CN102378225A - 载波聚合中小区参数的配置方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种载波聚合中小区参数的配置方法，包括：a、当需要对UE进行小区(Cell)管理时，基站判断所述Cell管理是否属于基站内的Cell管理，如果是则执行步骤b，否则执行步骤c；b、以旧PCell为参考对象，分别对新PCell和新SCell的参数进行累积配置，并将所述累积配置的结果通知给所述UE，其中，对新SCell的参数进行累积配置时，仅对PCell和SCell的共有参数进行所述累积配置；c、按照优先选择传输特性相同的Cell作为累积配置参考对象的原则，对新PCell和新SCell的参数进行累积配置，并将所述累积配置的结果通知给所述UE。本发明适用于LTE Rel-10系统中。

Description

载波聚合中小区参数的配置方法

技术领域

本发明涉及移动通信技术，特别是涉及载波聚合中小区参数的配置方法。

背景技术

目前，根据高级国际移动通信(IMT-Advanced)的需求，未来新一代的无线通信系统应满足最高1Gbps速率的传输特性，以支持不断出现的各种数据业务。为了满足IMT-Advanced的需求，3GPP开展了LTE-Advanced项目的研究，即LTE的演进系统。LTE-Advanced系统的关键技术包括多天线增强(Enhanced MIMO)、载波聚合(Carrier Aggregation，CA)、中继(Relaying)和多点协作传输(Coordinated Multi-point，CoMP)。在LTE-Advanced的若干关键技术中，载波聚合技术是提高数据传输速率的最直接方法。所谓载波聚合，是指用户的数据可以在多个成员载波(Component Carrier，CC)上同时传输，相当于增加了用户的传输带宽。根据3GPP的规定，每个CC都应该后向兼容LTE Rel-8/9，即每个CC的带宽都是LTE Rel-8/9中定义的带宽(1.4MHz，3MHz，5MHz，10MHz，15MHz，20MHz)。同时，3GPP规定一个用户可以同时使用的CC最多为5个，这样单个用户的最大传输带宽理论上可以达到100MHz，这将极大地提高用户数据传输的峰值速率。

根据上、下行成员载波所处的频段，载波聚合可以分为频段内(intra-band)载波聚合和频段间(inter-band)载波聚合。intra-band载波聚合是指聚合在一起的多个CC属于同一个频段，inter-band载波聚合是指聚合在一起的多个CC处于不同的频段。在LTE Rel-10中，下行方向支持intra-band载波聚合和inter-band载波聚合，而上行仅支持intra-band载波聚合。

CC代表了一个上行载波或一个下行载波，一个上行CC和一个下行CC通过某种对应关系关联到一起就构成了一个小区(Cell)，所以载波聚合也被称为小区聚合(Cell Aggregation)。为了便于对成员载波进行管理，3GPP引入了主成员载波(Primary CC，PCC)和辅成员载波(Secondary CC，SCC)的概念，并且规定每个UE最多具有一个上行PCC和一个下行PCC。下行PCC的作用包括建立RRC信令连接、非接入层(Non-Access Stratum，NAS)移动性和作为安全性参数的输入等；上行PCC用于发送物理层的控制信息。下行PCC和上行PCC关联到一起构成了主小区(Primary Cell，PCell)，下行SCC和上行SCC关联到一起构成了辅小区(Secondary Cell，SCell)。图1和图2分别是intra-band载波聚合和inter-band载波聚合的示意图。

为了提高系统吞吐量和用户的服务质量，eNB考虑为用户分配信道质量比较好的Cell。当为用户提供服务的Cell信道质量恶化时，该Cell将被从用户的服务Cell集合中删除。此外，PCell是基于UE的，即不同的用户可能对应不同的PCell。为了保证eNB在多个Cell上的负载均衡，即使在PCell信道质量较好的条件下，eNB也可能对PCell进行调整。所以在载波聚合中，eNB不但要保证为用户分配信道质量好的Cell，同时还要保证多个Cell之间的负载均衡，这需要网络侧进行复杂的Cell管理过程。目前，载波聚合中的Cell管理过程类型有以下几种：

