CN103945472A - 用于高级lte异构网络中的小区选择和切换的方法和装置 - Google Patents

用于高级lte异构网络中的小区选择和切换的方法和装置 Download PDF

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Abstract

示例实现涉及在高级LTE异构网络中以物理广播信道（PBCH）静默为基础的系统和方法，用于避免频繁的小区选择/重选和切换。在示例实现中，完全由宏eNB或其它微微eNB覆盖的微微eNB发射空白PBCH，以使得该微微eNB对于执行小区选择/重选的UE不可接入。而且，通过向UE发送必要信息的信令以检测所述不可接入的微微eNB，宏eNB可以将所述UE切换到所述不可接入的微微eNB。因此，可以避免在密集部署情况下频繁的小区选择/重选和切换。

Description

用于高级LTE异构网络中的小区选择和切换的方法和装置
技术领域
示例实现涉及蜂窝系统，并且更具体地涉及异构网络中的小区选择和切换。
背景技术
高级长期演进（LTE）网络蜂窝系统设计为通过经由各种增强型节点B（eNB）集合的异构部署来减小小区尺寸，从而改善频谱效率。在异构网络中，以高发射功率部署宏eNB并且以相对较低的发射功率来部署叠加的微微eNB，以便改善覆盖和UE吞吐量。这样的叠加部署也能够通过增加频谱的空间再使用来提供容量增益。
当高级LTE网络中的用户设备（UE）加电时，该UE首先执行小区选择。UE可以搜索合适的小区（可能是宏小区或微微小区）以与其相关联。在小区选择的处理期间，UE测量每一个邻近小区的参考信号强度（例如，参考信号接收功率/参考信号接收质量（RSRP/RSRQ））并且以某一标准为基础来选择小区，例如，具有最高RSRP值的小区。在UE选择小区之后，该UE通过读取通过物理广播信道（PBCH）承载的主信息块（MIB）来核实（verify）该小区的可接入性。在UE成功核实选择的小区的可接入性之后，该UE会将自身关联到选择的小区。如果UE无法读取选择的小区的MIB，则该UE会丢弃选择的小区并且重复上面的过程，直到UE找到合适的小区以与其相关联。在将UE关联到小区之后，其状态变为RRC_IDLE。注意到，当UE移动到新的区域中时，处于RRC_IDLE状态的UE会在上面的小区选择/重选过程之后将自身关联到另一小区。如果区域中部署有大量微微小区，则RRC_IDLE UE在移动时将执行频繁的小区选择/重选，这会降低电池寿命。
当UE要发射或接收数据分组时，该UE的状态变为RRC_CONNECTED。eNB能够以由该UE报告的RSRP/RSRQ测量信息为基础来将RRC_CONNECTED UE切换到另一eNB。与RRC_IDLE情况类似，如果区域中部署有大量微微小区，则会发生频繁的切换，这会增加掉话的概率。
发明内容
本申请的方面可以包括一种基站，所述基站可以包含配置为存储用于UE连接到由所述基站形成的小区的信息的存储器；以及配置为向所述UE发射帧并且以一条件为基础来对利用所述帧发射的存储的信息进行静默（mute）的信号处理模块。
本申请的方面可以进一步包括一种系统，所述系统可以包含第一基站以及至少一个第二基站，所述第一基站包括配置为存储用于UE连接到由所述第一基站形成的小区的信息的存储器，以及配置为向所述UE发射帧并且以一条件为基础来对利用所述帧发射的存储的信息进行静默的信号处理模块。
本申请的方面可以进一步包括存储用于执行处理的指令的计算机可读存储介质。所述指令可以包含：存储用于UE连接到由基站形成的小区的信息；以一条件为基础来对用于帧的存储的信息进行静默；并且向所述UE发射所述帧。
附图说明
图1说明了示例宏-微微部署场景。
图2说明了示例宏-微微部署场景。
图3说明了根据示例实现的eNB的框图。
图4说明了根据示例实现的UE的框图。
图5说明了根据示例实现的用于高级LTE下行链路发射以及PBCH静默概念的示例帧结构。
图6说明了根据示例实现用于配置对于eNB的PBCH静默的流程图。
图7说明了根据示例实现在宏-微微部署场景中RRC_IDLE UE的小区选择/重选的示例流程图。
图8说明了根据示例实现的小区选择的示例流程图。
图9说明了根据示例实现在宏-微微部署中RRC_IDLE UE的小区选择/重选的示例流程图。
图10说明了根据示例实现在宏-微微部署中RRC_CONNECTED UE的切换的示例流程图。
图11说明了根据示例实现在宏-微微部署中RRC_CONNECTED UE的切换的该切换的示例流程图。
具体实施方式
考虑高级LTE异构网络，在该网络中，部署宏增强型节点B（eNB）以提供基本覆盖，并且使用大量微微eNB以进一步增强用户设备（UE）吞吐量。由于微微小区的密集部署和小尺寸，对于具有高移动性的UE，会发生频繁的小区选择/重选和切换，这会降低UE的电池寿命并且增加掉话的概率。示例实现能够在这样的密集部署场景中避免频繁的小区选择/重选和切换。
