CN105580438B - 用于小区选择的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

除了别的之外，描述了用于在UE中的小区选择或小区重新选择的方法和装置，其中，UE能够连接到多个无线电接入网络。UE能够接收指示UE所属的公共陆地移动网络的优先级的消息，并且基于该消息执行小区选择/小区重新选择。

Description

用于小区选择的方法和装置
技术领域
本公开涉及用于小区选择或小区重新选择的方法和装置。具体而言，本公开涉及用于在共享无线电接入网络(RAN)中小区选择或小区重新选择的方法和装置。
背景技术
蜂窝无线电网络在不断发展。第三代合作伙伴项目(3GPP)是为移动通信设置标准的组织。标准构造为发行版。在启动新发行版时，新功能性进入标准中。
第三代合作伙伴项目(3GPP)网络共享体系结构允许不同核心网络运营商连接到共享无线电接入网络。根据一个支持的体系结构，无线电接入网络(RAN)是共享的，并且称为多运营商核心网络(MOCN)配置。
如图1所示，多运营商核心网络(MOCN)的体系结构允许不同核心网络运营商连接到共享无线电接入网络(RAN)，参阅3GPP技术规范TS 23.251 V10.5.0，“网络共享体系结构和功能描述”，技术规范组服务和系统方面，2012年12月。运营商不但共享无线电网络元素，而且共享无线电资源本身。共享RAN中的每个小区将在系统信息中广播对应于多个运营商的多个公共陆地移动网络(PLMN)身份。来自诸如运营商A、B或C的多个运营商的任何运营商的用户设备UE能够将广播的系统信息解码，并且知道这是它能够驻留的小区。根据此信息，UE以常规方式执行小区（重新）选择过程。
公共陆地移动网络(PLMN)
由一个特定运营商运营的每个公共陆地移动网络(PLMN)通过“PLMN身份”识别。为便于理解，能够将每个PLMN身份识别为简化模型中的一个运营商。一个或更多个PLMN身份将在系统信息中广播，参阅3GPP TS 36.304 V10.6.0，“闲置模式中的用户设备(UE)过程”，技术规范组无线电接入网络 ，2012年6月。
很有可能一个运营商具有其中只广播它自己的PLMN身份的专用RAN，以及其中它的PLMN身份与其它运营商的PLMN身份一起广播的共享RAN。每个发现的PLMN将被报告给非接入层(NAS)以便进行PLMN选择，参阅2011年9月的3GPP TS23.122 V10.5.0，“与闲置模式中的移动台有关的非接入层(NAS)功能”中的细节。
小区选择/重新选择
使用小区选择和重新选择过程使得UE能够驻留在小区上。详细的过程在2012年6月的3GPP TS 36.304 V10.6.0，“闲置模式中的用户设备(UE)过程”，技术规范组无线电接入网络中描述。
随机接入
当UE以RRC_IDLE状态驻留在一个小区上时，在建立无线电链路时，随机接入用于初始接入，由此从RRC_IDLE状态切换到RRC_Connected状态。切换由两个以下原因中的任何原因触发：
-移动始发：UE具有始发服务（延迟敏感的或延迟容忍的）以便传送到基站；
-移动端接：UE接收来自基站的寻呼信息。
在随机接入的过程期间，UE尝试接入驻留的小区，无论接入尝试的类型是什么。
一直希望改进现有系统和提供更有效的无线电系统。
发明内容
本发明的一个目的是提供用于在蜂窝无线电网络中改进性能的改进方法和设备。
此目的和其它目的通过如随附权利要求中阐述的方法和设备来达到。
如发明人认识到的，由于一些要求，运营商在共享RAN中具有不同优先级，例如，公共安全网络比商用网络具有更高优先级。因此，在共享网络遇到拥塞时，需要以更高优先级处理来自公共安全网络的UE。
