DE112014003704T5

DE112014003704T5 - Verfahren zur Zellauswahl in einer Multi-RAT-Umgebung

Info

Publication number: DE112014003704T5
Application number: DE112014003704.4T
Authority: DE
Inventors: Heejeong Cho; Hyunsoo Ko; Eunjong Lee; Sunam Kim; Hyeyoung Choi
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 2013-09-04
Filing date: 2014-08-27
Publication date: 2016-04-28
Also published as: US20160219504A1; WO2015034202A1; US9860835B2

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zum Auswählen einer Zelle durch ein Endgerät, das in der Lage ist, eine Funkverbindung über eine Vielzahl von Funkschnittstellen herzustellen, zur Verfügung. Das Endgerät umfasst eine Signal-Sende-/Empfangseinheit und einen mit der Signal-Sende-/Empfangseinheit verbundenen Prozessor. Der Prozessor kann von einer Basisstation Systeminformation über eine Pilotsendeleistung und einen Aufwärtsstrecken-Empfangsleistungsgrenzwert empfangen, den Pfadverlustbetrag auf der Grundlage der Pilotsendeleistung und der gemessenen Pilotempfangsleistung abschätzen und auf der Grundlage des Aufwärtsstrecken-Empfangsleistungsgrenzwerts und des Pfadverlustbetrags entscheiden, ob er sich mit der Basisstation verbindet.

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft drahtlose Kommunikation und insbesondere ein Verfahren zum Auswählen einer Zelle in einer Kommunikationsumgebung, in welcher eine Vielzahl von drahtlosen Netzwerken unterstützt wird.
Stand der Technik
3rd Generation Partnership Project (3GPP) Long Term Evolution (LTE) ist eine verbesserte Version eines Universal Mobile Telecommunication System (UMTS; universelles mobiles Telekommunikationssystem) und wird als die 3GPP Version 8 eingeführt. Die 3GPP LTE verwendet orthogonales Frequenzmultiplex (OFDMA; Orthogonal Frequency Division Multiple Access) in einer Abwärtsstrecke (Downlink) und verwendet Einzelträger-Frequenzmultiplex (SC-FDMA; Single Carrier-Frequency Division Multiple Access) in einer Aufwärtsstrecke (Uplink). Die 3GPP LTE verwendet Multiple Input Multiple Output (MIMO) mit bis zu vier Antennen. Die 3GPP-LTE nimmt MIMO (Multiple Input Multiple Output) mit maximal vier Antennen an. In den letzten Jahren gab es eine fortlaufende Diskussion über 3GPP-LTE-Advanced (LTE-A), die eine Weiterentwicklung der 3GPP-LTE ist.
1 ist ein schematisches Diagramm, das eine Struktur eines entwickelten Mobilkommunikationsnetzwerks veranschaulicht.
Wie in 1 gezeigt ist ein evolved UMTS terrestrial radio access network (E-UTRAN; entwickeltes UMTS terrestrisches Funkzugangsnetzwerk) mit einem Evolved Packet Core (EPC; entwickelter Paketkern) verbunden.
Das E-UTRAN umfasst Basisstationen (oder eNodeBs) 20, die einem Nutzergerät (UE; User Equipment) eine Steuerebene und eine Nutzerebene zur Verfügung stellen. Die Basisstationen (oder eNodeBs) 20 können durch eine X2-Schnittstelle miteinander verbunden sein.
Die Funkschnittstellenprotokollschichten zwischen dem UE und der Basisstation (oder dem eNodeB) 20 kann durch L1 (eine erste Schicht), L2 (eine zweite Schicht) und L3 (eine dritte Schicht) auf Grundlage der unteren drei Schichten eines Open System Interconnection (OSI) Standard-Modells, das in Kommunikationssystemen allgemein bekannt ist, aufgeteilt sein. Unter diesen Schichten stellt eine in der ersten Schicht enthaltene physikalische Schicht einen Informationsübertragungsdienst unter Verwendung eines physikalischen Kanals bereit, und eine bei der dritten Schicht angeordnete Funkressourcensteuerungs-(RRC; Radio Ressource Control)Schicht führt eine Rolle zum Steuern von Funkressourcen zwischen dem UE und der Basisstation durch. Dazu tauscht die RRC-Schicht eine RRC-Nachricht zwischen dem UE und der Basisstation aus.
Indes kann der EPC verschiedene Elemente umfassen. 1 zeigt eine Mobilitätsverwaltungseinheit (MME; Mobility Management Entity) 51, ein bedienendes Gateway (S-GW; Serving Gateway) 52, ein Paketdatennetzwerk-Gateway (PDN-GW; Packet Data Network Gateway) 53 und einen Heimteilnehmer-Server (HSS; Home Subscriber Server) 54 unter den verschiedenen Elementen.
Die Basisstation (oder der eNodeB) 20 ist mit der Mobilitätsverwaltungseinheit (MME; Mobility Management Entity) 51 des EPC durch eine S1-Schnittstelle verbunden und ist mit dem bedienenden Gateway (S-GW; Serving Gateway) 52 durch eine S1-U verbunden.
Das S-GW 52 ist ein Element, das an einem Grenzpunkt zwischen einem Funkzugangsnetzwerk (RAN; Radio Access Network) und einem Kernnetzwerk betrieben wird, und hat eine Funktion zum Aufrechterhalten eines Datenpfades zwischen einem eNodeB 20 und dem PDN-GW 53. Des Weiteren spielt, wenn ein Nutzergerät (UE; User Equipment) sich in einem Bereich bewegt, in dem ein Dienst durch den eNodeB 20 bereitgestellt wird, der S-GW 52 eine Rolle eines lokalen Mobilitätsankerpunkts. Das heißt, für die Mobilität innerhalb eines E-UTRAN (Universal Mobile Telecommunications System (Evolved-UMTS) terrestrial radio access network definiert nach 3GPP Version 8) können Pakete durch den S-GW 52 geleitet werden. Ferner kann das S-GW 52 eine Rolle eines Ankerpunkts für Mobilität mit einem anderen 3GPP-Netzwerk (d. h. einem vor dem 3GPP Version 8 definierten RAN, zum Beispiel einem UTRAN oder einem global system for mobile communication (GSM) (GERAN)/enhanced data rates for global evolution (EDGE) Funkzugangsnetzwerk) spielen.
