CN105594137A - 用于无线通信系统中的使用波束成形的多小区通信的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

提供了在无线通信系统中使用波束成形的多小区接入方法。在用于操作终端的方法中，执行用于使用第一天线接入第一基站和使用第二天线接入第二基站的接入过程。使用第一天线执行与第一基站的通信。使用第二天线执行与第二基站的通信。

Description

用于无线通信系统中的使用波束成形的多小区通信的设备和方法
技术领域
本公开涉及在无线通信系统中使用波束成形的通信技术。
背景技术
近年来，随着包括智能电话的无线因特网通信设备快速地分布，移动通信数据需求以大约50％到200％的年平均数快速地增加。为满足该快速增加的移动通信数据需求，正在开发各种数据传输速率改进技术。提升数据传输速率的各种方法中的一种方法是使用更宽频带。但是，在用于移动通信系统的当前频带中保证更宽频带是困难的。相反，在28GHz、38GHz或者更高频带的情况下，频率使用频率低，以使得可以容易地保证几百MHz到几GHz的很宽的频带。
但是，无线电通信信号具有信号衰减增加的特性，且在28GHz或者更高的超高频中，信号衰减程度非常大且因此显著地限制小区大小和服务面积。相反，随着频率增加，天线的尺寸减小，以使得在阵列中集成多个天线装置和在超高频中应用波束成形技术相对容易。因此，可以经由波束成形获得非常大的增益。因此，期望使用在超高频中的宽频带提升数据传输速率和使用波束成形天线解决超高频信号的衰减问题的技术用作未来的超高速移动通信系统的技术。
因此，需要用于在超高频带的宽频带中基于波束成形执行更有效率的通信的方法。
以上信息被呈现为背景信息仅为了帮助理解本公开。关于是否任意以上所述相对于本公开可以可应用为现有技术还未做出确定，且不做出断言。
发明内容
技术方案
本公开的各方面至少解决上述问题和/或缺点和至少提供如下所述的优点。因此，本公开的一方面提供用于在无线通信系统中基于波束成形执行更有效率的通信的设备和方法。
本公开的另一方面是提供用于在无线通信系统中允许具有多个波束成形天线的终端与对于每个天线的优化小区通信的设备和方法。
本公开的另一方面是提供用于在无线通信系统中将单小区连接转换为多小区连接的设备和方法。
本公开的另一方面是提供用于在无线通信系统中将多小区连接转换为单小区连接的设备和方法。
本公开的另一方面是提供用于在无线通信系统中同时执行多小区连接的设备和方法。
本公开的另一方面是提供用于在无线通信系统中在多小区连接状态下释放小区之一的连接的设备和方法。
本公开的另一方面是提供用于在无线通信系统中在多小区连接状态下释放所有连接的设备和方法。
本公开的另一方面是提供用于在无线通信系统中在多小区连接状态下改变优化小区的设备和方法。
根据本公开的一方面，提供了用于在无线通信系统中操作终端的方法。该方法包括执行用于使用第一天线接入第一基站和使用第二天线接入第二基站的接入过程，和使用第一天线执行与第一基站的通信和使用第二天线执行与第二基站的通信。
根据本公开的另一方面，提供了用于在无线通信系统中操作第一基站的方法。该方法包括：经由用于终端的第一天线的服务小区执行与端子的接入过程，和经由终端的第一天线执行与终端的通信，其中，执行接入过程包括：在第一基站和终端，使用第二天线将包括与第一基站和终端希望接入的第二基站有关的信息的消息发送到网关。
根据本公开的另一方面，提供了用于在无线通信系统中操作网关的方法。该方法包括，执行接入过程，其中终端使用第一天线接入第一基站且终端使用第二天线接入第二基站的，和经由第一基站和第二基站执行与终端的通信，其中，执行接入过程包括从第一基站接收包括与第一基站和第二基站有关的信息的消息。
根据本公开的另一方面，提供了无线通信系统中的终端设备。该终端设备包括：控制器，配置为执行用于使用第一天线接入第一基站和使用第二天线接入第二基站的接入过程；和通信单元，配置为使用第一天线发送信号到第一基站/从第一基站接收信号和使用第二天线发送信号到第二基站/从第二基站接收信号。
根据本公开的另一方面，提供了无线通信系统中的第一基站设备。第一基站设备包括：控制器，配置为经由用于终端的第一天线的服务小区执行与终端的接入过程；回程通信单元，配置为在控制器的控制下，将包括与第一基站和终端希望使用第二天线接入的第二基站有关的信息的消息发送到网关；和无线通信单元，配置为经由终端的第一天线发送信号到终端/从终端接收信号。
根据本公开的另一方面，提供了无线通信系统中的网关设备。该网关设备包括：控制器，配置为执行接入过程，其中终端使用第一天线接入第一基站和终端使用第二天线接入第二基站；和通信单元，配置为从第一基站接收包括与第一基站和第二基站有关的信息的消息，和在控制器的控制下经由第一基站和第二基站发送数据到终端/从终端接收数据。
对于本领域技术人员，本公开的其它方面、优点和显著特征将从以下详细说明变得清楚，以下的详细说明结合附图公开了本公开的各种实施例。
附图说明
根据结合附图的以下描述，本公开的某些实施例的上述及其他方面、特征和优点将更为明显，在附图中:
图1是图示根据本公开的实施例的无线通信系统中的终端的天线特性的图；
图2是图示根据本公开的实施例的无线通信系统中的终端的每个天线的小区面积的示例的图；
图3A、图3B和图3C是图示根据本公开的实施例的无线通信系统中的服务小区选择方法的示例的图；
图4是图示根据本公开的实施例的无线通信系统的网络配置的示例的图；
图5是图示根据本公开的实施例的无线通信系统中的与终端的用户平面对应的协议栈的图；
图6是图示根据本公开的实施例的无线通信系统中与终端的控制平面对应的协议栈的图；
图7是图示根据本公开的实施例的无线通信系统中的下行链路数据传输过程的图；
图8和图9是图示根据本公开的实施例的无线通信系统中的发送下行链路数据分组和信号的示例的图；
图10是图示根据本公开的实施例的无线通信系统中的上行链路数据传输过程的图；
图11是图示根据本公开的实施例的在无线通信系统中发送上行链路数据分组和信号的示例的图；
图12是图示根据本公开的实施例的无线通信系统中的终端的位置的示例的图；
图13是图示根据本公开的实施例的无线通信系统中的单小区接入过程的图；
图14是图示根据本公开的实施例的在无线通信系统中用于从单小区接入改变为多小区接入的过程的图；
图15是图示根据本公开的实施例的在无线通信系统中根据基站或者网关资源不存在的多小区同时接入过程的图；
图16是图示根据本公开的实施例的无线通信系统中的经由基站资源的多小区同时接入过程的图；
图17是图示根据本公开的实施例的无线通信系统中的经由网关资源的多小区同时接入过程的图；
图18是图示根据本公开的实施例的无线通信系统中的优化的小区交换过程的图；
图19是图示根据本公开的实施例的无线通信系统中的优化的小区交换过程的图；
图20是图示根据本公开的实施例的无线通信系统中的优化的小区改变过程的图；
图21是图示根据本公开的实施例的无线通信系统中的优化的小区改变过程的图；
图22是图示根据本公开的实施例的无线通信系统中的一个小区的接入释放过程的图；
图23是图示根据本公开的实施例的无线通信系统中的所有小区的接入释放过程的图；
图24是图示根据本公开的实施例的无线通信系统中的终端的框图；
图25是图示根据本公开的实施例的无线通信系统中的基站的框图；和
图26是图示根据本公开的实施例的无线通信系统中的网关的框图。
遍及附图中，相同的附图标记将理解为表示相同的部分、组成和结构。
具体实施方式
提供参考附图的以下描述以帮助如权利要求和它们的等效物所定义的本公开的各种实施例的全面理解。它包括各种特定细节以帮助理解但是它们被认为仅是示例性的。因此，本领域普通技术人员将认识到在不脱离本公开的范围和精神的情况下可以做出在这里描述的各种实施例的各种改变和修改。另外，为了清楚和简明可以省略公知的功能和结构的描述。
以下说明书和权利要求中使用的术语和词不限于字面的含义，而是仅由本发明人使用以使能本公开的清楚的和一致的理解。因此，对本领域技术人员显然仅为了说明的目的而不是为了限制如所附权利要求和它们的等效物所定义的本公开的目的而提供本公开的各种实施例的以下描述。
将理解单数形式“一”、“一个”和“该”包括多个指代物除非上下文清楚地另外指示。因此，例如，引用“组件表面”包括引用一个或多个这种表面。
根据本公开的各种实施例，电子装置可以包括通信功能。例如，电子装置可以是智能电话、平板个人计算机(PC)、移动电话、视频电话、电子书阅读器、桌面PC、膝上型PC、上网本PC、个人数字助理(PDA)、便携式多媒体播放器(PMP)、MP3播放器、移动医疗装置、相机、可穿戴装置(例如，头戴装置(HMD)、电子衣服、电子手链、电子项链、电子配件、电子纹身或者智能手表)，等等。
根据本公开的各种实施例，电子装置可以是具有通信功能的智能家用电器。智能家用电器例如可以是电视、数字视频盘(DVD)播放器、音响、冰箱、空调、真空吸尘器、烤箱、微波炉、洗衣机、烘干器、空气净化器、机顶盒、电视盒(例如，SamsungHomeSyncTM、AppleTVTM或者GoogleTVTM)、游戏控制台、电子词典、电子密钥、摄录一体机、电子相框，等等。
根据本公开的各种实施例，电子装置可以是医疗装置(例如，磁谐振血管造影(MRA)装置、核磁共振成像(MRI)装置、计算断层分析(CT)装置、成像装置或者超声装置)、导航装置、全球定位系统(GPS)接收器、事件数据记录器(EDR)、飞行数据记录器(FDR)、汽车信息娱乐装置、船舶电子装置(例如，船舶导航装置、陀螺仪或者罗盘仪)、航空电子装置、安全装置、工业或者消费机器人，等等。
根据本公开的各种实施例，电子装置可以是包括通信功能的家具、建筑/结构的一部分、电子板、电子签名接收装置、投影仪、各种测量装置(例如，水、电、气体或者电磁波测量装置)，等等。
根据本公开的各种实施例，电子装置可以是前述装置的任何组合。另外，对本领域普通技术人员显然根据本公开的各种实施例的电子装置不限于前述装置。
根据本公开的各种实施例，基站、终端、网关等可以分别是电子装置。
描述用于在无线通信系统中基于波束成形执行更有效率的通信的技术。
在根据现有技术的移动通信系统中，提供给终端的天线是全向天线，且具有在所有方向上均匀地发送/接收信号的特性。在一个终端具有多个全向天线的情况下，同一终端中多个天线之间的距离与基站和终端之间的距离相比可忽略。因此，可以由提供给终端的各个天线接收的基站信号的频率和时间平均幅值没有差异。换句话说，由一个终端中不同天线感受的小区面积平均上是相同的。已经基于多个终端天线感受平均上相同的小区面积的特性的前提开发了根据现有技术的蜂窝移动通信技术。
本公开考虑的波束成形天线可以生成一个波束以在一个时刻发送或者接收信号，并在下一时刻改变发送/接收信号的波束的方向。但是，根据天线的物理特性，可以由一个波束成形天线形成的波束的方向不能覆盖360度的所有方向，且限于一部分方向。因为终端应该在所有方向上发送/接收信号，所以终端通过布置其波束方向受限的多个波束成形天线以使得它们面对不同方向，而可以在360度的所有方向上发送/接收信号。本公开的各种实施例涉及包括使用多个波束成形天线的终端的未来的蜂窝移动通信系统的方法和设备。
图1是图示根据本公开的实施例的无线通信系统中的终端的天线特性的图。图1图示本公开考虑的终端的天线特性，且图示根据在不同方向设置多个波束成形天线的示例。
参考图1，每个天线可以生成一个波束以在一个时刻发送/接收信号，并在下一时刻改变该波束。但是，由每个天线生成的波束的方向由天线的安装位置、设置方向等限制。参考图1，由天线#1110生成的波束限于左上方向，天线#2120仅在右上方向上生成波束，天线#3130覆盖左下部，且天线#4140覆盖右下部。在图1中，各个天线可以生成的波束的数目是N，其在所有天线上相同。但是，根据本公开的各种实施例，可以由各个天线生成的波束的数目可以彼此不同，且形成的波束宽度也可以彼此不同。
终端使用可以由每个天线生成的所有波束找出优化基站以与基站通信。但是，作为如图1所示的示例，因为由具有不同特性的各个天线生成的波束范围不同，优化基站可能对于每个天线不同。在该情况下，每个天线的小区面积可以如图2所示。
图2是图示根据本公开的实施例的无线通信系统中的终端的每个天线的小区面积的示例的图。图2图示在终端具有多个波束成形天线且由各个天线形成的波束的方向彼此不同的情况下，每个天线的小区面积。
参考图2，终端200的天线A1在左边方向上生成波束，且在右边方向上不生成波束。终端200的天线A2在右边方向上生成波束，且在左边方向上不生成波束。在该情况下，位于终端200的两侧的基站210和220的小区面积可以取决于天线确定不同。天线A1可以将在位于左边的基站1210的信号放大波束增益并接收其，但是取决于波束方向图(beampattern)以衰减的强度接收位于右边的基站2220的信号。结果，在天线A1中，基站1210的小区-1面积211变得非常大，且基站2220的小区-2面积221变得非常小。相反，天线A2可以将基站2220的信号放大波束增益并接收其，但是以取决于波束方向图以衰减的强度接收基站1210的信号。因此，在天线A2中，基站2220的小区-2面积222变得非常大，且基站1210的小区-1面积212变得非常小。
如图2所示，在具有多个波束成形天线的终端200中，发生即使在相同位置上实质的小区面积对于每个天线不同且优化基站和小区对于每个天线不同的特性。根据现有技术的蜂窝移动通信技术的前提是终端基于平均来说小区面积对于每个终端天线相同的特性与一个服务小区通信。因此，因为根据现有技术的技术不适于优化小区可能对于每个天线改变的本公开的通信环境，所以需要新的蜂窝移动通信技术。
在下文中，本公开描述用于通过考虑终端的多个天线的特性而选择服务小区的多小区通信技术。此外，本公开描述用于多小区通信的网络结构和每个网络元件的功能，并描述使用多小区的控制消息和数据的发送/接收标准。本公开描述取决于终端的位置的控制消息和数据发送/接收方法，并描述多小区通信的每个步骤的操作过程。
可以多样地限定考虑波束成形天线特性的服务小区选择方法。
图3A、图3B和图3C是图示根据本公开的实施例的无线通信系统中的服务小区选择方法的示例的图。
参考图3A，终端300通过考虑所有天线和小区之间的无线电质量而选择可以提供最好的无线电质量的单个服务小区，并经由该单个服务小区发送/接收数据和控制信息。在图3A的情况下，已经选择了基站1310。控制信息包括各种物理层控制信道信号、媒体接入控制(MAC)和无线电资源控制(RRC)控制消息。如图3A所示的方法类似于根据终端300与一个服务小区通信的现有技术的蜂窝移动通信方法。
