CN103907376A - 用于在同信道网络中控制切换的方法和系统 - Google Patents

用于在同信道网络中控制切换的方法和系统 Download PDF

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CN103907376A CN201280036117.4A CN201280036117A CN103907376A CN 103907376 A CN103907376 A CN 103907376A CN 201280036117 A CN201280036117 A CN 201280036117A CN 103907376 A CN103907376 A CN 103907376A
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邹加林
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Abstract

至少一个作为示例的实施例公开了一种在异构网络中控制用户设备（UE）从服务基站至目标基站的切换的方法。所述方法包括由服务基站确定所述UE的速度及所述切换的类型，所述切换的类型为以下各项之一：宏小区至宏小区、宏小区至小型小区、小型小区至宏小区以及小型小区至小型小区；以及由所述服务基站基于所述UE的速度及所述切换的类型控制从所述服务基站至所述目标基站的切换。

Description

用于在同信道网络中控制切换的方法和系统
优先权声明
本申请要求享有2011年7月21日提交的美国临时申请No.61/510253的权益，在此通过引用将其完整内容并入本文。
背景技术
无线行业正在经历着数据和服务流量的持续增长。智能电话与数据设备对无线网络的需求越来越多。为了减小人口稠密区的流量并提高室内覆盖，小型小区（例如微微小区）已成为一种可行方案。即，现在正在开发异构网络（HetNet）主要用于在数据流量密集的目标区域中提供更大容量，其中，覆盖区尺寸更小的小区被嵌入较大的宏小区的覆盖范围内或至少部分被较大的宏小区所重叠。这样的异构网络试图利用用户（和流量）分布的空间变化来有效地提高所述无线网络的总容量。与更大且更常规的宏小区相比，那些尺寸更小的小区通常被称为小型小区。
在长期演进（LTE）中，切换（HO）被优化为用户设备从一个宏小区移动至另一个宏小区。
现有的LTE HO主要基于3GPP TS36.331标准中的Event A3，在此通过引用将其全文并入本文。所接收的信号强度（RSRP）被用作演进型基站（enhanced NodeB，eNodeB）做出HO决策的度量。当前宏蜂窝网络中的HO参数意在用于宏到宏的HO。所述宏小区具有许多相同参数，例如发射功率和覆盖范围。
例如，对于宏-宏HO，HO迟启动（late HO initiation）被用于减少乒乓效应或很多不必要的HO。
发明内容
发明人发现，当小型小区在同信道部署中在宏小区顶部被覆盖时，考虑到所述小型小区的射频特性，应当调节切换参数和流程。当部署了具有更低发射功率，从而具有更小覆盖区的同信道小型小区时，对于移动性能则产生了若干挑战。因此，范例实施例公开了考虑到所述小型小区的射频特性来调节切换的参数和流程。在一些范例实施例中，基于用户设备的速度来调节切换参数。在其他一些范例实施例中，基于切换场景来调节或预配置切换参数，所述切换场景包括宏到小切换、小到宏切换、宏到宏切换和小到小切换。
在同信道覆盖（co-channel overlay）中影响切换性能的一个因素是同信道干扰。在HetNet中，与传统宏网络相比，同信道干扰相当严重。例如，在所述小型小区发射天线周围的正常覆盖区中，来自所述小型小区的干扰对于宏链路而言很高。因此，对于所述小型小区覆盖范围内部深处，宏无线链路故障的可能性很高。
范例实施例公开了一种用户设备（UE）从服务基站至目标基站的切换的方法。所述方法包括由服务基站确定所述UE的速度及所述切换的类型，所述切换的类型为以下各项之一：宏小区至宏小区、宏小区至小型小区、小型小区至宏小区以及小型小区至小型小区；以及由所述服务基站基于所述UE的速度及所述切换的类型控制从所述服务基站至所述目标基站的切换。
在范例实施例中，所述确定所述UE的速度包括，将所述UE的速度分类为低速、中速和高速之一。
在范例实施例中，所述控制包括，若所述UE的速度为高速，则禁止切换。
在范例实施例中，所述控制包括，调度所述UE以在所述目标基站的几乎空白子帧（ABS）上传输。
在范例实施例中，所述控制包括，若所述UE的速度为低速，则增加触发时间（TTT）切换周期。
在范例实施例中，所述控制包括，若所述UE的速度为低速，则增加切换阈值，以及，若所述切换阈值超过所述UE上目标基站和服务基站的参考信号接收功率（RSRP）之间的差异，则切换所述UE。
在范例实施例中，在不同的切换场景下以不同的方式设置不同的TTT值，所述切换场景包括宏到小、小到宏、宏到宏以及小到小切换场景。所述控制包括，若所述UE的速度为高速，则降低触发时间（TTT）切换周期。
在范例实施例中，所述控制包括，若所述UE的速度为高速，则降低切换阈值，若所述切换阈值超过所述UE上目标基站和服务基站的参考信号接收功率（RSRP）之间的差异，则切换所述UE。
在范例实施例中，所述控制包括，若所述UE的速度为中速，则增加切换阈值，以及，若所述切换阈值超过所述UE上目标基站和服务基站的参考信号接收功率（RSRP）之间的差异，则切换所述UE。
