CN105993195B - 选择小区的方法、用户设备和无线通信系统 - Google Patents

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Abstract

选择小区的方法、用户设备和无线通信系统。用户设备(2、4、6)接收表示蜂窝通信网络的移动小区(11、21)的时间依赖位置改变的移动性信息。蜂窝通信网络的多个小区(11、21、31)中的小区被选择用于用户设备(2、4、6)驻留。选择所述小区包括：处理移动性信息以确定用户设备(2、4、6)是否将驻留在所述移动小区(11、21)。

Description

选择小区的方法、用户设备和无线通信系统
技术领域
本发明涉及用于蜂窝通信网络中的小区选择的方法和装置。本发明特别地涉及当蜂窝通信网络包括移动基站或转发中继器(repeater relay)时选择小区以用于用户设 备驻留的技术。
背景技术
对移动数据和语音通信的需求继续显示显著增长。被提供以满足对数据和语音通信的增长需求的无线通信系统的示例包括具有多个小区的基于蜂窝的无线通信网络。 为了满足还在用户设备行进的条件下对移动数据和语音通信的不断增长的需求，可以 提供移动基站和移动转发中继器。移动基站和/或移动转发中继器可以被安装在例如 公共运输交通工具(诸如，火车、公共汽车、地铁列车)或其它交通工具中，但是不 限于此。
用户设备可以驻留在蜂窝通信网络的小区(其是移动的)，因为服务于所述小区的基站或转发中继器是移动的。这样的移动小区可能增加需要更频繁地执行小区重选 的风险。用户设备的移动不再是用户设备可能移动到移动小区的覆盖区域之外的唯一 原因。而是，移动小区的移动也可能导致用户设备变为位于移动小区的覆盖区域之外。 当用户设备仅在短时间段内驻留在移动小区时，移动基站或转发中继器与用户设备之 间的相对移动可能已经要求切换过程。
虽然可以执行包括小区重选的切换过程来寻找新的更合适小区用于用户设备驻留，但是小区重选涉及附加信号发送。出于多种原因，包括例如所导致的可用于数据 和语音通信的带宽的减小和/或与信号发送相关联的功率消耗，这可能是不期望的。
发明内容
在本领域中需要解决传统小区选择技术的至少一些缺点的技术。特别地，需要降低用户设备驻留在能够被预测为仅在短时间段内为用户设备提供覆盖的移动小区的 风险的方法、装置和系统。
根据本发明的示例性实施方式，用户设备接收并且处理表示蜂窝通信网络的移动小区的时间依赖位置改变的移动性信息。移动性信息可以包括例如基站或转发中继器 的当前速度和移动方向、或者可以创建基站或转发中继器的速度和移动方向的其它信 息。通过处理移动性信息以用于小区选择和/或小区重选，用户设备可以根据各个小 区和用户设备的基站或转发中继器之间的相对速度，选择性地将小区排列在前 (prioritize)或者排列在后(deprioritize)。
根据一个实施方式，提供了一种选择具有多个小区的蜂窝通信网络的小区的方法。该方法包括：由用户设备接收表示所述多个小区中的移动小区的时间依赖位置改 变的移动性信息。该方法包括：选择所述多个小区中的小区以用于所述用户设备驻留。 该方法包括：处理所述移动性信息以确定所述用户设备是否将驻留在所述移动小区。
通过在小区选择中利用指示移动小区的时间依赖位置改变的移动性信息，可以降低用户设备驻留在相对于用户设备以高速度移动的小区的风险。对于在安装有移动小 区的基站或转发中继器的交通工具上行进的用户设备，移动性信息可以由用户设备利 用以识别与用户设备共同地行进的蜂窝通信网络的小区。在附接过程中选择小区之后 在短时间间隔出现切换的风险被降低。
用户设备可以在用户设备处于空闲模式时接收移动性信息并且可以在用户设备处于空闲模式时选择所述小区。
所述方法可以包括：监测表示所述用户设备的时间依赖位置改变的用户设备移动数据。处理所述移动小区的移动性信息可以包括：执行所述用户设备移动数据与所述 移动性信息的比较。
所述用户设备可以计算所述用户设备与所述移动小区的基站或转发中继器之间的相对速度，以确定所述用户设备是否将驻留在所述移动小区。
如果所述相对速度超过阈值，则所述用户设备可以选择不同于所述移动小区的小区以用于用户设备驻留。
所述移动性信息可以包括所述移动小区的当前速度和当前移动方向。
所述用户设备可以将所述移动小区的当前速度与所述用户设备的当前速度进行比较，以确定所述用户设备是否将驻留在所述移动小区。所述用户设备可以将所述移 动小区的当前移动方向与所述用户设备的当前移动方向进行比较，以确定所述用户设 备是否将驻留在所述移动小区。
所述移动性信息可以包括关于时间平均历史速度的信息和关于所述移动小区的时间平均历史移动方向的信息。
所述用户设备可以将所述移动小区的时间平均历史速度与所述用户设备的时间平均历史速度进行比较，以确定所述用户设备是否将驻留在所述移动小区。所述用户 设备可以将所述移动小区的时间平均移动方向与所述用户设备的时间平均历史移动 方向进行比较，以确定所述用户设备是否将驻留在所述移动小区。
所述用户设备可以通过根据移动性信息选择性地弃用所述移动小区，执行小区的硬优先级排序。
所述用户设备可以根据所述移动性信息，通过使得移动小区的选择更可能或者不太可能来执行小区的软优先级排序。
所述方法可以包括：测量针对所述移动小区的信号强度指示符和/或信号质量指示符。所述方法可以包括：根据比较的结果，选择性地增大(increment)或减小(decrement)针对移动小区的所测量的信号强度指示符和/或信号质量指示符，以生 成用于确定所述用户设备是否将驻留在所述移动小区的移动依赖信号强度指示符和/ 或移动依赖信号质量指示符。
