CN104394556A - 执行切换的方法、用户设备、基站和无线电通信系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及执行切换的方法、用户设备、基站和无线电通信系统。提供了一种由用户设备执行从第一基站到第二基站的切换的方法，所述用户设备在通过聚合多个分量载波形成的通信通道上执行无线电通信，所述方法包括如下步骤：将多个分量载波中的已经由第二基站批准切换的分量载波的切换命令从第一基站发送到用户设备；以及响应于切换命令，尝试针对每个分量载波从用户设备到第二基站进行接入。

Description

执行切换的方法、用户设备、基站和无线电通信系统

本申请是申请日为2010年8月4日、申请号为201080047396.5(国际申请号为PCT/JP2010/063180)、发明名称为“执行切换的方法、用户设备、基站和无线电通信系统”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及执行切换的方法、用户设备、基站和无线电通信系统。

背景技术

在增强型长期演化(LTE-A)即在第三代合作伙伴计划(3GPP)中讨论的下一代小区通信标准中，已经研究了引入称作载波聚合(CA)的技术。载波聚合是例如通过聚合在LTE中受到支持的多个频带在用户设备(UE)与基站(BS或者演化节点B(eNB))之间形成通信通道并且由此提高通信吞吐量的技术。通过载波聚合包括在一个通信通道内的每个频带称作分量载波(CC)。LTE中可用的频带的带宽是1.4MHz、3.0MHz、5.0MHz、10MHz、15MHz和20MHz。因此，如果5个20MHz的频带被聚合成分量载波，则总共可以形成100MHz的通信通道。

在载波聚合中包括在一个通信通道内的分量载波不需要彼此在频率方向上邻接。分量载波在频率方向上布置为彼此邻接的模式被称作邻接模式。另一方面，分量载波布置为彼此不邻接的模式被称作非邻接模式。

另外，在载波聚合中，上行链路中的分量载波的数目与下行链路中的分量载波的数目不需要相等。上行链路中的分量载波的数目与下行链路中的分量载波的数目相等的模式称作对称模式。另一方面，上行链路中的分量载波的数目与下行链路中的分量载波的数目不等的模式称作非对称模式。例如，在上行链路中使用两个分量载波而在下行链路中使用三个分量载波的情况下，这是非对称载波聚合。

另外，在LTE中，频分双工(FDD)和时分双工(TDD)中的任何一个能够用作双工操作。由于每个分量载波的链路的方向(上行链路或下行链路)在FDD内没有随时间变化，所以与TDD相比FDD更适于载波聚合。

切换即用于在小区通信标准中实现用户设备的移动性的基础技术是LTE-A中的重要主题之一。在LTE中，用户设备测量与伺服基站(当前连接的基站)的通道的通信质量以及与外围基站的通信质量，并且将包含测量的测量报告发送到伺服基站。接收测量报告时，伺服基站基于包含在报告内的测量确定是否执行切换。然后，如果确定要执行切换，则在源基站(切换之前的伺服基站)、用户设备和目标基站(切换之后的伺服基站)之间根据指定过程执行切换(例如，参考下面的专利文献1)。

专利文献1：JP 2009-232293A

发明内容

技术问题

然而，没有报道积极考虑如何在涉及载波聚合的无线电通信中执行切换过程的情况。

例如，即使当在通过多个分量载波构造的通信通道上执行切换时，目标基站不能够一定保证分量载波的数目与源基站的数目相等。在这种情况下，由于如果目标基站没有批准切换，切换延迟了保证分量载波的数目与源基站的数目相等的时间导致可能在通信中出现问题。另一方面，如果能够针对每个分量载波执行切换过程，则能够在可以在目标基站中得到保证的数目的分量载波上先完成切换。

关于此，本发明提供执行切换的方法、用户设备、基站和无线电通信系统，它们是新颖并且改进的，并且能够在涉及载波聚合的无线电通信中针对每个分量载波执行切换过程。

问题的解决方案

根据本发明的一个方面，提供了一种由用户设备执行从第一基站到第二基站的切换的方法，所述用户设备在通过聚合多个分量载波形成的通信通道上执行无线电通信。所述方法包括如下步骤：将多个分量载波中的已经由第二基站批准切换的分量载波的切换命令从第一基站发送到用户设备；以及响应于切换命令，尝试针对每个分量载波从用户设备到第二基站进行接入。

另外，该方法还可以包括将针对所有多个分量载波的一个测量报告从用户设备发送到第一基站的步骤。

另外，该方法还可以包括将针对多个分量载波的每个的一个测量报告从用户设备发送到第一基站的步骤。

另外，该方法还可以包括将针对所有多个分量载波的一个切换请求从第一基站发送到第二基站的步骤，并且，切换请求可以包括表示要包括在新通信通道内的分量载波的数目的信息。

另外，该方法还可以包括将针对多个分量载波的每个的一个切换请求从第一基站发送到第二基站的步骤。

另外，该方法还可以包括执行从第二基站向第一基站通知多个分量载波中的已经被批准切换的分量载波的数目的步骤。

另外，切换请求可以包括与要构成切换之后的用户设备与第二基站之间的通信通道的分量载波的配置相关的信息。

另外，该方法还可以包括经由响应于切换命令形成的通信通道，将用于指示多个分量载波中的切换没有完成的分量载波的切换的扩展切换命令从第二基站发送到用户设备的步骤。

另外，根据本发明的另一个方面，提供了一种用户设备，包括：无线电通信单元，在通过聚合多个分量载波形成的通信通道上执行与基站之间的无线电通信；以及控制单元，控制无线电通信单元的从第一基站到第二基站的切换，其中，控制单元经由无线电通信单元从第一基站接收多个分量载波中的已经由第二基站批准切换的分量载波的切换命令，然后响应于切换命令使得无线电通信单元尝试针对每个分量载波接入第二基站。

