CN102572977A - 用于在无线通信系统中确定切换的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于通过演进节点B(eNB)来确定切换的方法。该方法包括：从用户设备接收目标eNB的系统信息；基于该系统信息来确定该目标eNB的小区类型；以及向该用户设备传送包括该小区类型的切换相关消息，其中，该系统信息包括指明毫微微小区、宏小区、和微微小区之一的小区类型指示符。相应地，当执行切换时，可以确定该目标eNB的类型，并且该用户设备可以通过基于所确定的该目标eNB的类型而执行切换信令来执行该切换。

Description

用于在无线通信系统中确定切换的方法和设备
相关申请的交叉引用
此申请要求在2010年12月22日提交的韩国专利申请第10-2010-0132311号的优先权的利益，在这里通过参考而全部地合并其所有内容。
技术领域
本发明涉及一种无线通信系统，并更具体地，涉及一种用于在无线通信系统中确定切换的方法和设备。
背景技术
引进第3代合作伙伴项目(3GPP)长期演进(LTE)，作为3GPP版本8。3GPP LTE在下行链路中使用正交频分多址(OFDMA)，并且在上行链路中使用单载波频分多址(SC-FDMA)。3GPP LTE采用具有上至四个天线的多输入多输出(MIMO)。近年来，关于作为3GPP LTE的演进的3GPP高级LTE(LTE-advanced，LTE-A)，存在正在进行的讨论。
引进了封闭订户组(CSG)，以通过仅仅对于特定订户允许有限的接入来提供更好的服务质量。在演进的节点B(evolved-NodeBs，eNB)之中，将能够在家庭区域中提供CSG服务的eNB称作家庭eNodeB(HeNB)，并且将用于向CSG的订户提供特许服务的小区称作CSG小区。在3GPP TS 22.220V1.0.1(2008-12)″Service requirements for Home NodeBs and Home eNodeBs(Release 9)″中公开了在3GPP中CSG的基本需求。
在其中根据当前的3GPP标准来执行从eNB到HeNB的切换的情况下，当用户设备读取目标HeNB的系统信息并且将此信息报告到源eNB时，源eNB使用此信息来确定该切换是否是必须的。如果该切换是必须的，则在该尝试中使用一使用X2接口或S1接口的切换信令，以确保当执行到目标HeNB的切换时所需的资源，并且如果成功地确保了所需的资源，则执行到目标HeNB的切换。
然而，当执行用于确保切换资源的切换信令处理时，在X2切换的情况下向目标eNB传送切换请求消息，并且在S1切换的情况下向目标eNB传送切换所需消息。将目标eNB的全局eNB身份(ID)用于向目标eNB发送这些消息，并且根据当前的规范，宏eNB ID和家庭eNB ID具有不同的格式，该宏eNB ID和该家庭eNB ID中的每一个都存在于全局eNB ID中。因此，只有当存在指明目标eNB是宏eNB还是家庭eNB的类型信息时，源eNB才可以适当地发送和编码全局eNB ID。因此，需要用于确定目标eNB的类型的过程。
发明内容
本发明提供了一种用于在其中几个类型的演进节点B(eNB)共存的多网络环境中通过确定目标eNB的类型来确定切换的方法。
根据本发明的一方面，提供了一种用于通过eNB来确定切换的方法。该方法包括：从用户设备接收目标eNB的系统信息；基于该系统信息来确定该目标eNB的小区类型；以及向该用户设备传送包括该小区类型的切换相关消息，其中，该系统信息包括指明毫微微小区、宏小区、和微微小区之一的小区类型指示符。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于在无线通信系统中确定用户设备的切换的eNB。该eNB包括：射频(RF)单元，用于传送和接收无线电信号；以及处理器，耦接到该RF单元，并且被配置为从该用户设备接收目标eNB的系统信息；基于该系统信息来确定该目标eNB的小区类型；以及向该用户设备传送包括该小区类型的切换相关消息，其中，该系统信息包括指明毫微微(femto)小区、宏小区、和微微(pico)小区之一的小区类型指示符。
