CN102379093B

CN102379093B - 在多载波系统中配置无线连接的方法

Info

Publication number: CN102379093B
Application number: CN2010800149590A
Authority: CN
Inventors: 李英大; 千成德; 李承俊; 朴成埈
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 2009-04-21
Filing date: 2010-04-20
Publication date: 2013-12-04
Anticipated expiration: 2030-04-20
Also published as: WO2010123252A2; EP2244411A2; EP2244411A3; KR20100116128A; WO2010123252A9; WO2010123252A3; CN102379093A; KR101633936B1; US8675584B2; US20110317552A1

Abstract

一种在多载波系统中由移动站(MS)配置无线连接的方法，包括：从基站(BS)接收关于多个聚合的载波的载波聚合信息，通过使用在多个聚合的载波之中的至少一个第一载波执行到BS的无线连接，以及当在无线连接中发生错误时，通过使用第二载波重建到BS的无线连接。

Description

在多载波系统中配置无线连接的方法

技术领域

本发明涉及无线通信，尤其是，涉及在多载波系统中配置无线连接的方法。

背景技术

无线通信系统广泛地分布在世界各地以提供各种各样类型的通信服务，诸如语音或者数据通信。通常，无线通信系统是通过共享可用的无线资源能够支持多个用户通信的多址系统。多址系统的示例包括时分多址(TDMA)系统、码分多址(CDMA)系统、频分多址(FDMA)系统、正交频分多址(OFDMA)系统、单载波频分多址(SC-FDMA)系统等等。

在无线通信系统中，即使在上行链路和下行链路之间不同地设置带宽，通常考虑一个载波。在第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)中，一个载波基于单载波构成上行链路和下行链路的每一个，并且上行链路的带宽与下行链路的带宽是对称的。但是，除了世界上某些区域之外，其不便于分配宽带宽的频率。因此，作为用于有效地使用分段的小频带的技术，正在开发频谱聚合技术以获得与当通过物理上聚合频率域中的多个频带来使用逻辑上宽带宽的频带时相同的效果。该频谱聚合包括：例如即使3GPP LTE支持高达20MHz的带宽，通过使用多个载波来支持100兆赫(MHz)的系统带宽的技术，和在上行链路和下行链路之间分配不对称带宽的技术。

移动站(MS)可以处于无线资源控制(RRC)连接模式或者处于空闲模式。当MS处于RRC连接模式时，在MS和BS之间的无线链路被连接。但是，当信道状态恶化时，可能从MS的物理层产生无线链路的失同步。当失同步持续发生超过一定次数时，MS宣布无线链路失败(RLF)。当宣布RFL时，MS重新选择具有好质量的小区，并且执行RRC连接重建。在重建RRC连接时，支持多载波聚合的MS应该与载波聚合的配置无关地重建小区。因此，如果重新选择的小区不属于载波聚合，则可能出现由MS发送和接收的服务由于RLF而被延迟或者中断的问题。因此，需要一种在多载波系统中配置无线连接的方法。

发明内容

技术问题

因此，本发明的一个目的是提供一种在多载波系统中尽管无线链路失败(RLF)配置提供连续服务的无线连接的方法。

问题的解决方案

根据本发明的一个方面，提供了一种在多载波系统中由移动站(MS)配置无线连接的方法。该方法包括：接收定义多个聚合的载波的载波聚合信息；通过使用在多个聚合的载波之中的至少一个第一载波来执行到BS的无线链路；以及如果无线链路失败，则通过使用第二载波将信令发送给BS；其中第二载波来自于多个聚合的载波。

应该理解，要求保护的方法的步骤顺序并非是关键性的。例如，载波聚合信息可以在执行到BS的无线链路之后，或者在执行到BS的无线链路之前由MS接收。

根据本发明的第二个方面，提供了一种在多载波系统中由基站(BS)配置无线连接的方法。该方法包括：将定义多个聚合的载波的载波聚合信息发送到移动站(MS)；以及如果在使用在多个聚合的载波之中的第一载波的第一无线连接中出错，则经由在多个聚合的载波之中的第二载波来接收信令；其中第二载波来自于多个聚合的载波。

