CN102648657B - 基站、用户设备、通信控制方法以及无线电通信系统 - Google Patents

基站、用户设备、通信控制方法以及无线电通信系统 Download PDF

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Abstract

一种基站，包括无线电通信单元，其使用多个分量载波建立与移动通信终端的通信。所述基站还包括确定单元，其确定切换因素。所述基站还包括控制单元，其根据切换因素对于多个分量载波中的至少一个分量载波向移动通信终端分配测量时间间隔。在测量时间间隔期间测量另一基站的至少一个分量载波的信道质量。

Description

基站、用户设备、通信控制方法以及无线电通信系统
技术领域
本发明涉及基站、用户设备、通信控制方法以及无线电通信系统。
背景技术
在长期演进-高级版（LTE-A，Long Term Evolution-Advanced）中，已经研究了引入被称为载波聚合（CA）的技术，所述长期演进-进化版为在第三代合作伙伴计划（3GPP）中讨论的下一代蜂窝通信标准。载波聚合是这样的技术，其通过聚合在例如LTE中支持的多个频带而形成在用户设备（UE）与基站（BS，或者演进型节点B（eNB））之间的通信信道，从而改善通信吞吐量。将通过载波聚合被包括在一个通信信道中的各个频带称为分量载波（CC）。在LTE可利用的频带的带宽为1.4MHz、3.0MHz、5.0MHz、10MHz、15MHz和20MHz。因此，如果聚合作为分量载波的五个20MHz的频带，能够形成共100MHz的通信信道。
在载波聚合中的一个通信信道中包括的分量载波不一定在频率方向上相互邻接（contiguous）。将其中将分量载波设置为在频率方向上相互邻接的模式称为邻接模式。另一方面，将其中将分量载波设置为在频率方向上相互不邻接的模式称为非邻接模式。
另外，在载波聚合中，上行链路中的分量载波的数目与下行链路中的分量载波的数目不一定相等。将其中上行链路中的分量载波的数目与下行链路中的分量载波的数目相等的模式称为对称模式。另一方面，将其中上行链路中的分量载波的数目与下行链路中的分量载波的数目不相等的模式称为非对称模式。例如，在在上行链路中使用两个分量载波并在下行链路中使用三个分量载波的情况下，为非对称载波聚合。
另外，在LTE中，可以使用频分双工（FDD）和时分双工（TDD）中的任一个作为双工方式。因为在FDD中各个分量载波的链路方向（上行链路或下行链路）不随时间改变，因此，相比于TDD，FDD更适于载波聚合。
同时，切换是LET-A中的重要主题之一，所述切换是在蜂窝通信标准中用于实现用户设备的移动性的基本的技术。在LTE中，用户设备测量与服务基站（当前连接的基站）的信道上的通信质量和与周边基站的通信质量，并将包含测量结果的测量报告发送给服务基站。接收到测量报告，服务基站基于在报告中包含的测量结果确定是否执行切换。然后，如果确定要执行切换，则根据规定的过程（例如参考下面的专利文献1）在源基站（切换前的服务基站）、用户设备、以及目标基站（切换后的服务基站）之间进行切换。
引用列表
专利文献
专利文献1：日本未审专利申请公开No.2009-232293
发明内容
技术问题
然而，没有公开过这样的事例，其中详细考虑如何在涉及载波聚合的无线电通信中进行切换过程。
例如，为了测量与基站的通信质量，通常需要用户设备建立与来自该基站的下行链路信道的同步。将要被同步的频率不一定与正用于在该时间点通信的频率相同。因而，需要在用户设备中在物理层改变无线电通信单元的工作频率。为了改变工作频率，基站对用户设备分配称为测量间隙（measurement gap）的期间。在该测量间隙期间，基站不对用户设备发送数据，从而使用户设备能够改变工作频率以进行测量而不丢失任何数据。然而，在涉及载波聚合的情况下，构成一个通信信道的分量载波的数目是多个。在该情况下，如果以与以前一样的方式将测量间隙分配给各个分量载波，则测量间隙的增加导致吞吐量的降低或切换的延迟的可能性增大。
另外，在涉及载波聚合的无线电通信中，上述与分配测量间隙相关的问题不仅在切换时发生，还在一个基站的小区（cell）内的分量载波改变或增加时发生。例如，假设在进行用户设备与基站之间的涉及载波聚合的无线电通信的状态下，希望进一步提高吞吐量。在该情况下，可通过如下操作提高吞吐量：测量在该时间点未使用的频率的通信质量，然后将使用中的分量载波的工作频率改变为可以获得良好质量的频带、或者增加分量载波，该增加的分量载波的工作频率是可以获得良好质量的频带。同样在该情况下，需要对使用中的分量载波分配测量间隙；然而，分配测量间隙可能导致吞吐量的临时下降或处理的延迟。
考虑上述情况，希望提供一种新颖的改善的基站、用户设备、通信控制方法以及无线电通信系统，其能够抑制由于在涉及载波聚合的无线电通信中增加测量间隙而导致的吞吐量的下降或诸如切换的处理的延迟。
解决技术问题的技术方案
根据一些实施例，基站包括无线电通信单元，该无线电通信单元被配置为使用多个分量载波建立与移动通信终端的通信。基站还包括确定单元，该确定单元被配置为确定切换因素。基站还包括控制单元，该控制单元被配置为根据切换因素对移动通信终端分配对于多个分量载波中的至少一个分量载波的测量时间间隔。另外，在测量时间间隔期间测量另一基站的所述至少一个分量载波的信道质量。
根据一些实施例，移动通信终端包括无线电通信单元，该无线电通信单元被配置为使用多个分量载波建立与基站的通信。该移动通信还包括控制单元，该控制单元被配置为接收来自基站的根据切换因素的对于至少一个分量载波的测量时间间隔。该移动通信终端还包括测量单元，该测量单元被配置为在测量时间间隔期间测量另一基站的所述至少一个分量载波的信道质量。
根据一些实施例，一种方法，包括使用多个分量载波建立与移动通信终端的通信。该方法还包括确定切换因素。该方法还包括根据切换因素对移动通信终端分配对于多个分量载波中的至少一个分量载波的测量时间间隔。另外，在测量时间间隔期间测量另一基站的所述至少一个分量载波的信道质量。