参考图3B，用于控制信息和数据的服务小区彼此不同。通过考虑终端300的所有天线经由一个优化小区发送/接收控制信息，且经由终端300的每个天线的优化小区发送/接收数据。在图3B的情况下，经由基站1310发送/接收控制信息，且经由基站1310和基站2320发送/接收数据。因此，发送/接收控制信息的基站1310发送/接收数据以及控制信息。但是，作为不同小区的基站2320仅发送/接收数据。控制信息包括各种物理层控制信道信号以及MAC和RRC控制消息。如图3B所示的方法类似于根据经由多个小区发送/接收数据但是仅经由一个小区发送/接收控制信息的现有技术的合作多点(CoMP)技术。
参考图3C，终端300选择可以对于每个天线提供优化的无线电质量的小区作为每个天线的服务小区。在图3C的情况下，基站1310已经被相对于一个天线选为服务小区，且基站2320已经被相对于其余的天线选为服务小区。因此，每个天线发送/接收与每个天线对应的优化小区、控制信息和数据。例如，每个天线独立地发送/接收控制信息和数据。控制信息包括各种物理层控制信道信息，以及MAC和RRC控制消息。
在参考图3A到图3C描述的示例中，物理层控制信道信号包括发送/接收数据所需的物理层无线电资源分配信息、调制和编码方案(MCS)信息、功率控制信息、混合自动重传请求(HARQ)确认/无确认(ACK/NACK)有关信息、信道质量信息(CQI)、用于波束成形天线的天线和波束信息或者多天线方法有关信息、随机接入信道(RACH)等中的至少一个。
表1示出了参考图3A到图3C描述的服务小区选择方法的比较。在表1中，方法1表示图3A，方法2表示图3B，且方法3表示图3C。
表1
如表1所示，方法1对于每个天线执行与一个服务小区的通信且不执行与优化小区的通信。因此，在传输速率和容量方面未实现优化性能。但是，因为方法1类似于根据现有技术的移动通信系统，所以方法1具有的优点在于终端、基站和网络的复杂度低。
因为方法2对于每个天线经由优化小区通信数据，方法2在传输速率和容量方面实现了优化性能。但是，应该经由一个小区发送/接收控制信息，特别是物理层控制信道。为了稳定的控制信息发送/接收，多个基站应该在物理层无线电资源分配处理期间彼此协作，或者应该至少交换物理层无线电资源分配信息并向终端通知该信息。在执行该过程的情况下，非常高地提升基站和网络的复杂度。
因为方法3对于每个天线使用优化服务小区发送/接收数据和控制信息，所以方法3在传输速率和容量方面实现了优化性能。另外，因为每个小区独立地执行通信，所以实现复杂度稍低。例如，一个终端经由两个天线与一个小区通信的实现复杂度与一个终端同时与两个小区通信的实现复杂度比较如下。当以实现相同数据传输速率的条件做出比较时，在终端与一个小区通信的情况下，需要2x2MIMO发射/接收装置，但是在一个终端发送数据到两个小区/从两个小区接收数据的情况下，仅需要两个1x1单输入单输出(SISO)发射/接收装置。虽然取决于使用的前向纠错(FEC)方法和MIMO接收技术复杂度可能稍微不同，但是两个1x1SISO的调制解调器的复杂度和一个2x2MIMO的调制解调器的复杂度基本上彼此类似。因此，不认为同时与和最大终端天线的数目一样多的小区通信的本公开的终端的实现比根据仅使用一个小区通信的现有技术的终端的实现更复杂或者更困难。
因此，方法3是最有效率的。在下文中，本公开描述应用方法3的多小区通信技术。
在根据本公开的各种实施例的多小区通信技术中，终端对于每个天线发送控制信息和数据到优化小区/从优化小区接收控制信息和数据。因此，期望实现波束成形基站和终端的最佳性能。特别地，根据本公开的各种实施例，当向终端分配用于发送/接收数据的无线电资源时，每个基站可以独立地操作而不与其他基站协作或者交换每个基站的无线电资源分配信息。结果，根据本公开的各种实施例的无线电网络和基站的复杂度低。即使在根据本公开的各种实施例的终端的情况下，与根据仅与一个小区通信的现有技术的终端相比，复杂度的增加也极端地难以察觉。
以下描述根据本公开的实施例的用于多小区通信的无线网络结构。
图4是图示根据本公开的实施例的无线通信系统的网络配置的示例的图。
参考图4，网关460与多个基站410、420、430连接，且用作用于基站410、420、430和核心网络的路径。基站410、420、430形成预定物理区域中的小区，且经由网关460和S1接口连接。另外，基站410、420、430可以经由X2接口与邻居基站逻辑地连接，且与邻居基站交换控制信号和数据。为了防止当终端400执行切换时数据传输的断开，X2接口使终端400的服务基站和目标基站能够交换控制信息和数据。另外，根据本公开的各种实施例，终端400同时接入一个小区或者多个小区以取决于每个天线的优化小区的选择结果来执行通信。为了该目的，终端400应该在下层中具有用于每个天线的通信装置。图5中图示了终端400的协议栈。
图5是图示根据本公开的实施例的无线通信系统中的与终端的用户平面对应的协议栈的图。
参考图5，层1包括物理(PHY)下层，层2包括媒体接入控制(MAC)、无线电链路控制(RLC)和分组数据汇聚协议(PDCP)下层，且层3包括因特网协议(IP)和应用(APP)层。因为终端可以对于每个天线发送数据到基站(＝小区)/从基站(＝小区)接收数据，所以以提供给终端的天线的数目层1和层2独立地存在。层1的PHY下层执行位基础数据的发送/接收功能，层2的MAC下层执行逻辑信道和传输信道之间的映射、MAC服务数据单元(SDU)的复用/去复用、调度信息报告和HARQ纠错功能，且RLC下层执行自动重传请求(ARQ)纠错、RLCSDU的连接(concatenation)、划分、重新装配功能和RLCPDU的重新排序功能。另外，PDCP下层执行数据报头的压缩和释放，以及在切换期间PDCPSDU的重传功能。层3的IP层执行基于IP地址的数据发送/接收功能，且APP层提供端到端数据传输和应用服务。
图6是图示根据本公开的实施例的无线通信系统中的与终端的控制平面对应的协议栈的图。
参考图6，层1包括PHY层，层2包括MAC、RLC、PDCP层，且层3包括RRC和非接入层(NAS)层。因为终端应该对于每个天线发送数据到基站(＝小区)/从基站(＝小区)接收数据，所以以提供给终端的天线的数目层1、层2和层3当中的RRC层独立地存在。
层1是PHY层并执行控制信道信号的发送/接收功能。层2的MAC层和RLC层执行与用户平面相同的功能。另外，PDCP层提供控制信息的加密和完整性测试功能以及数据的完整性测试功能。层3的RRC层执行广播、寻呼、RRC连接管理、无线电承载(RB)控制、移动性控制、测量报告和控制功能。NAS层用于在终端和网关之间交换控制信息，并执行演进分组系统(EPS)承载管理、验证、终端的空闲模式移动性处理、空闲模式终端的寻呼功能和安全控制功能。这里，基站不使用NAS控制信息而是仅执行NAS控制信息的中继功能。
根据本公开的各种实施例的无线网络执行两级调度。在第一级中，网关选择将发送数据分组到终端的一个小区，和将数据分组传送到所选小区的基站。在第二级中，基站将用于发送数据分组的无线电资源分配给终端，执行层-2处理过程，生成并发送层-1信号。根据本公开的各种实施例的无线网络的网关保持和管理关于每个终端已经接入的一个小区或者多个小区的信息，例如，小区ID信息和关于小区的信息，例如，位于小区中的终端的无线电链路质量信息和小区的负载信息。例如，上述信息可以作为表管理。此后，为了传送从核心网络发送到终端的数据分组，网关选择终端的多个服务小区之一，并将下行链路数据分组传送到所选的一个小区的基站。已经从网关接收下行链路数据分组的基站发送下行链路数据分组到目标终端。
网关可以每个数据分组地根据预定调度标准再次选择小区，且这里，所选小区可以改变每个数据分组。根据其网关选择小区的标准包括每个小区中的终端的无线电链路质量值、小区的负载值和数据的服务质量(QoS)或者延迟要求中的至少一个。为了发送下行链路数据分组到终端，每个小区的基站分配无线电资源，并生成和发送物理层信号。因为每个小区的基站在分配无线电资源和发送物理层信号的处理期间不需要与其他基站协作，所以基站独立地操作。终端使用多个天线从一个小区或者多个小区接收控制信息和数据分组。
图7是图示根据本公开的实施例的无线通信系统中的下行链路数据传输过程的图。
图7图示从核心网络770接收下行链路数据#1和#2的情况，且图示本公开的各种实施例，其中经由基站1710(小区-1)在终端700的天线#1接收下行链路数据#1，和经由基站1720(小区-2)在终端700的天线#2接收下行链路数据#2。
参考图7，在操作701网关760从核心网络770接收下行链路数据#1。下行链路数据#1的目的地是终端700。
在操作703，网关760选择将发送下行链路数据#1的基站。换句话说，网关760基于存储终端700的接入小区信息的表，选择将发送下行链路数据#1的一个服务小区。这里，网关760可以考虑表中存储的终端700的每个服务小区的无线电链路质量信息、每个服务小区的负载信息、每个服务小区的服务信息、服务类型和QoS级别中的至少一个。
在操作705，网关760发送下行链路数据#1到所选的服务小区。本公开假定已经选择了基站1710。例如，网关760发送下行链路数据#1到基站1710。
在操作707，已经从网关760接收下行链路数据#1的基站1710对下行链路数据#1执行层-2处理。这里，基站1710可以添加数据分组的完整性信息并在PDCP下层中执行报头的压缩。另外，基站1710可以在RLC下层中连接或者分割数据分组。
在操作709，基站1710分配用于发送下行链路数据#1的资源。换句话说，基站1710在MAC下层中分配用于下行链路数据#1的传输的时间和频率。
在操作711，基站1710发送下行链路数据#1到终端700。例如，基站1710在层-1的PHY下层中将下行链路数据#1转换为物理信号，并发送物理信号到终端700的天线#1。终端700经由天线2接收信号，执行层-2处理，且然后传送信号到层-3。
在操作713，网关760从核心网络770接收下行链路数据#2。下行链路数据#2的目的地是终端700。
在操作715，网关760选择将发送下行链路数据#2的基站。换句话说，网关760基于存储终端700的接入小区信息的表，选择将发送下行链路数据#2的一个服务小区。这里，网关760可以考虑表中存储的终端700的每个服务小区的无线电链路质量信息、每个服务小区的负载信息、每个服务小区的服务信息、服务类型和QoS级别中的至少一个。
在操作717，网关760发送下行链路数据#2到所选的服务小区。本公开假定已经选择了基站2720。例如，网关760发送下行链路数据#2到基站2720。
在操作719，已经从网关760接收下行链路数据#2的基站2720对下行链路数据#2执行层-2处理。这里，基站2720可以添加数据分组的完整性信息并在PDCP下层中执行报头的压缩。另外，基站2720可以在RLC下层中连接或者分割数据分组。
在操作721，基站2720分配用于发送下行链路数据#2的资源。换句话说，基站2720在MAC下层中分配用于下行链路数据#2的传输的时间和频率。
在操作723，基站2720发送下行链路数据#2到终端700。例如，基站2720在层-1的PHY下层中将下行链路数据#2转换为物理信号，并发送物理信号到终端700的天线#2。终端700经由天线2接收信号，执行层-2处理，且然后传送信号到层-3。
图8和图9是图示根据本公开的实施例的在无线通信系统中发送下行链路数据分组和信号的示例的图。
在一个终端已经经由两个天线A1和A2同时接入基站1的小区和基站2的小区的情况下，网关将从核心网络接收到数据分组P1、P2、P3、P4等经由基站1和基站2传送到终端。在终端两个天线和小区的的无线电链路质量类似的情况下，网关可以以相同比率传送分组到两个基站。
图8图示根据本公开的实施例的以相同比率选择两个基站并发送分组的情况。
参考图8的示例，网关将奇数编号的分组P1、P3、P5等传送到基站1，并将偶数编号的分组P2、P4、P6等传送到基站2。此后，基站1将用于发送数据分组的无线电资源分配给终端，通过层-2处理过程传递，且然后生成层-1信号S1、S3、S5等，并将层-1信号S1、S3、S5等发送到终端。类似地，基站2将信号S2、S4、S6等发送到终端。如上所述，终端经由两个天线接收用于数据分组的信号，且可以在一个时刻仅从两个小区之一接收数据分组，并在另一时刻从两个小区同时接收不同分组的信号。
基于数据分组的大小、分组到达的速度、每个小区的无线电链路质量、传输速率等确定从一个小区接收信号或者从多个小区同时接收信号。例如，在图8的情况下，在从时间t1到时间t2的片段期间，仅基站1发送信号S1到终端。但是，在从时间t2到基站1完成信号S1的传输之前的点的片段期间，基站1和基站2两者都发送信号到终端。
与图8对比，图9图示在终端天线A1的无线电链路质量比天线A2更好的情况下，网关以大约2:1的比率分发传送到基站1和基站2的数据分组。
根据本公开的各种实施例，终端周期性地或者非周期性地将关于至少一个服务小区的无线电链路质量的测量信息传送到基站。因此，基站将终端的至少一个服务小区的最新的无线电链路质量信息传送到网关，且网关使用该最新的信息改变表并执行数据分组调度。无线电链路质量信息包括终端的平均数据传输速率、CQI、调制和编码方案(MCS)和带宽中的至少一个。
在根据现有技术的第三代宽带码分多址(WCDMA)无线网络中，无线电网络控制器(RNC)调度层-2MACPDU，且基站或者节点B生成并发送层-1PHY信号。在根据现有技术的第四代移动通信网络的CoMP的情况下，网关或者CoMP调度器调度所有协作的基站和小区的无线电资源以选择无线电资源。但是，在根据本公开的各种实施例的系统的情况下，网关选择将发送数据分组的一个小区，并将数据分组传送到所选小区的基站。另外，基站将用于发送数据分组的无线电资源分配给终端，通过层-2处理过程传递，并生成和发送层-1信号。例如，本公开不同于根据现有技术的第三代WCDMA无线网络，且不同于根据现有技术的第四代协作多点(CoMP)技术。
另外，在根据现有技术的软切换技术中，在发送数据到位于多个小区的边界的终端时多个小区同时发送相同数据。但是，在与一个终端通信的多个小区发送不同分组到终端的根据本公开的各种实施例的系统的情况下，这种系统不同于根据现有技术的软切换。
本公开的各种实施例关于基站和终端使用一个频率载波的情况，且不同于基站和终端都同时使用多个载波执行通信的根据现有技术的载波聚合技术。
本公开的各种实施例关于终端使用多个天线与多个基站通信并使用相同无线电接口技术的情况，且不同于终端使用不同无线电接口技术同时接入多个不同系统的根据现有技术的技术，例如，同时接入蜂窝移动通信系统和无线LAN系统的根据现有技术的技术。
