CN101919282B - 通信系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种移动通信系统，其中，移动通信设备被布置为对从邻近小区接收的信号执行信号测量。在其上执行这些信号测量的带宽是根据邻近小区的带宽来确定的并且被服务基站发信号通知给移动通信设备。

Description

通信系统
技术领域
本发明涉及移动电信网络，并且更具体地而非排他性地涉及根据3GPP标准或者其等同物或衍生物进行操作的网络。
背景技术
在移动电信网络中，当用户设备(UE)连接到网络(RRCCONNECTED状态)时，它能够被配置为在不连续的时间段中接收和/或发送数据，这些时间段的持续时间和频率由基站(eNodeB)来控制。此不连续的接收/发送被称作DRX/DTX，并且允许UE在它不应从基站接收和/或发送数据的时段期间关闭其收发机电路，从而降低功率消耗。此外，在UE未被调度来接收数据的时段期间，还需要执行某些信号强度测量以辅助网络进行频率间越区切换(handover)(例如在以不同频率进行操作的小区之间)或者网络间(RAT)越区切换(例如从UMTS到GSM)。RAN1中的当前工作假设是：UE的用于这些测量的测量带宽将是1.25MHz(对应于6个资源块)而不论邻近小区的带宽如何。
发明内容
本发明致力于提供针对UE的替代布置以使得能够进行带宽上的更高效的测量。
根据一个方面，本发明提供了一种由通信网络的通信设备执行的方法，该方法包括：确定邻近小区的小区带宽；对小区带宽进行处理以确定用于移动通信设备的测量带宽；以及将所确定的测量带宽发信号通知给移动通信设备。
处理步骤可以对小区带宽进行处理以确定最小小区带宽，并且然后可以利用该最小小区带宽来确定用于移动通信设备的测量带宽。当考虑测量带宽时，该方法还考虑服务小区的带宽。
该方法还可以包括接收新的邻近小区的小区ID(标识数据)；与新小区所对应的基站建立连接；以及从基站接收新的邻近小区的小区带宽信息。新小区的小区ID可以是从移动通信设备接收的。
本发明的另一方面提供了一种在移动通信设备中执行的方法，该方法包括：从相关联的通信设备接收信令信息，该信令信息标识出测量带宽；检测邻近小区；以及在由信令信息所标识出的带宽上对来自邻近小区的信号执行测量。所接收的信令信息可以定义对移动通信设备的测量带宽的重新配置。优选的，在向相关联的通信设备发送数据或者从相关联的通信设备接收数据之间获得测量。
移动通信设备还可以向相关联的通信设备通知从其接收到了信号的邻近小区。在这种情况下，接收信令信息的步骤可以在该通知步骤之后执行。
本发明，针对所公开的所有方法，提供了相应的计算机程序或者计算机程序产品以供在相应设备上执行，设备本身(用户设备、节点或其组件)，以及对设备进行更新的方法。
附图说明
现将通过参考附图来描述作为示例的本发明的实施例，在附图中：
图1示意性地例示出可应用该实施例的类型的移动电信系统；
图2示意性地例示出构成图1所示系统的一部分的基站；
图3示意性地例示出构成图1所示系统的一部分的移动通信设备；
图4例示出在图1所示的基站和移动通信设备中使用的协议栈的三个层；
图5a和5b例示出测量带宽分配的两种情境；
图6示出用于找出新邻近小区的小区带宽的自动邻近关系(ANR)处理；
图7例示出ANR过程能够从已知小区发现小区带宽信息的方式；
图8例示出测量带宽的两种情境；
图9是用于说明信令机制的例示图；
图10是用于说明另一示例的自动邻近关系处理的例示图；以及
图11是用于说明又一示例的自动邻近关系处理的例示图。
具体实施方式
概述
图1示意性地例示出其中移动电话(MT)3-0、3-1和3-2的用户可经由基站5-1或5-2之一和电话网络7与其他用户(未示出)通信的移动(蜂窝)电信系统1。一些上行链路和下行链路通信资源(子载波、时隙等)可用于移动电话3和基站5之间的无线链路。在该实施例中，基站5根据要发送到移动电话3的数据的量来将下行链路资源分配给各移动电话3。类似地，基站5根据移动电话3必须发送到基站5的数据的类型和量来将上行链路资源分配给各移动电话3。