另外，根据本发明的另一个方面，提供了一种基站，包括：无线电通信单元，在通过聚合多个分量载波形成的通信通道上执行与用户设备的无线电通信；以及控制单元，控制由用户设备执行的切换，其中，控制单元决定由用户设备执行向另一个基站的切换的执行，然后通过无线电通信单元向用户设备发送多个分量载波中的由另一个基站批准切换的分量载波的切换命令。

另外，根据本发明的另一个方面，提供了一种无线电通信系统，包括：用户设备，在通过聚合多个分量载波形成的通信通道上执行无线电通信；第一基站，在通信通道上向用户设备提供通信服务；以及第二基站，为由用户设备执行的从第一基站的切换的目标，其中，第一基站决定由用户设备执行从第一基站到第二基站的切换，然后向用户设备发送多个分量载波中的由第二基站批准切换的分量载波的切换命令，以及其中，用户设备响应于切换命令尝试针对每个分量载波接入第二基站。

本发明的技术效果

如上所述，根据基于本发明的执行切换的方法、用户设备、基站和无线电通信系统，可以在涉及载波聚合的无线电通信中对每个分量载波执行切换过程。

附图说明

图1是描述典型切换过程的流程的时序图。

图2是描述通信资源的结构的例子的解释图。

图3A是描述传统无线电通信中的切换的解释图。

图3B是描述涉及载波聚合的无线电通信中的普通切换的解释图。

图3C是描述根据本发明的实施例的涉及载波聚合的无线电通信中的示例性切换的解释图。

图4是示出根据实施例的无线电通信系统的概要的示意图。

图5是示出根据实施例的用户设备的结构的例子的框图。

图6是示出根据实施例的无线电通信单元的详细结构的例子的框图。

图7是示出根据实施例的基站的结构的例子的框图。

图8A是示出根据第一场景的切换过程的流程的例子的时序图的第一半部分。

图8B是示出根据第一场景的切换过程的流程的例子的时序图的第二半部分。

图9是示出根据第二场景的切换的流程的例子的时序图的第一半部分。

图10A是示出根据第三场景的切换过程的流程的例子的时序图的第一半部分。

图10B是示出根据第三场景的切换过程的流程的例子的时序图的第二半部分。

图11是示出根据第四场景的切换过程的流程的例子的时序图的第二半部分。

具体实施方式

在下文中，参照附图详细描述本发明的优选实施例。注意：在本说明书和附图中，功能和结构基本相同的元素由相同标号指示，并且省去重复解释。

将在下文中以下面顺序描述本发明的优选实施例。

1.现有技术的说明

1-1.切换过程

1-2.通信资源的结构

1-3.问题的说明

2.无线电通信系统的概要

3.根据实施例的装置的构造

3-1.用户设备的示例性构造

3-2.基站的示例性构造

4.处理流程

4-1.第一场景

4-2.第二场景

4-3.第三场景

4-4.第四场景

4-5.消息的示例性构造

5.总结

<1.现有技术的说明>

(1-1.切换过程)

在下文中参照图1和图2描述涉及本发明的技术。图1示出了没有涉及载波聚合的无线电通信过程中的依照LTE的切换过程的流程作为典型切换过程的例子。在这个例子中，在该切换过程中涉及用户设备(UE)、源基站(源eNB)、目标基站(目标eNB)和移动性管理实体(MME)。

作为针对切换的预备步骤，用户设备首先向源基站报告用户设备与源基站之间的通信通道的通道质量(步骤S2)。基于一定规则或者当通道质量下降低于预定基准值时可以报告通道质量。用户设备能够通过从源基站接收包含在下行链路通道内的基准信号测量与源基准的通信通道的通道质量。

然后，源基站基于从用户设备接收的质量报告确定测量的需要，并且如果需要测量则向用户设备分配测量间隙(步骤S4)。

然后，在分配的测量间隙的时间内用户设备从外围基站搜索下行链路通道(即，执行小区搜索)(步骤S12)。注意：用户设备可以根据预先从源基站提供的列表识别要搜索的外围基站。

当用户设备获取与下行链路通道的同步时，用户设备通过使用包含在下行链路通道内的基准信号执行测量(步骤S14)。在这个时间内，源基站限制涉及用户设备的数据通信的分配以避免发生用户设备执行数据发送。

当测量完成时，用户设备将包含测量的测量报告发送到源基站(步骤S22)。包含在测量报告内的测量可以是多次测量的测量值的均值或中值等。另外，测量可以包含关于多个频带的数据。

当接收到测量报告时，源基站基于测量报告的内容确定是否执行切换。例如，当外围中的另一个基站的通道质量比源基站的通道质量高预定阈值或高更多时，能够确定需要切换。在这种情况下，源基站确定与作为目标基站的相关另一个基站执行切换过程，并且向目标基站发送切换请求消息(步骤S24)。