所述用户设备可以将所述移动依赖信号强度指示符和/或所述移动依赖信号质量指示符报告给所述蜂窝通信网络以用于小区重选。例如，这允许移动性信息的处理更 容易地结合到传统切换过程中。例如，可以在不要求对在基站处执行的小区重选过程 进行调节的情况下使用移动性信息。
所述移动小区的基站或转发中继器可以广播移动性信息。
所述基站或转发中继器可以分别确定所述基站或转发中继器的当前速度和当前移动方向。在所述基站或转发中继器广播所述移动性信息之前，所述基站可以计算在 预定义时间间隔内的时间平均速度和时间平均移动方向。
所述基站或转发中继器可以生成所述移动性信息并且可以将所述移动性信息作为系统信息广播。所述基站或转发中继器可以将所述移动性信息作为系统信息块SIB 广播。
所述基站或所述转发中继器可以广播所述移动性信息，所述移动性信息可以包括关于所述基站或所述转发中继器的当前速度和当前移动方向的信息、以及关于所述基 站或所述转发中继器过去的历史移动的信息。
根据另一个实施方式，提供了一种用户设备，所述用户设备被构造成附接到具有多个小区的蜂窝通信网络。该用户设备包括接收器，所述接收器被构造成接收表示所 述多个小区中的移动小区的时间依赖位置改变的移动性信息。该用户设备包括至少一 个处理装置，所述至少一个处理装置联接到所述接收器并且被构造成选择所述多个小 区中的小区以驻留。所述至少一个处理装置被构造成基于所述移动性信息来确定所述 用户设备是否将驻留在所述移动小区。
所述用户设备可以被构造成在所述用户设备处于空闲模式时接收所述移动性信息。所述用户设备可以被构造成在所述用户设备处于空闲模式时选择所述小区。
所述用户设备可以被构造成捕获并且监测表示所述用户设备的时间依赖位置改变的用户设备移动数据。所述用户设备可以被构造成执行所述用户设备移动数据与所 述移动性信息的比较，以确定所述用户设备是否将驻留在所述移动小区。
所述用户设备可以被构造成计算所述用户设备与所述移动小区的基站或转发中继器之间的相对速度，以确定所述用户设备是否将驻留在所述移动小区。
所述用户设备可以被构造成如果相对速度超过阈值，则选择不同于所述移动小区的小区以用于用户设备驻留。
所述移动性信息可以包括所述移动小区的当前速度和当前移动方向。
所述用户设备可以被构造成将所述移动小区的当前速度与所述用户设备的当前速度进行比较，以确定所述用户设备是否将驻留在所述移动小区。所述用户设备可以 被构造成将所述移动小区的当前移动方向与所述用户设备的当前移动方向进行比较， 以确定所述用户设备是否将驻留在所述移动小区。
所述移动性信息可以包括关于时间平均历史速度的信息和关于所述移动小区的时间平均历史移动方向的信息。
所述用户设备可以被构造成将所述移动小区的时间平均历史速度与所述用户设备的时间平均历史速度进行比较，以确定所述用户设备是否将驻留在所述移动小区。 所述用户设备可以被构造成将所述移动小区的时间平均移动方向与所述用户设备的 时间平均历史移动方向进行比较，以确定所述用户设备是否将驻留在所述移动小区。
所述用户设备可以被构造成通过根据所述移动性信息选择性地弃用所述移动小区，执行小区的硬优先级排序。
所述用户设备可以被构造成当所述移动性信息指示所述移动小区在与所述用户设备相同的方向上移动时，通过使所述移动小区的选择更可能来执行小区的软优先级 排序。所述用户设备可以被构造成当所述移动性信息指示所述移动小区与所述用户设 备相反地移动时，通过使所述移动小区的选择不太可能来执行小区的软优先级排序。
所述用户设备可以被构造成测量针对所述移动小区的信号强度指示符和/或信号质量指示符。所述用户设备可以被构造成根据比较的结果选择性地增大或减小针对移 动小区的所测量的信号强度指示符和/或信号质量指示符，以生成移动依赖信号强度 指示符和/或移动依赖信号质量指示符。所述用户设备可以被构造成使用移动依赖信 号强度指示符和/或移动依赖信号质量指示符来确定所述用户设备是否将驻留在所述 移动小区。
所述用户设备可以被构造成将所述移动依赖信号强度指示符和/或所述移动依赖信号质量指示符报告给所述蜂窝通信网络以用于小区重选。
根据另一个实施方式，提供了一种系统，该系统包括蜂窝通信网络和用户设备。所述蜂窝通信网络包括多个小区，所述多个小区包括至少一个移动小区。所述移动小 区的基站或转发中继器可替换并且被构造成广播表示所述基站或所述转发中继器的 时间依赖位置改变的移动性信息。所述用户设备可以是根据在此公开的任一方面或实 施方式的用户设备。
所述移动小区的所述基站或所述转发中继器可以被构造成分别确定所述基站或所述转发中继器的当前速度和当前移动方向。所述移动小区的所述基站或所述转发中 继器可以被构造成计算预定义时间间隔内的时间平均速度和时间平均移动方向，其在 广播所述移动性信息之前。
所述移动小区的所述基站或所述转发中继器可以被构造成生成所述移动性信息并且将所述移动性信息作为系统信息广播。所述基站或所述转发中继器可以被构造成 将所述移动性信息作为系统信息块SIB广播。
所述基站或所述转发中继器可以被构造成广播所述移动性信息，所述移动性信息可以包括关于所述基站或所述转发中继器的当前速度和当前移动方向的信息，并且还 可以包括关于所述基站或所述转发中继器过去的历史移动的信息。
本发明的实施方式可以用于蜂窝通信网络中的小区选择过程，蜂窝通信网络包括第三代(3G)或长期演进(LTE)蜂窝通信网络。当用户设备变为附接到蜂窝通信网 络时，可以特别地使用本发明的实施方式。
尽管在本发明的具体实施方式和多个方面的上下文中描述了以上发明内容和以下具体实施方式中描述的特定特征，但是除非另外特别阐明，实施方式和多个方面的 特征可以彼此结合。
附图说明
现在，将参照附图更详细地描述本发明的实施方式。
[图1]图1示出根据一个实施方式的通信系统。
[图2]图2示出图1的通信系统，其中，移动小区的基站被构造成发送移动性信 息。
[图3]图3是根据一个实施方式的方法的流程图。
[图4]图4是表示根据一个实施方式的方法中的信号发送的视图。
