CN109756898B - 虚拟无线接入网中以用户设备为中心的统一的系统接入的系统和方法 - Google Patents

虚拟无线接入网中以用户设备为中心的统一的系统接入的系统和方法 Download PDF

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Abstract

一种实现无线电波通信的网络。所述网络包括第一接入区，其中所述接入区包括一个或多个发射/接收点。至少一个发射/接收点包括支持网络与用户设备，如移动设备，之间的无线通信的基站。所述网络包括指配给UE的专有连接签名(DCS)。所述DCS为UE提供到所述无线网络的主动、统一的接入并被UE使用以维护到无线网络的主动、统一的接入。具体而言，所述DCS通过所述第一接入区内的发射/接收点为UE提供到所述网络的主动、免竞争和快速接入，这对于具有高密度的移动和非移动用户以及具有许多不同类型的业务模式和应用的目前和未来的以UE为中心的虚拟无线网来说意义重大。

Description

虚拟无线接入网中以用户设备为中心的统一的系统接入的系 统和方法
本申请是2015年3月10日递交的，申请号为201380047034.X、发明名称为“虚拟无线接入网中以用户设备为中心的统一的系统接入的系统和方法”的中国申请的分案申请，其中，申请号为201380047034.X的中国申请是申请号为PCT/CN2013/081825的PCT申请进入国家阶段的申请，申请号为PCT/CN2014/076554的PCT申请要求2012年9月10日递交的发明名称为“虚拟无线接入网中以用户设备为中心的统一的系统接入的系统和方法”的第13/608,653号美国非临时申请案的在先申请优先权，该在先申请的内容以引入的方式并入本文本中。
背景技术
蜂窝网络为用户设备(UE)(例如，移动手机、计算机、收发器等)提供无线接入以用于通信。该网络包括多个小区，每个小区由用于发射和接收通信信号的基站支持。总的来说，这些小区在大的地理区域上提供无线电波覆盖。通过这种方式，UE彼此之间能够通过蜂窝网络通信。另外，该蜂窝网络能够与其它网络(公共交换电话网络、其它蜂窝网络、基于互联网的网络等等)连接以实现连接到任意可用网络的设备之间的通信。
为了通过蜂窝网络发射信息(例如，语音、数据等)，UE必须首先执行与服务小区的网络连接或初始进入建立以向该网络标识并验证其自身。这发生在当UE位于蜂窝网络支持的地理边界内的各种场景下。举几个例子，UE在上电时，执行与蜂窝网络的支持小区的初始进入建立，从空闲状态转变为活动状态，发出对上行数据发射的带宽请求，发射位置信息，或当上行不同步时或上行发生故障时执行UE重新同步。
目前的UE网络接入方案与小区及其小区标识符相关联。这种基于小区的方案允许UE通过获取供使用的接入签名序列通过蜂窝网络与服务小区通信。也就是说，一旦UE在初始进入建立期间被标识和验证，该UE会被服务小区指配一个签名序列以与蜂窝网络进行基于UE小区的接入活动。
然而，每个小区的接入序列的数目是有限的。例如，在单个小区中可以使用的接入序列只有64个，例如在第四代长期演进(4G LTE)蜂窝网络中。由于这种有限的数目，UE在不使用接入序列时释放它们以使它们可用于主动要求小区中业务的其它UE。例如，经过一段时间的通信不活跃(例如，通过定时器超时设定)之后，UE释放其接入序列并进入与蜂窝网络通信的空闲模式。从空闲模式转变回活动模式可能需要执行额外的初始进入建立流程。重新执行初始进入建立使连接建立的流程很长且效率低。
此外，由于该网络接入方案基于服务小区，当UE从一个小区移动到另一个小区时，UE必须获得由新小区通过目前服务小区指配的新接入签名。这种切换流程应该在UE能够切换到新小区时完成。成功后，切换流程避免了执行初始进入建立流程。不幸的是，由于切换流程发生在一个或多个小区边界上，空中链路的信号强度受到限制，这样可能导致UE和服务小区之间的链路比较差。因此，无论何时链路丢失，UE必须再次执行与新小区的高代价的初始进入流程以重新连接到网络。当UE在两个小区之间来回乒乓或移动时，这种低效率会被进一步暴露，从而需要增加同一UE接入蜂窝网络的信令开销。
而且，未来网络会呈现增强的发射节点致密化以增加无线接入能力。例如，发射点虚拟化是一种处理发射点之间干扰的方式。通过发射点虚拟化，UE和小区之间的传统的固定的一对一映射不复存在。取而代之的是，网络可以动态地选择最佳发射/接收点以服务特定UE，其中发射点选择对于UE是透明的。因此，目前基于UE/小区的网络接入方案可能与发射点虚拟化不兼容。
目前的UE/小区关联接入方案的效率很低，因为在小区边界内或当执行切换流程时UE必须执行多个高代价的初始进入建立流程。另外，目前的接入方案可能不适合高密集UE终端和设备(例如，智能电表等)。而且，目前的接入方案可能不适用于未来无线网络，其中两个或两个以上发射/接收点可服务一个UE以增强通信链路质量，或服务一个(例如，移动)UE的发射/接收点的数目可以随着对UE透明的这些网络配置而变化。
发明内容
一种提供以UE为中心的统一的系统接入的网络。所述网络包括包含一个或多个发射/接收点的第一接入区。至少一个发射/接收点支持一个或多个UE的无线电波接入。第一专用连接签名(DCS)可指配给第一UE。所述DCS为第一UE提供到所述第一接入区的主动接入，其中所述第一接入区中的至少一个发射/接收点提供到无线电波通信网络的无线电波接入。