在范例实施例中，所述控制包括，基于所述UE的速度，变更切换阈值，以及，若所述切换阈值超过所述UE上目标基站和服务基站的参考信号接收功率（RSRP）之间的差异，则切换所述UE。
在范例实施例中，所述控制包括，基于所述UE的速度变更触发时间（TTT）切换周期。
在范例实施例中，所述控制包括，基于所述UE的速度，调节层3滤波器的“K”值。
在范例实施例中，所述方法还包括，确定所述UE的方向，以及所述控制包括，由所述服务基站基于所述UE的速率控制从所述服务基站至所述目标基站的切换，所述速率为所述UE的速度及方向。
在范例实施例中，所述确定所述UE的速度包括，将所述UE的速度分类为低速、中速和高速之一。
在范例实施例中，所述控制包括，若所述UE的速度为高速，则禁止切换。
在范例实施例中，所述控制包括，基于所述UE的速率变更切换阈值，以及，若所述切换阈值超过UE上目标基站和服务基站的参考信号接收功率（RSRP）之间的差异，则切换所述UE。
在范例实施例中，所述控制包括，基于所述UE的速率变更触发时间（TTT）切换周期。
在范例实施例中，所述控制包括，基于所述UE的速率调节层3滤波器的K值。
在范例实施例中，所述服务基站与宏小区覆盖区相关联，并且，所述目标基站与小型小区覆盖区相关联，所述小型小区覆盖区在所述宏小区覆盖区之内。
在范例实施例中，所述服务基站与宏小区覆盖区相关联，并且，所述目标基站与另一宏小区覆盖区相关联。
在范例实施例中，所述服务基站与宏小区之内的小型小区覆盖区相关联，并且，所述目标基站与宏小区覆盖区之内的另一小型小区相关联。
在范例实施例中，所述服务基站与宏小区之内的小型小区覆盖区相关联，并且，所述目标基站与所述宏小区相关联。
在范例实施例中，所述控制还包括，基于所述UE的速度变更切换阈值，所述切换阈值为与所述目标基站关联的小区的小区特有偏移、针对事件的滞后参数以及针对所述事件的系统范围共同偏移参数之一。
在范例实施例中，所述控制包括，基于切换类型调节层3滤波器的“K”值，所述切换类型为以下各项之一：宏小区至宏小区、宏小区至小型小区、小型小区至宏小区以及小型小区至小型小区。
在范例实施例中，所述控制包括，调度所述UE以在所述目标基站的几乎空白子帧（ABS）上传输，并将所述UE切换到所述目标基站。
在范例实施例中，所述控制包括，基于切换类型调节TTT值，所述切换类型为以下各项之一：宏小区至宏小区、宏小区至小型小区、小型小区至宏小区以及小型小区至小型小区。
另一范例实施例公开了一种基站，所述基站被配置为确定与所述基站相关联的区域中的所述UE的速度，并基于所述UE速度和所述切换类型控制从所述基站至目标基站的切换，所述切换类型为以下各项之一：宏小区至宏小区、宏小区至小型小区、小型小区至宏小区以及小型小区至小型小区。
另一范例实施例公开了一种用户设备（UE），所述用户设备被配置以基于所述UE相对于所述目标小区的速率执行关于从服务宏小区至目标小型小区切换的切换测量。
附图说明
通过结合附图进行的以下详细描述，将更清楚地理解范例实施例。图1-7B表示了如本文所述的非限制性范例实施例。
图1示出了根据范例实施例的无线通信系统；
图2示出了宏小区和小型小区RSRP分布型和常规切换时间轴；
图3示出了图1中的所述宏小区；
图4A示出了根据范例实施例控制用UE从服务基站至目标基站的切换的方法；
图4B示出了基于所述UE的速度控制所述切换的方法；
图5A-5C示出了根据范例实施例利用几乎空白子帧（ABS）以降低切换量的方法；
图6A-6B示出了利用几乎空白子帧（ABS）以降低切换量的方法的另一范例实施例；
图7A示出了图1中所示UE的范例实施例；以及
图7B示出了图1中所示基站的范例实施例。
具体实施方式
现在通过参考示出了一些范例实施例的附图，将对各种范例实施例进行更充分地描述。
因此，尽管范例实施例能够做出各种修改和替代形式，但在附图中通过举例方式示出了其实施例，在此将详细描述其实施例。然而，可以理解的是，并非要意图将范例实施例限制到所公开的具体形式，正相反，范例实施例是要覆盖落在权利要求范围之内的所有修改、等价物和替换。在所述附图的描述中，相似的数字指代相似的元件。
应当理解的是，尽管这里可能使用术语第一、第二等以描述各种元件，但这些元件不应受到这些术语的限制。使用这些术语仅仅是为了将一个元件与另一个进行区分。例如，在不脱离范例实施例范围的情况下，第一元件可以被称为第二元件，以及，类似地，第二元件可以被称为第一元件。如在此所用的，术语“和/或”包括所关联的所列项目中一个或多个的任意以及所有组合。
应当理解的是，当元件被称为“连接”或“耦合”到另一元件时，它可以直接连接或耦合到所述另一元件，或者可以存在居间元件。相反，当元件被称为“直接连接”或“直接耦合”到另一元件时，不存在居间元件。其他用于描述元件之间关系的词语应当以类似方式解释（例如“之间”之于“直接之间”、“相邻”之于“直接相邻”等）。
在此所使用的术语仅出于描述特定实施例的目的，并非要对范例实施例做出限制。除非上下文明确地另有所指，否则在此所用的单数形式“一个”、“一项”等也意在包括复数形式。还应当理解的是，在此所使用的术语“包括”和/或“包含”表明所提到的特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，而不排除存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其组合。
还应当指出的是，在一些替代实施方式中，所提到的功能/动作可以按照不同于附图中所标示的顺序而发生。例如，根据所涉及的功能性/动作，相继示出的两幅图实际上实际上可能被同时执行或有时可能按相反顺序执行。