因此，如发明人认识到的，关于现有解决方案的问题是来自不同运营商的UE根据其不同优先级在共享RAN中不同地处理。然而，通过当前广播的系统信息UE不知道在共享网络中它被赋予的优先级。因此，当共享RAN中的无线电质量优于专用RAN时，来自具有较低优先级的运营商的UE将驻留在共享RAN而不是专用RAN上。由于当共享RAN中的负载高时，那些UE将很可能被网络阻止，因此，由那些UE发起的延迟敏感服务的服务质量(QoS)则不能得到保证。
这里的优先级不能解决上面提及的问题。这是因为这里的优先级与频率捆绑在一起，即，优先级适用于共享相同小区的所有PLMN。因此，需要的是具有应用到共享相同小区的不同PLMN的不同优先级的方法。
根据一些实施例，无线电基站eNB广播PLMN列表以及它的优先级索引，使得UE将知道在共享RAN中它的选择的PLMN优先级。UE例如能够被分类成两个类：延迟容忍UE（无延迟敏感服务，例如机器类型通信装置）和延迟敏感UE（支持至少一种延迟敏感服务）。然后，在小区选择或重新选择过程期间，即使共享RAN的RSRP/RSRQ更佳，除非不存在其它小区以便驻留在其上，否则，延迟敏感UE类不应选择其中此UE所属的PLMN具有较低优先级的共享RAN。而且，在延迟敏感UE想要接入网络以传送延迟容忍服务时，只要共享RAN小区的RSRP/RSRQ优于专用RAN，它便能够重新选择到共享RAN小区以发起网络附连过程，以便从其自己的网络卸载业务。
因此，提供了在用户设备(UE)中的小区选择或小区重新选择的方法。UE可连接到多个无线电接入网络。UE从无线电接入网络之一的第一小区接收指示在第一小区中UE所属的公共陆地移动网络的优先级的消息，并且基于接收的消息执行小区选择/小区重新选择。第一小区能够属于共享网络。消息能够是系统信息块(SIB)消息。
根据一些实施例，UE也能够连接到第二无线电接入网络中的第二小区，其中，所述第二小区是由UE的运营商运营的专用小区。
根据一些实施例，UE选择其中UE所属的公共陆地移动网络具有最高优先级的小区。
根据一些实施例，UE假设UE所属的公共陆地移动网络在专用小区中具有最高优先级。
根据一些实施例，如果存在其中UE所属的公共陆地移动网络具有相同最高优先级的两个或更多个小区，则UE选择具有最佳无线电质量的小区。
根据一些实施例，在UE是延迟敏感UE时，只要UE能够连接到专用小区，它便驻留在专用小区上。如果UE要发起延迟容忍服务，则能够允许UE驻留在共享网络的小区上。
根据另一方面，提供了在共享无线电网络的无线电基站中执行的方法。无线电基站传送指示无线电基站的覆盖区域内的UE所属的公共陆地移动网络的优先级的消息。消息可以是系统信息块(SIB)消息。
本公开也扩展到在蜂窝无线电系统中使用的适用于执行如本文所述方法的装置，并且特别地扩展到无线电基站以及扩展到UE。装置能够提供有用于执行上述过程的控制器/控制器电路。控制器能够使用适合的硬件和/或软件实现。硬件能够包括一个或许多处理器，所述处理器能够布置成执行在可读存储媒体中存储的软件。处理器能够通过单个专用处理器，通过单个共享处理器，或者通过其中一些可以是共享或分布式的多个单独处理器实现。此外，处理器或者可包括但不限于数字信号处理器(DSP)硬件、ASIC硬件、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和/或其它存储媒体。
附图说明
现在将通过非限制性示例并参照附图更详细地描述本发明，其中：
- 图1示出蜂窝无线电系统，
- 图2是示出第一情形的信令图，
- 图3是示出第二情形的信令图，
- 图4是UE的示意图，以及
- 图5是无线电基站的示意图。
具体实施方式