[图5]图5是根据一个实施方式的方法的流程图。
[图6]图6是根据另一个实施方式的方法的流程图。
[图7]图7是根据一个实施方式的可以由用户设备执行的过程的流程图。
[图8]图8是根据一个实施方式的可以由用户设备执行的过程的流程图。
具体实施方式
下面，将更详细地描述本发明的示例性实施方式。必须理解，除非另外特别指明，在此描述的各种示例性实施方式的特征可以彼此相结合。相同或类似参考标号表示相 同或类似组件。
虽然将在特定通信标准和技术的上下文中描述一些实施方式，但是本发明的实施方式不限于这些特定通信标准，但是可以在广泛多种通信系统中使用。
图1示出根据一个实施方式的通信系统1。通信系统1被构造为具有多个小区11、21、31的蜂窝无线通信系统。通信系统1可以包括多个基站。在图1中示例性地示 出基站12、22、32。通信系统1可以包括一个或多个转发中继器。还可以通过转发 中继器执行以下将更详细解释的基站的操作和构造。即，可以用转发中继器代替基站 12、22、32中的一个或多个。
基站12、22、32可以经由无线无线电通信或经由运营商核心网络彼此通信。通 信网络可以是长期演进(LTE)网络。通信网络的无线接入网(RAN)可以是演进 UTRAN(E-UTRAN)，基站12、22、32分别是演进节点B(eNodeB)。基站12、22、 32可以连接到核心网络(CN)中的移动性管理实体(MME)和/或服务网关(S-GW)。
基站12提供无线电小区11，在无线电小区11中，用户设备2可以经由射频通 信与基站12直接通信。基站22提供无线电小区21，在无线电小区21中，用户设备 2可以经由射频通信与基站22直接通信。基站32提供无线电小区31，在无线电小区 31中，用户设备2可以经由射频通信与基站32直接通信。在通信网络中可以提供根 据实施方式的其它用户设备4、6。用户设备2、4、6可以分别具有用于与RAN通信 的无线接口。
蜂窝通信网络的小区11、21、31中的一个或多个是移动小区。服务于各个移动 小区的基站或转发中继器是移动的。当基站或转发中继器移动时，小区11、21、31 也移动。为了说明，移动小区的基站或转发中继器可以被安装在公共运输交通工具(例 如，公共汽车或火车)中或另一种交通工具中。
第一基站12可以以由速度矢量13指示的第一速度移动。第一小区11可以与第 一基站12共同移动。例如，当第一基站12移动时，由于屏蔽效应，导致第一小区 11的边界可选地还可能稍微变形。一般地，如在此使用的，移动小区的移动、速度 和移动方向可以与各个移动小区的基站或转发中继器的移动、速度和移动方向相同。
可以通过世界坐标系中的速度矢量13来限定第一小区11的移动。速度矢量13 限定速度(例如，速度矢量13的幅值)和移动方向。例如，可以通过相对于世界坐 标系中的坐标轴的角度14来限定移动方向。
为了进一步说明，第二基站22可以以由速度矢量23指示的第二速度移动。第二 小区21根据第二基站22移动。为了更进一步说明，第三基站32可以是静止的。由 第三基站32服务的第三小区31可以是静止的。
根据示例性实施方式，用户设备可以接收由移动小区的基站或转发中继器广播的移动性信息。移动性信息可以由各个基站或转发中继器作为系统信息(例如，系统信 息块(SIB))广播。移动性信息可以包括允许用户设备确定广播移动性信息的基站或 转发中继器的速度和移动方向的数据。移动性信息可以包括允许用户设备确定广播移 动性信息的基站或转发中继器的当前速度和当前移动方向的数据。移动性信息可以包 括允许用户设备确定广播移动性信息的基站或转发中继器的历史时间平均速度和历 史时间平均移动方向的数据。
移动性信息可以采用多种格式中的任一种。为了说明而不是限制，移动性信息可以包括世界坐标系中的速度矢量的两个或三个分量。移动性信息可以包括速度矢量的 幅值和指示移动方向的角度。移动性信息可以包括在广播移动性信息之前多次(两次 或多于两次)记录的基站或转发中继器的位置。用户设备可以处理移动性信息，以确 定广播移动性信息的基站或转发中继器的速度和移动方向。
用户设备可以将基站或转发中继器的速度和移动方向与用户设备的速度和移动方向进行比较。当执行小区选择时，可以选择性地将移动小区排列在前或排列在后。 特别地，当用户设备变为附接到蜂窝通信网络时，用户设备可以在小区选择时考虑所 广播的移动性信息。根据基站或转发中继器是否以与用户设备类似的方向和速度移 动，可以选择性地将移动小区排列在静止小区或其它移动小区前面或后面。
为了说明，当在附接过程中执行小区选择时，用户设备2以由速度矢量3指示的 速度移动。用户设备2可以位于第一基站12的覆盖区域中。用户设备2可以可选地 位于至少一个其它基站或转发中继器22、32的覆盖区域中。在用户设备2处于空闲 模式时，用户设备2可以从第一基站12和可选地第二基站22接收移动性信息。
用户设备2可以使用移动性信息来选择将驻留的小区。甚至当由用户设备2测量的第一基站12的信号强度小于第二基站22和/或第三基站32的信号强度时，用户设 备2也可以将第一小区11排列在第二小区21和第三小区31前面。用户设备2可以 将第一小区11排列在前，因为第一基站12以第一速度矢量13移动，第一速度矢量 13与用户设备2的速度矢量3的幅值和方向类似。用户设备2可以计算用户设备2 与每个基站或转发中继器之间的相对速度，基站或转发中继器在用户设备2试图附接 到蜂窝通信网络时所处的位置处提供覆盖。用户设备2可以基于相对速度的幅值将小 区排列在前或排列在后。为了说明，用户设备2可以将第一小区11排列在第二小区 21前面，因为第一小区11的基站12或转发中继器具有相对于用户设备2的速度矢 量3的最小相对速度。