如上所述，为了网关选择将传送数据到已经接入多个小区的终端的小区，需要小区选择调度算法。例如，已经变换比例公平(PF)算法的算法可以用作本公开的实施例。例如，网关选择发送下行链路数据的小区的调度算法的本公开的实施例可以由以下公式(1)表示。
其中c是所选小区的索引，Cu是终端u已经接入的一组小区，Rc,u[k]是当第k个分组被经由小区c发送到终端u时的数据传输速率，且Tc,u[k]是考虑至第(k-1)个分组被经由小区c发送到终端u的数据量。
等式(1)的Tc,u[k]可以由以下公式(2)定义。
其中，Tc,u[k]是考虑至第(k-1)个分组经由小区c发送到终端的数据量，Pu[k]是终端u的第k个分组的大小，ρc[k]是表示当第k个分组被发送时小区c的负载级别的索引且具有0到1的值，且t0是用于获得分组大小的平均值的移动平均数的时间常数。
在公式(2)中，小区c的Rc,u[k]和ρc[k]值是基站，例如，小区c向网关通知的值，且t0是当业务网关时可以选择的系统参数。
根据本公开的各种实施例，在用于在网关选择小区的调度算法中，同时使用每个小区的传输速率值Rc,u[k]和负载级别值ρc[k]，以使得可以改进整个无线网络的性能。
在上行链路中，终端每个数据分组选择多个服务小区当中的一个小区，且经由所选的一个小区发送上行链路数据分组。已经接收上行链路数据分组的基站传送数据分组到网关，且网关发送数据到核心网络。这里，由终端对于上行链路数据分组传输所选的小区可以每个数据分组改变。这里，基站在接收上行链路数据时不需要与其他基站协作。在完成用于发送一个上行链路数据分组到一个小区的处理之前，终端可以发送另一上行链路数据分组到另一小区。替代地，在完成一个分组到一个小区的传输之后，终端可以发送下一分组到同一小区或者另一小区。
图10是图示根据本公开的实施例的无线通信系统中的上行链路数据传输过程的图。
图10图示从终端1000发生上行链路数据#1和#2的情况，且图示这样的实施例，其中上行链路数据#1经由基站11010(小区-1)和网关1060从终端1000的天线#1发送到核心网络1070，且上行链路数据#2经由基站21020(小区-2)和网关1060从终端1000的天线#2发送到核心网络1070。
参考图10，在1001，在终端1000发生上行链路数据#1。上行链路数据#1是经由核心网络1070被发送到外部网络的数据。
在操作1003，终端1000选择将发送上行链路数据#1的优化小区。具体地，终端1000通过考虑无线电链路质量和基站负载中的至少一个选择多个服务小区当中的一个优化小区。在图10的情况下，本公开假定终端1000选择天线#1/基站11010作为优化小区。
在操作1005，终端1000发送上行链路数据#1到基站11010。为了该目的，虽然图10中未示出，但是终端1000可以请求基站11010分配无线电资源，并经由分配的资源发送上行链路数据#1。这里，终端1000经由层-2处理和层-1处理生成物理信号，且然后发送该信号。
在操作1007，已经接收上行链路数据#1的基站11010对上行链路数据#1执行层-2处理。这里，基站11010在RLC下层中对上行链路数据#1执行重新装配，且在PDCP下层中对上行链路数据#1执行报头压缩释放。另外，基站11010对上行链路数据#1执行完整性测试，且当上行链路数据#1不能通过完整性测试时，基站11010可能丢弃上行链路数据#1。
在操作1009，基站11010发送上行链路数据#1到网关1060。
在操作1011，网关1060发送上行链路数据#1到核心网络1070。
在操作1013，在终端1000发生上行链路数据#2。上行链路数据#2是经由核心网络1070被发送到外部网络的数据。
在操作1015，终端1000选择将发送上行链路数据#2的优化小区。例如，终端1000通过考虑无线电链路质量和基站负载中的至少一个选择多个服务小区当中的一个优化小区。在图10的情况下，本公开假定终端1000选择天线#2/基站21020作为优化小区。
在操作1017，终端1000发送上行链路数据#2到基站21020。为了该目的，虽然图10中未示出，但是终端1000可以请求基站21020分配无线电资源，并经由分配的资源发送上行链路数据#2。此时，终端1000经由层-2处理和层-1处理生成物理信号，且然后发送该信号。
在操作1019，已经接收上行链路数据#2的基站21020对上行链路数据#2执行层-2处理。这里，基站21020在RLC下层中对上行链路数据#2执行重新装配，且在PDCP下层中对上行链路数据#2执行报头压缩释放。另外，基站21020对上行链路数据#2执行完整性测试，且当上行链路数据#2不能通过完整性测试时，基站21020可能丢弃上行链路数据#2。
在操作1021，基站21020发送上行链路数据#2到网关1060。
在操作1023，网关1060发送上行链路数据#2到核心网络1070。
图11是图示根据本公开的实施例的在无线通信系统中发送上行链路数据分组和信号的示例的图。
参考图11，终端经由多个天线A1和A2发送每个上行链路数据分组到基站1和基站2。终端从APP层数据生成IP分组P1、P2、P3等。随后，终端发送每个数据分组到基站1或者基站2，且这里，每个分组选择一个基站以发送数据。换句话说，终端生成终端希望发送的分组的层-1信号S1、S3、S5等或者S2、S4、S6等，并发送该层-1信号。基站1和基站2将从终端接收的数据分组P1、P3、P5等或者P2、P4、P6等发送到网关，且网关将从基站1和基站2接收的数据分组传送到核心网络。
根据本公开的各种实施例，以下描述当终端在多个小区当中移动时通过无线网络操作提升数据和控制信息的发送/接收性能的方法。
图12是图示根据本公开的实施例的在无线通信系统中终端的位置的示例的图。
参考图12，在具有多个天线的一个终端1200与多个小区通信的情况下，同一基站的小区范围取决于天线而不同。因此，在特定位置，终端1200位于相对于终端1200的天线A1的小区内部，以使得无线电链路质量可能非常好，但是终端1200位于相对于天线A2的小区的边界上，以使得无线电链路质量可能非常差。在图12中，在点B的情况下，当考虑基站11210的小区时，终端位于相对于天线A1的小区内部，但是位于相对于天线A2的小区边界上。
因此，在终端1200位于点B上的情况下，网关通过经由基站11210的小区-11210发送下行链路数据到天线A1，而不是发送下行链路数据到天线A2，解决传输速率由于在小区边界的差的无线电链路质量而减小的问题。另外，在终端1200位于点B上的情况下，终端1200发送上行链路数据到天线A1和小区-11210，且不经由天线A2发送上行链路数据。
在终端1200位于点F上的情况下，与点B不同，天线A1的无线电链路质量差，以使得终端1200不经由天线A1发送数据，而是仅经由天线A2和小区-21220发送数据，由此解决在小区边界的数据传输速率减小问题。
参考图12，在终端1200位于点C、点D和点E的情况下，天线A1的优化小区是小区-11210，且天线A2的优化小区是小区-21220，以使得各个天线执行与不同优化小区的通信。
在终端1200位于点A的情况下，天线A1和天线A2两者的优化小区都是小区-11210，且终端1200使用两个天线执行与小区-11210的通信。相反，在终端1200位于点G的情况下，天线A1和天线A2两者的优化小区都是小区-21220，且终端1200使用两个天线执行与小区-21220的通信。
在终端1200位于点C、点D和点E的情况下，终端1200使用两个天线同时接入小区-11210和小区-21220。因此，终端1200在选择用于终端1200的数据传输的小区时，基于小区-11210和小区-21220的负载分发数据，以使得可以另外获得小区负载平衡效果。例如，在相对于终端1200接入的两个小区的终端1200的无线电链路质量相同，但是两个小区的负载不同(例如，小区-11210的负载是60％，且小区-21220的负载是30％)的情况下，网关或者终端1200可以通过与小区负载成反比地分发分组(例如，33％地选择小区-11210，且67％地选择小区-21220)而调整两个小区之间的负载。
根据本公开的各种实施例的负载平衡不同于根据现有技术的负载平衡方法。根据现有技术的负载平衡方法经由许可控制调整小区的负载。作为代表性的示例，为了减小负载高的某个小区的负载，基站不允许意在经由切换迁移到该基站的终端的许可，或者允许属于该基站的一部分终端强制地执行到邻居小区的切换。按照根据现有技术的方法，因为应该提升已经切换到邻居小区的终端的上行线路信号的功率和下行链路信号的功率两者，所以终端的功耗和基站的功耗两者增加，且小区间干扰增加。但是，在根据本公开的各种实施例的负载平衡中，网关可以通过调整小区选择调整小区负载，以使得不发生按照现有技术的方法的问题。
根据本公开的各种实施例的系统可以控制分组大小小且对小的延迟敏感的应用的数据，比如IP上语音(VoIP)或者游戏的数据，仅被传送到终端1200的优化小区。例如，在图12的点A、点B和点C，因为终端1200的优化小区是小区-11210，网关或者终端1200经由小区-11210和天线A1发送/接收VoIP或者游戏数据。在图12的点E、点F和点G，因为终端1200的优化小区是小区-21220，网关或者终端1200经由小区-21220和天线A2发送/接收VoIP或者游戏数据。图12的点D是终端1200的优化小区改变的边界，网关或者终端1200改变发送/接收VoIP或者游戏数据的路径。
由于优化小区的改变导致的路径改变不同于根据现有技术的切换。根据现有技术的切换，在终端从服务基站移动到目标基站的情况下，服务基站将留在服务基站的缓冲器中的数据传送到目标基站，且目标基站再次发送数据，以使得发生传输延迟。但是，在根据本公开的实施例的系统中，即使优化小区在图12的点D改变，先前优化小区继续发送剩余数据，且在优化小区改变之后，仅新的优化小区发送/接收数据。例如，因为不需要基站之间的数据传送，所以防止传输延迟。
表2示出了在如图12所示的终端1200的位置处，通过考虑如上所述的天线的无线电链路质量而选择将发送/接收数据的小区的结果的示例。
表2
位置 A B C D E F G
天线A1 小区-1 小区-1 小区-1 小区-1 小区-1 - 小区-2
天线A2 小区-1 - 小区-2 小区-2 小区-2 小区-2 小区-2
参考表2，在点B的情况下，天线A2位于小区边界，且在点F的情况下，天线A1位于小区边界，不选择任何小区。另外，因为点D是各个天线的服务小区的无线电链路质量类似的点，点D可以是相对于对延迟敏感的服务执行小区转变的点。
根据本公开的各种实施例，当终端使用多个天线发送数据到多个小区/从多个小区接收数据时，每个小区独立地发送数据和控制信息到另一小区/从另一小区接收数据和控制信息。但是，在特定的控制信息的情况下，经由无线电链路质量最好的小区发送/接收该特定的控制信息是有益的。例如，在关于切换的控制信息的情况下，因为一般在小区边界发送/接收关于切换的控制信息，所以为了发送/接收的可靠性经由无线电链路质量最好的小区发送/接收关于切换的控制信息是有益的。在下文中，使用关于切换的控制信息作为示例描述本公开。
当严格地应用控制信息的每个天线的独立性时，在终端1200位于图12的点B的情况下，终端1200应该发送测量报告到基站以改变天线A2的小区，且基站应该发送指示小区改变的RRC连接重新配置消息发送到终端1200。
但是，根据本公开的各种实施例，终端经由无线电链路质量最好的小区发送关于切换的控制信息而无论每个天线的服务小区。特别地，终端1200不经由改变小区的天线A2发送关于切换的控制消息，而是经由天线A1和无线电链路质量好的小区-11210发送/接收关于切换的控制消息。因此，小区-11210经由X2接口传送该关于切换的控制消息到小区-21220。
类似地，在终端1200位于图12的点F的情况下，终端意图改变天线A1的小区。这里，终端1200经由天线A2和小区-21220而不是天线A1发送/接收关于切换的控制消息。另外，小区-21220经由X2接口传送该关于切换的控制消息到小区-11210。
因为在图12的其他点不执行切换，所以终端1200对于每个天线独立地发送/接收控制信息和数据。如上所述，通过经由总是具有优化的无线电链路的天线和小区发送/接收切换消息，根据本公开的各种实施例的系统可以提升控制信息的传输速率和显著地减小在小区边界的延迟。
表3示出了在如图12所示的终端1200的位置处，通过考虑如上所述的天线的无线电链路质量而选择将发送/接收控制信息的小区的结果的示例。
表3
位置 A B C D E F G
天线A1 小区-1 小区-1 小区-1 小区-1 小区-1 - 小区-2
天线A2 小区-1 - 小区-2 小区-2 小区-2 小区-2 小区-2
参考表3，在点B的情况下，可以经由小区-1发送/接收小区-2的控制信息，且在点F的情况下，可以经由小区-2发送/接收小区-1的控制信息。
根据本公开的各种实施例，可以仅经由优化小区发送/接收不仅关于切换的控制消息而且在终端和网关之间交换的其他控制消息。例如，可以仅经由优化小区发送/接收终端位置信息更新消息、网络接入释放请求消息等。
图13是图示根据本公开的实施例的无线通信系统中的单个小区接入过程的图。
在终端1300位于图12中的点A或者点G的情况下，可以执行如图13所示的实施例。根据如图13所示的实施例，终端1300通过考虑天线#1和天线#2两者来选择优化的单个小区并执行初始接入过程。
参考图13，在操作1301，终端1300从基站11310(小区-1)和基站21320(小区-2)接收同步信道(SCH)和广播信道(BCH)。终端1300通过接收SCH获得基站同步。终端1300经由BCH获得每个基站的系统信息。
在操作1303，终端1300通过考虑所有天线，基于无线电信号质量、小区的负载级别等选择优化小区。在图13的情况下，本公开假定已经选择了基站11310。
在操作1305，终端1300经由随机接入信道(RACH)执行随机接入过程，以从基站11310获得上行链路资源。随机接入过程可以被基于竞争地执行。特别地，终端1300发送随机接入前同步码(preamble)到基站11310。在基站11310成功地接收随机接入前同步码的情况下，基站11310通过发送随机接入响应来分配上行链路资源。这里，因为任意地选择由终端1300发送的前同步码，在多个终端1300使用相同前同步码执行传输的情况下，可能发生冲突。
在操作1307中，终端1300使用由基站11310分配的上行链路资源发送无线电资源连接请求消息到基站11310。在图13中，本公开假定终端1300选择小区-11310并经由小区-11310发送消息的情况。