附图说明
图1示出了本发明所应用于的无线通信系统。
图2示出了用于通过使用HeNB网关(GW)来管理家庭演进节点B(HeNB)的网络结构。
图3示出了从eNB到HeNB的入局(inbound)切换。
图4是示出了用于当执行入局切换时确定目标eNB的类型的过程的流程图。
图5是示出了根据本发明的用于确定切换的方法的流程图。
图6是示出了根据本发明的当执行入局切换时、通过使用系统信息来确定目标eNB的类型的过程的流程图。
图7是示出了根据本发明的无线通信系统的框图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图来详细描述本发明的示范实施例。当可能时，贯穿附图始终，将使用相同的附图标记来指代相同或相似的部分。在以下描述中，由于公知的功能或构造将以不必要的细节使本发明模糊，所以不描述它们。
图1示出了本发明所应用于的无线通信系统。还可以将无线通信系统称作演进UMTS地面无线电接入网络(E-UTRAN)或长期演进(LTE)/LTE-A系统。
E-UTRAN包括至少一个基站(BS)20，其向用户设备(UE)10提供控制平面和用户平面。UE 10可以是固定或移动的，并且可以被称作诸如移动站(MS)、用户终端(UT)、订户站(SS)、移动终端(MT)、无线装置等之类的另一术语。BS 20一般是用于与UE 10通信的固定站，并且可以被称作诸如演进节点B(eNB)、基础收发机系统(BTS)、接入点等之类的另一术语。
BS 20借助于X2接口而互联。BS 20还借助于S1接口而连接到演进分组核心(EPC)30，更具体地，通过S1-MME而连接到移动性管理实体(MME)并且通过S1-U而连接到服务网关(S-GW)。
EPC 30包括MME、S-GW、和分组数据网络-网关(P-GW)。MME具有UE的接入信息或UE的能力信息，并且这种信息一般用于UE的移动性管理。S-GW是具有E-UTRAN作为端点的网关。P-GW是具有PDN作为端点的网关。
可以基于在通信系统中公知的开放系统互联(OSI)模型的较低三层，来将UE与网络之间的无线电接口协议的层分类为第一层(L1)、第二层(L2)、和第三层(L3)。在它们之中，属于第一层的物理(PHY)层通过使用物理信道来提供信息传输服务，并且属于第三层的无线电资源控制(RRC)层用来控制UE与网络之间的无线电资源。为此，RRC层在UE与BS之间交换RRC消息。
现在，将描述封闭订户组(CSG)。
在第3代合作伙伴项目(3GPP)中，将用于提供CSG服务的BS被称作家庭节点B(HNB)或家庭eNodeB(HeNB)。在下文中，将HNB和HeNB统称为HeNB。基本上，HeNB旨在提供针对属于CSG的成员所专用(specialize)的服务。然而，根据HeNB的操作模式的设置，也可以将该服务提供给不属于CSG的其他用户。
图2示出了用于通过使用HeNB网关(GW)来管理HeNB的网络结构。
直接地或者经由HeNB GW来将HeNB连接到EPC。在这里，从MME的角度来看，HeNB GW是普通的eNB。另外，从HeNB的角度来看，HeNBGW是MME。因此，HeNB和HeNB GW经由S1接口而连接，并且HeNB GW和EPC也经由S1接口而连接。另外，即使直接地连接HeNB和EPC，它们也经由S1接口来连接。HeNB的功能与普通eNB的功能几乎相似。
一般地，与移动通信服务提供者所拥有的eNB相比，HeNB具有低无线电传送输出。因此，HeNB所提供的覆盖范围一般比eNB所提供的服务区域更窄。由于这种特性，所以在服务区域的方面，与eNB所提供的宏小区相比，经常将HeNB所提供的小区分类为毫微微小区。