在小区选择或重选时，可以考虑其它因素。为了说明，当执行小区选择或重选时，信号强度指示符和/或信号质量指示符可以结合移动性信息使用。信号质量指示符可 以是小区选择质量值(通常，以dB为单位指示)，在本领域中也被称为Squal。信号 强度指示符可以是小区选择RX电平值(通常，以dB为单位指示)，在本领域中也被 称为Srxlev。
其它用户设备4、6也可以使用由移动基站广播的移动性信息。用户设备4可以 将第二小区21排列在第一小区11和第三小区31前面，因为第二小区21的基站22 或转发中继器具有相对于用户设备4的速度5的最小相对速度。用户设备6可以将第 三小区31排列在第一小区11和第二小区21前面，因为第三小区31的基站32或转 发中继器具有相对于静止用户设备6的最小相对速度。
图2是根据一个实施方式的系统1的示意性框图。RAN的基站12可以连接到 RAN或核心网络(CN)的节点。为了说明，对于被实现为eNodeB的基站12，基站 12可以连接到MME或S-GW。
用户设备2具有无线接口41。无线接口41可以被构造成与蜂窝通信网络的RAN 通信。无线接口41可以被构造用于跨E-UTRA空中接口通信。
用户设备2具有连接到无线接口41的处理装置46。处理装置46可以包括一个 或多个微处理器、一个或多个微控制器、一个或多个处理器、一个或多个控制器、一 个或多个专用集成电路(ASIC)和/或这样的装置的组合。
处理装置46可以被构造成处理由基站广播的并且在无线接口41处接收的移动性信息。处理装置46可以被构造成当确定用户设备将驻留在通信网络的哪个小区时使 用移动性信息。
用户设备2具有移动检测装置45，移动检测装置45被构造成检测用户设备2的 位置改变。用户设备2可以包括位置感测装置(例如，GPS或伽利略传感器、加速度 传感器)或被构造成检测用户设备2的位置改变的其它已知装置中的一个或多个。为 了说明，移动检测装置45可以被构造成结合三角测量技术基于从静止或移动基站检 测的信号强度来确定用户设备2的位置。处理装置46可以处理移动检测装置45的模 拟或数字输出信号。处理装置46可以被构造成基于移动检测装置45的输出信号来确 定用户设备2的当前速度和当前移动方向。处理装置46可以被构造成执行进一步处 理功能(诸如，计算时间平均速度矢量)。
处理装置46可以将关于基站12的当前和/或历史速度矢量的信息与表示用户设备2的当前和/或历史速度矢量的数据进行比较。处理装置46可以计算基站12与用 户设备2之间的相对速度。处理装置46可以基于相对速度确定由基站12服务的移动 小区是否适于用户设备2驻留。
处理装置46可以执行候选服务小区之间的优先级排序。处理装置46可以被构造成使用从一个或多个移动基站或转发中继器接收的移动性信息以用于优先级排序。在 用户设备2处于空闲模式时，处理装置46可以执行优先级排序。在用户设备2处于 无线电资源控制(RRC)断开状态时，处理装置46可以执行优先级排序。处理装置 46可以执行硬优先级排序，其中，小区基于移动性信息被选择性地弃用。将参照图5 来描述这样的硬优先级排序的示例性实现。处理装置46可以执行软优先级排序，其 中，基于移动性信息逐渐增大或减小小区被选择以驻留的可能性。将参照图6描述这 样的软优先级排序的示例性实现。
处理装置46可以使用移动性信息不仅用于在附接过程期间的小区选择，而且用于例如在切换过程中的小区重选。为了说明，处理装置46可以使用多个基站的移动 性信息来确定所测量的信号强度指示符和/或信号质量指示符将从哪个基站被报告给 RAN以用于小区重选。另选地或另外地，处理装置46可以根据基站与用户设备2之 间的相对速度，选择性地增大或减小针对基站测量的所测量的信号强度指示符和/或 信号质量指示符。例如，增大或减小的信号强度指示符和/或信号质量指示符可以被 报告给蜂窝通信网络以用于小区重选。处理装置46可以被构造成控制无线接口41 的发送器路径，以将增大的或减小的信号强度指示符和/或信号质量指示符报告给蜂 窝通信网络。
基站12包括无线接口15。例如，无线接口15可以被构造用于跨E-UTRA空中 接口通信。基站12可以被构造成确定基站12的时间依赖位置改变。基站12被构造 成跨无线接口15发送指示基站12的时间依赖位置改变的移动性信息。
基站12可以被构造成发送包括移动性信息的系统信息。基站12可以被构造成将移动性信息作为系统信息块(SIB)发送。基站12可以被构造成将移动性信息作为 SIB消息发送，如在名为“3rd Generation Partnership Project；Technical Specification GroupRadio Access Network；Radio Resource Control(RRC)；Protocol specification(Release 11)”的技术规范3GPP TS 25.331中限定的。基站12可以被构造成将移动性 信息作为SIB消息发送，如在名为“3rd Generation Partnership Project；TechnicalSpecification Group Radio Access Network；Radio Resource Control(RRC)；Protocolspecification(Release 11)”的技术规范3GPP TS 25.331V11.7.0(2013-09)的章节10.2.48中限定的。基站12可以被构造为将移动性信息作为SIB消息发送，如在名为 “3rdGeneration Partnership Project；Technical Specification Group Radio AccessNetwork；Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA)；Radio ResourceControl (RRC)；Protocol specification(Release 11)”的技术规范3GPP TS 36.331中限定的。基 站12可以被构造成将移动性信息作为SIB消息发送，如在名为“3rd GenerationPartnership Project；Technical Specification Group Radio Access Network；Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA)；Radio Resource Control(RRC)；Protocol specification(Release 11)”的技术规范3GPP TS 36.331V11.50(2013-09)的章节5.2.2 中限定的。