当接收到切换请求消息时，目标基站根据由其自身等等提供的通信服务的可用性确定是否可以接受用户设备。当可以接受用户设备时，目标基站向源基站发送切换请求确认消息(步骤S26)。

当接收到切换请求确认消息时，源基站向用户设备发送切换命令(步骤S28)。然后，用户获取与目标基站的下行链路通道的同步(步骤S32)。之后，用户设备通过在给定时隙内使用随机接入通道对目标基站进行随机接入(步骤S34)。在这个时间内，源基站将对用户设备进行寻址的数据运送到目标基站(步骤S36)。然后，在随机接入成功以后，用户设备将切换完成消息发送到目标基站(步骤S42)。

当接收到切换完成消息时，目标基站请求MME为用户设备执行路由更新(步骤S44)。当由MME更新用户数据的路由时，用户设备变得能够通过新基站(即，目标基站)与另一个装置进行通信。然后，目标基站向用户设备发送确认(步骤S46)。一系列切换过程由此结束。

(1-2.通信资源的结构)

图2示出了LTE中的通信资源的结构作为应用本发明的通信资源的结构的例子。参照图2，LTE中的通信资源在时间方向上划分成每个10毫秒长的多个无线电帧。一个无线电帧包括10个子帧，并且一个子帧由2个0.5毫秒时隙组成。在LTE中，子帧是在时间方向上向每个用户设备分配通信资源的一个单元。这个单元被称作资源块。一个资源块在频率方向上包括12个子载波。具体地讲，一个资源块的大小为1毫秒，在时间-频率域内具有12个子载波。在相同带宽和时间长度的条件下，当对数据通信分配更多数目的资源块时，数据通信的吞吐量增加。另外，在通信资源的这种结构中，具有给定频带的无线电帧的一部分被预留作为随机接入通道。例如，随机接入通道能够用于由从空闲模式变成活动模式的用户设备接入基站或者在切换过程中对目标基站进行初始接入。

[1-3.问题的说明]

接下来，将参照图3A到图3C描述作为典型切换过程的例子的涉及载波聚合的无线电通信中的切换过程的问题。

首先，图3A是描述传统无线电通信中的切换的解释图。参照图3A，切换之前在源基站(源eNB)中使用的频带CC1移至切换后的目标基站(目标eNB)的频带CC1′。在这种情况下，例如可以根据参照图1描述的过程执行切换。切换之前频带在频率轴上的位置可以与切换之后频带在频率轴上的位置不同。

图3B是描述涉及载波聚合的无线电通信中的普通切换的解释图。参照图3B，切换之前已经用于源基站的分量载波CC1到CC3移至切换之后的目标基站的分量载波CC1′到CC3′。在这种情况下，例如可以根据参照图1描述的过程执行切换。然而，在这种情况下，当切换变得需要时，目标基站不能够必然地保证分量载波的数目(在图3B的例子中，3个分量载波)与源基站中的分量载波的数目相等。基于这个原因，直到能够保证分量载波的数目与源基站中的分量载波的数目相等，目标基站才发送切换请求确认消息，从而切换被延迟。另外，难于仅仅将特定分量载波的接入目的地变成另一个基站。

图3C是描述将在以后描述的根据本发明的实施例执行的涉及载波聚合的无线电通信的示例性切换的解释图。参照图3C，以逐步方式执行切换。换言之，切换之前已经用于源基站的分量载波CC1到CC3之中的分量载波CC1和CC2移至目标基站的分量载波CC1′和CC2′。然后，其余分量载波CC3移至目标基站的分量载波CC3′。分量载波的切换过程不限于这个例子并且可以是任何其它过程。如上所述，当对每个分量载波执行切换过程时，对于在目标基站内能够保证的数目的分量载波能够先完成切换。结果，避免了由于切换延迟在通信中发生的问题。另外，为了防止由于频率选择衰减导致的分量载波的通信质量恶化，仅仅特定分量载波的接入目的地能够变成另一个基站。将在接下来部分中具体描述本发明的实施例，其中，在涉及载波聚合的无线电通信中对每个分量载波执行切换过程。

<2.无线电通信系统的概要>

图4是示出根据本发明的实施例的无线电通信系统1的概要的示意图。参照图4，无线电通信系统1包括用户设备100、基站200a和基站200b。假设基站200a是用户设备100的伺服基站。

用户设备100位于由基站200a提供无线电通信服务的小区202a内。用户设备100能够经由基站200a在通过聚合多个分量载波(即，通过载波聚合)形成的通信通道上与另一个用户设备(未示出)执行数据通信。然而，由于用户设备100与基站200a之间的距离不短，所以对于用户设备100来说可能需要切换。另外，用户设备100位于由基站200b提供无线电通信服务的小区202b内。因此，基站200b能够是用户设备100的切换的目标基站的候选。

基站200a能够通过回程链路(例如，X2接口)与基站200b进行通信。例如，如参照图1描述的切换过程中的各种消息、涉及属于每个小区的用户设备的调度信息等等能够在基站200a与基站200b之间进行发送和接收。另外，例如，基站200a和基站200b能够通过S1接口与MME即上部节点进行通信。