在要提供的服务方面，当HeNB仅仅向CSG组提供服务时，将HeNB所提供的小区称为CSG小区。
每个CSG具有它自己的标识符，并且此标识符称为CSG身份(ID)。UE可以具有UE作为成员而属于其的CSG的列表，并且此CSG列表可以基于UE的请求或者基于网络的命令而改变。根据当前的3GPP规范，一个HeNB可以支持一个CSG。
HeNB使用系统信息来传递HeNB所支持的CSG的CSG ID，并且允许仅仅CSG的成员UE的接入。当检测到CSG小区时，UE可以读取在系统信息中包括的CSG ID，以确定CSG小区所支持的具体CSG。只有当已经读取了CSG ID的UE是CSG小区的成员时，即只有当在UE的CSG白名单中包括与CSG ID对应的CSG时，UE才将该小区视为是可接入的小区。
HeNB不必始终都允许CSG UE的接入。根据HeNB配置的设置，也可以允许不是CSG成员的其他UE的接入。根据HeNB配置的设置，允许其接入的具体UE改变。在这里，配置设置意指HeNB的操作模式的设置。根据服务被提供到的具体UE，来将HeNB的操作模式分类为三种类型。
更具体地，CSG接入模式(或CSG模式)是以下模式，其中仅仅向具体CSG成员提供服务，并且HeNB提供CSG小区。还可以将它称作封闭接入模式。开放接入模式是以下模式，其中与普通eNB的情况相似地，在没有仅仅向具体CSG成员提供服务的约束的情况下提供服务，并且HeNB提供除了CSG小区之外的普通小区。也将这称作开放模式。混合接入模式是以下模式，其中可以向具体CSG成员提供CSG服务，并且与普通小区的情况下相似地，可以向非CSG成员提供服务。将这称作混合模式。CSG成员UE将该小区识别为CSG小区，并且非CSG成员UE将该小区识别为普通小区。将这种小区称作混合小区。
HeNB向UE报告HeNB所服务的小区是CSG小区还是普通小区，使得UE可以知道UE是否可以接入这个小区。当在CSG模式中操作时，HeNB使用系统信息来广播HeNB是CSG小区。当在开放接入模式中操作时，HeNB使用系统信息来广播HeNB不是CSG小区。照这样，HeNB将指明HeNB所服务的小区是CSG小区的CSG指示符插入到该系统信息中。
例如，CSG小区通过将CSG指示符设置为“真(TRUE)”来广播CSG指示符。如果服务小区不是CSG小区，则可以使用用于将CSG指示符设置为“假(FALSE)”的方法或用于省略CSG指示符的传送的方法。由于UE必须能够区分普通小区与CSG小区，所以普通eNB也可以传送CSG指示符(例如，设置为“假”的CSG指示符)，使得UE可以知道UE所提供的小区类型是普通小区。另外，普通eNB可以不传送CSG指示符，使得UE可以知道UE所提供的小区类型是普通小区。
表1示出了相对于每个小区类型而在对应小区中传送的CSG相关参数。系统信息可以用于传送CSG相关参数。
[表1]
Figure BDA0000123474020000051
表2示出了相对于每个小区类型而允许其接入的UE的类型。
[表2]
  CSG小区   普通小区
 不支持CSG的UE   非可接入的   可接入的
 非CSG成员UE   非可接入的   可接入的
 成员CSG UE   非可接入的   可接入的
现在，将描述用于执行从eNB到HeNB的入局切换的过程。
图3示出了从eNB到HeNB的入局切换。
参考图3，当UE在与eNB通信的同时、进入HeNB小区区域时，执行到HeNB的切换。当HeNB处于CSG模式中时，仅仅注册到对应CSG的订户可以成功地进行切换。
在其中根据当前的3GPP标准来执行从eNB到HeNB的切换的情况下，当UE读取目标HeNB的系统信息并且将此报告到源eNB时，源eNB使用此信息来确定该切换是否是必须的。如果该切换是必须的，则在该尝试中使用使用X2接口或S1接口的切换信令，以确保当执行到目标HeNB的切换时所需的资源，并且如果成功地确保了所需的资源，则执行到目标HeNB的切换。
