CN101978743B - 在分层小区结构中的基于小区质量的小区选择方法 - Google Patents

在分层小区结构中的基于小区质量的小区选择方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了用于用户设备(UE)的小区选择方法。如果在所述UE的服务小区中采用了分层小区结构(HCS)，当所述UE低速移动时，则按照第一方式执行定级过程，并且，如果所述UE高速移动，则按照第二方式执行定级过程。当UE低速移动时，在满足S准则和H准则H≥0的小区中对具有最高HCS优先级的测量过的全部小区执行定级过程，或者，如果没有满足该S准则和该H准则H≥0的小区，则不管HCS优先级而对测量过的全部小区进行所述定级过程。当UE为高速移动时，对测量过的全部小区进行所述定级过程，如果存在HCS优先级低于满足该S准则和该H准则H≥0的所述服务小区的HCS优先级的小区，则对具有最高HCS优先级的全部小区进行所述定级过程。否则，如果存在满足该S准则和该H准则H≥0的、HCS优先级高于或等于所述服务小区的HCS优先级的小区，则对具有最低HCS优先级的全部小区进行所述定级过程，否则，不管HCS优先级而对全部小区执行该定级过程。

Description

在分层小区结构中的基于小区质量的小区选择方法
技术领域
本发明涉及在分层小区结构(hierarchical cell structure)中的基于小区质量的小区选择方法。 
背景技术
在现有技术中，执行小区选择，但是，无线资源白白被浪费。这样，现有技术没能有效地解决这个问题，因此没有提供适当的解决方案。 
发明内容
作为针对不能提供服务(out-of-service)的情况进行测试的结果，本发明人认识到现有技术中存在的至少上述问题和缺点。基于这种认识，构想了下述各种特征，从而提供了一种在分层小区结构中的基于小区质量的小区选择方法，这能更有效地利用无线资源。 
附图说明
图1示出了通用移动通信系统(UMTS)的示例性网络结构。 
图2示出了在UMTS中使用的示例性无线协议栈。 
图3示出了定义了移动终端用于选择信号强度及质量比系统所定义的特定值高的小区的条件的示例性式子。 
图4示出了WCDMA中的示例性小区选择(重选)的方法的流程图。 
图5示出了计算移动终端用于在小区间进行定级(ranking)处理的R准则的值的式子。 
图6示出了示例性分层小区结构(HCS)的概念。 
图7示出了H准则的值的示例性计算过程。 
具体实施方式
此处，根据长期演进系统或其它所谓4G通信系统来解释涉及在分层小区结构中的基于小区质量的小区选择方法的发明概念和特征。但是，这些细节并不是对上述特征的限制，上述特征可应用于其它类型的移动和/或无线通信系统和方法。 
以下，术语“移动终端”将用来表示各种类型的用户设备，诸如移动通信终端、用户设备(UE)、移动设备(ME)和支持各类无线通信技术的其它设备。 
在移动通信中，小区选择是指移动终端搜索适当(候选)小区的过程。当作为小区选择的结果而选择了一个小区时，所选择的小区称作“驻留小区(camped-on cell)”。当驻留在一个小区时，移动终端应当根据各种小区重选准则(稍后介绍)来规则地搜索更优小区，并且，如果发现更优小区，则选择该更优小区。 
通常，较大小区(例如，宏小区)不能支持大量的用户，但是能支持高速移动的用户。通常，较小小区(例如，微小区或微微小区)能支持大量的用户，但不能支持高速移动的用户。这些问题可以通过利用分层小区结构(HCS)来解决，其中HCS定义了形成了多个小区层的不同尺寸的多个交叠小区。这种类型的小区结构使得网络能有效地利用地理区域并且服务更多的用户。 
为了限定UE应当位于HCS的哪个小区层，定义了HCS优先级(HCS_PRIO)。这种优先级信息可以作为小区广播信息(例如，SIB 11和SIB 12用于相邻小区，而SIB 13和SIB 14用于服务小区)的一部分而发送。对于相邻小区，这种优先级信息还可以作为RRC测量控制消息的一部分而发送。针对HCS小区指定从0至7的优先级，其中，0是最低优先级而7是最高优先级。可以针对靠近服务小区的小区指定最高优先级。 
小区重选准则可包括H准则(即，HCS准则，当采用HCS时使用该HCS准则，其是基于系统信息中发送的信息并基于根据候选小区的CPICH/P-CPCCH中的测量值而计算出的正值或负值)、S准则(即，用 于对候选小区的接收质量是否足够进行检查的选择准则或可选性(eligibility)准则)以及R准则(即，移动终端用于对满足S准则的小区列表进行定级的定级准则)。 
构想本发明以改进小区选择(重选)过程，使得能够减少不能提供服务的情况的出现。所谓“不能提供服务”的情况是指移动终端由于各种原因而不能从移动通信网络接收特定业务。为了应对不能提供服务的情况，移动终端需要执行全面的小区搜索过程，该过程消耗了电池电力并且导致用户能够觉察到的延迟。 
小区选择(重选)的过程采用包括H准则和S准则在内的各种条件。本发明人认识到现有技术的小区选择(重选)过程存在一些缺点。这是因为现有技术主要考虑H准则，然后考虑S准则作为辅助条件，或者甚至忽略S准则。基于对这个问题的认识，本发明相比H准则更强调和重视S准则，这能够改进小区选择和重选。 
本发明涉及在作为欧洲类型IMT-2000系统的UMTS(UniversalMobile Telecommunication System，通用移动通信系统)中选择移动终端要接收业务的小区的方法。具体而言，本发明涉及移动终端在选择其要接收业务的特定小区时考虑多个小区中的各个小区的质量的方法。 
图1示出了通用移动通信系统(UMTS)100的网络结构。UMTS系统基本上包括用户设备(UE)130、UMTS陆地无线接入网(UTRAN)120和核心网(CN)110。UTRAN 120包括一个或更多个无线网络子系统(RNS)122，并且每个RNS包括无线网络控制器(RNC)124、以及由RNC 124所管理的一个或更多个Node B 126。一个Node B中可具有一个或更多个小区128。 
图2示出了用于UMTS的无线协议栈。这些无线协议层在终端及UTRAN中成对地存在，并通过无线接口来处理数据传输。无线协议栈大致分成三层：L1(层1)、L2(层2)和L3(层3)。 