在图1中，描绘了无线电接入网络(RAN)蜂窝无线电系统100的总图。系统例如能够是长期演进(LTE)系统。RAN例如能够是共享RAN，其中，不同核心网络运营商能够连接到共享无线电接入网络(RAN)。系统100包括这里示为eNB的多个无线电基站101，其中仅一个在图1中的简化视图中示出。无线电基站101连接到控制节点109。系统100当然可包括多个中央节点109。
这里由单个单元表示并且示为用户设备(UE)的在无线电基站覆盖的地理区域中存在的移动台103能够通过无线电接口连接到无线电基站。无线电基站101还包括用于执行无线电基站101的不同操作的模块105。模块105例如能够使用对模块105中的存储器上存储的计算机软件指令集进行操作的微控制器实现。UE 103又包括适用于执行UE 103的操作的模块107。模块107例如能够使用对模块107中的存储器上存储的计算机软件指令集进行操作的微控制器实现。无线电基站支持到它们覆盖的区域中的所有UE的传送以及来自这些UE的传送。
如上所述，关于现有解决方案的问题是使用不同运营商的UE根据其不同优先级在共享RAN中被不同地处理。然而，通过当前广播的系统信息，UE不知道在共享网络中它被赋予的优先级。
因此，在共享RAN中的无线电质量优于专用RAN时，来自具有较低优先级的运营商的UE将驻留在共享RAN而不是专用RAN上。结果可以是由此类UE发起的延迟敏感服务的QoS不能得到保证。这是因为在共享RAN中具有低优先级的UE将在共享RAN中的负载高时具有被网络阻止的高概率。
为了解决上面提及的问题，无线电基站eNB能够配置成广播PLMN列表以及它的优先级索引，使得UE将知道在共享RAN中它的选择的PLMN优先级。
在小区选择或重新选择过程期间，即使诸如例如由共享RAN的参考信号接收功率/参考信号接收质量(RSRP/RSRQ)给出的无线电质量更佳，除非不存在其它小区以便驻留在其上，否则，UE不应选择其中此UE所属的PLMN具有较低优先级的共享RAN。这在图2中示出。因此，在图2中，UE 103能够连接到在共享RAN内的第一小区Cell1，并且也连接到是专用小区的第二小区Cell2。然后，首先在步骤S1中，第一小区传送通知UE其在共享网络小区Cell1内的优先级的广播消息，即，指示UE所属的公共陆地移动网络在第一小区中的优先级的消息。接着，在步骤S2中，UE确定它在共享网络的小区Cell1中是否具有比在专用网络的专用小区Cell2中更低的优先级。UE能够假设它将在专用小区Cell2中具有最高优先级。如果优先级在共享网络小区Cell1中更低，则在步骤S3中，UE将小区重新选择到专用小区Cell2。
根据一个实施例，在UE想要接入网络以传送延迟容忍服务时，只要共享RAN小区的RSRP/RSRQ优于专用RAN，它便能够重新选择到共享RAN小区以发起网络附连过程以便从其自己的网络卸载业务。这在图3中示出。首先，在步骤S11中，UE驻留在专用小区上。接着，在步骤S12中，UE发起延迟容忍传送。随即，在步骤S13中，UE将小区重新选择到具有最佳无线电质量的小区。因此，如果共享网络小区Cell1具有更佳无线电质量以便传送延迟容忍传送，则即使在Cell1中的优先级比在专用小区Cell2中更低，UE也能够在步骤S13中重新选择到该小区Cell1。另一方面，如果发起延迟敏感传送，则UE将再次重新选择，并且选择其中UE具有最佳优先级的小区。
此外，UE能够被分类成两个类：延迟容忍UE，无延迟敏感服务，例如机器类型通信装置，以及延迟敏感UE，支持诸如语音的至少一种延迟敏感服务。根据一些实施例，仅延迟敏感UE配置成根据上面结合图2和3所述的过程操作。换而言之，延迟容忍UE将始终选择具有最佳无线电质量（诸如RSRP/RSRQ）的RAN，而不管它是否是共享RAN。
