CN102740445B - 用于载波聚合场景下的切换方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了用于载波聚合场景下的切换方法。在一个实施例中，包括以下步骤：基站向用户设备发送切换指令，该切换指令包括用于指示Pcell以及需要与所述Pcell不同的定时提前的Scell的信息；用户终端接收切换指令，并在所述Pcell以及需要与所述Pcell不同的定时提前的Scell上执行随机接入；基站根据所述用户设备在所述Pcell以及需要与所述Pcell不同的定时提前的Scell上的成功的随机接入，向所述用户设备发送用于指示相应定时提前的信息。通过使用本发明的中所提供的技术方案，可以支持在载波聚合场景下需要不同定时提前的Pcell以及Scell。并且，在一些实施例中，通过支持更换Pcell，有效地提高了载波聚合场景下切换的成功率，避免了不必要的连接重建立过程。

Description

用于载波聚合场景下的切换方法
技术领域
本发明涉及移动通信技术，更具体地，涉及载波聚合场景下的用户切换(handover，HO)技术。
背景技术
在LTE-A中，更高的带宽被用于满足更高的数据传输速率的要求，最高可达100M带宽。为了后向兼容，100M带宽将被分为多个分量载波，每一分量载波最高可达20M带宽。于是，每一用户最多可支持5个分量载波。对于每一用户设备，有一个主分量载波(primary carrier component，PCC)以及可选地若干次分量载波(secondary carrier component，SCC)，其中主分量载波一直保持活跃。另一个有关的概念是已经被3GPP所采用的Pcell和Scell。其中，Pccll表示下行/上行主分量载波对，Scell表示下行/上行次分量载波对或单个的下行载波。Pcell由R8无线资源控制连接程序建立，Scell由新的R10 Scell建立消息(adding message)建立。
在LTE-A协议发布第10版(R10)中，用户设备仅在Pcell上执行随机接入过程。对于R 10的切换过程，目标eNB在切换指令(HOcommand)中既指示Pcell也指示Scell，而用户设备仅在所指示的Pcell上执行随机接入过程。如果在Pcell上的随机接入成功，则切换视为成功；如果在Pcell上的随机接入失败，则切换视为失败。
发明内容
由于远程射频头(RRH)和频率选择中继器(frequency repeater)的存在，Pcell以及各Scell的信号可能会经过不同的传输路径，因而需要不同的定时提前(timing advance，TA)。在RAN51中已经达成共识，需要支持多个定时提前。
对于R10，用户设备的随机接入过程被限制于Pcell上。对于R10的切换过程，用户设备仅在Pcell上执行随机接入。而为了实现载波聚合(CA)场景下的定时调校(timing alignment)，需要支持多个定时提前，R10中的方案已不足以满足这样的需求。
因此，本发明的一个目的在于提供用于载波聚合场景下的切换方法，以满足上述需求。
在本发明的一个实施例中，提供了一种在基站中用于切换的方法，包括以下步骤：a.向一个用户设备发送切换指令，所述切换指令包括用于指示Pcell以及需要与所述Pcell不同的定时提前的Scell的信息；b.根据所述用户设备在所述Pcell以及需要与所述Pcell不同的定时提前的Scell上的成功的随机接入，向所述用户设备发送用于指示相应定时提前的信息。
在本发明的又一个实施例中，提供了一种在用户设备中用于切换的方法，包括以下步骤：A.接收来自目标基站的切换指令，所述切换指令包括用于指示Pcell以及需要与所述Pcell不同的定时提前的Scell的信息；B.在所述Pcell以及需要与所述Pcell不同的定时提前的Scell上执行随机接入。
在本发明的又一个实施例中，提供了一种在基站中用于切换的第一切换装置，包括：第一发送装置，用于向一个用户设备发送切换指令，所述切换指令包括用于指示Pcell以及需要与所述Pcell不同的定时提前的Scell的信息；第二发送装置，用于根据所述用户设备在所述Pcell以及需要与所述Pcell不同的定时提前的Scell上的成功的随机接入，向所述用户设备发送用于指示相应定时提前的信息。
在本发明的又一个实施例中，提供了一种在用户设备中用于切换的第二切换装置，包括：切换指令接收装置，用于接收来自目标基站的切换指令，所述切换指令包括用于指示Pcell以及需要与所述Pcell不同的定时提前的Scell的信息；随机接入装置，用于在所述Pcell以及需要与所述Pcell不同的定时提前的Scell上执行随机接入。
