重配置，并将频段重配置完成确认信息发送至网络。频段重配置装置可以通过上行共享信道或者前向随机接入信道将重配置完成确认信息发送至网络。

在本发明中，网络可以设定最低频段质量门限值，用于在同时能够进行频段重配置和切换的情况下，在频段质量低于最低频段质量门限值时，指示用户设备进行切换。网络也可以设定优先级，用于在同时能够进行频段重配置和切换的情况下，指示用户设备进行切换。

本发明的频段重配置系统和方法的前提是：用户设备的带宽能力小于系统为小区所规划的传输带宽。

当用户设备开机后通过小区选择或重选规则驻留在某个小区，并通过接收广播信道的系统消息获得所在小区的传输带宽信息以及系统为该小区规划的频段信息，包括但不限于起始频点，终止频点，中心载频频点；或者，用户设备通过存储的广播信道、共享信道带宽的信息来获得小区的传输带宽信息。

当用户设备进入激活状态(LTE_ACTIVE)或者连接状态(RRC_CONNECTED)以后，通过无线资源控制层(Radio ResourceControl，RRC)的信令或者媒体接入控制层的信令上报所使用的频段内的信道质量，如信道质量指示(CQI，channel quality indicator)，供网络侧，比如媒体接入控制层，对用户设备所使用频段的信道资源进行调度。

网络侧根据特定原则确定是否需要重配置用户设备的工作频段，触发重配置的原因包含但不限于：

1、由于用户设备所使用的当前工作频段的质量低于一定的程度，导致网络发起频段重配置。

网络侧接收到用户设备上报的当前使用频段的质量报告，如果质量报告显示用户设备当前使用频段的总体质量低于预先设定的门限值，则决定发起频段重配置流程。

目标频段的选择有两种方法：一种是由网络直接决定，网络根据当前小区其他所有用户设备上报的其他频段的质量来确定目标频段；另一种方法是当网络发现当前用户设备所在工作频段的质量低于预设门限值以后，通过显式的信令方式(媒体接入控制层信令或者无线资源控制层信令)要求用户设备测量小区内其他频段的质量，该信令中需要给出供用户设备测量小区内其他频段的测量空隙，然后用户设备将测量结果以媒体接入控制层信令或者无线资源控制层信令方式上报后供网络侧找出目标频段。

当用户设备当前使用的工作频段的总体质量低于预先设定的门限值时，可能出现同时满足触发频段重配置流程和触发切换流程的条件的情况，因为这两个流程都可以通过判断用户设备上报的质量与预设门限值的比较来决定是否发起流程，比如，频段重配置流程通过判断频段质量指示值，切换流程通过判断用户设备上报的整个小区的质量。

当用户设备处于小区边缘位置时，可能出现同时满足两种场景的情况，因此需要一种协调方法，可以设定最低频段质量门限值，如果频段质量低于该最低频段质量门限值，网络不再发起频段重配置流程。也可以通过设置优先级的方式，如果出现同时满足两种场景的情况，则优先启动切换相关的流程。

2、网络主动改变用户设备的工作频段，改变的原因包括但不限于：不同频段间的负荷平衡或者根据用户设备当前的业务属性使用不同的频段。

对于前者，网络通过发起专用的针对用户设备当前所使用的频段的负荷测量，如功率测量或者业务量的测量，网络可以通过统计当前小区内使用该频段的用户设备数量或者网络直接测量该频段的功率，并分析测量结果决定重配置的目标频段。对于后者，网络根据预先设定的原则，不同的业务对应不同的工作频段，并据此给出目标频段。

网络侧确定重配置的目标频段后，通过媒体接入控制(MediumAccess Control，MAC)层信令或者无线资源控制层信令的方式通知用户设备。该信令中的内容包括但不限于如下信：消息类型，诸如频段重配置；消息原因，诸如质量原因、业务原因、负载平衡原因；目标频段信息，包括小区标识符、目标频段中心载频、目标频段宽度、目标频段的起止频点，或者用户设备变换工作频段即将使用的目标频段中的资源信息，诸如资源块序号等。

考虑到网络可以对小区中的一批用户，即多个用户设备同时进行频段重配置，因此，这种场景下的频段重配置信令(MAC或RRC)通过广播信道(BCH)的方式下发，或者将该广播信息通过下行共享信道下发(DL-SCH)。如果是针对单个用户设备，则通过下行共享信道(DL-SCH)的方式下发。

用户设备完成工作频段的重配置后在目标频段通过上行共享信道(UL-SCH)或者前向随机接入信道(RACH)发送重配置完成的确认消息。

本发明在用户的带宽能力小于系统带宽能力的情况下，能够根据实际情况进行频段重配置，能够更好地配置网络资源，提高频段利用率。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (22)

1.一种频段重配置系统，其特征在于，所述系统包括：

频段重配置决策装置，位于网络侧，在用户设备的带宽小于网络内小区的带宽的情况下，用于确定是否对一个或多个用户设备的工作频段进行重配置；

目标频段确定装置，位于网络侧，用于确定所述用户设备将重配置到的目标频段并指示频段重配置装置进行频段重配置；以及

所述频段重配置装置，位于用户设备侧，用于重配置所述用户设备的工作频段。

2.根据权利要求1所述的频段重配置系统，其特征在于，所述频段重配置决策装置包括：

频段质量获取单元，用于获取所述用户设备可能重配置到的频段的频段质量信息；

频段负荷获取单元，用于获取所述用户设备可能重配置到的频段的频段负荷信息；

业务属性获取单元，用于获取所述用户设备的业务属性；以及

频段重配置决策单元，用于根据所述频段质量信息、所述频段负荷信息、或业务属性确定目标频段，并将频段重配置命令发送至频段重配置装置，指示所述频段重配置装置进行频段重配置。