当前，PLMN信息如下在系统信息块(SIB)1中广播。
1.1 SIB1中的PLMN的优先级信息
为了使UE知道在共享RAN中它的选择的PLMN优先级，能够在SIB1中添加另一IEplmn-PriorityList以指示共享网络的每个PLMN的优先级。根据一个实施例，在plmn-IdentityList与plmn-PriorityList之间存在一对一映射，并且plmn-PriorityList的更大值表示更高优先级。也能够使用其它映射。例如，plmn-PriorityList的更低值能够表示更高优先级。下面示出在SIB1中广播的示范的修改的PLMN信息。
在UE接收PLMN列表和对应优先级时，它能够知道在此共享网络中其将被处理所用的优先级。专用小区不必要广播优先级信息，并且UE能够假设在专用小区中的优先级是最高的。
UE小区选择/重新选择
根据一些实施例，在UE执行小区选择/重新选择时，在UE中能够应用以下小区选择/小区重新选择过程。要注意的是，下面的过程作为示例给出，并且它们能够在UE中以任何适合的组合来进行组合。
-如果UE是延迟容忍UE，例如，机器到机器(M2M)装置，则根据无线电质量（例如，在现有规范中描述的RSRP/RSRQ）来选择小区。
-如果UE是延迟敏感UE，即，它能够发起延迟敏感服务，并且它未驻留在小区上，
-如果只存在由UE发现的一个可用小区，则无论优先级如何，选择该小区以便驻留在上面，
-如果发现多个可用小区，则UE根据优先级选择小区，即，先选择具有更高优先级的小区；并且对于具有相同优先级的小区，选择具有更好的无线电质量的小区。例如：
-如果专用小区和共享小区均可用，并且在共享RAN中，UE选择的PLMN具有最高优先级，则UE选择具有最佳无线电质量的小区。
-如果专用小区和共享小区均可用，并且在共享RAN中，UE选择的PLMN具有更低优先级，则UE选择专用小区，或者如果多个专用小区可用，则选择具有最佳无线电质量的专用小区。
-如果仅共享小区可用，则UE选择其中UE具有更高优先级的共享小区。
-如果UE是延迟敏感UE，并且它已驻留在专用小区上，
-如果UE想要发起延迟容忍服务，并且有共享小区可用，则根据无线电质量重新选择小区。
-如果UE是延迟敏感UE，并且它已驻留在共享小区上，
-UE能够配置成周期性地扫描以便搜索是否存在具有更高优先级的可用小区。如果是，则重新选择要驻留在其上的小区。
要注意的是，本文中使用的术语专用小区表示仅由一个运营商拥有/运营该特定小区。
在图4中，示出了适用于遵循任何上述过程的示范用户设备。具体而言，UE能够适用于遵循上述过程以便进行小区选择/小区重新选择。如图4所示，示例UE 103包括采用处理器114形式的控制器/控制器电路、存储器113、收发器112及天线23。在特定实施例中，上面描述为由UE或其它形式的移动台提供的功能性中的一些或全部可由处理器114提供，所述处理器114执行诸如图4中所示的存储器113的计算机可读媒体上存储的指令。移动台的备选实施例可包括图4所示的那些之外的另外的组件，所述另外的组件可负责提供移动台的功能性的某些方面，包括上述功能性中的任何功能性和/或支持上述任何解决方案所需的任何功能性。
在图5中，示出了示范无线电基站eNB 101。如图5所示，示例eNB 101包括采用处理器121形式的控制器/控制器电路、存储器123、收发器122及天线128。示例eNB也能够包括网络接口124。在特定实施例中，上面描述为由eNB和/或任何其它类型的移动通信节点提供的功能性中的一些或全部可由处理器121提供，所述处理器121执行诸如图5所示的存储器的计算机可读媒体上存储的指令。eNB的备选实施例可包括负责提供另外的功能性的另外的组件，另外的功能性包括上面标识的功能性中的任何功能性和/或支持上述任何解决方案所需的任何功能性。
