CN112313995B - 无线接入技术间的选择 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种便于移动设备选择RAT间小区的方法。小区广播部署版本指示，其随着RAT间小区的部署上的变化而进行更新。该指示可以由移动设备使用以识别新的小区，并用作触发小区搜索。

Description

无线接入技术间的选择
技术领域
本申请涉及一种由移动设备执行的对不同无线接入技术(Radio AccessTechnology，RAT)的选择和重新选择，尤其是一种由窄带-物联网(Narrow Band Internetof Things，NB-IoT)设备执行的对一种不同RAT的重新选择。
背景技术
无线通信系统，例如第三代(Third Generation，3G)移动电话标准和技术已广为人知。这种3G标准和技术是由第三代合作伙伴计划(Third GenerationPartnershipProject，3GPP)制定的。第三代无线通信普遍发展成用于支持宏小区移动电话通信。通信系统和网络已经向宽带和移动系统发展。
图1是由三个基站组成的一个蜂窝网络的示意图。在蜂窝无线通信系统中，用户设备(UE)通过无线链路与无线接入网(Radio Access Network，RAN)连接。RAN包括一组基站，以及一个接通核心网(Core Network，CN)的接口，其中基站为位于基站所覆盖的小区中的UE提供无线链路，CN提供整体的网络控制。容易理解的，RAN和CN各自执行于整体网络有关的功能。为方便起见，术语“蜂窝网络”指代RAN与CN的组合，并且可以理解的是，该术语用于指代执行所公开功能的各自系统。
3GPP开发了所谓的长期演进(Long Term Evolution，LTE)系统，即演进的通用移动通信系统陆地无线电接入网(Evolved Universal Mobile Telecommunication SystemTerritorial RadioAccess Network，E-UTRAN)，用于一种移动接入网，其中一个或多各宏小区由称为eNodeB或eNB(evolved NodeB)的基站支持。最近，LTE正进一步向所谓的5G或新无线电(new radio，NR)系统发展，其中一个或多个小区由称为下一代节点B(GenerationNodeB，gNB)的基站支持。NR拟采用正交频分复用(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexed，OFDM)物理传输格式。
蜂窝网络可提供一系列无线接入技术(RAT)，每个RAT提供特定类型的服务。窄带-物联网(NB-IoT)就是其中一个例子，其支持低成本、长电池寿命和高连接密度的设备。相应地，该无线协议提供了相对较低的数据速度(例如，250kbit/s)，但具有良好的功率效率。另一个用于机器对机器类型通信的RAT的例子是增强型机器类型通信(enhanced Machine-Type Communications，eMTC)，它提供高达1Mbit/s的数据速率。移动设备通常能够利用一个以上的RAT。
设备的要求可能会随着时间的推移而改变。例如，NB-IoT小区通常是智能测度表(meter)的最佳选择，但具有较高数据速率的RAT可能是执行软件或固件更新的首选。因此，设备RAT的优先级可能会随着时间而改变。设备RAT的优先级也可能根据部署场景而改变。例如，如果eMTC小区提供的无线电条件明显优于NB-IoT小区提供的无线电条件，则同时位于NB-IoT覆盖和eMTC覆盖中的智能测度表可能优选连接到eMTC小区。
小区的部署会随着时间的推移而变化，特别是在部署新技术期间。因此，很有可能一个设备所在的区域内只覆盖一种RAT(例如，NB-IoT)。从而该设备将连接到这个小区，即便该小区不是最佳的RAT。在设备的生命周期间，可以部署一个新的小区，覆盖该设备所在的区域，并提供更优化的RAT(例如，eMTC)。
当连接到第一蜂窝网络时，移动设备可以搜索可以其所能连接到的其他蜂窝网络(例如，可以提供不同RAT的网络)。因此在这个例子中，设备可以识别该新的小区。例如，设备可以被配置为进行定期搜索，或者当不同的RAT可能是优选时进行搜索。然而，这样的搜索需要对所有潜在频率进行扫描，从功耗的角度来看成本较高。因此，执行投机性扫描以希望识别不同的RAT是不可取的，因为如果没有合适的网络，所消耗的功率将被浪费掉。
图2示出了一组第一基站200的示例，其在第一覆盖区域201上提供eMTC覆盖，在第二覆盖区域202上提供NB-IoT覆盖。设备203和204位于NB-IoT覆盖区域202中，因此使用NB-IoT的RAT进行连接。