根据一些实施例，一种非暂态计算机可读介质，具有存储在其上的指令，所述指令当由基站中的处理器执行时使得处理器使用多个分量载波建立与移动通信终端的通信。所述指令还使得处理器确定切换因素。所述指令还使得处理器根据切换因素对移动通信终端分配对于多个分量载波中的至少一个分量载波的测量时间间隔。另外，在测量时间间隔期间测量另一基站的所述至少一个分量载波的信道质量。
根据一些实施例，一种方法，包括使用多个分量载波建立与基站的通信。该方法还包括接收来自基站的根据切换因素的对于至少一个分量载波的测量时间间隔。该方法还包括在测量时间间隔期间测量另一基站的所述至少一个分量载波的信道质量。
根据一些实施例，一种非暂态计算机可读介质，具有存储在其上的指令，所述指令当由移动通信终端中的处理器执行时使得处理器使用多个分量载波建立与基站的通信。该指令还使得处理器接收来自基站的根据切换因素的对于至少一个分量载波的测量时间间隔。该指令还使得处理器在测量时间间隔期间测量另一基站的所述至少一个分量载波的信道质量。
根据一些实施例，基站包括无线电通信单元，该无线电通信单元被配置为使用多个分量载波建立与移动通信终端的通信。基站还包括确定单元，该确定单元被配置为确定移动通信终端的移动速度或分量载波的信道质量。基站还包括控制单元，该控制单元被配置为根据移动通信终端的移动速度或分量载波的信道质量对移动通信终端分配对于多个分量载波中的至少一个分量载波的测量时间间隔。在测量时间间隔期间测量所述至少一个分量载波的信道质量。
本发明的有利效果
如上所述，根据本发明的实施例的基站、用户设备、通信控制方法、以及无线电通信系统，能够抑制涉及载波聚合的无线电通信中由于测量间隙的增加而导致的吞吐量的降低或诸如切换的处理的延迟。
附图说明
图1为描述典型的切换过程的流程的序列图；
图2A为描述通信源的结构的实例的说明图；
图2B为描述测量间隙的说明图；
图3为示出根据一个实施例的无线电通信系统的概要的示意图；
图4为描述在载波聚合时与测量间隙相关的问题的说明图；
图5为示出根据一个实施例的用户设备的结构的实例的框图；
图6为示出根据一个实施例的无线电通信单元的具体结构的实例的框图；
图7为示出根据一个实施例的基站的结构的实例的框图；
图8为示出根据一个实施例的确定单元的具体结构的实例的框图；
图9是示出根据一个实施例的紧急度确定处理的流程的实例的流程图；
图10为示出根据一个实施例的测量间隙分配处理的详细流程的实例的流程图；
图11A为描述分配测量间隙的第一实例的说明图；
图11B为描述分配测量间隙的第二实例的说明图；
图11C为描述分配测量间隙的第三实例的说明图；
图12为示出根据变形例的测量间隙分配处理的详细流程的实例的流程图；以及
图13为描述改变或增加分量载波的说明图。
具体实施方式
下面将参考附图详细描述本发明的优选实施例。注意，在本说明书和附图中，具有基本相同的功能和结构的结构要素以相同的标号表示，从而省略对这些结构要素的重复说明。
下面将以以下顺序描述本发明的优选实施例。
1．对现有技术的描述
1－1.切换过程
1－2.测量间隙
2.对无线电通信系统的概述
2－1.系统综述
2－2.与载波聚合相关的问题
3.根据实施例的装置的示例结构
3－1.用户设备的示例结构
3－2.基站的示例结构
4．根据实施例的处理的实例
4－1.处理的流程
4－2.测量间隙的分配的实例
4－3.变形例
5．用于改变或增加分量载波的应用的实例
6．总结
<1.对现有技术的描述>
（1－1.切换过程）
下面参照图1、2A和2B描述与本发明相关的技术。图1示出依据不涉及载波聚合的无线电通信中的LTE的切换过程的流程作为典型的切换过程的实例。在该实例中，在切换过程中涉及用户设备（UE）、源基站（源eNB）、目标基站（目标eNB）、以及移动性管理实体（MME）。
作为在切换之前的预备步骤，用户设备首先将用户设备与源基站之间的通信信道的信道质量报告给源基站（步骤S2）。可以定期地报告信道质量，或者当信道质量下降到低于预定基准值时报告信道质量。用户设备能够通过接收在来自源基站的下行信道中包含的基准信号而测量与源基站的通信信道的信道质量。
然后，源基站基于从用户设备接收的质量报告确定是否需要测量，并且，如果需要测量，则对用户设备分配测量间隙（步骤S4）。在下文对测量间隙进行更详细的描述。
然后，用户设备在分配的测量间隙的期间搜索来自周边基站的下行链路信道（即进行小区搜索）（步骤S12）。注意，用户设备可以根据预先从源基站提供的列表来识别要搜索的周边基站。
当用户设备获取与下行链路信道的同步时，用户设备通过使用在下行链路信道中包含的基准信号进行测量（步骤S14）。在该期间，源基站限制对与用户设备相关的数据通信的分配，以避免发生由用户设备的数据发送。
当完成测量时，用户设备将包含测量结果的测量报告发送给源基站（步骤S22）。在测量报告中包含的测量结果可以是多次测量的测量结果的平均值或中心值等。另外，测量结果可包含关于多个频带的数据。
接收到测量报告，源基站基于测量报告的内容确定是否执行切换。例如，当周边的另一基站的信道质量比源基站的信道质量高预定阈值或更大时，可以确定为需要切换。在该情况下，源基站决定进行与作为目标基站的相关另一基站的切换过程，并将切换请求发送到目标基站（步骤S24）。
接收到切换请求，目标基站根据由其自身提供的通信服务的可用性等来确定是否可能接受用户设备。当可以接受用户设备时，目标基站向源基站发送切换请求确认（步骤S26）。
接收到切换请求确认，源基站向用户设备发送切换命令（步骤S28）。然后，用户设备获取与目标基站的下行链路信道的同步（S32）。然后，用户设备通过使用在给定时隙中的随机接入信道进行对目标基站的随机接入（步骤S34）。在该期间，源基站将定址到用户设备的数据转发给目标基站（步骤S36）。然后，在成功随机接入之后，用户设备向目标基站发送切换完成（步骤S42）。