在操作1309，基站11310确定由终端1300请求的无线电资源连接是否是可能的。当确定无线电资源连接是可能的时，终端1300发送无线电资源连接消息。在确定连接是不可能的情况下，不执行后面的步骤。
在操作1311，终端1300基于经由无线电资源连接消息获得的无线电资源信息设置无线电资源，且然后发送无线电资源连接完成消息到基站11310。
在操作1313，在完成终端1300和基站11310之间的无线电资源连接之后，基站11310发送初始接入请求消息到网关1360以允许终端1300接入网络。初始接入请求消息包括终端1300的标识符和由小区1300接入的小区的信息。在图13中，本公开假定终端1300接入小区-11310的情况。
在操作1315，网关1360使用终端1300的标识符信息从归属订户服务器(HSS)1380获得用于验证终端1300的信息。HSS可以由“验证服务器”表示。用于验证终端1300的信息包括随机数(RAND)、验证令牌(AUTN)、期望响应(XRES)和接入安全管理实体(KASME)中的至少一个。
在操作1317，终端1300和HSS1380基于从HSS1380获得的验证信息执行相互验证过程。终端1300经由由网关1360发送的验证请求消息验证HSS1380，且然后通过生成响应(RES)生成验证响应消息，并发送验证响应到网关1360。已经接收验证响应的网关1360确定RES和XRES是否一致，且当它们彼此一致时，网关1360确定终端1300具有权接入。
在操作1319，终端1300和网关1360执行非无线分段(section)安全性设置过程以设置用于在其间交换的消息的安全性(例如，完整性和加密)。非无线分段安全性设置表示用于执行在终端1300和网关1360之间直接交换的非接入层(NAS)消息的完整性和加密的过程。例如，基站1360不检查从终端1300或者网关1360接收到的NAS消息的内容，而是简单地执行重发功能。非无线分段安全性设置过程包括一处理，根据该处理，当网关1360发送安全性设置请求消息时，终端1300接收安全性设置请求消息并发送安全性设置响应消息。
在操作1321，网关1360基于从HSS1380获得的信息生成无线分段安全性密钥。安全性密钥生成的特定过程可以取决于安全性算法而改变。
在操作1323，网关1360基于由终端1300请求的QoS信息设置承载信息。用于设置承载信息的特定过程可以取决于网关1360的调度策略和算法而改变。
在操作1325，网关1360发送初始上下文设置请求消息到基站11310。初始上下文设置请求在操作1321和在操作1323生成承载信息。
在操作1327，基站1使用无线分段安全性密钥执行与终端1300的无线分段安全性(例如，完整性和加密)设置过程。
在操作1329，终端1300和基站11310执行无线资源连接重置过程。通过该无线资源连接重置过程，终端1300和基站11310交换关于无线分段质量报告时段和方法等的信息。
在操作1331，在完成终端1300和基站11310之间的连接重置之后，基站11310发送初始上下文设置响应消息到网关1360。
在操作1333，终端1300发送接入完成消息到网关1360。例如，终端1300向网关1360通知最终网络接入完成。
图14是图示根据本公开的实施例的在无线通信系统中用于从单小区接入改变为多小区接入的过程的图。如图14所示的实施例可以具体表现为终端1400在图12中从点B移动到点C的情况。
根据如图14所示的本公开的各种实施例，在终端1400经由天线#1接入小区-11410且天线#2的优化小区变为小区-21420的同时移动的情况下，终端1400使用天线#1和无线电链路质量好的小区-11410发送/接收用于允许天线#2接入小区-21420的控制消息。因此，防止了小区容量减小，且可以支持快速接入速度。
参考图14，在操作1401，终端1400经由多个天线接入单个优化小区。终端1400使用多个天线经由一个服务小区发送/接收数据。在图14中，本公开假定终端1400接入基站11410(小区-1)。
在操作1403，终端1400的多个天线中一部分的无线电链路质量恶化到阈值或者更低，且该终端识别无线电链路质量恶化。例如，终端1400可以通过确定在相关无线电链路是否频繁地发生分组错误或者接收功率是否降低到基准值或者更小，而识别无线电链路质量恶化。在图14中，本公开假定天线#2的无线电链路质量降低到阈值或者更小。
在操作1405，终端1400经由无线电分段质量测量探索用于质量已经恶化的天线的优化小区。在图14中，本公开假定探索到用于天线#2的优化小区。例如，终端1400测量无线分段质量。
在操作1407，无线电链路质量已经恶化的终端1400的天线#2传送链路质量恶化事件到质量好的天线#1。一起传送天线#2的无线电分段质量测量结果。
在操作1409，终端1400使用链路质量好的天线#1发送链路质量代理(deputy)报告消息到基站11410。链路质量代理报告消息可以包括链路质量差的天线#2的ID和使用天线#2的质量测量信息。
在操作1411，基站11410基于由终端1400测量的无线电链路质量信息确定是否将服务小区改变为基站21420。在确定不改变服务小区的情况下，不执行后面的步骤。在图14中，本公开假定基站21420已经确定改变天线#2的服务小区的情况。
在操作1413，在基站11410接受终端1400的天线#2的服务小区改变时，基站11410发送小区接入请求消息到基站21420。
在操作1415，基站21420确定是否接受小区接入请求。当不接受小区接入请求时，不执行后面的步骤。在图14中，本公开假定接受小区接入请求。
在操作1417，在由基站21420接受小区接入请求时，基站21420发送小区接入请求响应消息到作为先前服务小区的基站11410。这里，为了缩短到作为新的小区的基站21420的接入时间，小区接入请求响应消息可以包括基站21420的专用前同步码信息和BCH信息中的至少一个。
在操作1419，基站11410发送小区接入指示消息到质量好的终端1400的天线。在图14的情况下，该小区接入指示消息被发送到天线#1。该小区接入指示消息可以包括基站21420的专用前同步码信息和BCH信息中的至少一个。
在操作1421，已经接收小区接入指示信息的终端1400传送服务小区改变事件到质量差的天线#2。在图14的情况下，本公开假定天线#1传送事件到天线#2。
在操作1423，质量差的终端1400的天线#2释放与作为现有的服务小区的基站11410的接入，并执行与作为新的小区的基站21420的同步过程。
在操作1425，终端1400的天线#2经由RACH执行随机接入过程以从新的小区获得上行链路资源。这里，在操作1419，终端1400可以使用从基站11410接收到的专用前同步码和BCH信息快速接入而没有与其他终端的冲突。特别地，终端发送专用前同步码到基站21420。在成功地接收专用前同步码的情况下，基站21420通过发送随机接入响应分配上行链路资源。
在操作1427，终端1400发送小区接入完成消息到基站21420。换句话说，终端1400向基站21420通知小区接入完成。
在操作1429，终端使用多个天线开始上行链路数据分散传输。特别地，终端1400分散和分配数据以经由天线#1发送一部分数据并经由天线#2发送其余的数据。
在操作1431，终端1400使用多个天线发送上行链路数据。特别地，终端1400使用天线#1经由基站11410发送上行链路数据，并使用天线#2经由基站21420发送上行链路数据。
在操作1433，为了下行链路数据分散传输，基站21420发送小区添加请求消息到网关1460。例如，基站21420通知终端的一部分天线的服务小区已经改变，特别地，基站21420已经添加为服务小区。
在操作1435，网关1460开始下行链路数据分散传输。例如，网关1460分散和分配数据以经由基站11410发送一部分数据并经由基站21420发送其余的数据。
在操作1437，网关1460分散和发送下行链路数据到基站11410和基站21420。特别地，网关1460经由基站11410发送一部分下行链路数据并经由基站21420发送其余的数据。因此，终端1400使用天线#1经由基站11410接收下行链路数据，并使用天线#2经由基站21420接收下行链路数据。
在操作1439，网关1460发送小区添加请求响应消息到基站21420。例如，网关1460向基站21420通知已经添加终端1400的服务小区。
图15是图示根据本公开的实施例的无线通信系统中的根据其基站或者网关资源不存在的多小区同时接入过程的图。
如图15所示的实施例可以在终端1500位于图12中的点D的情况下执行。根据如图15所示的实施例，终端1500同时经由天线#1接入小区-11510并经由天线#2接入小区-21520。
参考图15，在操作1501，终端1500从基站11510(小区-1)和基站21520(小区-2)接收SCH和BCH。终端1500通过接收SCH获得基站同步。终端1500经由BCH获得每个基站的系统信息。
在操作1503，终端1500通过考虑每个天线的无线电信号质量、小区的负载级别等选择每个天线的优化小区。在图15中，本公开假定对于天线#1选择基站11510，且已经对于天线#2已经选择了基站21520。
在操作1505，终端1500的天线#1经由RACH执行随机接入过程，以便从基站11510(小区-1)获得上行链路资源。特别地，终端1500发送随机接入前同步码到基站11510。在基站11510成功地接收随机接入前同步码的情况下，基站11510通过发送随机接入响应分配上行链路资源。这里，因为任意地选择由终端1500发送的前同步码，在多个终端1500使用相同前同步码执行传输的情况下，可能发生冲突。
在操作1507，终端1500执行无线电资源连接建立过程，以便设置与基站11510(小区-1)的无线电分段连接。例如，终端1500使用由基站11510分配的上行链路资源发送无线电资源连接请求消息到基站11510。另外，基站11510确定由终端1500请求的无线电资源连接是否是可能的，且当确定无线电资源连接可能时，基站11510发送无线电资源连接消息到终端1500。终端1500基于经由无线电资源连接消息获得的无线电资源信息设置无线电资源，且然后发送无线电资源连接完成消息到基站11510。
在操作1509，终端1500的天线#2经由RACH执行随机接入过程，以便从基站21520(小区-2)获得上行链路资源。例如，终端1500发送随机接入前同步码到基站21520。在基站21520成功地接收随机接入前同步码的情况下，基站21520通过发送随机接入响应分配上行链路资源。这里，因为任意地选择由终端1500发送的前同步码，在多个终端1500使用相同前同步码执行传输的情况下，可能发生冲突。
在操作1511，终端1500执行无线电资源连接建立过程，以便设置与基站21520(小区-2)的无线电分段连接。例如，终端1500使用由基站21520分配的上行链路资源发送无线电资源连接请求消息到基站21520。另外，基站21520确定由终端1500请求的无线电资源连接是否是可能的，且当确定无线电资源连接可能时，基站21520发送无线电资源连接消息到终端1500。终端1500基于经由无线电资源连接消息获得的无线电资源信息设置无线电资源，且然后发送无线电资源连接完成消息到基站21520。
在操作1513，在完成终端1500和基站11510之间的无线电资源连接之后，基站11510发送初始接入请求消息到网关1560，以便允许终端1500接入网络。这里，该初始接入请求消息包括终端1500的标识符和由终端1500接入的小区-11410的信息。
在操作1515，在完成终端1500和基站21520之间的无线电资源连接的情况下，基站21520发送初始接入请求消息到网关1560，以便允许终端1500接入网络。这里，该初始接入请求消息包括终端1500的标识符和由终端1500接入的小区-21420的信息。
在操作1517，网关1560使用终端1500的标识信息从HSS1580获得用于验证终端1500的信息。HSS1580可以由“验证服务器”表示。验证终端1500的信息可以包括RAND、AUTN、XRES和KASME中的至少一个。
在操作1519，网关1560通过考虑无线电分段质量、小区的负载级别等选择优化小区。在图15的情况下，本公开假定已经选择了基站11510的情况。
在操作1521，终端1500和HSS1580基于从HSS1580获得的验证信息执行相互验证过程。这里，经由基站11510执行验证过程。通过由网关1560发送的验证请求消息，终端1500验证HSS1580，且然后通过生成RES而生成验证响应消息，并发送验证响应到网关1560。已经接收该验证响应的网关1560确定RES和XRES是否一致，且当RES和XRES一致时，网关1560确定终端1500有权接入。
在操作1523，终端1500和网关1560执行非无线分段安全性设置过程以设置用于在其间交换的消息的安全性(例如，完整性和加密)。非无线分段安全性设置表示用于执行在终端和网关之间直接交换的NAS消息的完整性和加密的过程。例如，基站1560不检查从终端1500或者网关1560接收到的NAS消息的内容，而是简单地执行重发功能。非无线分段安全性设置过程包括一处理，根据该处理，当网关1560发送安全性设置请求消息时，终端1500接收安全性设置请求消息并发送安全性设置响应消息。
在操作1525，网关1560基于从HSS1580获得的信息生成无线分段安全性密钥。安全性密钥生成的特定过程可以取决于安全性算法而改变。
在操作1527，网关1560基于由终端1500请求的QoS信息设置承载信息。用于设置承载信息的特定过程可以取决于网关1560的调度策略和算法而改变。
在操作1529，网关1560发送初始上下文设置请求消息到基站11510。初始上下文设置请求消息可以包括在操作1525生成的无线分段安全性密钥信息和在操作1527生成的承载信息。
在操作1531，基站11510和终端1500使用无线分段安全性密钥执行无线分段安全性(例如，完整性和加密)设置过程。
在操作1533，终端1500和基站11510执行无线资源连接重置过程。通过该无线资源连接重置过程，终端1500和基站11510交换关于无线分段质量报告时段和方法等的信息。
在操作1535，网关1560发送初始上下文设置请求消息到基站21520。初始上下文设置请求消息可以包括在操作1525生成的无线分段安全性密钥信息和在操作1527生成的承载信息。
在操作1537，基站21520使用无线分段安全性密钥执行与终端1500的无线分段安全性(例如，完整性和加密)设置过程。
在操作1539，终端1500和基站21520执行无线资源连接重置过程。通过该无线资源连接重置过程，终端1500和基站21520交换关于无线分段质量报告时段和方法等的信息。
