CN103889017B - 一种主载波的选择和切换方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种主载波的选择和切换方法，包括：a、当用户设备UEi选择驻留载波接入系统后，将所述驻留载波作为所述用户当前的主载波PCCi；b、基站判断所述主载波PCCi上的负载是否超过预设的该载波的负载门限，如果是，则触发对驻留在所述主载波PCCi上的UE进行主载波的切换，使所述主载波PCCi的负载不超过所述负载门限，其中，所述切换的原则为优先切换到信道状况好的成员载波中。采用本发明可有效避免主载波负载过重。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信技术，特别是涉及一种主载波的选择和切换方法。
背景技术
为了满足IMT-Advanced的需求，3GPP开展了LTE-Advanced项目的研究，载波聚合是LTE-Advanced系统的关键技术之一。所谓载波聚合，是指用户的数据可以在多个成员载波（Component Carrier,CC）上同时传输，相当于增加了用户的传输带宽。根据3GPP的规定，每个CC都应该后向兼容LTE Rel-8/9，即每个CC的带宽都是LTERel-8/9中定义的带宽（1.4MHz,3MHz,5MHz,10MHz,15MHz,20MHz）。同时，在LTERel-10协议中，一个用户可以同时使用的CC最多为5个，这样单个用户的最大传输带宽理论上可以达到100MHz，这将极大地提高用户数据传输的峰值速率。
CC代表了一个上行载波或一个下行载波，3GPP引入了主成员载波（Primary CC，PCC）和辅成员载波（Secondary CC，SCC）的概念，并且规定每个UE只能有一个上行PCC和一个下行PCC。下行PCC的作用包括建立RRC信令连接、非接入层（Non-Access Stratum，NAS）移动性和作为安全性参数的输入等；上行PCC用于发送物理层的控制信息。下行PCC和上行PCC关联到一起构成了主小区（Primary Cell，PCell），下行SCC和可选的上行SCC关联到一起构成了辅小区（Secondary Cell，SCell）。
UE在小区中开机时，首先要对LTE各频点扫频选择一个合适的CC作为驻留载波，此驻留载波为PCC，所在小区为PCell。同时，eNB根据UE测量上报的邻小区CC的信道状况为UE配置SCC。PCC具有很多SCC所不具有的特征，PCC的重要性描述如下：
1、一些非接入层（Non-Access Stratum，NAS）的移动性信息、安全参数等等只会在PCC上发送。
2、终端只会在主分量载波上发起随机接入过程，随机接入响应中TAC的传递也仅在PCC上传递。
3、主分量载波始终处于激活状态，而辅分量载波则可以通过信令来激活或去激活。
4、半静态调度只在主载波上进行，语音用户的数量往往比较庞大，VoIP等低速业务只在主载波上调度包括其中PDCCH的信令所占的资源，是一笔相当大的开销
5、PUCCH只在主载波上传输，在引入载波聚合后，上行控制信道设计面临的一个首要问题是：是否支持多个物理上行控制信道(PUCCH)同时传输？考虑到上行峰均比(PAPR)和功率控制限制，LTE-Advanced规定终端只会在主载波上发送PUCCH，并且在该载波上，终端同时只会发送一个PUCCH。
6、下行数据的HARQ反馈，若未配置PUCCH和PUSCH同时传输，优先在PUSCH上传输，如果没有PUSCH资源，将在PCell的PUCCH上传输；对于配置了PUCCH和PUSCH同时传输的情况，ACK/NACK的反馈优先在PUCCH上传输。
由于很多控制信令和半静态调度业务只能在PCC上传输，因此PCC的重要性不言而喻，对于UE在选择和切换PCC时，首先，作为主要信令的传输载波，PCC信道状况一定要好；其次，PCC一定要有足够的频带资源供只在PCC上传输的信令、业务使用。而SCC的要求则相对宽松，只要信道状况能保证数据传输的质量即可。
目前引入载波聚合技术的系统中，移动终端由IDLE状态转换成CONNECTED状态时，要选择一个载波驻留发起小区选择、随机接入等过程完成上下行的同步，而驻留的载波即为主载波PCC，在PCC的选择过程起始，移动终端扫描终端支持的各个载波频点，UE一旦扫描到合适信道状况的载波便在此载波上驻留并选择此载波作为主载波，并在此选择的载波上发起RRC连接。目前系统中对于用户的PCC切换，采用的是基于邻区信号强度进行切换判定的方法，在一段时间内邻区信号强度强于此载波，则进行切换。
上述PCC的选择方法保证了新接入的用户能够根据自身位置选择最佳信道状况的载波接入系统，被选为PCC的载波可能在一定位置范围内信道状况都优于其他载波，这样，在这个范围内的用户将优先选择此载波为主载波。而当所选PCC的信号强度在很长时间内强于其他载波时，上述基于信号强度切换PCC的方法，则不会对用户PCC进行切换。在实际应用中，不同地区用户的密集程度的不同，比如在商业繁华的地段，大型商场等用户较为密集的小区，若在同一时刻所有用户都驻留在此最佳信道状况的载波上，即同时选择此载波为主载波，则有很大的概率导致此载波的负载过重。该情况的出现，对于数据业务来说没有问题，数据业务可以在辅载波上传输，但是，对于一些低速业务，如户使用最为广泛的半静态调度VoIP业务，只能在PCC上进行调度，因此在主载波接入的用户过多时，必然导致一部分用户没有足够资源供VoIP业务进行调度，从而发生用户接入失败、载波间负载不均匀等现象和问题。
