CN102057728B

CN102057728B - 小区选择性的网络接入

Info

Publication number: CN102057728B
Application number: CN200880129669.3A
Authority: CN
Inventors: D·M·张; Y·吴; H·姜; C·魏; J·F·康; X·王
Original assignee: Nokia Siemens Networks Oy
Current assignee: HMD Global Oy
Priority date: 2008-06-06
Filing date: 2008-06-06
Publication date: 2017-05-17
Anticipated expiration: 2028-06-06
Also published as: ES2433136T3; CA2724811A1; ZA201007721B; ES2680021T3; CA2724811C; JP2011522493A; CN107277892B; US10555242B2; KR20110025960A; CN102057728A; US10638406B2; AU2008357313C1; BRPI0822638A2; JP5551156B2; EP2289271A1; MX2010013383A; US20150296442A1; PL2289271T3; RU2010153153A; CN107277892A

Abstract

本发明涉及用于提供选择性网络接入的方法和设备，其中基于广播信号的前导码和报头部分中的至少一个来提供小区类型指示。在接收端，基于前导码和报头部分中的至少一个来检查是否从不同的第一和第二小区类型接收广播信号。如果来自第一和第二小区类型的广播信号均以足够的强度被接收，则为网络接入选择第一小区类型。

Description

小区选择性的网络接入

技术领域

本发明的实施例涉及一种用于提供向无线网络的接入的方法和设备，所述无线网络诸如是(但不限于)通用移动通信系统(UMTS)或者长期演进(LTE)网络或者移动WiMAX(微波存取全球互通)。

背景技术

家用基站、家庭节点B、毫微微(femto)e节点B或者任何其它类型的家庭接入设备(在下文被称为“HNB”)在第3代合作伙伴计划(3GPP)内以及在运营商和制造商团体中已经成为广泛讨论的话题。当HNB被部署于家和办公室中时，HNB允许用户(在建筑物中)使用他们的现有手机却能得到显著改善的覆盖和增强的宽带无线性能。此外，基于网际协议(IP)的架构允许在几乎任何具有宽带因特网服务的环境中进行部署和管理。具有HNB的毫微微小区因此实现以提高室内覆盖为目标的小型低成本蜂窝基站，使得可以提供使用住宅数字用户线(DSL)或者有线宽带连接来连接到移动运营商的网络的小型蜂窝接入点。毫微微小区的概念简单：使基站廉价得足以被大量部署用于住宅中、经由宽带被连接到核心网络。这会为用户带来与融合提供(converged offering)相同的服务和益处，但重要的是会使用现有标准手机而无需升级至昂贵的双模设备。

在HNB情形中，通常假设终端用户购买廉价的(像无线局域网(WLAN)那样的)产品并且也在其家里安装这种物理实体。这样的HNB然后会给HNB的所有者所注册的终端提供覆盖/服务。HNB仍会使用运营商所拥有的相同频谱并且同样至少部分地使用正被运营商用来向HNB所在的区域提供宏小区覆盖的频谱。

除了第三代(3G)移动通信系统之外，毫微微小区的所关注的事物同样也适用于新兴的无线宽带技术、诸如WiMAX(微波存取全球互通)和LTE。

如果终端设备(例如移动站(MS)或者用户设备(UE))位于毫微微小区的覆盖之内，则毫微微小区可以以高的数据吞吐量和更好的覆盖来向该终端设备提供移动服务。此外，有可能具有根据运营商的业务模型而与用于宏小区的计价系统不同的用于毫微微小区的特定计价系统。例如，针对在家或者小型办公室的每个毫微微小区的包月支付是可能的。

发明内容

根据一些实施例，一种在接收端的建议的方法包括：

·从蜂窝网络接收广播信号；

·基于所述广播信号的前导码或者报头部分来检查是否从不同的第一和第二小区类型接收所述广播信号；并且

·如果来自所述第一和第二小区类型的广播信号均以足够的强度被接收，则为网络接入选择所述第一小区类型。

此外，另一种在发送端的建议的方法包括：

·基于广播信号的前导码或者报头部分来提供小区类型指示；并且

·将所述广播信号与根据发送所述广播信号的小区的小区类型而设置的小区类型指示一起进行发送。

另外，一种在接收端的建议的设备包括：

·接收器，用于从蜂窝网络接收广播信号；

·检测器，用于基于所述广播信号的前导码或者报头部分来检查是否从不同的第一和第二小区类型接收所述广播信号；以及

·选择器，如果来自所述第一和第二小区类型的广播信号均以足够的强度被接收，则为网络接入选择所述第一小区类型。

最终，一种在发送端的建议的设备包括：

·指示器，用于基于广播信号的前导码或者报头部分来提供小区类型指示；以及

·发送器，用于将所述广播信号与根据发送所述广播信号的小区的小区类型而设置的小区类型指示一起进行发送。

上述方法可以被实施为一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括用于在运行于计算机设备上时产生相应上述步骤的代码装置。