应该注意：当在下面的说明中不特别需要区分基站200a和基站200b时，通过省去标号端处的字母将它们统称作基站200。这同样适用于其它元素。

<3.根据实施例的装置的构造>

在下文中，将参照图5到图7描述根据本发明的实施例的包括在无线电通信系统1内的用户设备100和基站200的示例性构造。

(3-1.用户设备的示例性构造)

图5是示出根据实施例的用户设备100的构造的例子的框图。参照图5，用户设备100包括无线电通信单元110、信号处理单元150、控制单元160和测量单元170。

(无线电通信单元)

无线电通信单元110在通过使用载波聚合技术聚合多个分量载波形成的通信通道上执行与基站200的无线电通信。

图6是示出无线电通信单元110的更加详细结构的例子的框图。参照图6，无线电通信单元110包括天线112、开关114、低噪声放大器(LNA)120、多个下变换器122a到122c、多个滤波器124a到124c、多个模拟到数字转换器(ADC)126a到126c、解调单元128、调制单元130、多个数字到模拟转换器(DAC)132a到132c、多个滤波器134a到134c、多个上变换器136a到136c、组合器138和功率放大器(PA)140。

天线112接收从基站200发送的无线电信号，并且将通过开关114接收的信号输出到LNA 120。LNA 120对接收的信号进行放大。下变换器122a和滤波器124a将第一分量载波(CC1)的基带信号与由LNA 120放大的接收的信号进行分离。然后，分离的基带信号由ADC 126a转换成数字信号并且输出到解调单元128。类似的是，下变换器122b和滤波器124b将第二分量载波(CC2)的基带信号与由LNA 120放大的接收的信号进行分离。然后，分离的基带信号由ADC 126b转换成数字信号并且输出到解调单元128。另外，下变换器122c和滤波器124c将第三分量载波(CC3)的基带信号与由LNA 120放大的接收的信号进行分离。然后，分离的基带信号由ADC 126c转换成数字信号并且输出到解调单元128。然后，解调单元128通过解调各个分量载波的基带信号产生数据信号并且将数据信号输出到信号处理单元150。

另外，当从信号处理单元150输入数据信号时，调制单元130调制该数据信号并且产生各个分量载波的基带信号。在这些基带信号之中，第一分量载波(CC1)的基带信号由DAC 132a转换成模拟信号。然后，由滤波器134a和上变换器136a从模拟信号产生与发送信号中的第一分量载波对应的频率分量。类似的是，第二分量载波(CC2)的基带信号由DAC 132b转换成模拟信号。然后，由滤波器134b和上变换器136b从模拟信号产生与发送信号中的第二分量载波对应的频率分量。另外，第三分量载波(CC3)的基带信号由DAC132c转换成模拟信号。然后，由滤波器134c和上变换器136c从模拟信号产生与发送信号中的第三分量载波对应的频率分量。然后，与三个分量载波对应的产生的频率分量由组合器138进行组合并且形成发送信号。PA 140将发送信号进行放大并且通过开关114将发送信号输出到天线112。然后，天线112将发送信号作为无线电信号发送到基站200。

尽管在图6中描述了无线电通信单元110处理三个分量载波的情况，但是由无线电通信单元110处理的分量载波的数目可以是两个、或者四个或更多。

另外，替代处理图6的例子中的模拟区中的各个分量载波的信号，无线电通信单元110可以处理数字区中的各个分量载波的信号。在后者情况下，在接收时，由一个ADC转换的数字信号由数字滤波器分离成各个分量载波的信号。另外，在发送时，在各个分量载波的数字信号进行频率转换并进行组合以后，信号由一个ADC转换成模拟信号。当处理模拟区中的各个分量载波的信号时，ADC和DAC的负荷通常较小。另一方面，当处理数字区中的各个分量载波的信号时，AD/DA转换的采样频率较高，由此ADC和DAC的负荷可能增加。

(信号处理单元)

返回参照图5，进一步描述用户设备100的构造的例子。

信号处理单元150对从无线电通信单元110输入的解调的数据信号执行信号处理(例如，去交织、解码或纠错)。然后，信号处理单元150将处理后的数据信号输出到上层。另外，信号处理单元150对从上层输入的数据信号执行信号处理(例如，编码或交织)。然后，信号处理单元150将处理后的数据信号输出到无线电通信单元110。

(控制单元)

控制单元160通过使用处理装置(例如，中央处理单元(CPU)或者数字信号处理器(DSP))控制用户设备100的全部功能。例如，控制单元160根据由无线电通信单元110从基站200接收的调度信息控制由无线电通信单元110执行的数据通信的定时。另外，控制单元160使得测量单元170使用来自基站200即伺服基站的基准信号测量通道质量，并且经由无线电通信单元110将通道质量报告发送到基站200。控制单元160使得测量单元170在由基站200分配的测量间隙的时间内执行测量。另外，在本实施例中，控制单元160通过根据四个场景(将在接下来部分中进行示例性描述)中的任何一个在用户设备100与基站200之间执行切换过程为每个分量载波实施切换。

(测量单元)