除非另行定义，否则在此使用的所有术语（包括技术与科学术语）具有与范例实施例所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。还应理解的是，除非在此明确定义，否则例如在常用词典中定义的那些术语应当被解释为具有与相关领域语境中的含义一致的含义，而不要以理想化或过度形式化的意义解释。
按照软件、或算法以及对计算机存储器之内数据位操作的符号表达，给出了部分范例实施例和对应的详细描述。这些描述和表达是本领域的普通技术人员向本领域的其他普通技术人员有效传达其工作实质所用的描述和表达。作为本文所用的术语，如通常所用的那样，算法被构想为导致期望结果的步骤的自相容序列。所述步骤为需要对物理量进行物理处理的步骤。通常，但并非一定，这些量采取能够被存储、传输、组合、比较及进行其他操作的光、电或磁信号。主要由于常用的原因，已经证实将这些信号称为比特、值、元、符号、字符、术语、数字等有时是方便的。
在以下描述中，将参考动作和操作的符号表达（例如以流程图的形式）描述说明性实施例，所述操作可以以程序模块或功能过程的方式被实施，包括例程、程序、对象、成分、数据结构等，它们执行特定任务或实施特定的抽象数据类型，并可以利用现有网元或控制节点处的现有硬件实现。这样的现有硬件可以包括一个或多个中央处理单元（CPU）、数字信号处理器（DSP）、专用集成电路、现场可编程门阵列（FPGA）计算机等。
除非专门另行指出，或者从论述显而易见，诸如“处理”或“计算”或“确定”或“显示”等术语是指计算机系统，或类似电子计算装置的动作和处理，其操控和变换在计算机系统寄存器和存储器中表示为物理、电子量的数据，使之成为计算机系统存储器、寄存器或其他这种信息存储、传输或显示装置中类似地表示为物理量的其他数据。
如本文公开的，术语“存储介质”、“存储单元”或“计算机可读存储介质”可以代表一种或多种用于存储数据的装置，包括只读存储器（ROM）、随机存取存储器（RAM）、磁RAM、磁芯存储器、磁盘存储介质、光存储介质、闪速存储装置和/或其他用于存储信息的有形机器可读介质。术语“计算机可读介质”可以包括，但不限于便携式或固定存储装置、光存储装置和各种其他能够存储、包含或承载（一条或多条）指令和/或数据的介质。
此外，可以由硬件、软件、固件、中间件、微码、硬件描述语言或其任意组合来实现范例实施例。当由软件、固件、中间件或微码实现时，可以在机器或计算机可读介质，例如计算机可读存储介质中存储执行必要任务的程序代码或代码段。在软件中实现时，一个或多个处理器将执行必要的任务。
代码段可以代表流程、函数、子程序、程序、例程、子例程、模块、软件包、类或指令、数据结构或程序语句的任意组合。代码段可以通过传递和/或接收信息、数据、自变量、参数或存储内容而被耦合到另一代码段或硬件电路。可以通过任何适当手段，包括存储器共享、消息传递、令牌传递、网络传输等，传递、转发或传输信息、自变量、参数、数据等。
如在此所使用的，术语“用户设备”或“UE”可以与用户设备、移动站、移动用户、接入终端、移动终端、用户、订阅者、无线终端、终端和/或远程站同义，以及可以描述无线通信网络中无线资源的远程用户。因此，UE可以是无线电话、装备无线功能的笔记本电脑、装备无线功能的器械等。
术语“基站”可以被理解为一个或多个小区地点、基站、节点B（nodeB）、演进型基站（enhanced NodeB）、接入点和/或射频通信的任何终点。尽管当前的网络体系结构可以考虑移动/用户设备和接入点/小区地点之间的区别，但此后所述的范例实施例也可以一般地适用于区别不那么清晰的体系结构，例如自组网和/或网状网络体系结构。
从所述基站到所述UE的通信通常被称为下行链路或正向链路通信。从所述UE到所述基站的通信通常被称为上行链路或反向链路通信。
服务基站可以指当前处理所述UE的通信需求的基站。
图1示出了根据范例实施例的无线通信系统。参考图1，所述无线通信系统包括异构网络100（HetNet），其中，覆盖区尺寸更小的小区（例如毫微微小区）被嵌入较大的宏小区的覆盖范围（例如，由宏基站所服务的区域）之内或至少部分被较大的宏小区所重叠。如在此使用的，术语“小区”是指覆盖区以及为该覆盖区服务的基站。可以理解的是，每个小区都具有关联的基站。
如图所示，小区的六边形网格中布置多个宏小区1051-105n。演进型基站1101-110n分别为多个宏小区1051-105n服务。所述小区1051之内的用户设备（UE）115可以与演进型基站1101通信。由于所述UE115在宏小区1051之内，所以可以将演进型基站1101称为服务基站。
所述演进型基站1101经由至少一个空中接口与UE115通信（反之亦然），所述空中接口支持所述演进型基站1101和所述UE115之间的数据传输。用于在所述UE115和所述演进型基站1101之间建立、维护和操作所述空中接口以在所述UE115和所述演进型基站1101之间提供上行链路和/或下行链路无线通信信道的技术是现有技术中已知的，并且，为了清楚起见，这里将仅论述与本发明相关的建立、维护和操作空中接口的那些方面。
可以在所述宏小区1051-105n的每个中覆盖小型小区。范例实施例涵盖任意数量和类型的小型小区。例如，“小型小区”一词可以指任何相对小的小区或接入点，例如毫微微小区、毫微微接入点（或基站）、微微小区、微微接入点（或基站）、微小区、微接入点（或基站）、城市小区、城市接入点（或基站）、毫微小区、毫微接入点（或基站）等。
出于示例的目的，在所述宏小区1051的覆盖区中嵌入小型小区120。所述小型小区120可以是微微小区或毫微微小区。但是，小型小区不限于毫微微或微微小区。