在操作1541，在完成终端1500和基站11510之间的连接重置之后，基站11510发送初始上下文设置响应消息到网关1560。
在操作1543，在完成终端1500和基站21520之间的连接重置之后，基站21520发送初始上下文设置响应消息到网关1560。
在操作1545，终端1500经由基站11410发送接入完成消息到网关1560。例如，终端1500向网关1560通知最终网络接入完成。
图16是图示根据本公开的实施例的无线通信系统中的经由基站资源的多小区同时接入过程的图。如图16所示的实施例可以在终端1600位于图12中的位置D的情况下执行。
根据如图16所示的本公开的各种实施例，终端1600经由天线#1接入基站11610(小区-1)，并经由天线#2接入基站21620(小区-2)。终端1600不对于每个天线经由单独的基站接入，而是选择一个代表性基站以发送/接收关于接入的控制消息，并经由基站1610和1620之间的信息交换使用单个基站提供快速和有效率的接入过程。
参考图16，在操作1601，终端1600从基站11610和基站21620接收SCH和BCH。终端1600通过接收SCH获得基站同步。终端1600经由BCH获得每个基站的系统信息。
在操作1603，终端1600通过考虑所有天线，基于无线电信号质量、小区的负载级别等选择优化小区。在图16中，本公开假定基站11610被选为相对于天线#1的优化小区且基站21620被选为相对于天线#2的优化小区。
在操作1605，终端1600通过考虑每个天线的无线电链路质量、小区的负载级别等选择代表性基站。在图16中，本公开假定基站11610经由天线#1被选为代表性基站。
在操作1607，终端1600的天线#1经由RACH执行随机接入过程，以便从基站11610获得上行链路资源。例如，终端1600发送随机接入前同步码到基站11610。在基站11610成功地接收随机接入前同步码的情况下，基站11610通过发送随机接入响应分配上行链路资源。这里，因为任意地选择由终端1600发送的前同步码，在多个终端1600使用相同前同步码执行传输的情况下，可能发生冲突。
在操作1609，终端1600执行无线电资源连接建立过程，以便设置与基站11610的无线分段连接。例如，终端1600使用从基站11610分配的上行链路资源发送无线电资源连接请求消息到基站11610。另外，基站11610确定由终端1600请求的无线电资源连接是否是可能的，且当确定无线电资源连接可能时，基站11610发送无线电资源连接消息到终端1600。终端1600基于经由无线电资源连接消息获得的无线电资源信息设置无线电资源，且然后发送无线电资源连接完成消息到基站11610。这里，无线电资源连接完成请求消息包括表示终端1600请求接入多个小区的信息。
在操作1611，在完成终端1600和基站11610之间的无线电资源连接之后，基站11610发送初始接入请求消息到网关1660，以便允许终端1600接入网络。这里，初始接入请求消息包括终端1600的标识符和终端1600意图接入的小区-11610和小区-21620的信息。另外，初始接入请求消息包括表示终端1600请求接入多个小区的信息。例如，初始接入请求消息包括用于同时接入小区-11610和小区-21620的信息。
在操作1613，网关1660使用终端1600的标识信息从HSS1680获得用于验证终端1600的信息。HSS1680可以由“验证服务器”表示。验证终端1600的信息可以包括RAND、AUTN、XRES和KASME中的至少一个。
在操作1615，终端1600和HSS1680基于从HSS1680获得的验证信息执行相互验证过程。这里，由代表性基站执行验证过程。通过由网关1660发送的验证请求消息，终端1600验证HSS1680，且然后通过生成RES而生成验证响应消息，并发送验证响应到网关1660。已经接收该验证响应的网关1660确定RES和XRES是否一致，且当RES和XRES一致时，网关1660确定终端1600有权接入。
在操作1617，终端1600和网关1660执行非无线分段安全性设置过程，以便设置用于交换的消息的安全性(例如，完整性和加密)。非无线分段安全性设置表示用于执行在终端和网关之间直接交换的NAS消息的完整性和加密的过程。例如，基站1660不检查从终端1600或者网关1660接收到的NAS消息的内容，而是简单地执行重发功能。非无线分段安全性设置过程包括一处理，其中当网关1660发送安全性设置请求消息时，终端1600接收安全性设置请求消息并发送安全性设置响应消息。
在操作1619，网关1660基于从HSS1680获得的信息生成无线分段安全性密钥。安全性密钥生成的特定过程可以取决于安全性算法而改变。网关1660生成用于基站11610的安全性密钥和用于基站21620的安全性密钥。安全性密钥生成的特定过程可以取决于安全性算法而改变。
在操作1621，网关1660基于由终端1600请求的QoS信息设置承载信息。网关1660设置用于基站11610的承载信息和用于基站21620的承载信息。用于设置承载信息的特定过程可以取决于网关1660的调度策略和算法而改变。
在操作1623，网关1660发送初始上下文设置请求消息到基站11610。该初始上下文设置请求消息可以包括在操作1619生成的用于基站11610和基站21620的无线分段安全性密钥信息和在操作1621生成的用于基站11610和基站21620的承载信息。
在操作1625，基站11610发送上下文信息传送消息到基站21620。该上下文信息传送消息可以包括用于基站21620的安全性密钥和承载信息。例如，基站11610在初始上下文设置请求消息中包括的信息当中提取关于基站21620的信息，并将所提取的信息发送到基站21620。
在操作1627，基站21620经由终端1600的天线#2将用于接入的无线电资源信息传送消息发送到基站11610。为了缩短终端1600的接入时间，无线电资源信息传送消息可以包括专用前同步码信息、BCH信息和安全性算法中的至少一个。
在操作1629，终端1600和基站11610使用无线分段安全性密钥执行无线分段安全性(例如，完整性和加密)设置过程。这里，不仅对于与基站11610的无线分段而且对于与基站21620的无线分段设置无线分段安全性。
在操作1631，基站11610经由终端1600的天线#1发送无线电资源连接重置消息到终端1600。无线电资源连接重置消息可以包括作为基站21620的无线电资源信息的专用前同步码信息和BCH信息中的至少一个。
在操作1633，终端1600经由天线#1发送无线电资源连接重置完成消息到基站11610。
在操作1635，终端1600经由天线#2执行RACH过程。这里，终端1600可以执行基于非竞争的RACH过程，以便使用在操作1633获得的关于基站21620的信息分配上行链路资源。
在操作1637，终端1600的天线#2使用经由操作1637分配的上行链路资源执行无线电资源连接建立过程。例如，终端1600使用从基站21620分配的上行链路资源发送无线电资源连接请求消息到基站21620。另外，基站21620确定由终端1600请求的无线电资源连接是否是可能的。当确定无线电资源连接可能时，基站21620发送无线电资源连接消息到终端1600。终端1600基于经由无线电资源连接消息获得的无线电资源信息设置无线电资源，且然后发送无线电资源连接完成消息到基站21620。
在操作1639，基站21620发送上下文设置完成消息到基站11610。换句话说，基站21620向基站11610通知终端1600完成小区接入。
在操作1641，基站11610发送初始上下文设置响应消息到网关1660。
在操作1643，终端1600发送接入完成消息到网关1660。例如，终端1600通知多小区接入完成。这里，终端1600使用天线#1经由基站11610发送接入完成消息。
图17是图示根据本公开的实施例的无线通信系统中的经由网关资源的多小区同时接入过程的图。图17的实施例可以在终端1700位于图12中的点D的情况下执行。
根据如图17所示的本公开的各种实施例，终端1700经由天线#1接入基站11710(小区-1)，并经由天线#2接入基站21720(小区-2)。终端1700不对于每个天线经由单独的基站接入，而是选择一个代表性基站以发送/接收关于接入的控制消息，并经由使用网关1760的基站1710和1720之间的信息交换使用单个基站提供快速和有效率的接入过程。
参考图17，在操作1701，终端1700从基站11710和基站21720接收SCH和BCH。终端1700通过接收SCH获得基站同步。终端1700经由BCH获得每个基站的系统信息。
在操作1703，终端1700通过考虑所有天线，基于无线电信号质量、小区的负载级别等选择优化小区。在图17中，本公开假定基站11710被选为相对于天线#1的优化小区，且基站21720被选为相对于天线#2的优化小区。
在操作1705，终端1700通过考虑每个天线的无线电链路质量、小区的负载级别等选择代表性基站。在图17中，本公开假定基站11710经由天线#1被选为代表性基站。
在操作1707，终端1700的天线#1经由RACH执行随机接入过程，以便从基站11710获得上行链路资源。例如，终端1700发送随机接入前同步码到基站11710。在基站11710成功地接收随机接入前同步码的情况下，基站11710通过发送随机接入响应分配上行链路资源。这里，因为任意地选择由终端1700发送的前同步码，在多个终端1700使用相同前同步码执行传输的情况下，可能发生冲突。
在操作1709，终端1700执行无线电资源连接建立过程，以便设置与基站11710的无线分段连接。例如，终端1700使用从基站11710分配的上行链路资源发送无线电资源连接请求消息到基站11710。另外，基站11710确定由终端1700请求的无线电资源连接是否是可能的，且当确定无线电资源连接可能时，基站11710发送无线电资源连接消息到终端1700。终端1700基于经由无线电资源连接消息获得的无线电资源信息设置无线电资源，且然后发送无线电资源连接完成消息到基站11710。
在操作1711，在完成终端1700和基站11710之间的无线电资源连接之后，基站11710发送初始接入请求消息到网关1760，以便许终端1700接入网络。这里，初始接入请求消息包括终端1700的标识符和终端1700已经接入的小区-11710和小区-21720的信息。例如，该初始接入请求消息包括用于同时接入小区-11710和小区-21720的信息。
在操作1713，网关1760使用终端1700的标识信息从HSS1780获得用于验证终端1700的信息。HSS1780可以由“验证服务器”表示。用于验证终端1700的信息可以包括RAND、AUTN、XRES和KASME中的至少一个。
在操作1715，终端1700和HSS1780基于从HSS1780获得的验证信息执行相互验证过程。这里，由代表性基站执行验证过程。通过由网关1760发送的验证请求消息，终端1700验证HSS1780，且然后通过生成RES而生成验证响应消息，并发送验证响应到网关1760。已经接收该验证响应的网关1760确定RES和XRES是否一致，且当RES和XRES一致时，网关1760确定终端1700具权接入。
在操作1717，终端1700和网关1760执行非无线分段安全性设置过程以设置用于交换的消息的安全性(例如，完整性和加密)。非无线分段安全性设置表示用于执行在终端和网关之间直接交换的NAS消息的完整性和加密的过程。例如，基站1760不检查从终端1700或者网关1760接收到的NAS消息的内容，而是简单地执行重发功能。非无线分段安全性设置过程包括一处理，根据该处理，当网关1760发送安全性设置请求消息时，终端1700接收安全性设置请求消息并发送安全性设置响应消息。
在操作1719，网关1760基于从HSS1780获得的信息生成无线分段安全性密钥。安全性密钥生成的特定过程可以取决于安全性算法而改变。网关1760生成用于基站11710的安全性密钥和用于基站21720的安全性密钥。安全性密钥生成的特定过程可以取决于安全性算法而改变。
在操作1721，网关1760基于由终端1700请求的QoS信息设置承载信息。网关1760设置用于基站11710的承载信息和用于基站21720的承载信息。用于设置承载信息的特定过程可以取决于网关1760的调度策略和算法而改变。
在操作1723，网关1760发送上下文信息传送消息到基站21720。该上下文信息传送消息包括在操作1721生成的用于基站21720的无线分段安全性密钥信息和在操作1723生成的用于基站21720的承载信息中的至少一个。
在操作1725，基站21720发送无线电资源信息传送消息到网关1760。为了缩短终端1700的接入时间，无线电资源信息传送消息可以包括专用前同步码信息、BCH信息和安全性算法信息中的至少一个。
在操作1727，网关1760发送初始上下文设置请求消息到基站11710。该初始上下文设置请求消息包括在操作1719生成的用于基站11710的无线分段安全性密钥信息、在操作1721生成的用于基站11710的承载信息和在操作1725获得的基站21720的无线电资源信息中的至少一个。无线电资源信息包括专用前同步码信息和BCH信息中的至少一个。
在操作1729，终端1700和基站11710使用无线分段安全性密钥执行无线分段安全性(例如，完整性和加密)设置过程。这里，不仅对于与基站11710的无线分段而且对于与基站21720的无线分段设置无线分段安全性。
在操作1731，该基站11710经由终端1700的天线#1发送无线电资源连接重置消息到终端1700。无线电资源连接重置消息可以包括作为基站21720的无线电资源信息的专用前同步码信息和BCH信息中的至少一个。
在操作1733，终端1700经由天线#1发送无线电资源连接重置完成消息到基站11710。
在操作1735，终端1700经由天线#2执行RACH过程。这里，终端1700可以执行基于非竞争的RACH过程，以便使用在操作1733获得的关于基站21720的信息分配上行链路资源。
在操作1737，终端1700的天线#2使用经由操作1737分配的上行链路资源执行无线电资源连接建立过程。例如，终端1700使用从基站21720分配的上行链路资源发送无线电资源连接请求消息到基站21720。另外，基站21720确定由终端1700请求的无线电资源连接是否是可能的。当确定无线电资源连接可能时，基站21720发送无线电资源连接消息到终端1700。终端1700基于经由无线电资源连接消息获得的无线电资源信息设置无线电资源，且然后发送无线电资源连接完成消息到基站21720。