Das PDN-GW (oder P-GW) 53 entspricht dem Endpunkt einer Datenschnittstelle zu einem Paketdatennetzwerk. Das PDN-GW 53 kann Richtliniendurchsetzungsmerkmale, Paketfilterung, Ladeunterstützung, usw. unterstützen. Darüber hinaus kann das PDN-GW (oder P-GW) 53 eine Rolle von einem Ankerpunkt für Mobilitätsverwaltung mit einem 3GPP-Netzwerk und einem Nicht-3GPP-Netzwerk (zum Beispiel einem unzuverlässigen Netzwerk, wie zum Beispiel einem Interworking Wireless Local Area Network (I-WLAN), einem Codemultiplex-(CDMA; Code Division Multiple Access)Netzwerk, oder einem zuverlässigen Netzwerk wie zum Beispiel WiMax) spielen.
In der Netzwerkkonfiguration aus 1 sind das S-GW 52 und das PDN-GW 53 als getrennte Gateways dargestellt worden, aber die beiden Gateways können in Übereinstimmung mit einer einzigen Gateway-Konfigurationsoption implementiert werden.
Die MME 51 ist ein Element zum Durchführen des Zugriffs eines Endgeräts auf eine Netzwerkverbindung und von Signalisierungs- und Steuerfunktionen zum Unterstützen der Zuordnung, Nachverfolgung (Tracking), Funkruf (Paging), Roaming, Übergabe (Handover), usw. von Netzwerkressourcen. Die MME 51 steuert Steuerebene-Funktionen im Zusammenhang mit Teilnehmern und Sitzungsverwaltung. Die MME 51 verwaltet zahlreiche eNodeBs 22 und führt herkömmliche Signalisierung zum Auswählen eines Gateways zur Übergabe an andere 2G/3G-Netzwerke durch. Darüber hinaus führt die MME 51 Funktionen, wie zum Beispiel Sicherheitsprozeduren, Endgerät-zu-Netzwerk-Sitzungsabwicklung und Ruhezustand-Endgerät-Standortverwaltung, durch.
Indes hat in letzter Zeit der Hochgeschwindigkeitsdatenverkehr schnell zugenommen. Um einer solchen Verkehrszunahme gerecht zu werden, sind Technologien zum Abladen (Offloading) des Verkehrs von einem UE zu einem WLAN (Wi-Fi) oder einer kleinen Zelle eingeführt worden.
2 ist ein schematisches Diagramm, das eine Netzwerkstruktur, zu welcher eine kleine Zelle oder ein WLAN-AP hinzugefügt wird, veranschaulicht.
Unter Bezugnahme auf 2 kann innerhalb der Abdeckung einer Basisstation 31 für die kleine Zelle eine Vielzahl von WLAN-AP angeordnet sein. Das heißt, mehrere Funkzugangstechnologien (RATs; Radio Access Technologies) sind rund um ein UE vorhanden. Dementsprechend kann das UE Datenverkehr in die verschiedenen RATs verteilen. Die Basisstation 31 für eine kleine Zelle kann innerhalb der Abdeckung einer Makro-Basisstation, wie zum Beispiel der bestehenden eNodeB, angeordnet sein.
Wie aus Bezug auf 2 bekannt ist das P-GW 53 und der HSS 54 mit einem Zugriffsauthentifizierungsberechtigungs-(AAA; Access Authentification Authorization)Server 56 verbunden. Das P-GW 53 und der AAA-Server 56 können mit einem entwickelten Paketdaten-Gateway (ePDG; evolved packet data gateway) 57 verbunden sein. Das ePDG 57 spielt eine Rolle eines Sicherheitsknotens für nicht-vertrauenswürdige Nicht-3GPP-Netzwerke (z. B. WLAN oder Wi-Fi, usw.). Das ePDG 57 kann mit einem WLAN-Zugangsgateway (WAG; WLAN Access Gateway) 58 verbunden sein. Das WAG 58 kann für eine Aufgabe von einem P-GW in einem Wi-Fi-System zuständig sein.
Da das vorhandene Mobilkommunikationsnetzwerk als solches mit einem heterogenen Netzwerk verbunden ist, ist eine Diskussion zum Auswählen eines optimalen drahtlosen Netzwerks zum Durchführen eines bestimmten Vorgangs erforderlich.
Zusammenfassung der Erfindung
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Auswählen einer Zelle durch ein Nutzergerät in einer Kommunikationsumgebung, in welcher eine Aufwärtsstrecken-Abdeckung und eine Abwärtsstrecken-Abdeckung asymmetrisch sind, bereitzustellen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Signalisieren der zum Auswählen einer Zelle in einer Multi-RAT-Umgebung gesendeten Information bereitzustellen.
Ein Nutzergerät gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine Signal-Sende- und Empfangseinheit und einen mit der Signal-Sende- und Empfangseinheit verbundenen Prozessor umfassen, wobei der Prozessor konfiguriert ist zum Ausführen von: Empfangen von Systeminformation über eine Pilotsendeleistung und eine zulässige Auswärtsstreckenempfangsleistung von der Basisstation, Abschätzen eines Pfadverlustbetrags auf der Grundlage der Pilotsendeleistung und einer gemessenen Pilotempfangsleistung und Entscheiden auf der Grundlage der zulässigen Aufwärtsstreckenempfangsleistung und des Pfadverlustbetrags, ob auf die Basisstation zugegriffen wird.
Der Prozessor kann in dem Fall, dass ein Wert einer maximalen Sendeleistung abzüglich des Pfadverlustbetrags größer als die zulässige Aufwärtsstreckenempfangsleistung ist, entscheiden, ob auf die Basisstation zugegriffen wird.