例如，在一个LTE-A场景中，载波CC1的频点为F1，载波CC2的频点为F2，CC1和CC2的发射功率相同，其覆盖范围和信道状况基本一致，但由于多径快衰等的影响，在某个区域CC1比CC2的信号质量略高，可以假定此区域范围较广用户较为密集，则此范围内的用户都会优先选择CC1为PCC，随着接入用户的增多，此PCC的频带资源很容易被占满，导致一些用户无法在PCC上进行半静态（SPS）业务（如VoIP业务）的调度。
由此可见，现有系统中主载波的选择和切换方法容易导致主载波负载过重的问题，进而容易使用户接入失败。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种主载波的选择和切换方法，该方法可有效避免主载波负载过重。
为了达到上述目的，本发明提出的技术方案为：
一种主载波的选择和切换方法，包括：
a、当用户设备UEi选择驻留载波接入系统后，将所述驻留载波作为所述用户当前的主载波PCCi；
b、基站判断所述主载波PCCi上的负载是否超过预设的该载波的负载门限，如果是，则触发对驻留在所述主载波PCCi上的UE进行主载波的切换，使所述主载波PCCi的负载不超过所述负载门限，其中，所述切换的原则为优先切换到信道状况好的成员载波中。
综上所述，本发明提出的主载波的选择和切换方法，基站在UE接入系统并确定出主载波后，对该主载波上的负载进行判断，并在负载超出门限时通过切换，使该主载波上的负载保持在一门限之下，这样，能够确保预留一部分资源以保证接入用户的VoIP话音业务能正常建立连接，同时，在切换时按照优先切换到信道状况好的成员载波中的原则进行切换，如此，可以确保切换对用户业务的QoS和吞吐量影响很小。
附图说明
图1为本发明实施例一的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步地详细描述。
本发明的核心思想是：在选择和切换PCC时，综合考虑信道质量的同时考虑载波的负载情况。在UE侧根据对信道状况选择驻留载波后，基站根据信道状况和负载情况综合判定是否需要进行PCC切换，使得当一载波作为PCC的时候，能够预留一部分RB资源，从而可以保证接入用户的VoIP话音业务能正常建立连接，减少呼叫失败的情况发生。
图1为本发明实施例一的流程示意图，如图1所示，该实施例主要包括：
步骤101、当用户设备UEi选择驻留载波接入系统后，将所述驻留载波作为所述用户当前的主载波PCCi。
本步骤的具体实现同现有系统。当用户设备由IDLE状态转换成CONNECTED状态时，根据自身能力扫描基站内所有的LTE载波频点，对各载波进行信道状况测量。UE根据测量结果选择合适的CC为PCC进行驻留，在PCC选定后，UE同时将测得的邻区的载波信道状况，在PCC上报给eNB。
步骤102、基站判断所述主载波PCCi上的负载是否超过预设的该载波的负载门限，如果是，则触发对驻留在所述主载波PCCi上的UE进行主载波的切换，使所述主载波PCCi的负载不超过所述负载门限，其中，所述切换的原则为优先切换到信道状况好的成员载波中。
本步骤通过将主载波PCCi的负载控制在一定的门限内，来确保PCCi上始终有一部分空闲资源，以保证接入用户的VoIP话音业务能正常建立连接。
较佳地，可以采用下述方法对驻留在主载波PCCi上的UE进行主载波的切换：
步骤1021、对于当前驻留在所述主载波PCCi上的每个UE，计算该UE反馈的信道状况最好的载波与所述主载波PCCi的信道质量差。
步骤1022、从当前驻留在所述主载波PCCi上的UE中，选择出所述信道质量差最小的UE作为切换UE；将所述切换UE切换到其反馈的信道状况最好的载波上。
本步骤中，在以主载波PCCi为主载波的UE中，选择出所述信道质量差最小的UE作为切换UE，这样，选择切换的目标载波信道状况只比切换前的主载波PCCi信道状况略差，从而可以确保进行切换的UE在切换前后其用户业务QoS和吞吐量受影响很小，因此可以既保证更多用户的陆续接入，也保证了主载波上用户有足够的RB资源用于信令传输和VoIP话音业务的数据传输。
进一步地，本步骤中当所述信道状况最好的载波数为多个时，可以将所述信道状况最好的载波中负载最小的载波作为当前的候选切换载波。
步骤1023、判断所述主载波PCCi的负载是否超过该载波的所述负载门限，如果是，则执行步骤1022，否则，结束本步骤。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种主载波的选择和切换方法，其特征在于，包括：
a、当用户设备UEi选择驻留载波接入系统后，将所述驻留载波作为所述用户当前的主载波PCCi；
b、基站判断所述主载波PCCi上的负载是否超过预设的该载波的负载门限，如果是，则触发对驻留在所述主载波PCCi上的UE进行主载波的切换，使所述主载波PCCi的负载不超过所述负载门限，其中，所述切换的原则为优先切换到信道状况好的成员载波中；
所述对驻留在所述主载波PCCi上的UE进行主载波的切换包括：
b1、对于当前驻留在所述主载波PCCi上的每个UE，计算该UE对应的指定载波与所述主载波PCCi之间的信道质量差，所述指定载波为该UE反馈的信道状况最好的载波；
b2、从当前驻留在所述主载波PCCi上的UE中，选择出所述信道质量差最小的UE作为切换UE；将所述切换UE切换到其反馈的信道状况最好的载波上；
b3、判断所述主载波PCCi的负载是否超过该载波的所述负载门限，如果是，则执行步骤b2，否则，退出。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤b2进一步包括：当所述信道状况最好的载波数为多个时，则将所述信道状况最好的载波中负载最小的载波作为当前的候选切换载波。
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