入局切换意指从eNB到HeNB所执行的切换。相反地，出局(outbound)切换意指从HeNB到eNB所执行的切换。
现在，将描述切换信令。
执行切换信令处理，以确保切换资源。在X2切换处理中首先使用切换请求消息，并且在S1切换处理中首先使用切换所需消息。为了向目标eNB发送这些消息，使用目标eNB的全局eNB ID。
下面，表3示出了用于在入局切换处理中标识目标eNB的全局eNB ID。
[表3]
  IE/组名称   IE类型和参考
  选择的(CHOICE)eNB ID
  宏eNB ID   比特串(20)
  家庭eNB ID   比特串(28)
参考表3，为了执行切换，当通过经由X2接口或S1接口而传送/接收切换信令消息来保留资源时，在X2切换处理中传送切换请求消息，并且在S1切换处理中传送切换所需消息。家庭eNB ID和宏eNB ID用于将这些消息发送到目标eNB，并且具有不同的格式，所述家庭eNB ID和宏eNB ID中的每一个都存在于目标eNB的全局eNB ID中。更具体地，将20比特用于宏eNBID，并且将28比特用于家庭eNB ID。照这样，由于家庭eNB ID和宏eNB ID(如果其都存在于全局eNB ID中，则其每一个)在当前标准之下具有不同的格式，所以指明目标eNB是宏eNB还是家庭eNB的信息是必须的，使得源eNB可以适当地编码和发送全局eNB ID。
现在，将描述目标eNB的类型的标识。
一般地，宏eNB在开放模式中操作，并不在CSG模式或混合模式中操作，并且仅仅HeNB在开放模式、CSG模式、或混合模式中操作。在此情况下，如果目标eNB处于CSG模式或混合模式中，则可以无条件地将目标eNB标识为HeNB。然而，如果目标eNB处于开放模式中，则不可能标识出目标eNB是宏eNB还是HeNB。
另外，在其中各种eNB(例如，宏eNB、HeNB、微微eNB等)共存的异构网络环境中，它们中的所有都可以在开放模式中操作。在此情况下，存在的问题在于目标eNB的类型是不可标识的。
图4是示出了用于当执行入局切换时确定目标eNB的类型的过程的流程图。假设：宏eNB在开放模式中操作，并不在CSG模式或混合模式中操作，并且仅仅HeNB在开放模式、CSG模式、或混合模式中操作。
UE从目标eNB的系统信息中读取系统信息块-类型1(SIB1)，并且向源eNB报告CSG指示信息和CSG身份(ID)信息。源eNB尝试基于所报告的信息来确定目标eNB的类型。
参考图4，确定CSG指示符是否为真(步骤S410)。如果CSG指示符为真，则确定CSG ID是否存在(步骤S420)。如果CSG ID存在，则将目标eNB确定为CSG模式HeNB(步骤S430)。
如果CSG指示符为假，则同样确定CSG ID是否存在(步骤S440)。如果CSG ID存在，则将目标eNB确定为混合模式HeNB(步骤S450)。
如果CSG指示符为假并且CSG ID不存在，则可以将它确定为开放模式。然而，不能正确地确定出它是开放模式HeNB还是开放模式eNB，并因而，关于目标eNB的类型的确定失败(步骤S460)。在此情况下，不能执行切换信令。
在下文中，将描述根据本发明的用于确定eNB的切换的方法。
图5是示出了根据本发明的用于确定切换的方法的流程图。
参考图5，eNB(例如，源eNB)从UE接收目标eNB的系统信息(步骤S510)。在这里，该系统信息包括指明毫微微小区、宏小区、和微微小区之中的一个小区类型的小区类型指示符。基于系统信息来确定目标eNB的小区类型(步骤S520)。向UE传送包括小区类型信息的切换相关消息(步骤S530)。
表4示出了在根据本发明的系统信息中包括的SIB1消息。
[表4]
Figure BDA0000123474020000091
参考表4，将cellType(小区类型)参数添加到SIB1，以定义能够标识出小区是毫微微小区、宏小区、还是微微小区的小区类型指示符。
