CN103797848A - 用于使能异构网络中的重建过程的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于使能异构网络中的重建过程的方法和设备。根据本发明的实施例，提供了一种用于在异构网络中以站点间载波聚合工作的主节点的方法。该方法包括：针对是否存在用于将UE背景传送给至少一个从节点的触发来执行检测，该UE背景对于用于用户设备的成功重建过程是必不可少的；一旦检测到所述触发，就将所述UE背景传送给所述至少一个从节点。根据本发明的实施例，还提供了一种主节点的设备，以及对应的计算程序产品。

Description

用于使能异构网络中的重建过程的方法和设备

技术领域

本发明一般性地涉及通信系统，特别涉及使能异构网中的重建过程的方法和设备。

背景技术

在3GPP LTE发布-11中已经将异构网络（HetNet）移动问题发起为研究项目，以优化异构场景中UE的移动性能。在传统的网络中，宏小区/eNB被运营商广泛地部署，而在异构网络中，除了传统的宏小区/eNB以外，具有更小大小的一些其他类型的小区也在它们自身特定的吸引人的用于无线宽带接入的领域中起着重要的作用。在它们之中，微微eNB通常由运营商部署，以用于在热点覆盖范围中卸载流量。封闭订户组（CSG）HeNB、混合HeNB、或者毫微微eNB由家庭用户或企业部署，以用于订购的收费和服务。在这之间，为了更好地权衡订户与开放用户之间的QoS供应，运营商在一些公共场所（例如咖啡屋或购物中心）部署了CGS和开放小区、混合小区。

在HetNet出现之前，UE的移动性能主要基于由运营商以协调的方式所部署的宏网络来优化。随着小型HetNet小区的引入，不同小区之间的覆盖模型和协调模式都或多或少地被改变（尤其对于CGSHeNB），这对于网络关于一些RRC过程（如测量、连接（重）建立、切换等）有效率地管理UE的移动状态，提出了更多的挑战。

越来越多数量的HetNet元素（即小小区）被放置在宏小区/eNB已经以协调的方式被小心地部署的区域中。从网络的视角，由于更多的邻居小区/候选小区用于切换目的，对于UE的移动管理具有更多的灵活性。这也意味着快速移动的UE在HetNet场景中可能比仅宏小区场景经历更频繁的切换，这是因为其订购偏好或者因为网络卸载的原因。由于HetNet元素相比宏小区通常具有更小的大小，切换失效率甚至可能更高，因为在接收到切换命令之后UE已经移动出这个小小区之外时，有时候切换不能完成。除了频繁的切换失效之外，被部署在宏eNB的相同频率层上的一些HetNet将对宏UE引起过多的同信道干扰。在这种情况下，UE将经历更频繁的无线电链路失效。当前，对切换失效和无线电链路失效的补救是通过尝试UE的连接重建。然而，通过运行重建过程，对于UE有可能最终选择一个不具有UE背景的没有准备的小区，并且然后返回到空闲状态。如果这个重建失效频繁发生，则其将导致非常差的用户体验。

在现有技术中，为了改进重建性能做出了一些努力。国际专利申请PTC/EP2010/050037（公布为WO2011082822A1）涉及一种用于以载波聚合（CA）工作的UE的分量载波重建的解决方案，该国际专利申请通过引用并入本文。该解决方案的主要思想是优先考虑辅小区（SCell）用于UE发送重建请求，因为SCell具有UE背景（已准备好），并且因此比其他未经配置的小区具有更好的潜力来重建连接。这个解决方案对于同站点CA（即，所有的聚合小区都位于单个eNB中的情况）是有效的。

发明内容

根据本发明的一个或多个方法和设备实施例的目的在于，提供一种改进的解决方案，以用于使得重建过程成为可能，尤其是对于以站点间CA工作的UE。

根据本发明的一个方面，本发明的实施例提供了一种用于在异构网络中以站点间载波聚合工作的主节点的方法。该方法包括：针对是否存在用于将UE背景传送给至少一个从节点的触发来执行检测，该UE背景对于用于用户设备的成功重建过程是必不可少的；一旦检测到该触发，就将UE背景传送给该至少一个从节点。

根据本发明的另一个方面，本发明的实施例提供了以站点间载波聚合工作的主节点的设备，所述主节点在异构网络中。该设备包括：检测装置，用于检测用于将UE背景传送给至少一个从节点的触发，该UE背景对于用于用户设备的成功重建过程是必不可少的；传送装置，用于一旦检测到所述触发，就将所述UE背景传送给所述至少一个从节点。