通过使用本发明的中所提供的方法及装置，可以支持在载波聚合场景下需要不同定时提前的Pcell以及Scell。并且，在本发明的一些实施例中，通过支持基站更换Pcell，有效地提高了载波聚合场景下切换的成功率，避免了不必要的连接重建立过程。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更加明显：
图1示出了一个示例性的移动通信系统中切换场景的示意图；
图2示出了根据本发明的一个实施例的在移动通信系统中用于切换的方法的流程图；
图3示出了根据本发明的一个实施例的在基站中用于切换的第一切换装置的框图；
图4示出了根据本发明的一个实施例的在用户设备中用于切换的第二切换装置的框图；
在图中，贯穿不同的示图，相同或类似的附图标记表示对应的特征。
具体实施方式
图1示出了一个示例性的移动通信系统中切换场景的示意图。如图所示，用户设备3将执行切换操作，基站1是用户设备3的原服务基站，而基站2是用户设备3进行切换的目标基站。基站(basestation)又可以称为站点(site)，本领域技术人员应能理解，对应于不同的协议标准，基站具有不同的特定称谓，例如在LTE系统或LTE-A系统中，基站又称为节点B(Node B)或进化节点B(eNB)。本申请中所称的基站或站点，例如但不限于LTE-A系统中的进化节点B。
图2示出了根据本发明的一个实施例的在移动通信系统中用于切换的方法的流程图。该方法通常执行于一个用户设备及其目标基站之间，包括三个步骤11、13、15。以下依据图2、并结合图1中所示用户设备3及其目标基站2对该方法加以说明。
在步骤11中，基站2向用户设备3发送切换指令，该切换指令包括用于指示Pcell以及需要与所述Pcell不同的定时提前的Scell的信息。
通常而言，切换指令应包括指示Pcell以及Scell的信息。由于Pcell以及各Scell可能被映射到不同的远端射频头、频率选择中继器或其他设备、模块，Pcell以及各Scell的信号可能经历不同的传输路径，因而需要不同的定时提前以实现定时调校。基站2能够根据自身的配置来确定哪些Scell需要与Pcell不同的定时提前。于是，在切换指令中，除了指示Pcell和各Scell之外，还指示哪些Scell需要与Pcell不同的定时提前。
用户设备3将接收到来自基站2的切换指令，然后，在步骤13中，用户设备3在切换指令所指示的Pcell以及需要与Pcell不同的定时提前的Scell上执行随机接入。
可选地，在步骤13中，用户设备3并行地在Pcell以及需要与Pcell不同的定时提前的Scell上执行随机接入。这样可以更加快速地完成随机接入过程。
或者，可选地，在步骤13中，用户设备3依次在Pcell以及需要与Pcell不同的定时提前的Scell上执行随机接入，其中首先在Pcell上执行随机接入。
上述执行步骤13的两种方式的好处在于，在切换过程中实现Scell初始化上行同步。于是，在切换之后，所有随机接入成功的Scell处于配置好但非活跃的状态，与LTE-A R10中的相应规定保持一致。因此，无需在切换之后启动上行同步过程，除非在切换过程中存在随机接入失败的Pcell或Scell。对于随机接入失败的Pcell或Scell，用户设备3可以在接收到来自基站2的物理下行控制信道调配信令(PDCCH order signaling)后再次执行随机接入，或者自行再次执行随机接入。
在任一载波分量(对)上的随机接入成功后，基站2确定相应的定时提前；然后，在步骤15中，基站2将根据用户设备3在切换指令所指示的Pcell以及需要与Pcell不同的定时提前的Scell上的成功的随机接入，向用户设备3发送用于指示相应定时提前的信息。也就是说，基站2将向用户设备3指示每一个随机接入成功的Pcell或Scell的相应定时提前。
在LTE-A R10中，因为仅在Pcell执行随机接入，所以Pcell上的随机接入过程结束即意味着切换结束。而在本发明所提出的技术方案中，切换结束可以采用以下两种定义：
(切换结束的)第一种定义：在Pcell和Scell上的随机接入均结束且均失败；
(切换结束的)第二种定义：在Pcell上的随机接入结束、且至少一个Scell上的随机接入过程成功。