例如，测量单元170通过使用来自基站200的基准信号根据来自控制单元160的控制为每个分量载波测量通道质量。另外，测量单元170通过使用由基站200分配的测量间隙为关于每个分量载波的切换执行测量。由测量单元170执行的测量结果通过控制单元160转换成测量报告的预定格式，并且通过无线电通信单元110发送到基站200。然后，基站200基于测量报告确定是否应该为用户设备100执行切换。

(3-2.基站的示例性构造)

图7是示出根据实施例的基站200的构造的例子的框图。参照图7，基站200包括无线电通信单元210、接口单元250、分量载波(CC)管理单元260和控制单元280。

(无线电通信单元)

无线电通信单元210的特定构造可与以上参照图6描述的用户设备100的无线电通信单元110的构造类似，尽管受支持的分量载波的数目、处理性能等等的要求不同。无线电通信单元210在通过使用载波聚合技术聚合多个分量载波形成的通信通道上与用户设备执行无线电通信。

(接口单元)

例如，接口单元250通过图4所示的S1接口中介无线电通信单元210或者控制单元280与上部节点之间的通信。另外，例如，接口单元250通过图4所示的X2接口中介无线电通信单元210或控制单元280与另一个基站之间的通信。

(CC管理单元)

CC管理单元260针对属于基站200的小区的每个用户设备保持指示每个用户设备正使用哪个分量载波进行通信的数据。当另外用户设备加入基站200的小区时或者当现有用户设备改变其分量载波时，这个数据能够由控制单元280进行更新。因此，控制单元280能够通过参照由CC管理单元260保持的数据识别用户设备100正在使用哪个分量载波。

(控制单元)

控制单元280使用诸如CPU或DSP的处理装置控制基站200的全部功能。例如，在本实施例中，控制单元280通过根据四个场景(将在接下来部分中进行示例性描述)中的任何一个在用户设备100与基站200之间执行切换过程为每个分量载波执行切换。

<4.处理流程>

在下文中，将参照图8A到图11描述根据本实施例的第一到第四场景的切换过程。假设：通过第一到第四场景执行用户设备100、基站200a即源基站和基站200b即目标基站之间的切换过程。另外，假设：在切换过程开始之前，用户设备100使用3个分量载波执行无线电通信。图1所示的普通切换过程中的直到由用户设备执行测量的过程(步骤S2到S14)没有不同，并且将省去对它们的描述。

[4-1.第一场景]

图8A和图8B是示出根据本实施例的第一场景的切换过程的流程的例子的时序图。

参照图8A，当针对每个分量载波的测量完成时，用户设备100向基站200a发送针对所有的多个分量载波的一个测量报告(步骤S122)。包括在测量报告中的测量结果可以是多次测量的测量值的均值或中值等。测量结果可以包含关于多个分量载波的每个的数据或对多个分量载波聚合的数据。

接收到测量报告的基站200a基于测量报告确定是对所有通信通道执行切换还是对每个分量载波执行切换。例如，当用户设备100与基站200a之间的通道质量比用户设备100与基站200b之间的通道质量强预定阈值或更多时，确定需要执行切换。在这种情况下，基站200a决定执行基站200b是目标基站的切换过程。然后，基站200a向基站200b发送针对多个分量载波的每个的切换请求消息(步骤S124)。更具体地讲，例如，已经确定需要执行切换的控制单元280参照保持在CC管理单元260中的数据检查正由用户设备100使用的分量载波的数目。然后，控制单元280通过无线电通信单元210向基站200b发送每个分量载波的切换请求消息。在这个场景下，由于用户设备100使用三个分量载波，所以三个切换请求消息被发送到基站200b。

已经接收到三个切换请求消息的基站200b根据由其自身提供的通信服务的可用性等等确定分量载波的可接受数目。然后，基站200b在没有超过分量载波的可接受数目的范围内响应于每个切换请求消息向基站200a发送切换请求确认消息(步骤S126)。在这个场景中，作为一个例子，假设在基站200b中两个分量载波(例如，分量载波CC1和CC2)是可接受的。因此，2个切换请求确认消息从基站200b发送到基站200a。

已经接收到切换请求确认消息的基站200a向用户设备100发送针对已经被批准切换的每个分量载波的切换命令(步骤S128)。在这个场景中，针对由基站200b批准切换的两个分量载波的2个切换命令从基站200a发送到用户设备100。

已经接收切换命令的用户设备100首先获取与基站200b的分量载波CC1′的下行链路通道的同步。然后，用户设备100使用设置成分量载波CC1′的给定时隙的随机接入通道对基站200b进行随机接入(步骤S132)。另外，用户设备100获取与基站200b的分量载波CC2′的下行链路通道的同步。然后，用户设备100使用设置到分量载波CC2′的给定时隙的随机接入通道对基站200b进行随机接入(步骤S134)。此时，基站200a向基站200b传递对用户设备100寻址的数据中的关于分量载波CC1和CC2的数据(步骤S136)。然后，当在每个分量载波上成功执行随机接入时，用户设备100向基站200b发送切换完成消息(步骤S142)。

已经接收到切换完成消息的基站200b请求MME更新用户设备100的路由(步骤S144)。当由MME更新用户数据的路由时，用户设备100能够通过新基站(即，基站200b)与另一个装置进行通信。可以为每个分量载波执行路由更新请求或者可以对多个分量载波一次执行路由更新请求。然后，基站200b响应于每个接收的切换完成消息向用户设备100发送确认(步骤S146)。