3.根据权利要求2所述的频段重配置系统，其特征在于，通过以下至少一种方式获取所述频段质量信息：

所述频段质量获取单元从所述用户设备所在小区内的所有其他用户设备上报的质量报告获取所述用户设备可能重配置到的频段的频段质量信息；以及

所述频段质量获取单元将频段质量测量命令发送至所述用户设备，指示所述用户设备获取其可能重配置到的频段的频段质量信息，并将所述频段质量信息上报至所述频段质量获取单元。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的频段重配置系统，其特征在于，所述频段质量信息包括以下信息中的至少一个：起始频点、终止频点、中心载频频点、以及频段内的信道质量。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的频段重配置系统，其特征在于，所述频段质量测量命令包括：用于所述用户设备测量其所在小区内其他频段的测量空隙。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的频段重配置系统，其特征在于，所述频段重配置命令包括以下至少一种信息：消息类型、重配置原因、和目标频段信息。

7.根据权利要求6所述的频段重配置系统，其特征在于，所述重配置原因包括以下至少一个：所述用户设备所在频段的频段质量低于预定频段质量、所述用户设备的业务属性、和所述用户设备所在频段的负载平衡。

8.根据权利要求6所述的频段重配置系统，其特征在于：

在对多个用户设备同时进行频段重配置的情况下，所述频段重配置命令通过广播信道或下行共享信道发送至所述频段重配置装置；以及

在对一个用户设备进行频段重配置的情况下，所述频段重配置命令通过下行共享信道发送至所述频段重配置装置。

9.根据权利要求2所述的频段重配置系统，其特征在于：

所述频段重配置决策单元设定最低频段质量门限值，用于在同时能够进行频段重配置和切换的情况下，在所述频段质量低于所述最低频段质量门限值时，指示所述用户设备进行切换。

10.根据权利要求2所述的频段重配置系统，其特征在于：

所述频段重配置决策单元设定优先级，用于在同时能够进行频段重配置和切换的情况下，指示所述用户设备进行切换。

11.根据权利要求2所述的频段重配置系统，其特征在于，所述频段重配置装置通过上行共享信道或者前向随机接入信道将重配置完成确认信息发送至所述频段重配置决策装置。

12.一种频段重配置方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤S402，在用户设备的带宽小于网络内小区的带宽的情况下，网络确定是否对一个或多个用户设备的工作频段进行重配置；

步骤S404，在需要重配置所述用户设备的工作频段的情况下，确定所述用户设备将重配置到的目标频段，并将频段重配置命令发送至所述用户设备；以及

步骤S406，所述用户设备进行频段重配置，并将频段重配置完成确认信息发送至网络。

13.根据权利要求12所述的频段重配置方法，其特征在于，在所述步骤S404包括以下步骤：

步骤S404-2，所述网络获取所述用户设备可能重配置到的频段质量信息、频段负荷信息、或业务属性；以及

步骤S404-4，所述网络根据所述频段质量信息、所述频段负荷信息、或业务属性确定所述目标频段。

14.根据权利要求13所述的频段重配置方法，其特征在于，通过以下至少一种方式获取所述频段质量信息：

所述网络从所述用户设备所在小区内的所有其他用户设备上报的质量报告获取所述用户设备可能重配置到的频段的频段质量信息；以及

所述网络将频段质量测量命令发送至所述用户设备，指示所述用户设备获取其可能重配置到的频段的频段质量信息，并将所述频段质量信息上报至所述网络。

15.根据权利要求12至14中任一项所述的频段重配置方法，其特征在于，所述频段质量信息包括以下信息中的至少一个：起始频点、终止频点、中心载频频点、以及频段内的信道质量。

16.根据权利要求12至14中任一项所述的频段重配置方法，其特征在于，所述频段质量测量命令包括：用于所述用户设备测量其所在小区内其他频段的测量空隙。

17.根据权利要求12至14中任一项所述的频段重配置方法，其特征在于，所述频段重配置命令包括以下至少一种信息：消息类型、重配置原因、和目标频段信息。

18.根据权利要求17所述的频段重配置方法，其特征在于，所述重配置原因包括以下至少一个：所述用户设备所在频段的频段质量低于预定频段质量、所述用户设备的业务属性、和所述用户设备所在频段的负载平衡。

19.根据权利要求17所述的频段重配置方法，其特征在于：

在对多个用户设备同时进行频段重配置的情况下，所述频段重配置命令通过广播信道或下行共享信道发送至所述用户设备；以及

在对一个用户设备进行频段重配置的情况下，所述频段重配置命令通过下行共享信道发送至所述用户设备。

20.根据权利要求12所述的频段重配置方法，其特征在于：

所述网络设定最低频段质量门限值，用于在同时能够进行频段重配置和切换的情况下，在所述频段质量低于所述最低频段质量门限值时，指示所述用户设备进行切换。

21.根据权利要求12所述的频段重配置方法，其特征在于：

所述网络设定优先级，用于在同时能够进行频段重配置和切换的情况下，指示所述用户设备进行切换。

22.根据权利要求12所述的频段重配置方法，其特征在于，所述频段重配置装置通过上行共享信道或者前向随机接入信道将重配置完成确认信息发送至所述网络。

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