CN110351033A - 一种基于载波聚合的lte主载波选择方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种基于载波聚合的LTE主载波选择方法，该方法包括：当任一用户终端UE在FDD载波上接入时，获取UE的能力信息；根据配置的选择主载波的策略，以及获取的UE的能力信息为该UE指定上行载波作为主载波；若指定的上行载波与当前接入的上行载波不同，则在接入流程完成的无线资源控制RRC连接释放时，通知该UE为其指定作为主载波的上行载波的载波信息，使该UE将该上行载波作为后续驻留的主载波再次进行接入。该方法能够预先为UE选择与UE能力匹配的上行载波作为锚点载波，进行业务传输时，不需要进行接入载波的切换，避免了UE业务建立时延的问题。

Description

一种基于载波聚合的LTE主载波选择方法和装置
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种基于载波聚合的LTE主载波选择方法和装置。
背景技术
为了提供更高的业务速率，3GPP在Release 10(TR 36.913)阶段引入了载波聚合，通过同频带、异频带不同的成员载波聚合成为更大带宽，增加用户峰值速率，可以聚合40MHz～100MHz带宽，提供300Mbps～750Mbps甚至大于1Gbps(4x4MIMO)的峰值速率，以满足3GPP的要求。
3GPP定义的载波聚合，有如下约束：
(1)、CA UE支持非对称载波聚合，即下行链路和上行链路聚合的分量载波数目可以不同，但是上行分量载波数不能大于下行。
(2)、每个CC(Component Carrier)即分量载波的帧结构与3GPP Release 8相同，实现向下兼容。
(3)、聚合的载波是R8/9兼容，亦即R8/9终端可以在其中一个载波上发送/接收数据。
3GPP载波聚合引入了PCell\SCell：PCell(Primary Cell，主小区)是UE进行初始连接建立的小区，或进行RRC连接重建的小区，或是在handover过程中指定的主小区。PCell负责与UE之间的RRC通信。SCell(Secondary Cell，辅小区)是在RRC重配置时添加的，用于提供额外的无线资源，SCell与UE之间不存在任何RRC通信。PCell是在连接建立(connection establishment)时确定的，SCell是在初始安全激活流程(initial securityactivation procedure)之后，通过RRC连接重配置消息(RRCConnectionReconfiguration)添加/修改/释放的。
Release 10中以后，载波聚合的小区(PCell和SCells)之间上行timing可以不同的；UE在做业务时，由于业务的QoS不同，如业务数据量不同，在主载波小区(PCC)和辅载波小区(SCC)载波带宽不同的情况下，可能需要切换载波，UE切换载波是需要在新的载波上发起随机接入过程，从而增加切换次数，并延长业务建立的时间。
在实际组网应用中，由于载波聚合的频谱资源不同，可能会导致不同的载波能承载的业务能力不同，如1对可用FDD 1.4M/3M的载波和多个可用纯上行的载波，可以在LTE系统中建立一种特殊的FDD小区：该小区包括一对FDD载波和1个或多个纯上行载波。小区中一对FDD载波中，下行载波是这种特殊的FDD小区中唯一的下行载波，上行载波是这种特殊的FDD小区的上行主载波。该小区中所有纯上行载波是这个小区的上行辅载波。
假设FDD UL/DL载波带宽较小，如1.4M/3MHz，而LTE SUL带宽较大，如8MHz，不同带宽的载波承载业务的能力不同。当UE都驻留在FDD UL/DL上时，如需要发起上行视频业务，则需要切换载波到FDD SUL载波承载，UE从一个上行主载波切换到另一个上行辅载波时，需要先进行FDD SUL载波的随机接入，增加了UE业务建立时延。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种基于载波聚合的LTE主载波选择方法和装置，避免UE业务建立时进行接入载波的切换，增加业务建立时延的问题。
为解决上述技术问题，本申请的技术方案是这样实现的：
一种基于载波聚合的LTE主载波选择方法，应用于包括一对FDD载波和至少一个异频点上行载波的FDD小区中的网络侧设备上，该方法包括：
当任一UE在FDD载波上接入时，获取UE的能力信息；