此外，所述UE115正在以一定速度向所述小型小区120行进。
所述网络100为LTE网络。然而，应当理解，可以根据移动通信系统（GSM）、通用分组无线业务（GPRS）、通用移动通信系统（UMTS）、高速下行链路分组接入（HSDPA）和/或高速上行链路分组接入（HSUPA）蜂窝标准，执行在此所述的范例实施例。
图2示出了宏小区和小型小区RSRP分布型和常规切换（HO）时间轴。所述网络100被配置为执行图2中所示的常规HO时间轴。尽管示出了RSRP，但应当理解的是，参考信号接收质量（RSRQ）可以与RSRP互换使用。
如图2所示，UE离开演进型基站越远，则宏小区的所述RSRP越小。在演进型基站和所述小型小区的发射天线之间一定距离处，来自所述小型小区的RSRP变得大于所述宏的RSRP。当来自所述小型小区的RSRP比所述宏小区的RSRP大于HO阈值HOTHR时，所述演进型基站触发HO过程。可以基于经验数据确定所述HO阈值HOTHR。例如，所述HO阈值HOTHR被改变，并监测所述HO性能以选择实际值。所述HO阈值HOTHR可以基于HO故障率和乒乓效应，以及其他因素，例如小区覆盖范围。
在LTE中，当来自相邻小区（例如小型小区）的测量度量，例如RSRP变得大于来自所述服务小区（例如宏小区）的RSRP测量时，发生事件A3。在3GPP TS36.331中指定了事件A3HO测量报告触发。尽管范例实施例论述了与3GPP TS36.331相关的HO，但应当理解的是，不应将范例实施例限于此，并且可以在TS36.300中指定的HO中以及其他类型的HO中实施范例实施例。此外，尽管范例实施例论述了与事件A3相关的HO，但应当理解的是，不应将范例实施例限于此，并且可以在其他事件情形，例如事件A4和事件A5中实施范例实施例。
在TS36.331中，启动切换流程，当：
Mn+Ofn+Ocn-Hys>Ms+Ofs+Ocs+Off   (1)
其中Ocn是所述相邻小区的小区特有偏移，且若不为所述相邻小区所配置，则被设置为零，Ocs是所述服务小区的小区特有偏移，且若不为所述服务小所配置，则被设置为零，Hys是所述事件（0，0.5…15dB）的滞后参数，且Off是针对所述事件的系统范围的共同偏移参数。对于RSRP而言，针对所述相邻小区和所述服务小区，Mn、Ms分别以dBm为单位表达，或者对于参考信号接收质量（RSRQ）而言，以dB为单位表达。方程中的其他切换参数以dB为单位表达。
在满足方程（1）时发生事件A3且启动所述HO过程。由所述UE进行HO测量，然后向所述服务基站报告。
在TS36.331中，结束切换流程，当：
Mn+Ofn+Ocn+Hys<Ms+Ofs+Ocs+Off   (2)
当满足方程（2）时，两个小区之间的所述HO过程结束。
方程（1）可以被简化为：
Mn>Ms+HOTHR   (3)
其中Mn是所述相邻小区的测量结果（例如RSRP或RSRQ），不考虑任何偏移，Ms是所述服务小区的测量结果，不考虑任何偏移，且HOTHR是切换阈值。所述切换阈值HOTHR是参数Ocn、Hys、Off、Ocs之一或参数Ocn、Hys、Off及Ocs的任意组合，其定义于LTE标准中。
参考图2，当来自所述宏小区的RSRP比所述小型小区的RSRP大于所述HO阈值HOTHR时，发生从所述小型小区至所述宏小区的触发切换过程。
所述服务基站被配置为，基于已知的与所述UE的通信方法或控制信令，确定所述参数Mn、Ms、Ofn、Ocn、Ofs、Ocs、Hys和Off。因此，出于简洁和清楚的原因，将不再提供更多描述。
当所述UE向目标小区移动且所述目标小区满足进入条件（1）时，将所述目标小区包括在针对HO的邻居列表中，其中，所述目标小区如所述小型小区或另一宏小区。
当所述UE离开所述目标小区，且满足离开条件（2）时，则从针对所述HO的邻居列表中移除所述目标小区。
邻居列表的管理是公知的，因此，为了简洁的目的将不会加以描述。
对于常规的同信道宏到宏HO，将所述参数Ofn、Ocn、Ofs以及Ocs设置为零。所述参数Hys是正量，且用于防止乒乓效应和不必要的HO。所述参数Off可以是所述HO阈值HOTHR，一般是正量，且对于所有目标小区而言是公共的。
所述UE在物理（PHY）层（层1）测量RSRP，且通过所述UE的层3的无限脉冲响应（IIR）滤波器传递定期测量的RSRP，以消除由于多径衰落导致的变化并做出准确的HO决策。在标准TS36.331中，所述IIR滤波器被表示为：
Fn=(1-a)Fn-1+a Mn   (4)
其中
a=1/2^(K/4)   (5)
Fn-1和Fn分别是前一和当前滤波的RSRP值。
在TS36.331中，所述层1的采样率是实施方式特有的，以及所述层3的滤波采样率是200ms。
参考图2，当所述小型小区的RSRP大于所述宏小区的RSRP以及所述切换阈值HOTHR时，所述服务基站决定所述UE应当被切换至所述小型小区。LTE包括减少不必要HO的机制。这些机制包括触发时间（Time-to-trigger，TTT）、HO阈值或边缘以及层3滤波。
当所述RSRP分布图彼此交叉时，所述服务基站在发起所述切换之前考虑所述HO阈值HOTHR。所述HO阈值HOTHR防止由于阴影和衰退导致的不必要的HO。
当所述UE确定所述小型小区的RSRP比所述服务基站的RSRP超过所述HO阈值HOTHR时，启动所述HO。所述UE进行所述RSRP测量并启动所述TTT。当TTT到期时，所述UE向所述服务基站发送测量报告。