(1)Cell增加

用户在当前已开展业务的基础上新增业务或当前业务产生数据突发时，eNB会考虑增加为用户服务的Cell个数，从而提高传输带宽。如图3所示在Cell增加过程完成后，原有的PCell和SCell不发生改变，即旧的PCell和新的PCell相同，旧的SCell在Cell增加完成后仍然是SCell。

(2)Cell删除

当用户停止某项业务或当前业务所需带宽下降时，eNB会减少为用户服务的Cell个数，参见图4所示。

(3)Cell重配置

Cell重配置指进行Cell管理后用户使用的Cell与Cell管理前使用的Cell属于同一个eNB。按照Cell管理后PCell是否发生改变，Cell重配置包括两种类型：PCell不发生改变的Cell重配置(如图5所示)和PCell发生改变的Cell重配置(如图6所示)。实际上，Cell重配置可以看成是Cell增加和Cell删除的并行过程。在图5中，PCell不发生改变的Cell重配置过程等价于删除SCell#2和增加SCell#2’的并行过程。

(4)eNB间切换

当用户从源eNB的范围内移动到目标eNB的范围内时，目标eNB需要重新为用户分配服务的Cell。根据现有无线接入网络协议(RAN2)的规定，目标eNB在切换命令中为用户配置服务的SCell，并且所有的SCell都处于去激活状态，切换过程完成之后目标eNB再通过MAC控制单元激活相应的SCell(如图7所示)。

对于上述几种Cell管理过程，除了Cell删除外，其他几种Cell管理过程都涉及到Cell参数的配置或重配置。Cell参数配置包括物理层配置、MAC层配置、半静态调度(Semi-Persistent Scheduling，SPS)配置等，目的是为了保证数据能够在该Cell上传输。另外，如果Cell不发生改变，仅仅是Cell参数需要更新时，也需要对Cell的参数重新进行配置。在LTE Rel-8/9中，Cell参数配置可以采用完全配置或累积配置的方法。所谓完全配置，是指目标eNB通过Uu接口将完整的Cell参数配置发送给UE；累积配置是指在原有Cell参数配置的基础上，eNB只发送更新了的参数。以eNB间切换过程为例，首先源eNB通过X2接口将UE在源eNB下的接入层配置参数发送给目标eNB，目标eNB再把相对于源eNB下的接入层配置参数发生改变的部分通过源eNB透传给UE，最后UE根据保存的源eNB下的接入层参数配置进行参数的更新。

累积配置相对于完全配置可以降低空中接口的信令负荷。累积配置的关键问题是选择累积配置的参考对象以及确定哪些参数可以进行累积配置。LTE Rel-8/9中只使用单个载频，所以累积配置的参考对象是确定的，即UE在源小区下的配置。LTE Rel-8/9中可以进行累积配置的参数包括MAC层主配置、SPS配置和物理层配置等，并且这些参数对源eNB和目标eNB来说都存在，所以MAC层主配置、SPS配置和物理层配置等参数都可以进行累积配置。

目前，LTE Rel-10载波聚合中还没有定义在进行Cell管理时通过何种方式(完全配置或累积配置)配置多个Cell(包括PCell和SCell)的接入层参数。

而对于LTE Rel-10系统而言，该系统中发生Cell管理过程的频率要高于LTE Rel-8/9中发生切换过程的频率，并且每次Cell管理过程都伴随着多个Cell的参数配置，也就是说，Cell管理过程前后都可能会存在多个为UE服务的Cell。由于PCell和SCell的参数具有差异性，有些参数是PCell和SCell共有的，而有些参数是PCell特有的(例如SPS配置等)。这样，如果以SCell的参数配置作为参考对象为PCell进行参数配置会存在参数不完整的问题；反之，如果以PCell的参数配置作为参考对象为SCell进行参数配置会造成SCell参数的冗余。因为根据PCell的配置对SCell的参数进行累积配置，那么应该首先对PCell的参数完整地拷贝，然后eNB把与PCell参数不同的部分发给UE，UE再进行相应的更新，从而完成SCell的参数配置过程。考虑到SPS只在PCell上配置，所以无需为SCell配置SPS参数。但是由于采用了相对于PCell参数的累积配置，并且SPS配置中的信息元素(IE)是need OR和need ON类型的(可选IE的类型和含义参见表1所示)，所以无论无线资源连接重配置消息中是否包含对SCell的SPS配置，该SCell的SPS配置都将是存在的。SCell配置中总是包含一些无效的配置参数，这显然是不合理的。