为了帮助移动电话3节约电力，各移动电话3被预先配置为和/或被基站5配置为仅在由DRX/DTX模式定义的预定时段期间接收和发送其数据。在那些时段之间，移动电话3可以降低对其收发机电路的供电以节约电池电力，或者它可以进行适当的频率/RAT间测量，即对接收自邻近小区的信号进行信号测量。
基站
图2是例示出在该示例性实施例中使用的各基站5的主要组件的框图。如所示出的，每个基站5包括收发机电路21，该收发机电路21可操作用于经由一个或多个天线23向移动电话3发送信号并从移动电话3接收信号，并且可操作用于经由网络接口25向电话网络7发送信号并从电话网络7接收信号。控制器27根据存储在存储器29中的软件来控制收发机电路21的操作。软件包括操作系统31、资源分配模块33和下行链路调度器34等。资源分配模块33可操作用于将用于上行链路和下行链路通信的上述通信资源分配给各移动电话3，并且下行链路调度器34基于所分配的资源来调度对各移动电话3的下行链路数据的发送以及针对各基站5的上行链路发送时机。基站5还具有邻近小区列表39，其包括关于邻近小区的小区信息，例如其L1和L3小区ID。
移动电话
图3是例示出图1所示各移动电话3的主要组件的框图。如所示出的，移动电话3包括收发机电路71，该收发机电路71可操作用于经由一个或多个天线73向基站5发送信号并从基站5接收信号。如所示出的，移动电话3还包括控制器75，该控制器75控制移动电话3的操作并且连接到收发机电路71以及扬声器77、麦克风79、显示器81和键盘83。控制器75根据存储在存储器85中的软件指令来进行操作。如所示出的，这些软件指令包括操作系统87、上行链路调度器89、信号测量模块90和功率控制模块91等。上行链路调度器89负责根据由基站5分配给移动电话3用于其上行链路发送的资源来调度上行链路数据的发送；信号测量模块90负责为基站5进行频率间和RAT间信号测量；并且功率控制模块负责在DRX/DTX间歇时段期间降低对收发机电路71的供电。
在以上描述中，为了便于理解而将基站5和移动电话3描述为具有多个离散模块(例如资源分配、调度器、功率控制和信号测量模块)。虽然对于某些应用(例如其中现有系统被修改以实现本发明的应用)可以以这种方式来设置这些模块，但是在其他应用中，例如在从一开始就以发明特征为思想来设计的系统中，这些模块可以被内置于整个操作系统或代码中，并因此这些模块可能不能作为离散实体被辨识。
协议
图4例示出在移动电话3和基站5中使用的协议栈的部分(较低的三层)。第一层是物理层(L1)，其负责数据在无线电通信信道上的实际发送。在此之上的是第二层(L2)，其被划分为三个子层—负责控制对空中接口的访问的媒体访问控制层(L2/MAC)；负责数据分组的级联和分段、分组的确认以及必要情况下的数据分组的重传的上层ARQ层(L2/OuterARQ)；以及负责头部压缩和译成密码的PDCP层(L2/PDCP)。第二层之上是无线电资源控制(RRC)层(L3/RRC)，其负责控制在基站5和移动电话3之间的空中接口中使用的无线电资源。如所示出的，L2/OuterARQ包括用于管理C-平面数据和U-平面数据的发送的多个上层ARQ实体95，并且L2/PDCP层包括用于处理C-平面和U-平面数据的PDCP实体97。
图4还示出被指派给要发送的数据的各个源的无线电载体98。若干个软件应用可能正在同时操作，并且各应用可能正在发送/接收数据。各无线电载体将是与各个任务相关联的，并且某些无线电载体被指派了比其他无线电载体更高的优先级。例如，与被指派给非实时业务的那些无线电载体相比，被指派给实时业务的无线电载体将被指派更高的优先级。由基站5分配用于上行链路的通信资源根据无线电载体98的经指派的优先级和数据速率而在无线电载体98之间被共享。RRC层96为各个无线电载体98设定数据速率和优先级。上行链路调度器89然后基于由RRC层96指派给无线电载体的数据速率和优先级，来控制对用于发送的各无线电载体98的数据分组的调度。