上述设备可以被实施为网络单元或者节点、接入设备、固定或者移动终端设备或者被实施为在这些节点、单元或者设备中提供的模块、芯片或者芯片组。

因而，提出通过若干方式来区别不同小区类型，使得终端设备可以基于其偏好来有选择地接入小区类型：当终端设备最初接入网络的时候，该终端设备可以监听从接入设备(例如基站(BS)或者HNB)所广播的前导码和/或报头。如果检测到的来自小区类型的前导码信号均非常强，则终端设备可以有选择地接入希望的第一小区类型(例如毫微微小区)而不是第二小区类型(例如宏小区)，使得该终端设备可以享受某些益处(例如计价优惠)和/或高数据速率。提出的解决方案因此帮助终端设备从可接入的小区类型范围中识别出哪个是期望的小区类型，因为该解决方案可以区分不同小区类型的广播信号。

在特定的实施方式实例中，第一小区类型可以具有比第二小区类型更小的小区尺寸。更确切地说，第一小区类型可以是毫微微小区，而第二小区类型为宏小区。然而，本发明并不限于这样的小区类型，而是可以用于区别具有不同特征的任何小区类型。

检查可以例如包括检测预定的小区类型特定的前导码或者预定的小区类型特定的标志或者预定的小区类型特定的报头重复(repetition)。因此，小区类型指示可以通过预定的小区类型特定的前导码或者预定的小区类型特定的标志或者预定的小区类型特定的报头重复模式来提供。

根据特定的、但是并非限制性的实施方式实例，小区类型特定的前导码可以由预定的所分配的前导码调制序列标识。

根据另一特定的、但是并非限制性的实施方式实例，报头部分可以是帧控制报头，并且可以在帧控制报头中提供小区类型特定的标志。

根据又一特定的、但是并非限制性的实施方式实例，可以利用帧控制报头来执行小区类型特定的报头重复。

根据又一特定的、但是并非限制性的实施方式实例，小区类型特定的报头重复可以涉及预定的极性改变。

在从属权利要求中限定其它有利的修改。

附图说明

现在将参照以下附图基于示例性实施例更详细地描述本发明，其中：

图1示出了本发明可以实施于其中的示意性网络架构；

图2示出了根据实施例的接入设备和终端设备的示意性框图；

图3示出了根据实施例的选择性接入过程的流程图；

图4示出了根据实施例的指示帧控制报头格式的表格；以及

图5示出了根据实施例的基于软件的实施方式的示意性框图。

具体实施方式

在下文，将基于示例性的而非限制性的WiMAX网络架构来描述本发明的实施例。

图1示出了根据实施例的具有毫微微BS(FBS)30和宏BS(MBS)20的示意性网络架构。

根据图1，在家庭域中，FBS 30控制小型毫微微小区(FC)，而MBS 20控制更大的常规宏小区(MC)。为了实现向固定网络(诸如因特网)的接入，FBS 30在WiMAX架构中经由xDSL调制解调器和DSLAM被连接到第一无线网络300(例如广域网(WAN)300)或者任何其它类型的无线网络。此外，在移动运营商的域中，MBS 20被连接到第二无线网络200(例如经由接入服务网络网关(ASN-GW)(未示出)被连接到移动通信网络(诸如LTE)，该接入服务网络网关(ASN-GW)可以提供到第二网络300的链接)。

在该实施例中，FBS 30可以如稍后解释的那样以若干方式区别于MBS 20。由此，位于FC和MC这二者的覆盖内的终端设备或者MS 10可以有选择地接入FBS 30。更确切地说，MS10发起网络接入。同时，MS 10可以监听从FBS 30和/或MBS 20所广播的信号的前导码和报头(例如帧控制报头(FCH))中的至少一个。如果检测到的来自MBS 20和FBS 30的前导码和/或报头信号均非常强。MS 10可以有选择地接入FBS 30而不是接入MBS 20。由此，MS 10可以例如享受计价优惠和/或高数据速率。

在切换期间可以遵循相同规则。FBS 30和MBS 20均可从目标BS列表中得到。然后，MS 10可以切换至FBS 30而不是MBS 20。MS 10可以识别出是否有和哪个是FBS 30。

例如，在图1中，MS 10位于MBS 20和FBS 30均覆盖的点。MS 10然后可以在初始接入、切换等期间有选择地接入FBS 30。MS 10可以识别出有数据速率高而成本低的FBS可用。如果部署其它基于策略的小区选择算法，则在FBS 30与MBS 20之间的区别也可以有帮助。