在本发明的一个实施例中，上述切换方法还包括步骤：如果用户设备3在Pcell上的随机接入失败、并且在至少一个Scell上的随机接入成功，则基站2确定是否更换Pcell。
更进一步地，上述切换方法还包括步骤：如果确定更换Pcell，则基站2向用户设备3发送一个无线资源控制层信令用于指示新的Pcell。通常而言，新的Pcell应是随机接入成功的Scell中的一个。同时，基站2将配置新Pcell相关的专用资源，包括物理上行控制信道(PUCCH)、半静态调度(Semi Persistent Schedule，SPS)资源等。可选地，这些资源的配置信息一并包含于指示新Pcell的无线资源控制层信令中。
这样，上述方案允许目标基站在Pcell随机接入失败的情况下更换Pcell，从而提高了切换成功的可能性，避免了不必要的连接重建过程。
在本发明的一个实施例中，上述切换方法还包括步骤：当在Pcell的随机接入成功后，用户设备3通过Pcell发送切换完成(HOcomplete)指令。
在另一个实施例中，上述切换方法还包括：当在所述Pcell和Scell上的随机接入至少有一个成功，用户设备3通过随机接入成功的Pcell或Scell发送切换完成(HO complete)指令。具体地，当在Pcell上的随机接入成功，则用户设备3优选地通过Pcell发送切换完成指令；当在Pcell上的随机接入失败、但在至少一个Scell的随机接入成功，则用户设备3通过随机接入成功的Scell发送切换完成指令。
对于LTE-A R10中的切换过程，Pcell上的随机接入失败意味着切换失败。而在本发明所提出的技术方案中，切换失败可以采用以下两种定义：
(切换失败的)第一种定义：Pcell或Scell上的随机接入均失败；
(切换失败的)第二种定义：Pcell上的随机接入失败、并且有至少一个Scell上的随机接入成功，但基站决定不更换Pcell。
在本发明的一个实施例中，对应于上述切换失败的第一种定义，上述切换方法还包括步骤：当在切换指令所指示的Pcell以及需要与Pcell不同的定时提前的Scell上的随机接入均失败，则用户设备3启动无线资源控制层连接重建立过程。
在本发明的另一个实施例中，对应于上述切换失败的第二种定义，上述切换方法还包括：
-当在切换指令所指示的Pcell的随机接入失败，基站2确定不更换Pcell，并向用户设备3发送一个无线资源控制层信令用于指示用户设备3重新建立无线资源控制层连接；
-用户设备3接收到来自基站2的用于指示重新建立无线资源控制层连接的信令后，启动无线资源控制层连接重建立过程。
上述两种切换失败以及后续操作的方案也有助于提高切换的成功率，避免不必要的连接重建立过程，并使得基站保留更换Pcell的决定权。这两种方案还覆盖了基于非竞争(non-contention)的随机接入过程。例如，如果在切换指令中指示了专用前导(preamble)，则用户设备应当首先执行基于非竞争的随机接入过程。
图3示出了根据本发明的一个实施例的在基站中用于切换的第一切换装置的框图。如图所示，该实施例中的第一切换装置20包括第一发送装置21和第二发送装置22。第一切换装置20典型地设置于基站中，诸如图1所示基站2之中。
第一发送装置21和第二发送装置22分别用于实现前述切换方法中的步骤11和步骤15。
第一发送装置21，用于向一个用户设备发送切换指令，所述切换指令包括用于指示Pcell以及需要与所述Pcell不同的定时提前的Scell的信息；
第二发送装置22，用于根据所述用户设备在所述Pcell以及需要与所述Pcell不同的定时提前的Scell上的成功的随机接入，向所述用户设备发送用于指示相应定时提前的信息。
图4示出了根据本发明的一个实施例的在用户设备中用于切换的第二切换装置的框图。如图所示，该实施例中的第二切换装置30包括切换指令接收装置31和随机接入装置32。第二切换装置30典型地设置于用户设备中，诸如图1所示用户设备3之中。
切换指令接收装置31对应于前述切换方法中的步骤11，随机接入装置用于实现前述切换方法中的步骤13。
切换指令接收装置31，用于接收来自目标基站的切换指令，所述切换指令包括用于指示Pcell以及需要与所述Pcell不同的定时提前的Scell的信息；
随机接入装置32，用于在所述Pcell以及需要与所述Pcell不同的定时提前的Scell上执行随机接入。
在本发明的其他实施例中，上述第一切换装置20和第二切换装置30还分别包括用于实现前述切换方法中的其他步骤的相应装置。
本领域技术人员应能理解，本发明中所称的各装置既可以由硬件模块实现，也可以由软件中的功能模块实现，还可以由集成了软件功能模块的硬件模块实现。