在另一项实施例中，描述了一种用于接入网络的方法。所述方法包括将提供无线电波接入的多个发射/接收点配置在至少一个接入区中。所述多个发射/接收点中的至少一个发射/接收点支持到通信网络的无线电波接入。提供了多个专用连接签名(DCS)。所述DCS为多个UE提供到所述通信网络的主动接入。所述方法还包括配置第一组DCS，以提供到所述通信网络的主动接入，其中所述第一组包括所述多个DCS中的一个或多个DCS。具体而言，所述第一组用于为所述多个UE中的一个或多个UE提供到第一接入区(例如，到所述第一接入区中的发射/接收点)的主动接入。例如，DCS可指配给UE，并向UE提供到所述第一接入区内的发射/接收点的主动接入。
在另一项实施例中，描述了另一种用于接入网络的方法。所述方法包括在初始进入通信网络时验证UE。所述通信网络包括多个发射/接收点，其中之一支持一个或多个UE到所述通信网络的无线电波接入。所述方法还包括将专用连接签名(DCS)指配给所述UE。所述DCS为所述UE提供到包含一个或多个发射/接收点的接入区的主动接入，其中所述发射/接收点提供到所述通信网络的无线电波接入。
在阅读了以下各附图中图示的实施例的详细说明后，本领域的普通技术人员将明白本发明的各种实施例的这些及其它目的和优点。
附图说明
附图包含在并且构成本说明书的一部分，其中相同的数字描绘相同的元件，附图说明本发明的实施例，并且与描述内容一起用于解释本发明的原理。
图1为根据本发明一项实施例的用于实施以UE为中心的系统接入方案的无线电波网络的图解。
图2A为根据本发明一项实施例的图示用于将以UE为中心的系统接入方案实施到图1的无线电波网络的控制结构的图解。
图2B为根据本发明一项实施例的图2A的控制结构的控制节点的图解。
图3A为根据本发明一项实施例的专用连接签名(DCS)在整个区域内的分发的图解，其中该区域包括提供到无线电波网络的接入的多个发射/接收点。
图3B为根据本发明一项实施例的DCS分发的图解，其中该DCS为移动和静态UE提供到无线电波网络的主动接入。
图3C为根据本发明一项实施例的图示当发射/接收点的可服务地理区域减少时可用DCS增加的图表。
图4为根据本发明一项实施例的图示在整个区域内DCS分发的图解，该区域包括提供到无线电波通信网络的接入的多个发射/接收点，其中该分布依赖于一个静态UE使用的DCS序列与使用同一DCS序列的其它静态UE的间隔。
图5为根据本发明一项实施例的图示在整个区域内DCS分发中的DCS重用的图解，其中该区域包括多个接入区。
图6为根据本发的一项实施例的图示当UE从一个接入区移动到另一接入区时用于实现DCS软切换的移动性宽限区域的图解。
图7为根据本发明一项实施例的图示为多个UE提供到无线电波通信网络的系统接入的方法的流程图。
图8为根据本发明一项实施例的图示为UE提供到无线电波通信网络的系统接入的方法的流程图。
图9A为根据本发明一项实施例的图示在整个区域内DCS分发的图，该区域包括多个提供到无线电波通信网络的接入的节点，其中该分布依赖于UE使用的DCS序列与使用同一DCS序列的其它UE的间隔。
图9B为根据本发明一项实施例的图示指配有相同DCS的两个UE设备的移动以及用于实施到无线电波网络的免竞争接入的各种方案的图解。
图10描绘了根据本发明的一项实施例的适用于实施本方法的示例性设备的方框图。
具体实施方式
现在详细参考本发明的各种实施例，其示例在附图中示出。虽然会结合这些实施例进行描述，但可以理解的是它们并不用于将本发明限制于这些实施例。相反，本发明公开旨在覆盖可能包括在所附权利要求书中限定的本发明的精神和范围内的替代技术、修改和等同技术。另外，在以下本发明的详细描述中，阐述了许多特定细节以便提供对本发明的透彻理解。然而，可以理解的是，实际应用中，可以不包括本发明的这些特定细节。在其它实例中没有详细描述众所周知的方法、流程、部件和电路，以免对本发明的各方面造成不必要地模糊。
因此，本发明的实施例示出了可用于支持无线虚拟网络的以UE为中心的系统接入方案的实施方式。本发明的其它实施例还以独立于发射/接收点的方式通过无线电波网络在任意时间提供免竞争快速接入。
图1为根据本发明一项实施例的用于实施以UE为中心的系统接入方案的无线电波网络100的图解。具体而言，网络100用于实施UE的DCS关联以实现接入事件的免竞争快速接入和快速连接建立。对于下文中描述的接入活动，在之前，这些接入事件是通过基于竞争的初始接入建立流程实现的。另一方面，本发明的实施例提供可以避免各种接入活动场景下的初始进入建立流程的免竞争快速接入和快速连接建立，其中接入活动包括但不限于从空闲模式到活动/连接模式的转变、链路故障和重试、带宽请求(例如，用于短包发射)、UE处于空闲模式时的上行重新同步，以及UE处于空闲模式时的UE位置更新。
如图1所示，无线网络100包括区域110，其中该区域包括多个发射/接收点。至少一个发射/接收点(例如，发射/接收点150)支持一个或多个UE到无线电波网络100的接入。例如，代表性的发射/接收点包括可用于提供一个或多个UE到无线电波网络100的接入的基站，其中，这些UE位于该基站(例如，站台155)的信号范围内。按照惯例，代表性的发射/接收点150绘制为一个六边形，但是其它实施例支持其它形状的发射/接收点。这些UE包括用于通过通信网络100与其它设备发射和接收信息(例如，语音、数据等)的移动和静态设备。
例如，无线电波网络100中的发射/接收点可支持一种或多种类型的系统，例如提供语音业务、数据业务、消息或任意其它类型业务的系统。例如，提供电路交换语音业务的无线系统包括第二代无线电话技术(2G)系统，如码分多址接入(CDMA)和GSM等，以及第三代电话技术(3G)，如CDMA2000和UMTS等。另外，可以提供数据业务的系统包括2G、3G、第四代电话技术(4G)，又称为长期演进(LTE)、演进数据优化(EVDO)、Wi-Fi等。还可考虑其它类型的无线系统，包括以UE为中心的虚拟化无线接入网(RAN)。