表1

由此可见，LTE Rel-8/9中的累积配置方法无法直接应用到LTE Rel-10中。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种载波聚合中小区参数的配置方法，该方法适用于配置多个Cell的LTE Rel-10系统中。

为了达到上述目的，本发明提出的技术方案为：

一种载波聚合中小区参数的配置方法，该方法包括以下步骤：

a、当需要对用户设备(UE)进行小区(Cell)管理时，基站判断所述Cell管理是否属于基站内的Cell管理，如果是则执行步骤b，否则执行步骤c；

b、以旧PCell为参考对象，分别对新PCell和新SCell的参数进行累积配置，并将所述累积配置的结果通知给所述UE，其中，对新SCell的参数进行累积配置时，仅对PCell和SCell的共有参数进行所述累积配置；

c、按照优先选择传输特性相同的Cell作为累积配置参考对象的原则，对新PCell和新SCell的参数进行累积配置，并将所述累积配置的结果通知给所述UE。

综上所述，本发明提出的载波聚合中小区参数的配置，通过为每个Cell选择合理的累积配置参考对象，可以有效提高载波聚合中进行Cell管理时对目标Cell进行参数配置的效率，从而适用于配置多个Cell的LTE Rel-10系统中。

附图说明

图1为Intra-band载波聚合示意图；

图2为Inter-band载波聚合示意图；

图3为现有系统中Cell增加时的载波配置示意图；

图4为现有系统中Cell删除时的载波配置示意图；

图5为现有系统中Cell重配置时PCell不发生改变情况下的载波配置示意图；

图6为现有系统中Cell重配置时SCell发生改变情况下的载波配置示意图；

图7为现有系统中eNB间切换时的载波配置示意图；

图8为本发明一实施例的流程示意图；

图9为本发明在Cell增加时且Cell增加前不存在SCell的情况下的载波配置示意图；

图10为本发明在Cell增加时且Cell增加前存在SCell的情况下的载波配置示意图；

图11为本发明在Cell重配置时且重配置前后PCell不发生改变的情况下的载波配置示意图；

图12为本发明在Cell重配置时且重配置前后PCell发生改变的情况下的载波配置示意图；

图13为本发明在Cell参数更新时的载波配置示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步地详细描述。

在LTE Rel-10载波聚合中，进行Cell管理过程的时候可以采用完全配置或累积配置的方法对Cell的接入层参数进行配置。如果采用完全配置的方法，由于LTE Rel-10中Cell管理过程发生的频率较高，并且每次Cell管理过程都涉及到为多个Cell配置参数，势必会造成空中接口信令开销过大，浪费系统资源，不利于降低信令开销。

为了提高空中接口无线资源的利用率，可以考虑采用累积配置的方法配置Cell的接入层参数。采用该方法首先要解决的是为每个Cell选择累积配置的参考对象问题，因为Cell管理过程前后都可能会存在多个为UE服务的Cell。由于PCell和SCell的参数具有差异性，有些参数是PCell和SCell共有的，而有些参数是PCell特有的。为此，在对SCell的参数进行配置的时候，应该优先选择SCell进行累积配置，只有在不存在SCell配置的情况下，再考虑针对PCell进行累积配置。

此外，选取不同的对象作为累积配置的参考对象也会影响到空中接口信令的效率，因为不同的成员载波具有不同的传输特性，在参数配置上也会有差别，所以在进行参数累积配置时，最好选择传输特性相同或相似的参考对象，因为配置参数相同的部分比较多。

基于如上分析，本发明的核心思想在于，在对LTE Rel-8/9累积配置机制进行改进的基础上，按照优先选择传输特性相同的参考对象这一策略，来为每个Cell选择合理的累积配置参考对象，尤其是在对SCell的参数进行配置的时候，优先选择SCell进行累积配置，从而可以提高载波聚合中进行Cell管理时对目标Cell进行参数配置的效率。

