CN103053195B

CN103053195B - 在无线通信系统中报告测量结果的设备和方法

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Publication number: CN103053195B
Application number: CN201180032759.2A
Authority: CN
Inventors: 朴成埈; 千成德; 郑圣勋; 李承俊; 李英大
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 2010-08-12
Filing date: 2011-08-11
Publication date: 2015-11-25
Anticipated expiration: 2031-08-11
Also published as: KR20130038370A; US9049619B2; US9253676B2; CN103053195A; WO2012021005A3; US20130100916A1; KR101514158B1; WO2012021002A3; KR20130108254A; US20130100846A1; WO2012021005A2; WO2012021002A2; KR101812368B1

Abstract

提供了在无线通信系统中报告测量结果的设备和方法。用户设备接收针对服务小区的测量配置并根据测量配置进行测量以获得实际测量结果。用户设备确定服务小区是否被停用并且在服务小区被停用的情况下发送包括预定值的测量结果。

Description

在无线通信系统中报告测量结果的设备和方法

技术领域

本发明涉及无线通信，更具体地，涉及在无线通信系统中报告测量结果的设备和方法。

背景技术

第三代伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)是通用移动电信系统(UMTS)的改进版本，并作为3GPP第8版而引入。3GPPLTE在下行链路使用正交频分多址(OFDMA)，并且在上行链路使用单载波频分多址(SC-FDMA)。3GPPLTE采用具有多达四个天线的多输入多输出(MIMO)。近年来，正在对作为3GPPLTE的演进的3GPPLTE高级(LTE-A)进行讨论。

在3GPPLTE中引入多载波导致多个服务小区的使用。也就是说，多个服务小区为用户设备提供各种服务。

配置的小区中可用服务小区的数量并不是固定的，而是根据用户设备的性能或网络状况而改变。这称为服务小区的启用/停用。

当服务小区频繁地启用或停用时，与启用的服务小区相关的信息可能在用户设备和基站之间不匹配。例如，基站停用服务小区而用户设备仍然认为该服务小区是启用的服务小区。

这样的不匹配可能导致数据丢失或服务质量恶化。

发明内容

技术问题

本发明提供了在无线通信系统中报告测量结果的设备和方法，以减少和服务小区的启用相关的不匹配。

技术方案

在一个方面，提供了一种在无线通信系统中报告测量结果的方法。该方法包括：用户设备接收针对服务小区的测量配置；所述用户设备根据所述测量配置执行测量，以获得实际测量结果；所述用户设备确定所述服务小区是否被停用；以及如果所述服务小区被停用，则所述用户设备发送包括预定值的测量结果，并且如果所述服务小区被启用，则所述用户设备发送包括所述实际测量结果的测量结果。

所述实际测量结果可以是信道质量指示符。

所述实际测量结果可以是所述用户设备的功率余量。

所述服务小区可以通过接收来自基站的启用命令而启用或停用。

另一方面，提供了一种在无线通信系统中上报测量结果的设备。该设备包括：射频单元，所述射频单元用于发送和接收无线电信号；以及处理器，所述处理器与所述射频单元可操作地连接，所述处理器被配置为接收针对服务小区的测量配置并根据所述测量配置执行测量以获得实际测量结果，确定所述服务小区是否停用，并且在所述服务小区被停用的情况下发送包括预定值的测量结果，并且在所述服务小区被启用的情况下发送包括所述实际测量结果的测量结果。

有益效果

能够防止服务小区的启用/停用状态在用户设备(UE)和基站(BS)之间不匹配。

附图说明

图1示出了应用了本发明的无线通信系统。

图2是示出用户面的无线协议架构的图。

图3是示出控制面的无线协议架构的图。

图4示出了多载波的示例。

图5示出了针对多载波的BS的第二层结构。

图6示出了针对多载波的UE的第二层结构。

图7是示出启用/停用服务小区的处理的流程图。

图8是示出根据本发明实施方式的报告测量结果的方法的流程图。

图9是示出实现本发明实施方式的设备的框图。

具体实施方式

图1示出了应用本发明的无线通信系统。无线通信系统还可以指演进的UMTS陆地无线接入网(E-UTRAN)或长期演进(LTE)/LTE-A系统。

E-UTRAN包括至少一个基站(BS)20，该基站20向用户设备(UE)10提供控制面和用户面。UE10可以是固定的或移动的，并且可以使用其它术语来表示，例如移动站(MS)、用户终端(UT)、用户站(SS)、移动终端(MT)、无线设备等。BS20通常是与UE10通信的固定站，并且可以使用其它术语来表示，例如演进的节点B(eNB)、基站收发系统(BTS)、接入点等。