Der Prozessor kann auf die Basisstation zugreifen, wenn entschieden wird, auf die Basisstation zuzugreifen, und kann die Systeminformation von einem drahtlosen Knoten, der von der Basisstation verschieden ist, empfangen, wenn entschieden wird, nicht auf die Basisstation zuzugreifen.
Der Prozessor kann die Systeminformation von dem drahtlosen Knoten, der von der Basisstation für einen zellularen Zugriff verschieden ist, empfangen und Systeminformation von einem drahtlosen Knoten für einen Wi-Fi-Zugriff empfangen.
Vorteilhafte Wirkungen
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Auswählen einer Zelle durch ein Nutzergerät in einer Kommunikationsumgebung, in welcher Aufwärtsstrecken-Abdeckung und Abwärtsstrecken-Abdeckung asymmetrisch sind, zur Verfügung gestellt.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Signalisieren der zum Auswählen einer Zelle in einer Multi-RAT-Umgebung gesendeten Information zur Verfügung gestellt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein schematisches Diagramm, das eine Struktur eines entwickelten Mobilkommunikationsnetzwerks veranschaulicht.
2 ist ein schematisches Diagramm, das eine Netzwerkstruktur, zu welcher eine kleine Zelle oder ein WLAN-AP hinzugefügt wird, veranschaulicht.
3 ist ein Diagramm, das ein Beispiel darstellt, in welchem die bestehende Mobilkommunikationsnetzstruktur und eine gemäß der vorliegenden Erfindung verbesserte Netzwerkstruktur verglichen werden.
4a bis 4d sind Konzeptdarstellungen, die einen Aufbau einer Funkeinheit (RE; Radio Entity), die eine Basisstation und einen für ein Multi-RAT-UE wesentlichen WLAN-AP gemäß der vorliegenden Erfindung verwaltet, darstellen.
5 ist ein Schaubild, das eine Abdeckung von verschiedenen drahtlosen Netzwerken gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
6 ist ein Steuerflussdiagramm zum Beschreiben eines Verfahrens zum Auswählen einer Zelle durch ein UE gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
7 ist ein Schaubild zum Beschreiben einer Leistung einer Neuausrichtung durch ein UE gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
8 ist ein Schaubild zum Beschreiben einer Leistung einer Neuausrichtung durch ein UE gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
9 ist ein Blockdiagramm eines drahtlosen Kommunikationssystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Ein drahtloses Gerät kann stationär sein und kann Mobilität aufweisen und kann mit anderen Begriffen wie zum Beispiel einem Nutzergerät (UE; User Equipment), MS (mobile station; Mobilstation), UT (user terminal; Nutzerendgerät), SS (subscriber station; Teilnehmerstation) und MT (mobile terminal; mobiles Endgerät) bezeichnet werden. Im Allgemeinen bezieht sich eine Basisstation (BS) auf eine feste Station, die mit dem drahtlosen Gerät kommuniziert, und kann mit anderen Begriffen wie zum Beispiel eN6 (evolved NodeB), BTS (Base Transceiver System) und Zugangspunkt (AP; Access Point) bezeichnet werden.
Die folgende Beschreibung wird gegeben, in welcher die vorliegende Erfindung auf Grundlage von 3GPP (3rd Generation Partnership Project; Partnerschaftsprojekt dritter Generation) 3GPP LTE (Long Term Evolution) oder 3GPP-LTE-A (LTE-Advanced) angewendet wird. Dies dient nur dem Zwecke der Erläuterung, und die vorliegende Erfindung ist auf verschiedene drahtlose Kommunikationsnetze anwendbar. Im Folgenden umfasst der LTE LTE und/oder LTE-A.
Die vorliegende Beschreibung beschreibt gezielt ein Kommunikationsnetzwerk und in dem Kommunikationsnetzwerk durchgeführte Aufgaben können ausgeführt werden, während ein Netzwerk durch ein System (zum Beispiel eine BS) gesteuert wird, welches das entsprechende Kommunikationsnetzwerk steuert, oder können von einem UE ausgeführt werden, das mit dem entsprechenden Netzwerk verbunden ist.
3 ist ein Diagramm, das ein Beispiel darstellt, in welchem die bestehende Mobilkommunikationsnetzstruktur und eine gemäß der vorliegenden Erfindung verbesserte Netzwerkstruktur verglichen werden.
Im Vergleich mit der in 3(a) gezeigten bestehenden mobilen Kommunikationsnetzwerkstruktur können eine erweiterte MME (eMME; enhanced MME) 510 und ein erweitertes GW (eGW; enhanced Gateway) 520 zu der in 3(b) gezeigten verbesserten Netzwerkstruktur hinzugefügt werden. Obwohl dargestellt wird, dass die eMME 510 und das eGW 520 in 3(b) getrennt sind, können die eMME 510 und das eGW 520 nur in logischer Weise getrennt sein, aber in einer Vorrichtung in physikalischer Weise kombiniert sein. Darüber hinaus können, obwohl dargestellt wird, dass das eGW 520 und ein P-GW 530 in 3(b) getrennt sind, das eGW 520 und das P-GW 530 in einer Vorrichtung kombiniert sein.
Die eMME 510 kann mit einem WLAN-Zugangspunkt (AP; Access Point) als auch einem eNodeB 200 und einer BS 310 verbunden sein. Dazu kann eine neue Schnittstelle zwischen der eMME 510 und dem WLAN-AP hinzugefügt werden. Ebenso kann das eGW 520 mit dem WLAN-Zugangspunkt (AP) als auch mit dem eNodeB 200 und der BS 310 verbunden sein. Dazu kann eine neue Schnittstelle zwischen dem eGW 520 und dem WLAN-AP hinzugefügt werden.