所述TTT还防止不必要的来回HO。然而，当存在地理覆盖区更小的所述小型小区时，较晚的HO和更大的TTT可能导致当前服务小区经历下行链路中的无线电链路故障（RLF）。若所述UE向着/通过所述小型小区移动，直到所述UE深入所述小型小区之前，可能都不会发生HO。
当所述UE深入所述小型小区时，来自所述小型小区的干扰可能在完成所述HO之前导致所述宏下行链路RLF。类似地，对于当所述UE从所述小型小区中移出的情况而言，所述较晚的HO和更大的TTT可能导致所述小型小区下行链路RLF。
所述连接模式HO过程还受到无线链路监测和故障过程（RLM，radio link monitoring，RLF，radio failure process）的影响。连接模式表示演进型基站和UE之间发生活动数据传输。空闲模式表示所述UE打开，但没有进行数据传输，且仅在eNB和UE之间传输周期控制信道。在本文所述的范例实施例中，所述HO过程处于所述连接模式期间。
所述UE继续监测所述无线链路质量。通常，所述UE每200ms检测用于与所述服务基站通信的宽带信道质量指标（CQI）是否低于阈值Qout。若CQI低于阈值Qout，则所述UE启动RLF计时器（T310）。当所述RLF计时器运行时，所述UE每100ms判断所述宽带CQI是否高于阈值Qin。若所述CQI高于Qin，停止所述RLF计时器，且恢复所述无线链路。否则，当所述RLF计时器期满时，由所述UE宣布RLF。若当所述TTT期满时，所述RLF计时器正在运行，所述RLF计时器也会被重置。
当所述UE接收到所述HO测量请求时，所述UE周期性地，例如每40ms测量所述RSRP。所述服务基站能够请求测量报告，或者所述UE能够发送测量报告而无需来自所述服务基站的请求。
在所述层3的RSRP滤波之后，若对于所述宏到小HO，
RSRPSmall>RSRPMacro+HOTHR   (6)
则所述HO过程，其中RSRPSmall是所述小型小区被测RSRP，RSRPMacro是所述宏小区的被测RSRP。换言之，满足所述事件A3的进入条件。一旦所述HO过程启动，所述服务基站就开始TTT。
所述UE在TTT时间期间继续测量所述RSRP和宽带CQI。然后，所述UE向所述服务基站发送所述测量报告，且在所述服务基站处理所述测量报告之后，所述服务基站向所述UE发送HO命令。
对于HO故障至少有三种可能的场景：
1.当所述TTT计时器运行时，所述RLF计时器可能期满。在这种情况下，在HO之前发生所述服务小区RLF。
2.当所述TTT计时器期满时，所述RLF计时器未期满，但被重置。在这种情况下，发生所述服务小区的DL控制信道故障（PDCCH），并导致HO故障。
3.当所述TTT期满时，所述UE成功接收所述HO命令。然后，所述UE尝试连接至所述目标小区，且可能会发生随机访问故障（随机访问消息2故障），导致HO失败。
范例实施例通过基于所述UE的速度和/或速率调节HO参数，且利用速度/速率来减少HO失败，从而减小HO失败的量。
图3示出了图1所示的所述宏小区1051。如图所示，天线125提供了与所述小型小区120之内设备的通信。
所述基站1101和所述天线125都被配置以确定所述UE115的速度和/或速率。所述天线125可以是微微小区基站、毫微微基站或任何其他类型的小型小区基站。如LTE中所知，所述UE或服务基站基于UE在一段时间之内要切换的小区数量估计所述UE的速度。其他方法也是已知的。基于UE的方法被称为移动性状态估计，这在标准中有详细说明。所述服务基站还可以统计并维护HO的累积数量，以估计所述UE速度。可以使用确定UE速度的其他已知方法。
图4A示出了根据范例实施例控制用户设备从服务基站至目标基站的HO的方法。尽管图4中所示的方法涉及宏-小型小区HO，但应当理解的是，可以在宏-宏、小-小和小-宏HO中实施图4A的方法。此外，可以基于HO的所述速度（或速率）以及所述类型（例如宏-宏、宏-小、小-宏、小-小）调节所述HO参数，例如所述HO阈值、TTT和K值。应当理解的是，所述服务基站可以是所述演进型基站1101，以及所述目标基站可以是所述天线125。从而，所述UE在所述宏小区的覆盖区中，且与所述服务基站通信。
在一个范例实施例中，所述服务基站使用所述参数Ocn作为所述HO阈值。利用参数Ocn，可以根据所述HO场景设置不同的HO阈值。
在TS36.331中，所述层3的滤波采样率为200ms。但是，发明人发现所述200ms的采样率影响了所述HO性能。于是，在至少一个范例实施例中，所述服务基站使用更快的层1至层3的采样周期（例如40ms、50ms或100ms）。
此外，当小型小区存在时，由所述基站使用更低的K值（例如K=0、1或2）。此外，根据所述HO的类型，例如宏到宏、宏到小、小到宏以及小到小，使用不同的K值。层3滤波器对RSRP的多径衰落效应进行平均。方程（4）中的K值是对求平均值的持续时间的指示。更小的K值表示在短时间内完成求平均值。由所述网络分别针对不同的切换场景，基于经验数据，确定不同的K值。
类似于所述HO阈值HOTHR，基于经验数据设置所述初始TTT时间和初始K值。运营商测试所述网络并针对特定场景/操作条件，确定所述HO阈值HOTHR、初始所述TTT时间和初始K值。利用专用控制消息或广播消息，设置所述UE的初始值。
如图4A中所示，所述服务基站在S405确定所述UE的速度/速率以及HO的类型。所述切换的类型为以下各项之一：宏小区到宏小区、宏小区到小型小区、小型小区到宏小区和小型小区到小型小区。所述服务基站决定是否将所述UE切换到另一个小区。所述HO测量可以基于RSRP。为所述宏小区和小型小区分配的小区ID是所述基站已知的。所述服务基站从所述目标基站的小区ID确定所述HO的类型。