在示例实现中，以物理广播信道（PBCH）静默为基础的系统和方法用于在高级LTE异构网络中基本上避免频繁的小区选择/重选和切换。在示例实现中，由宏eNB或其它微微eNB完全覆盖的微微eNB发射空白PBCH，以使得该微微eNB对于执行小区选择/重选的UE不可接入。而且，通过向UE发送必要信息的信令以检测不可接入的微微eNB，宏eNB可以将UE切换到该不可接入的微微eNB。
示例场景
本文描述的示例实现试图在其中在区域中部署有大量微微eNB的密集的高级LTE异构网络中分别对于RRC_IDLE和RRC_CONNECTED UE避免频繁的小区选择/重选和切换。考虑下面两种场景：
宏-微微部署场景1：在第一种场景中，如图1中所示，在宏小区100的覆盖下部署微微小区（例如，微微1、微微2和微微3）。该示例实现适用于在这一场景中用于下行链路发射（例如，从eNB到UE）的宏eNB和微微eNB二者。
宏-微微部署场景2：在第二种场景中，如图2中所示，在宏小区200的覆盖外侧部署微微小区（例如，微微1-4）。此外，一些微微小区由其它微微小区的组合完全覆盖，例如微微4由微微1-3的组合完全覆盖。示例实现适用于在这一场景中用于下行链路发射的微微eNB。
图3说明了根据示例实现的eNB的框图。该eNB可以是宏eNB或微微eNB。该eNB可以包括一个或多个模块，例如切换模块300、RRC模块301、信号处理模块302和存储器303。切换模块300负责切换操作并且将参照图10和图11进一步详细地进行描述。无线资源控制（RRC）模块301配置为生成必要的RRC信令，用于所述UE在切换处理期间检测目标eNB。信号处理模块302配置为生成发射的信号并且如果需要则执行PBCH静默。存储器303配置为存储具有PBCH静默的微微小区的系统信息（例如MIB）以及UE的数据分组。UE能够使用该系统信息以连接到该eNB的小区。
这些模块可以由中央处理单元（CPU）执行并且可以存储在存储器中。存储器可以是存储用于执行处理的指令的计算机可读存储介质的形式。计算机可读存储介质包括诸如随机存取存储器（RAM）、硬盘驱动（HDD）、CD/DVD、闪存等等的有形存储介质。可选地，可以将这些模块存储在计算机可读信号介质中而不是存储器中，该计算机可读信号介质可以包括诸如载波的无形存储介质。
图4说明了根据示例实现的UE的框图。该UE可以包括一个或多个模块，例如测量模块400、小区选择/重选模块401、信号处理模块402和存储器403。测量模块400配置为测量邻近小区的参考信号强度（例如，RSRP/RSRQ）并且向其关联的eNB发送测量结果。小区选择/重选模块401配置为当该UE处于RRC_IDLE状态时选择要与其进行关联的小区。信号处理模块402配置为解码接收的信号。存储器403配置为存储接收的分组。
图5说明了根据示例实现用于高级LTE下行链路发射和PBCH静默概念的示例帧结构。如图5中说明的，LTE帧具有10个子帧，该子帧被进一步划分为具有正常循环前缀的14个OFDM符号。在每一个帧的第一个子帧中，第8个OFDM符号的中央6个物理资源块（PRB）用于承载MIB信息的PBCH。在不读取小区的MIB的情况下，UE无法核实该小区的可接入性并且因而无法连接到该小区。因此，经由PBCH静默，即，发射空白PBCH，可以使小区对于UE不可接入。
在示例实现中，宏eNB总是在不进行静默的情况下通过PBCH发射MIB，而微微eNB可以配置有PBCH静默。图6说明了根据示例实现用于配置对于eNB的PBCH静默的流程图。在600处，当安装微微eNB时，网络运营商首先检查由该微微eNB形成的微微小区是否被宏小区完全覆盖。如果该微微小区被完全覆盖，则如603处所示，网络运营商将使用PBCH静默来配置该微微eNB。否则，如601处所示，网络运营商将检查在不具有PBCH静默的情况下该微微小区是否由其它微微小区的组合完全覆盖。如果是，则如603处所示，网络运营商将使用PBCH静默来配置该微微eNB。否则，如602处所示，网络运营商将禁用PBCH静默。可选地，网络运营商能够首先检查该微微小区是否由其它微微小区的组合完全覆盖并且然后检查所述宏小区覆盖，以便决定是否配置PBCH静默。当适用于图1中所示的示例场景时，微微1-3将配置有PBCH静默。当适用于图2中所示的示例场景时，微微1-3中的PBCH静默将被禁用而微微4配置有PBCH静默。注意到，微微eNB可以通过遵照上述示例实现来自动地配置PBCH静默。一旦微微eNB配置有PBCH静默，该微微eNB将通过回程发送其小区ID和MIB信息来通知其邻近eNB。接收该消息的eNB将在其存储器中存储这样的系统信息。也可以使用其它条件（例如预定条件、用户设置等等）来确定是否使用PBCH静默来发射帧。