根据本发明的进一步的方面，本发明的实施例提供了一种体现在计算机可读介质中的计算机程序产品，由在异构网络中以站点间载波聚合工作的主节点的数据处理器对该计算机程序产品的执行，包括如下的操作：针对是否存在用于将UE背景传送给至少一个从节点的触发来执行检测，该UE背景对于用于用户设备的成功重建过程是必不可少的；一旦检测到所述触发，就将所述UE背景传送给所述至少一个从节点。

附图说明

所附的权利要求中阐述了被认为是本发明的特性的发明特征。然而，通过参考附图地阅读下列关于示例性实施例的详细描述，将更好地理解本发明、其实施方式模式、其他的目标、特征和优点，其中在附图中：

图1示出了通信系统的示例，在该通信系统中可以实施本发明的实施例；

图2示出了根据本发明的实施例的UE背景传送的示例；

图3示意性地示出了根据本发明的实施例的UE背景传送的另一个示例；

图4示意性地示出了根据本发明的实施例的用于使能异构网络中的重建的方法的流程图；

图5示意性地示出了根据本发明的实施例的宏eNB设备的示例。

具体实施方式

在下文中，将参考附图来描述本发明的实施例。在下列描述中，举例说明了许多特定的细节，以便更全面地理解本发明。然而，对本领域的技术人员明显的是，本发明的实施方式可以不具有这些细节。另外，应当理解，本发明不限于这里所介绍的特定实施例。相反地，下列特征和元素的任何任意组合可以被考虑，以实施和实行本发明，而不论它们是否涉及不同的实施例。因此，下列各方面、特征、实施例和优点仅用于说明性的目的，并且不应当理解为所附权利要求的元素或限制，除非在权利要求中以其他方式明确规定。

图1示出了在站点间CA场景中的异构网络的示例，其中可以实施本发明的实施例。

如图1中所示出的，参考标记110表示负责小区F1的宏eNB；参考标记120表示负责小区F2的微微eNB；并且参考标记130表示经由包括小区F1和F2的异构网络来通信的UE。小区F1和F2的覆盖范围是相重叠。当UE130在该重叠覆盖范围内时，UE130能够通过站点间CA容易地实现流量定向或卸载。

如图1中所示出的站点间CA的场景包括宏eNB110的宏小区（小区F1）和微微eNB120的微微小区（小区F2）。在包括不同eNB的站点间CA的场景中，负责主小区（PCell）的eNB（诸如宏eNB110）能够被称为“主节点”，而站点间eNB（诸如微微eNB120）能够被称为“从节点”。本领域的技术人员可以意识到，微微eNB120只是从节点的示例。除了微微eNB之外，诸如CSG HeNB、混合HeNB、、毫微微eNB的任何小型eNB也可以充当被包括在站点间CA中的从节点。

3GPP LTE无线电协议TS36.331规定了重建过程。UE能够检测用于重建过程的触发，并且因此引起重建过程。当UE发送重建请求时，它包括重建原因和一些安全信息（即，短MAC-I）。在接收到该请求之后，被请求的eNB将检查它是否具有有效的安全背景以及其他的UE背景（如AS-配置）。仅当回答为是时，eNB才能够执行随后的重建。因此，被请求重建与UE的连接的eNB，被要求持有必要的UE背景，以用于完成成功的重建过程。

根据上文所描述的WO2011082822A1，将有利的是，当UE检测到重建过程的触发时，UE能够优先考虑SCell用于重建过程。这是因为，在同站点CA场景中，SCell与PCell位于相同的eNB处，并且已经保持有UE背景。因此，同站点场景中的SCell比其他未被配置的小区具有更好的潜力来恢复连接。

然而，站点间CA场景中会存在一个问题。事实上，当以站点间CA工作时，对于正常的站点间SCell操作，负责这个SCell的从节点（诸如负责微微小区F2的微微eNB130）不具有对于成功的重建所必不可少的全部UE背景。在这种情况中，即使UE130选择SCell并且发起重建请求，这样的重建将仍然不成功，因为在被请求的eNB侧缺少必要的UE背景。在本文中，UE背景包括但不限于AS-背景、AS-配置和安全背景（如短MAC-I，KeNB*等）。本领域的技术人员可以意识到，术语“UE背景”可以指代对于成功的重建必不可少的UE的任何类型的背景信息，不论特定的背景是否在本文中被描述。