然后，参照图8B，基站200b能够根据通信服务的可用性接收在其余分量载波(例如，分量载波CC3)上的切换。因此，基站200b向基站200a发送针对对应分量载波的切换请求确认消息(步骤S156)。

已经接收到切换请求确认消息的基站200a向用户设备100发送已经被批准切换的分量载波的切换命令(步骤S158)。

已经接收切换命令的用户设备100获取与基站200b的分量载波CC3′的下行链路通道的同步。然后，用户设备100使用设置到分量载波CC3′的给定时隙的随机接入通道对基站200b进行随机接入(步骤S164)。此时，基站200a向基站200b传递对用户设备100寻址的数据(步骤S166)。然后，当成功地在分量载波CC3′上执行随机接入时，用户设备100向基站200b发送切换完成消息(步骤S172)。

当对每个分量载波执行路由更新请求时，已经接收切换完成消息的基站200b请求MME更新用户设备100的路由(步骤S174)。这里，路由更新请求用于将基站200a的分量载波CC3的路由更新成基站200b的分量载波CC3′的路由。然后，响应于接收的针对分量载波CC3的切换完成消息，基站200b向用户设备100发送确认(步骤S176)。

在这个场景中，多个分量载波中的已经由基站200b批准切换的分量载波的切换命令从基站200a发送到用户设备100。然后，用户设备100响应于切换命令针对每个分量载波尝试对基站200b进行随机接入。因此，能够为每个分量载波执行切换过程。

另外，针对所有的多个分量载波的一个测量报告从用户设备100发送到基站200a，并且与分量载波的数目对应的多个切换请求从基站200a发送到基站200b。因此，由于用户设备100不需要为每个分量载波产生测量报告，所以现有LTE的系统中的变化被抑制成很小，并且能够容易地引入新的切换过程。

[4-2.第二场景]

图9是示出根据本实施例的第二场景的切换过程的流程的例子的时序图的第一半部分。

参照图9，当针对每个分量载波的测量完成时，用户设备100向基站200a发送针对多个分量载波的每个的一个测量报告(步骤S123)。在这个场景中，由于由用户设备100使用3个分量载波，所以3个测量报告被发送到基站200a。

接下来，基站200a基于接收的测量报告的内容确定是否需要对每个分量载波执行切换。然后，基站200a向基站200b发送针对确定要执行切换过程的一个或多个分量载波的每个的一个切换请求消息(步骤S124)。在这个场景中，3个分量载波的总共3个切换请求消息从基站200a发送到基站200b。接下来切换过程与根据第一场景的步骤S126以后的过程相同。因此，在这个场景中，将省去冗余步骤的描述。

在这个场景中，针对多个分量载波的每个的一个测量报告从用户设备100发送到基站200a。然后，基站200a基于接收的测量报告确定是对所有通信通道执行切换还是对每个分量载波执行切换。基于确定结果，针对每个分量，载波基站200a向基站200b发送切换请求。在这种情况下，由于基站200a不需要基于一个测量报告产生多个切换请求，所以由于引入新切换过程对基站200a产生的影响能够被抑制到较小。

[4-3.第三场景]

图10A和图10B是示出根据本实施例的第三场景的切换过程的流程的例子的时序图。

参照图10A，当针对每个分量载波的测量完成时，用户设备100向基站200a发送针对所有的多个分量载波的一个测量报告(步骤S222)。

已经接收测量报告的基站200a基于测量报告确定是对所有通信通道执行切换还是对每个分量载波执行切换。然后，基站200a向基站200b发送针对确定需要执行切换的多个分量载波的所有的一个切换请求消息(步骤S224)。此时，一个切换请求消息包括表示包括在与用户设备100的新通信通道内的分量载波的数目的信息。在这个场景中，由于用户设备100使用3个分量载波，所以表示“分量载波的数目(CC数目)＝3”的信息包括在切换请求消息中。

已经接收切换请求消息的基站200根据由其自身提供的通信服务的可用性等等确定分量载波的可接受数目。然后，基站200b响应于切换请求消息向基站200a发送包括表示分量载波的可接受数目的信息的切换请求确认消息(步骤S226)。换言之，基站200b向基站200a通知已经被批准进行切换的分量载波的数目。在这个场景中，作为一个例子，假设在基站200b中2个分量载波(例如，分量载波CC1和CC2)是可接受的。因此，表示“CC数目＝2”的信息被包括在切换请求确认消息内。

已经接收切换请求确认消息的基站200a向用户设备100发送针对已经被批准进行切换的分量载波的数目的切换命令(步骤S228)。在这个场景中，包括表示“CC数目＝2”的信息的切换命令从基站200a发送到用户设备100。

已经接收到切换命令的用户设备100首先根据包括在切换命令中的信息获取与基站200b的分量载波CC1′的下行链路通道同步。然后，用户设备100使用设置到分量载波CC1′的给定时隙的随机接入通道对基站200b进行随机接入(步骤S232)。另外，用户设备100获取与基站200b的分量载波CC2′的下行链路通道的同步。然后，用户设备100使用设置到分量载波CC2′的给定时隙的随机接入通道对基站200b进行随机接入(步骤S234)。此时，基站200a向基站200b传递对用户设备100进行寻址的数据中的分量载波CC1和CC2上的数据(步骤S236)。然后，当成功地在每个分量载波上执行随机接入时，用户设备100向基站200b发送切换完成消息(步骤S242)。