注意，可以用各种方式修改图1的实施例。MBS 20和FBS 30可以用与图1不同或者相反的方式被连接到相同网络(例如Wi MAX、LTE等)或者被连接到不同网络。

图2示出了根据实施例的MS 10和MBS 20或者FBS 30的示意性框图。注意，在图2中仅描绘对于理解本发明有用的那些功能。

在MS 10，由用于检查接收到的广播信号的报头或者前导码的小区类型检测(CTD)功能或者单元15检查接收到的信息，以得到已经发送所接收到的广播信号的小区类型。可以提供CTD功能或者单元15作为无线电资源控制(RRC)功能的部分。RRC可以控制射频(RF)前端单元16的接收器部分的接收操作。RF前端单元16可以实现经由天线的无线传输和接收。基于检测到的小区类型，CTD功能或者单元15例如可以确定接收到的小区类型特定的前导码或者报头的信号质量、功率或者强度。CTD功能或者单元15可以转发相应值或者参数P_m和P_f，这些相应值或者参数P_m和P_f可以例如分别指示从MC和FC接收到的信号质量、功率或者强度。当然也可以辨别其它小区类型。

至少基于参数P_m和P_f，小区选择功能或者单元14可以选择要被用于网络接入的小区类型(例如FBS 30或者MBS 20)并且可以控制接入控制器或者控制单元17发起用于网络接入的相对应的控制信令。

在MBS 20或者FBS 30，可以在类型指示器或者单元(TI)22中设置小区类型信息。可以响应于相对应的控制输入来控制该类型指示器或者单元(TI)22。控制输入可以例如由网络运营商供应或者被存储于适当的存储设备(未示出)中。至少基于小区类型信息，可以在消息控制信息(MCI)功能或者单元23中修改并且可以经由RF前端单元24和天线发送广播信号中的报头或者前导码或者其传输。

图3示出了可以基于MS 10中的处理例程来实施的根据本发明实施例的接收侧处理的流程图。

在步骤S101中，MS 10监听从接入网络、例如从FBS 30或者MBS20接收到的(多个)广播信号。然后，在步骤S102中检测小区类型和强度(或者质量或者功率等)，并且在步骤S103中判定是否有足够强度的FC信号可用。如果有，则在步骤S104中发起向FC的接入。否则，如果在步骤S103中判定没有具有足够强度(或者质量或者功率等)的FC信号可用，则在步骤S 105中发起向MC的接入(如果可用)。

在下文，介绍用于区分不同小区类型(例如区分FBS 30和MBS 20等)的实例实施方式选项。

根据第一实例实施方式选项，可以给FBS 30和MBS 20分配不同前导码。在W iMAX802.16e标准中，对于1024-FFT(快速傅里叶变换)模式而言每段和小区身份(Idcell)有114个前导码调制序列。因此，可以给FBS 30分配一定数量的前导码调制序列。其余前导码调制序列仍然可以用于MBS 20。作为例子，可以给FBS 30分配具有IDcell＝{30，31}和段＝{0，1，2}的前导码。一旦MS 10检测到所扫描的BS的前导码序列属于FBS类别，该MS 10就可以知道这个BS为FBS。

根据另一实例实施方式选项，可以设置帧控制报头(FCH)中的标志，以识别FBS30。下行链路帧前缀(DL_帧_前缀)是在每个帧的开头发送的数据结构并且包含关于当前帧的信息而且被映射到FCH。

针对除了128之外的所有FFT尺寸，图4示出了根据实施例的指示帧前缀格式的示例性结构的表格。在下行链路帧前缀中的一个保留位可以用作毫微微标志，以表示这个BS是否为FBS。如果毫微微标志被设置成“1”，则已经发送所接收到的广播信号的BS为FBS。否则，该BS为MBS，或者反之亦然。

显然帧前缀的其它保留位也可以用于小区类型指示或者信令。

在与有关的BS同步之后，MS 10可以识别出该BS是否为FBS，使得可以基于其定义的策略来判定是否接入该BS。

根据又一实例实施方式选项，可以在FCH重复中运用极性切换。作为例子，对于除了128之外的FFT尺寸，该段的下行链路(DL)部分中的前4个时隙包含FCH。通过编码速率为1/2而重复编码为4的QPSK(正交相移键控)来调制这些时隙。为了在FCH中添加更多信息，这里运用极化重复(polarized repetition)。

作为例子，对于MBS，根据标准规范通常可以将重复形式限定为[AAAA]。另一方面，对于FBS，提出根据预定极性模式来改变重复形式。作为例子，模式可以是[A-AA-A]，这指示第二和第四部分或重复反相。因此，在MS端可以通过相关来澄清不同重复形式。这仅增加很少的额外复杂度。