在一些实施例中，无线网络100是一种用于实施发射点虚拟化以增加无线接入能力的虚拟RAN。通过发射点虚拟化，网络可以动态选择一个或多个最佳发射/接收点以服务特定UE，其中发射点选择对于UE是透明的。例如，发射/接收点支持到通信网络的无线接入。本发明的实施例通过使用专用连接签名为UE提供到通信网络的主动、免竞争且快速的接入。具体而言，实施例提供到包含一个或多个发射/接收点的接入区的主动、免竞争且快速的接入以便接入通信网络。
区域110被配置为一个或多个接入区。例如，如图1所示，区域110包括接入区121至127。至少一个接入区包括一个或多个发射/接收点，其中发射/接收点为位于信号范围内的一个或多个UE提供到无线电波网络100的接入。为了说明，接入区121包括一组发射/接收点。其它发射/接收点还可包括多组发射/接收点。通过这种方式，在整个区域110移动的UE能够通过区域110中的任意支持的发射/接收点接入无线电波网络100。例如，在虚拟RAN中，UE可由一个或多个发射/接收点服务。此外，服务UE的发射/接收点的数目可随时间变化，而且这些发射/接收点的配置对于UE是透明的。在本发明的实施例中，以UE为中心的基于DCS的接入方案通过区域110中的一个或多个发射/接收点提供到通信网络的接入，具体而言，到对应接入区(例如，接入区121至127中的一个)中的发射/接收点的接入。
无线电波网络100被配置为包括多个DCS，这些DCS提供到区域110内的一个或多个UE的主动接入。通过采用大量结构完善的随机DCS接入序列(例如，Zadoff-Chu编码序列等)以及智能编码和接入管理策略，DCS指配能够使UE与发射/接收点解耦，并且通过虚拟无线接入网进行快速连接建立。具体而言，UE是由不具有单独小区标识符的多个发射/接收点服务的。
具体而言，网络100用于将第一DCS指配给第一UE。如第一UE实施的第一DCS为第一UE提供到第一接入区(例如，接入区121)内的一个或多个发射/接收点的主动接入。也就是说，第一UE能够使用第一DCS在主动连接期间与第一接入区中的任意发射/接收点通信。因此，第一DCS通过第一接入区为第一UE提供到无线电波网络的主动接入。
图2A为根据本发明一项实施例的用于将以UE为中心的系统接入方案实施到通信网络的控制结构和/或分层结构200A的图解。例如，根据本发明的一项实施例，控制结构200A可用于控制DCS序列的分发和管理，这些DCS序列能提供到图1的无线电波网络的以UE为中心的系统接入。
如图2A所示，一个或多个发射/接收点210提供到无线网络，如图1的通信网络100，的无线接入。例如，发射/接收点包括可用于为一个或多个UE提供到无线电波网络的初始和主动接入的基站。这些发射/接收点支持初始接入和统一/主动接入的签名序列检测。另外，每个发射/接收点为其正在服务和可能将要服务的UE维护活动序列集合。此外，发射/接收点用于支持上行信道上的信号强度测量并将测量结果报告给高层控制。
在一项实施例中，发射/接收点分组在一个或多个接入区中。这些接入区与一个或多个接入区控制节点220相关联。例如，至少一个接入区与对应的接入区控制节点相关联。接入区控制节点实现和/或提供UE使用的DCS的分发和管理，其中这些UE由接入区中的发射/接收点服务。也就是说，接入区控制节点220用于管理接入区中的所有发射/接收点以确保发射/接收点之间的合作。具体而言，接入区控制节点220实施其对应接入区内的DCS的免竞争管理。另外，两个或两个以上接入区控制节点220协同提供相邻接入区之间的DCS的免竞争管理。此外，该接入区控制节点基于与UE相关联的上行测量结果为每个UE提供服务发射/接收点的指配及其优化。接入区控制节点220还为接入区内发射/接收点服务的UE维护接入资料并将接入区内服务的UE的资料通知给每个发射/接收点，以包括统一DCS序列。并且，接入区控制节点220能够监控接入区内UE的移动性和定位。该信息转发到高层节点。而且，接入区控制节点220用于在初始接入流程期间将DCS序列指配给UE，按照网络/区域控制节点的指示将活动DCS序列指配给UE，以及管理两个接入区之间的DCS序列的软切换。
网络/区域控制节点230提供在区域内使用的DCS的免竞争管理。具体而言，网络/区域控制节点230管理底层接入区控制节点220。例如，网络/区域控制节点230使用整个区域内的发射/接收点管理对UE的DCS序列分发，如通过对应接入区控制节点的中间控制层以及各个发射/接收点的低控制层所实施的那样。例如，网络/区域控制节点230可用于指配DCS和UE对，以便在对应区域内使用。另外，网络/区域控制节点230可用于在区域中的两个接入区之间移动至少一个DCS以满足接入区内不断增加的对DCS的需求。也就是说，网络/区域控制节点230用于基于DCS序列分配和重用策略动态地协调两个或两个以上接入区之间的DCS序列分配。另外，网络/区域控制节点230用于协同接入区控制节点220监控UE的移动性，以及在各种虚拟接入区之间共享各种UE的接入资料。
图2B为根据本发明一项实施例的图2A的控制结构的控制节点200B的图解。在一项实施例中，该控制节点是图2A中接入区控制节点220的代表。在一项实施例中，该控制节点是图2A中网络/区域控制节点230的代表。
具体而言，控制节点200B包括用于指配和管理区域内DCS/UE对的实施方式的DCS管理器210。例如，在网络/区域控制节点层，控制节点200B用于将DCS组以重用模式指配到接入区以使多个DCS的使用最大化。另外，控制节点200B用于将DCS指配给DCS/UE对中的对应UE以便在接入区中使用。指配的实施方式是在接入区控制节点层完成的。