Das in 3 gezeigte UE kann eine drahtlose Verbindung über voneinander verschiedene Funkschnittstellen durchführen, und eine solche drahtlose Verbindung kann durch eine RE oder einen bestimmten drahtlosen Knoten verwaltet werden. Darüber hinaus kann durch einen bestimmten drahtlosen Knoten eine Schnittstelle zwischen einem UE und einem Kernnetzwerk gemäß einem Nicht-Zugangsschicht-(NAS; Non-Access Stratum)Protokoll erzeugt werden.
Eine solche Funkschnittstelle kann 2G, 3G, 4G, 5G, Wi-Fi, WiMAX, LTE und so weiter als auch die in 3 gezeigte Wi-Fi-Schnittstelle umfassen. Insbesondere im Fall, dass ein UE im Innenraum vorliegt, umfasst eine zugängliche Funkschnittstelle 3G, 4G, 5G, Wi-Fi, und so weiter. Im Fall, dass ein UE im Freien vorliegt, umfasst eine zugängliche Funkschnittstelle 3G, 4G, 5G, und so weiter.
Indes führt ein UE, wenn ein bestimmter Zyklus oder eine Nachverfolgungsbereichskennung (TAC; Tracking Area Code) für sich allein verschieden von einem von einem drahtlosen Knoten empfangenen TAC wie zum Beispiel einer BS oder einem WLAN-AP ist, eine Nachverfolgungsbereichsaktualisierung (TAU; Tracking Area Update) durch und sendet und empfängt Paging-(Funkruf)Information.
Als solches kann das UE beim Senden/Empfangen der TAU und der Paging-Information in Abhängigkeit von einer Funkumgebung oder einer bestimmten Bedingung entscheiden, dass eine aus einer Vielzahl von RATs eine optimale RAT ist, die Nachverfolgungsbereichsaktualisierung (TAU; Tracking Area Update) durch die bestimmte RAT durchführen und die Paging-Information senden und empfangen.
4a bis 4d sind Konzeptdarstellungen, die einen Aufbau einer Funkeinheit (RE; Radio Entity), die eine Basisstation und ein für einen Multi-RAT-UE wesentlichen WLAN-AP gemäß der vorliegenden Erfindung verwaltet, darstellen.
Zuerst ist eine Funkeinheit (RE; oder eine Funkzugangsvorrichtung) 300 eine neu eingeführte Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung und macht die Verwaltung der BS 310 und des WLAN-AP 320 einfacher, um eine Unterstützung des Multi-RAT-UE 100 zu stärken. Eine solche RE hat verschiedene Typen gemäß der vorliegenden Erfindung.
4a veranschaulicht ein Konzept einer RE gemäß einem ersten Typ und die RE 300 gemäß dem ersten Typ unterstützt nur die zellulare BS 310. Im Moment kann die RE 300 des ersten Typs innerhalb der zellularen BS 310 integriert sein. Die RE 300 des ersten Typs ist mit einem eGW 520 und einem lokalen GW 550 für die Übertragung und den Empfang von Nutzerdaten verbunden und mit einem eMME 510 für die Übertragung und den Empfang von Steuerdaten verbunden. Das eGW 520 kann eine oder mehrere Funktionen des S-GW und des P-GW ausführen. Das lokale GW 550 ist ein Gateway, das es der RE ermöglicht, auf ein Heimnetzwerk eines Hauses oder eines Büros zuzugreifen.
Das Multi-RAT-UE 100 und die RE 300 können durch ein Zugangsschicht-(AS; Access Stratum)Protokoll verbunden sein und das Multi-RAT-UE 100 und die eMME 510 können durch ein Nicht-Zugangsschicht-(NAS; Non Access Stratum)Protokoll, das eine Schnittstelle zwischen einem UE und einem Kernnetzwerk ist, verbunden sein.
Wie in 4a gezeigt kann eine S1-eMME genannte Schnittstelle zwischen der RE 300 und der eMME 510 gebildet sein und eine S1-U1 genannte Schnittstelle kann zwischen der RE 300 und dem eGW 520 gebildet sein.
4b veranschaulicht ein Konzept einer RE gemäß einem zweiten Typ, und die RE 300 gemäß dem zweiten Typ unterstützt sowohl die zellulare BS 310 als auch den WLAN-AP 320. Im Moment kann die RE 300 gemäß dem zweiten Typ eine Vorrichtung sein, welche die zellulare BS 310 und den WLAN-AP 320 unterstützt.
Gemäß 4b kann die Multi-RAT-RE 100 mit der RE 300 durch mindestens eine von der zellularen Verbindung oder der Wi-Fi-Verbindung verbunden werden.
4c veranschaulicht ein Konzept einer RE gemäß einem dritten Typ, und die RE 300 gemäß dem dritten Typ 310 ist innerhalb der zellularen BS integriert. Jedoch gibt es eine Schnittstelle zwischen der RE gemäß dem dritten Typ und dem WLAN-AP 320.
Wie in 4c gezeigt kann eine S21-U1 genannte Schnittstelle zwischen dem WLAN-AP 320 und dem eGW 520 gebildet werden und eine S21-eMME genannte Schnittstelle kann zwischen dem WLAN-AP 320 und dem eMME 510 gebildet werden.
Gemäß 4c kann ein UE im Falle, dass das Multi-RAT-UE 100 verfügbar ist, um durch die Wi-Fi-Verbindung zu kommunizieren, direkt über den WLAN-AP 320 auf ein Kernnetzwerk zugreifen und über die RE 300 unter Verwendung einer Schnittstelle zwischen dem WLAN-AP 320 und der RE 300 auf das Kernnetzwerk zugreifen.
Im Falle der RE 300 gemäß dem dritten Typ kann die RE 300, obwohl das Multi-RAT-UE 100 mit dem WLAN-AP 320 durch die Wi-Fi-Verbindung verbunden ist, in der Lage sein, die Verbindung zwischen dem WLAN-AP 320 und dem Kernnetzwerk zu verwalten.