图7说明了根据示例实现在宏-微微部署场景中RRC_IDLE UE的小区选择/重选的示例流程图。该流程图代表图1中阐释的场景的示例实现，其中微微1-3配置有PBCH静默并且宏eNB没有配置有PBCH静默。分别如700和701处所示，宏eNB和微微1分别对于UE发送主同步信号/辅同步信号（PSS/SSS）以执行小区同步。在如702处所示的小区同步之后，如703中所示，该UE的测量模块分别测量宏eNB和微微1的RSRP/RSRQ。如704处所示，以该RSRP/RSRQ测量结果为基础，该UE的小区选择/重选模块选择合适的小区以与其进行关联。
图8说明了根据示例实现的小区选择的示例流程图。在示例中，假设该宏eNB和微微1的RSRP值分别是5和10，并且假设该微微eNB挑选具有最高RSRP值的小区作为最佳候选者。根据如在图1的场景中实现的图8的示例流程图，分别如800和801处所示，该UE首先挑选微微1作为最佳候选者小区并且试图读取其MIB。由于微微1配置有PBCH静默，其MIB不可读取。然后如802处所示，该UE丢弃微微1并且挑选宏eNB作为最佳候选者小区。由于该宏eNB正在通过PBCH发射MIB，因此该UE能够读取其MIB。结果，如803处所示，该UE通过经过随机访问信道（RACH）发送附接请求来选择宏eNB以与其进行关联。注意到，在图1的宏-微微部署场景中，由于所有的微微eNB都配置有PBCH静默，因此所有RRC_IDLE UE都与该宏eNB相关联。
图9说明了根据示例实现在宏-微微部署中RRC_IDLE UE的小区选择/重选的示例流程图。该流程图代表对于图2中阐释的场景的示例实现，其中微微1-3经过PBCH发射MIB并且微微4配置有PBCH静默。在开始时，如900和901处所示，微微1和微微4对于UE进行分别发送以执行小区同步。在902处的小区同步之后，如903处所示，该UE的测量模块分别测量微微1和微微4的RSRP/RSRQ。如904处所示，以该RSRP/RSRQ测量结果为基础，该UE的小区选择/重选模块然后选择合适的小区以与其进行关联。图8的相同的小区选择流程图也可以适用于这一场景。因而，该UE选择微微1以与其进行关联，而与微微4的RSRP/RSRQ值无关。注意到，在宏-微微部署中，所有RRC_IDLE UE都可以与通过PBCH发射MIB的微微eNB（即，微微1-3）进行关联。
图10说明了根据示例实现在宏-微微部署中RRC_CONNECTED UE的切换的示例流程图。该流程图代表对于图1中阐释的场景的示例实现，其中微微1-3配置有PBCH静默并且宏eNB没有配置有PBCH静默。该UE分别测量（如1000处所示）宏eNB和微微1的RSRP/RSRQ值并且如1001处所示将测量结果报告给该宏eNB（该UE在RRC_IDLE状态中关联到该宏eNB）。如1002和1003处所示，以来自该UE的测量报告和其它信息（例如网络负载）为基础，该宏eNB的切换模块决定将该UE切换到微微1并且发送切换请求。注意到，这里可以应用对于该eNB进行切换决定的任何方法。在如1004处所示从微微1接收确认之后，如1005-1007处所示，该切换模块向微微1转发对于该UE的缓冲的和在发射中的分组。之后，如1008处所示，该宏eNB的RRC模块经由包含微微1的MIB的RRC信令来向该UE发送切换命令。在接收该切换命令之后，如1009处所示，该UE执行小区检测，即，在了解微微1的MIB的情况下读取其它系统信息，并且如在1010处所示，通过RACH发送附接请求。最后，如1011处所示，微微1确认该附接并且开始向该UE发射分组。
图11说明了根据示例实现的RRCE的切换的示例流程图，这里示出了在宏-微微部署中RRC_CONNECTED UE的切换的流程图。该流程图代表对于图2中阐释的场景的示例实现，其中微微1-3没有配置有PBCH静默并且微微4配置有PBCH静默。在这一情况下，微微1起着与图10中的宏eNB相同的作用，并且除将宏eNB替换为微微1以外，从1000-1011的流程图处理与1100-1111的处理类似地操作。
而且，按照计算机内的算法和操作的符号表示呈现了具体实施方式的某些部分。这些算法描述和符号表示是数据处理领域中的技术人员用于向该技术领域中的其他技术人员最有效地传递他们的创新本质的手段。算法是导致期望的最终状态或结果的一系列定义的步骤。在示例实现中，执行这些步骤要求用于实现有形结果的有形量的物理操控。
并且，通过考虑本说明书和本文公开的示例实现的实践，本申请的其它实现对于本领域的技术人员将变得显而易见。可以单独或者按照任意组合的方式来使用描述的示例实现的各种方面和/或部件。意在将说明书和示例看作是示例，通过下面的权利要求书来指示本申请的真实范围和精神。