UE测量带宽
如以上讨论的，RAN1中的当前工作假设是移动电话的测量带宽是1.25MHz(对应于6个资源块)以供执行频率内测量。因此，移动电话3将在所有情况下测量1.25MHz的缺省带宽，而不论邻近小区的带宽如何。在本申请中，发明人提议只要可能就使用更宽的测量带宽，并且实现这一点所必需的相关信令将在下文中进行讨论。更具体地，在本实施例中，移动电话3被布置为在最大可能带宽上执行测量，该最大可能带宽是正在进行的测量所针对的邻近小区(包括服务小区)的最小带宽。
图5例示出两种情境：
1)图5a的情境，其中三个邻近小区具有不同带宽并且移动电话的测量带宽对应于具有最小带宽的小区的带宽；以及
2)图5b的情境，其中所有邻近小区具有相同的带宽，该带宽大于服务小区的带宽，并且其中移动电话3在服务小区的带宽(作为正被监控的所有小区中的最小带宽)上执行测量。
信令机制
在此实施例中，服务基站5发信号通知移动电话3在进行其测量时应当使用的测量带宽。它通过使用RRC测量控制消息来完成该通知。为了能够完成该通知，服务基站5必须知道所有邻近小区的小区带宽，并且在此实施例中，该信息被存储在邻近小区列表39中。
邻近小区列表39中的初始信息通常是由网络的操作和管理(O&M)功能提供的。然而，随着新小区的添加或者随着旧小区的去除，邻近小区将时常变化。响应于新小区被其所服务的移动电话3标识出，这些小区改变可以被基站5使用自动邻近关系(ANR)过程来识别。例如，从移动电话3之一接收的测量报告可能标识出新小区(即，未被基站识别并因此未出现在其邻近小区列表39中的一个小区)。如果是这样，则服务小区的基站5将检测到存在由移动电话3报告的新小区。作为响应，基站5命令移动电话3报告新小区的L3(广播)小区ID。一旦得到了该小区ID，基站5就使用接收到的L3小区ID来查找该新小区的基站5的传输层地址(例如，IP地址)。服务基站然后建立朝向该基站的新的X2接口(如果尚无X2接口可用的话)。一旦X2接口已经被建立，该基站就经由新建立的X2接口将它所控制的各小区的如下信息发送到服务基站：
1)第1层小区ID
2)第3层小区ID
3)测量带宽
服务基站5然后用新检测到的小区更新其邻近小区列表39，并且将存储与由同一节点控制的其他小区有关的第1层、第3层和测量带宽信息以供将来使用。该处理被概略地例示出在图6中，其中基站1是服务基站并且基站2是控制由移动电话3检测到的新小区的基站。
因此，在此处理结束时，邻近小区列表39将包含表1所示的如下信息：
表1
 第1层小区ID   第3层小区ID＝3   BW3  第1层小区ID   第3层小区ID＝6   BW6
服务基站5然后使用邻近小区列表39中的带宽信息来确定它所服务的移动电话3应当测量的最大测量带宽。该信息然后在测量控制消息中被发信号通知给移动电话3，针对该测量控制消息，频率内测量随后被建立。如本领域中技术人员将会理解的，当新小区被标识并且其带宽被添加到邻近小区列表39时，这可能致使基站5重新配置它所服务的移动电话3的测量带宽。以这种方式，基站5动态地定义它们所服务的移动电话3的测量带宽。
白名单
邻近小区信息39将包括白名单和黑名单。可供移动电话3向其漫游的小区在白名单上，同时，不可用的或者未被网络识别的那些小区在黑名单上。当确定要由移动电话3使用的测量带宽时，基站5将仅基于白名单中的小区的已知带宽来完成确定。
如本领域中技术人员将会理解的，在操作和管理功能在初始建立时不提供带宽信息的情况下，基站5可以通过X2公共消息找出该信息并用接收到的带宽信息更新其数据库。(这是用于仅更新BW信息的普通信令，并且不调用ANR功能)。该处理在图7中被例示。随后，如果新小区(属于基站3)被移动电话3检测到，则基站1可以利用ANR功能进行搜寻以获得由基站3控制的小区的小区信息并添加这些小区信息。