接收到切换完成，目标基站请求MME进行对用户设备的路由更新（步骤S44）。一旦通过MME更新用户数据的路由，用户设备变为能够通过新的基站（即目标基站）与另一装置通信。然后，目标基站向用户设备发送确认（步骤S46）。一系列切换过程从而结束。
（1－2.测量间隙）
图2A示出作为可应用本发明的通信源的结构的实例的LTE中的通信源的结构。参照图2A，LTE中的通信源在时间方向上被分为各个具有10毫秒的长度的无线帧。一个无线帧包括十个子帧，一个子帧由两个0.5毫秒的时隙构成。在LTE中，子帧是在时间方向上到各个用户设备的通信资源分配的一个单位。这样的一个单位称为资源块。一个资源块在频率方向上包括十二个子载波。具体而言，一个资源块在时－频域中具有1毫秒×12子载波的尺寸。在相同带宽和时长的条件下，更多的资源块被分配用于数据通信，数据通信的吞吐量随之增加。
图2B为描述典型的测量间隙的说明图。参照图2B，在对应于时间方向上从左起的第二无线帧的位置处分配测量间隙MG1。另外，在对应于时间方向上从左起的第四无线帧的位置处分配测量间隙MG2。各测量间隙通常具有6毫秒的长度。用户设备可以使用在中心的5.166毫秒用于测量（参照图2B中的MG1a）。由用户设备使用测量间隙的剩余部分的第一部分以将工作频率调谐到作为测量目标的频带（参照图2B中的MG1b）。另外，由用户设备使用测量间隙的剩余部分的后半部分以将工作频率从作为测量目标的频带重新调谐到初始频带（参照图2B中的MG1c）。通常将测量间隙的间隔设置为无线帧长度的整数倍。注意，当作为测量目标的频带与初始工作频率相同时，不需要分配测量间隙。在该情况下，用户设备能够在不改变其在物理层的工作频率的情况下进行测量。如图1所示，可以在切换过程之前的预备步骤中将这样的测量间隙分配给用户设备，并且还可以在改变或增加分量载波时将其分配给用户设备。
<2.对无线电通信系统的概述>
（2－1.系统综述）
下面参照图3和4描述可应用本发明的无线电通信系统的概述。
图3是示出根据本发明实施例的无线电通信系统1的概要的示意图。参照图3，无线电通信系统1包括用户设备100、基站200a和基站200b。假设基站200a是对于用户设备100的服务基站。
用户设备100位于由基站200a提供无线电通信服务的小区202a内。用户设备100能够在通过聚合多个分量载波（即通过载波聚合）形成的通信信道上经基站200a进行与另一用户设备（未示出）的数据通信。然而，因为用户设备100与基站200a之间的距离不短，所以对于用户设备100可能需要切换。另外，用户设备100位于由基站200b提供无线电通信服务的小区202b内。从而，基站200b可以为用于用户设备100的切换的目标基站的候选。
基站200a可以通过回程链路（例如X2接口）与基站200b通信。可以在基站200a与基站200b之间发送和接收例如参照图1描述的切换过程中的各种消息、与属于各个小区的用户设备相关的调度信息等。另外，基站200a和基站200b可以例如通过S1接口与作为上位节点的MME通信。
应注意，当在下文中不需要特定地区分基站200a与基站200b时，省略标号末尾的字母而将其统称为基站200。对于其它要素也同样。
（2－2.与载波聚合相关的问题）
在如图3所示存在可能的切换的情况下，在用户设备100可以进行载波聚合的情况下，出现了如何将测量间隙分配给构成通信信道的多个分量载波的问题。图4为描述这样的与在载波聚合时的测量间隙相关的问题的说明图。
通常，即使在不进行载波聚合的情况下，存在多个将成为测量目标的切换后的频带的候选。在涉及载波聚合的情况下，测量的所需次数根据分量载波的数目而增加。在图4的实例中，被部分地不连续地布置在频率方向上的三个分量载波CC1至CC3构成用户设备与服务基站之间的通信信道。另外，用于将成为涉及工作频率的改变的测量目标的切换后的分量载波的候选的数目对于各个分量载波为三个。在图4的实例中，即使对于重叠的候选进行一次测量，也需要对于整个通信信道对目标基站中的七个分量载波进行测量。注意，如果使用中的分量载波的数目为三个，并且对于各个分量载波的切换后的分量载波的候选的数目为三个，则当以最简化的方式计算时需要最大为3×3＝9次测量。
测量的所需次数的增加表示，需要分配更多的用于在测量时改变工作频率（其可以包括调谐和重调谐）的测量间隙。这导致与测量间隙的中间的数据通信的停止相关的吞吐量的降低和切换的延迟。从而，在进行载波聚合的无线电通信系统1中，通过根据在下文描述的实施例的技术高效地进行对测量间隙的分配是有效的。
<3.根据实施例的装置的示例结构>
下面参照图5至8描述根据本发明实施例的无线电通信系统1中包括的用户设备100和基站200的结构的实例。
（3－1.用户设备的示例结构）
图5为示出根据实施例的用户设备100的结构的实例的框图。参照图5，用户设备100包括无线电通信单元110、信号处理单元150、控制单元160以及测量单元170。
（无线电通信单元）
无线电通信单元110在通过利用载波聚合技术聚合多个分量载波而形成的通信信道上进行与基站200的无线电通信。
图6为示出无线电通信单元110的更详细的结构的实例的框图。参照图6，无线电通信单元110包括天线112、开关114、低噪声放大器（LNA）120、多个下变频器122a至122c、多个滤波器124a至124c、多个模数转换器（ADC）126a至126c、解调单元128、调制单元130、多个数模转换器（DAC）132a至132c、多个滤波器134a至134c、多个上变频器136a至136c、合成器138、以及功率放大器（PA）140。