本发明的第三个方面提供了一种用于在多载波系统中配置到基站的无线连接的用户设备，该用户设备包括：收发机，用于接收定义多个聚合的载波的载波聚合信息；处理器，用于通过使用在多个聚合的载波之中的至少一个第一载波来执行到BS的无线链路；如果无线链路失败，则发射机可操作用于通过使用第二载波向BS发送信令；其中第二载波来自于多个聚合的载波。

本发明的第四个方面提供了一种用于在多载波系统中配置与移动站(MS)的无线连接的基站，该基站包括：用于提供定义多个聚合的载波的载波聚合信息的装置；收发机，用于将载波聚合信息发送给移动站(MS)，并且在使用在多个聚合的载波之中的第一载波的第一无线连接出错的情况下，用于经由在多个聚合的载波之中的第二载波接收信令，其中第二载波来自于多个聚合的载波。

在本发明的实施例中：

-信令的传输可以用于经由第二载波重建无线连接。

-信令是用于将无线链路失败报告给基站的RLF报告。

-第二载波可以是基于在多个聚合的载波之中的优先级排序来确定的。

-优先级排序可以基于相应的载波的信道状态而赋予多个载波的每一个。

-载波聚合信息可以包括有关优先级的信息。

-载波聚合信息可以经由广播控制信道(BCCH)、专用控制信道(DCCH)或者公共控制信道(CCCH)的一个接收或者发送。

-第二载波可以是在多个聚合的载波之中随机确定的。

-无线连接的重建可以包括：将无线资源控制(RRC)连接重建请求消息发送给BS；从BS接收RRC连接重建消息；以及将RRC连接重建完成消息发送给BS。

-RRC连接重建请求消息可以经由映射到第二载波的上行链路载波发送或者接收。

-RRC连接重建请求消息可以包括表示第二载波的指示符。

发明的有益效果

根据本发明的实施例，配置了载波聚合的基站设置用于属于该载波聚合的多个载波的优先等级，并且相应地通知MS，并且MS根据接收的优先等级执行特定的处理，从而防止服务延迟或者中断。

附图说明

图1示意地图示了无线通信系统。

图2图示了用于支持多载波的协议结构的示例。

图3示意地图示了用于操作多个载波的帧结构的示例。

图4示出根据本发明在多载波系统中在下行链路载波和上行链路载波之间的映射关系。

图5是图示根据本发明的示范性实施例配置无线连接的方法的流程图。

图6是图示根据本发明的示范性实施例确定无线接入错误的方法的处理的流程图。

图7是图示根据本发明另一个示范性实施例配置无线连接的方法的处理的流程图。

具体实施方式

图1图示了无线通信系统。无线通信系统10包括至少一个基站(BS)11。每个基站11向特定的地理区域15a、15b或者15c(其通常称为小区)提供通信服务。每个小区可以被分成多个区域(其也称作扇区)。移动站(MS)12可以是固定的或者移动的，并且可以称为其他的名称，诸如用户设备(UE)、用户终端(UT)、用户站(SS)、无线设备、个人数字助理(PDA)、无线调制解调器、手持设备等等。BS 11通常指的是固定站，其与MS 12通信，并且可以由其他的名字来称呼，诸如演进的节点B(eNB)、基站收发机系统(BTS)、接入点(AP)等等。下行链路(DL)指的是从BS 11到MS 12的通信，并且上行链路(UL)指的是从MS 12到BS 11的通信。在下行链路中，发射机可以是BS 11的一部分，并且接收机可以是MS 12的一部分。在上行链路中，发射机可以是MS 12的一部分，并且接收机可以是BS 11的一部分。

频谱聚合(或者带宽聚合或者载波聚合)支持多个载波。载波是由带宽和中心频率定义的。频谱聚合被采用来支持提高信息吞吐量，防止由于宽带射频(RF)元素的引入而造成的成本提高，并且保证与现有的系统兼容。例如，如果四个载波被分配作为具有5MHz带宽的载波单元的粒度，则可以支持20MHz的最大带宽。