Claims (15)

1.一种基站，包括：
存储器，配置为存储用于用户设备（UE）连接到由所述基站形成的小区的信息；以及
信号处理模块，配置为向所述UE发射帧并且以一条件为基础来对利用所述帧发射的存储的信息进行静默。
2.如权利要求1所述的基站，其中，所述条件包括用于对所述存储的信息进行静默的用户设置。
3.如权利要求1所述的基站，其中，所述条件以由所述基站形成的所述小区是否被由一个或多个其它基站形成的一个或多个小区覆盖为基础。
4.如权利要求3所述的基站，其中，所述基站是微微增强型节点B（eNB），并且其中，所述一个或多个其它基站包括宏eNB和多个微微eNB中的至少一个。
5.如权利要求1所述的基站，其中，所述存储的信息是通过物理广播信道（PBCH）承载的主信息块（MIB）。
6.如权利要求1所述的基站，其中，所述信号处理模块配置为通过发射空白物理广播信道（PBCH）来对所述存储的信息进行静默。
7.一种系统，包括：
第一基站，包括存储器和信号处理模块，所述存储器配置为存储用于UE连接到由所述第一基站形成的小区的信息，所述信号处理模块配置为向所述UE发射帧并且以一条件为基础来对利用所述帧发射的存储的信息进行静默。
8.如权利要求7所述的系统，进一步包括至少一个第二基站，其中，所述至少一个第二基站配置为向所述UE发送切换命令，所述切换命令包括利用所述第一基站的所述帧发射的静默的存储的信息。
9.如权利要求7所述的系统，其中，所述条件包括用于对所述存储的信息进行静默的用户设置。
10.如权利要求7所述的系统，其中，所述条件以由所述第一基站形成的所述小区是否被由所述至少一个第二基站形成的一个或多个小区覆盖为基础。
11.如权利要求10所述的系统，进一步包括至少一个第二基站，其中，所述第一基站是微微增强型节点B（eNB），并且其中，所述至少一个第二基站包括宏eNB和多个微微eNB中的至少一个。
12.如权利要求7所述的系统，其中，所述存储的信息是通过物理广播信道（PBCH）承载的主信息块（MIB）。
13.如权利要求7所述的系统，其中，所述信号处理模块配置为通过发射空白物理广播信道（PBCH）来对所述存储的信息进行静默。
14.一种存储用于执行处理的指令的计算机可读存储介质，所述指令包括：
存储用于UE连接到由基站形成的小区的信息；
以一条件为基础来对用于帧的存储信息进行静默；并且
将所述帧发射到所述UE。
15.如权利要求14所述的计算机可读存储介质，其中，所述条件包括用于对所述存储的信息进行静默的用户设置。
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