天线112接收从基站200发送的无线电信号并通过开关114将接收的信号输出给LNA120。LNA120放大接收的信号。下变频器122a和滤波器124a从通过LNA120放大的接收信号分离第一分量载波（CC1）的基带信号。然后，通过ADC126a将分离的基带信号转换为数字信号并输出到解调单元128。同样，下变频器122b和滤波器124b从通过LNA120放大的接收信号分离第二分量载波（CC2）的基带信号。然后，通过ADC126b将分离的基带信号转换为数字信号并输出到解调单元128。另外，下变频器122c和滤波器124c从通过LNA120放大的接收信号分离第三分量载波（CC3）的基带信号。然后，通过ADC126c将分离的基带信号转换为数字信号并输出到解调单元128。然后，解调单元128通过解调各个分量载波的基带信号产生数字信号并将数据信号输出到信号处理单元150。
另外，当从信号处理单元150输入数据信号时，调制单元130调制数据信号并生成各个分量载波的基带信号。在这些基带信号中，通过DAC132a将第一分量载波（CC1）的基带信号转换为模拟信号。然后，通过滤波器134a和上变频器136a从模拟信号生成对应于发送信号中的第一分量载波的频率分量。同样，通过DAC132b将第二分量载波（CC2）的基带信号转换为模拟信号。然后，通过滤波器134b和上变频器136b从模拟信号生成对应于发送信号中的第二分量载波的频率分量。另外，通过DAC132c将第三分量载波（CC3）的基带信号转换为模拟信号。然后，通过滤波器134c和上变频器136c从模拟信号生成对应于发送信号中的第三分量载波的频率分量。然后，通过合成器138合成所生成的对应于三个分量载波的频率分量，并形成发送信号。PA140放大发送信号并通过开关114将发送信号输出给天线112。然后，天线112将发送信号作为无线电信号发射给基站200。
尽管在图6中描述了无线电通信单元110处理三个分量载波的情况，但是由无线电通信单元110处理的分量载波的数目可以为两个、或四个或更多。
另外，代替如同图6的实例在模拟域中处理各个分量载波的信号，无线电通信单元110可以在数字域中处理各个分量载波的信号。在后一种情况中，在接收时，由数字滤波器将通过一个ADC转换的数字信号分离为各个分量载波的信号。另外，在发送时，在对各个分量载波的数字信号进行变频和合成之后，通过一个DAC将信号转换为模拟信号。当在模拟域中处理各个分量载波的信号时，ADC和DAC的负荷通常较小。另一方面，当在数字域中处理各个分量载波的信号时，用于AD/DA转换的采样频率更高，并且从而会增加ADC和DAC的负荷。
（信号处理单元）
再次参照图5，下面进一步描述用户设备100的结构的实例。
信号处理单元150对从无线电通信单元110输入的解调后的数据信号进行诸如去交织、解码或纠错等的信号处理。然后，信号处理单元150将处理后的数据信号输出到上层（upper layer）。另外，信号处理单元150对从上层输入的数据信号进行诸如编码或交织等的信号处理。然后，信号处理单元150将处理后的数据信号输出到无线电通信单元110。
（控制单元）
控制单元160通过使用诸如中央处理单元（CPU）或数字信号处理器（DSP）的处理装置来控制用户设备100的全部功能。例如，控制单元160根据由无线电通信单元110从基站200接收的调度信息，控制无线电通信单元110的数据通信的定时。另外，控制单元160控制测量单元170以通过使用来自作为服务基站的基站200的参考信号来测量信道质量，并通过无线电通信单元110将信道质量报告发送给基站200。另外，在该实施例中，当由基站200将测量间隙分配给用户设备100时，控制单元160控制测量单元170以在分配的测量间隙的期间执行测量。
（测量单元）
测量单元170通过根据来自例如控制单元160的控制使用来自基站200的参考信号测量各个分量载波的信道质量。另外，当由基站200将测量间隙分配给用户设备100时，测量单元170通过使用分配的测量间隙执行用于切换的测量。
在该实施例中，如下所述由基站200将测量间隙分配给各个分量载波。因此，例如在分配给第一分量载波的测量间隙的期间，控制单元160将用于无线电通信单元110的第一分量载波的工作频率（例如图6所示的下变频器122a、滤波器124a和ADC126a的分支的工作频率）调谐到作为测量目标的给定频带。接着，测量单元170进行对相关频带的测量。然后，在测量间隙的期间结束之前，控制单元160将用于无线电通信单元110的第一分量载波的工作频率重调谐到初始频带。对第二和第三分量载波也以同样的方式进行这样的测量。
通过控制单元160将以上述方式由测量单元170执行的对各个分量载波的测量结果转换为用于测量报告的预定格式并通过无线电通信单元110将其发送到基站200。然后，基站200基于测量报告确定是否对用户设备100执行切换。
（3－2.基站的示例结构）
图7为示出根据实施例的基站200的结构的实例的框图。参照图7，基站200包括无线电通信单元210、接口单元250、分量载波（CC）管理单元260、确定单元270、以及控制单元280。
（无线电通信单元）
无线电通信单元210的具体结构可以与参照图6描述的用户设备100的无线电通信单元110的结构类似，尽管将要支持的分量载波的数目、处理性能的要求等不同。无线电通信单元210在利用载波聚合技术通过聚合多个分量载波形成的通信信道上进行与用户设备的无线电通信。
（接口单元）
接口单元250通过例如图3所示的S1接口对在无线电通信单元210或控制单元280与上位节点之间的通信进行居间（mediate）。另外，接口单元250通过例如图3所示的X2接口对在无线电通信单元210或控制单元280与另一基站之间的通信进行居间。
（CC管理单元）
CC管理单元260保持这样的数据，该数据表示，对于属于基站200的小区的各个用户设备，各个用户设备正使用哪个分量载波用于通信。当额外的用户设备加入基站200的小区或当已有的用户设备改变其分量载波时，可由控制单元280更新该数据。从而，确定单元270和控制单元280例如通过参考由CC管理单元260保持的数据能够识别用户设备100正在使用哪个分量载波。
（确定单元）