在初始连接之后，如图3所示，可以部署另一个基站300，其在额外区域301上提供eMTC覆盖。设备203可以从周期性搜索中检测到该网络，并且一旦识别到，其可以连接到该网络。然而，在新基站300被识别之前，周期性搜索可能已经执行了很长一段时间，使得整个过程的功率利用率低。设备204可以一直在执行周期性搜索，但是即使在部署基站300之后，该设备仍然在eMTC覆盖范围之外，并因此用于这些搜索的所有功率都被浪费了。
因此，选择可选RAT连接的方法需要被改进。
发明内容
本发明内容是为了以简化的形式介绍一些概念，这些概念将在之后的详细说明中进一步描述。本发明内容不是为了确定本申请的发明主体的关键特征或基本特征，也不是为了确定本申请的保护范围。
本申请提供一种方法，便于用户设备连接到蜂窝网络中的小区，所述方法在基站处执行，且包括：从所述基站的小区广播部署版本指示；识别无线接入技术间相邻小区的配置的变化；如果识别到变化，则更新所述部署版本指示；以及广播更新后的所述部署版本指示。
所述部署版本指示是整数值。
当检测到所述配置变化时，递增或递减所述部署版本指示。
所述部署版本指示的更新之间设有预定的最小时间。
所述预定的最小时间取决于待容纳的用户设备的最大睡眠时间和分配给所述部署版本指示的最大值。
所述小区是窄带-物联网小区。
所述部署版本指示在系统信息广播中传输。
所述方法还包括：发送关于相邻无线接入技术间小区的信息。
所述信息是至少一个无线接入技术间小区的频率的指示。
所述部署版本指示是系统信息消息的系统信息消息值TAG，所述系统信息包含系统信息块，所述系统信息块包括关于相邻无线接入技术间小区的所述信息。
无线接入技术间相邻小区的所述配置的变化包括新小区的部署、已有小区的移除和小区的重新配置。
所述部署版本指示与特定无线接入技术相关，所述部署版本指示仅根据所述特定无线接入技术的多个小区的变化进行更新。
存在多个所述部署版本指示，每个所述部署版本指示用于一个无线接入技术。
所述部署版本指示与无线接入技术频率相关，所述部署版本指示仅根据所述频率的多个小区的变化进行更新。
存在多个所述部署版本指示，每个所述部署版本指示用于一个频率。
如果没有相关无线接入技术的相邻小区，则预定值被发送以用于所述部署版本指示。
本申请还提供一种方法，便于用户设备连接到蜂窝网络中的小区，所述方法在提供窄带-物联网小区的基站处执行，并包括：在窄带-物联网中，广播无线接入技术间的可用性的指示。
本申请还提供一种基站，被配置为执行上述方法。
在另一方面，本申请还提供一种非暂时性计算机可读介质。所述非暂时性计算机可读介质可以包括以下组中的至少一种：硬盘、光盘、光存储装置、磁存储装置、只读存储器、可编程只读存储器、可擦除可编程只读存储器、EPROM、电子可擦除可编程只读存储器和闪存。
附图说明
本申请将仅通过举例的方式参照附图来描述本申请的细节、方面和实施例。图中的元素是为了简单和清晰而说明，不一定按比例绘制。类似的参考数字已包括在各个附图中，以方便理解。
图1示出了一种蜂窝通信网络的示例；
图2示出了一种部署示例；以及
图3示出了另一种部署示例。
具体实施方式
本领域技术人员可以认识并理解，所描述的示例的具体细节仅仅为了说明一些实施例，本申请所阐述的技术启示适用于各种替代场景。
图1示出了由三个基站(例如，取决于特定的蜂窝标准和术语的eNB或gNB)组成的一个蜂窝网络的示例。通常情况下，每个基站将由一个蜂窝网络运营商部署，以为该地区的UE提供地理覆盖。这些基站形成一个无线区域网(RAN)。每个基站为其区域或小区中的UE提供无线覆盖。基站通过X2接口互连，并通过S1接口连接到核心网。可以理解的是，只展示了基本的细节，目的是为了说明蜂窝网络的主要特征。
每个基站都包括实现RAN功能的硬件和软件，包括与核心网和其他基站的通信，核心网和UE之间控制信号和数据信号的传送，以及维持与每个基站相关的UE的无线通信。核心网包括实现网络功能的硬件和软件，如整体网络管理和控制，以及呼叫和数据的路由。为方便起见，术语UE将用于指代所有类型的移动设备。
为了解决相关技术系统的至少一些问题，基站可以在其在小区中的系统信息(SI)广播中包括一个字段，该字段识别相邻小区的当前部署版本，从而允许部署状态的变化以待被识别。具体地，相邻小区可以是连接到进行广播的小区的设备可以连接的RAT间小区。