图8为本发明实施例一的流程示意图。如图8所示，该实施例包括：

步骤801、当需要对用户设备(UE)进行小区(Cell)管理时，基站(eNodeB)判断所述Cell管理是否属于基站内的Cell管理，如果是则执行步骤802，否则执行步骤803。

在实际应用中，当Cell管理为进行基站间的切换时，则该Cell管理不属于基站内的Cell管理，此时将转入步骤802，以旧PCell为参考对象对新PCell和新SCell的参数进行累积配置。

步骤802、以旧PCell为参考对象，分别对新PCell和新SCell的参数进行累积配置，并将所述累积配置的结果通知给所述UE，其中，对新SCell的参数进行累积配置时，仅对PCell和SCell的共有参数进行所述累积配置。

这里，可以采用无线资源连接(RRC)重配置消息将累积配置结果通知给UE。

步骤803、按照优先选择传输特性相同的Cell作为累积配置参考对象的原则，对新PCell和新SCell的参数进行累积配置，并将所述累积配置的结果通知给所述UE。

这里，在对新PCell和新SCell的参数进行累积配置时，需要按照优先选择传输特性相同的Cell作为累积配置参考对象的原则来实现，具体而言，即，对于新PCell，以旧PCell为参考对象进行累积配置，对于新SCell，则优先选择旧SCell进行累积配置，如此，一方面可以避免以SCell的参数配置作为参考对象为PCell进行参数配置时出现的参数不完整的问题；另一方面可以最大程度地避免以PCell的参数配置作为参考对象为SCell进行参数配置时造成的SCell参数冗余，从而可以提高载波聚合中进行Cell管理时对目标Cell进行参数配置的效率。

具体地，步骤803可以采用下述步骤实现：

步骤8031、以旧PCell为参考对象，对新PCell的参数进行累积配置，并通过无线资源连接重配置消息将所述累积配置的结果通知给所述UE。

这里，由于Cell管理前后一定会存在PCell，因此，这里，以旧PCell为参考对象对新PCell的参数进行累积配置，从而可以避免以SCell的参数配置作为参考对象为PCell进行参数配置时出现的参数不完整的问题。

步骤8032、判断所述Cell管理前是否存在旧SCell，如果存在，则执行步骤8034，否则执行步骤8033。

本步骤，用于优先利用旧SCell作为参考对象新SCell的参数进行累积配置，以最大程度地避免以PCell的参数配置作为参考对象为SCell进行参数配置时造成的SCell参数冗余。

步骤8033、以旧PCell为参考对象，对所有新SCell的参数进行累积配置，且仅对PCell和SCell的共有参数进行所述累积配置，并通过RRC重配置消息将所述累积配置的结果通知给所述UE，退出所述方法。

这里，由于Cell管理前不存在旧SCell，因此，这里，只能以旧PCell为参考对象对各新SCell的参数进行累积配置。具体地，在进行累积配置时，仅对PCell和SCell的共有参数进行累积配置，对于PCell的特有参数部分不进行累积配置，如此可以避免由于对不属于SCell的参数进行累积配置而产生的冗余问题。

步骤8034、对于新SCell，以旧SCell为参考对象对其参数进行累积配置，通过RRC重配置消息将所述累积配置的结果通知给所述UE。

进一步地，步骤8034可以通过下述方法实现：

步骤80341、任选一个未进行参数配置的新SCell，判断当前选择的新SCell是否在所述Cell管理之前存在，如果是，则执行步骤80342；否则执行步骤80343。