在操作1739，基站21720发送上下文设置完成消息到基站11710。换句话说，基站21720向基站11710通知终端1700完成小区接入。
在操作1741，基站11710发送初始上下文设置响应消息到网关1760。
在操作1743，终端1700发送接入完成消息到网关1760。例如，终端1700通知多小区接入完成。此时，终端1700使用天线#1经由基站11710发送接入完成消息。
图18是图示根据本公开的实施例的无线通信系统中的优化小区交换过程的图。当终端1800通过图12中的点D时可以执行图18的实施例。
根据如图18所示的本公开的各种实施例，在终端1800经由天线#1和小区-11810使用比如VoIP之类的延迟敏感的服务，并经由天线#2和小区-21820使用比如文件传送协议(FTP)之类的延迟容忍的服务的情况下，当随着终端1800移动，天线#1的无线电链路质量与天线#2相比恶化时，系统可以通过交换使用天线#1和小区-11810提供的服务以及使用天线#2和小区-21820提供的服务的业务量路径，而向用户提供高体验质量(QoE)和用户体验(UX)。
参考图18，在操作1801，使用天线#1经由基站11810向终端1800提供延迟敏感的服务的数据路径。例如，延迟敏感的服务可以包括比如VoIP等的实时服务。这里，用于延迟敏感的服务的业务量占在基站11810和终端1800之间发送/接收的业务量的20％。
在操作1803，使用天线#1经由基站11810向终端1800提供延迟容忍的服务的数据路径。例如，延迟容忍的服务可以包括比如FTP等的非实时服务。这里，用于延迟容忍的服务的业务量占在基站11810和终端1800之间发送/接收的业务量的80％。
在操作1805，使用天线#2经由基站21820向终端1800提供延迟容忍的服务的数据路径。例如，延迟容忍的服务表示比如FTP等的非实时服务。这里，用于延迟容忍的服务的业务量占在基站21820和终端1800之间发送/接收的业务量的100％。
在操作1807，终端1800的天线#1的无线电分段信号质量与天线#2相比恶化，且终端1800识别该无线电链路质量恶化。例如，终端1800可以通过确定在相关无线电链路中是否频繁地发生分组错误或者接收功率是否降低到基准值或者更小，而识别无线电链路质量恶化。
在操作1809，因为天线#1的信号质量差，所以终端1800将无线电链路质量报告消息发送到使用质量相对更好的天线#2接入的基站21820。无线电链路质量报告消息包括天线#1和天线#2的无线电分段质量信息和每个天线的服务小区信息。
在操作1811，基站2基于经由操作1809获得的质量信息，确定终端1800的天线#1和天线#2的下行链路数据传输路径的交换。换句话说，因为天线#1的信号质量与天线#2的信号质量相比差，基站21820确定将延迟敏感的服务的数据路径改变为由天线#2接入的基站21820。
在操作1813，基站21820发送无线电链路交换请求消息到作为天线#1的服务小区的基站11810。
在操作1815，基站11810基于可用资源信息确定是否接受链路交换请求。当不接受链路交换请求时，不执行后面的步骤。在图18中，本公开假定接受链路交换请求。
在操作1817，在接受链路交换请求时，基站11810发送无线电链路交换响应消息到基站21820。例如，基站11810发送通知接受链路交换的无线电链路交换请求响应消息。当不接受链路交换时，基站11810发送通知链路交换的拒绝的无线电链路交换请求响应消息，且可以不执行后面的步骤。
在操作1819，基站21820发送路径交换请求消息到网关1860，以便交换与终端1800的天线#1和天线#2对应的数据传输路径。
在操作1821，网关1860交换下行链路数据路径。例如，网关1860改变路径设置以将已经被发送到基站11810的延迟敏感的服务的数据发送到基站21820，并将已经被发送到基站21820的数据发送到基站11810。另外，网关1860调整经由基站11810和基站21820发送/接收的业务量的比率。
在操作1823，取决于数据传输路径交换结果，终端1800使用天线#1经由基站11810发送/接收延迟容忍的服务的数据。这里，用于延迟容忍的服务的业务量占在基站11810和终端1800之间发送/接收的业务量的100％。
在操作1825，取决于该数据传输路径交换结果，终端1800使用天线#2经由基站21820发送/接收延迟敏感的服务的数据。这里，用于延迟敏感的服务的业务量占在基站21820和终端1800之间发送/接收的业务量的20％。
在操作1827，取决于该数据传输路径交换结果，终端1800使用天线#2经由基站21820发送/接收延迟容忍的服务的数据。这里，用于延迟容忍的服务的业务量占在基站21820和终端1800之间发送/接收的业务量的80％。
在操作1829，网关1860发送路径交换请求响应消息到基站21820。例如，网关1860向基站21820通知路径交换完成。
图19是图示根据本公开的实施例的无线通信系统中的优化小区交换过程的图。当终端1900通过图12中的点D时可以执行图19的实施例。
根据如图19所示的实施例，在终端1900经由天线#1和小区-11910使用比如VoIP之类的延迟敏感的服务，并经由天线#2和小区-21920使用比如FTP之类的延迟容忍的服务的情况下，当小区-11910和小区-21920的负载级别改变时，系统可以通过交换使用天线#1和小区-11910提供的服务以及使用天线#2和小区-21920提供的服务的业务量路径，来向用户提供高QoE和UX。
参考图19，在操作1901，使用天线#1经由基站11910向终端1900提供延迟敏感的服务的数据路径。例如，延迟敏感的服务可以包括比如VoIP等的实时服务。这里，用于延迟敏感的服务的业务量占在基站11910和终端1900之间发送/接收的业务量的20％。
在操作1903，使用天线#1经由基站11910向终端1900提供延迟容忍的服务的数据路径。例如，延迟容忍的服务可以包括比如FTP等的非实时服务。这里，用于延迟容忍的服务的业务量占在基站11910和终端1900之间发送/接收的业务量的80％。
在操作1905，使用天线#2经由基站21920向终端1900提供延迟容忍的服务的数据路径。例如，延迟容忍的服务表示比如FTP等的非实时服务。这里，用于延迟容忍的服务的业务量占在基站21920和终端1900之间发送/接收的业务量的100％。
在操作1907，基站11910发送小区负载信息消息到网关1960。该小区负载信息消息包括指示基站11910的小区负载级别的信息。这里，基站11910的小区负载级别是80％。作为示例，80％是基站11910的使用中的负载容量相对整个负载容量的比率，且是考虑由终端1900占用的负载和由其他终端占用的负载两者的值。因此，网关1960通过反映关于基站11910的负载级别的信息来更新终端1900的服务小区管理信息。
在操作1909，基站21920发送小区负载信息消息到网关1960。该小区负载信息消息包括指示基站21920的小区负载级别的信息。这里，基站21920的小区负载级别是20％。作为示例，20％是基站21920的使用中的负载容量相对整个负载容量的比率，且是考虑由终端1900占用的负载和由其他终端占用的负载两者的值。因此，网关1960通过反映关于基站21920的负载级别的信息来更新终端1900的服务小区管理信息。
在操作1911，网关1960交换下行链路数据路径。换句话说，网关1960比较基站11910和基站21920的负载级别，并确定经由具有相对低的负载级别的基站21920提供延迟敏感的服务。例如，网关1960改变路径设置以将已经被发送到基站11910的延迟敏感的服务的数据发送到基站21920，并将已经被发送到基站21920的数据发送到基站11910。另外，网关1960调整经由基站11910和基站21920发送/接收的业务量的比率。
在操作1913，取决于数据传输路径交换结果，终端1900使用天线#1经由基站11910发送/接收延迟容忍的服务的数据。这里，用于延迟容忍的服务的业务量占在基站11910和终端1900之间发送/接收的业务量的100％。
在操作1915，取决于该数据传输路径交换结果，终端1900使用天线#2经由基站21920发送/接收延迟敏感的服务的数据。这里，用于延迟敏感的服务的业务量占在基站21920和终端1900之间发送/接收的业务量的20％。
在操作1917，取决于该数据传输路径交换结果，终端1900使用天线#2经由基站21920发送/接收延迟容忍的服务的数据。这里，用于延迟容忍的服务的业务量占在基站21920和终端1900之间发送/接收的业务量的80％。
图20是图示根据本公开的实施例的无线通信系统中的优化小区改变过程的图。当终端2000从图12中的点F移动到点G时可以执行图20的实施例。
根据如图20所示的本公开的各种实施例，在随着终端2000在经由作为经由天线#1接入的优化小区的小区-12010接收服务的同时移动时，意图将优化小区改变为小区-22020的情况下，终端2000代替地经由无线电链路质量相对好的小区-22020和天线#2发送用于改变优化小区的控制消息。因此，预期小区容量增加和延迟时间减小的效果。
参考图20，在操作2001，终端2000通过使用天线#1接入基站12010和使用天线#2接入基站22020而处于多小区接入状态。换句话说，终端2000使用天线#1发送数据到基站12010/从基站12010接收数据，并使用天线#2发送数据到基站22020/从基站22020接收数据。
在操作2003，终端2000的天线#1的无线分段质量降低到阈值或者更小，且终端2000识别终端2000的天线#1的无线分段质量降低到阈值或者更小。
在操作2005，终端2000测量无线分段质量以确定天线#1的优化小区。在图20中，本公开假定确定天线#1的优化小区是基站12010。
在操作2007，终端2000的天线#1传送链路质量恶化事件到质量相对好的终端2000的天线#2。这里，一起传送无线分段质量测量结果。
在操作2009，终端2000使用天线#2发送链路质量代理报告消息到经由天线#2接入的基站22020。链路质量代理报告消息包括天线#1的无线电链路质量测量信息。“代理报告”指的是经由基站22020以迂回的方式传送终端2000的天线#1的无线电链路质量测量信息。
在操作2011，基站22020发送信息传送消息到基站12010。信息传送消息包括从终端2000的天线#2接收到的链路质量代理报告消息。
在操作2013，基站12010确定天线#1的服务小区的改变。例如，基站12010确定将终端2000的天线#1的服务小区改变为基站22020。
在操作2015，基站12010发送小区接入请求消息到基站22020。例如，基站12010请求基站22020成为终端2000的天线#1的服务小区。
在操作2017，基站22020执行终端2000的天线#1的接受控制。换句话说，基站22020基于基站22020的负载级别、接入终端的数目、可用资源等，确定基站22020是否可以操作为终端2000的天线#1的服务小区。这里，本公开假定接受接入。
在操作2019，基站22020发送小区接入请求响应消息到基站12010。换句话说，基站22020向基站12010通知接受终端2000的天线#1的接入。当拒绝终端2000的天线#1的接入时，可以不执行后面的步骤。
在操作2021，基站12010发送信息传送消息到基站22020。该信息传送消息包括小区重新接入代理消息。“代理”指的是经由基站22020以迂回的方式传送要发送到终端2000的重新接入消息。
在操作2023，基站12010缓冲被发送到终端2000的天线#1的数据。例如，基站12010确定使用终端2000的天线#1的信号接收变得困难，且作为与天线#1的接入释放的准备而缓冲数据。
在操作2025，基站12010传送缓冲的数据到基站22020。例如，基站12020传送缓冲的数据以便经由基站22020发送数据。
在操作2027，基站22020发送小区重新接入代理消息到终端2000的天线#2。例如，基站22020指示基站2000改变天线#2的服务小区。
在操作2029，终端2000的天线#2传送小区重新接入事件到终端2000的天线#1。此时，一起报告重新接入的对象是基站22020。
在操作2031，终端2000删除天线#1的接入信息，并改变基站22020的天线模式。换句话说，终端2000释放与基站12010的接入，并将基站22020的天线模式从SISO模式改变为MIMO模式。
在操作2033，终端2000使用天线#2发送天线设置改变通知消息到基站22020。例如，终端2000通知已经相对于基站22020另外分配了天线#1。换句话说，终端2000通知天线模式已经从SISO模式改变为MIMO模式。
在操作2035，终端2000停止上行链路数据分散传输。例如，因为天线#1和天线#2两者都连接到基站22020，所以终端2000不分散上行链路数据。
在操作2037，终端2000使用多个天线经由基站22020发送/接收上行链路数据。
在操作2039，基站22020发送小区删除请求消息到网关2070。换句话说，基站22020向网关2060通知释放使用终端2000的天线#1的与基站12010的接入。例如，基站22020通知终端2000和基站12010的接入释放，以便停止下行链路数据的分散传输。因此，网关2060更新终端2000的服务小区信息。换句话说，网关2060在表示关于每个终端已经接入的一个或者多个小区的信息的表中更新终端2000的服务小区，换句话说，从终端的服务小区删除基站12010。
在操作2041，网关2060停止终端2000的下行链路分散传输。例如，当终端2000的服务小区变为一个时，网关2060停止下行链路数据的分散。
在操作2043，网关2070经由基站22020发送终端2000的下行链路数据。另外，终端2000使用天线#1和天线#2两者从基站22020接收下行链路数据。例如，当网关2060的下行链路数据分散传输停止时，经由基站22020发送到终端2000的所有下行链路数据。
在操作2045，网关2070发送小区删除请求响应确认信息到基站22020。
在操作2047，基站22020发送终端上下文释放消息以删除基站12010中存储的终端2000的上下文。
在操作2049，基站12010释放终端2000的上下文。
图21是图示根据本公开的实施例的无线通信系统中的优化小区改变过程的图。当终端2100从图12中的点F移动到点G时可以执行图21的实施例。
根据如图21所示的本公开的各种实施例，在随着终端2100在经由作为经由天线#1接入的优化小区的小区-12110接收服务的同时移动，意图将优化小区改变为小区-22120的情况下，终端2100代替地经由无线电链路质量相对好的天线#2和小区-22120发送用于改变优化小区的控制消息。因此，预期小区容量增加和延迟时间减小的效果。