频谱聚合可以被分成邻接频谱聚合和非邻接频谱聚合。邻接频谱聚合使用邻接的载波，并且非邻接频谱聚合使用不相连的载波。聚合的载波的数目在上行链路和下行链路中可能是不同的。当下行链路载波的数目和上行链路载波的数目相等的时候，该聚合称为对称聚合，而当该数目不同的时候，该聚合称为不对称聚合。

聚合的多个载波的大小(即，带宽)可以改变。例如，当五个载波被用于配置70MHz频带的时候，它们可以被配置为5MHz载波(载波#0)+20MHz载波(载波#1)+20MHz载波(载波2)+20MHz载波(载波#3)+5MHz载波(载波#4)。

在以下的描述中，多载波系统指的是基于频谱聚合支持多个载波的系统。可以在多载波系统中使用邻接频谱聚合和/或不连续的频谱聚合，并且此外，可以使用对称聚合或者不对称的聚合。

图2图示了用于支持多个载波的协议结构的示例。公共介质访问控制(MAC)实体210管理使用多个载波的物理(PHY)层220。由特定的载波发送的MAC管理消息可以适用于其他的载波。PHY层220可以以TDD(时分双工)和/或FDD(频分双工)方案来操作。

存在若干在物理层220中使用的物理控制信道。物理下行链路控制信道(PDCCH)可以通知UE有关寻呼信道(PCH)和下行链路共享信道(DL-SCH)的资源分配，以及与DL-SCH相关的混合自动重传请求(HARQ)信息。PDCCH可以承载上行链路调度许可，其通知UE有关上行链路传输的资源分配。物理控制格式指示信道(PCFICH)通知UE有关用于PDCCH并且在每个子帧中发送的OFDM符号的数目。物理混合ARQ指示信道(PHICH)承载响应于上行链路传输的HARQACK/NAK信号。物理上行链路控制信道(PUCCH)承载上行链路控制信息，诸如响应于下行链路传输的HARQ ACK/NAK、调度请求和信道质量指示符(CQI)。物理上行链路共享信道(PUSCH)承载上行链路共享信道(UL-SCH)。

图3图示了用于操作多个载波的帧结构的示例。一个无线帧包括10个子帧。每个载波可以具有其自身的控制信道，即，PDCCH。一些载波可以仅仅具有SFH的一部分。多个载波可能或者可能不相互邻接。MS可以根据其能力支持一个或多个载波。

载波可以取决于其方向性被划分成完全配置的载波和部分配置的载波。完全配置的载波指的是可以发送和/或接收每个控制信号和数据的双向载波，并且部分配置的载波指的是仅可以发送下行链路数据的单向的载波。部分配置的载波可以主要地用于MBS(多播和广播服务)和/或SFN(单频网络)。完全配置的载波是为其配置了包括同步、广播、多播和单播控制信令的所有控制信道的独立的载波。部分配置的载波是配置为在TDD中仅仅用于下行链路传输的载波，或者在FDD模式中没有配对的UL的下行链路载波。

载波可以取决于它们是否被激活而分成主载波和辅载波。主载波指的是持续地激活的载波，并且辅载波指的是根据特定的条件激活或者停用的载波。激活指的是执行业务数据的传输或者接收，或者业务数据准备好传输或者接收。停用指的是不允许业务数据的传输或者接收。在停用模式下，可以进行测量，或者可以发送或者接收最小信息。MS仅仅使用单个主载波或者与主载波一起的一个或多个辅载波。MS可以通过BS分配主载波和/或辅载波。主载波是由BS使用来与MS交换业务和PHY/MAC控制信令(例如，MAC控制消息)的载波。辅载波是附加载波，MS可以将其用于业务、仅仅每个BS的特定的命令以及在主载波上接收的规则。主载波可以是完全配置的载波，主要控制信息通过主载波在BS和MS之间交换。辅载波可以是完全配置的载波或者部分配置的载波，其被根据MS的请求或者根据BS的指令来分配。主载波可以用于MS进入网络，或者用于辅载波的分配。主载波可以是从完全配置的载波之中选择出来的，而不是被固定到特定的载波上。设置为辅载波的载波可以改变为主载波。