根据本发明的实施例，提出了一种使能异构网络中的重建过程的解决方案，尤其用于站点间CA场景。定义了一种新的信令过程，用于在站点间CA场景下将UE背景从主节点传送给从节点。这能够通过将UE背景经由网络侧的特定接口从主节点传送给从节点来完成。

图2示出了根据本发明的实施例的UE背景传送的示例，其中主节点经由3GPP长期演进（LTE）系统架构中所规定的X2接口将UE背景传送给从节点。

如图2中所示出的，参考数字210表示主节点，诸如宏eNB；参考数字220表示从节点，其能够是来自包括微微eNB、CSG HeNB、混合HeNB、以及毫微微eNB的组中的一种。

在3GPP LTE系统架构中，X2接口是如下的接口：eNB通过该接口相互互连。通过X2接口，负责PCell的主节点210能够将对于成功的重建必不可少的UE背景传送给负责SCell的从节点220。UE背景可以包括但不限于：AS-配置、AS-背景、以及安全背景（如短MAC-I、KeNB*）。由此，从节点220准备好用于UE的潜在重建（未示出）。当UE选择从节点220的SCell来发起重建请求时，重建将不会由于在被请求的eNB侧缺少必要的UE背景而失效。

从主节点210向从节点220的这种UE背景传送能够被所规定的触发事件触发。触发事件的一些有利示例列举如下。

触发a）：每当UE进入站点间CA模式时，UE背景传送被触发。也就是说，每当从节点220新近被配置给UE时，主节点210将UE背景传送给从节点220。这种类型的触发能够单独应用，或者与其他触发组合地应用。当单独应用时，该触发有利于UE背景在主节点侧罕有改变的情形。至于UE背景在eNB侧改变相对频繁的情形，能够与其他触发组合地应用该触发，以提高从节点220中所保持的UE背景的准确性。

触发b）：每当UE背景在主节点210中被改变时，UE背景传送被触发。因为重建由UE自主触发，即通常主节点210不知道UE切换失效或RLF发生的确切时间，所以一旦UE背景已经改变，主节点210就能够将UE背景传送给从节点220，从而从节点220总是具有最新的UE背景。这种类型的触发能够与触发a）组合地被应用，以便当UE背景在主节点210中改变时更新从节点220中的UE背景。

触发c）：由主节点侧的切换失效检测（例如，当主节点210没有接收到切换完成消息时）来触发UE背景传送。这种触发适合用于切换失效触发重建的情形。当UE向从节点220发起由切换失效所导致的重建时，主节点210可能已经通过回程链路将UE背景传送给从节点220，以使得它准备好用于重建。注意，这不能针对由无线电链路失效所触发的重建而工作，因为网络完全不知道它何时发生。这种类型的触发能够与触发a）或者触发a）和b）组合地被应用。

图3示意性地示出了根据本发明的实施例的UE背景传送的另一个示例，其中主节点经由3GPP长期演进（LTE）系统架构中所规定的S1接口将UE背景传送给从节点。

如图3中所示出的，参考数字310表示主节点，诸如宏eNB；参考数字320表示从节点并且能够是来自包括微微eNB、CSG HeNB、混合HeNB、以及毫微微eNB的组中的一种。

在3GPP LTE系统架构中，S1接口是如下的接口：eNB通过该接口与核心网络互连。通过S1接口，负责PCell的主节点310将对于成功的重建必不可少的UE背景传送给核心网络330。从核心网络330，UE背景经由S1接口被转发给负责SCell的从节点320。UE背景可以包括但不限于：AS-配置、AS-背景、以及安全背景（如短MAC-I、KeNBs*等）。由此，从节点320准备好用于UE的潜在重建（未示出）。当UE选择从节点320的SCell来发起重建请求时，重建将不会由于在被请求的eNB侧缺少必要的UE背景而失效。

类似地，经由S1接口通过核心网络330从主节点310向从节点320的这种UE背景传送能够被所规定的触发事件触发。触发事件的一些有利示例与用于X2接口的相同，为了简洁的目的省略了对于这些示例的详细描述。