已经接收切换完成消息的基站200b请求MME更新用户设备100的路由(步骤S244)。当由MME更新用户数据的路由时，用户设备100能够通过新基站(即，基站200b)与另一个装置进行通信。可以对每个分量载波执行路由更新请求或者可以在多个分量载波上一次执行路由更新请求。然后，响应于接收的切换完成消息，基站200b向用户设备100发送确认(步骤S246)。

然后，参照图10B，基站200b能够根据通信装置的可用性确定它能够接受在其余分量载波(例如，分量载波CC3)上的切换。因此，基站200b向基站200a发送包括表示新批准进行切换的分量载波的数目的信息的切换请求确认消息(步骤S256)。在这个场景中，作为例子，表示“CC数目＝1”的信息能够被包括在切换请求确认消息内。

已经接收切换请求确认消息的基站200a向用户设备100发送新批准切换的分量载波CC3的切换命令(步骤S258)。

已经接收切换命令的用户设备100获取与基站200b的分量载波CC3′的下行链路通道的同步。然后，用户设备100使用设置到分量载波CC3′的给定时隙的随机接入通道对基站200b进行随机接入(步骤S264)。此时，基站200a向基站200b传递对用户设备100进行寻址的数据(步骤S266)。然后，当在分量载波CC3′上成功进行随机接入时，用户设备100向基站200b发送切换完成消息(步骤S272)。

当对每个分量载波执行路由更新请求时，已经接收切换完成消息的基站200b请求MME更新用户设备100的路由(步骤S274)。然后，响应于接收的针对分量载波CC3的切换完成消息，基站200b向用户设备100发送确认(步骤S276)。

在这个场景中，多个分量载波中的由基站200b批准切换的分量载波的切换命令从基站200a发送到用户设备100。然后，响应于切换命令，用户设备100尝试为每个分量载波对基站200b进行随机接入。因此，能够为每个分量载波执行切换过程。

另外，针对所有多个分量载波的一个切换请求从基站200a发送到基站200b。切换请求包括表示被包括在用户设备100与基站200b之间的新通信通道内的分量载波的数目的信息。另外，响应于切换请求，使用切换请求确认消息，向基站200a通知由基站200b批准切换的分量载波的数目。因此，能够减少在基站之间交换的切换请求消息和切换请求确认消息的数目，并且能够减少基站之间的通信量。

[4-4.第四场景]

图11是示出根据本实施例的第四场景的切换过程的流程的例子的时序图的第二半部分。根据这个场景的切换过程的第一半部分与参照图10A描述的第三场景的第一半部分相同。

在图11中，假设：已经通过参照图10A描述的过程在两个分量载波CC1和CC2上完成切换。基站200b能够根据通信服务的可用性确定它能够接受其余分量载波(例如，分量载波CC3)上的切换。因此，基站200b向基站200a发送包括表示新批准进行切换的分量载波的数目的信息的切换请求确认消息(步骤S256)。另外，基站200b向用户设备100发送包括相同信息的切换命令(步骤S257)。如上所述，在图11中，从目标基站而非源基站进行发送的切换命令被表示为扩展切换命令。扩展切换命令经由通过逐步切换在目标基站与用户设备之间先前形成的通信通道进行发送。

已经接收扩展切换命令的用户设备100使用设置到分量载波CC3′的给定时隙的随机接入通道对基站200b进行随机接入(步骤S265)。在这个场景中，可以不执行获取与基站200b的分量载波CC3′的下行链路通道的同步的处理。此时，已经接收切换请求确认消息的基站200a向基站200b传递对用户设备100进行寻址的数据(步骤S266)。然后，当在分量载波CC3′上成功执行随机接入时，用户设备100向基站200b发送切换完成消息(步骤S272)。

当对每个分量载波执行路由更新请求时，已经接收切换完成消息的基站200b请求MME更新用户设备100的路由(步骤S274)。然后，基站200b向用户设备100发送确认(步骤S276)。

在这个场景中，扩展切换命令经由通过逐步切换形成的通信通道从基站200b发送到用户设备100。因此，切换命令能够经由在切换之后具有更高通信质量的稳定通信通道进行可靠传递。在这个场景中描述的扩展切换命令甚至还可以应用到根据第一和第二场景的切换过程。

[4-5.消息的示例性构造]

如上所述，在根据第三和第四场景的切换过程中，表示需要切换的分量载波的数目的信息可以被包括在要从基站200a发送到基站200b的切换请求消息中。除了表示分量载波的数目的信息以外，切换请求消息还可以包括需要切换的分量载波的标识符的列表。

另外，在第一到第四场景中，切换请求消息可以包括与要在基站200b中构造新通信通道的分量载波的配置相关的信息。关于分量载波的配置的信息可以是指用于指定分类(例如，“邻接”或“附近”)的信息。例如，当“邻接”被包括在切换请求消息中时，基站200b建立分量载波，从而切换后的分量载波能够彼此邻接。另外，例如，当“附近”被包括在切换请求消息中时，基站200b建立分量载波，从而在频率方向上切换后的分量载波之间的距离可以是给定阈值或更小。如上所述，由于能够指定要在目标基站上构造新通信通道的分量载波的配置，所以能够在涉及载波聚合的无线电通信中执行切换以符合每个用户设备的能力。