L1(层1)包括物理层(PHY)，其使用各种无线传输技术、经由无线接口来发送数据。PHY层经由传输信道连接到上层(MAC层)，其中传输信道可以划分成专用传输信道和公共传输信道。 
L2(层2)包括4个子层：MAC、RLC、PDCP和BMC，下面，将更具体地介绍各层。 
MAC(介质访问控制)层执行从各种逻辑信道到各种传输信道的映射，并且，执行从多个逻辑信道到单个传输信道的逻辑信道复用。MAC层经由一个或多个逻辑信道连接到上层(RLC层)。根据所发送的信息的类型，将逻辑信道划分成发送控制面信息的控制信道和发送用户面信息的业务信道。根据要管理的传输信道的类型，可将MAC层划分成MAC-b子层、MAC-c/sh子层、MAC-d子层、MAC-hs子层和MAC-e子层。MAC-b子层管理用于广播系统信息的广播信道(BCH)。MAC-c/sh子层管理共享传输信道，诸如FACH(Forward Access CHannel，前向接入信道)或DSCH(Downlink Shared CHannel，下行共享信道)，这些共享传输信道由多个终端共享。MAC-d子层针对特定移动终端来管理专用传输信道，诸如DCH(Downlink Shared CHannel，下行共享信道)。为了在下行链路和上行链路中支持高速数据传输，MAC-hs子层管理HS-DSCH(HighSpeed Downlink Shared CHannel，高速下行共享信道)，该高速下行共享信道是用于发送高速下行数据的传输信道。MAC-e子层管理E-DCH(Enhanced Dedicated CHannel，增强型专用信道)，该增强型专用信道是用于高速上行数据传输的传输信道。 
RLC(Radio Link Control，无线资源控制)层用于确保各个无线承载(RB)及数据传输所要求的服务质量(Quality ofservice，QoS)。为了使得RLC能针对RB确保唯一的QoS，各个RB具有一个或两个独立的RLC实体，并且，RLC层提供了三种运行模式，即，TM(Transparent Mode，透明模式)、UM(Unacknowledged Mode，不确认模式)和AM(Acknowledged Mode，确认模式)，以支持各种QoS。此外，RLC对数据尺寸进行调整以使得该数据适于由下层通过无线(空中)接口进行发送，并且对从上层接收到的数据进行分段和串联。 
PDCP(Packet Data Convergence Protocol，分组数据汇聚协议)层位于RLC层之上，并且使得能够按照有效的方式经由带宽较小的无线(空中)接口来利用IP分组(诸如IPv4或IPv6)发送数据。为此，PDCP层 执行报头压缩功能，其允许在数据的报头部分仅发送必要的数据，从而提高无线(空中)接口之间的传输效率。因为报头压缩功能是基本功能，所以PCDP层仅存在于PS(分组交换)域中，并且，在单个RB中存在单个PDCP实体，以向各个PS业务高效地提供报头压缩功能。 
BMC(Broadcast/Multicast Control，广播/多播控制)层位于RLC层之上，并且执行与小区广播消息的调度、以及向位于特定小区的移动终端进行广播有关的功能。 
L3(层3)包括位于最低部的无线资源控制(RRC)层，RRC层仅定义在控制面中，用于针对无线承载的建立、重新建立及释放来对层1和层2的参数进行控制，并对逻辑信道、传输信道和物理信道进行控制。这里，RB是指由无线协议的层1和层2所提供的、用于在移动终端与UTRAN间传送数据的逻辑通路。通常，RB的建立是指以下过程，即，设置提供特定数据业务所需的无线协议层及信道的特性，然后设置无线协议层及信道各自的特定参数和操作方法。 
下面将具体介绍空闲模式中的移动终端选择小区的过程。 
基本上，选择小区的原因是为了登记到网络以从基站接收业务。这里，如果移动终端与基站之间的信号的强度或质量由于移动终端的移动而下降，则为了保持数据的传输质量，移动终端重新选择不同的小区。下面，将物理信号的特性(诸如信号强度和信干比)简称为“信号特性”。 
如上所述，存在一种根据无线环境基于信号特性来选择小区的方法。基于以下原因，移动终端也需要使用小区选择过程：UE能力、子用户的信息、驻留负载平衡、业务负载平衡等。 
下面，介绍在WCDMA中选择小区的方法和过程。 
首先当移动终端开机(或加电)时，选择PLMN和RAT以用于无线通信，并且，移动终端在全部可搜索的频段中与基站进行信号测量过程，然后，在满足图3条件的全部小区中选择信号特性值最强的小区，并接入所选择的小区。在WCDMA系统中，将CPICH RSCP、CPHIC Ec/N0和载波RSSI用作针对上述信号测量过程的值。 
在图3中可以理解的是，移动终端选择信号强度及质量(强度： Qrxlevmin+Pcompensation，质量：Qqualmin)大于系统所定义的特定值的小区。这里，这些值(Qrxlevmin、Pcompensation，质量：Qqualmin)由基站通过系统信息(SI)通知给移动终端。同样，移动终端在空闲模式下等待，以向网络请求业务(诸如发起呼叫)或者从网络接收业务(诸如端接(terminating)呼叫)。处于空闲模式中的移动终端对来自当前从其接收业务的小区的信号以及来自相邻小区的信号进行测量，并且重复该过程以重新选择信号特性更优的小区。 
图4示出了在WCDMA中的示例性小区选择(重选)的方法的流程图。如步骤S401所示，空闲模式中的移动终端在满足图3条件的小区中，周期地针对从其接收业务的小区的信号特性值(Rs)以及相邻小区的信号特性值(Rn)执行测量过程。如步骤S403所示，如果在特定时间(Treselection)期间满足条件Rn＞Rs，则利用定级过程或处理来比较与Rn对应的小区的信号强度和质量。结果，如步骤S405所示，选择特性值最高(或最大)的小区。也就是说，选择与当前从其接收业务的小区相比信号特性最佳的其它小区。 
利用图5中的式子来获取Rs和Rn的值。Treselection是基站经由系统信息(SI)通知给移动终端的值，并且，Treselection用于通过作出以下限制，即，满足小区选择条件的时间段应当超出的特定时间量，来防止重复选中特定小区。 