控制节点200B包括用于跟踪对应接入区和/或区域内的发射/接收点服务的UE的UE管理器220。例如，UE管理器220能够获得并存储对应UE的位置信息和其它标识信息(例如，DCS指配、设备标识符等)。在一项实施例中，通过对应UE的信号范围内的一个或多个发射/接收点接收到的信号强度的三角测量获取位置信息。在一项实施例中，与UE相关的信息的控制和管理在网络/区域控制节点处执行，以实施整个区域内的DCS/UE对的免竞争管理。在另一项实施例中，与UE相关的信息控制和管理在接入区控制节点处执行，一种情况下是为了实施由重叠网络/区域控制节点管理的处于区域层的DCS/UE对的免竞争管理，另一种情况下是为了实施由对应接入区控制节点管理的处于接入区层的DCS UE对的免竞争管理。
控制节点200B还包括用于当UE从一个接入区移动到另一个接入区时协调DCS指配的切换的软切换管理器230。接入区控制节点和网络/区域控制节点处都有软切换管理器230。因此，处于这两层的软切换管理器230能够进行通信以及协同为特定UE提供DCS序列的切换以无缝接入两个接入区之间的区域内的发射/接收点。
图3A为根据本发明一项实施例的专用连接签名(DCS)在整个区域内的分发的图300A，其中该区域包括多个提供到无线电波网络的接入的发射/接收点。多个DCS序列划分为三个非重叠集合：用于执行初始接入的集合{I}；用于执行主动连接接入的集合{U}，以及作为预留序列的集合{R}。在一项实施例中，通过初始接入流程完成授权之后，每个UE/设备指配有集合{U}中的唯一DCS序列。
如前所述，一旦在DCS/UE对中指配，DCS会提供到无线电波通信网络的以UE为中心的主动接入。具体而言，DCS提供到接入区内发射/接收点的连接，即使当UE处于空闲模式时，该接入区也总是连接的或活动的，。也就是说，在进一步的重新指配以前，DCS总是有效并且总是与UE相关联的。这进一步降低了信令开销，因为空中链路不需要在执行先前所述的接入事件(例如，上行重新同步、从空闲模式到活动模式的转变等)时执行初始接入连接。
图3B为根据本发明一项实施例的DCS分发的图解，其中DCS向移动和静态UE提供到无线电波网络的主动接入。如图3B所示，集合{U-移动}包括指配给移动UE的DCS序列。此外，集合{U-静态}包括指配给静态UE(例如，智能电表等)的DCS序列。
现转到图3C，表300所示为根据本发明一项实施例的可用DCS随着发射/接收点的可用地理区域的减少而增加，其为目前和未来无线蜂窝网络的部署趋势。具体来说，表300C示出了在整个区域内使用大量DCS序列，尤其是当发射/接收点的服务区域的大小减少时，其中该区域包括由一个或多个发射/接收点组成的一个或多个接入区。
具体而言，假设序列长度为839比特，给出两种大小的发射/接收点的服务区(以半径计)。第一服务区大小大约为13千米(km)，与目前蜂窝网络部署中使用的服务区大小一致，而第二服务区大小大约为5km，模拟目前和未来蜂窝网络部署。也就是说，第一服务区域大小支持UE与支持发射/接收点的基站之间长达13km的距离，而第二服务区域大小较小，因为其用于支持UE和对应基站之间长达5km的距离。
例如，如表300C所示，当实施Zadoff-Chu序列模式以确定随机DCS接入序列集合时，两种大小的发射/接收点的服务区提供接收器处同一根节点的两个DCS序列之间的零互相关性以及不同根节点的任意两个DCS序列之间的最好互相关性(例如，0.0345)。这两种场景提供到无线电波网络的免竞争DCS接入。然而，通过减少发射/接收点的服务区大小，可用序列的数目将会增加。例如，在13km的服务区大小中，在一个13的序列中实施循环位移得到大约53000个DCS序列。通过将服务区大小减少到5km，可以实施为5的循环位移，这样得到大约140000个可在区域内使用的DCS序列。在序列长度为421或211的情况下，也有这种DCS序列集合的增加。
在实施例中，将多个DCS划分为用于静态UE/设备和用于移动UE/设备的DCS，以实现用于实施智能编码和接入管理的差异化策略。例如，在一项实施例中，对于静态UE的集合{U-静态}，在接入区的整个区域内实施编码重用策略，以使编码重用效率最大化。对于静态UE，该编码重用策略不是专用于接入的。通过这种方式，这使得用于静态设备的DCS序列的集合{U-静态}最小化。反过来，这使得集合{U-移动}中有更多可供移动UE使用的DCS序列。
在一项实施例中，图4为图示在整个区域内的静态UE的DCS分发400，其中该区域包括多个提供到无线电波通信网络的接入的发射/接收点。分发400使编码重用效率最大化，以使集合{U-静态}中DCS序列的数目最小化。具体而言，分发400依赖于静态UE使用的DCS序列的最小距离(D-min)的间隔。也就是说，只要一个UE与另一个UE相隔D-min的距离，这两个UE就可以被指配相同的DCS序列，。
在以上提供的示例中，这两个UE可通过它们各自的位置标识。也就是说，UE通过包含DCS和UE的地理位置的唯一标识符来标识。例如，UE的位置是通过两个或两个以上信号的三角测量确定的，包括测量上行信道强度信号的强度确定与测量发射/接收点的距离。也就是说，通过三角测量，UE的地理位置基于两个对应发射/接收点的至少两个基站的上行信道强度测量结果确定。