<5.总结>

已经在上文中参照图4到图11描述了包括在根据本发明的实施例的无线电通信系统1中的用户设备100和基站200。根据本实施例，如上所述，在涉及载波聚合的无线电通信中进行切换时，多个分量载波中的由目标基站批准切换的分量载波的切换命令从基站发送到用户设备。用户设备响应于针对每个分量载波的切换命令对目标基站进行接入。因此，能够对每个分量载波执行切换过程。因此，能够在可以在目标基站中保证的数目的分量载波上先完成切换。另外，为了防止在一些分量载波上的通信质量的恶化，仅仅特定分量载波的接入目的地可以变成另一个基站。即，能够实现载波聚合的有效和灵活操作。

在上文中参照附图描述了本发明的优选实施例，然而，本发明当然不限于以上例子。本领域技术人员可以发现权利要求的范围内的各种替代和变型，并且应该明白它们将自然处于本发明的技术范围之下。

标号列表

1  无线电通信系统

100  用户设备

110  无线电通信单元

160  控制单元

200  基站

210  无线电通信单元

280  控制单元

Claims (9)

1.一种由用户设备执行从第一基站到第二基站的切换的方法，所述用户设备在通过聚合多个分量载波形成的通信通道上执行无线电通信，所述方法包括如下步骤：

在第二基站能够保证分量载波的数目小于第一基站中的分量载波的数目的情况下，将多个分量载波中的已经由第二基站批准切换的分量载波的切换命令从第一基站发送到用户设备；以及

响应于切换命令，尝试针对每个分量载波从用户设备到第二基站进行接入，

所述方法还包括：

将针对所有多个分量载波的一个切换请求从第一基站发送到第二基站的步骤，其中，切换请求包括表示要包括在新通信通道内的分量载波的数目的信息；以及

执行从第二基站向第一基站通知多个分量载波中的已经被批准切换的分量载波的数目的步骤。

2.根据权利要求1的方法，还包括将针对所有多个分量载波的一个测量报告从用户设备发送到第一基站的步骤。

3.根据权利要求1的方法，还包括将针对多个分量载波的每个的一个测量报告从用户设备发送到第一基站的步骤。

4.根据权利要求1的方法，还包括将针对多个分量载波的每个的一个切换请求从第一基站发送到第二基站的步骤。

5.根据权利要求1的方法，其中，切换请求包括与要构成切换之后的用户设备与第二基站之间的通信通道的分量载波的配置相关的信息。

6.根据权利要求1的方法，还包括经由响应于切换命令形成的通信通道，将用于指示多个分量载波中的切换没有完成的分量载波的切换的扩展切换命令从第二基站发送到用户设备的步骤。

7.一种用户设备，包括：

无线电通信单元，在通过聚合多个分量载波形成的通信通道上执行与基站之间的无线电通信；以及

控制单元，控制无线电通信单元的从第一基站到第二基站的切换，

其中，在第二基站能够保证分量载波的数目小于第一基站中的分量载波的数目的情况下，控制单元经由无线电通信单元从第一基站接收多个分量载波中的已经由第二基站批准切换的分量载波的切换命令，然后响应于切换命令使得无线电通信单元尝试针对每个分量载波接入第二基站，

其中，从第一基站将针对所有多个分量载波的一个切换请求发送到第二基站，其中，切换请求包括表示要包括在新通信通道内的分量载波的数目的信息，以及

其中，从第二基站向第一基站通知多个分量载波中的已经被批准切换的分量载波的数目。

8.一种基站，包括：

无线电通信单元，在通过聚合多个分量载波形成的通信通道上执行与用户设备的无线电通信；以及

控制单元，控制由用户设备执行的切换，

其中，在另一个基站能够保证分量载波的数目小于所述基站中的分量载波的数目的情况下，控制单元决定由用户设备执行向另一个基站的切换的执行，然后通过无线电通信单元向用户设备发送多个分量载波中的由另一个基站批准切换的分量载波的切换命令，

其中，从所述基站将针对所有多个分量载波的一个切换请求发送到另一个基站，其中，切换请求包括表示要包括在新通信通道内的分量载波的数目的信息，以及

其中，从另一个基站向所述基站通知多个分量载波中的已经被批准切换的分量载波的数目。

9.一种无线电通信系统，包括：

用户设备，在通过聚合多个分量载波形成的通信通道上执行无线电通信；

第一基站，在通信通道上向用户设备提供通信服务；以及

第二基站，为由用户设备执行的从第一基站的切换的目标，

其中，在第二基站能够保证分量载波的数目小于第一基站中的分量载波的数目的情况下，第一基站决定由用户设备执行从第一基站到第二基站的切换，然后向用户设备发送多个分量载波中的由第二基站批准切换的分量载波的切换命令，

其中，用户设备响应于切换命令尝试针对每个分量载波接入第二基站，

其中，从第一基站将针对所有多个分量载波的一个切换请求发送到第二基站，其中，切换请求包括表示要包括在新通信通道内的分量载波的数目的信息，以及

其中，从第二基站向第一基站通知多个分量载波中的已经被批准切换的分量载波的数目。