图5示出了计算移动终端用于在小区间进行定级处理的R准则的值的式子。这里，Rs表示服务小区级别，而Rn表示相邻小区级别。Qmeas，s表示针对从其接收业务的小区而测量的CPICH Ec/N0值，而Qmeas，n表示针对相邻小区而在移动终端处测量的CPICH Ec/N0值。为了使得移动终端能够针对当前接收到的业务应用加权值，采用了值Qhysts，并且，值Qoffset，0用于减小当前接入的小区与要改变接入而接入到的小区之间的偏差，或者，值Qoffmbms用于针对支持点对多点业务(诸如MBMS)的小区应用加权值。 
与WCDMA的小区选择方法类似，基于信号特性的小区选择方法允许移动终端选择具有良好信号接收特性的小区以从基站接收业务，使得接收机能够以最少差错来解析由发射机发送的信号。针对可以选择的小区，得到R准则的值，然后，执行定级，使得通过这种定级处理来选择(或重选)具有最佳信号特性的小区。
但是在WCDMA中，如果需要分层小区结构功能(HCS)，则可以应用HCS。 
图6示出了用于HCS的小区结构的例子。也就是说，多个小区可以存在于一个区域(或地区)，其中各个小区的直径(或其它尺度)彼此不同。图6中，频率O、N和M可以相同或不同，这里仅表示一个例子。同样，在图6中，具有优先级C的小区是具有最大直径的小区，而具有优先级A的小区是具有最小直径的小区。 
图6中所述的HCS例如可以用于减小由于移动终端以不同速度在小区之间移动而导致的变化。例如，假设图6中有从右至左移动的移动终端A和移动终端B，移动终端A以5km/h移动而移动终端B以50km/h移动。如果两个移动终端都选择优先级A的小区，则应当理解的是，在给定时间段中移动终端B更换小区的频度应当是移动终端A的10倍。当移动终端需要频繁更换小区时，由于频繁进行小区更新而浪费了功耗及无线资源。因此，在这种情况下，基站使得高速的移动终端选择优先级C的小区(即，直径较大的小区)，而使得低速的移动终端选择优先级A小区(即，直径较小的小区)，这使得移动终端能更有效地工作。 
在这些情况下，当使用HCS特性时，移动终端的操作需要变化。图7示出了H准则的值的计算过程。因此，当使用HCS时，小区选择的过程如下： 
1.如果当前服务小区指示正在使用HCS，则移动终端确定满足以下条件的小区： 
a.当移动终端低速移动时： 
i.在满足H＞＝0的小区中，具有最高HCS_PRIO值的测量过的全部小区 
ii.如果没有小区满足H＞＝0，则测量过的全部小区，而与HCS_PRIO值无关 
b.当移动终端高速移动时： 
i.在满足H＞＝0的小区中，当存在HCS优先级低于当前服务小区的HCS优先级的小区时(条件1)： 
1.在HCS优先级比当前服务小区的HCS优先级低的小区中，在满足H＞＝0的小区中具有最高HCS PRIO值的测量过的全部小区。 
ii.其它情况(即，当不满足条件1时)： 
1.如果任何小区满足H＞＝0，则在HCS优先级高于或等于当前服务小区的HCS优先级(条件2)的小区中： 
a.在HCS优先级高于或等于当前服务小区的HCS优先级的小区中，在满足H＞＝0的小区中具有最低HCS PRIO值的测量过的全部小区 
2.其它情况(即，当不满足条件2时) 
a.测量过的全部小区，而不考虑HCS优先级 
2.对于在上述过程1中确定的小区，在满足S准则的小区中，移动终端基于R准则来执行定级处理，并且选择具有最佳质量的(多个)小区，并且针对该小区进行小区选择(重选)。 
在上述解释中，移动终端使用所述的S准则来确定各种小区是否满足最小质量保证条件。也就是说，S准则用于确定特定小区是否满足在执行寻呼或RRC连接时所需的最低条件。 
以上介绍了当设置了HCS时移动终端的小区重选过程，并且，根据这种过程，出现了移动终端不能选择可以驻留的小区的情况，从而不能正确地接收业务。例如，可以考虑以下小区结构。 
  小区   H准则   S准则   HCS_PRIO
  A   满足   不满足   4
  B   不满足   满足   4
  C   满足   满足   3
根据现有技术，移动终端执行如下操作： 
步骤1：执行必要的测量。 
测量了小区A、小区B和小区C。 
步骤2：检查是否存在满足H准则H＞＝0的任何小区。 
小区A和小区C满足H准则。 
步骤3：在步骤2所检查出的小区中识别出最高HCS_PRIO。 
在小区A和小区C中，小区A具有最高HCS_PRIO，为4。 
步骤4：识别出具有在步骤3中所识别出的所述HCS_PRIO的小区。小区A是具有最高HCS_PRIO的唯一小区。 
步骤5：在步骤4所识别出的小区中检查满足S准则的小区。 
小区A不满足S准则。 
步骤6：在步骤5所识别出的小区中执行定级。 
不存在进行定级的候选小区。 
在上述表1，移动终端应当选择小区C，但是在现有技术中，移动终端无法选择任何小区。也就是说，在现有技术中，移动终端首先选择满足H准则的(多个)小区，然后在满足H准则的小区中选择最佳小区。因此，在根据H准则的操作过程中，如果存在不满足S准则但满足H准则的小区，则存在着移动终端设置了不适当的HCS_PRIO值的问题。在这种情况下，移动终端不能找到可以从其接收业务的小区，从而出现了无法发起呼叫或应答呼叫的问题。 
因此，对于使用HCS功能的系统，本发明提供了一种用于移动终端的方法，该方法能够经由PS网络或仅支持PS业务的无线协议适当地对在将从其接收业务设置的小区中所生成的数据进行有效传输。 
为此，在选择将从其接收业务的小区的过程中，具体而言，在当前服务小区作出了正在使用HCS的通知时，建议在针对移动终端应当进行测量的小区利用H准则来创建可选择的小区的列表时，移动终端可以考虑S准则。 
在本发明中，当移动终端应用H准则时，应用了H准则的小区是已经满足S准则的那些小区。 
在本发明中，当通过本发明应用了H准则时，如果各个小区满足H准则，则进行附加检查以查看是否还满足S准则，并且，针对满足H准则及S准则的小区执行定级处理。 
接着，介绍本发明的移动终端操作的例子。当使用HCS时，小区选择的过程如下： 
1.针对已经执行了测量的小区，移动终端确定哪个小区满足S准则。 同时，仅对所确定的小区执行下述步骤2。 
2.在满足上述步骤1的小区中，即，在满足S准则的小区中，移动终端确定满足以下附加条件的小区。 