在图4中，UE W、X、Y和Z位于包含提供到通信网络的无线电波接入的多个发射/接收点的区域中。基于上面概述的D-min策略指配DCS序列。例如，UE W指配有DCS序列S-12以构成可通过其DCS序列和UE位置唯一标识的UE/DCS对。其它UE/DCS对包括X/S-13、Y/S-11和Z/S-13。所有UE/DCS对共存，因为UE之间的(例如，如由D-min限定的)地理区域之间没有重叠。通过这种方式，UE X和Z指配有相同的DCS(S-13)，因为它们之间至少相隔D-min的距离。
另一方面，对于移动UE的集合{U-移动}，实施不同的策略，以使整个区域内使用的接入区的地理占地空间最大化。另外，可用DCS序列的数目被最大化了，而重用因子的数目被最小化了。这些都是用来减少两个接入区边界附近需要DCS序列的软切换的情况。
例如，图5为根据本发明一项实施例的图示整个区域内DCS序列的重用模式的图，该模式在高效的以UE为中心的统一的系统接入方案中实施，该方案基于减少两个接入区之间UE的DCS切换。与在重用模式500中为移动UE所实施的一样，该编码重用策略的核心是使区域中接入区的大小最大化，其中区域500包括多个接入区。另外，DCS序列池被尽可能地增大(例如，支持减小的发射/接收点的服务区大小，增加接入序列长度等)，并且重用因子被通过优化接入划分减小到尽可能地小。该策略通过使用移动宽限区提供可靠的DCS序列软切换，如图6将进一步描述的那样。另外，通过两个或两个以上接入区之间的动态序列调制，该策略被进一步增强。
作为示例，图5示出了含有六个接入区510、520、530、540、550和560的区域500。区域500与多个由重用因子划分的DCS序列相关联。例如，图5中示出的重用因子是3，这样得出一个可能的分发模式500。因此，多个DCS序列被划分为三个组：S-1、S-2和S-3。该模式用于为可在两个临近接入区之间操作的DCS/UE对提供免竞争接入。作为示例，组S-1指配给接入区530和560。由于这两个接入区530和560中的发射/接收点，或具体而言，这些发射/接收点中的服务区在同一地理区中不重叠覆盖，所以使用与组S-1相关联的DCS序列但由不同发射/接收点服务的两个UE(例如，一个在接入区530中，一个在接入区560中)可以免竞争接入到无线电波通信网络。此外，组S-2被指配给没有重叠区的接入区510和550。另外，组S-3被指配给没有重叠区的接入区520和540。此外，接入区的大小是由区域可用的DCS序列的数目、重用因子以及整个区域内的UE密度来确定。
图6为根据本发明一项实施例的图示当UE从一个接入区移动到另一接入区时用于实现DCS软切换的移动性宽限区630的图解600。图600中示出的接入区的分发和配置使整个区域内使用的每个接入区的地理占地空间最大化，以减少两个接入区的边界的DCS序列软切换的情况。
具体而言，图600包括两个接入区610和620，其中，根据上述所列的各种因子，接入区的大小被最大化，以减少软切换的情况。接入区610被指配给第一组DCS序列，S-1；接入区620被指配给第二组DCS序列，S-2，其中组S-1和S-2中的DCS序列不重叠，以为DCS/UE对提供到通信网络的免竞争接入。此外，接入区610临近接入区620并共享边界615。
包括了移动性宽限区630，以当UE在两个接入区610和620之间移动时，提供DCS序列的可靠软切换。具体而言，移动性宽限区630位于两个接入区610和620之间的边界615处并提供到接入区610和620中的DCS序列的通用接入。也就是说，移动性宽限区630内的发射/接收点能够为任意与接入区610和620中其中一个相关联的DCS/UE对提供到底层无线电波通信网络的主动接入。通过这种方式，移动性宽限区630充当中立区，其中的DCS/UE对无需切换DCS序列就可以运行。这样大大减少了每次UE通过边界从与一个接入区相关的一个DCS切换到与另一个接入区相关联的另一DCS时带来的“乒乓”滞后效应。
另外，当确定对应的UE已经在新接入区的边界内并已经离开旧接入区时，移动性宽限区630促进了进行切换时的可靠软切换。在这种情况下，一旦确定，到与新接入区相关联的新DCS的切换被指配给对应UE，并且UE使用新DCS继续与无线电波网络通信。例如，图6示出了UE设备沿着从与时间t-1相关联的点651处的第一位置到与时间t-2相关联的点659处的第二位置的路径650的移动。UE设备在移动性宽限区630内移动时，UE设备维护其由与接入610相关的接入区控制节点指配的旧DCS序列，即使在穿过接入区边界615和使用接入区620中的发射/接收点接入网络之后。当确定UE已经完全离开接入区610(例如，在路径650上的点655处)时，将给接入区620的DCS序列组中的一个新DCS指配给该UE。
在一项实施例中，不同接入区之间的DCS序列的管理允许两个或两个以上接入区之间的动态序列调整。例如，一个或多个控制节点(例如，接入区控制节点和/或网络/区域控制点)能够确定何时大量UE将移动到或存在于给定的接入区中。为了适应增加的UE数目，未充分利用的接入区中的DCS序列可以临时地动态地转移到过度利用的接入区内使用。例如，第一组DCS序列指配给第一接入区，第二组DCS序列指配给第二接入区。动态编码共享允许最初指配给服务第一接入区的第一组的DCS序列重新指配给第二组以便在第二接入区内使用。
图7为根据本发明一项实施例的图示用于配置网络，具体而言，用于为多个UE提供到无线电波通信网络的系统接入的方法的流程图700。在一项实施例中，图700中概述的方法可实施于图1所示的网络100中，以使用DCS序列提供系统接入。
在步骤710中，该方法包括将提供无线电波接入的多个发射/接收点配置在至少一个接入区中。在一个区域中提供所述多个发射/接收点，其中该区域包括一个或多个接入区，并且其中至少一个接入区包括一个或多个发射/接收点。在基础层面上，至少一个发射/接收点包括支持到通信网络的无线电波接入的基站。