多个BS20通过X2接口互联。BS20还通过S1接口连接到演进的分组核心网(EPC)30，更具体地，BS20通过S1-MME连接到移动管理实体(MME)并通过S1-U连接到服务网关(S-GW)。

EPC30包括MME、S-GW以及分组数据网网关(P-GW)。MME具有UE的接入信息或UE的性能信息，这些信息通常用于UE的移动管理。S-GW是以E-UTRAN作为端点的网关。P-GW是以PDN作为端点的网关。

UE与BS之间的无线接口称为Uu接口。基于通信系统中公知的开放系统互连(OSI)模型的最低三层，UE与网络之间的无线接口协议的层可以分为第一层(L1)、第二层(L2)及第三层(L3)。在这些层中，属于第一层的物理层(PHY)使用物理信道来提供信息传输服务，属于第三层的无线资源控制层(RRC)用于控制UE与网络之间的无线资源。为此，RRC层在UE与BS之间交换RRC消息。

图2是示出用户面的无线协议架构的图。图3是示出控制面的无线协议架构的图。用户面是用于用户数据传输的协议栈。控制面是用于控制信号传输的协议栈。

参考图2和图3，PHY层通过物理信道向上层提供信息传递服务。PHY层通过传输信道和媒体访问控制(MAC)层相连，MAC层是PHY层的上层。数据通过传输信道在MAC层和PHY层之间传递。根据数据通过无线接口如何发送和具有哪些特性来对传输信道分类。

在不同的PHY层(即，发射机的PHY层和接收机的PHY层)之间，数据通过物理信道传递。物理信道可以使用正交频分复用(OFDM)方案来调制，并且可以使用时间和频率作为无线资源。

MAC层的功能包括在逻辑信道与传输信道之间的映射以及对在属于逻辑信道的MAC服务数据单元(SDU)的传输信道上提供给物理信道的传输块进行复用/解复用。MAC层通过逻辑信道向无线连接控制(RLC)层提供服务。

RLC层的功能包括RLCSDU连接、分割和重组。为了保证无线承载(RB)需要的各种服务质量(QoS)，RLC层提供三种运行模式，即，透明模式(TM)、不确认模式(UM)和确认模式(AM)。AMRLC通过使用自动重传请求(ARQ)提供纠错。

用户面中分组数据汇聚协议(PDCP)层的功能包括用户数据传递、报头压缩和加密。控制面中PDCP层的功能包括控制面数据传递以及加密/完整性保护。

无线资源控制(RRC)层仅在控制面中定义。RRC层用于与无线承载(RB)的配置、重新配置和释放关联地控制逻辑信道、传输信道和物理信道。

RB是由第一层(即，PHY层)和第二层(即，MAC层、RLC层和PDCP层)为UE与网络之间的数据传送而提供的逻辑路径。

RB的设置意味着规定无线协议层和信道属性以提供特定服务并确定各个详细参数和操作的处理。RB可以分为两类，即，信令RB(SRB)和数据RB(DRB)。SRB在控制面中用作发送RRC消息的路径。DRB在用户面中用作发送用户数据的路径。

如3GPPTS36.211V8.7.0所公开的，3GPPLTE将物理信道分为数据信道(即，物理下行共享信道(PDSCH)和物理上行共享信道(PUSCH))和控制信道(即，物理下行控制信道(PDCCH)、物理控制格式指示信道(PCFICH)、物理混合ARQ指示信道(PHICH)和物理上行控制信道(PUCCH))。

现在将公开多载波系统。

3GPPLTE系统支持在使用一个分量载波(CC)的条件下差别地设置下行带宽和上行带宽的情况。CC由中心频率和带宽来限定。这意味着在针对下行链路和上行链路中的每一个限定了一个CC的情况下在下行带宽和上行带宽相同或不同时仅仅支持3GPPLTE。例如，3GPPLTE系统支持最高20MHz并且上行带宽和下行带宽可以彼此不同，但是在上行链路和下行链路中仅支持一个CC。

频谱聚合(或带宽聚合，也称为载波聚合)支持多个CC。引入频谱聚合以支持提高的吞吐量，从而避免由于使用宽带射频(RF)元件引起的成本增加，并确保对遗留系统的兼容性。

图4示出了多载波的示例。有五个CC，即CC#1、CC#2、CC#3、CC#4和CC#5，每一个CC都具有20MHz的带宽，因此，如果以具有20MHz带宽的CC单位的粒度分配五个CC，则能够支持最高100MHz的带宽。