4d veranschaulicht ein Konzept der RE gemäß einem vierten Typ, und die RE gemäß dem vierten Typ hat ein Konzept, in welchem die RE gemäß dem zweiten Typ und die RE gemäß der dritten Art vermischt werden. Das heißt, die RE 300 gemäß der vierten Art ist eine Vorrichtung, welche die zellulare BS 310 und das WLAN 320 verknüpft. Eine Schnittstelle kann zusätzlich zwischen der RE gemäß dem vierten Typ und einem externen WLAN-AP 320-1 vorliegen.
Das Multi-RAT-UE 100 kann auf das Kernnetzwerk zugreifen, indem auf die RE 300 durch mindestens eine von der zellularen Verbindung oder der Wi-Fi-Verbindung zugegriffen wird, und auf das Kernnetzwerk durch das WLAN 320 in dem Fall zugreifen, dass das Multi-RAT-UE in der Lage ist, über die Wi-Fi-Verbindung zu kommunizieren. Sonst kann, wie für den dritten Typ beschrieben, das Multi-RAT-UE 100 unter Verwendung einer Schnittstelle zwischen dem WLAN-AP 320 und der RE 300 über die RE 300 auf das Kernnetzwerk zugreifen.
Als solche können REs verschiedener Typen vorliegen und der WLAN-AP kann mit der RE zusammengestellt sein oder kann als mit der RE verbunden vorliegen.
5 ist ein Schaubild, das eine Abdeckung von verschiedenen drahtlosen Netzwerken gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
Unter Bezugnahme auf 5 bildet eine eMME mit vier REs (RE 1, RE 2, RE 3 und RE 4) eine S1-eMME-Schnittstelle und bildet auch mit einem eAP 3, der dem WLAN-AP aus 4 entsprechen kann, eine Schnittstelle.
Die RE 1 entspricht der RE des ersten Typs, die nur die zellulare Schnittstelle zur Verfügung stellt, und die RE 2 entspricht der RE des zweiten Typs, die eine X2-eAP-Schnittstelle bildet, indem sie mit einer eAP 4 durch die zellulare Schnittstelle verbunden ist.
Die RE 3 ist ein drahtloser Knoten, der die zellulare Schnittstelle und die Wi-Fi-Schnittstelle unterstützt, und entspricht dem dritten Typ.
Die RE 4 entspricht dem vierten Typ, der eine Schnittstelle bildet, indem sie mit dem eAP 3 und dem eAP 4 verbunden ist, und ist auch ein drahtloser Knoten, der die zellulare Schnittstelle und die Wi-Fi-Schnittstelle unterstützt.
Jeder von dem eAP 1 bis zu dem eAP 4 bildet einen Wi-Fi-Empfangsbereich einseitig, und der eAP 2 bis zu dem eAP 4 bildet die X2-AP-Schnittstelle jeweils mit RE 2 und RE 4.
Da eAP 3 auch eine S1-dAP-Schnittstelle mit der eMME bildet, ist der eAP 3 mit einem Kernnetzwerk verbunden.
Zwischen REs kann eine X2-RE-Schnittstelle gebildet werden.
Obwohl gezeigt wurde, dass die Größen der zellularen Abdeckung und der Wi-Fi-Abdeckung, gebildet durch die RE 3 und die RE 4, zum Zwecke einer einfachen Beschreibung dieselben sind, können die Größen entweder gleich oder verschieden sein.
Als solches kann ein UE in den verschiedenen RAT-Umgebungen eine Funkschnittstelle auswählen, die für ihre Situation geeignet ist, das heißt, das UE kann eine Zelle für drahtlose Kommunikation auswählen. Insbesondere kann eine asymmetrische Aufwärtsstrecken-/Abwärtsstrecken-Abdeckung aufgrund von Leistungsunterschieden bei Datenübertragung und -Empfang zwischen einem UE und einer RE gebildet werden, und in diesem Fall ist es erforderlich, Systeminformation (im Folgenden, SI) für ein UE neu zu definieren, um eine Zelle auszuwählen.
Eine solche SI kann durch eine RE, welche die zellulare Schnittstelle mit dem UE über einen Master-Informationsblock (MIB; Master Information Block), Systeminformation 1 (SIB 1), Systeminformation 2 (SIB 2), und so weiter, bildet, an ein UE gesendet werden. Sonst kann die SI durch einen eAP, der die Wi-Fi-Schnittstelle mit dem UE durch einen Beacon (Bake) oder eine Sonde bildet, an ein UE übertragen werden.
Die SI kann wesentliche Multi-Funk-SI-Inhalte und zusätzliche Multi-Funk-SI-Inhalte umfassen. Die zusätzlichen Multi-Funk-SI-Inhalte können durch SIB x oder Nachbar-Anzeige übertragen werden.
Die wesentlichen Multi-Funk-SI-Inhalte stellen die Systeminformation dar, die ein UE berücksichtigt, wenn eine Zelle unabhängig von einem Funkschichtzustand (zum Beispiel Ruhezustand und Verbindungszustand) des UE ausgewählt wird. Die auszuwählende Zelle kann eine Zielzelle in der Übergabe umfassen.
Die zu einem UE übertragene SI kann Typinformation von einer in 4 gezeigten RE umfassen.
Der erste Typ kann eine RE darstellen, die nur die zellulare Schnittstelle zur Verfügung stellt, die das Konzept einschließlich der vorhandenen zellularen BS ist, und der zweite Typ kann eine RE darstellen, in der die zellulare Schnittstelle und die Wi-Fi-Schnittstelle physikalisch verknüpfte sind (physikalisch zusammengestellte Multi-RAT-Funkeinheit).
Der dritte Typ kann eine RE darstellen, in welcher die zellulare Schnittstelle und die Wi-Fi-Schnittstelle physikalisch verbunden sind (physikalisch verbundene Multi-RAT-Funkeinheit), und der vierte Typ kann eine RE darstellen, in welcher der zweite Typ und der dritte Typ kombiniert sind (Hybrid-Multi-RAT-Funkeinheit).
Darüber hinaus kann die Systeminformation Information einer Mobilitätskapazität einer RE umfassen. Zum Beispiel kann Typ 0 eine feste RE darstellen und Typ 1 kann eine sich bewegende RE darstellen.