在S410，所述服务基站基于所述UE的速度控制所述HO。由于基于所述UE的速度调节所述HO阈值，所以针对事件A3的进入条件（1）连续变化。
图4B根据范例实施例更详细地示出了S410。
在S415，所述服务基站对所述UE的速度进行分类。例如，所述服务基站将所述速度分成低速、中速和高速之一。作为范例，低速可以低于40kmph，中速可以是40-60kmph，高速可以大于60kmph。
基于所分类的所述速度和所述HO类型，所述服务基站在S420调节所述HO阈值。在一个范例实施例中，设置用于高速UE的所述HO阈值，从而阻塞通往所述小型小区的所有HO。在另一个范例实施例中,降低用于高速UE的所述HO阈值以触发更快的HO。对于允许HO到所述小型小区的所述低速UE，所述HO阈值被增大并比许可HO到所述小型小区的用于中速UE的HO阈值以及用于高速UE的HO阈值相对更高。所述HO阈值可以是Ocn、HYS、Off或其组合。
在另一范例实施例中，基于所述UE的速度缩放所述HO阈值。例如，对于高速，可以将所述HO阈值缩放.25，对于中速缩放.75，对于低速缩放1。
回顾参考图4B，然后由所述服务基站在S425基于所述速度分类调节所述TTT。在范例实施例中，降低用于所述高速UE的所述TTT以触发更快的HO。对于允许HO到所述小型小区的所述低速UE，所述TTT被增大并比用于中速和高速UE的所述TTT相对更高。
在另一范例实施例中，基于所述UE的速度缩放所述TTT。例如，对于高速，可以将所述TTT缩放.25，对于中速缩放.75，对于低速缩放1。
在S430，所述服务基站基于所述速度分类和所述HO类型调节所述K值。如上所述，由所述网络分别针对不同的切换类型，基于经验数据，确定不同的K值。在范例实施例中，降低用于所述高速UE的所述K值。对于允许HO到所述小型小区的所述低速UE，所述K值被增大并比用于中速和高速UE的K值相对更高。
换言之，对于移动更快的UE，进行响应度更高的滤波以支持更快的HO决策。更高的UE速度使用更低的L1滤波时间（即L1至L3报告时间）。更高的UE速度还使用所述L3滤波器的更小K值。
在S435，所述UE基于所调节的HO阈值、TTT和K值判断HO是否应当继续。更具体而言，在所述RSRP（或RSRQ）测量超过所述HO阈值之后，所述UE触发所述TTT，并且在等待TTT之后，一旦所述TTT期满被触发，所述UE向所述服务基站发射测量报告。然后所述UE在S440从所述目标小区接收HO命令。
若所述服务基站判定不需要HO，所述方法前进到S405。还应当理解，所述服务基站可以连续监测HO状况，同时调节HO参数。
可以通过如下方式实现取决于所述UE速度的HO配置变化：1）所述网络检测到所述UE速度，且基于所述速度，所述网络向所述UE发送重新配置单播消息；以及2）所述UE估计其自己的速度，并基于所述估计结果，自行调节所述HO配置参数。所述单播消息承载所述HO参数的值。所述网络可以广播相关信息以辅助这一活动。不仅可以为连接模式中的UE，而且也可以为空闲模式中的UE使用这种方式。
应当理解的是，可以按照各种次序实施所述多个步骤，而不限于图4B中所示的次序。
在另一个范例实施例中，所述服务基站基于所述UE的速率进行所述HO决策，所述速率包括速度和方向。应当理解的是，可以通过图4B中所述的方式调节所述HO参数。
可以将给定一段时间内所述UE的多个位置的估计用于UE速度和运动方向的估计。所述服务基站基于所述运动UE的速度和相对角度进行所述HO决策。例如，所述服务基站可以实施如下内容：
(1)若所述速度非常高，则不HO到所述小型小区。
(2)若所述速度中等，若所述角度小于或等于α（图3中所示），允许HO到所述小型小区。否则，不允许HO。
(3)若所述速度低，若所述角度小于或等于β（图3中所示），允许HO到所述小型小区。否则，不允许HO。
可以基于经验数据确定所述角度α和β。
在另一个范例实施例中，所述UE决定是否搜索用于HO的相邻小型小区。例如，类似于所述HO决策，所述UE基于以下逻辑决定是否进行所述相邻小型小区的测量：
(1)若所述速度非常高，不需要搜索所述相邻小型小区索。
(2)若所述速度中等且所述角度小于或等于α，进行小型小区测量以搜索搜索小型小区。否则，不进行小型小区测量。
(3)若所述速度低且所述角度小于或等于β，允许小型小区测量。否则，不进行针对小型小区的测量。
此外，尽管在图4B中对速度进行了分类，但应当理解的是，可以基于所述UE的速度调节HO参数，而无需分类。
图5A-5B示出了根据范例实施例利用几乎空白子帧（ABS）以降低切换失败量的方法。
如图5A中所示，宏小区1051A包括小区边界B105，以及小型小区120A包括边界B120。应当理解的是，所述宏小区1051A以及所述小型小区120A可以与所述宏小区1051和所述小型小区120相同。从而，图5A的论述将讨论前面未论述的特征。
所述宏小区1051A和所述小型小区120A之间的边界是根据覆盖区处的相对功率测量而言的。若在特定覆盖区，来自所述宏小区1051A和所述小型小区120A的所测功率相同或接近，所述覆盖区处在两个小区的边界处。所述宏小区1051A和所述小型小区120A配置搜索UE以基于从所述宏小区1051A和所述小型小区120A接收的所测功率确定更宽的边界B120。