a.当移动终端低速移动时： 
i.在满足H＞＝0的小区中，具有最高HCS_PRIO值的测量过的全部小区 
ii.如果没有小区满足H＞＝0，则测量过的全部小区，而与HCS_PRIO值无关 
b.当移动终端高速移动时： 
i.在满足H＞＝0的小区中，当存在HCS优先级低于当前服务小区的HCS优先级的小区时(条件1)： 
1.在HCS优先级低于当前服务小区的HCS优先级的小区中，在满足H＞＝0的小区中具有最高HCS_PRIO值的测量过的全部小区。 
ii.其它情况(即，当不满足条件1时)： 
1.如果任何小区满足H＞＝0，则在HCS优先级高于或等于当前服务小区的HCS优先级(条件2)的小区中： 
a.在HCS优先级高于或等于当前服务小区的HCS优先级的小区中，在满足H＞＝0的小区中具有最低HCS_PRIO值的测量过的全部小区 
2.其它情况(即，当不满足条件2时) 
a.测量过的全部小区，而不考虑HCS优先级 
3.在上述步骤2确定的小区中，移动终端基于R准则来执行定级处理，并且选择具有最佳质量的小区，并且针对该小区进行小区选择(重选)。 
当使用HCS时，根据本发明的另一实施方式的小区选择步骤如下： 
1.在当前服务小区指示该当前服务小区使用了HCS的情况下，移动终端确定满足以下条件的小区： 
a.当移动终端低速移动时： 
i.在满足H＞＝0且满足S准则的小区中，具有最高HCS_PRIO值的测量过的全部小区 
ii.如果没有小区满足H＞＝0且满足S准则，则满足S准则的测量过 的全部小区，而与HCS_PRIO值无关 
b.当移动终端高速移动时： 
i.在满足H＞＝0且满足S准则的小区中，当存在HCS优先级低于当前服务小区的HCS优先级的小区时(条件1)： 
1.在HCS优先级比当前服务小区的HCS优先级低的小区中，在满足H＞＝0且满足S准则的小区中具有最高HCS_PRIO值的测量过的全部小区。 
ii.其它情况(即，当不满足条件1时)： 
1.如果任何小区满足H＞＝0且满足S准则，则在HCS优先级高于或等于当前服务小区的HCS优先级(条件2)的小区中： 
a.在HCS优先级高于或等于当前服务小区的HCS优先级的小区中，在满足H＞＝0且满足S准则的测量过的全部小区中具有最低HCS_PRIO值的小区 
2.其它情况(即，当不满足条件2时) 
a.满足S准则的测量过的全部小区，而不考虑HCS优先级 
2.对于在上述步骤1中确定的小区，移动终端基于R准则来执行定级处理，并且选择具有最佳质量的(多个)小区，并且对该小区进行小区选择(重选)。 
对于在上述表1中示出的例子，本发明的操作结果可以介绍如下： 
步骤1：执行必要的测量。 
测量了小区A、小区B和小区C。 
步骤2：检查是否存在满足S准则的任何小区。 
小区B和小区C满足S准则。 
步骤3：在步骤2所检查出的小区中检查是否存在满足H准则H＞＝0的任何小区。 
在小区B和小区C中，小区C满足H准则。 
步骤4：在步骤3所检查出的小区中识别出最高HCS_PRIO。 
小区C具有最高HCS_PRIO，为3。 
步骤5：识别出具有在步骤4中所识别出的所述HCS_PRIO的小区。 
小区C是具有最高HCS_PRIO的唯一小区。 
步骤6：在步骤5所识别出的小区中执行定级。 
小区C是用于定级的候选小区。 
本发明结果如下。如到目前所述，对于采用HCS功能的小区结构，移动终端执行小区选择，从而适当地使用H准则和S准则，使得能够按照更稳定和高效的方式来为移动终端提供业务。 
有关本发明的概念和特征的一些具体情况解释如下： 
具体情况#1 
如果在服务小区中没有使用HCS，则UE将对如下小区中的、满足S准则的全部小区进行定级： 
-测量过的全部小区。 
如果在服务小区中使用了HCS，则UE将对如下情况中的、满足S准则的全部小区进行定级： 
1.当处于低速移动时 
-在满足H准则H＞＝0的小区中具有最高HCS_PRIO的测量过的全部小区。 
-如果没有小区满足H准则H＞＝0，则测量过的全部小区，而不考虑HCS优先级等级。 
根据上述情况，如果UE低速移动且存在H＞＝0的小区，则UE执行如下步骤： 
步骤1：执行必要的测量。 
步骤2：检查是否存在满足H准则H＞＝0的任何小区。 
步骤3：在步骤2中所检查出的小区中识别出最高HCS_PRIO。 
步骤4：识别出具有在步骤3中所识别出的所述HCS_PRIO的小区。 
步骤5：在步骤4所识别出的小区中检查满足S准则的小区。 
步骤6：在步骤5所识别出的小区中执行定级。 
该过程在具有最高HCS_PRIO且H＞＝0的小区满足S准则的场景下通常有效。但是，如果具有最高HCS_PRIO且H＞＝0的小区不满足S准则，则UE不能选择任何小区。 
小区(A、B、C)的例子及其特性如下： 
  小区   H准则   S准则   HCS_PRIO
  A   满足   不满足   4
  B   不满足   满足   4
  C   满足   满足   3
在应用了上述步骤之后，可以得到以下结果： 
步骤1：执行必要的测量。 
测量了小区A、小区B和小区C。 
步骤2：检查是否存在满足H准则H＞＝0的任何小区。 
小区A和小区C满足H准则。 
步骤3：在步骤2所检查出的小区中识别出最高HCS_PRIO。 
在小区A和小区C中，小区A具有最高HCS_PRIO，为4。 
步骤4：识别出具有在步骤3中所识别出的所述HCS_PRIO的小区。 
小区A是具有最高HCS_PRIO的唯一小区。 
步骤5：在步骤4所识别出的小区中检查满足S准则的小区。 
小区A不满足S准则。 
步骤6：在步骤5所识别出的小区中执行定级。 
不存在进行定级的候选小区。 
因此，在上述场景中，虽然存在满足S准则的小区，但是在定级列表中不存在小区。由于UE不能重选最佳质量的小区，从而出现了问题。 
现有技术通常是假设始终存在可以定级的小区，并且对于没有可以定级的小区的情况没有指定任何内容。因此，UE在上述场景的步骤6之后的动作并不清楚。因此，导致了UE动作不统一。可以考虑以下的解释。 
选项1：在作为步骤6的结果注意到不存在可以定级的小区之后，UE宣布“没有网络”。并且最终，UE执行初始小区选择，这导致长时间的中断。 