此布置的优点之一是基站5在移动电话3发送针对属于同一基站5的其他小区的报告时，已经具有第1层小区ID和第3层小区ID间的映射。因此，移动电话3不需要读取属于已知基站的新小区的BCH。另一优点是关于基站5的所有小区的所有信息可以在一个X2公共消息中被提供。
修改和替换
以上描述了详细的实施例。如本领域中的技术人员将会理解的，可以对上述实施例做出多种修改和替换同时仍得益于在此包含的发明。仅作为例示，现将描述这些替代和修改中的一些。
在上述实施例中，描述了基于移动电话的电信系统。如本领域中的技术人员将会理解的，在本申请中描述的信令和越区切换技术能够应用于任何通信系统中。具体地，这些越区切换技术中的许多能够用在或者使用电磁信号或者使用声信号来承载数据的基于有线或无线的通信系统中。在一般情况下，基站和移动电话可以被视为彼此通信的通信节点或设备。在eNodeB内越区切换中，源和目标通信节点将由一个基站内的各调度实体来形成。其他通信节点或设备可以包括诸如例如个人数字助理、膝上型计算机、web浏览器等之类的用户设备。
在上述实施例中，描述了一些软件模块。如本领域中的技术人员将会理解的，软件模块可以以经编译的或未经编译的形式提供，并且可以经由计算机网络或在记录介质上作为信号被供应给基站或移动电话。此外，由这些软件的一部分或全部执行的功能可以利用一个或多个专用硬件电路来执行。然而，使用软件模块是优选的，因为它有利于基站5和移动电话3的更新以对其功能进行更新。
各种其他的修改对于本领域中的技术人员将是显而易见的并且在此不再更详细地进行描述。
3GPP术语的术语表
LTE-(UTRAN的)长期演进
eNodeB-E-UTRAN节点B
UE-用户设备-移动通信设备
DL-下行链路-从基站到移动台的链路
UL-上行链路-从移动台到基站的链路
MME-移动性管理实体
UPE-用户平面实体
HO-越区切换
RLC-无线电链路控制
RRC-无线电资源控制
RRM-无线电资源管理
SAE-系统架构演进
C-RNTI-小区-无线电网络临时标识符
SIB-系统信息块
U-plane-用户平面
X2 Interface-两个eNodeB之间的接口
S1 Interface-eNodeB和MME之间的接口
TA-跟踪区域
EPC-演进型分组核
AS-接入层
RNL-无线电网络层
TNL-传送网络层
RACH-随机接入信道
MU MIMO-多用户多输入多输出
DMRS-解调参考信号格式
MCS-调制和编码方案
以下是对可在当前提议的3GPP LTE标准中实现本发明的方式的详细描述。虽然多个特征被描述为基本的或者必要的，但是例如由于所提议的3GPP LTE标准所施加的其它要求，这可能仅仅是针对3GPP LTE标准的情况。因此，这些陈述不应当以任何方式被理解为限制本发明。
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介绍
RAN1中的当前工作假设是1.25MHz(6RB)的测量带宽将被用于执行频率内测量。然而，我们相信如果在整个邻近小区具有大于等于10MHz的BW的情况下UE能够在最大可能BW(比方说10MHz)上而非使用1.25MHz的缺省BW来执行测量，那么将是有益的。
在此文献中，我们讨论在确定最大可能BW时涉及的机制，在该最大可能BW上，UE可以对邻近小区执行RSRP和RSSI测量。
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讨论
基于RAN1的当前假设，UE在所有情况下都将测量1.25MHz的缺省BW，而不论邻近小区的BW如何。在此文献中，我们建议只要可能就使用更宽的测量带宽并且讨论相关联的信令。
图8的情境1示出这样的情况：其中示出了具有不同BW的三个邻近小区。UE应当在邻近小区中的最小BW上执行测量。在情境2中，所有邻近小区具有比如说20MHz的相同BW，然而服务小区BW比如说是10MHz，那么为了比较服务小区和邻近小区信号强度，UE应当在10MHz的BW上执行测量。