对于当前所连接的RAT不是最佳的移动设备而言，可利用部署版本广播来确定RAT间小区的可用性是否发生了变化，从而确定首选的RAT的小区是否可用。如果状态指示发生了变化，则移动设备可执行搜索以寻找合适的小区，该搜索可由小区广播中带有相邻小区细节的信息来协助，例如频率。如果部署版本指示没有变化，则移动设备可以依靠其先前对潜在小区的了解，从而避免因执行搜索而产生的功耗。因此，部署版本信息允许移动设备通过避免投机性搜索来节省能量。
部署版本可在NB-IoT小区中的SI中的字段中进行指示，例如在SIB1-NB中、或专门用于RAT间信息的另一个信息块(SIB)中。作为一个例子，只有该字段可以被标记为RATDeploymentValueTag。部署版本可以被定义为一个N位长的整数，其整数值的范围为0..2N-1。部署版本字段表示RAT部署状态的最新版本，并因此，由接收SI的UE进行使用，以确定部署是否发生了变化。
部署版本可以与所有的RAT有关，或者特定状态可以用于每个RAT。例如，一个字段指示eMTC的RAT部署版本，另一个字段指示GERAN部署版本。或者每个RAT间的频率。
蜂窝网络(特别是基站)在意识到相关RAT的相邻小区的部署状态发生变化时，将更新部署版本的值。例如，新的小区可能被部署，或者小区被移除。在一个例子中，部署版本是一个整数，并且该值随着每次变化而递增。
部署版本可在每次变化后进行更新，或以最短的更新时间进行更新，从而部署版本的一次变化能够指示自上次更新以来的一次或多次变化。如果标签的更新过于频繁(例如在每次变化之后)，可能需要更多的位数，以避免该值过快地环绕。这可能会导致UE认为没有变化，而事实上却发生了许多变化，并且该值已经穿过所有值并回到起点。
NB-IoT网络支持一系列应用，在UE不活动的期间，较大地改变“睡眠”时间。一周的睡眠时间很长，但并非不可能。在一个例子中，用于部署版本字段的最小更新时间可以被设置为最大支持的睡眠时间除以2N-1。
除了部署版本外，基站还可以传输有关小区的附加信息(例如，在SI广播中)。例如，可以包括工作频率指示器(例如，eMTC的RAT的EARFCN；或GERAN的RAT的ARFCN)，它允许UE将对小区的搜索限制在相关频率上，从而减少搜索时间和功耗。
如果新的相邻小区被部署，其工作频率已经被另一个相邻小区使用，则相邻小区信息可以保持不变，但部署版本会增加，以表示部署状态的改变。
相邻小区的附加信息可以以类似于GERAN相邻小区的SIB7中的传统LTE的RAT间相邻小区信息的方式进行广播。此外，例如，可以提供“eMTC Inter-RAT SIB”。如果在新的附加SIB中提供了这样的信息，则包含该新SIB的SI消息的值TAG也可以用作部署版本。也就是说，SI消息值TAG发生的变化向UE指示重新获取RAT间SIB，并且如果获取的信息与旧的SI信息相比没有变化，则表示发生了部署变化。
在另一个变体中，即使不包含新的RAT间SIB，另一个SI消息的systemInfoValueTagSI也可以递增，而无需改变SI消息的内容来指示部署变化。
基站发信部署变化的替代方式是，暂时删除相关的RAT间频率信息，并在中断后，即在某个最大UE中断接收时间后，再次将其广播回来。也就是说，一旦基站确定所有的UE都有机会随着频率间信息的移除而进行更新。
在对连接到广播小区的UE而言可用的RAT间小区发生任何变化之后，例如，新小区可用、配置(例如，为了诸如负载平衡的小区的接入限制参数的配置)、或自可用性中移除小区，部署版本字段可进行更新。
部署版本的值为0(或其他预定义的值)，可被预留以指示在服务NB-IoT小区覆盖范围内没有RAT间小区。
虽然上述描述针对的是其他RAT间小区的NB-IoT传输状态，但其原理同样适用于任何传输RAT间小区的部署版本的RAT的小区。
当驻留或连接到一个NB-IoT小区时，需要寻找不同RAT的UE可接收并解码SI以识别部署版本。如果该值与先前存储的值相匹配，则该UE可以确定部署状态没有改变，并且没有该UE可以连接的新的小区。相反，如果该值发生了变化，则表明存在新的RAT间小区可用。之后，该UE可以搜索该新的小区，或者可以解码SI中指示可用的相邻RAT间小区的细节的信息。一旦确定了首选小区的细节，该UE可以仅对该小区指示的资源进行有限的搜索，从而减少了该UE的功耗。
在替代过程中，基站可以传输NB-IoT小区覆盖范围内的RAT间小区的可用性的指示。接收到该RAT间小区可用性的指示的UE可以选择搜索RAT间小区以为了寻求接入该小区。如果UE所连接的小区没有指示该RAT间小区的可用性，则根据没有小区可寻的信息，UE可以去激活任何周期性或临时性(ad-hoc)的小区搜索以节省能量。
<标准案文中从此处到说明的结尾，不需要审查>
本申请没有详细示出构成网络一部分的任何设备或装置可以包括至少处理器、存储单元和通信接口，其中处理单元、存储单元和通信接口被配置为执行本申请所述的任意方法。下面描述了进一步的选择。