选项2：UE不进行任何动作。也就是说，由于没有可以定级的小区，所以UE依然继续驻留在当前服务小区。但是由于在用于定级处理的候选小区中通常并不考虑服务小区，所以这会导致问题。并且，在服务小区没有满足S准则之前，UE一直驻留在非最佳小区。 
解决这个问题的一个方法是，在选择用于定级的候选时，UE同时考 虑H准则和S准则，由此，优点在于，能够避免即使存在满足S准则的小区但是仍然不存在用于定级的候选小区的情况。 
具体情况#2 
理解形式A 
根据上述说明，第一种可能的实现方式是UE首先检查H准则，然后检查S准则。 
在该实现方式中，如果UE低速移动，并且存在H＞＝0的小区，则UE进行以下步骤： 
步骤1：执行必要的测量。 
步骤2：检查是否存在满足H准则H＞＝0的任何小区。 
步骤3：在步骤2所检查出的小区中识别出最高HCS_PRIO。 
步骤4：识别出具有在步骤3中所识别出的所述HCS_PRIO的小区。 
步骤5：在步骤4所识别出的小区中检查满足S准则的小区。 
步骤6：在步骤5所识别出的小区中执行定级。 
理解形式B 
另一种可能的实现方式是UE首先检查S准则，然后检查H准则。 
在该实现方式中，如果UE低速移动，并且存在H＞＝0的小区，则UE进行以下步骤： 
步骤1：执行必要的测量。 
步骤2：检查是否存在满足S准则的任何小区。 
步骤3：在步骤2所检查出的小区中检查是否存在满足H准则H＞＝0的任何小区。 
步骤4：在步骤3所检查出的小区中识别出最高HCS_PRIO。 
步骤5：识别出具有在步骤4中所识别出的所述HCS_PRIO的小区。 
步骤6：在步骤5所识别出的小区中执行定级。 
然后，根据上述理解形式A和B来分析UE的动作。可以考虑以下示例性的场景： 
  小区   H准则   S准则   HCS_PRIO
  A   满足   不满足   4
  B   不满足   满足   4
  C   满足   满足   3
遵循理解形式A的小区重选 
根据上述过程，可能会出现以下步骤： 
步骤1：执行必要的测量。 
测量了小区A、小区B和小区C。 
步骤2：检查是否存在满足H准则H＞＝0的任何小区。 
小区A和小区C满足H准则。 
步骤3：在步骤2所检查出的小区中识别出最高HCS_PRIO。 
在小区A和小区C中，小区A具有最高HCS_PRIO，为4。 
步骤4：识别出具有在步骤3中所识别出的所述HCS_PRIO的小区。 
小区A是具有最高HCS_PRIO的唯一小区。 
步骤5：在步骤4所识别出的小区中检查满足S准则的小区。 
小区A不满足S准则。 
步骤6：在步骤5所识别出的小区中执行定级。 
不存在进行定级的候选小区。 
遵循理解形式B的小区重选 
根据上述过程，可能会出现以下步骤： 
步骤1：执行必要的测量。 
测量了小区A、小区B和小区C。 
步骤2：检查是否存在满足S准则的任何小区。 
小区B和小区C满足S准则。 
步骤3：在步骤2所检查出的小区中检查是否存在满足H准则H＞＝0的任何小区。 
在小区B和小区C中，C满足H准则。 
步骤4：在步骤3所检查出的小区中识别出最高HCS_PRIO。 
C具有最高HCS_PRIO，为3。 
步骤5：识别出具有在步骤4中所识别出的所述HCS_PRIO的小区。 
小区C是具有最高HCS_PRIO的唯一小区。 
步骤6：在步骤5所识别出的小区中执行定级。 
小区C是用于定级的候选小区。 
不同动作的修正 
当查看上述场景时，可以看到的是，存在UE可以驻留的候选小区。小区C同时满足H准则和S准则。但是，在理解形式B中存在可以定级的小区，而在理解形式A中不存在可以定级的小区。由于UE不能重选任何相关小区，因此理解形式A的动作将导致问题。UE可能宣布“没有网络”，并且开始完全搜索，这导致长时间的中断。 
实现方式A的主要问题在于，在选择最高HCS_PRIO值时没有适当地考虑S准则(即，不满足S准则但满足H准则的小区影响了最高HCS_PRIO的判决过程)。因此，应该对现有技术的过程进行修正，使得在与H准则有关的步骤中也考虑S准则。 
建议1：在与H准则有关的处理中考虑满足S准则的小区 
上述情况通常是假设始终存在可以定级的小区。但是，现有技术对于没有可以定级的小区的情况并不指定任何内容。因此，当没有可以定级的小区时UE的动作并不清楚。因此，导致了UE动作不统一。 
建议2：建议讨论对于不存在可以定级的小区时是否需要指定任何具体情况。 
克服这个问题的最简单的方法是，UE在选择用于定级的候选小区时同时考虑H准则和S准则。由此，可以防止即使存在满足S准则的小区但是也仍然不存在用于定级的候选小区的情况。 
小区重选评估过程 
小区重选准则 
下述小区重选准则用于频率内(intra-frequency)小区、频率间(inter-frequency)小区以及RAT间(inter-RAT)小区： 
用于分层小区结构的质量等级阈值准则H用于确定是否应用根据分层小区重选规则的分优先级的定级(prioritised ranking)，并且由下式来定义： 
如果在系统信息(SI)中指示了没有使用HCS，则不应用质量等级阈值准则H。 
小区定级准则R由下式来定义： 
Figure BPA00001228304400171
其中：通过信号传送的值Qoffmbms仅应用于属于MBMS PL的那些小区(服务小区或相邻小区)，并且 
其中： 
TOn＝TEMP_OFFSETn*W(PENALTY_TIMEn-Tn) 
Ln＝0如果HCS_PRIOn＝HCS_PRIOs 
Ln＝1如果HCS_PRIOn＜＞HCS_PRIOs 
W(x)＝0  对于x＜0 
W(x)＝1  对于x＞＝0 
在针对相邻小区启动了定时器Tn之后，TEMP_OFFSETn在PENALTY_TIMEn的持续时间期间，对H准则和R准则施加偏置。 
TEMP_OFFSETn和PENALTY_TIMEn仅当在系统信息中指示使用了HCS时才可应用。 
定时器Tn针对各个相邻小区来实施。当下述条件之一为真时，Tn应当从0开始： 
-如果HCS_PRIOn＜＞HCS_PRIOs并且 
Qmeas，n＞＝Qhcsn 
或者 
如果HCS PRIOn＝HCS_PRIOs并且 
-对于服务FDD小区和相邻FDD小区，如果用于小区选择及重选的质量测量被设置为服务小区中的CPICH RSCP，并且： 