基站12包括移动检测装置16，移动检测装置16被构造成检测基站12的位置改 变。移动检测装置16可以包括位置感测装置(例如，GPS或伽利略传感器、加速度 传感器)或被构造成检测基站12的位置改变的其它已知装置中的一个或多个。移动 检测装置16可以被构造成结合三角测量技术通过测量蜂窝通信网络的静止基站或其 它移动基站的信号强度来确定基站12的位置。移动检测装置16可以包括加速度传感 器。移动检测装置16可以被构造成通过对所测量的加速度积分来计算速度矢量。移 动检测装置16可以被构造成执行其它处理功能(诸如，计算速度矢量的幅值和移动 方向)。
基站12包括存储介质17，存储介质17用于至少暂时存储关于基站12的时间依 赖位置改变的历史信息。为了说明，速度和移动方向可以以规则时间间隔被存储在存 储介质17中。基站12可以被构造成从存储在存储介质17中的数据计算移动的时间 平均历史速度和时间平均历史移动方向。可以跨具有预定义长度的时间间隔执行时间 平均，这在广播移动性信息之前。另选地或另外地，基站12的位置可以以规则时间 间隔被存储在存储介质17中。基站12可以被构造成从记录在存储介质17中的位置 计算移动的时间平均历史速度和时间平均历史移动方向。
基站12可以被构造成以多种格式中的任一种来广播移动性信息。基站12可以被构造成发送基站12在世界坐标系中的速度矢量的两个或三个分量。移动性信息可以 包括速度矢量的幅值和指示移动方向的一个角度或两个角度。移动性信息可以包括在 发送移动性信息之前多次(即，两次或多于两次)记录的基站12或转发中继器的位 置。
图3是根据一个实施方式的方法50的流程图。根据一个实施方式可以由用户设 备来执行方法50。
在51处，用户设备从至少一个移动基站或转发中继器接收移动性信息。移动性 信息表示移动小区的时间依赖位置改变。移动性信息可以包括基站或转发中继器的当 前速度和当前移动方向、或者可以计算基站或转发中继器的当前速度和当前移动方向 的信息。移动性信息可以可选地包括指示在由基站或转发中继器广播移动性信息之前 基站或转发中继器在预定义时间窗中的移动的历史数据。
在52处，用户设备监测用户设备的移动。监测用户设备的移动可以包括收集用 户设备移动数据。用户设备移动数据可以包括用户设备的当前速度和当前移动方向、 或者可以计算用户设备的当前速度和当前移动方向的信息。
可以在用户设备处于空闲模式时，执行步骤51和52。例如，可以在用户设备处 于RRC断开状态时，执行步骤51和52。
在53处，确定用户设备是否将附接到通信网络。如果用户设备不需要附接到通 信网络，则该方法可以返回到步骤51和52。如果用户设备将附接到通信网络，则该 方法可以继续到54。
在54处，在小区选择时使用移动性信息。在小区选择时，选择小区以用于用户 设备驻留。移动性信息可以与用户设备移动数据结合，以确定移动小区的基站或转发 中继器和用户设备是否以类似速度并且在类似方向上移动。可以计算相对速度。可以 根据用户设备与基站或转发中继器之间的相对速度来选择移动小区。
为了说明，并且如将参照图4至图8更详细描述的，当用户设备与移动小区之间 的相对速度小时，可以将移动小区排列在静止小区或另一个移动小区前面。当用户设 备与移动小区之间的相对速度大时，可以将移动小区排列在静止小区或另一个移动小 区后面。
在55处，可以执行附接过程的信号发送。可以在用户设备与步骤54处选择的小 区的基站或转发中继器之间创建无线电链路。附接过程可以包括RRC连接建立。附 接过程可以包括创建公共数据网络(PDN)连接。
图4示出根据一个实施方式的系统中的信号发送。用户设备最初可以处于空闲模式61。在用户设备处于空闲模式时，第一基站可以广播系统信息62。系统信息62 可以包括移动性信息。当基站是移动的时，移动性信息可以被选择性地包括在系统信 息中。在其它实现中，移动性信息也可以被包括在由静止基站发送的系统信息中。系 统信息62可以包括具有移动性信息的系统信息块。移动性信息可以具有以上参照图 1和图2描述的多种格式中的任一种。在用户设备处于空闲模式时，第二基站可以广 播系统信息63。系统信息63可以包括针对第二基站的小区的移动性信息。在用户设 备处于空闲模式时，系统信息62、63可以被重复地广播。
当针对用户设备执行附接过程时，执行小区选择64。在小区选择时，选择小区 以用于用户设备驻留。使用从至少一个基站或转发中继器接收的移动性信息来确定用 户设备将驻留的小区。当用户设备将进行从空闲模式到连接状态的转变例如以用于数 据或语音通信会话时，可以触发小区选择。
可以用所选择的小区的基站执行RRC连接建立65。用户设备可以执行附接/分组数据网络(PDN)连接创建66。
如以下将参照图5至图8更详细描述的，用户设备可以以多种方式使用由基站或转发中继器广播的移动性信息。可以执行硬小区优先级排序，其中，根据基站的当前 速度矢量和用户设备的当前速度矢量的比较，小区被弃用作为候选小区。可以执行软 小区优先级排序，其中，根据基站的当前速度矢量与用户设备的当前速度矢量的比较， 使得小区的选择更可能或不太可能。小区选择还可以可选地基于基站的历史移动性信 息。