根据配置的选择主载波的策略，以及获取的UE的能力信息为该UE指定上行载波作为主载波；
若指定的上行载波与当前接入的上行载波不同，则在接入流程完成的RRC连接释放时，通知该UE为其指定作为主载波的上行载波的载波信息，使该UE将该上行载波作为后续驻留的主载波再次进行接入。
一种基于载波聚合的LTE主载波选择装置，应用于包括一对FDD载波和至少一个异频点上行载波的FDD小区中的网络侧设备上，该装置包括：
配置单元，用于配置选择主载波的策略；
获取单元，用于当任一UE在FDD载波上接入时，获取UE的能力信息；
处理单元，用于根据所述配置单元配置的选择主载波的策略，以及所述获取单元获取的UE的能力信息为该UE指定上行载波作为主载波；
发送单元，用于若所述处理单元指定的上行载波与当前接入的上行载波不同，则在接入流程完成的RRC连接释放时，通知该UE为其指定作为主载波的上行载波的载波信息，使该UE将该上行载波作为后续驻留的主载波再次进行接入。
由上面的技术方案可知，本申请中在UE通过FDD载波接入时，网络侧设备通过UE的能力信息在多个上行载波中为该UE选择一个主载波，若该主载波不是FDD中的上行载波，则通知UE，切换到为其选择的主载波进行接入。该方案能够预先为UE选择与UE能力匹配的上行载波作为锚点，进行业务传输时，不需要进行接入载波的切换，避免了UE业务建立时延的问题。
附图说明
图1为本申请实施例中基于载波聚合的LTE主载波选择流程示意流程图；
图2为本申请实施例中应用于上述技术的装置结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图并举实施例，对本发明的技术方案进行详细说明。
本申请实施例中提供一种基于载波聚合的LTE主载波选择方法，在UE通过FDD载波接入时，网络侧设备通过UE的能力信息在多个上行载波中为该UE选择一个主载波，若该主载波不是FDD中的上行载波，则通知UE，切换到为其选择的主载波进行接入。该方案能够预先为UE选择与UE能力匹配的上行载波作为锚点，进行业务传输时，不需要进行接入载波的切换，避免了UE业务建立时延的问题。
本申请应用于包括一对FDD载波和至少一个异频点上行载波的FDD小区中，其中，一对FDD载波包括一个下行载波和一个上行载波，该下行载波是FDD小区中的唯一一个下行载波。
该FDD小区为多载波小区，网络侧设备eNodeB支持多个载波频段，每个载波频段根据该频段的频率和带宽，表现为覆盖能力和数据能力等级的差异，如对中国公安的频段351-356MHz/361-366MHz，使用其中的3MHz的带宽B1(351-354MHz/361-364MHz)和频段B2(336–344MHz)频段组成LTE的多频段网络。B1和B2带宽的覆盖和数据能力等级如下表1：
表1
表1中将B1和B2两个载波作为FDD小区中的两个上行载波，至于对应的下行载波由B1对应，有B2对应也可以，本申请最终要达到的效果是B1子段尽量承载语音和小数据量业务，而B2的带宽可以承载较大的数据业务。
本申请在具体实现时，UE在接入该FDD小区时，均在FDD载波上接入；
该FDD小区中的各上行载波均作为候选载波，为接入的UE选择主载波，作为该UE的锚点载波。
下面结合附图，详细描述本申请实施例中基于载波聚合的LTE主载波选择过程。
参见图1，图1为本申请实施例中基于载波聚合的LTE主载波选择流程示意流程图。具体步骤为：
步骤101，当任一UE在FDD载波上接入时，网络侧设备获取UE的能力信息。
任一UE在首次进行接入时，均从FDD载波上接入，在该接入过程中，获取UE的能力信息。
具体通过UE能力查询和上报流程获取UE的能力信息。
UE在接入FDD小区时，网络侧设备会向UE发送UE能力查询消息(UECapabilityEnquiry)，UE接收到该消息时，通过UE能力上报消息将相关能力信息上报给网络侧设备。
UE的能力信息包括：UE的集群语音群组支持能力、UE的多载波支持能力、UE的数据能力等级。
本申请实施例中UE的多载波支持能力，指UE是否支持多载波，并且支持哪些载波，如果支持，则可以在既属于该FDD小区的上行载波，且该UE支持的载波中选择一个载波作为主载波，否则，只能在FDD载波上进行接入，即将FDD载波中的上行载波作为主载波。
UE的数据能力等级，即通过该终端的数据传输能力的大小，对数据业务终端，如用于图传的数据终端、视频的布控球数据终端，UE的数据能力较高。
具体实现时，可以从UECapabilityEnquiry消息中携带的ue-Category中获取UE的数据能力等级。