图5A-5B的方法使用小区间干扰协调，如3GPP Release8和9中的小区间干扰协调（Inter-Cell Interference Coordination，ICIC）和Release-10中的增强型小区间干扰协调(enhanced Inter-CellInterference Coordination，eICIC）所述，在此通过引用将其全部内容并入本文。
已知，ICIC通过无线资源管理（RRM）方法降低小区间干扰。ICIC是多小区RRM功能，其考虑了来自多个小区的信息（例如，资源使用状态和话务负载状况）。
eICIC是小区间干扰协调的增强，其将ICIC有效地扩展到时域中的DL控制。这样需要至少在宏演进型基站和其覆盖范围中的更低功率的演进型基站之间的同步。eICIC是利用3GPP Release Releases8和9（在单频网络上的多播广播，Multicast Broadcasts on a SingleFrequency Network）或Release10几乎空白子帧（Almost BlankSub-frames，ABS）的方式实现的。
在一个范例实施例中，所述宏小区演进型基站（1101）使用MBSFN为宏小区和小型小区的移动性提供干扰管理。所述宏小区演进型基站通过对利用操作和管理所配置的接近空白子帧中进行“静音”来降低高干扰。OAM的使用是公知的，因此，为了简洁的目的将不会加以描述。
所述小型小区（125）知道哪些宏子帧接近空白，并且为了在边界的UE，在这些子帧中进行传输。
在无线帧配置中，例如，对于频分双工（FDD），MBSFN可以使用子帧1、2、3、6、7、8。MBSFN（针对接近空白子帧）降低下行链路干扰。
用于eICIC的MBSFN仅影响下行链路层2调度器。所述层2下行链路调度器是静音的，且层2保证了所述MBSFN子帧的配置。
有两种类型的ABS子帧：MBSFN ABS（在版本8和9中）子帧和非MBSFN ABS子帧（存在于版本10和之后版本中）。在MBSFN子帧中，仅仅不传输数据（传输整个控制信号）。在非MBSFN子帧中，仅在第一子帧上传输控制。经由X2在宏小区和小型小区之间共享所述空白信息。
所述网络决定哪些以及多少子帧要是空白的。基于其承载的控制信息确定子帧的空白化。所述网络向所述小型小区通知伞形宏小区的ABS模式。向所述小型小区覆盖的UE传送所述信息。通常，这些是eICIC和已知技术的细节。
图5B-5C示出了使用ABS的方法。
如图5B中所示，示出了八个子帧。ABS是在所述宏小区中生成的，且所述宏小区不为数据传输使用ABS。在图5B中，所述宏小区使用子帧1、2、4、5、7和8进行数据传输。所述ABS位于子帧3和6中。基站（演进型基站）调度器基于与所述小型小区和所述宏小区相关的覆盖区附近的UE的负载和移动性决定所述ABS。在ABS期间由所述宏小区仅传输导频和广播信号。
如图5C中所示，所述天线125在所述宏小区的ABS期间调度其小区边界的移动通讯。更具体地，所述天线125在所述ABS期间在边界B120的所述UE传输信息。所述天线125可以基于来自所述UE的HO测量报告或CQI报告知道UE在所述边界B120之内。所述天线125知道所述UE是否在边界B120处以及是否应当将其切换至所述宏小区。此外，若正向所述小型小区切换UE，则该UE在所述小型小区的边缘处。所述小型小区可以使用信息决定UE是否仍然在边界处，例如UL接收信号强度或UL CQI或DL CQI。
通过在所述ABS期间调度向边界UE的传输，所述小型小区降低了来自所述宏小区的干扰，并且UE可以不出现RLF。
如上所述，宏小区子帧空白化减轻了宏/小型小区干扰。
在另一个范例实施例中，小型小区在所述伞形宏的空白子帧中向边界处的所述UE进行传输，且在所有子帧中向其他小区中的UE进行传输。
图6A-6B示出了利用几乎空白子帧（ABS）以降低切换量的方法的另一范例实施例。图6A-6B的方法实现了低速和中速UE的快速切入和切出，并使高速用户保持在所述宏小区上。所述服务基站被配置以确定所述UE的速度并对所述UE速度分类，如图4A-4B中所述。
在图6A-6B的方法中，所述服务基站通过在所述小型小区处被空白化的无干扰宏小区子帧上调度所述高速UE，将高速UE保持在所述宏小区上。如图6B中所示，所述小型小区在子帧9中具有ABS。因此，所述宏小区在子帧9期间调度用于所述高速UE的传输。所述小型小区的ABS模式还通过X2被传送至所述宏小区。
所述基站调度器也可以依赖于UE在无干扰子帧（所述小型小区的ABS子帧）相对于其余子帧而报告的信道质量指标（CQI）中的观测差异。若所述基站调度器每个子帧都获得所述CQI值，所述调度器能够确定所述小型小区中哪些子帧是空白的，因为在所述小型小区的空白子帧中CQI值将更高。
对于中速和低速UE，所述宏小区调度测量，并通过所述无干扰子帧，即对应于城市小区处的几乎空白子帧，发送RRC切换命令。
在小型小区的覆盖区的范围之内，UE在所述宏小区处的信号与干扰加噪声之比（SINR）是可接受的，因为所述UE在所述ABS子帧中与所述宏小区通信，且可能不会经历RLF。
另一范例实施例公开了早期将UE切入或切换至小型小区，以及晚期从所述小型小区且出。宏小区子帧空白化可以利用偏向于所述小型小区的小区选择降低在HO期间eICIC操作中的小型小区干扰。所述偏向于小型小区的小区选择导致更大的小型小区覆盖区。结果，发生了早期至小型小区的切入和晚期从小型小区的切出。对于早期将UE切入或切换至小型小区，所述服务基站确定在刚切换之后所述目标小型小区功率强度仍然过弱。因此，所述小型小区基站调度所述宏小区ABS上的传输，以避免所述宏小区对UE的干扰。对于宏到小的HO，以负HO阈值启动早期HO，以及对于小到宏的HO，正的HO阈值会启动晚期HO。对于UE对宏小区的晚期切换或切出，所述服务小型小区基站确定在恰好所述切换之前，由于正HO阈值较大，其功率强度过弱。因此，为了从所述小型小区向所述宏小区切换，所述小型小区基站调度所述伞形宏小区的ABS上的传输，以避免在HO发生之前从所述宏小区到所述小型小区（服务小区）的干扰。