本步骤用于优先选择自身为参考对象对其参数进行累积配置，如此可以最大程度地减少累积配置时需要更新的参数信息，以减少累积配置时的信令资源。

步骤80342、对于当前选择的新SCell，以自身为参考对象对其参数进行累积配置，通过RRC重配置消息将所述累积配置的结果通知给所述UE，执行步骤80344。

步骤80343、对于当前选择的新SCell，以任一旧SCell为参考对象对其参数进行累积配置，通过RRC重配置消息将所述累积配置的结果通知给所述UE。

步骤80344、判断是否已完成对所有新SCell的参数配置，如果是，则退出所述方法，否则，转入步骤80341。

下面分别针对Cell增加、Cell重配置、Cell参数更新三种Cell管理，对本发明的具体实现做进一步地阐述。

(1)Cell增加

Cell增加过程通过RRC连接重配过程来实现。在Cell增加过程完成后，旧PCell和旧SCell(如果存在的话)仍然存在，只是增加了一个或多个SCell。

对于Cell增加过程中不发生改变的新PCell和新SCell，他们与旧PCell和PCell具有相同的传输特性，参数配置也不会发生太多的改变，所以其参数配置可以采用累积配置，参考对象分别是进行Cell增加过程之前的旧PCell和旧SCell。

对于新增的SCell，其参数配置的方法分情况进行考虑：

●如果不存在旧的SCell配置，那么累积配置的参考对象是Cell增加前的PCell；

●如果存在旧的SCell配置，那么累积配置的参考对象是Cell增加前的某个SCell。

Cell增加时的参数配置示意图如图9和图10所示，箭头表示累积配置的参考对象。

在针对PCell进行累积配置的时候，PCell和SCell的共有参数和PCell的特有参数应该区别对待，即只对PCell和SCell的共有参数部分进行累积配置，对PCell的特有参数部分不进行累积配置。这种方法可以描述为：UE对PCell的物理层配置参数和MAC层主配置参数进行拷贝，eNB在RRC连接重配消息中只包含对这两部分的更新。

目前3GPP RAN2的观点是PCell和SCell的DRX配置相同，考虑到MAC主配置中的shortDRX是Need OR类型的可选项，所以即使SCell与PCell的shortDRX取值相同，配置消息中也必须包含在内，否则shortDRX的配置将被释放掉。

(2)Cell重配置

Cell重配置分为两种情况：Cell管理过程完成后PCell不发生改变的情况以及Cell管理过程完成后PCell发生改变的情况。

对于Cell管理过程完成后PCell不发生改变的情况，新PCell的配置可以针对自身原来的配置进行累积配置。对于重配后的SCell，如果该Cell在重配置之前也存在，那么该SCell针对重配之前自身的参数配置进行累积配置；对于某个重配后的SCell，如果Cell重配置之前不存在，那么该SCell针对重配之前的某个SCell进行累积配置(如图11所示)。

对于Cell重配置后PCell发生改变的情况，新PCell的配置可以针对原来的旧PCell进行累积配置。对于重配后的SCell，如果该Cell在Cell重配置之前就存在，那么该SCell针对自身原来的配置进行累积配置；对于某个重配后的SCell，如果在Cell重配置之前不存在，那么该SCell针对Cell重配之前的SCell进行累积配置，具体选择哪个SCell作为参考，取决于eNB的实现(如图12所示)。

(3)Cell参数更新

Cell参数更新不涉及到Cell的变化，即在Cell参数更新后PCell仍然是PCell，SCell仍然是SCell。所有Cell的参数都针对自身原来的配置进行累积配置(如图13所示)。

Cell管理时Cell参数配置流程如图13所示。首先，判断Cell管理是否发生在eNB内部，即Cell管理前后的Cell是否属于同一个eNB。如果是eNB间切换，那么新PCell和新SCell都针对旧PCell进行累积配置。如果是eNB内部的Cell管理过程，那么对新PCell和新SCell分别进行配置：新PCell总是针对旧PCell进行累积配置；在进行SCell配置的时候首先判断Cell管理过程发生之前是否存在旧的SCell配置，如果不存在，那么新SCell针对旧PCell进行累积配置。如果存在，那么再判断该SCell在Cell管理过程之前是否存在，如果存在那么该SCell针对自身进行累积配置，如果不存在，那么该SCell针对某个旧SCell进行累积配置。重复以上SCell配置过程，直到完成对所有SCell配置为止。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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 (7)