从UECapabilityEnquiry消息中携带的rf-Parameters字段，获取UE支持的载波，以及具体频段。
从UECapabilityEnquiry消息中携带的UE Trunking Capability，获取UE是否支持集群语音群组能力。
UE能力查询和上报流程是协议的标准实现，本申请具体实现时，只是从该流程中获取UE的能力信息。
步骤102，该网络侧设备根据配置的选择主载波的策略，以及获取的UE的能力信息为该UE指定上行载波作为主载波。
本申请实施中配置选择主载波的策略，具体为：
若UE支持集群语音群组功能，且在该FDD小区的上行载波中指定了集群语音群组载波，则将该集群语音群组载波指定为该UE的主载波；
若UE支持集群语音群组功能，且在该FDD小区的上行载波中未指定集群语音群组载波，则确定UE是否支持多载波，如果是，在属于该FDD小区且UE支持的上行载波中选择一个带宽小于第二预设阈值的上行载波指定为该UE的主载波；否则，将当前接入的上行载波指定为主载波；
若UE不支持集群语音群组功能，则确定UE是否支持多载波，如果是，在属于该FDD小区且UE支持的上行载波中，根据该UE的数据能力等级，以及各上行载波的带宽的大小为该UE指定匹配的上行载波作为主载波；否则，将当前接入的上行载波指定为主载波。
本步骤中根据该UE的数据能力等级，以及各上行载波的带宽的大小为该UE指定匹配的上行载波作为主载波，包括：
当该UE的数据能力等级小于第一预设阈值时，在各上行载波中选择带宽小于第二预设阈值的上行载波；若选择的上行载波的数目大于1，则按照负载均衡原则选择一个上行载波指定作为该UE的主载波；
当该UE的数据能力等级不小于第一预设阈值时，在各上行载波中选择带宽不小于第二预设阈值的上行载波；若选择的上行载波的数据大于1，则按照负载均衡原则选择一个上行载波指定作为该UE的主载波。
在该策略下，针对支持集群语音群组功能的终端，优先将指定的集群语音群组载波作为主载波，如果不存在指定的集群语音群组载波，且支持多载波的该类终端指定小带宽的载波作为上行载波；
针对不支持集群语音群组功能的终端，若支持多载波，根据UE的数据能力等级为其指定能力匹配的载波作为主载波；
对于不支持集群语音群组功能，且不支持多载波的终端，直接指定驻留在当前接入的载波上，不进行上行载波的选择。
步骤103，若该网络侧设备指定的上行载波与当前接入的上行载波不同，则在接入流程完成的RRC连接释放时，通知该UE为其指定作为主载波的上行载波的载波信息，使该UE将该上行载波作为后续驻留的主载波再次进行接入。
在通知该UE为其指定作为主载波的上行载波的载波信息，使该UE将该上行载波作为后续驻留的主载波再次进行接入时，可以通过RRC连接释放消息通知，也可以新增一条消息通知。
若该网络侧设备指定的上行载波与当前接入的上行载波相同，则将当前接入的上行载波作为该终端后续驻留的主载波。即不会通知UE，不会进行切换接入，后续进行业务流程建立的时候也不会进行载波的切换接入。
UE在接收到网络侧设备指定的上行载波时，进行载波切换接入。后续终端发起业务时，从UE指定上行载波上发起业务建立流程。
这样的实现方案在后续终端发起业务时，从该主载波发起业务建立流程，能较高概率地契合不同载波子带Band满足不同的业务QoS承载要求，从而减少业务建立时在不同载波间切换的概率，减少重新同步的过程引入的时延增加的性能问题。
对语音集群终端发去语音集群业务，不需要切换载波，直接在指定的主载波上发起群组业务，降低群组的建立时延和群组监听是切换载波的时延。
下面给出两个具体的例子，来说明本申请实施例的实现过程：
实施例一
FDD小区中有两个上行载波，分别为B1和B2，B1为FDD中的载波，且为小带宽载波；B2为大带宽载波。
若UE1发起接入的过程中在FDD UL/DL载波上接入，根据UE的能力信息，选择适合的载波作为该UE的主载波；如UE1不支持多载波或支持语音集群和短数据的类型1的终端，主要的业务数据量需求小于第一预设阈值，如200Kbps以下的终端，分配该终端的主载波为B1，即将B1作为主载波，这样UE就不需要进行载波切换，驻留在B1上即可，也就不需要通知UE1。
若UE2发起接入的过程中在FDD UL/DL载波上接入，根据UE的能力信息，选择适合的载波作为该UE的主载波；若UE2为大数据量需求的终端(业务需求量大于第一预设阈值)，且支持多载波，分别为B1和B2，则指定B2为U2的主载波。在ATTACH流程完成的RRC链接释放时，发送RRCConnectionRelease给UE2，并携带指定的载波信息为B2；