下面，可以通过表5来表达小区类型指示符。
[Table 5]
Figure BDA0000123474020000092
图6是示出了根据本发明的当执行入局切换时、通过使用系统信息(具体地，SIB1)来确定目标eNB的类型的过程的流程图。假设：使用其中几个eNB(例如，宏eNB、HeNB、微微eNB等)共存的异构环境，并且每个eNB可以在开放模式、CSG模式、和混合模式中操作。
UE从目标eNB的系统信息中读取SIB1，并且向源eNB报告CSG指示符、CSG ID、和小区类型指示符。基于所报告的标识符，源eNB尝试确定目标eNB的类型。
参考图6，确定CSG指示符是否为真(步骤S610)。如果CSG指示符为真，则确定CSG ID是否存在(步骤S620)。如果CSG ID存在，则确定小区类型指示符所指示的小区类型(步骤S630)。如果小区类型是“毫微微”，则将目标eNB确定为CSG模式HeNB(步骤S632)。如果小区类型是“宏”，则将目标eNB确定为CSG模式eNB(步骤S634)。如果小区类型是“微微”，则将目标eNB确定为CSG模式微微eNB(步骤S636)。
如果CSG指示符为假，则确定CSG ID是否存在(步骤S640)。如果CSGID存在，则确定小区类型指示符所指示的小区类型(步骤S650)。如果小区类型是“毫微微”，则将目标eNB确定为混合模式HeNB(步骤S652)。如果小区类型是“宏”，则将目标eNB确定为混合模式eNB(步骤S654)。如果小区类型是“微微”，则将目标eNB确定为混合模式微微eNB(步骤S656)。
如果CSG指示符为假并且CSG ID不存在，则确定小区类型指示符所指示的小区类型(步骤S660)。如果小区类型是“毫微微”，则将目标eNB确定为开放模式HeNB(步骤S662)。如果小区类型是“宏”，则将目标eNB确定为开放模式eNB(步骤S664)。如果小区类型是“微微”，则将目标eNB确定为开放模式微微eNB(步骤S666)。
图7是示出了根据本发明的无线通信系统的框图。
eNB 50包括处理器51、存储器52、和射频(RF)单元53。存储器52耦接到处理器51，并且存储用于驱动处理器51的各种信息。RF单元53耦接到处理器51，并且传送和/或接收无线电信号。
处理器51实现所提出的功能、处理、和/或方法。可以通过处理器51来实现无线电接口协议的层。处理器51可以实现在图5和图6的实施例中的eNB的操作。另外，处理器51还可以包括调制解调器。
UE 60包括处理器61、存储器62、和RF单元63。存储器62耦接到处理器61，并且存储用于驱动处理器61的各种信息。RF单元63耦接到处理器61，并且传送和/或接收无线电信号。处理器61实现所提出的功能、处理、和/或方法。可通过处理器61来实现无线电接口协议的层。
该处理器可以包括专用集成电路(ASIC)、单独芯片、逻辑电路、和/或数据处理单元。该处理器可以包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪存、存储卡、存储介质、和/或其他等同存储装置。该RF单元可以包括用于处理无线电信号的基带电路。当在软件中实现本发明的实施例时，可以利用用于执行前述功能的模块(即，处理、功能等)来实现前述方法。该模块可以存储在该存储器中，并且可以通过该处理器来执行。该存储器可以位于该处理器内部或外部，并且可以通过使用各种已知手段而耦接到处理器。
根据本发明，当在多网络环境中执行切换时，可以确定目标演进节点B(eNB)的类型，并且用户设备可以通过基于所确定的目标eNB的类型而成功地执行切换信令来执行切换。