参考图4，在FDD系统中，下行链路载波被映射给相应的上行链路载波。D1被映射给U1，D2被映射给U2，并且D3被映射给U3。BS可以将D1、D2和D3指定为下行链路载波的聚合，并且将U1、U2和U3指定为上行链路载波的聚合。UE基于由逻辑信道BCCH发送的系统信息或者由逻辑信道DCCH发送的UE专用的RRC消息来检查在下行链路载波和和上行链路载波之间的对应关系和映射关系。虽然在图4中图示了在下行链路载波和上行链路载波之间的一对一映射关系，但是下行链路载波和上行链路载波可以具有1:n或者n:1的映射关系，即，下行链路载波可以映射给一个或多个上行链路载波，并且上行链路载波可以映射给一个或多个下行链路载波。

现在将描述根据本发明的示范性实施例配置无线连接的方法。

图5是图示根据本发明示范性实施例配置无线连接的方法的流程图。

参考图5，BS可以通过使用下行链路载波D1、D2和D3执行与MS的通信。D1、D2和D3是聚合的载波。该聚合的载波的每一个被称作分量载波。MS经由下行链路载波D2从BS接收有关多个聚合的载波的载波聚合信息(S100)。该载波聚合信息指的是有关MS可以用作载波组的载波的信息。因此，该载波聚合信息包括有关D1、D2和D3的信息。该载波聚合信息可以经由广播控制信道(BCCH)、专用控制信道(DCCH)或者公共控制信道(CCCH)接收。

MS通过使用多个聚合的载波的至少一个的第一载波来执行无线接入BS(S110)。在这里，无线接入指的是由MS从BS的下行链路接收，或者由MS到BS的上行链路传输。此外，无线接入可以指驻留特定的载波或者特定的小区。在这里，假设第一载波是D2。

MS确定在无线接入中是否存在错误(S120)。无线接入的错误可以称作RLF。稍后将参考图6详细描述步骤S120。当在使用第一载波D2的无线接入中存在错误时，MS需要恢复无线接入，因为MS已经经由下行链路仅仅接收D2。因此，MS执行用于恢复与BS的无线接入的过程，即，RRC连接重建(S130)。在RRC连接重建期间，使用第二载波，其不同于第一载波。存在用于选择第二载波的多种方法，这将在稍后描述。当D1被确定为第二载波时，MS可以通过使用D1重建RRC连接。RRC连接重建过程执行如下：MS将RRC连接重建请求消息发送给BS(S131)，接收RRC连接重建消息(S132)，然后发送RRC连接重建完成消息(S133)。RRC连接重建请求消息和RRC连接重建完成消息被经由上行链路载波U1发送，U1被映射到第二载波D1。

当发生RLF时，MS可以选择聚合的载波除去当前连接的载波所剩余的载波中的一个，并且使用选择的载波尝试无线接入重建。因此，可以解决由MS发送或者接收的服务由于RLF而被延迟或者中断的问题。

参考图6，MS确定无线链路是否失同步(S200)。当无线链路是失同步时，MS的物理层通知RRC层该无线失同步。在这种情况下，当物理层通知RRC层有关无线链路失同步小于允许的最大数(N310)时，该终端保持无线链路(S210)。同时，如果物理层通知RRC层有关无线链路的失同步多至允许的最大数(N310)，则RRC层起动定时器(T310)(S220)。

当定时器正在驱动时，其确定是否MS的物理层通知是否无线链路以要求的最小数(N311)处于同步之中(S230)。如果MS的物理层通知无线链路以要求的最小数处于同步之中，则该终端终止定时器(S440)，并且保持无线链路(S210)。

同时，当MS的物理层没有以要求的最小数进行通知时，MS确定是否定时器已经到期(S250)。如果该定时器到期，则MS检测无线链路的错误(S260)，并且宣布RLF。当宣布RLF时，MS的RRC层执行小区选择来选择质量好的小区，并且执行RRC连接重建过程。