虽然当用户设备变为附接到蜂窝通信网络时可以使用参照图5至图8更详细描述的小区选择技术，但是这些技术可以另外地或另选地用于例如切换期间的小区重选。
虽然在移动基站的上下文中描述了参照图5至图8更详细描述的小区选择技术，但是这些技术也可以用于移动转发中继器。
图5是根据一个实施方式的选择小区的方法70。可以根据一个实施方式由用户 设备执行方法70。
在71处，用户设备接收可以由至少一个基站广播的移动性信息。在72处，用户 设备处理由基站广播的移动性信息，以确定基站的当前速度和移动方向。用户设备可 以从所广播的移动性信息读取当前速度和移动方向。例如，当所广播的移动性信息包 括作为时间的函数的基站的位置时，用户设备可以从所广播的移动性信息来计算当前 速度和移动方向。在73处，用户设备可以计算基站的速度矢量和用户设备的速度矢 量之间的相对速度。另外地或另选地，用户设备可以将基站的时间平均历史速度和移 动方向与用户设备的当前速度矢量或用户设备的时间平均历史速度矢量进行比较，以 确定相对速度。
在74处，用户设备可以使用相对速度来确定移动性信息针对其被广播的小区是否适合作为用于用户设备驻留的候选小区。例如，可以将相对速度的幅值与阈值进行 比较。
在75处，如果移动性信息针对其被广播的小区是用于用户设备驻留的合适候选小区，则用户设备可以测量针对该小区的信号强度指示符和/或信号质量指示符。信 号质量指示符可以是小区选择质量值(通常，以dB为单位指示)，在本领域中也被 称为Squal。信号强度指示符可以是小区选择RX电平值(通常，以dB为单位指示)， 在本领域中也被称为Srxlev。可以根据名为“3rd Generation Partnership Project； TechnicalSpecification Group Radio Access Network；User Equipment(UE)procedures in idlemode and procedures for cell reselection in connected mode(Release 11)”的技术规范 3GPP TS 25.304测量小区选择质量值和小区选择RX电平值。可以根据名为“3rdGeneration Partnership Project；Technical Specification Group Radio AccessNetwork； User Equipment(UE)procedures in idle mode and procedures for cellreselection in connected mode(Release 11)”的技术规范3GPP TS 25.304V11.4.0(2013-9)测量小区 选择质量值和小区选择RX电平值。
在76处，如果移动性信息针对其被广播的小区不是合适候选小区，例如因为它 以相对于用户设备的高相对速度移动，则可以从候选小区的集合中弃用该小区。76 处的弃用可以根据一个或多个其它条件来执行。为了说明，只有当存在用户设备可以 驻留的至少一个其它候选小区时，才可以选择性地弃用以相对于用户设备的高相对速 度移动的移动小区。
在77处，确定用户设备是否位于其它基站或转发中继器的覆盖区域中。如果用 户设备位于其它基站或转发中继器的覆盖区域中，则可以针对该其它基站或转发中继 器重复步骤71至76。如果没有其它小区可用，则该方法可以前进至78。
在78处，可以在还未被弃用的小区之间执行优先级排序。步骤78处的优先级排 序可以基于所测量的小区的信号强度指示符和/或信号质量指示符来执行。在步骤78 处的优先级排序中，可以另外考虑基站分别相对于用户设备移动的相对速度。为了说 明，可以在步骤78处选择小区中的一个，针对该小区的目标函数具有最大值或最小 值。目标函数可以包括取决于信号强度指示符和/或信号质量指示符的项、以及取决 于相对速度的另一项。例如可以使用加权因子来调节取决于信号强度指示符和/或信 号质量指示符的项和取决于相对速度的另一项之间的相对权重，以平衡高信号强度和 低相对速度的影响。
通过图5的方法，可以弃用以相对于用户设备的高速度移动的小区。可以使用该硬优先级排序来确保用户设备决不驻留在以相对于用户设备高很多的相对速度移动 的小区，或者至少不可能驻留在这样的小区。
另选地或另外地，可以执行软优先级排序，软优先级排序使用移动小区相对于用户设备的相对速度作为多种标准之一，如将参照图6解释的。
图6是根据一个实施方式的选择小区的方法80。根据一个实施方式可以由用户 设备执行方法80。
在71处，用户设备接收可以由至少一个基站广播的移动性信息。在72处，用户 设备处理由基站广播的移动性信息。在73处，用户设备可以计算基站的速度矢量与 用户设备的速度矢量之间的相对速度。可以如以上参照图5的方法70解释的那样实 现这些步骤。
在75处，可以针对该小区测量信号强度指示符和/或信号质量指示符。可以如以上参照图5的方法70的步骤75解释的那样构造信号强度指示符和/或信号质量指示 符。
在79处，可以根据移动小区的基站与用户设备之间的相对速度，选择性地增大 或减小所测量的信号强度指示符和/或所测量的信号质量指示符。为了说明，根据相 对速度的幅值，所测量的信号强度指示符和/或所测量的信号质量指示符可以被减小， 以当其以较高相对速度移动时使得小区的选择不太可能。该减小可以是相对速度矢量 的幅值的函数。另选地或另外地，所测量的信号强度指示符和/或所测量的信号质量 指示符可以增大，以在其以相对于用户设备的小相对速度移动时，使得小区的选择更 可能。该增大可以是相对速度矢量的幅值的函数。