Qmeas，n＞Qmeas，s+Qoffset1s，n   
-对于服务FDD小区和相邻FDD小区，如果用于小区选择及重选的质量测量被设置为服务小区中的CPICH Ec/N0，并且： 
Qmeas，n＞Qmeas，s+Qoffset2s，n 
-对于全部其他服务小区和相邻小区： 
Qmeas，n＞Qmeas，s+Qoffset1s，n 
一旦不再满足上述条件中的任何一个，就应当停止相关的相邻小区的Tn。只要相关的定时器Tn依然运转，则针对TOn而计算的任何值都有效；否则TOn应当被设置为0。 
在小区重选时，只要相应的小区不是新的服务小区的相邻小区，或者，如果新的服务小区的参数不再满足上述给出的用于启动针对相应的小区的定时器Tn的准则时，则定时器Tn停止。在小区重选时，定时器Tn应当继续针对相应的小区运转，但是，如果相应的小区是新的服务小区的相邻小区，则应当利用新的服务小区中广播的参数来对上述给出的准则进行评估。 
Figure BPA00001228304400181
可以提供在系统信息中进行广播的小区重选参数。 
在下述情况下，满足用于小区重选的小区重选S准则： 
对于FDD小区：Srxlev＞0并且Squal＞0 
对于TDD小区：Srxlev＞0 
对于GSM小区：Srxlev＞0 
其中： 
Figure BPA00001228304400182
Figure BPA00001228304400191
如果在服务小区中没有使用HCS，则UE应当对如下小区中的满足S准则的全部小区进行定级： 
-测量过的全部小区。 
如果当前服务小区使用HCS，则UE应当对以下情况中的全部小区进行定级： 
1.当处于低速移动时： 
i.在满足H准则H＞＝0且满足S准则的小区中具有最高HCS_PRIO的测量过的全部小区。 
ii.如果没有小区同时满足H准则H＞＝0和S准则，则满足S准则的测量过的全部小区，而不考虑HCS优先级等级。 
2.当处于高速移动时： 
-测量过的全部小区，并且在这些小区中： 
i.如果在同时满足H准则H＞＝0和S准则的小区中，存在HCS优先级低于服务小区的HCS优先级的小区： 
1.在同时满足H准则H＞＝0和S准则的小区中，在HCS优先级低于服务小区的HCS优先级的小区中具有最高HCS_PRIO的全部小区； 
-否则： 
-如果存在同时满足H准则H＞＝0和S准则、并且HCS优先级高于或等于服务小区的HCS优先级的小区： 
-在HCS优先级高于或等于服务小区的HCS优先级的小区中，满足H准则H＞＝0和满足S准则的小区中具有最低HCS_PRIO的全部小区； 
-否则： 
-满足S准则的全部小区，而不考虑HCS优先级等级。 
应当根据上面指定的R准则来对小区进行定级，从而得到Qmeas，n和Qmeas，s，并且，利用分别针对FDD小区、TDD小区和GSM小区的CPICH RSCP、P-CCPCH RSCP和平均后的接收信号等级，来计算R值。 
偏置Qoffset1s，n用于Qoffset，n来计算Rn，滞后值(hysteresis)Qhyst1s用于Qhysts计算Rs。针对处于RRC连接模式状态CELL_PCH或URA_PCH的UE，滞后值Qhysts采用值Qhyst1s，PCH来计算Rs(如果在SIB4中提供的话)。针对处于RRC连接模式状态CELL_FACH的UE，滞后值Qhysts采用值Qhyst1s，FACH来计算Rs(如果在SIB4中提供的话)。 
如果在系统信息中指示使用了HCS，则TEMP_OFFSET1n用于TEMP_OFFSETn计算TOn。如果在系统信息中指示没有使用HCS，则在计算Rn时不应用TEMP_OFFSETn。定级为最佳的小区是具有最高R值的小区。 
如果TDD小区或GSM小区被定级为最佳小区，则UE应当对该TDD小区或GSM小区进行小区重选。 
如果FDD小区被定级为最佳小区、并且用于小区选择及重选的质量测量被设置为CPICH RSCP，则UE应当对该FDD小区进行小区重选。如果发现该小区并不合适，则UE应进行相应地动作。 
如果FDD小区被选为最佳小区、并且用于小区选择及重选的质量测量被设置为CPICH Ec/No，则UE应当根据上述的R准则，但是通过利用测量量值CPICH Ec/No来获得Qmeas，n以及Qmeas，s并计算FDD小区的R值的方式，来对FDD小区进行第二次定级。偏置Qoffset2s，n用于Qoffsets，n来计算Rn，滞后值Qhyst2s用于Qhysts计算Rs。针对处于RRC连接模式状态CELL PCH或URA PCH的UE，滞后值Qhysts采用值Qhyst2s，PCH来计算Rs(如果在SIB4中提供的话)。针对处于RRC连接模式状态CELL_FACH的UE，滞后值Qhysts采用值Qhyst2s，FACH来计算Rs(如果在SIB4中提供的话)。如果在系统信息中指示使用了HCS， 则TEMP_OFFSET2n被用于计算TOn。如果在系统信息中指示没有使用HCS，则在计算Rn时不应用TEMP_OFFSETn。遵循该第二次定级，UE应当针对定级为最佳的FDD小区进行小区重选。如果发现该小区并不合适，则UE应进行相应地动作。 
在全部情况中，只有满足以下条件时，UE才应当重选新的小区： 
-在时间间隔Treselection期间，新的小区的级别比服务小区的级别高。对于处于RRC连接模式状态CELL_PCH或URA_PCH的UE，间隔Treselection，PCH适用(如果在SIB4中提供的话)，而对于处于RRC连接模式状态CELL_FACH的UE，间隔Treselection，FACH适用(如果在SIB4中提供的话)。对于分层小区结构，当没有检测到高速移动状态时，如果根据HCS规则没有对服务小区定级为优先，则将全部定级为优先的小区视为优于服务小区。 
另外，UE应当对Treselections或Treselections，PCH或Treselections，FACH应用下述缩放规则： 
-对于频率内小区并且没有检测到高速移动状态： 
-不应用缩放。 
-对于频率内小区并且检测到高速移动状态： 
-将Treselections或Treselections，PCH或Treselections，FACH乘以IE“speeddependent ScalingFactor for_Treselection”(如果在系统信息中发送的话)。 