4.1.信令机制
为了利用RRC测量控制消息来将测量BW发信号通知给UE，提议eNB为各小区在邻近小区列表中维护其有关的小区带宽信息。
参见图9中的机制纵览：
对于白名单中的小区，eNB或者通过O&M(图10)或者一旦X2连接被建立就通过邻近eNB经由X2(图11)来获取与测量带宽有关的信息。
对于通过ANR(自动邻近关系)功能新添加的小区，经由X2公共消息来获取测量带宽信息。
通过使用此机制，eNB可以使用邻近小区BW信息来确定UE应当测量的最大测量BW。测量BW然后可以在建立频率内测量的同时在测量控制消息中被发信号通知。在[R3-071819]中描述了ANR机制。该机制的概要被报告如下：
1.UE发送所检测到的小区的信号强度的测量报告。该报告包含所检测到的小区的第1层标识符。
2.如果服务小区eNB检测到存在被UE报告为邻居的新小区，它将会：
a.命令UE报告L3小区ID
b.利用L3小区ID来查找到新eNodeB的传输层地址
c.如果需要，则建立朝向该eNodeB的新X2接口
d.更新其邻近关系列表。
该机制还优化了ANR机制，如下：
·一旦由于ANR功能而建立了朝向某一eNB的x2连接，新的邻居eNB就经由新建立的X2接口来发送与其控制的小区有关的以下信息：
·第1层小区ID
·第3层小区ID
·测量带宽
结果：
·eNB在UE发送针对属于同一eNB的其他小区的测量报告时，已经具有第1层小区ID-第3层小区ID映射。因此，UE在此情况下不读取BCH。
·仅需要每个eNB一个X2公共信息。
------------------------------------------------------
结论
在此文献中，我们提议了在确定在其上UE可对邻近小区执行RSRP和RSSI测量的最大可能BW时涉及的简单机制。RSSI测量肯定将得益于更宽带宽，然而对于RSRP测量的益处还需要进一步的研究。
提议讨论该机制并且相应地更新阶段2/阶段3规范。
本申请基于并要求2007年10月29日递交的英国专利申请No.0721155.0的优先权，该英国专利申请的全部内容通过引用被结合于此。

Claims (29)

1.一种由通信网络的基站执行的方法，该方法包括：
确定多个邻近小区的小区带宽；
对所述多个邻近小区的小区带宽进行处理以确定用于移动通信设备的测量带宽；以及
将所确定的测量带宽发信号通知给所述移动通信设备，
其中，所述处理包括对所述小区带宽进行处理以确定最小小区带宽，并且利用该最小小区带宽来确定用于所述移动通信设备的测量带宽。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述确定包括对与所述移动通信设备相关联的服务小区的小区带宽进行确定。
3.根据权利要求1到2的任一项所述的方法，其中，所述确定包括从所存储的数据结构读取小区带宽。
4.根据权利要求1到2的任一项所述的方法，还包括经由所确定的测量带宽从所述移动通信设备接收测量报告。
5.根据权利要求1到2的任一项所述的方法，还包括：
接收新的邻近小区的小区ID；
与所述新的邻近小区所对应的另一基站建立连接；以及
从所述另一基站接收所述新的邻近小区的小区带宽信息。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述接收新的邻近小区的小区ID从所述移动通信设备接收所述小区ID。
7.根据权利要求5所述的方法，还包括将所接收的小区带宽信息存储在所述基站的数据存储器中。
8.一种在移动通信设备中执行的方法，该方法包括：
从相关联的基站接收信令信息，所述信令信息标识出与所述相关联的基站所确定的最小小区带宽相对应的测量带宽；
检测多个邻近小区；以及