在步骤720中，该方法包括提供多个DCS序列，以便在为多个UE提供到通信网络的主动接入中使用。在UE通过初始接入流程向网络授权后，DCS序列在DCS/UE对中指配。授权后，UE指配有一个DCS，以在一系列接入事件中的任意事件中主动接入通信网络，其中，这些接入事件部分包括上行重新同步、从空闲模式到主动模式的转变(例如，用于当UE从空闲模式出来时，通过接入区中的支持发射/接收点将UE重新连接到无线网络)、虚拟切换(例如，在不同无线接入技术之间)、链路故障和重试、UE位置更新(例如，在空闲模式期间)，以及用于在接入区中的发射/接收点和UE之间发送通信(例如，对短包发射的带宽请求)。
在步骤730中，该方法包括配置第一组DCS序列，包括多个DCS中的一个或多个DCS序列。第一组中的DCS序列提供到第一接入区中发射/接收点的主动接入。具体而言，DCS序列与多个UE中的一个或多个UE相关联。也就是说，DCS/UE对提供以UE为中心的模型，其中对应的DCS允许UE到第一接入区内的发射/接收点的主动接入。
在另一项实施例中，DCS序列被配置在一组或多组DCS中。这些组根据重用因子形成，其中一组DCS序列可指配给一个或多个接入区。具体而言，DCS序列组以一种促进免竞争接入到两个临近接入区的发射/接收点之间的无线电波通信网络的模式指配给接入区。例如，上文中描述的与图5相关的DCS序列的重用模式500根据重用因子3形成，以减少两个接入区之间的DCS序列的软切换的情况。
图8为根据本发明一项实施例的图示为UE提供到无线电波通信网络的系统接入的方法的流程图800。在另一项实施例中，流程图800在包括处理器和耦合至处理器的存储器的计算机系统内实施，该计算机系统中存储有指令，如果计算机执行这些指令，这些指令使系统执行能够为UE提供到无线电波通信网络的系统接入的程序执行的方法。在另一项实施例中，执行方法的指令存储在非瞬时性计算机可读存储介质上，该介质具有计算机可执行指令，以使计算机系统执行用于程序执行的方法，该方法能够为UE提供到无线电波通信网络的系统接入。在流程图800中概述的方法可由系统的一个或多个组件以及图2B和图10中的设备200B和计算机系统1000来实施。
在步骤810中，该方法包括在初始进入通信网络时，通过对应的发射/接收点验证UE。该通信网络包括多个发射/接收点，其中一个包括支持一个或多个UE到所述通信网络的无线电波接入的基站。
在步骤820中，该方法包括将DCS指配给UE作为DCS/UE对。具体而言，该DCS为UE提供到发射/接收点的主动接入，其中发射/接收点提供到通信网络的无线电波接入。至少一个发射/接收点包括提供无线电波接入的基站。
在一项实施例中，DCS为UE提供到分组到接入区中的发射/接收点的主动接入。例如，该方法包括基于重用因子将多个DCS序列配置在一个或多个组中。一组DCS序列可指配给一个或多个接入区，其中至少一个接入区中的一个或多个发射/接收点提供到通信网络的无线电波接入。这些组以一种促进免竞争接入到至少在两个临近接入区的发射/接收点之间的DCS/UE对的模式指配给接入区。
图9A为根据本发明一项实施例的图示用于在发射/接收点910的区域内指配DCS/UE对的动态距离感知方案，其中发射/接收点提供到通信网络的无线接入。以UE为中心的统一的系统接入方案为移动UE提供DCS分配和DCS编码重用策略，该方案根据距离间隔(D-min)将DCS序列指配给UE。最大化的重用距离(例如，D-min)基于DCS序列的可用数目和UE密度。具体而言，在检查确定在最小距离(D-min)内没有其它UE指配有相同的DCS序列后，将DCS序列S-13指配给UE(“Z”)。相应地，将DCS序列S-13也指配给另一标记为“X”的UE，因为这两个UE(“X”和“Z”)的位置之间的间隔至少大于D-min。
在一项实施例中，中心节点用于监控位置和DCS/UE对指配。也就是说，UE标识符包括对应UE的DCS序列和位置信息。也就是说，网络/区域控制节点级只需要一级操作系统控制。因此，在动态距离感知方案中不使用接入区。
另外，移动UE可以基于不同移动性级别进一步分类。不同移动性级别与不同重用距离阈值(D-min)相关联。例如，移动UE可以分类成缓慢或快速类别。那些分类为缓慢的UE的D-min可能小于分类为快速的UE的D-min。其它用于区分UE的类别在其它实施例中考虑和支持。
图9B为根据本发明一项实施例的图示分配有相同DCS的两个UE设备的移动以及用于实现到无线电波网络的免竞争接入的各种方案的图解900B。图9B示出了首先在图9A中示出的动态距离感知方案的实施方式，因此，在一项实施例中，DCS/UE对管理只需要一个控制节点。
例如，图900B所示为UE-X沿着路径930的移动以及UE-Y沿着路径940的移动。在点931处，时间t-1时，控制节点(未示出)将DCS序列(DCS S-11)指配给UE-X以在接入无线通信网络时使用。此外，在点941处，时间t-2时，控制节点还将DCS S-11指配给UE-Y以在接入无线通信网络时使用。这两个UE相隔一段距离(例如，至少相隔D-min)，这样就存在到通信网络的免竞争接入。
然而，时间t-3时，UE-X位于路径930上的点935处，UE-Y位于路径940上的点945处。此外，这两个UE之间的距离小于D-min。也就是说，UE-Y位于由UE-X在点935的位置和D-min限定的区域950中。控制节点能够监控两个UE中的任意一个或两个UE的移动，以提供到无线通信网络的免竞争接入。