参考图21，在操作2101，终端2100通过使用天线#1接入基站12110和使用天线#2接入基站22120而处于多小区接入状态。换句话说，终端2100使用天线#1发送数据到基站12110/从基站12110接收数据，并使用天线#2发送数据到基站22120/从基站22120接收数据。
在操作2103，终端2100的天线#1的无线分段质量降低到阈值或者更小，且终端2100识别终端2100的天线#1的无线分段质量降低到阈值或者更小。
在操作2105，终端2100测量无线分段质量以确定天线#1的优化小区。在图21中，本公开假定确定天线#1的优化小区是基站12110。
在操作2107，终端2100基于天线#1的无线分段质量测量结果确定优化小区。换句话说，终端2100确定改变天线#1的服务小区。这里，本公开假定终端2100确定将天线#1的服务小区改变为基站22120。
在操作2109，终端2100的天线#1传送链路质量恶化事件到质量相对好的终端2100的天线#2。这里，一起传送无线分段质量测量结果。
在操作2111，终端2100使用天线#2发送小区接入代理请求消息到经由天线#2接入的基站22120。小区接入代理请求消息包括天线#1的现有的服务小区指示基站12110的信息。“代理”指的是经由天线#2发送要经由天线#1发送的消息。
在操作2113，基站22120执行终端2100的天线#1的接受控制。换句话说，基站22120基于基站22120的负载级别、接入终端的数目、可用资源等，确定基站22120是否可以操作为终端2100的天线#1的服务小区。这里，本公开假定接受接入。
在操作2115，基站22120发送小区接入代理请求响应消息到基站12110。换句话说，基站22120向基站12110通知接受终端2100的天线#1的接入。“代理”指的是要被发送到终端2100的天线#1的消息被发送到天线#2。
在操作2117，基站22120发送数据重发请求消息到基站12110。例如，基站22120请求基站12110将传送到基站12110的数据重新传送到基站22120。
在操作2119，基站12110缓冲被发送到终端2100的天线#1的数据。例如，基站12110确定终端2100的天线#1的服务小区将改变，并作为与天线#1的接入释放的准备而缓冲数据。
在操作2121，基站12110传送缓冲的数据到基站22120。例如，基站12110传送缓冲的数据以便经由基站22110发送数据。
在操作2123，终端2100的天线#2传送小区重新接入事件到终端2100的天线#1。这里，一起报告重新接入的对象是基站22120。
在操作2125，终端2100删除天线#1的接入信息，并改变基站22120的天线模式。换句话说，终端2100释放与基站12110的接入，并将基站22120的天线模式从SISO模式改变为MIMO模式。
在操作2127，终端2100使用天线#2发送天线设置改变通知消息到基站22120。例如，终端2100通知已经相对于基站22120另外分配了天线#1。换句话说，终端2100通知天线模式已经从SISO模式改变为MIMO模式。
在操作2129，终端2100停止上行链路数据分散传输。例如，因为天线#1和天线#2两者都连接到基站22120，所以终端2100不分散上行链路数据。
在操作2131，终端2100使用多个天线经由基站22120发送/接收上行链路数据。
在操作2133，基站22120发送小区删除请求消息到网关2160。换句话说，基站22120向网关2160通知释放使用终端2100的天线#1的与基站12110的接入。例如，基站22120通知终端2100和基站12110的接入释放以便停止下行链路数据的分散传输。因此，网关2160更新终端2100的服务小区信息。换句话说，网关2160在表示关于每个终端已经接入的一个或者多个小区的信息的表中更新终端2100的服务小区，换句话说，从终端的服务小区删除基站12110。
在操作2135，网关2160停止终端2100的下行链路分散传输。例如，当终端2100的服务小区变为一个时，网关2160停止下行链路数据的分散。
在操作2137，网关2160经由基站22120发送终端2100的下行链路数据。另外，终端2100使用天线#1和天线#2两者从基站22120接收下行链路数据。例如，当网关2160的下行链路数据分散传输停止时，经由基站22120发送到终端2100的所有下行链路数据。
在操作2139，网关2160发送小区删除请求响应确认信息到基站22120。
在操作2141，基站22120发送终端上下文释放消息以删除基站12110中存储的终端2100的上下文。
在操作2143，基站12110释放终端2100的上下文。
图22是图示根据本公开的实施例的无线通信系统中一个小区的接入释放过程的图。在特定天线的信号质量恶化或者由于障碍而阻挡信号的情况下可以执行图22的实施例。
根据如图22所示的实施例，在禁止天线#2的情况下，终端2200经由处于活动状态的天线#1和小区-12210执行释放经由天线#2和小区-22220的接入的信令发送。
参考图22，在操作2201，终端2200通过使用天线#1接入基站12210和使用天线#2接入基站22220而处于多小区接入状态。换句话说，终端2200使用天线#1发送数据到基站12210/从基站12210接收数据，并使用天线#2发送数据到基站22220/从基站22220接收数据。
在操作2203，终端2200识别天线#2的禁止事件，并传送禁止事件到天线#1。特定天线的禁止事件可能由于特定天线的信号质量的恶化或者由障碍的信号阻挡而发生。
在操作2205，为了通知终端2200的天线#2的通信不可能状态，终端2200使用天线#1发送小区接入释放代理请求消息到经由天线#1接入的基站12210。小区接入释放代理请求消息包括希望接入释放的天线的ID(例如，天线#2)和经由天线#2接入的小区的信息中的至少一个。
在操作2207，基站12210传送信息传送消息到终端2200的天线#2已经连接到的基站22220。信息传送消息包括在操作2205中接收的小区接入释放代理请求消息。
在操作2209，基站22220缓冲已经被发送到终端2200的天线#2的数据。例如，基站22220确定使用终端的天线#2的信号接收变得困难，且作为与天线#2的接入释放的准备而缓冲数据。
在操作2211，基站22220传送缓冲的数据到基站12210。例如，基站22220传送缓冲的数据以便经由基站12210发送数据。
在操作2213，基站22220发送信息传送消息到基站12210。信息传送消息包括小区接入释放代理请求响应消息。
在操作2215，基站12210将在操作2213获得的小区接入释放代理请求响应消息发送到终端2200的天线#1。
在操作2217，基站22220发送小区删除请求消息到网关2270。换句话说，基站22220向网关2270通知释放使用天线#2与终端2200的接入。例如，基站22220通知与终端2200的接入释放以便停止下行链路数据的分散传输。
在操作2219，网关2260更新终端2200的服务小区信息。换句话说，网关2260在表示关于每个终端已经接入的一个或者多个小区的信息的表中更新终端2200的服务小区，换句话说，从终端的服务小区删除基站22220。因此，网关2260停止下行链路数据分散传输。
在操作2221，终端2200使用天线#1发送数据到基站12210/从基站12210接收数据。例如，当停止网关2260的下行链路数据分散传输时，经由天线#1接收已经被发送到终端2200的所有数据。
在操作2223，网关2270发送小区删除请求响应消息到基站22220。
在操作2225，终端2200释放使用天线#2占用的资源。
在操作2227，基站22220释放用于终端2200的天线#2的资源。
图23是图示根据本公开的实施例的无线通信系统中所有小区的接入释放过程的图。如图23所示的实施例可以在终端1300关闭电源的情况下执行。
根据如图23所示的本公开的各种实施例，终端2300选择优化天线和代表性基站。当终端2300发送接入释放请求消息到代表性基站时，网关2360确定终端2300当前接入的服务小区的列表，并传送接入释放消息到代表性基站。因此，代表性基站发送无线释放请求消息到终端2300，并代替地传送资源释放消息到至少终端2300的接入小区列表中包括的不同小区。
参考图23，在操作2301，分配终端2300的天线#1和基站12310(小区-1)之间的无线电资源。
在操作2303，分配终端2300的天线#1和基站22320(小区-2)之间的无线电资源。
在操作2305，终端2300通过使用天线#1接入基站12310和使用天线#2接入基站22320而处于多小区接入状态。换句话说，终端2300使用天线#1发送数据到基站12310/从基站12310接收数据，并使用天线#2发送数据到基站22320/从基站22320接收数据。
在操作2307，在终端2300发生多小区接入释放事件，且终端2300识别多小区接入释放事件的发生。例如，终端2300的电源关闭。
在操作2309，终端2300通过考虑多个天线的信号质量、接入小区的负载级别等而选择代表性基站。
在操作2311，终端发送接入释放请求消息到基站12310。
在操作2313，基站12310传送接入释放请求消息到网关2360。
在操作2315，网关2360发送接入释放响应消息到基站12310。
在操作2317，基站12310将在操作2315接收的接入释放响应消息发送到终端2300的优化天线。
在操作2319，网关2360确定终端2300的服务小区列表。换句话说，网关2360确定终端2300的各个天线已经接入的小区。
在操作2121，网关2360将包括终端2300已经接入的小区的列表的终端资源释放指令消息发送到基站12310。
在操作2323，基站12310发送无线电资源释放消息到终端2300。
在操作2325，终端2300释放所有资源。
在操作2327，基站12310返回分配给终端2300的资源，并将终端资源释放消息发送到终端2300的资源保持的基站22320。这里，基站12310可能经由在操作2321接收的资源释放指令消息中包括的小区列表知道基站22320已经分配了终端2300的资源。
在操作2329，基站12310发送终端资源释放指令消息到基站22320。
在操作2331，基站22320返回分配给终端2300的资源。
在操作2333，基站22320(小区-2)发送终端资源释放完成消息到网关2360。
在操作2335，网关2360释放分配给终端2300的所有资源。
图24是图示根据本公开的实施例的无线通信系统中的终端的框图。
参考图24，该终端包括射频(RF)处理器2410、基带处理器2420、存储设备2430和控制器2440。
RF处理器2410执行经由无线电信道发送/接收信号的功能，比如信号的频带转换、放大等。例如，RF处理器2410将从基带处理器2420提供的基带信号上变换为RF频带信号，且然后经由天线发送该RF频带信号，并将经由天线接收的RF频带信号下变换为基带信号。RF处理器2410包括用于多个相应的天线的RF链，且每个RF链可以包括发送滤波器、接收滤波器、放大器、混频器、振荡器、数模转换器(DAC)、模数转换器(ADC)等。
基带处理器2420取决于系统的物理层标准执行基带信号和位串之间的转换功能。例如，当发送数据时，基带处理器2420通过编码和调制发送位串而生成复数码元(complexsymbol)。另外，当接收数据时，基带处理器2420通过解调和解码从RF处理器2410提供的基带信号而恢复接收位串。例如，根据正交频分多路复用(OFDM)方案，当发送数据时，基带处理器2420通过编码和调制发送位串而生成复数码元，将复数码元映射到子载波，且然后经由快速傅里叶逆变换(IFFT)运算和循环前缀(CP)插入形成OFDM码元。另外，当接收数据时，基带处理器2420基于OFDM码元划分从RF处理器2410提供的基带信号，经由快速傅里叶变换(FFT)运算恢复映射到子载波的信号，且然后经由解调和解码恢复接收位串。
基带处理器2420和RF处理器2410如上所述发送和接收信号。因此，基带处理器2420和RF处理器2410可以由发射器、接收器、收发器或者通信单元表示。
存储设备2430存储数据，比如用于终端的操作的基本程序、应用、设置信息等。例如，存储设备2430可以存储每个天线的无线电链路质量测量信息等。另外，存储设备2430根据控制器2440的请求提供存储的数据。
控制器2440控制终端的总体操作。例如，控制器2440经由基带处理器2420和RF处理器2410发送/接收信号。根据本公开的各种实施例，控制器2440包括用于处理与多小区接入有关的过程的多小区接入处理器2442。与多小区接入有关的过程包括基于多小区接入的数据发送和接收过程、多小区接入过程、接入释放过程、优化小区交换过程等。例如，控制器2440控制终端以执行如图7、10、13到23所示的过程。以下描述根据本公开的各种实施例的控制器2440的操作。
控制器2440控制以确定第一基站使用第一天线接入和第二基站使用第二天线接入，执行用于接入第一基站和第二基站的接入过程，和使用第一天线发送信号到第一基站/从第一基站接收信号，以及使用第二天线发送信号到第二基站/从第二基站接收信号。根据本公开的各种实施例，控制器2440控制以使用第一天线执行与第一基站的无线电资源连接建立过程，使用第一天线执行验证过程，使用第一天线执行与第一基站的无线分段安全性设置过程和无线电资源连接重置过程，和使用第二天线执行与第二基站的无线电资源连接建立过程、无线分段安全性设置过程和无线电资源连接重置过程。根据本公开的各种实施例，控制器2440控制以使用第一天线执行与第一基站的无线电资源连接建立过程，执行对第一基站和第二基站两者的无线分段安全性设置过程和无线电资源连接重置过程，和使用第二天线执行与第二基站的无线电资源连接建立过程。
如上所述，在接入多小区之后发送上行链路数据的情况下，控制器2440控制以选择第一基站和第二基站之一，并使用与所选的基站对应的天线发送数据到所选的基站。
另外，控制器2440使用无线电链路质量最好的天线经由相应的基站发送/接收延迟敏感的服务的数据。这里，当无线电链路质量最好的天线改变时，控制器2440将每个天线的无线电链路质量报告给经由无线电链路质量最好的天线接入的基站。另外，控制器2440改变延迟敏感的服务的数据的数据路径。
当特定天线的无线电链路质量降低到阈值时，控制器2440将报告无线电链路质量降低的消息发送到经由不同天线接入的基站，释放特定天线的资源，并将经由不同天线接入的基站的通信模式从单天线模式改变为多天线模式。