图4示意性地示出了根据本发明的实施例的用于使能异构网络中的重建的方法的流程图。

如图4中所示出的，在步骤S400处，根据本发明的实施例的用于使能异构网络中的重建的方法的处理流程开始。

在步骤S410处，针对是否存在用于向从节点传送UE背景的触发来执行检测。该UE背景对于成功的重建必不可少并且可以包括但不限于：AS-配置、AS-背景、以及安全背景（如短MAC-I、KeNB*等）。

在异构网络中以站点间CA工作的主节点能够检测多个所规定的触发事件是否发生。触发事件的一些有利示例包括：

触发a）：每当UE进入站点间CA模式时，UE背景传送被触发。也就是说，每当从节点新近被配置给UE时，主节点将UE背景传送给从节点。这种类型的触发能够单独应用，或者与其他（多个）触发组合地应用。当单独应用时，该触发有利于UE背景在主节点侧罕有改变的情形。

触发b）：每当UE背景在主节点中被改变时，UE背景传送被触发。一旦UE背景已经改变，主节点就能够将UE背景传送给（多个）从节点，从而（多个）从节点总是具有最新的UE背景。这种类型的触发能够与触发a）组合地被应用，以便当UE背景在主节点中改变时更新（多个）从节点中的UE背景。

触发c）：由主节点侧的切换失效检测（例如，当主节点没有接收到切换完成消息时）来触发UE背景传送。这种触发适合用于切换失效触发重建的情形。当UE向从节点发起由切换失效所导致的重建时，主节点可能已经通过回程链路将UE背景传送给从节点，以使得它准备好用于重建。这种类型的触发能够与触发a）或者触发a）和b）组合地被应用。

在步骤S420处，如果检测到触发，则处理流程以步骤S430继续进行；如果没有，则处理流程以步骤S410继续进行。

在步骤S430处，向（多个）从节点传送最新的UE背景。

在本发明的实施例中，主节点能够经由X2接口（eNB通过X2接口相互互连）向（多个）从节点传送UE背景。以这种方式，需要略微增加的回程信令开销，然而这通常是可以容忍的。

在本发明的另一个实施例中，主节点能够经由S1接口（eNB通过S1接口与核心网络互连）向核心网络传送UE背景。通过核心网络，UE背景然后被传送给（多个）从节点。与X2解决方案相比，基于S1接口的解决方案进一步导致一点核心网络开销，然而这也是可以容忍的。

在步骤S440处，处理流程结束。

图5示意性地示出了根据本发明实施例的宏eNB的示例性设备。

如图5中所示出的，参考数字500表示宏eNB的装置，其在异构网络中以站点间CA工作并且在站点间CA中充当主节点。

根据本发明的实施例，宏eNB500的设备包括检测装置，用于针对是否存在用于传送UE背景的触发来执行检测。UE背景对于成功的重建必不可少并且可以包括但不限于：AS-配置、AS-背景、以及安全背景（如短MAC-I、KeNB*等）。

例如，用于传送UE背景的触发可以包括：

触发a）：每当UE进入站点间CA模式时，UE背景传送被触发。也就是说，每当从节点新近被配置给UE时，主节点将UE背景传送给从节点。这种类型的触发能够单独应用，或者与其他（多个）触发组合地应用。当单独应用时，该触发有利于UE背景在主节点侧罕有改变的情形。

触发b）：每当UE背景在主节点中被改变时，UE背景传送被触发。一旦UE背景已经改变，主节点就能够将UE背景传送给（多个）从节点，从而（多个）从节点总是具有最新的UE背景。这种类型的触发能够与触发a）组合地被应用，以便当UE背景在主节点中改变时更新（多个）从节点中的UE背景。

触发c）：由主节点侧的切换失效检测（例如，当主节点没有接收到切换完成消息时）来触发UE背景传送。这种触发适合用于切换失效触发重建的情形。当UE向从节点发起由切换失效所导致的重建时，主节点可能已经通过回程将UE背景传送给从节点，以使得它准备好用于重建。这种类型的触发能够与触发a）或者触发a）和b）组合地被应用。

一旦检测装置510检测到触发，传送装置520就将最新的UE背景传送给（多个）从节点。

在本发明的实施例中，传送装置520能够经由X2接口（eNB通过X2接口相互互连）向（多个）从节点传送UE背景。在本发明的另一个实施例中，传送装置520能够经由S1接口（eNB通过S1接口与核心网络互连）向核心网络传送UE背景。通过核心网络，UE背景然后被传送给（多个）从节点。