确定单元270基于由无线电通信单元210从用户设备接收的接收信号确定用户设备的切换的紧急度。具体是，当基于从用户设备接收的接收信号检测的用户设备的移动速度较快时，确定单元270可以确定用户设备的切换的紧急度较高。另外，当从用户设备接收的接收信号中包含的信道质量较低时，确定单元270可以确定用户设备的切换的紧急度较高。
图8为示出确定单元270的更详细的结构的实例的框图。参照图8，确定单元270包括质量获取单元272、速度检测单元274、以及紧急度确定单元276。
质量获取单元272基于来自用户设备的接收信号对于各个分量载波获取在用户设备与基站200之间的通信信道的质量级别。例如，质量获取单元272可以通过接收从用户设备发送的信道质量报告获取各个分量载波的质量级别。另外，质量获取单元272通过测量来自用户设备的接收信号的诸如接收信号强度或错误率等的参数可以获取各个分量载波的质量级别。质量获取单元272将以该方式获取的各个分量载波的质量级别输出给紧急度确定单元276。
速度检测单元274基于从用户设备接收的接收信号检测用户设备的移动速度。例如，在用户设备具有全球定位系统（GPS）功能的情况下，在接收信号中包含表示通过GPS功能测量的用户设备的位置的位置数据。在该情况下，速度检测单元274通过从接收信号获取位置数据并且然后通过使用获取的位置数据计算用户设备的位置随时间的变化而可以检测用户设备的移动速度。另外，可以在用户设备中根据通过GPS功能测量的位置计算移动速度。在该情况下，可以对速度检测单元274通知来自用户设备的移动速度。另外，速度检测单元274可以根据关于来自用户设备的接收信号的测量结果（诸如，例如接收信号的信号延迟的改变）检测用户设备的移动速度。另外，速度检测单元274可通过使用基于无线电信号的公知的定位技术测量用户设备的位置并计算用户设备的移动速度。速度检测单元274将以该方式检测的用户设备的移动速度输出到紧急度确定单元276。
紧急度确定单元276基于从质量获取单元272输入的信道质量级别和从速度检测单元274输入的用户设备的移动速度确定用户设备的切换的紧急度。图9为示出根据实施例的通过确定单元270的紧急度确定处理的流程的实例的流程图。
根据一些实施例，切换因素指定向另一基站切换的紧急度。根据另一实施例，紧急度取决于移动通信终端的移动速度或移动通信终端的通信质量。另外，根据一些实施例，当确定移动通信终端的移动速度低于速度阈值并且通信质量高于通信阈值时，紧急度为低。
参照图9，质量获取单元272首先获取各个分量载波的质量级别（步骤S102）。接着，速度检测单元274检测用户设备的移动速度（步骤S104）。
然后，紧急度确定单元276通过使用各个分量载波的质量级别确定信道质量是否低于预定基准（步骤S106）。具体是，例如，紧急度确定单元276将诸如各个分量载波的质量级别的平均值或最小值等的参数与诸如通信阈值的预定基准值比较。当确定信道质量低于预定基准时，该处理进行到步骤S112。另一方面，当确定信道质量不低于预定基准时，该处理进行到步骤S108。
在步骤S108，紧急度确定单元276确定用户设备的移动速度是否高于诸如速度阈值的预定基准值（步骤S108）。当确定用户设备的移动速度高于预定基准时，处理进行到步骤S112。另一方面，当确定用户设备的移动速度不高于预定基准时，处理进行到步骤S110。
在步骤S110，因为信道质量不低于预定基准，并且用户设备的移动速度不高于预定基准，所以紧急度确定单元276确定用户设备的切换的紧急度为低（步骤S110）。另一方面，在步骤S112中，因为信道质量低于预定基准或者用户设备的移动速度高于预定基准，所以紧急度确定单元276确定用户设备的切换的紧急度为高（步骤S112）。
紧急度确定单元276将以该方式确定的紧急度输出到控制单元280。另外，质量获取单元272将各个分量载波的质量级别输出到控制单元280。注意，在图9中描述确定用户设备的切换的紧急度是“高”还是“低”的情况。然而，本发明不限于此，并且切换的紧急度可以被分类为更多级别。另外，在图9的步骤S106中将与诸如各个分量载波的质量级别的平均值或最小值等的参数比较的基准值例如可以动态地变化。基准值可以基于与基站连接的用户设备的数目、周围的电场环境等而动态地变化。这使得能够进行灵活的系统运行。同样，在步骤S108中将与用户设备的移动速度比较的基准值也可以动态地变化。
（控制单元）
控制单元280通过使用诸如CPU或DSP的处理装置控制基站200的整体功能。另外，在该实施例中，控制单元280根据通过上述确定单元270确定的作为紧急度确定处理的结果的紧急度，对于各个分量载波控制用于用户设备的测量间隙的分配。
具体是，当切换的紧急度较高时，控制单元280可以对较多的分量载波分配测量间隙。例如，假设这样的情况，其中如图9所述将切换的紧急度分类为“高”或“低”。在该情况中，当确定切换的紧急度为高时，控制单元280对用户设备正在使用的全部分量载波分配测量间隙。另一方面，当确定切换的紧急度为低时，控制单元280对用户设备正在使用的一些（例如任何一个）分量载波分配测量间隙。从而，当切换的紧急度较低时，则在相对长的时间上进行测量以从而避免吞吐量的下降，而当切换的紧急度较高时，则在短时间进行测量从而避免切换的延迟。
另外，控制单元280可以根据通过质量获取单元272获取的各个分量载波的信道质量的质量级别改变测量间隙的分配的模式。
具体是，例如，在对一些分量载波分配测量间隙的情况下，控制单元280可以优先对具有低质量级别的分量载波分配测量间隙。另外，在对两个或更多个分量载波分配测量间隙的情况下，控制单元280可以将分配给第一分量载波的测量间隙的间隔设置为比分配给具有较低质量级别的第二分量载波的测量间隙的间隔长。从而对于具有高质量级别的分量载波，占用通信资源的测量间隙的比例较低，从而相比于不论质量级别如何都对全部分量载波一致地分配测量间隙的情况，可以抑制吞吐量的降低。
另外，在例如对两个或更多个分量载波分配测量间隙的情况下，控制单元280可以决定以这样的方式分配测量间隙，即，任何测量间隙的定时与另一测量间隙的定时不重合。从而可以避免由于存在完全不进行数据发送的时间而导致的数据发送的延迟。