如果定时器没有到期，其确定是否MS的物理层通知是否无线链路以要求的最小数处于同步之中(S230)。

当RLF发生的时候，MS应该与现有的第一载波断开连接，并且配置新的第二载波。在这种情况下，必须定义用于选择第二载波的基准。现在将描述这样的基准。

在一个实施例中，第二载波基于优先级确定。有关优先级排序的信息可以包括在载波聚合信息中。优先级排序定义聚合的载波的哪个载波首先选择用于重建无线连接。例如，假设载波D1、D2和D3的优先级是D1＞D2＞D3。在这里，x＞y指的是x具有比y更高的优先级。如果在载波D2中发生无线接入错误，则MS确定MS应该尝试无线连接到剩余的载波D1和D3的哪个，并且在这种情况下，因为D1具有更高的优先级，所以MS通过使用映射到载波D1的上行链路载波U1尝试重新配置无线连接。

优先等级根据每个载波的信道状态来确定。例如，比较相应的载波的信道状态，并且可以以从具有最佳信道状态被赋予最高优先级的载波开始的顺序为载波赋予优先级。在聚合的载波和非聚合的载波之中，聚合的载波具有比非聚合的载波更高的优先级。非聚合的载波指的是不属于聚合的载波的载波。当存在非聚合的载波D4时，如果聚合的载波D1、D2和D3的所有无线连接均失败，则MS通过使用非聚合的载波D4尝试无线连接的重建。

在另一个实施例中，第二载波被随机确定。例如，当在无线连接中出现错误而MS在聚合的载波D1、D2和D3之中驻留载波D2时，MS通过使用在剩余的聚合载波D1和D3之中任意确定的载波来重建无线连接。

图7是图示根据本发明的另一个示范性实施例用于配置无线连接的方法的操作的流程图。

参考图7，步骤S200至S220与步骤S100至S120相同，因此，将省略其描述。当检测到经由载波D2的无线连接的错误时，MS通过使用新的载波D1和映射给载波D1的上行链路载波U1重建无线连接(S230)。此时，MS首先将第一RRC连接重建请求消息发送给BS(S231)。在这种情况下，BS可以在某个情形下将拒绝RRC连接重建的请求的RRC连接重建拒绝消息发送给MS(S232)。例如，当载波D1缺少无线资源的时候，BS可以拒绝来自MS的RRC连接重建请求消息。在RLF的情况下，BS可以经由载波D1发送RRC连接重建拒绝消息。

在一个实施例中，RRC连接重建拒绝消息可以包括D3指示符，指示载波D3具有低的优先级，MS将经由D3发送RRC连接重建请求消息，并且包括有关载波D3的载波信息。在这种情况下，MS通过使用载波D3和映射到载波D3的上行链路载波U3将RRC连接重建请求消息发送给BS(S233)。

在另一个实施例中，RRC连接重建拒绝消息简单地指示使用载波D1的MS的RRC连接重建被拒绝。因此，其不包括指示载波的指示符。在这种情况下，终端可以进入空闲模式，或者通过使用根据除去通过其无线连接已经失败的载波D2以及拒绝的载波D1所剩余的载波之中的优先级确定的载波，或者随机确定的载波发送RRC连接重建请求消息(S233)。

BS通过使用载波D3将第二RRC连接重建消息发送给MS(S234)。作为响应，MS通过使用上行链路载波U3将RRC连接重建完成消息发送给BS(S235)。如果BS拒绝来自MS的连接重建请求，并且发送第二RRC连接重建拒绝消息，因为不可能经由聚合的载波D1、D2和D3来重建RRC连接，因此，MS可以经由非聚合的载波尝试RRC连接重建处理。即，当无法对属于载波聚合信息的每个载波重建RRC连接时，MS经由未包括在载波聚合信息中的载波(未示出)尝试重建RRC连接的处理。当完成RRC连接的重建时，MS和BS通过使用重建的载波执行无线连接。

在本发明的再一个实施例中，选自聚合的载波组的第二载波可用于将用于报告无线链路失败的RLF报告用信号通知给基站。在这种情况下，第二载波也同样可以或者不能用于重建无线连接。