根据本发明的实施例，优点是从节点能够总是从主节点获取UE背景，并且因此准备好用于潜在的重建。一旦UE选择这个从节点来尝试重建，重建成功就将被保证，从而改进了用户体检。

已经参考图4详细地描绘了根据本发明的实施例的用于使能在主节点（诸如宏eNB）中所执行的重建的方法。应当注意，上述描绘仅是示例性的，不意图用于限制本发明。在本发明的其他实施例中，这种方法可以具有更多或更少的步骤或者不同的步骤，并且对步骤的编号仅用于使得该描绘更简洁和更清楚，而不用于严格地限制每个步骤之间的顺序，而步骤的顺序可以与该描绘不同。例如，在一些实施例中，可以省略上文的一个或多个可选择的步骤。每个步骤的特定实施例可以与该描绘不同。所有的这些变化落在本发明的精神和范围内。

一般而言，各种示例性的实施例可以在硬件或专用电路、软件、逻辑或者它们的任意组合中被实施。例如，一些方面可以在硬件中被实施，而其他方面可以在可以由控制器、微处理器或者其他计算设备执行的固件或者软件中被实施，尽管本发明不限于此。尽管本发明的示例性实施例的各个方面可能被图示和描述为块和信令图，但是容易理解，本文所描述的这些块、设备、系统、技术或者方法（作为非限制性的示例）可以在硬件、软件、固件、专用电路或逻辑、通用硬件或控制器或其他计算设备、或者它们的某种组合中被实施。

如此，应当意识到，本发明的示例性实施例的至少一些方面可以以各种组件（诸如集成电路芯片和模块）来实行。如本领域中所熟知的，集成电路的设计总体上是高度自动化的过程。

本发明还可以体现在计算机程序产品中，其包括能够实施如本文所描绘的方法的所有特征，并且当被加载到计算机系统时可以实施该方法。

已经参考优选实施例具体地举例说明和解释了本发明。本领域的技术人员应当理解，不脱离本发明的精神和范围，在形式和细节上可以对这些实施例做出各种改变。

Claims (15)

1.一种用于在异构网络中以站点间载波聚合工作的主节点的方法，包括：

针对是否存在用于将UE背景传送给至少一个从节点的触发来执行检测，所述UE背景对于用于用户设备的成功重建过程是必不可少的；

一旦检测到所述触发，就将所述UE背景传送给所述至少一个从节点。

2.根据权利要求1所述的方法，其中每当所述用户设备进入站点间载波聚合模式时，传送所述UE背景被触发。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中每当所述UE背景在所述主节点处被改变时，传送所述UE背景被触发。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中每当在所述主节点处检测到切换失效时，传送所述UE背景被触发。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中所述UE背景经由X2接口被传送。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中所述UE背景通过核心网络经由S1接口被传送。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中所述UE背景包括：AS-配置；AS-背景；以及安全背景短MAC-I、KeNB*。

8.一种以站点间载波聚合工作的主节点的设备，所述主节点在异构网络中，所述设备包括：

检测装置，用于检测用于将UE背景传送给至少一个从节点的触发，所述UE背景对于用于用户设备的成功重建过程是必不可少的；

传送装置，用于一旦检测到所述触发，就将所述UE背景传送给所述至少一个从节点。

9.根据权利要求8所述的设备，其中每当所述用户设备进入站点间载波聚合模式时，所述传送装置被触发。

10.根据权利要求8或9所述的设备，其中每当所述UE背景在所述主节点处被改变时，所述传送装置被触发。

11.根据权利要求8-10中任一项所述的设备，其中每当在主节点处检测到切换失效时，所述传送装置被触发。

12.根据权利要求8-11中任一项所述的设备，其中所述传送装置经由X2接口传送所述UE背景。

13.根据权利要求8-11中任一项所述的设备，其中所述传送装置通过核心网络经由S1接口传送所述UE背景。

14.根据权利要求8-13中任一项所述的设备，其中所述UE背景包括：AS-配置；AS-背景；以及安全背景短MAC-I、KeNB*。

15.一种计算程序产品，所述计算机程序产品体现在计算机可读介质中，由异构网络中以站点间载波聚合工作的主节点的数据处理器对所述计算机程序产品的执行包括操作：

针对是否存在用于将UE背景传送给至少一个从节点的触发来执行检测，所述UE背景对于用于用户设备的成功重建过程是必不可少的；

一旦检测到所述触发，就将所述UE背景传送给所述至少一个从节点。

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