图5示出了根据实施例的一种可替换的基于软件的实施方式的示意性框图。所需功能可以实施于具有处理单元410的任何终端或者网络实体中(例如MS 10或者MBS 20或者FBS 30中)。处理单元410可以是具有控制单元的任何处理器或者计算机设备。控制单元可以基于存储于存储器412中的控制程序的软件例程来执行控制。控制程序也可以单独地被存储于计算机可读介质上。程序代码指令从存储器412被提取并且可以被加载到处理单元410的控制单元，以便执行可以实施为上面提及的软件例程的上述设备特定的功能的处理步骤。处理步骤可以基于输入数据DI来执行并且可以生成输出数据DO。在MS 10的情况下，输入数据DI可以对应于接收到的广播信号，而输出数据DO可以对应于用于接入所选小区的接入信令。在MBS 20或者FBS 30的情况下，输入数据DI可以对应于接收到的小区类型设置信息，而输出数据DO可以对应于修改过的广播信号(例如报头、前导码或者传输模式)。

因而，MS 10、MBS 20和FBS 30的上述实施例可以被实施为一种包括代码装置的计算机程序产品，所述代码装置用于在运行于相应实体的计算机设备或者数据处理器时生成用于该相应实体的信令过程的各个单独步骤。

总之，已经描述了用于提供选择性网络接入的方法和设备，其中基于广播信号的前导码和报头部分中的至少一个来提供小区类型指示。在接收端，基于前导码和报头部分中的至少一个来检查是否从不同的第一和第二小区类型接收广播信号。如果来自第一和第二小区类型的广播信号均以足够的强度被接收，则为网络接入选择第一小区类型。

显然，本发明可以容易地被扩展到任何服务和网络环境而并不限于LTE或者移动WiMAX技术领域，并且特别是不限于MBS和FBS。所提出的实施例和实施方式选项可以用所有可能的方式来组合并且可以与在无线网络中部署的具有不同小区类型的任何基站结合来实施。

实施例因此可以变化，因为使用上述方法和技术的所有方法和技术或者其组合，其中可以根据特定系统的所支持的特征来使用特定方法、技术或者算法。所附权利要求书旨在覆盖落入所附权利要求书的范围内的所有这样的特征和优点。由于本领域技术人员容易想到诸多修改和改变，所以该范围并不意图限于在此描述的有限数目的实施例。因而，所附权利要求特征的所有适当变化、修改、组合和等效物都是该范围的所考虑的部分。

Claims

1.一种用于提供选择性的网络接入的方法，其包括：

从一蜂窝网络接收广播信号；

其特征在于，

基于所述广播信号的前导码和报头部分中的至少一个来检查是否从不同的第一和第二小区类型接收所述广播信号；并且

如果来自所述第一和第二小区类型的广播信号均以足够的信号强度被接收，则为网络接入选择所述第一小区类型。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一小区类型具有比所述第二小区类型更小的小区尺寸。

3.根据权利要求1或者2所述的方法，其中，所述检查包括检测预定的小区类型特定的前导码或者预定的小区类型特定的标志或者预定的小区类型特定的报头重复。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述小区类型特定的前导码通过预定的所分配的前导码调制序列来标识。

5.根据权利要求3所述的方法，其中，在帧控制报头中提供所述小区类型特定的标志。

6.根据权利要求3所述的方法，其中，利用帧控制报头执行所述小区类型特定的报头重复。

7.根据权利要求3所述的方法，其中，所述小区类型特定的报头重复涉及预定的极性改变。

8.一种用于提供选择性的网络接入的设备，其包括：

接收器，被配置用于从一蜂窝网络接收广播信号；

其特征在于

检测器，被配置用于基于所述广播信号的前导码和报头部分中的至少一个来检查是否从不同的第一和第二小区类型接收所述广播信号；以及

选择器，被配置用于如果来自所述第一和第二小区类型的广播信号均以足够的信号强度被接收则为网络接入选择所述第一小区类型。

9.根据权利要求8所述的设备，其中，所述检测器被配置来检测预定的小区类型特定的前导码或者预定的小区类型特定的标志或者预定的小区类型特定的报头重复。

10.一种无线终端设备，其包括根据权利要求8所述的设备。

11.一种用于提供选择性的网络接入的设备，其包括：

接收装置，用于从一蜂窝网络接收广播信号；

其特征在于

检测装置，用于基于所述广播信号的前导码和报头部分中的至少一个来检查是否从不同的第一和第二小区类型接收所述广播信号；以及

选择装置，用于如果来自所述第一和第二小区类型的广播信号均以足够的信号强度被接收则为网络接入选择所述第一小区类型。