另外，在要求用于一个天线的控制消息的信令发送的情况下，控制器2440执行与经由不同天线接入的第一基站的信令发送。该信令发送包括用于切换、位置更新和网络接入释放之一的信令发送。在释放所有接入的情况下，控制器2440确定服务小区当中的代表性基站，并使用与代表性基站对应的天线执行用于释放对代表性基站的接入的信令发送。
图25是图示根据本公开的实施例的无线通信系统中的基站的框图。
参考图25，基站包括RF处理器2510、基带处理器2520、回程(backhaul)通信单元2530、存储设备2540和控制器2550。
RF处理器2510执行经由无线电信道发送/接收信号的功能，比如信号的频带转换、放大等。例如，RF处理器2510将从基带处理器2520提供的基带信号上变换为RF频带信号，且然后经由天线发送该RF频带信号，并将经由天线接收的RF频带信号下变换为基带信号。RF处理器2510包括用于多个相应的天线的RF链，且每个RF链可以包括发送滤波器、接收滤波器、放大器、混频器、振荡器、DAC、ADC等。
基带处理器2520取决于系统的物理层标准执行基带信号和位串之间的转换功能。例如，根据OFDM方案，当发送数据时，基带处理器2520通过编码和调制发送位串生成复数码元，将复数码元映射到子载波，且然后经由IFFT运算和CP插入形成OFDM码元。另外，当接收数据时，基带处理器2520基于OFDM码元划分从RF处理器2510提供的基带信号，经由FFT运算恢复映射到子载波的信号，且然后经由解调和解码恢复接收位串。
基带处理器2520和RF处理器2510如上所述发送和接收信号。因此，基带处理器2520和RF处理器2510可以由无线发射器、无线接收器、无线收发器或者无线通信单元表示。
回程通信单元2530提供用于执行与网络内的其他节点的通信的接口。例如，回程通信单元2530将从基站发送到不同节点(例如，不同基站、核心网络等)的位串转换为物理信号，并将从不同节点接收的物理信号转换为位串。存储设备2540存储数据，比如用于基站的操作的基本程序、应用、设置信息等。另外，存储设备2540根据控制器2550的请求提供存储的数据。
控制器2550控制基站的总体操作。例如，控制器2540经由基带处理器2520和RF处理器2510或者回程通信单元2530发送/接收信号。另外，控制器2540在存储设备2540上记录数据并读取数据。根据本公开的各种实施例，控制器2550包括用于支持终端的多小区接入的多小区接入处理器2552。多小区接入处理器2552控制用于关于多小区接入的过程的信令发送。例如，控制器2550控制基站以执行如图7、10、13到23所示的过程。以下描述根据本公开的各种实施例的控制器2540的操作。
控制器2550控制以作为终端的第一天线的服务小区执行与终端的接入过程，和经由该终端的第一天线发送信号到该终端/从该终端接收信号。这里，控制器2550将包括与基站和终端意图使用第二天线接入的不同基站有关的信息的消息发送到网关。根据本公开的各种实施例，控制器2550可以从网关接收包括用于与第一基站的通信的第一上下文信息和用于与第二基站的通信的第二上下文信息的消息，且可以将包括第二上下文信息的消息发送到第二基站。根据本公开的各种实施例，控制器2550可以从第二基站接收包括要用于终端和第二基站之间的无线电资源连接建立的无线电资源信息的消息，且可以将包括无线电资源信息的消息发送到终端。根据本公开的各种实施例，控制器2550可以从第二基站接收包括用于与第一基站的通信的第一上下文信息的消息，且可以将包括要用于终端和第一基站之间的无线电资源连接建立的无线电资源信息的消息发送到第二基站。根据本公开的各种实施例，控制器2550可以接收包括用于与第一基站的通信的上下文信息和要用于终端和第二基站之间的无线电资源连接建立的无线电资源信息的消息，且可以将包括无线电资源信息的消息发送到终端。
当从终端接收到包括第一天线和第一基站之间的第一无线电链路的质量和第二天线和第二基站之间的第二无线电链路的质量的消息时，控制器2440基于第一无线电链路和第二无线电链路的质量，确定交换在第一无线电链路中提供的服务和在第二无线电链路中提供的服务的数据路径，并且将请求数据路径的交换的消息发送到第二基站。另外，当从网关接收到请求交换在第一天线和第一基站之间的第一无线电链路中提供的服务与在第二天线和第二基站之间的第二无线电链路中提供的服务的数据路径的消息时，控制器2550将请求交换数据路径的消息发送到第二基站。
当从终端接收到包括与第二基站的无线电链路质量的消息时，控制器2550将包括与第二基站的无线电链路质量的消息发送到第二基站。当经由第二基站从终端接收到请求与终端的接入释放的消息时，控制器2550经由第二基站将响应于接入释放的请求的消息发送到终端，并将通知与终端的接入释放的消息发送到网关。当从终端接收到请求第一基站和第二基站的接入释放的消息时，控制器2550将请求接入释放的消息发送到网关，接收指示终端的资源释放的消息，释放终端的资源，和将指示终端的资源释放的消息发送到第二基站。
图26是图示根据本公开的实施例的无线通信系统中的网关的框图。
参考图26，网关包括通信单元2610、存储设备2620和控制器2630。
通信单元2610提供用于执行与网络内的其他节点的通信的接口。例如，回程通信单元2610将从网关发送到不同节点(例如，不同网关、核心网络、验证服务器等)的位串转换为物理信号，并将从不同节点接收的物理信号转换为位串。
存储设备2620存储数据，比如用于网关的操作的基本程序、应用、设置信息等。特别地，存储设备2620存储终端的服务小区管理信息。服务小区管理信息包括每一终端的服务小区列表、每个服务小区的无线电链路质量信息、每个服务小区的负载级别信息、每个服务小区的服务信息、所提供的服务的类型信息、服务的QoS级别信息等，且可以配置为表的形式。另外，存储设备2620根据控制器2630的请求提供存储的数据。
控制器2630控制网关的总体操作。例如，控制器2630经由通信单元2610发送/接收信号。另外，控制器2630在存储设备上记录数据并读取数据。根据本公开的各种实施例，控制器2530包括用于支持终端的多小区接入的多小区接入处理器2632。多小区接入处理器2632执行终端的下行链路数据的小区级别调度，保持、更新和管理存储设备2620中存储的服务小区管理信息。例如，控制器2630控制网关以执行如图7、10、13到23所示的过程。以下描述根据本公开的各种实施例的网关2620的操作。
控制器2630控制以执行用于允许终端使用第一天线接入第一基站和允许终端使用第二天线接入第二基站的接入过程，和经由第二基站发送数据到终端/从终端接收数据。这里，控制器2630从第一基站接收包括关于第一基站和第二基站的信息的消息。根据本公开的各种实施例，控制器2630可以将包括用于与第一基站的通信的第一上下文信息和用于与第二基站的通信的第二上下文信息的消息发送到第一基站。根据本公开的各种实施例，控制器2630可以将包括用于与第二基站的通信的第二上下文信息的消息发送到第二基站，可以从第二基站接收包括要用于与第二基站的接入的无线电资源信息的消息，和可以将包括用于与第一基站的通信的第一上下文信息和无线电资源信息的消息发送到第一基站。
在发送下行链路数据到终端的情况下，控制器2630基于终端的每个天线的无线电链路质量以及第一基站和第二基站的负载级别中的至少一个，将下行链路数据分发到第一基站和第二基站。另外，控制器2630控制以经由使用链路质量相对好的天线接入的小区发送/接收延迟敏感的服务的数据。
当接收到通知终端的至少一个接入的释放的消息时，控制器2630从服务小区管理信息删除关于释放的至少一个小区的信息。当接收到请求终端的每个无线电链路中提供的服务的数据路径的交换的消息时，控制器2630更新服务小区管理信息中每个服务小区的服务信息。当从第一基站接收到通知终端的所有接入的释放的消息时，控制器2630确定终端的服务小区列表，并将指示服务小区列表中包括的基站的资源释放的消息发送到第一基站。
根据依照本公开的各种实施例的多小区接入，终端可以通过与每个天线的优化小区通信而优化发送/接收性能，且经由网络的调度和负载分散而优化性能。此外，出现取决于无线电链路质量经由的数据传输路径转变的调度增益效果，且取决于小区的负载分散路径，以使得无线网络性能提高。另外，通过考虑应用的种类和QoS的级别将数据发送到优化的服务小区，以使得提升服务质量。
另外，用于小区转变区域的无线电链路质量报告和控制信息被发送到终端的优化小区/从终端的优化小区接收，以使得性能提高。因此，小区的容量增加，且最小化延迟时间。因为网关考虑当选择小区时的小区间负载，所以发生负载分散效果，且不发生负载分散处理期间的终端和基站的功耗增加或者小区间干扰增加的问题。
另外，因为当调度用于数据发送/接收的无线电资源时每个基站不与其他基站协作，所以网络和基站的实现复杂度小。另外，因为当调度用于数据发送/接收的无线电资源时每个基站不需要其他基站的无线电资源分配信息，所以网络和基站的实现复杂度也小。
在本公开的特定实施例中，本公开中包括的要素已经取决于提出的特定实施例表示为单数或者复数。但是，已经选择单数或者复数的表示以使得为了描述的方便，其适于所提出的情形，且本公开不限于单数或者复数要素。即使以复数形式表示的要素也可以配置为单数，或者甚至以单数表示的要素也可以配置为复数。
将认识根据权利要求和说明书中的描述的本公开的各种实施例可以以硬件、软件或者硬件和软件的组合的形式实现。
任何这种软件可以存储在非瞬时计算机可读存储介质中。非瞬时计算机可读存储介质存储一个或多个程序(软件模块)，该一个或多个程序包括指令，该指令在由电子装置中的一个或多个处理器执行时使得电子装置执行本公开的方法。
任何这种软件可以以易失性或者非易失性存储(例如，比如只读存储器(ROM)的存储装置，无论是可擦除的或者可重写的或者不是)的形式存储，或者以存储器(比如，例如随机存取存储器(RAM)、存储器芯片、器件或者集成电路)的形式存储，或者在光或者磁可读介质(比如，例如致密盘(CD)、数字多用途盘(DVD)、磁盘或者磁带等)上存储。将认识存储设备和存储介质是适于存储包括指令的一个或多个程序的非瞬时机器可读存储设备的各种实施例，该指令当被执行时实现本公开的各种实施例。因此，各种实施例提供包括用于实现如本说明书的任何一个权利要求中所请求的设备或者方法的代码的程序和存储这种程序的非瞬时机器可读存储设备。
虽然已经参考其各种实施例示出和描述了本公开，本领域技术人员将理解在其中可以做出形式和细节上的各种改变而不脱离如所附权利要求及其等效物所定义的本公开的精神和保护范围。

Claims (15)

1.一种用于在无线通信系统中操作终端的方法，所述方法包括：
执行用于使用第一天线接入第一基站和使用第二天线接入第二基站的至少一个接入过程；和
执行使用第一天线的与第一基站的通信和使用第二天线的与第二基站的通信。
2.如权利要求1所述的方法，其中，执行至少一个接入过程包括：
使用第一天线执行与第一基站的无线电资源连接建立过程；
使用第一天线执行验证过程；
使用第一天线执行与第一基站的无线分段安全性设置过程和无线电资源连接重置过程；和
使用第二天线执行与第二基站的无线电资源连接建立过程、无线分段安全性设置过程和无线电资源连接重置过程。
3.如权利要求1所述的方法，其中，执行至少一个接入过程包括：
使用第一天线执行与第一基站的无线电资源连接建立过程；
使用第一天线执行用于第一基站和第二基站两者的无线分段安全性设置过程和无线电资源连接重置过程；和
使用第二天线执行与第二基站的无线电资源连接建立过程。
4.如权利要求1所述的方法，其中，执行通信包括：
当发送上行链路数据时，选择第一基站和第二基站之一；和
使用与所选的基站对应的天线发送数据到所选的基站。
5.如权利要求1所述的方法，其中，执行通信包括：
当第一天线和第一基站之间的第一无线电链路的质量比第二天线和第二基站之间的第二无线电链路的质量更好时，使用第一天线经由第一基站发送/接收延迟敏感的服务的数据。
6.如权利要求5所述的方法，进一步包括：
如果第二无线电链路的质量变得比第一无线电链路的质量更好，则将包括第一无线电链路的质量和第二无线电链路的质量的消息发送到第二基站；和
使用第二天线经由第二基站发送/接收延迟敏感的服务的数据。
7.如权利要求1所述的方法，进一步包括：
当需要用于第二天线的控制消息的信令发送时，使用第一天线执行与第一基站的用于第二天线的信令。
8.根据权利要求7的方法，其中，执行信令发送包括：
用于切换、位置更新和网络接入释放之一的信令发送。
9.如权利要求1所述的方法，进一步包括：
确定第一天线和第一基站之间的无线电链路质量降低到阈值或者更小；
使用第二天线将报告第一天线和第一基站之间的无线电链路质量降低的消息发送到第二基站；
接收请求第一天线的小区重新接入的消息；
释放为接入第一基站分配的第一天线资源；和
将第二基站的通信模式从单天线模式改变为多天线模式。
10.如权利要求1所述的方法，进一步包括：
确定第一天线和第一基站之间的无线电链路质量降低到阈值或者更小；
确定将第一天线的服务小区改变为第二基站；
使用第二天线将请求第一天线的小区重新接入的消息发送到第二基站；
使用第二天线从第二基站接收通知接受第一天线的小区重新接入的消息；
释放为接入第一基站分配的第一天线资源；和
将第二基站的通信模式从单天线模式改变为多天线模式。
11.如权利要求1所述的方法，进一步包括：
当释放第一基站和第二基站两者的接入时，确定第一基站和第二基站当中的代表性基站；和
使用与代表性基站对应的天线执行用于释放对代表性基站的接入的信令。
12.一种用于在无线通信系统中操作第一基站的方法，所述方法包括：
经由用于终端的第一天线的服务小区执行与终端的接入过程；和
经由终端的第一天线执行与终端的通信，
其中，执行接入过程包括：在第一基站和终端，使用第二天线将包括与第一基站和终端希望接入的第二基站有关的信息的消息发送到网关。
13.如权利要求12所述的方法，其中，执行接入过程包括：
从网关接收包括用于与第一基站的通信的第一上下文信息和用于与第二基站的通信的第二上下文信息的消息；和
将包括第二上下文信息的消息发送到第二基站。
14.一种用于在无线通信系统中操作网关的方法，所述方法包括：
执行接入过程，其中终端使用第一天线接入第一基站，且所述终端使用第二天线接入第二基站；和
经由第一基站和第二基站执行与终端的通信，
其中，执行所述接入过程包括：从第一基站接收包括关于第一基站和第二基站的信息的消息。
15.一种设置为实现权利要求1到14之一所述的方法的设备。
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