执行步骤，在由所述信令信息所标识出的带宽上对来自所述多个邻近小区的信号执行测量。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述经接收的信令信息是在测量控制消息中被接收的。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其中，所述执行步骤在向所述相关联的基站发送数据或者从所述相关联的基站接收数据之间执行所述测量。
11.根据权利要求8到9的任一项所述的方法，其中，所述检测包括从所述邻近小区接收信号。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括向所述相关联的基站通知从其接收到了信号的邻近小区。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述接收信令信息是在所述通知步骤之后执行的。
14.根据权利要求9、12、13的任一项所述的方法，其中，所述执行步骤在由所述信令信息所标识出的带宽上对来自所述相关联的基站的信号执行测量。
15.根据权利要求9、12、13的任一项所述的方法，其中，所述接收步骤接收标识出与所述相关联的基站所确定的最小小区带宽相对应的测量带宽的信令信息。
16.一种基站，包括：
用于确定多个邻近小区的小区带宽的装置；
用于对所述多个邻近小区的小区带宽进行处理以确定用于移动通信设备的测量带宽的装置；以及
用于将所确定的测量带宽发信号通知给所述移动通信设备的装置，
其中，所述处理装置可操作用于对所述小区带宽进行处理以确定最小小区带宽，并且用于利用该最小小区带宽来确定用于所述移动通信设备的测量带宽。
17.根据权利要求16所述的基站，其中，所述确定装置可操作用于确定与所述移动通信设备相关联的服务小区的小区带宽。
18.根据权利要求16到17的任一项所述的基站，其中，所述确定装置包括用于从所存储的数据结构读取小区带宽的装置。
19.根据权利要求16到17的任一项所述的基站，还包括用于经由所确定的测量带宽从所述移动通信设备接收测量报告的装置。
20.根据权利要求16到17的任一项所述的基站，还包括：
用于接收新的邻近小区的小区ID的装置；
用于与所述新的邻近小区所对应的另一基站建立连接的装置；以及
用于从所述另一基站接收所述新的邻近小区的小区带宽信息的装置。
21.根据权利要求20所述的基站，其中，所述用于接收新的邻近小区的小区ID的装置可操作用于从所述移动通信设备接收所述小区ID。
22.根据权利要求20所述的基站，还包括用于存储所接收的小区带宽信息的数据存储器。
23.一种移动通信设备，包括：
用于从相关联的基站接收信令信息的装置，所述信令信息标识出与所述相关联的基站所确定的最小小区带宽相对应的测量带宽；
用于检测多个邻近小区装置；以及
用于在由所述信令信息所标识出的带宽上对来自所述多个邻近小区的信号执行测量的装置。
24.根据权利要求23所述的设备，其中，所述接收装置可操作用于在测量控制消息中接收所述信令信息。
25.根据权利要求23或24所述的设备，其中，所述用于在由所述信令信息所标识出的带宽上对来自邻近小区的信号执行测量的装置可操作用于在向所述相关联的基站发送数据或者从所述相关联的基站接收数据之间执行所述测量。
26.根据权利要求23到24的任一项所述的设备，其中，所述检测装置包括用于从所述邻近小区接收信号的装置。
27.根据权利要求26所述的设备，还包括用于向所述相关联的基站通知从其接收到了信号的邻近小区的装置。
28.根据权利要求27所述的设备，其中，所述用于接收信令信息的装置可操作用于在所述通知装置通知了所述相关联的基站之后接收所述信令信息。
29.根据权利要求23，24，27到28中的任一项所述的设备，其中，所述用于在由所述信令信息所标识出的带宽上对来自所述邻近小区的信号执行测量的装置可操作用于在由所述信令信息所标识出的带宽上对所述相关联的基站执行测量。
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