已经参考附图描述了本发明的优选实施例，并且对于本领域技术人员来说显而易见，在不脱离本发明的范围的情况下，可以在本发明中做出各种修改和变化。因此，意图是本发明的实施例的任何将来的修改都将落入所附权利要求及其等同物的范围内。

如上所述的所有功能可以根据用于执行该功能的软件或者程序代码，由诸如微处理器、控制器、微控制器和专用集成电路(ASIC)的处理器来执行。程序代码可以基于本发明的描述来设计、开发和实现，并且这对于本领域技术人员是众所周知的。

虽然已经参考其示范性实施例具体示出和描述了本发明，但是本领域技术人员应理解，在不脱离如所附权利要求定义的本发明的精神和范围的情况下，可以在其中做出形式上和细节上的各种变化。该示范性实施例应该仅仅被理解为描述性的意义而不是为了限制的目的。因此，本发明的范围不受本发明的详细说明的限制，而是由所附的权利要求来定义，并且在该范围内的所有差别都将被解释为包括在本发明中。

Claims

1.一种在多载波系统中由移动站(MS)配置无线连接的方法，所述方法包括：

接收定义多个聚合的载波的载波聚合信息；

通过使用在所述多个聚合的载波之中的至少一个第一载波执行到基站BS的无线链路；以及

如果所述无线链路失败，则通过使用第二载波将信令发送给所述BS；

其中所述第二载波来自于所述多个聚合的载波。

2.根据权利要求1所述的方法，其中发送信令是用于经由所述第二载波重建无线连接。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述信令是用于将所述无线链路失败报告给所述基站的RLF报告。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二载波是基于在所述多个聚合的载波之中的优先级排序确定的。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述优先级是基于相应的载波的信道状态而赋予所述多个载波的每一个的。

6.根据权利要求4所述的方法，其中所述载波聚合信息包括有关所述优先级的信息。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述载波聚合信息是经由广播控制信道(BCCH)、专用控制信道(DCCH)或者公共控制信道(CCCH)中的一个接收的。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二载波是在所述多个聚合的载波之中随机确定的。

9.根据权利要求2所述的方法，其中所述无线连接的重建包括：

将无线资源控制(RRC)连接重建请求消息的信令发送给所述BS；

从所述BS接收RRC连接重建消息；和

将RRC连接重建完成消息发送给所述BS。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述RRC连接重建请求消息是经由所述第二载波发送的，所述第二载波是上行链路载波。

11.根据权利要求9所述的方法，其中所述RRC连接重建请求消息包括指示所述第二载波的指示符。

12.一种在多载波系统中配置到基站BS的无线连接的用户设备，所述用户设备包括：

收发机，用于接收定义多个聚合的载波的载波聚合信息；

处理器，用于通过使用在所述多个聚合的载波之中的至少一个第一载波执行到BS的无线链路；如果所述无线链路失败，则所述收发机可操作用于通过使用第二载波发送信令给所述BS；

其中所述第二载波来自于所述多个聚合的载波。

13.根据权利要求12所述的用户设备，其中所述处理器可操作用于基于在所述多个聚合的载波之中的优先级排序来确定所述第二载波。

14.一种在多载波系统中由基站(BS)配置无线连接的方法，所述方法包括：

将定义多个聚合的载波的载波聚合信息发送给移动站(MS)；和

如果在使用所述多个聚合的载波之中的第一载波的第一无线连接中出错，则经由在所述多个聚合的载波之中的第二载波接收信令；其中所述第二载波来自于所述多个聚合的载波。

15.一种用于在多载波系统中配置与移动站(MS)无线连接的基站，所述基站包括：

用于提供定义多个聚合的载波的载波聚合信息的装置；

收发机，用于将所述载波聚合信息发送给移动站(MS)，并且如果在使用在所述多个聚合的载波之中的第一载波的第一无线连接中出错，则经由在所述多个聚合的载波之中的第二载波接收信令；

其中所述第二载波来自于所述多个聚合的载波。