1.一种载波聚合中小区参数的配置方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

a、当需要对用户设备(UE)进行小区(Cell)管理时，基站判断所述Cell管理是否属于基站内的Cell管理，如果是则执行步骤b，否则执行步骤c；

b、以旧主小区(PCell)为参考对象，分别对新PCell和新辅小区(SCell)的参数进行累积配置，并将所述累积配置的结果通知给所述UE，其中，对新SCell的参数进行累积配置时，仅对PCell和SCell的共有参数进行所述累积配置；

c、按照优先选择传输特性相同的Cell作为累积配置参考对象的原则，对新PCell和新SCell的参数进行累积配置，并将所述累积配置的结果通知给所述UE。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤c包括：

c1、以旧PCell为参考对象，对新PCell的参数进行累积配置，并通过无线资源连接(RRC)重配置消息将所述累积配置的结果通知给所述UE；

c2、判断所述Cell管理前是否存在旧SCell，如果存在，则执行步骤c4，否则执行步骤c3；

c3、以旧PCell为参考对象，对所有新SCell的参数进行累积配置，且仅对PCell和SCell的共有参数进行所述累积配置，并通过RRC重配置消息将所述累积配置的结果通知给所述UE，退出所述方法；

c4、对于新SCell，以旧SCell为参考对象对其参数进行累积配置，通过RRC重配置消息将所述累积配置的结果通知给所述UE。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤c4包括：

c41、任选一个未进行参数配置的新SCell，判断当前选择的新SCell是否在所述Cell管理之前存在，如果是，则执行步骤c42；否则执行步骤c43；

c42、对于当前选择的新SCell，以自身为参考对象对其参数进行累积配置，通过RRC重配置消息将所述累积配置的结果通知给所述UE，执行步骤c44；

c43、对于当前选择的新SCell，以任一旧SCell为参考对象对其参数进行累积配置，通过RRC重配置消息将所述累积配置的结果通知给所述UE；

c44、判断是否已完成对所有新SCell的参数配置，如果是，则退出所述方法，否则，转入步骤c41。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述小区管理包括：Cell增加、Cell重配置、Cell参数更新和基站间切换时的小区管理。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当所述小区管理为Cell增加时，所述步骤c包括：

c1、以旧PCell为参考对象，对新PCell的参数进行累积配置，并通过无线资源连接(RRC)重配置消息将所述累积配置的结果通知给所述UE；

c2、判断所述Cell管理前是否存在旧SCell，如果存在，则执行步骤c4，否则执行步骤c3；

c3、以旧PCell为参考对象，对所有新SCell的参数进行累积配置，且仅对PCell和SCell的共有参数进行所述累积配置，并通过RRC重配置消息将所述累积配置的结果通知给所述UE，退出所述方法；

c4、对于新SCell，以旧SCell为参考对象对其参数进行累积配置，通过RRC重配置消息将所述累积配置的结果通知给所述UE。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当所述小区管理为Cell重配置时，所述步骤c包括：

c1、以旧PCell为参考对象，对新PCell的参数进行累积配置，并通过无线资源连接(RRC)重配置消息将所述累积配置的结果通知给所述UE；

c2、判断所述Cell管理前是否存在旧SCell，如果存在，则执行步骤c4，否则执行步骤c3；

c3、以旧PCell为参考对象，对所有新SCell的参数进行累积配置，且仅对PCell和SCell的共有参数进行所述累积配置，并通过RRC重配置消息将所述累积配置的结果通知给所述UE，退出所述方法；

c4、对于新SCell，以旧SCell为参考对象对其参数进行累积配置，通过RRC重配置消息将所述累积配置的结果通知给所述UE。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当所述小区管理为Cell参数更新时，所述步骤c包括：

c1、以旧PCell为参考对象，对新PCell的参数进行累积配置，并通过无线资源连接(RRC)重配置消息将所述累积配置的结果通知给所述UE；

c2、判断所述Cell管理前是否存在旧SCell，如果存在，则执行步骤c4，否则执行步骤c3；

c3、以旧PCell为参考对象，对所有新SCell的参数进行累积配置，且仅对PCell和SCell的共有参数进行所述累积配置，并通过RRC重配置消息将所述累积配置的结果通知给所述UE，退出所述方法；

c4、对于新SCell，以旧SCell为参考对象对其参数进行累积配置，通过RRC重配置消息将所述累积配置的结果通知给所述UE。

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