另外，在例如其中两个或更多个分量载波在频率方向上相互邻接或其中两个或更多个分量载波之间在频率方向上的距离比预定阈值短的情况下，控制单元280可以仅对该两个或更多个分量载波中的一个分量载波分配测量间隙。在该情况下，例如，将一个分量载波的测量结果用于在频率方向上处于邻接或靠近的另一分量载波，从而能够缩短用于测量所需的时间，并从而避免切换的延迟并抑制吞吐量的降低。
另外，在例如其中从用户设备通知可用于测量的分量载波的数目的情况下，控制单元280可以以这样的方式控制测量间隙的分配，即，被分配测量间隙的分量载波的数目不超过通知的数目。从而可以避免对测量间隙的无效的分配并抑制吞吐量的降低。
<4.根据实施例的处理的实例>
（4－1.处理的流程）
图10为示出根据实施例的通过基站200的测量间隙分配处理的详细流程的实例的流程图。
参照图10，无线电通信单元210首先从用户设备接收信道质量报告（步骤S202）。然后，无线电通信单元210将接收的信道质量报告输出给控制单元280。
接着，控制单元280基于信道质量报告确定用于切换的测量的必要性（步骤S204）。当确定由于例如信道质量良好而不需要用于切换的测量时，则不分配测量间隙（步骤S206），并且测量间隙分配处理结束。另一方面，当确定需要用于切换的测量时，处理进行到步骤S208。
在步骤S208，通过确定单元270进行上述参照图9描述的紧急度确定处理（步骤S208）。然后，确定单元270将确定的切换的紧急度输出给控制单元280。
然后，控制单元280确定通过确定单元270确定的切换的紧急度是否为高（步骤S210）。当切换的紧急度为高时，处理进行到步骤S212。另一方面，当切换的紧急度不高时，处理进行到步骤S214。
在步骤S212，控制单元280对由用户设备正在使用的全部分量载波分配测量间隙（步骤S212）。另一方面，在步骤S214，控制单元280对由用户设备正在使用的一些分量载波分配测量间隙（步骤S214）。然后，测量间隙分配处理结束。
（4－2.测量间隙的分配的实例）
根据一些实施例，当多个分量载波中的一个分量载波相比于多个分量载波中的各个其它分量载波具有较高通信质量时，避免对具有最高通信质量的分量载波分配测量间隙。在其它实施例中，调节测量间隙的分配的频率，其中，如果分量载波的通信质量下降，则增大测量时间间隔的频率，并且如果分量载波的通信质量提高，则减小测量时间间隔的频率。
图11A至11C分别示出了作为通过控制单元280的测量间隙分配处理的结果所分配的测量间隙的模式的实例。
（模式A）
参照图11A，一个通信信道由三个分量载波CC1至CC3构成。分量载波CC1至CC3在频率方向上不相互靠近。另外，假设，通过确定单元270确定切换的紧急度为高。
在该情况中，控制单元280对全部分量载波CC1至CC3分配测量间隙。在图11A的实例中，对分量载波CC1分配测量间隙MG11、MG12……。另外，对分量载波CC2分配测量间隙MG13、MG14…。另外，对分量载波CC3分配测量间隙MG15……。从而，用户设备在短时间内进行测量，从而使得能够迅速执行切换。
（模式B）
参照图11B，与图11A中相同，一个通信信道由三个分量载波CC1至CC3构成。分量载波CC1和CC2在频率方向上相互靠近。另外，假设通过确定单元270确定切换的紧急度为高。另外，分量载波CC1的质量级别高于分量载波CC2的质量级别。
在该情况中，控制单元280对在频率方向上相互靠近的分量载波CC1和CC2中的例如具有较低质量级别的分量载波CC2分配测量间隙。另外，控制单元还对分量载波CC3分配测量间隙。在图11B的实例中，对分量载波CC2分配测量间隙MG21、MG22……。另外，对分量载波CC3分配测量间隙MG23、MG24……。另一方面，对对于吞吐量贡献大（即具有高质量级别）的分量载波CC1不分配测量间隙。从而，在模式B中，有效地抑制由于测量间隙的分配所导致的吞吐量的降低。
（模式C）
参照图11C，如同图11A和11B，一个通信信道由三个分量载波CC1至CC3构成。另外，假设通过确定单元270确定切换的紧急度为低。另外，分量载波CC1、CC2和CC3的质量级别分别为低、中和高。
在该情况中，控制单元280在各分量载波的质量级别较低时，分配较多的通信资源用于测量间隙。在图11C的实例中，对具有最高质量级别的分量载波CC3不分配测量间隙。另一方面，对分量载波CC1分配测量间隙MG31、MG32、MG33……。另外，对分量载波CC2分配测量间隙MG34、MG35……。然而，在分量载波CC1中的测量间隙的间隔T1为两个无线帧，而在分量载波CC2中的测量间隙的间隔T2为四个无线帧。以这样的方式，将具有较高质量级别的分量载波CC2的测量间隙的间隔设置为较长，从而有效地抑制了作为整体的通信信道的吞吐量的降低。
另外，在图11A至11C的任何实例中，将测量间隙的分配决定为使得测量间隙的定时与另一测量间隙的定时不重合。这消除了完全不进行数据发送的时间的存在，从而避免了数据发送中的延迟。
（4－3.变形例）
在上述实施例中，说明性地描述了这样的情况，其中基站确定用户设备的切换的紧急度、并根据紧急度和各个分量载波的质量级别控制对测量间隙的分配。然而，基站可以在不确定用户设备的切换的紧急度的情况下根据各个分量载波的质量级别控制测量间隙的分配。图12示出了根据实施例的这样的变形例的测量间隙分配处理的流程的实例。
参照图12，无线电通信单元210首先从用户设备接收信道质量报告（步骤S302）。然后，无线电通信单元210将接收的信道质量报告输出给控制单元280。
接着，控制单元280基于信道质量报告确定用于切换的测量的必要性（步骤S304）。当确定由于例如信道质量良好而不需要用于切换的测量时，则不分配测量间隙（步骤S306），并且测量间隙分配处理结束。另一方面，当确定需要用于切换的测量时，处理进行到步骤S308。