本发明实施例特别是gNB和UE的信号处理功能可以使用本领域技术人员熟知的计算系统或架构来实现。可以使用例如，台式机、笔记本电脑或计算机、手持式计算设备(PDA、手机、掌上电脑等)、大型机、服务器、客户端或任何其他类型的特殊或通用计算设备，因为这些设备可能是可取或适合于特定应用或环境。计算系统可以包括一个或多个处理器，其可以使用通用或特殊用途的处理引擎，例如，微处理器、微控制器或其他控制模块来实现。
计算系统还可以包括主存储器，例如随机存取存储器(RAM)或其他动态存储器，用于存储由处理器执行的信息和指令。所述主存储器还可用于存储临时变量或其他在处理器执行指令期间的中间信息。计算系统同样可以包括用于存储处理器的静态信息和指令的只读存储器(ROM)或其他静态存储设备。
计算系统还可以包括信息存储系统，其可以包括例如介质驱动器和可移动存储接口。介质驱动器可包括支持固定或可移动存储介质的驱动器或其他机构，例如硬盘驱动器、软盘驱动器、磁带驱动器、光盘驱动器、光盘(CD)或数字视频驱动器(DVD)、读取或写入驱动器(R或RW)，或其他可移动或固定介质驱动器。存储介质可以包括例如硬盘、软盘、此单、光盘、CD或DVD，或其他固定的或可移动的介质，由介质驱动器读取和写入。存储介质可以包括具有存储在其中的特定计算机软件或数据的计算机可读存储介质。
在其他实施例中，信息存储系统可以包括其他类似的组件，用于允许计算机程序或其他指令或数据被加载到计算系统中。所述组件可以包括，例如，可移动存储单元和接口(例如，程序盒和盒式接口)，可移动存储器(例如，闪存或其他可移动存储器模块)和存储器插槽，以及允许软件和数据从可移动存储单元转移到计算系统的其他可移动存储单元和接口。
计算系统还可以包括通信接口。所述通信接口可用于允许软件和数据在计算机系统和外部设备之间传输。通信接口的实例可以包括调制解调器、网络接口(例如，以太网或其他NIC卡)、通信端口(例如通用串行总线(USB端口)、PCMCIA插槽和卡等。通过通信接口传输的软件和数据是以信号的形式传输的，这些信号可以是电子信号、电磁信号和光信号或其他能够被通信接口介质接收的信号。
本申请中，术语“计算机程序产品”、“计算机可读介质”等可泛指有形介质，例如，存储器、存储设备或存储单元。这些和其他形式的计算机可读介质可以存储一个或多个指令，供包括计算机系统的处理器使用，以使处理器执行指定的操作。所述指令一般称为“计算机程序代码”(其可以以计算机程序或其它分组的形式)，当被执行时使计算系统能够执行本申请实施例的功能。需要注意的是，代码可以直接使处理器执行指定的操作，被编译来执行，和/或与其他软件、硬件和/或固件元件(例如，用于执行标准功能的库)结合来执行。
非暂时性计算机可读介质可以包括以下组中的至少一种：硬盘、光盘、光存储装置、磁存储装置、只读存储器、可编程只读存储器、可擦除可编程只读存储器、EPROM、电子可擦除可编程只读存储器和闪存。在使用软件实现元件的实施例中，软件可以存储在计算机可读介质中，并使用例如可移动存储驱动器加载到计算系统中。当计算机系统中的处理器执行控制模块(在本例中，软件指令或可执行计算机程序代码)时，处理器执行本申请的所述功能。
此外，本申请的概念可以应用于在网络元件内执行信号处理功能的任何电路。进一步设想，例如，半导体制造商可以在独立设备的设计中采用该概念，例如数字信号处理器(DSP)的微控制器，或特定应用集成电路(ASIC)和/或任何其他子系统元件。
可以理解的是，为了清楚起见，上述描述已经参照单一处理逻辑描述了本申请的实施例。然而，本申请概念同样可以通过多个不同的功能单元和处理器来实现，以提供信号处理功能。因此，对特定功能单元的引用仅被视为对提供所述功能的合适手段的引用，而不指示严格的逻辑或物理结构或组织。
本申请的各个方面可以以任何合适的形式实施，包括硬件、软件、固件或这些形式的任何组合。本申请可以任选至少部分地实施为运行在一个或多个数据处理器和/或数字信号处理器或可配置模块组件如FPGA设备上的计算机软件。
因此，本申请实施例的元件和组件可以以任何合适的方式在物理上、功能上和逻辑上实现。事实上，功能可以在单个单元、多个单元或作为其他功能单元的一部分来实现。尽管已经结合一些实施例描述了本申请，但本申请不局限于所述的具体实施例。相反，本申请的范围仅受所附的权利要求书的限制。此外，尽管特征是结合特定的实施例来描述的，但本领域技术人员可以认识到，所描述的实施例的各种特征可以根据本发明进行组合。在权利要求中，术语“包括”并不排除其他元素或步骤的存在。