CC的带宽或CC的数量仅用于示例的目的。每个CC可以具有不同的带宽。下行CC的数量和上行CC的数量可以彼此相同或彼此不同。

图5示出了用于多载波的BS的第二层结构。图6示出了用于多载波的UE的第二层结构。

MAC层可以管理一个或更多个CC。一个MAC层包括一个或多个HARQ实体。一个HARQ实体对一个CC执行HARQ。每个HARQ实体独立地在传输信道上处理传输块。因此，多个HARQ实体可以通过多个CC发送或接收多个传输块。

一个CC(或下行CC和上行CC的CC对)可以对应于一个小区。当使用各个下行CC提供同步信号和系统信息时，可以认为各个下行CC对应于一个服务小区。当UE利用多个下行CC接收服务时，可以认为UE从多个服务小区接收服务。

BS可以利用多个下行CC为UE提供多个服务小区。因此，UE和BS能够利用多个服务小区彼此通信。

小区可以分为主小区和辅助小区。主小区总是处于启用状态并且在主频上工作。在主小区中，UE要么执行初始连接建立过程，要么发起连接重建过程。辅助小区可以被启用或不被启用，并且在辅助频率上工作。辅助小区可以在建立起RRC连接后立即被配置，并且辅助小区可以提供额外的无线资源。主小区可以用DLCC和ULCC对来配置。辅助小区可以用DLCC和ULCC对或仅用DLCC来配置。服务小区包括一个或更多个主小区以及零个或更多个辅助小区。

下面将公开功率余量报告。

为了减轻由于UL传输引起的干扰，需要调整UE的发射功率。如果UE的发射功率太低，则BS勉强接收到UL数据。如果UE的发射功率太高，则UL传输可能对其它UE的发射造成太大的干扰。

功率余量报告过程用于向服务BS提供关于标称UE最大发射功率与针对UL-SCH传输的估计功率之间的差异信息。RRC通过配置两个定时器(周期定时器和禁止定时器)并且通过用信号发送在测量得到的下行链路路径损耗中设置用于触发功率余量报告的变化的路径损耗阈值来控制功率余量报告。

根据3GPPTS36.213V8.8.0(2009-09)“EvolvedUniversalTerrestrialRadioAccess(E-UTRA)；Physicallayerprocedures(Release8)”(第5.1.1节)。

根据3GPPTS36.213V8.8.0(2009-09)“EvolvedUniversalTerrestrialRadioAccess(E-UTRA)；Physicallayerprocedures(Release8)”(第5.1.1节)，对子帧i有效的功率余量被定义为：

公式1

[公式1]

PH(i)-P_CMAX-{10log₁₀(M_PUSCH(i))+P_{O_PUSCH}(j)+α(j)PL+Δ_TF(i)+f(i)}

其中，

P_CMAX是配置的UE发射功率，

M_PUSCH(i)是以对子帧i有效的资源块的数量表示的PUSCH资源分配的带宽，

PL是UE中计算的下行路径损耗估计，并且

P_{O_PUSCH}(j)、α(j)、Δ_TF(j)和f(i)是从高层信令中获取的参数。

如果发生下述任意事件，则将会触发功率余量报告(PHR)：

-禁止定时器到期或已经到期，且当UE具有用于新的传输的UL资源时，自发送PHR后路径损失超过路径损失阈值；

-周期定时器到期；

-当功率余量上报功能由高层配置或重新配置时，其不用于禁用该功能；

如果UE具有针对这个TTI而分配给新的传输的UL资源：

-如果这是自上次MAC重置以来第一次为新的传输分配的UL资源，则启动周期定时器；

-如果功率余量报告过程确定自上一次发送PHR以来已经启动了至少一个PHR或者这是PHR第一次被触发，以及：

-如果作为逻辑信道优先性化的结果，分配的UL资源能够容纳PHRMAC控制要素及其子报头；

-从物理层获取功率余量值；

-指示复用和组装过程，以基于物理层报告的值生成并发送PHRMAC控制要素；

-启动或重启周期定时器；

-启动或重启禁止定时器；

-取消所有触发的(多个)PHR。

功率余量作为MAC控制要素发送。MAC控制要素中的功率余量字段包括6个比特。

下面将公开信道质量指示符(CQI)报告。

在无线通信网络中由UE接收到的信号的质量根据服务小区的信道质量和来自另一个小区的干扰级别和噪声而变化。为了优化系统吞吐量和覆盖范围，BS需要根据用户接收到的信号的质量状态来调整数据速率。这称作链路适应。