在步骤S308，控制单元280根据通过质量获取单元272获取的各个分量载波的质量级别对各个分量载波分配测量间隙（步骤S308）。在该步骤中，如上文参照图11B和11C所述，例如，可以优先对具有低质量级别的分量载波分配测量间隙。另外，可以对具有低质量级别的分量载波分配具有较短间隔的测量间隙。从而测量间隙分配处理结束。
注意，在上述测量间隙分配处理或先前参照图10描述的测量间隙分配处理中，例如，可以预先设置可分配测量间隙的分量载波的数目上的限制。例如，通常，可分配测量间隙的分量载波的数目恒为一，并且可对具有最低质量级别的分量载波分配测量间隙。另外，当预先指定可执行测量的一个或多个分量载波（或RF电路）时，可以对该指定的一个或多个分量载波（或RF电路）分配测量间隙。
<5.改变或增加分量载波的应用的实例>
上述关于控制测量间隙的分配的技术还可以应用于在一个基站200的小区中的用户设备100的分量载波的改变（分量载波的工作频率的改变）或分量载波的增加。
根据一些实施例，根据至少通信质量和测量报告之一，从多个分量载波中删除或增加用于与移动终端通信的分量载波。图13是描述将上述实施例应用到改变或增加分量载波的实例的说明图。注意，在图13的情况中，假设用户设备100与用作服务基站的基站200进行涉及载波聚合的无线电通信。图13的右侧示出了关于改变用户设备100与基站200之间的分量载波的过程的序列图。图13的左侧示出了在序列的各个阶段的工作频率的状态。
参照图13，用户设备100首先通过使用三个分量载波CC1至CC3进行与基站200的无线电通信。分量载波CC1、CC2、CC3的工作频带分别是第一频带（＃1）、第二频带（＃2）和第三频带（＃3）。
用户设备100首先将各个分量载波的信道质量报告给基站200（步骤S402）。可以定期地报告信道质量，或当信道质量下降到低于预定基准值时报告信道质量。另外，代替信道质量报告，用户设备100可以向基站200发送用于增加吞吐量的分量载波改变（或增加）请求。
接着，基站200通过例如先前参照图10或12描述的测量间隙分配处理对用户设备100分配测量间隙（步骤S404）。
具体是，例如，可以优先对分量载波CC1、CC2和CC3中的具有低质量级别的分量载波分配测量间隙。另外，可以对具有低质量级别的分量载波分配具有较短间隔的测量间隙。
然后，在分配的测量间隙的期间，用户设备100获取与来自对于未使用的频带的基站200的下行链路信道的同步，并通过使用下行链路信道中包含的参考信号进行测量（步骤S412）。在图13的实例中，在分配给分量载波CC2的测量间隙的期间进行对于第四频带（＃4）的测量。另外，在分配给分量载波CC3的测量间隙的期间进行对于第五频带（＃5）的测量。
在测量之后，用户设备100将包含测量结果的测量报告发送给基站200（步骤S414）。测量报告中包含的测量结果可以是多次测量的测量结果的平均值或中心值等。
接收到测量报告，基站200基于测量报告的内容确定改变或增加用户设备100的分量载波的必要性。例如，在存在相比于分量载波CC1至CC3中的任一个的信道质量具有更高质量的频带的情况下，可以决定，分量载波的工作频率应被改变为该具有更高质量的频带。另外，在用户设备100中当前使用的分量载波的数目小于可用分量载波的数目并且存在具有高质量的另一频带的情况下，可以决定，应增加其工作频率为该具有高质量的频带的工作频率的分量载波。在图13的实例中，基站200决定分量载波CC3的工作频率应从第三频带（＃3）改变至第四频带（＃4）。
因此，基站200通过指定分量载波CC3向用户设备100发送分量载波删除命令（步骤S422）。响应于此，用户设备100从使用中的分量载波删除分量载波CC3（步骤S424）。然后，基站200通过指定第四频带（＃4）向用户设备100发送分量载波增加命令（步骤S426）。响应于此，用户设备100获取与第四频带（＃4）的下行链路信道的同步以增加新的分量载波CC3，该分量载波CC3的工作频率为第四频带（＃4）的工作频率（步骤S428）。注意，与切换的情况不同，由于在同一基站200的小区中在改变或增加分量载波时不需要额外的定时调节，因此，不需要进行随机接入。
通过该过程，用户设备100通过使用其工作频率分别为第一、第二和第四频带的工作频率的分量载波CC1至CC3而继续与基站200的无线电通信（步骤S430）。
注意，在决定增加分量载波而不是改变分量载波的情况下，可以省略例如图13中示出的步骤S422和S424。然后，在步骤S426中，例如，从基站200向用户设备100发送分量载波增加命令，该分量载波的工作频率为第四或第五频带的工作频率。
另外，增加分量载波的情况是指，在用户设备100中剩余未使用的分量载波（或者未使用的RF电路等）。在该情况中，用户设备100可以在不接收测量间隙的分配的情况下通过使用未使用的分量载波进行测量。然而，在需要紧急地增加分量载波的情况下，可以通过并行地利用使用中的分量载波和未使用的分量载波而更快速地进行测量。另外，还在为了节能等的目的而不希望激活睡眠模式中的RF电路的情况下可以通过利用使用中的分量载波进行测量。
<6.总结>
上文参照图3至13描述了根据本发明实施例的无线电通信系统1中包括的用户设备100和基站200。根据实施例，在基站200中，根据通过确定单元270确定的切换的紧急度对于各个分量载波通过控制单元280控制对测量间隙的分配。另外，根据各个分量载波的质量级别控制分配测量间隙的模式。然后，在用户设备100中，通过使用由基站200分配的测量间隙进行用于切换的测量。从而能够抑制在涉及载波聚合的无线电通信中由于增加测量间隙所导致的吞吐量的降低或切换处理的延迟。
另外，在实施例中，不仅在切换时而且在改变或增加分量载波时可以根据各个分量载波的质量级别对于各个分量载波控制分配测量间隙的模式。从而可以抑制与改变或增加分量载波相关的吞吐量的降低和处理的延迟。