UE2切换接入，即通过载波B2重新接入，并驻留。
实施例二
FDD小区中有三个上行载波，分别为B1、B2、B3和B4，B1为FDD中的载波，且B1的带宽小于第二预设阈值，B3、B4和B5的带宽均不小于第二预设阈值。
UE3发起接入的过程中在FDD UL/DL载波上接入，根据UE的能力信息，选择适合的载波作为该UE的主载波；
当UE3支持载波B1、B2、B3和B4，且UE3的数据能力等级不小于第一预设阈值时，在各上行载波中选择带宽不小于第二预设阈值的上行载波；即选择出B2、B3和B4，然后按照负载均衡原则选择一个上行载波指定作为该UE的主载波，如选择的是B3。
本申请具体实现时，不限制负载均衡原则，如可以是当前哪个载波的负载最轻，选择哪个上行载波，也可以是当前哪个载波剩余的带宽大选择哪个上行载波。
在ATTACH流程完成的RRC链接释放时，发送RRCConnectionRelease给UE3，并携带指定的载波信息为B3；
UE3接收到该主载波频段信息后，获取指定的载波参数进行载波切换接入，作为后续终端驻留的主载波，发起业务时从设定的主载波发起。
UE4发起接入的过程中在FDD UL/DL载波上接入，根据UE的能力信息，选择适合的载波作为该UE的主载波；
若UE4支持集群语音群组能力，若B1为指定的集群语音群组载波，则直接驻留在B1上；若未指定集群语音群组载波，且确定UE支持多载波，由于带宽小的载波只有B1，因此，确定将B1指定为UE4的主载波。
这两种情况都不需要载波切换，则不需通知UE4，默认在B1上驻留。
基于同样的发明构思，本申请还提出一种基于载波聚合的LTE主载波选择装置，应用于包括一对FDD载波和至少一个异频点上行载波的FDD小区中的网络侧设备上。参见图2，图2为本申请实施例中应用于上述技术的装置结构示意图。该装置包括：
配置单元201，用于配置选择主载波的策略；
获取单元202，用于当任一UE在FDD载波上接入时，获取UE的能力信息；
处理单元203，用于根据配置单元201配置的选择主载波的策略，以及获取单元202获取的UE的能力信息为该UE指定上行载波作为主载波；
发送单元204，用于若处理单元203指定的上行载波与当前接入的上行载波不同，则在接入流程完成的RRC连接释放时，通知该UE为其指定作为主载波的上行载波的载波信息，使该UE将该上行载波作为后续驻留的主载波再次进行接入。
较佳地，
所述UE的能力信息包括：UE的多载波支持能力、UE的数据承载能力。
较佳地，
配置单元201，具体配置的选择主载波的策略为：若UE支持集群语音群组功能，且在该FDD小区的上行载波中指定了集群语音群组载波，则将该集群语音群组载波指定为该UE的主载波；若UE支持集群语音群组功能，且在该FDD小区的上行载波中未指定集群语音群组载波，则确定UE是否支持多载波，如果是，在属于该FDD小区且UE支持的上行载波中选择一个带宽小于第二预设阈值的上行载波指定为该UE的主载波；否则，将当前接入的上行载波指定为主载波；若UE不支持集群语音群组功能，则确定UE是否支持多载波，如果是，在属于该FDD小区且UE支持的上行载波中，根据该UE的数据能力等级，以及各上行载波的带宽的大小为该UE指定匹配的上行载波作为主载波；否则，将当前接入的上行载波指定为主载波。
上述实施例的单元可以集成于一体，也可以分离部署；可以合并为一个单元，也可以进一步拆分成多个子单元。
综上所述，本申请通过在UE通过FDD载波接入时，网络侧设备通过UE的能力信息在多个上行载波中为该UE选择一个主载波，若该主载波不是FDD中的上行载波，则通知UE，切换到为其选择的主载波进行接入。该方案能够预先为UE选择与UE能力匹配的上行载波作为锚点，进行业务传输时，不需要进行接入载波的切换，避免了UE业务建立时延的问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种基于载波聚合的长期演进LTE主载波选择方法，应用于包括一对频分双工FDD载波和至少一个异频点上行载波的FDD小区中的网络侧设备上，其特征在于，该方法包括：
当任一用户终端UE在FDD载波上接入时，获取UE的能力信息；
根据配置的选择主载波的策略，以及获取的UE的能力信息为该UE指定上行载波作为主载波；