为了链路适应，用户需要测量服务小区的质量并向BS报告测量到的质量。这称作CQI报告。UE使用参考信号来测量CQI。

下面将公开无线资源管理(RRM)的测量报告。

移动通信系统需要支持UE的移动性。因此，UE持续测量当前提供服务的服务小区的质量和相邻小区的质量。UE在适当时间向网络报告测量结果，网络利用切换等向UE提供最优的移动性。

测量配置信息可以包括如下信息。

(1)测量对象信息：该信息关于UE进行测量的对象。测量对象包括作为频内(intra-frequency)测量的对象的频内测量对象、作为频间测量的对象的频间测量对象以及作为RAT间测量的对象的RAT间测量对象中的至少一个。例如，频内测量对象可以是指具有和服务小区的频带相同频带的邻居小区，频间测量对象可以是指具有和服务小区频带不同频带的邻居小区，而RAT间测量对象可以是指与服务小区的RAT不同的RAT的相邻小区。

(2)报告配置信息：该信息是关于UE报告测量结果时的上报类型和报告条件。报告条件可以包括触发测量结果的报告的周期或事件的信息。报告类型是指示特定类型的信息，测量结果根据该特定类型来配置。

(3)测量识别信息：该信息关于测量标识符，测量标识符通过将测量对象与报告配置关联起来以确定UE在何时和以何种类型报告特定的测量对象。测量识别信息可以包括在测量报告消息中以指示被获取了测量结果的特定测量对象以及生成测量报告所根据的特定报告条件。

(4)数量配置信息：该信息关于测量单位、报告单位和/或用于确定过滤测量结果值的参数。

(5)测量间隙信息：该信息关于作为未安排下行传输和上行传输时在不考虑与服务小区的数据传输的情况下仅能被UE用于测量的持续时间的测量间隙。

如上所述，通过引入多载波，可以存在多个服务小区。

图7是示出启用/停用服务小区的进程的流程图。

BS向UE发送小区配置(步骤S710)。小区配置包括关于添加或删除服务小区(更具体的，辅助小区)的信息。小区配置可以包括在RRC消息中。

BS向UE命令启用/停用服务小区(步骤S720)。服务小区的启用/停用命令作为MAC控制要素发送。

服务小区的启用/停用命令可能丢失。因此，UE和BS之间可能对服务小区的启用状态做出不同的判断。

例如，假设BS启用了辅助小区，但UE确定该辅助小区被停用。为了降低UE的功耗，限制性地测量停用的服务小区，因此测量结果不可避免是错误的。当UE向BS发送关于停用的辅助小区的错误测量结果时，BS确定该测量结果是正确的。因此，BS利用该测量结果进行的调度和/或切换可能是错误的。

根据提出的发明，UE利用预定值而不使用实际测量结果来执行对停用的服务小区的测量报告。

测量报告可以包括服务小区的测量结果值，诸如对功率余量、CQI和RRM的报告，或者可以暗示通过考虑测量结果值而获取的结果。

配置的辅助小区可通过停用命令启用或停用。

配置的辅助小区可通过停用定时器启用或停用。停用定时器在辅助小区启用时启动。在接收到辅助小区的上行链路许可或下行链路许可时，启动或重启停用定时器。当停用定时器到期时，UE停用与停用定时器关联的辅助小区。

对停用的服务小区的测量报告可以包括UE和BS已知的定义的值。例如，UE将值(例如，“000000”或“111111”))报告给BS，该值是不考虑作为停用服务小区的余量的测量结果而定义的值。在接收到定义的值时，BS可以确定服务小区被停用。

对所有服务小区的测量报告作为一个消息通过特定服务小区发送给BS。例如，假设UE具有三个服务小区。还假设第一个服务小区的测量报告由A表示，第二服务小区的测量报告由B表示，第三服务小区的测量报告由C表示。在这种情况下，测量报告A、B、C被包括在一个消息中，并且通过任意服务小区或通过三个服务小区中指定的服务小区发送到BS。

为了清楚起见，假设主小区和辅助小区是服务小区。主小区总是被启用。辅助小区可以根据如下的三种方法至少一种方法被停用。第一，如果自从BS指示了辅助小区的增加后UE都没有接收到启用命令，则辅助小区可以处于停用状态。第二，如果UE在从BS接收到启用辅助小区的命令之后再接收到停用命令，则UE停用辅助小区。第三，在从BS接收到启用辅助小区的命令之后，UE启动辅助小区的停用定时器。当停用定时器到期时，停用辅助小区。

BS向UE发送与对各个服务小区的测量报告相关的测量配置(步骤S810)。使用测量配置的测量报告可以包括UE的功率余量报告、CQI报告以及针对RRM的测量报告中的至少一个。