尽管在上文参考附图详细描述了本发明的优选实施例，但本发明不限于此。本领域技术人员可以理解，根据设计要求和其它因素可以进行各种修改、组合、子组合和变形，只要其在所附权利要求或其等同物的范围内。
本申请包含涉及2009年10月30日在日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2009-250476和2010年2月5日在日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2010-024409（其整体内容在此引入作为参考）中公开的内容的主题。
[参考符号列表]
1无线电通信系统
100用户设备
110无线电通信单元
160控制单元
170测量单元
200基站
210无线电通信单元
270确定单元
280控制单元

Claims (17)

1.一种基站，包括：
无线电通信单元，该无线电通信单元被配置为使用多个分量载波建立与移动通信终端的通信；
确定单元，该确定单元被配置为确定切换因素；以及
控制单元，该控制单元被配置为根据切换因素对移动通信终端分配对于多个分量载波中的至少一个分量载波的测量时间间隔，其中
在测量时间间隔期间测量另一基站的所述至少一个分量载波的信道质量，以及
所述切换因素指定向另一基站切换的紧急度，当确定所述紧急度为低时，所述多个分量载波中的所述至少一个分量载波不被分配测量时间间隔，其中当确定所述移动通信终端的移动速度低于速度阈值且通信质量高于通信阈值时，所述紧急度为低。
2.根据权利要求1的基站，其中所述紧急度取决于所述移动通信终端的移动速度或所述移动通信终端的通信质量。
3.根据权利要求1的基站，其中
多个分量载波中的第一分量载波相比于多个分量载波中的各个其它分量载波具有更高通信质量，以及
所述控制单元还被配置为避免对第一分量载波分配测量时间间隔。
4.根据权利要求1的基站，其中所述控制单元还被配置为根据所述至少一个分量载波的通信质量而调节对所述至少一个分量载波的测量时间间隔的分配的频率。
5.根据权利要求4的基站，其中所述控制单元还被配置为在所述至少一个分量载波的通信质量下降的情况下增大测量时间间隔的分配的频率。
6.根据权利要求4的基站，其中所述控制单元还被配置为在所述至少一个分量载波的通信质量提高的情况下减小测量时间间隔的分配的频率。
7.根据权利要求1的基站，其中所述控制单元还被配置为，根据通信质量和测量报告中的至少之一，从多个分量载波中删除用于通信终端的分量载波，或者从多个分量载波中增加用于与移动通信终端通信的分量载波。
8.一种移动通信终端，包括：
无线电通信单元，该无线电通信单元被配置为使用多个分量载波建立与基站的通信；
控制单元，该控制单元被配置为接收来自基站的根据切换因素的对于至少一个分量载波的测量时间间隔；以及
测量单元，该测量单元被配置为在测量时间间隔期间测量另一基站的所述至少一个分量载波的信道质量，
其中，所述切换因素指定向另一基站切换的紧急度，当确定所述紧急度为低时，所述多个分量载波中的所述至少一个分量载波不被分配测量时间间隔，其中当确定所述移动通信终端的移动速度低于速度阈值且通信质量高于通信阈值时，所述紧急度为低。
9.根据权利要求8的移动通信终端，其中所述紧急度取决于所述移动通信终端的移动速度或所述移动通信终端的通信质量。
10.根据权利要求8的移动通信终端，其中
多个分量载波中的第一分量载波相比于多个分量载波中的各个其它分量载波具有更高通信质量，以及
所述第一分量载波不被分配测量时间间隔。
11.根据权利要求8的移动通信终端，其中根据所述至少一个分量载波的通信质量而调节对所述至少一个分量载波的测量时间间隔的分配的频率。
12.根据权利要求11的移动通信终端，在所述至少一个分量载波的通信质量下降的情况下增大测量时间间隔的分配的频率。
13.根据权利要求11的移动通信终端，其中在所述至少一个分量载波的通信质量提高的情况下减小测量时间间隔的分配的频率。
14.根据权利要求8的移动通信终端，其中所述控制单元还被配置为，根据通信质量和测量报告中的至少之一，从多个分量载波中删除用于该移动通信终端的分量载波，或者从多个分量载波中增加用于与基站通信的分量载波。
15.一种由基站执行的方法，包括
使用多个分量载波建立与移动通信终端的通信；
确定切换因素；以及
根据切换因素对移动通信终端分配对于多个分量载波中的至少一个分量载波的测量时间间隔，其中
在测量时间间隔期间测量另一基站的所述至少一个分量载波的信道质量，以及
所述切换因素指定向另一基站切换的紧急度，当确定所述紧急度为低时，所述多个分量载波中的所述至少一个分量载波不被分配测量时间间隔，其中当确定所述移动通信终端的移动速度低于速度阈值且通信质量高于通信阈值时，所述紧急度为低。
16.一种由移动通信终端执行的方法，包括
使用多个分量载波建立与基站的通信；
接收来自基站的根据切换因素的对于至少一个分量载波的测量时间间隔；以及
在测量时间间隔期间测量另一基站的所述至少一个分量载波的信道质量，
其中，所述切换因素指定向另一基站切换的紧急度，当确定所述紧急度为低时，所述多个分量载波中的所述至少一个分量载波不被分配测量时间间隔，其中当确定所述移动通信终端的移动速度低于速度阈值且通信质量高于通信阈值时，所述紧急度为低。
17.一种基站，包括：
无线电通信单元，该无线电通信单元被配置为使用多个分量载波建立与移动通信终端的通信；
确定单元，该确定单元被配置为确定移动通信终端的移动速度或分量载波的信道质量；以及
控制单元，该控制单元被配置为根据移动通信终端的移动速度或分量载波的信道质量对移动通信终端分配对于多个分量载波中的至少一个分量载波的测量时间间隔，其中
在测量时间间隔期间测量所述至少一个分量载波的信道质量，以及
当确定所述移动通信终端的移动速度低于速度阈值且所述分量载波的信道质量高于通信阈值时，所述多个分量载波中的所述至少一个分量载波不被分配测量时间间隔。
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