图7A示出了所述UE115的范例实施例。还应当理解的是，所述UE115可以包括图2A中未示出的特征，而不应限于图示的那些特征。
所述UE115被配置为确定相对于所述小型小区120的速度和方向信息并判断是否向所述小型小区120HO。
所述UE115可以包括，例如，发送单元210、UE接收单元220、存储单元230、处理单元240以及数据总线250。
所述发送单元210、UE接收单元220、存储单元230以及处理单元240可以利用所述数据总线250在彼此之间发送数据和/或接收数据。所述发送单元210是包括用于经由一个或多个通往其他无线装置（例如，基站）的无线连接，在上行链路（反向链路）上发送无线信号的硬件和任何必要软件的装置，所述无线信号包括例如数据信号、控制信号和信号强度/质量信息。
所述UE接收单元220是包括用于经由一个或多个来自其他无线装置（例如，基站）的无线连接，在下行链路（正向链路）信道上接收无线信号的硬件和任何必要软件的装置，所述无线信号包括例如数据信号、控制信号和信号强度/质量信息。所述UE接收单元220从所述服务基站1101和所述天线125接收信息。
所述存储单元230可以是能够存储数据的任何存储介质，包括磁存储器、闪速存储器等。
所述处理单元240可以是能够处理数据的任何装置，包括例如配置为基于输入数据执行具体操作或能够执行计算机可读代码中所包括的指令的微处理器。所述处理单元240可以基于所述传输参数确定接收参数。
图7B示出了所述基站1101的范例实施例。还应当理解，所述基站1101可以包括图7B中未示出的特征，而不应限于图示的那些特征。
参考图5B，所述基站1101可以包括，例如数据总线259、发送单元252、接收单元254、存储单元256以及处理单元258。
所述发送单元252、接收单元254、存储单元256以及处理单元258可以利用所述数据总线259在彼此之间发送数据和/或接收数据。所述发送单元252是包括用于经由通往所述无线通信网络100中其他网元的一个或多个无线连接来发送无线信号的硬件和任何必要软件的装置，所述无线信号包括，例如数据信号、控制信号和信号强度/质量信息。
所述接收单元254是包括用于经由通往所述网络100中其他网元的一个或多个无线连接来接收无线信号的硬件和任何必要软件的装置，所述无线信号包括，例如数据信号、控制信号和信号强度/质量信息。
所述存储单元256可以是能够存储数据的任何装置，包括磁存储器、闪速存储器等。
所述处理单元258可以是能够处理数据的任何装置，包括例如配置为基于输入数据执行具体操作或能够执行计算机可读代码中所包括的指令的微处理器。
例如，如上所述，所述处理单元258能够确定所述UE的速度，并基于所述UE的速度控制从所述服务基站向第二基站的HO。此外，所述处理单元258被配置为基于所述UE相对于所述目标小区的速率执行关于从服务宏小区至目标小型小区切换的切换测量。
从而描述了范例实施例，显而易见的是，可以通过多种方式改变范例实施例。这样的变化不应被视为脱离范例实施例的精神和范围，所有这类对于本领域的技术人员而言显而易见的修改都应当包括在权利要求的范围之内。

Claims (10)

1.一种在异构网络中控制用户设备（UE）从服务基站至目标基站的切换的方法，所述方法包括：
由服务基站确定（S405）所述UE的速度及所述切换的类型，所述切换的类型为以下各项之一：宏小区至宏小区、宏小区至小型小区、小型小区至宏小区以及小型小区至小型小区；以及
由所述服务基站基于所述UE的速度及所述切换的类型，控制（S410）从所述服务基站至所述目标基站的切换。
2.权利要求1所述的方法，其中所述控制（S410）包括，
将所述UE的速度分类（S415）为低速、中速和高速之一。
3.权利要求2所述的方法，其中所述控制（S410）包括，
如果所述UE的速度为高速，所述目标基站服务于所述小型小区，则禁止切换至所述小型小区。
4.权利要求3所述的方法，其中所述控制（S410）包括，
调度所述UE以在所述目标基站的几乎空白子帧（ABS）上传输。
5.权利要求1所述的方法，其中所述控制（S410）包括，
基于所述UE的速度，变更（S420）切换阈值，以及
如果所述切换阈值超过所述UE上目标基站和服务基站的参考信号接收功率（RSRP）之间的差异，则切换所述UE。
6.权利要求1所述的方法，其中所述控制（S410）包括，
基于所述UE的速度，调节（S430）层3滤波器的‘K’值。
7.权利要求1所述的方法，还包括：
确定所述UE的方向，以及所述控制包括，
由所述服务基站基于所述UE的速率，控制从所述服务基站至所述目标基站的切换，所述速率为所述UE的速度及方向。
8.权利要求7所述的方法，其中所述控制（S410）包括，
将所述UE的速度分类为低速、中速和高速之一。
9.权利要求1所述的方法，其中所述控制（S410）还包括，
基于所述UE的速度，变更切换阈值，所述切换阈值为与所述目标基站关联的小区的小区特有偏移、针对事件的滞后参数以及针对所述事件的系统范围共同偏移参数之一。
10.权利要求1所述的方法，其中所述控制包括，
基于所述切换的类型，调节触发时间（TTT）切换周期。
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