UE根据测量配置执行测量(步骤S820)。UE可以不考虑服务小区的启用或停用而测量服务小区。测量可以是用于功率余量报告的测量、用于CQI报告的测量、用于RRM报告的测量等。

当满足报告条件或触发测量报告时，确定服务小区是启用的还是停用的(步骤S830)。

UE向BS发送关于各个服务小区的测量结果(步骤S840)。对于启用的服务小区，UE向BS报告实际的测量结果。然而，对于停用的服务小区，UE不向BS报告实际的测量结果，而是不考虑测量结果如何，将预定的值作为测量结果进行报告。

例如，假设主小区的实际测量结果由X表示，辅助小区的实际测量结果由y表示，并且预定值由z表示。当触发了测量报告时，如果辅助小区被停用，则UE向BS报告x和z作为测量结果。BS接收该测量结果，并确定辅助小区被停用。

本发明提出在对停用的服务小区进行测量报告时使用预定的值。测量报告包括功率余量报告、CQI报告和RRM报告。

可以在UE和BS之间避免对服务小区的启用/停用状态做出不同的判断。而且，能够防止UE向BS发送关于停用的服务小区的错误的测量报告。

图9是示出实现本发明的实施方式的设备的框图。该设备可以是UE的一部分。

设备50包括处理器51、存储器52以及射频(RF)单元53。存储器52连接到处理器51，并存储用于驱动处理器51的各种信息。RF单元53连接到处理器51，并且发送和/或接收无线电信号。处理器51实现了提出的功能、过程和/或方法。处理器51可以根据图8的实施方式执行UE的操作。

处理器可以包括专用集成电路(ASIC)、其他芯片组、逻辑电路和/或数据处理设备。存储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/或其他存储设备。RF单元可以包括用于处理射频信号的基带电路。当以软件实现实施方式时，在此描述的技术可以用执行此处描述功能的模块来实现(例如，过程、功能等)。模块可以存储在存储器中并由处理器执行。存储器可以在处理器中或在处理器之外实现，当在处理器的外部实现存储器的情况下，存储器可以通过本领域中已知的各种方式可通信地连接到处理器。

鉴于此处描述的示例性系统，已参照多个流程图描述了可以根据公开的主题来实现的方法。为了简单起见，将方法显示并描述为一系列步骤或框，应该理解和认识到，要求保护的主题不受这些步骤或框的顺序的限制，其中某些步骤可以按照和在此处示出和描述的顺序不相同的顺序发生或与其它步骤同时发生。此外，本领域技术人员应该理解，在流程图中所示的步骤不是排他性的，可以包括其他步骤，也可以删除示例流程图中的一个或更多个步骤，不会影响本公开的范围和精神。

Claims

1.一种在无线通信系统中报告测量结果的方法，该方法包括：

用户设备接收针对服务小区的测量配置；

所述用户设备根据所述测量配置执行测量，以获得实际测量结果；

所述用户设备确定所述服务小区是否被停用；以及

如果所述服务小区被停用，则所述用户设备发送包括预定值的测量结果，而如果所述服务小区被启用，则所述用户设备发送包括所述实际测量结果的测量结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述实际测量结果是信道质量指示符。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述实际测量结果是所述用户设备的功率余量。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述服务小区是辅助小区。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，通过接收来自基站的启用命令来启用或停用所述服务小区。

6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述服务小区在停用定时器到期时被停用，其中所述停用定时器在所述服务小区被启用时启动。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述测量结果包括至少一个启用的服务小区的实际测量结果。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述至少一个启用的服务小区是总被启用的主小区。

9.一种在无线通信系统中报告测量结果的设备，该设备包括：

接收单元，其用于接收针对服务小区的测量配置；

测量单元，其用于根据所述测量配置执行测量，以获得实际测量结果；

确定单元，其用于确定所述服务小区是否被停用；以及

发送单元，其用于如果所述服务小区被停用，则发送包括预定值的测量结果，如果所述服务小区被启用，则发送包括所述实际测量结果的测量结果。

10.根据权利要求9所述的设备，其中，所述实际测量结果是信道质量指示符。

11.根据权利要求9所述的设备，其中，所述实际测量结果是用户设备的功率余量。

12.根据权利要求9所述的设备，其中，所述服务小区是辅助小区。

13.根据权利要求12所述的设备，其中，通过接收来自基站的启用命令启用或停用所述服务小区。

14.根据权利要求12所述的设备，其中，所述服务小区在停用定时器到期时被停用，其中所述停用定时器在所述服务小区被启用时启动。

15.根据权利要求9所述的设备，其中，所述测量结果包括至少一个启用的服务小区的实际测量结果。