在具有共享无线电接入网络(RAN)的多运营商核心网络(MOCN)可用时，使用如本文所述的方法和装置能够改进性能。这例如能够是用于FCC的情况，其将700MHz中上面的20MHz分配到负责建立国家公共安全宽带网络(NPSBN)的运营商FirstNet。为了改进频谱效率并且降低NPSBN的成本，FirstNet将与商用运营商协调以提供网络或部分网络的共享。在这样的设立中，FirstNet应具有要在共享网络中被服务的绝对优先级，以便保证公共安全服务的QoS。这意味着具有更低优先级的商用UE的QoS在共享RAN中不能得到保证，但如本文中所述的方法和装置的使用能够解决在其它情形中的类似问题和这些问题的至少部分。

Claims (12)

1.一种在用户设备UE中的小区选择或小区重新选择的方法，所述UE能够连接到多个无线电接入网络并且属于公共陆地移动网络PLMN，其中，所述无线电接入网络中的第一无线电接入网络中的第一小区属于共享网络，并且所述UE适于也连接至所述无线电接入网络中的第二无线电接入网络中的第二小区，其中，所述第二小区是仅广播所述UE所属的PLMN的身份的专用小区，其特征在于，所述方法包括：
- 接收(S1)来自所述无线电接入网络中的第一无线电接入网络中的第一小区的消息，所述消息指示所述第一小区赋予所述PLMN的优先级，以及
- 基于所述消息执行小区选择/小区重新选择(S3)。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述UE选择其中所述UE所属的PLMN具有最高优先级的小区。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述UE假设所述UE所属的PLMN在专用小区中具有最高优先级。
4.如权利要求2或3所述的方法，其中如果存在其中所述UE所属的PLMN具有相同最高优先级的两个或更多个小区，则所述UE选择具有最佳无线电质量的小区。
5.如权利要求1所述的方法，在所述UE是延迟敏感UE时，只要所述UE能够连接到专用小区，所述UE就驻留在专用小区上。
6.如权利要求5所述的方法，其中如果所述UE要发起延迟容忍服务，则允许所述UE驻留在共享网络的小区上。
7.一种配置成执行小区选择或小区重新选择的用户设备UE，所述UE能够连接到多个无线电接入网络并且属于公共陆地移动网络PLMN，所述UE包括用于执行以下步骤的控制器电路：
- 接收来自所述无线电接入网络中的第一无线电接入网络中的第一小区的消息，所述消息指示所述第一小区赋予所述PLMN的优先级，以及
- 基于所述消息执行小区选择/小区重新选择，
其中，所述第一小区属于共享网络，并且所述UE适于也连接至所述无线电接入网络中的第二无线电接入网络中的第二小区，其中，所述第二小区是仅广播所述UE所属的PLMN的身份的专用小区。
8.如权利要求7所述的UE，其中所述UE配置成选择其中所述UE所属的PLMN具有最高优先级的小区。
9.如权利要求8所述的UE，其中所述UE配置成假设所述UE所属的PLMN在专用小区中具有最高优先级。
10.如权利要求8或9所述的UE，其中所述UE配置成：在存在其中所述UE所属的PLMN具有相同最高优先级的两个或更多个小区的情况下选择具有最佳无线电质量的小区。
11.如权利要求7所述的UE，在所述UE是延迟敏感UE时，只要所述UE能够连接到专用小区，所述UE就配置成驻留在专用小区上。
12.如权利要求11所述的UE，其中如果所述UE要发起延迟容忍服务，则允许所述UE驻留在共享网络的小区上。
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