-对于频率间小区并且没有检测到高速移动状态： 
-将Treselections或Treselections，PCH或Treselections，FACH乘以IE“Inter-Frequency ScalingFactor for_Treselection”(如果在系统信息中发送的话)。 
-对于频率间小区并且检测到高速移动状态： 
-将Treselections或Treselections，PCH或Treselections，FACH乘以IE“speeddependent ScalingFactor for_Treselection”(如果在系统信息中发送的话)以及IE“Inter-Frequency ScalingFactor for_Treselection”(如果在系统信息中发送的话)这两项。 
-对于RAT间小区并且没有检测到高速移动状态： 
-将Treselections或Treselections，PCH或Treselections，FACH乘以IE“Inter-RAT ScalingFactor for_Treselection”(如果在系统信息中发送的话)。 
-对于RAT间小区并且检测到高速移动状态： 
-将Treselections或Treselections，PCH或Treselections，FACH乘以IE“speeddependent ScalingFactor for_Treselection”(如果在系统信息中发送的话)以及IE“Inter-RAT ScalingFactor for Treselection”(如果在系统信息中发送的话)这两项。 
当对Treselections或Treselections，PCH应用缩放时，UE应当在全部缩放之后对结果进行向上取整到最接近的秒。当对Treselections，FACH应用缩放时，UE应当在全部缩放之后对结果进行向上取整到最接近的0.2秒。 
-从UE驻留在当前服务小区开始起经过了1秒以上。 
如上所述，本发明的各种示例性实施方式涉及在分层小区结构中的基于小区质量的小区选择方法，该方法使得能够更高效地利用无线资源。 
本发明提供了一种用于用户设备(UE)的小区选择方法，该方法包括以下步骤：检查是否正在使用分层小区结构(HCS)；从系统信息中读取与H准则有关的参数；执行小区的测量；在所测量的小区中识别满足S准则的小区；针对满足所述S准则的小区来检查所述H准则；以及在满足所述S准则和所述H准则这两项的小区中选择具有最高R准则的小区。 
所述HCS定义了形成多个小区层的不同尺寸的多个交叠小区，并且，如果UE的服务小区属于所述HCS，则使用所述HCS。所述S准则是用于对候选小区的接收质量是否足够进行检查的选择准则或可选性准则，所述H准则是在采用了HCS时所使用的、作为基于系统信息中发送的信息而计算出的正值或负值的HCS准则，并且，所述R准则是UE用于对满足所述S准则的小区列表进行定级的定级准则。所测量的小区是通过在全部可搜索的频段中与基站进行信号测量过程来确定，然后，在满足特定小区选择条件的小区中选择信号特性值最强的小区，并且，执行针对所选择的小区的接入。 
此外，本发明提供了一种用于用户设备(UE)的小区选择方法，该方法包括以下步骤：如果在所述UE的服务小区中采用了分层小区结构(HCS)，则当所述UE低速移动时，在满足S准则和H准则H≥0这两项的小区中对具有最高HCS优先级的测量过的全部小区执行定级过程，或者，如果没有满足S准则和H准则H≥0这两项的小区，则不管HCS优先级而对测量过的全部小区进行所述定级过程；以及当UE高速移动时，对测量过的全部小区进行所述定级过程，并且在所述测量过的小区中，如果存在HCS优先级低于满足该S准则和该H准则H≥0这两项的所述服务小区的HCS优先级的小区，则在HCS优先级比该服务小区的HCS优先级低的小区中，在满足该S准则和该H准则H≥0这两项的小区中对具有最高HCS优先级的全部小区执行该定级过程，否则，如果存在满足该S准则和该H准则H≥0这两项的、HCS优先级高于或等于所述服务小区的HCS优先级的小区，则在HCS优先级高于或等于该服务小区的HCS优先级的小区中，在满足该S准则和该H准则H≥0这两项的小区中对具有最低HCS优先级的全部小区执行该定级过程，否则，不管HCS优先级而对全部小区执行该定级过程。 
所述分层小区结构(HCS)定义了形成多个小区层的不同尺寸的多个交叠小区。所述UE是基于在特定时间段中小区重选的次数或者基于来自网络的RRC信令而被确定为低速移动或高速移动。所测量的小区是通过在全部可搜索的频段中与基站进行信号测量过程来确定，然后，在满足特定小区选择条件的小区中选择信号特性值最强的小区，并且，执行针对所选择的小区的接入。在所述信号测量过程使用CPICH RSCP、CPHIC Ec/N0以及载波RSSI中的至少一项。 
在选择用于定级的候选小区时，在考虑所述准则H和所述S准则的条件下，通过所述定级过程得到示出了所测量的小区的相对信号强度或者小区间覆盖交叠的程度的级别。所述定级过程是基于所述R准则来执行，并且，小区选择或重选是针对定级为具有最佳质量的一个或更多个小区来执行。所述HCS优先级表示UE应当定义在所述HCS的哪个小区层。所述HCS优先级作为小区广播信息的一部分以系统信息块的形式而 发送，并且另选的是，对于相邻小区，所述HCS优先级作为RRC测量控制消息的一部分而发送。所述S准则是用于对候选小区的接收质量是否足够进行检查的选择准则或可选性准则，并且，所述H准则是在采用了HCS时所使用的、作为基于系统信息中发送的信息并基于根据候选小区的CPICH/P-CPCCH的测量值而计算的正值或负值的HCS准则。 
可以按照软件、硬件或者它们的组合来实现这里说明的各种特征和概念。例如，用于处理在分层小区结构中的基于小区质量的小区选择方法的方法和系统的计算机程序(该计算机程序在计算机、终端或者网络设备中执行)可包括执行各种任务的一个或更多个程序代码段。类似地，用于处理在分层小区结构中的基于小区质量的小区选择方法的方法和系统的软件工具(该软件工具在计算机、终端或者网络设备中执行)可包括执行各种任务的程序代码部分。 