在一项实施例中，控制节点能够重新指配UE-Y在路径940上的点945处或点945之前使用的DCS。也就是说，当确定任意两个UE位于某个范围内(例如，该范围可能大于、小于或等于D-min)并向彼此接近时，控制节点提供DCS序列的软切换。因此，由于UE-Y现在被指配给新的DCS，所以点935处的UE-X使用的DCS序列S-11能够提供到通信网络的免竞争接入，因为D-min区域950内没有使用相同DCS的其它UE。
在另一项实施例中，提供了一个零切换方案。具体而言，当控制节点确定任意两个UE位于某个范围内(例如，该范围可能大于、小于或等于D-min)，并向彼此接近时，实施DCS序列的复用以提供到无线电波通信网络的免竞争接入。例如，可实施频率或时间复用(使用不同的子帧)以提供到通信网络的免竞争接入。
图10为能够实施本发明实施例的计算系统1000的示例的方框图。计算系统1000广泛代表能够执行计算机可读指令的任意单个或多处理器计算设备或系统。计算系统1000的示例包括但不限于，工作站、笔记本电脑、客户端侧终端、服务器、分布式计算系统、手持设备或任意其它计算系统或设备。在其多数基本配置中，计算系统1000可包括至少一个处理器1010和系统存储器1040。
中央处理器(CPU)1010和图形处理器(GPU)1020都耦合至存储器1040。系统存储器1040通常代表能够存储数据和/或其它计算机可读指令的任意类型或形式的易失性或非易失性存储设备或介质。系统存储器1040的示例包括但不限于RAM、ROM、闪存或任意其它合适的存储器设备。在图10的示例中，存储器1040是共享存储器，因此存储器存储CPU1010和GPU1020两者的指令和数据。或者，可以有CPU1010和GPU1020分别专用的单独存储器。存储器可包括帧缓冲器，以用于存储驱动显示屏1030的像素数据。
计算系统1000包括用户接口1060，其在一种实施方式中包括屏幕光标控制设备。用户接口可包括键盘、鼠标和/或触屏设备(触摸板)。
CPU1010和/或GPU1020通常代表能够处理数据或解析和执行指令的任意类型或形式的处理单元。在某些实施例中，处理器1010和/或1020可接收来自软件应用或硬件模块的指令。这些指令可使处理器1010和/或1020执行本文中所述和/或所图示的一个或多个示例实施例的功能。例如，处理器1010和/或1020可单独或与其它元件结合来执行和/或作为一种构件用于执行本文中所述的监控、确定、控制和检测等中的一个或多个。处理器1010和/或1020还可执行和/或作为一种构件用于执行本文中所述和/或所图示的任意其它步骤、方法或流程。
在一些实施例中，含有计算机程序的计算机可读介质可加载到计算系统1000中。存储在计算机可读介质上的所有或一部分计算机程序随后可存储在系统存储器1040和/或存储设备的各个部分中。当被处理器1010和/或1020执行时，加载到无线通信设备1000中的计算机程序可使处理器1010和/或1020执行和/或作为一种构件用于执行本文中所述和/或所图示的示例实施例的功能。另外或替代性地，本文中所述和/或所图示的示例实施例可在固件和/或硬件中实施。
本发明的实施例可通过仅使用硬件或通过使用软件和必要的通用硬件平台来实施。基于这种理解，本发明的技术方案可以软件产品的形式体现。软件产品包括使计算机设备(个人计算机、服务器或网络设备)执行本发明实施例中提供的方法的多个指令。
本文中所述的实施例是以计算机可执行指令的大背景来讨论的，其中，这些计算机指令位于某种形式的计算机可读介质，例如程序模块中并由一个或多个计算机或其它设备执行。作为举例而非限制，软件产品可存储在非易失性或非瞬时性计算机可读存储介质中，该介质可包括非瞬时性计算机存储介质和通信介质。通常，程序模块包括执行特定任务或实施特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等。在不同实施例中，程序模块的功能可根据需要结合或分开。
计算机存储介质包括以任意方法或技术实现的用于存储计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据等信息的易失性和非易失性、可移动和不可移动介质。计算机存储介质包括但不限于随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、闪存或其它存储器技术、只读光盘(CD-ROM)、USB闪盘、数字多功能光盘(DVD)或其它光学存储器、盒式磁带、磁带、可移动硬盘、磁盘存储器或其它磁存储设备，或任意其它可被用来存储所需信息和可以被存取以检索该信息的介质。
通讯介质可具体化为计算机可执行指令、数据结构和程序模块，并包括任意信息传输介质。作为举例而非限制，通讯介质包括有线介质，例如有线网络或直线连接，和无线介质，例如声学、无线电、红外线和其它无线介质。上述任何介质的组合都应包括在计算机可读介质的范围内。
因此，本公开的实施例描述的装置和方法示出了用于接入虚拟无线接入网络的以UE为中心的方案的实施。本发明的实施例提供DCS/UE对指配，允许在整个区域内以总是连接的方式进行面向UE的快速连接建立，该区域包括用于无线接入通信网络的一个或多个发射/接收点。在其它实施例中，以UE为中心的方案能减少信令开销，因为从一个发射/接收点移动到另一个不需要控制信令，因为发射/接收点都认为DCS/UE对提供到无线电波通信网络的主动接入。
虽然以上披露使用具体的方框图、流程图以及示例阐明各种实施例，本文中所述和/或图示的每个方框图组件、流程图步骤、操作和/或组件都可以通过各种硬件、软件或固件(或者它们的任意组合)配置单独地和/或共同地实施。另外，对其它组件之中包括的任意组件的披露应该看作为示例，因为可以实施许多其它架构来达到同样的功能。