Darüber hinaus ist die zu einem UE gesendete SI die SI, die über einen Beacon (Bake) von einem eAP als auch einer RE, welche die zellulare Schnittstelle unterstützt, gesendet wird, und kann einen Unterstützungspegelwert einer Multi-Funkintegration umfassen, der einen von dem eAP unterstützten simultanen zellularen/Wi-Fi-Sendepegel bezeichnen kann.
Der Unterstützungspegelwert einer Multi-Funkintegration für den von einer RE unterstützten simultanen zellularen/Wi-Fi-Sendepegel kann keinen, nur Schicht 3 (IP-Ebene), nur Schicht 2 (Verbindungsebene), beide, und so weiter umfassen.
Zum Beispiel kann in dem Fall, dass ein simultaner Übertragungsdienst auf Verbindungs-Ebene einem UE von einer bestimmten RE und einem eAP geliefert wird, wenn das UE eine Zielzelle zur Übergabe auswählt, das UE vorzugsweise eine Zelle unter Verwendung der Multi-Funk-Integrationsunterstützungsebene auswählen, deren Ebenenwert ”nur Stufe 2 (Verbindungsebene)” oder ”Beide”) ist.
Die zusätzlichen Multi-Funk-SI-Inhalte können eine erste Wi-Fi-Konfigurationsinformation (bediente Wi-Fi-AP-Konfiguration) für ein oder mehrere Wi-Fi-Netzwerke (eAP verbunden oder zusammengestellt mit einer RE), welche die entsprechende RE verwaltet, und eine zweite Wi-Fi-Konfigurationsinformation (benachbarte Wi-Fi-AP-Konfiguration) für ein oder mehrere Wi-Fi-Netzwerke, die eine benachbarte RE verwaltet, umfassen.
Zum Beispiel kann im Fall von RE 4 aus 5 die Wi-Fi-Netzwerk-Information über ein eAP, der zusammengestellt ist, und zwei eAP (eAP 2 und eAP 3), die zusammengestellt sind, in der ersten Wi-Fi-Konfigurationsinformation enthalten sein.
Darüber hinaus kann die Wi-Fi-Netzwerk-Information über den eAP 4 von der RE 2 oder der RE 3 in der zweiten Wi-Fi-Konfigurationsinformation enthalten sein.
Die erste Wi-Fi-Konfigurationsinformation kann eine Reihe von einer zusammengestellten Wi-Fi-Schnittstellen, eine Reihe von verbundenen Wi-Fi-Schnittstellen, einen eAP-Index, eine eAP-IP-Adresse, eine eAP-Kennung (SSID, BSSID und HESSID), öffentlich, privat, persönlich, einen Frequenzkanal (Betriebsklasse und Kanalnummer), Beacon-(Bake) bezogene Information (z. B. Beacon-Intervall), eAP-Last, Interferenzinformation, Leistung (ein/ausgeschaltet und Leistungspegel), einen eAP-Anzeiger (eAP-Sperre-Anzeiger), der anzeigt, ob zuzugreifen ist, eAP-Mobilitätsfähigkeit (fest/mobil), einen weiterentwickelten Verbindungsverwaltung-(ECM; Evolved Connection Management) und einen weiterentwickelten Mobilitätsverwaltungs-(EMM; Evolved Mobility Management)Anzeiger zum Anzeigen, ob eine ECM/EMM-bezogene Funktion über einen Wi-Fi-AP (z. B. Verbundenheit, Nachverfolgungsbereichsaktualisierung) auszuführen ist, einen Multi-Radio-Integrationsunterstützungspegel, und so weiter, umfassen.
Die zweite Wi-Fi-Konfigurationsinformation kann Information über einen eAP umfassen, die in der ersten Wi-Fi-Konfigurationsinformation wie zum Beispiel einer benachbarten RE-Kennung gekoppelt mit jeder Wi-Fi-Schnittstelle, Wi-Fi-eAP-Typinformation (Legacy-AP, physikalisch mit RE zusammengestellter AP, physikalisch mit RE verbundener AP, Hybrid-AP), einem eAP-Index, einer eAP-IP-Adresse, einer AP-Kennung (SSID, BSSID und HESSID), und so weiter, enthalten ist.
Indes kann, wie oben beschrieben, eine asymmetrische Aufwärtsstrecken-/Abwärtsstrecken-Abdeckung unterschiedlich ausgebildet sein, verursacht durch die Unterschiede der Daten-Sende-/Empfangsfähigkeit einer UE und einer RE. Hiernach wird in einem solchen Fall ein Verfahren zum Auswählen einer Zelle durch ein UE beschrieben.
6 ist ein Steuerflussdiagramm zum Beschreiben eines Verfahrens zum Auswählen einer Zelle durch ein UE gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Gemäß der Ausführungsform kann im Falle, dass eine Aufwärtsstrecken-Verbindung nicht richtig zwischen einem UE und einer BS hergestellt wird, da eine Aufwärtsstrecken-Abdeckung kleiner als eine Abwärtsstrecken-Abdeckung ist oder Server-Interferenz auftritt, obwohl es beim Hochladen (Upload) von Daten kein Problem gibt, das UE einen weiteren drahtlosen Knoten für die Aufwärtsstrecke auswählen.
Zuerst kann das UE Systeminformation über Pilotsendeleistung und zulässige Aufwärtsstreckenempfangsleistung von der BS, die eine von Multi-RAT-RE ist, empfangen (Schritt S610).
Die BS ist ein drahtloser Knoten, der einen zellularen Zugriff bereitstellt, und die BS sendet einen Systeminformationsblock, der die Pilotsignal-Sendeleistung, die zulässige Aufwärtsstreckenempfangsleistung, und so weiter, umfasst, an das UE.
Die Pilotsendeleistung kann zum Beispiel ein zellspezifisches Referenzsignal in LTE oder eine in IEEE 802.16m erwähnte Präambel sein.