根据本发明的用于处理在分层小区结构中的基于小区质量的小区选择方法的方法和系统与各种类型的技术和标准兼容。这里说明的特定概念涉及各种类型的标准，诸如GSM、3GPP、LTE、IEEE、4G等。然而可以理解，因为其它相关的标准和技术也可以适用于这里说明的各种特征和概念，所以以上示例的标准并不是为了进行限制。 
工业应用性 
这里说明的特征和概念适用于被配置为支持在分层小区结构中的基于小区质量的小区选择方法的各种用户设备(例如，移动终端、手机、无线通信设备等)和/或网络实体，并且可以在这些用户设备和网络实体中实现这些特征和概念。 
由于可以按照多种形式来实现这里说明的各种概念和特征而并不脱离这里说明的特征，所以还可以理解，除非另行明确指出，否则上述实施方式并不限于之前说明中的任何细节，而是应当在所附权利要求所限定的保护范围之内宽泛地进行解释。因此，所附权利要求旨在涵盖落入这种范围及其等同物之内的全部改变和修改。 

Claims (12)

1.一种用于用户设备UE的小区选择方法，该方法包括以下步骤：
确定是否正在使用分层小区结构HCS；
从系统信息中读取与准则H有关的参数；
执行小区的测量；
在所测量的小区中识别满足准则S的小区；
针对满足所述准则S的小区来检查所述准则H；以及
在满足所述准则S和所述准则H这两项的小区中选择具有最高准则R的小区，
其中所述准则S是用于对候选小区的接收质量是否足够进行检查的选择准则或可选性准则，所述准则H是在采用了HCS时所使用的、作为基于系统信息中发送的信息而计算出的值的HCS准则，并且，所述准则R是UE用于对满足所述准则S的小区的列表进行定级的定级准则。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述HCS定义了形成多个小区层的不同尺寸的多个交叠小区，并且，如果所述UE的服务小区属于该HCS则使用该HCS。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，识别步骤和检查步骤还包括以下步骤：
如果在所述UE的服务小区中采用了分层小区结构HCS，则
当所述UE低速移动时，
在满足所述准则S和准则H≥0这两项的小区中对具有最高HCS优先级的测量过的全部小区执行定级过程，或者，如果没有满足该准则S和该准则H≥0这两项的小区，则不管HCS优先级而对测量过的全部小区执行该定级过程；以及
当所述UE高速移动时，
对测量过的全部小区执行该定级过程，并且在所述测量过的小区中，
如果存在HCS优先级低于满足该准则S和该准则H≥0这两项的所述服务小区的HCS优先级的小区，则在HCS优先级比该服务小区的HCS优先级低的小区中，在满足该准则S和该准则H≥0这两项的小区中对具有最高HCS优先级的全部小区执行该定级过程，
否则，
如果存在满足该准则S和该准则H≥0这两项的、HCS优先级高于或等于所述服务小区的HCS优先级的小区，则在HCS优先级高于或等于该服务小区的HCS优先级的小区中，在满足该准则S和该准则H≥0这两项的小区中对具有最低HCS优先级的全部小区执行该定级过程，否则，不管HCS优先级而对全部小区执行该定级过程。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述分层小区结构HCS定义了形成多个小区层的不同尺寸的多个交叠小区。
5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述UE是基于在特定时间段中小区重选的次数或者基于来自网络的RRC信令而被确定为低速移动或高速移动。
6.根据权利要求3所述的方法，其中，在选择用于定级的候选小区时，在考虑所述准则H和所述准则S这两项的条件下，通过所述定级过程得到示出了所测量的小区的相对信号强度或者小区间覆盖交叠的程度的级别。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述定级过程是基于所述准则R来执行，并且，小区选择或重选是针对定级为具有最佳质量的一个或更多个小区来执行。
8.根据权利要求3所述的方法，其中，所述HCS优先级表示所述UE应当定义在所述HCS的哪个小区层。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述HCS优先级作为小区广播信息的一部分以系统信息块的形式而发送。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，识别步骤和检查步骤还包括以下步骤：
如果在所述UE的服务小区中采用了HCS，则所述UE从满足所述准则S的小区中对满足所述准则S的所有小区执行定级，
当所述UE低速移动时，
在满足准则H≥0的小区中对具有最高HCS优先级的测量过的全部小区执行定级过程，或者，如果没有满足所述准则H≥0的小区，则不管HCS优先级而对测量过的全部小区执行该定级过程；以及
当所述UE高速移动时，
对测量过的全部小区执行该定级过程，并且在所述测量过的小区中，
如果存在HCS优先级低于满足该准则H≥0的所述服务小区的HCS优先级的小区，则在HCS优先级比该服务小区的HCS优先级低的小区中，在满足该准则S和该准则H≥0这两项的小区中对具有最高HCS优先级的全部小区执行该定级过程，
否则，
如果存在满足该准则H≥0的、HCS优先级高于或等于所述服务小区的HCS优先级的小区，则在HCS优先级高于或等于该服务小区的HCS优先级的小区中，在满足该准则H≥0的小区中对具有最低HCS优先级的全部小区执行该定级过程，否则，不管HCS优先级而对全部小区执行该定级过程。
11.根据权利要求1、3或10所述的方法，其中，所测量的小区是通过在全部可搜索的频段中与基站进行信号测量过程来确定，然后，在满足特定小区选择条件的小区中选择信号特性值最强的小区，并且，执行针对所选择的小区的接入。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，在所述信号测量过程使用CPICH RSCP、CPICH Ec/N0以及载波RSSI中的至少一项。
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