此外，虽然单独列举，但多个手段、元素或方法步骤可以由例如单个单元或处理器实现。此外，虽然各个特征可以包括在不同的权利要求中，但这些特征可以组合。在不同的权利要求中包括并不意味着特征的组合不是可行的和/或有利的。此外，在一类权利要求中包含一个特征并不意味着对这一类的限制，而是表明该特征同样适用于其他权利要求类别，视情况而定。
此外，权利要求中特征的顺序并不意味着必须以任何特定的顺序来执行该特征，特别是方法权利要求中各个步骤的顺序并不意味着必须以该顺序来执行这些步骤。相反，各步骤可以以任何合适的顺序执行。此外，单数的引用并不排除多个。因此，对“一个”、“第一”、“第二”等的提及并不排除多个。
尽管已经结合一些实施例描述了本申请，但本申请不局限于所述的具体实施例。相反，本申请的范围仅受所附的权利要求书的限制。此外，尽管特征是结合特定的实施例来描述的，但本领域技术人员可以认识到，所描述的实施例的各种特征可以根据本发明进行组合。在权利要求中，术语“包括”并不排除其他元素或步骤的存在。

Claims (17)

1.一种方法，便于用户设备连接到蜂窝网络中的小区，其特征在于，所述方法在基站处执行，且包括：
从所述基站的小区广播部署版本指示；
识别无线接入技术间相邻小区的配置的变化；
如果识别到变化，则更新所述部署版本指示；以及
广播更新后的所述部署版本指示。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述部署版本指示是整数值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当检测到所述配置变化时，递增或递减所述部署版本指示。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述部署版本指示的更新之间设有预定的最小时间。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述预定的最小时间取决于待容纳的用户设备的最大睡眠时间和分配给所述部署版本指示的最大值。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述小区是窄带-物联网小区。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述部署版本指示在系统信息广播中传输。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
发送关于相邻无线接入技术间小区的信息。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述信息是至少一个无线接入技术间小区的频率的指示。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述部署版本指示是系统信息消息的系统信息消息值TAG，所述系统信息包含系统信息块，所述系统信息块包括关于相邻无线接入技术间小区的所述信息。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，无线接入技术间相邻小区的所述配置的变化包括新小区的部署、已有小区的移除和小区的重新配置。
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述部署版本指示与特定无线接入技术相关，所述部署版本指示仅根据所述特定无线接入技术的多个小区的变化进行更新。
13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，存在多个所述部署版本指示，每个所述部署版本指示用于一个无线接入技术。
14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述部署版本指示与无线接入技术频率相关，所述部署版本指示仅根据所述频率的多个小区的变化进行更新。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，存在多个所述部署版本指示，每个所述部署版本指示用于一个频率。
16.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如果没有相关无线接入技术的相邻小区，则预定值被发送以用于所述部署版本指示。
17.一种基站，其特征在于，所述基站包括处理器，所述处理器被配置为执行权利要求1至16中任何一项所述方法。
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