Die zulässige Aufwärtsstreckenempfangsleistung kann einen minimalen Aufwärtsstreckenempfangspegel [dBm] (UL-RxLevMin) oder ein Qualitätsniveau [dB], das für das UE erforderlich ist, um auf die entsprechende BS (Zelle) zuzugreifen, darstellen.
Das UE kann einen Pfadverlustbetrag auf der Grundlage der empfangenen Pilotsendeleistung und einer gemessenen Pilotempfangsleistung (zum Beispiel Referenzsignal-Empfangsleistung in LTE) abschätzen (Schritt S620).
Wenn der Pfadverlustbetrag abgeschätzt wird, kann das UE auf der Grundlage der zulässigen Empfangsleistung und des Pfadverlustbetrags entscheiden, ob es auf die BS zugreift (Schritt S630).
Wenn der Wert einer maximalen Sendeleistung abzüglich des Pfadverlustbetrags größer als die zulässige Aufwärtsstreckenempfangsleistung ist, kann das UE entscheiden, auf die entsprechende BS zuzugreifen.
Im Moment kann die maximale Sendeleistung als ein kleinerer Wert unter einer UE-spezifischen maximalen Sendeleistung und einer für das UE zulässigen maximalen Sendeleistung (p-Max) (maximale Sendeleistung = min [UE-spezifische maximale Sendeleistung, p-Max]) ausgewählt werden. Die für das UE zulässige maximale Sendeleistung ist ein von einer BS bestimmter Parameter, und diese Information (DL-TxPower) kann ebenfalls in die SI einbezogen übertragen werden.
Wenn entschieden wird, dass ein Funkzugriff auf die aktuelle BS, das heißt, die RE 1 verfügbar ist, führt das UE einen Funkzugriff auf die entsprechende BS (Schritt S640) durch, und wenn entschieden wird, nicht auf die BS zuzugreifen, kann das UE die SI von einem anderen drahtlosen Knoten empfangen, der sich von der BS unterscheidet (Schritt S650).
Der Prozess, dass das UE die Systeminformation über eine andere BS oder drahtlosen heterogenen Knoten erlangt und darauf zum Auswählen eines anderen drahtlosen Knotens zugreift, kann durch eine Neuausrichtung ausgedrückt werden.
Das UE kann Systeminformation von einem anderen drahtlosen Knoten empfangen, der von der BS, von welcher das UE ein Pilotsignal für die Neuausrichtung empfängt, verschieden ist, und kann Systeminformation von einem drahtlosen Knoten für Wi-Fi-Zugriff empfangen.
7 ist ein Schaubild zum Beschreiben einer Leistung einer Neuausrichtung durch ein UE gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Wie in 7 gezeigt kann ein UE durch Empfangen von MIB und SIB 1 von einer BS erster Priorität entscheiden, ob zugegriffen wird. Wenn die Neuausrichtung entschieden wird, kann das UE durch Empfangen von MIB und SIB 1 von, der Reihe nach, einer BS zweiter Priorität und einer BS dritter Priorität entscheiden, ob zugegriffen wird. Das heißt, das UE kann SI über die BSs der Empfangsleistung der nächsten Priorität empfangen.
Da zusätzlich das UE den SIB-Sendeplan kennen kann, kann das UE vorzugsweise die von der BS, auf der es zuvor versucht hat, auf der entsprechenden Zeit zuzugreifen, übertragene AP-Information (z. B. SIB x) empfangen.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das UE, nach dem Versuch, die Neuausrichtung auf den drahtlosen Knoten für einen zellularen Zugriff durchzuführen, versuchen, die Neuausrichtung auf den drahtlosen Knoten für einen Wi-Fi-Zugriff durchzuführen. Das heißt, im Fall, dass alle Funkzugriffe von der gleichen RAT fehlgeschlagen sind, kann das UE versuchen, die Neuausrichtung auf einen drahtlosen Knoten für den Wi-Fi-Zugriff durchzuführen, der eine heterogene RAT ist.
8 ist ein Schaubild zum Beschreiben einer Leistung einer Neuausrichtung durch ein UE gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Wie in 8 gezeigt kann das UE, wenn ein UE keine Verbindung mit einer BS, die ein Pilotsignal sendet, herstellen kann, versuchen, die Neuausrichtung auf einen drahtlosen Knoten für einen Wi-Fi-Zugriff durchzuführen, nachdem versucht wurde, die Neuausrichtung auf einen drahtlosen Knoten für einen zellularen Zugriff durchzuführen.
Im Moment können die Neuausrichtung auf den drahtlosen Knoten für den zellularen Zugriff und die Neuausrichtung auf den drahtlosen Knoten für den Wi-Fi-Zugriff unabhängig voneinander durchgeführt werden.
Sonst können gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Neuausrichtung für die BS der nächsten Priorität aus 7 und die Neuausrichtung für den AP aus 8 gleichzeitig durchgeführt werden.
9 ist ein Blockdiagramm eines drahtlosen Kommunikationssystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Eine BS 800 umfasst einen Prozessor 810, einen Speicher 820 und eine HF-(Hochfrequenz)Einheit 830. Der Prozessor 810 implementiert die vorgeschlagenen Funktionen, Prozeduren und/oder Verfahren. Die Schichten des Funkschnittstellenprotokolls können durch den Prozessor 810 implementiert werden. Der Speicher 820, der mit dem Prozessor 810 gekoppelt ist, speichert eine Vielzahl von Informationen zum Betreiben des Prozessors 810. Die HF-Einheit 830, die mit dem Prozessor 810 gekoppelt ist, sendet und/oder empfängt ein Funksignal. Die BS 800 aus 9 kann die zellulare BS, den WLAN-AP oder die oben beschriebene RE umfassen.