本领域技术人员应能理解，上述实施例均是示例性而非限制性的。在不同实施例中出现的不同技术特征可以进行组合，以取得有益效果。本领域技术人员在研究附图、说明书及权利要求书的基础上，应能理解并实现所揭示的实施例的其他变化的实施例。在权利要求书中，术语“包括”并不排除其他装置或步骤；不定冠词“一个”不排除多个；术语“第一”、“第二”用于标示名称而非用于表示任何特定的顺序。权利要求中的任何附图标记均不应被理解为对保护范围的限制。权利要求中出现的多个部分的功能可以由一个单独的硬件或软件模块来实现，某一部分的功能也可以由多个不同的硬件或软件模块来实现。某些技术特征出现在不同的从属权利要求中并不意味着不能将这些技术特征进行组合以取得有益效果。

Claims (13)

1.一种在基站中用于切换的方法，包括以下步骤：
a.向一个用户设备发送切换指令，所述切换指令包括用于指示主小区以及需要与所述主小区不同的定时提前的从小区的信息；
b.根据所述用户设备在所述主小区以及需要与所述主小区不同的定时提前的从小区上的成功的随机接入，向所述用户设备发送用于指示相应定时提前的信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
c.如果所述用户设备在所述主小区上的随机接入失败、并且在至少一个从小区上的随机接入成功，则确定是否更换主小区。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：
-如果确定更换主小区，则向所述用户设备发送一个无线资源控制层信令用于指示新的主小区。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：
-如果确定不更换主小区，则向所述用户设备发送一个无线资源控制层信令用于指示所述用户设备重新建立无线资源控制层连接。
5.一种在用户设备中用于切换的方法，包括以下步骤：
A.接收来自目标基站的切换指令，所述切换指令包括用于指示主小区以及需要与所述主小区不同的定时提前的从小区的信息；
B.在所述主小区以及需要与所述主小区不同的定时提前的从小区上执行随机接入。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述步骤B中，并行地在所述主小区以及需要与所述主小区不同的定时提前的从小区上执行随机接入。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述步骤B中，依次在所述主小区以及需要与所述主小区不同的定时提前的从小区上执行随机接入。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：
当在所述主小区的随机接入成功后，通过所述主小区发送切换完成指令。
9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：
当在所述主小区和从小区上的随机接入至少有一个成功，通过随机接入成功的主小区或从小区发送切换完成指令。
10.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：
当在所述主小区以及需要与所述主小区不同的定时提前的从小区上的随机接入均失败，启动无线资源控制层连接重建立过程。
11.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：
当接收到来自所述目标基站的用于指示重新建立无线资源控制层连接的信息，则启动无线资源控制层连接重建立过程。
12.一种在基站中用于切换的第一切换装置，包括：
第一发送装置，用于向一个用户设备发送切换指令，所述切换指令包括用于指示主小区以及需要与所述主小区不同的定时提前的从小区的信息；
第二发送装置，用于根据所述用户设备在所述主小区以及需要与所述主小区不同的定时提前的从小区上的成功的随机接入，向所述用户设备发送用于指示相应定时提前的信息。
13.一种在用户设备中用于切换的第二切换装置，包括：
切换指令接收装置，用于接收来自目标基站的切换指令，所述切换指令包括用于指示主小区以及需要与所述主小区不同的定时提前的从小区的信息；
随机接入装置，用于在所述主小区以及需要与所述主小区不同的定时提前的从小区上执行随机接入。
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