本文中所述和/或图示的进程参数和步骤顺序仅仅是是为了举例并且可以按需要更改。例如，虽然本文中所图示和/或描述的步骤可以按照特定顺序来示出或讨论，但这些步骤并非必须按照所图示或所讨论的顺序来执行。本文中所述和/或所图示的各种示例方法还可以省略本文中所述和/或所图示的一个或多个步骤或还可以包括除披露的那些步骤之外的额外步骤。
虽然本文已经在全功能性计算系统的背景下对不同的实施例进行了描述和/或图示，这些示例实施例中的一个或多个能够以多种方式作为一个程序产品来分发，而不管用于实际进行该分发的计算机可读介质的具体形式如何。本文中所披露的实施例还可以通过使用执行一些特定任务的软件模块来实施。这些软件模块可以包括脚本、成批文件或其它可执行文件，其中这些可以存储在一种计算机可读介质上或者一种计算机系统中。这些软件模块可以配置一个计算机系统以用于执行本文中所披露的一个或多个示例实施例。本文中所披露的一个或多个软件模块可以在云计算环境中实施。云计算环境可以通过互联网提供不同的业务和应用程序。这些基于云的业务(例如，软件即服务、平台即服务、基础设施即服务等等)可以通过网络浏览器或其它远程接口进行访问。本文中所述的各种功能可以通过远程桌面环境或任意其它基于云的计算环境来提供。
虽然已详细地描述了本发明及其优点，但是应理解，可以在不脱离如所附权利要求书所界定的本发明的精神和范围的情况下对本发明做出各种改变、替代和更改。根据上述教导，许多修改和变更是可能的。选出和描述的各个实施例的目的是为了更好地解释本发明的原理和其实际应用，因而使本领域技术人员能够更好利用本发明及各个包括适合预期特定用途的各种变更的实施例。
此外，本公开的范围并不局限于说明书中所述的流程、机器、制造、物质组合物、构件、方法和步骤的具体实施例。所属领域的一般技术人员可从本发明中轻易地了解，可根据本发明使用现有的或即将开发出的，具有与本文所描述的相应实施例实质相同的功能，或能够取得与所述实施例实质相同的结果的流程、机器、产品、物质组合物、构件、方法或步骤。相应地，所附权利要求范围包括这些流程、机器、产品、物质组合物、构件、方法，及步骤。
根据本发明的实施例如此处所述。虽然本发明已经在特定实施例中进行了描述，但是应理解，本发明不应该被解释为受这些实施例的限制，而是根据以下权利要求书进行解释。

Claims (10)

1.一种支持用户设备UE接入通信网络的方法，其特征在于，包括：
控制节点为第一UE指配第一专用连接签名(DCS)，其中，所述第一专用连接签名(DCS)为所述第一UE提供到包含一个或多个发射/接收点的第一接入区的主动接入，所述第一接入区提供到通信网络的无线电波接入；
将所述第一DCS通知给所述第一UE；
所述第一接入区位于包含一个或者多个接入区的区域中，所述区域提供到所述通信网络的无线电波接入；
所述第一UE位于所述区域内的所述第一接入区域和相邻的第二接入区之间的边界处的移动性宽限区时，所述第一DCS对于提供所述第一接入区和所述第二接入区到所述通信网络的主动接入是有效的。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述控制节点指配DCS和UE对以便在所述区域内使用。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一DCS用于支持所述第一UE在离开空闲模式时通过支持的接入区重新连接到所述通信网络。
4.根据权利要求1到3任一项所述的方法，其特征在于，所述第一DCS用于支持所述第一UE在处于空闲模式时将信息传送给所述区域中的发射/接收点和接收来自所述区域中的发射/接收点的信息。
5.根据权利要求1到3任一项所述的方法，其特征在于，根据所述第一UE的移动性级别为所述第一UE指配第一DCS。
6.一种接入通信网络的方法，其特征在于，包括：
用户设备UE接收专用连接签名DCS指配，所述DCS指配指示第一DCS，所述第一DCS为第一UE提供到包含一个或多个发射/接收点的第一接入区的主动接入，所述第一接入区提供到通信网络的无线电波接入；
所述UE使用所述第一DCS接入所述通信网络；
所述第一接入区位于包含一个或者多个接入区的区域中，所述区域提供到所述通信网络的无线电波接入；
所述UE使用所述第一DCS接入所述通信网络包括：
所述第一UE在位于所述区域内的所述第一接入区域和相邻的第二接入区之间的边界处的移动性宽限区时，保持通过所述第一DCS到所述通信网络的主动接入是有效。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述UE使用所述第一DCS接入所述通信网络包括：
所述第一UE在离开空闲模式时，使用所述第一DCS通过支持的接入区重新连接到所述通信网络。
8.根据权利要求6到7任一项所述的方法，其特征在于，所述UE使用所述第一DCS接入所述通信网络包括：
所述第一UE在处于空闲模式时，使用所述第一DCS将信息传送给所述区域中的发射/接收点和接收来自所述区域中的发射/接收点的信息。
9.根据权利要求6到7任一项所述的方法，其特征在于，所述第一DCS与UE的移动性级别相关联。
10.一种通信装置，其特征在于，包括：
处理器；
耦合至所述处理器并且有指令存储其中的存储器，如果这些指令被所述处理器执行，可使所述通信设备执行权利要求1到9任一项所述的方法。
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