从步骤79得到的输出值是增加或减小的信号强度指示符和/或信号质量指示符，其也被称为移动依赖信号强度指示符和/或移动依赖信号质量指示符，因为增大或减 小取决于基站与用户设备之间的移动。
在77处，可以确定用户设备是否位于其它基站或转发中继器的覆盖区域中。如 果用户设备位于其它基站或转发中继器的覆盖区域中，则该方法可以针对该其它基站 或转发中继器重复步骤71、72、73、75、79和77。如果没有其它小区可用，则该方 法可以前进至78。
在78处，执行小区之间的优先级排序。可以基于在步骤79处确定的移动依赖信 号强度指示符和/或信号质量指示符来执行优先级排序。优先级排序算法可以与传统 小区选择中的相同，例如，如在以上引用的技术规范SGPP TS 25.304中限定的。然 而，输入参数是在步骤79处确定的移动依赖信号强度指示符和/或信号质量指示符， 其可以包括移动依赖增大或减小。
通过图6的方法，根据涉及信号强度指示符和/或信号质量指示符的标准以及基站与用户设备之间的相对速度的组合，小区可以是优选的。该软优先级排序可以容易 地被结合到现有小区选择技术中。
在图5的方法70和图6的方法80中，在步骤78处的优先级排序可以用于当用 户设备变为附接到通信网络时的小区选择和/或用于小区重选。为了解释，步骤78处 的优先级排序可以包括：用户设备将针对多种小区的信号强度指示符和/或信号质量 指示符报告给蜂窝通信网络。可以以速度依赖方式选择针对其执行报告的小区，如参 照图5解释的。可以以取决于基站与用户设备之间的相对速度的方式，增大或减小信 号强度指示符和/或信号质量指示符，如参照图6解释的。在任一种情况下，移动性 信息都可以用于RAN或CN中的小区重选。
考虑基站和用户设备的当前速度和/或历史速度和移动方向，可以以多种方式执行以允许用户设备在较长时间段内驻留在移动小区的方式移动的移动小区的识别。将 参照图7和图8描述示例性过程。
图7是可以在根据一个实施方式的方法中使用的过程90的流程图。根据一个实 施方式可以由用户设备执行过程90。
在91处，计算基站的当前速度矢量与移动终端的当前速度矢量之间的第一差矢量。当前速度矢量可以分别是在用户设备处从基站接收移动性信息之前确定的最新近 速度矢量。
在92处，可以将第一差矢量的幅值与第一阈值TH1进行比较。如果该幅值小于 第一阈值，则该方法可以前进至步骤93。否则，该方法可以前进至步骤96，其中， 小区被排列在后。
在93处，可以可选地计算基站的时间平均速度矢量与用户设备的时间平均速度矢量之间的第二差矢量。时间平均速度矢量可以分别表示在广播移动性信息之前在时 间间隔内的速度矢量的平均值。为了说明，时间平均速度矢量可以对应于在生成并且 广播移动性信息之前在5秒至30秒的时间间隔内求平均得到的平均速度矢量。
在94处，可以将第二差矢量的幅值与第二阈值TH2进行比较。如果该幅值小于 第二阈值，则该方法可以前进至步骤95，其中，小区被排列在前。否则，该方法可 以前进至步骤96，其中，小区被排列在后。
在步骤95处，如果基站与用户设备之间的相对速度的幅值小于第一阈值，并且 可选地如果基站与用户设备之间的时间平均历史相对速度的幅值小于第二阈值，则小 区可以被排列在前。优先级排序可以是硬优先级排序，如参照图5的方法70解释的。 优先级排序可以是软优先级排序，如参照图6的方法80解释的。
在步骤96处，如果基站与用户设备之间的相对速度的幅值等于或大于第一阈值，或者可选地，如果基站与用户设备之间的时间平均历史相对速度的幅值等于或大于第 二阈值，则小区被排列在后。逆优先级排序(deprioritization)可以是小区基于移动 性信息被弃用的硬逆优先级排序，如参照图5的方法70解释的。逆优先级排序可以 是软逆优先级排序，如参照图6的方法80解释的。
在小区选择中，可以以多种方式评价关于过去的基站速度(例如，过去在时间间隔内的时间平均速度)的历史信息。为了说明，可以使用历史信息来确定基站速度的 变化，如图8中示例性示出的。例如，如果基站速度的变化小，则可以将具有与用户 设备的当前速度矢量类似的当前速度矢量的小区排列在前。
图8是在根据一个实施方式的方法中可以使用的过程100的流程图。根据一个实施方式可以由用户设备执行过程100。
在101处，计算基站的当前速度矢量与移动终端的当前速度矢量之间的第一差矢量。在102处，可以将第一差矢量的幅值与第一阈值TH1进行比较。可以如参照图7 的过程90的步骤91、92描述的那样实现这些步骤。
在103处，可以基于包括在移动性信息中的历史数据来计算基站速度的变化。为了说明，可以将当前基站速度与基站的时间平均速度进行比较，以确定当前基站速度 是否表示基站在时间间隔内的移动，这在小区选择之前。另选地或另外地，可以处理 针对多种时间点获得的基站的速度矢量信息，以计算基站速度的变化。
在104处，可以将基站速度的变化与另一个阈值TH3进行比较。如果该变化小 于该另一个阈值TH3，则该过程可以前进至步骤105，其中，小区被排列在前。否则， 该方法可以前进至步骤106，其中，小区被排列在后。
可以按照以上参照步骤95描述的方式中的任一种来执行步骤105处的优先级排序。可以按照以上参照步骤96描述的方式中的任一种来执行步骤106处的逆优先级 排序。
虽然已经参照附图描述了本发明的实施方式，但是可以在其它实施方式中实现多种修改和更改。
为了说明，虽然用户设备可以基于用户设备的当前速度与基站的当前速度的比较来选择小区以驻留，但是用户设备可以另选地或另外地基于用户设备的时间平均速度 与基站的时间平均速度的比较来执行小区选择。
为了进一步说明，虽然可以使用硬优先级排序或软优先级排序以用于移动性知晓小区选择，但是还可以采用软优先级排序方案和硬优先级排序方案的组合。