若指定的上行载波与当前接入的上行载波不同，则在接入流程完成的无线资源控制RRC连接释放时，通知该UE为其指定作为主载波的上行载波的载波信息，使该UE将该上行载波作为后续驻留的主载波再次进行接入。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
若指定的上行载波与当前接入的上行载波相同，则将当前接入的上行载波作为该终端后续驻留的主载波。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取UE的能力信息包括：
在UE接入过程中，通过UE能力查询和上报流程获取UE的能力信息。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述UE的能力信息包括：UE的集群语音群组支持能力、UE的多载波支持能力、UE的数据能力等级。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述选择主载波的策略为：
若UE支持集群语音群组功能，且在该FDD小区的上行载波中指定了集群语音群组载波，则将该集群语音群组载波指定为该UE的主载波；
若UE支持集群语音群组功能，且在该FDD小区的上行载波中未指定集群语音群组载波，则确定UE是否支持多载波，如果是，在属于该FDD小区且UE支持的上行载波中选择一个带宽小于第二预设阈值的上行载波指定为该UE的主载波；否则，将当前接入的上行载波指定为主载波；
若UE不支持集群语音群组功能，则确定UE是否支持多载波，如果是，在属于该FDD小区且UE支持的上行载波中，根据该UE的数据能力等级，以及各上行载波的带宽的大小为该UE指定匹配的上行载波作为主载波；否则，将当前接入的上行载波指定为主载波。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据该UE的数据能力等级，以及各上行载波的带宽的大小为该UE指定匹配的上行载波作为主载波，包括：
当该UE为语音业务终端，或该UE的数据能力等级小于第一预设阈值时，在各上行载波中选择带宽小于第二预设阈值的上行载波；若选择的上行载波的数目大于1，则按照负载均衡原则选择一个上行载波指定作为该UE的主载波；
当该UE的数据能力等级不小于第一预设阈值时，在各上行载波中选择带宽不小于第二预设阈值的上行载波；若选择的上行载波的数据大于1，则按照负载均衡原则选择一个上行载波指定作为该UE的主载波。
7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
后续终端发起业务时，从UE指定上行载波上发起业务建立流程。
8.一种基于载波聚合的长期演进LTE主载波选择装置，应用于包括一对频分双工FDD载波和至少一个异频点上行载波的FDD小区中的网络侧设备上，其特征在于，该装置包括：
配置单元，用于配置选择主载波的策略；
获取单元，用于当任一用户终端UE在FDD载波上接入时，获取UE的能力信息；
处理单元，用于根据所述配置单元配置的选择主载波的策略，以及所述获取单元获取的UE的能力信息为该UE指定上行载波作为主载波；
发送单元，用于若所述处理单元指定的上行载波与当前接入的上行载波不同，则在接入流程完成的无线资源控制RRC连接释放时，通知该UE为其指定作为主载波的上行载波的载波信息，使该UE将该上行载波作为后续驻留的主载波再次进行接入。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，
所述UE的能力信息包括：UE的多载波支持能力、UE的数据承载能力。
10.根据权利要求8或9所述的装置，其特征在于，
所述配置单元，具体配置的选择主载波的策略为：若UE支持集群语音群组功能，且在该FDD小区的上行载波中指定了集群语音群组载波，则将该集群语音群组载波指定为该UE的主载波；若UE支持集群语音群组功能，且在该FDD小区的上行载波中未指定集群语音群组载波，则确定UE是否支持多载波，如果是，在属于该FDD小区且UE支持的上行载波中选择一个带宽小于第二预设阈值的上行载波指定为该UE的主载波；否则，将当前接入的上行载波指定为主载波；若UE不支持集群语音群组功能，则确定UE是否支持多载波，如果是，在属于该FDD小区且UE支持的上行载波中，根据该UE的数据能力等级，以及各上行载波的带宽的大小为该UE指定匹配的上行载波作为主载波；否则，将当前接入的上行载波指定为主载波。
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