尽管已经参考本发明的实施例详细地示出并描述了本发明，但是本领域的技术人员将理解，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以在其中进行形式和细节上的各种改变。所述示范实施例应该被认为仅仅是描述性意义的，并不用于限制的目的，并且不意欲限制本发明的技术范围。因此，本发明的范围并非通过本发明的详细描述、而是通过所附权利要求进行限定，并且该范围内的所有差异将被理解为包括在本发明中。

Claims (10)

1.一种用于通过演进节点B(eNB)来确定切换的方法，该方法包括：
从用户设备接收目标eNB的系统信息；
基于该系统信息来确定该目标eNB的小区类型；以及
向该用户设备传送包括该小区类型的切换相关消息，
其中，该系统信息包括指明毫微微小区、宏小区、和微微小区之一的小区类型指示符。
2.根据权利要求1的方法，
其中，该系统信息还包括封闭订户组(CSG)指示符和CSG身份(ID)，并且
其中，该小区类型是基于该CSG指示符和该CSG ID所确定的。
3.根据权利要求2的方法，其中，当该CSG指示符的值为真并且该CSGID存在时，如果该小区类型指示符指明该毫微微小区，则将该小区类型确定为CSG模式家庭eNodeB(HeNB)，如果该小区类型指示符指明该宏小区，则将该小区类型确定为CSG模式eNB，并且如果该小区类型指示符指明该微微小区，则将该小区类型确定为CSG模式微微eNB。
4.根据权利要求2的方法，其中，当该CSG指示符的值为假并且该CSGID存在时，如果该小区类型指示符指明该毫微微小区，则将该小区类型确定为混合模式HeNB，如果该小区类型指示符指明该宏小区，则将该小区类型确定为混合模式eNB，并且如果该小区类型指示符指明该微微小区，则将该小区类型确定为混合模式微微eNB。
5.根据权利要求2的方法，其中，当该CSG指示符的值为假并且该CSGID不存在时，如果该小区类型指示符指明该毫微微小区，则将该小区类型确定为开放模式HeNB，如果该小区类型指示符指明该宏小区，则将该小区类型确定为开放模式eNB，并且如果该小区类型指示符指明该微微小区，则将该小区类型确定为开放模式微微eNB。
6.一种在无线通信系统中用于确定用户设备的切换的演进节点B(eNB)，该eNB包括：
射频(RF)单元，用于传送和接收无线电信号；以及
处理器，耦接到该RF单元，并且被配置为：
从该用户设备接收目标eNB的系统信息；
基于该系统信息来确定目标eNB的小区类型；以及
向该用户设备传送包括该小区类型的切换相关消息，
其中，该系统信息包括指明毫微微小区、宏小区、和微微小区之一的小区类型指示符。
7.根据权利要求6的eNB，
其中，该系统信息还包括封闭订户组(CSG)指示符和CSG身份(ID)，并且
其中，该小区类型是基于该CSG指示符和该CSG ID所确定的。
8.根据权利要求7的eNB，其中，当该CSG指示符的值为真并且该CSGID存在时，如果该小区类型指示符指明该毫微微小区，则将该小区类型确定为CSG模式家庭eNodeB(HeNB)，如果该小区类型指示符指明该宏小区，则将该小区类型确定为CSG模式eNB，并且如果该小区类型指示符指明该微微小区，则将该小区类型确定为CSG模式微微eNB。
9.根据权利要求7的eNB，其中，当该CSG指示符的值为假并且该CSGID存在时，如果该小区类型指示符指明该毫微微小区，则将该小区类型确定为混合模式HeNB，如果该小区类型指示符指明该宏小区，则将该小区类型确定为混合模式eNB，并且如果该小区类型指示符指明该微微小区，则将该小区类型确定为混合模式微微eNB。
10.根据权利要求7的eNB，其中，当该CSG指示符的值为假并且该CSG ID不存在时，如果该小区类型指示符指明该毫微微小区，则将该小区类型确定为开放模式HeNB，如果该小区类型指示符指明该宏小区，则将该小区类型确定为开放模式eNB，并且如果该小区类型指示符指明该微微小区，则将该小区类型确定为开放模式微微eNB。
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