移动小区的基站和/或转发中继器可以被安装在交通工具中。为了说明，移动小区的基站和/或转发中继器可以被安装在公共运输交通工具中。然而，根据实施方式 的方法和装置还可以结合其它移动基站和/或转发中继器使用。

Claims (15)

1.一种选择具有多个小区(11、21、31)的蜂窝通信网络的小区的方法，所述方法包括：
由用户设备(2、4、6)接收表示所述多个小区(11、21、31)中的移动小区(11、21)的时间依赖位置改变的移动性信息，以及
选择所述多个小区(11、21、31)中的小区以用于所述用户设备(2、4、6)驻留，其中，所述选择包括：
处理所述移动性信息以确定所述用户设备(2、4、6)是否将驻留在所述移动小区(11、21)，
其特征在于
所述移动性信息包括关于时间平均历史速度的信息和关于所述移动小区(11、21)过去的时间平均历史移动方向的信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述用户设备(2、4、6)处于空闲模式时，所述用户设备(2、4、6)接收所述移动性信息并且选择所述小区。
3.根据权利要求1所述的方法，所述方法包括：
监测表示所述用户设备(2、4、6)的时间依赖位置改变的用户设备移动数据，
其中，所述处理所述移动性信息包括：
执行所述用户设备移动数据与所述移动性信息的比较。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述用户设备(2、4、6)计算所述用户设备(2、4、6)与所述移动小区(11、21)的基站(12、22)或转发中继器之间的相对速度，以确定所述用户设备(2、4、6)是否将驻留在所述移动小区(11、21)。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，如果所述相对速度超过阈值，则所述用户设备(6)选择不同于所述移动小区(11、21)的小区(31)以用于所述用户设备(2、4、6)驻留。
6.根据权利要求3所述的方法，其中，所述用户设备(2、4、6)将所述移动小区(11、21)的当前速度(13、23)和移动方向与所述用户设备(2、4、6)的当前速度(3、5)和移动方向进行比较，以确定所述用户设备(2、4、6)是否将驻留在所述移动小区(11、21)。
7.根据权利要求3所述的方法，所述方法包括：
测量针对所述移动小区(11、21)的信号强度指示符和/或信号质量指示符；以及
根据所述比较的结果，选择性地增大或减小针对所述移动小区(11、21)的所测量的信号强度指示符和/或所测量的信号质量指示符，以生成用于确定所述用户设备(2、4、6)是否将驻留在所述移动小区(11、21)的移动依赖信号强度指示符和/或移动依赖信号质量指示符。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述用户设备(2、4、6)将所述移动依赖信号强度指示符和/或所述移动依赖信号质量指示符报告给所述蜂窝通信网络，以用于小区重选。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述移动小区(11、21)的基站(12、22)或转发中继器将所述移动性信息作为系统信息块(62、63)SIB广播。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述基站(12、22)或所述转发中继器广播所述移动性信息，所述移动性信息包括
关于所述基站(12、22)或所述转发中继器的当前速度(13、23)和移动方向(14)的信息，以及
关于所述基站(12、22)或所述转发中继器过去的历史移动的信息，关于所述历史移动的信息包括关于时间平均历史速度的信息和关于所述移动小区(11、21)过去的时间平均历史移动方向的信息。
11.一种用户设备(2、4、6)，所述用户设备(2、4、6)被构造成附接到具有多个小区(11、21、31)的蜂窝通信网络，所述用户设备(2、4、6)包括：
接收器(42、43)，所述接收器(42、43)被构造成接收表示所述多个小区(11、21、31)中的移动小区(11、21)的时间依赖位置改变的移动性信息，以及
至少一个处理装置(46)，所述至少一个处理装置(46)联接到所述接收器(42、43)并且被构造成选择所述多个小区(11、21、31)中的小区以驻留，
其特征在于，
所述至少一个处理装置(46)被构造成基于所述移动性信息确定所述用户设备(2、4、6)是否将驻留在所述移动小区(11、21)，所述移动性信息包括关于时间平均历史速度的信息和关于所述移动小区(11、21)过去的时间平均历史移动方向的信息。
12.根据权利要求11所述的用户设备(2、4、6)，其中，所述用户设备(2、4、6)被构造成在所述用户设备(2、4、6)处于空闲模式时接收所述移动性信息并且选择所述小区。
13.根据权利要求11所述的用户设备(2、4、6)，其中，所述用户设备(2、4、6)被构造成执行权利要求1至7中的任一项所述的方法。
14.一种无线通信系统，所述无线通信系统包括：
蜂窝通信网络，所述蜂窝通信网络包括多个小区(11、21、31)，所述多个小区(11、21、31)包括至少一个移动小区(11、21)，其中，所述移动小区(11、21)的基站(12、22)或转发中继器可替换并且被构造成广播表示所述基站(12、22)或所述转发中继器的时间依赖位置改变的移动性信息，以及
根据权利要求11或权利要求12所述的用户设备(2、4、6)。
15.根据权利要求14所述的无线通信系统，其中，所述基站(12、22)或所述转发中继器被构造成将所述移动性信息作为系统信息块(62、63)SIB广播。
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