Ein UE 900 umfasst einen Prozessor 910, einen Speicher 920 und eine HF-(Hochfrequenz)Einheit 930. Der Prozessor 910 implementiert die vorgeschlagenen Funktionen, Prozeduren und/oder Verfahren. Die Schichten des Funkschnittstellenprotokolls können durch den Prozessor 910 implementiert werden. Der Speicher 920, der mit dem Prozessor 910 gekoppelt ist, speichert eine Vielzahl von Informationen zum Betreiben des Prozessors 910. Die HF-Einheit 930, die mit dem Prozessor 910 gekoppelt ist, sendet und/oder empfängt ein Funksignal. Das UE 900 aus 9 kann das oben beschriebene Multi-RAT-UE umfassen.
Der Prozessor kann anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASICs; Application-Specific Integrated Circuits), andere Chipsätze, Logikschaltungen und/oder Datenprozessoren umfassen. Der Speicher kann Festwertspeicher (ROM; Read-Only Memory), Direktzugriffsspeicher (RAM; Random Access Memory), Flash-Speicher, Speicherkarten, Speichermedien und/oder andere Speichergeräte umfassen. Die HF-Einheit kann eine Basisbandschaltung zum Verarbeiten eines Funksignals umfassen. Wenn die oben beschriebene Ausführungsform in Software implementiert wird, kann das oben beschriebene Schema unter Verwendung eines Moduls (Prozess oder Funktion), das die obige Funktion ausführt, implementiert werden. Das Modul kann in dem Speicher gespeichert werden und von dem Prozessor ausgeführt werden. Der Speicher kann intern oder extern an dem Prozessor angeordnet sein und unter Verwendung einer Vielzahl von bekannten Mitteln mit dem Prozessor verbunden sein.
Als solches stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung bereit, die es einem UE ermöglichen, einen drahtlosen Knoten für die Aufwärtsstrecke entsprechend einer vorbestimmten Bedingung auszuwählen, wenn es verfügbar ist, einen Funkzugriff durch voneinander verschiedene drahtlose Netzwerke auszuführen.
In den oben genannten beispielhaften Systemen ist die vorliegenden Erfindung, obwohl die Verfahren auf der Grundlage der Flussdiagramme unter Verwendung einer Reihe der Schritte oder Blöcke beschrieben worden sind, nicht auf die Reihenfolge der Schritte beschränkt, und einige der Schritte können in unterschiedlichen Reihenfolgen von den verbleibenden Schritten ausgeführt werden oder können gleichzeitig mit den verbleibenden Schritten ausgeführt werden. Weiterhin werden Fachleute auf dem Gebiet verstehen, dass die in den Flussdiagrammen gezeigten Schritte nicht ausschließlich sind und andere Schritte oder einen oder mehrere Schritte der Flussdiagramme enthalten können, ohne den Umfang der vorliegenden Erfindung zu beeinflussen.

Claims

Verfahren zum Auswählen einer Basisstation für einen zellularen Zugriff durch ein Nutzergerät (UE), umfassend: Empfangen von Systeminformation über eine Pilotsendeleistung und eine zulässige Aufwärtsstreckenempfangsleistung von der Basisstation; Abschätzen eines Pfadverlustbetrags auf der Grundlage der Pilotsendeleistung und einer gemessenen Pilotempfangsleistung; und Entscheiden auf der Grundlage der zulässigen Aufwärtsstreckenempfangsleistung und des Pfadverlustbetrags, ob auf die Basisstation zugegriffen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei beim Entscheiden, ob auf die Basisstation zugegriffen wird, das Nutzergerät einen Zugriff auf die Basisstation in dem Fall durchführt, dass ein Wert einer maximalen Sendeleistung abzüglich des Pfadverlustbetrags größer als die zulässige Aufwärtsstreckenempfangsleistung ist.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die maximale Sendeleistung ein kleinerer Wert unter einer UE-spezifischen maximalen Sendeleistung und einer maximal für das UE zulässigen Sendeleistung ist.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: Zugreifen auf die Basisstation, wenn entschieden wird, dass auf die Basisstation zugegriffen wird; und Empfangen von Systeminformation von einem drahtlosen Knoten, der von der Basisstation verschieden ist, wenn entschieden wird, dass nicht auf die Basisstation zugegriffen wird.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Empfangen der Systeminformation von einem drahtlosen Knoten, der von der Basisstation verschieden ist, umfasst: Empfangen der Systeminformation von dem drahtlosen Knoten, der von der Basisstation für einen zellularen Zugriff verschieden ist; und Empfangen von Systeminformation von einem drahtlosen Knoten für einen Wi-Fi-Zugriff.
Nutzergerät, das verfügbar ist, um einen drahtlosen Zugriff durch eine Vielzahl von Funkschnittstellen durchzuführen, umfassend: eine Signal-Sende- und Empfangseinheit; und einen Prozessor, der mit der Signal-Sende- und Empfangseinheit verbunden ist, wobei der Prozessor konfiguriert ist zum Ausführen von: Empfangen von Systeminformation über eine Pilotsendeleistung und eine zulässige Auswärtsstreckenempfangsleistung von der Basisstation, Abschätzen eines Pfadverlustbetrags auf der Grundlage der Pilotsendeleistung und einer gemessenen Pilotempfangsleistung und Entscheiden auf der Grundlage der zulässigen Aufwärtsstreckenempfangsleistung und des Pfadverlustbetrags, ob auf die Basisstation zugegriffen wird.
Nutzergerät nach Anspruch 6, wobei der Prozessor in dem Fall, dass ein Wert einer maximalen Sendeleistung abzüglich des Pfadverlustbetrags größer als die zulässige Aufwärtsstreckenempfangsleistung ist, entscheidet, auf die Basisstation zuzugreifen.
Nutzergerät nach Anspruch 6, wobei der Prozessor auf die Basisstation zugreift, wenn entschieden wird, auf die Basisstation zuzugreifen, und Systeminformation von einem drahtlosen Knoten, der von der Basisstation verschieden ist, empfängt, wenn entschieden wird, nicht auf die Basisstation zuzugreifen.
Nutzergerät nach Anspruch 8, wobei der Prozessor die Systeminformation von dem drahtlosen Knoten, der von der Basisstation für einen zellularen Zugriff verschieden ist, empfängt und Systeminformation von einem drahtlosen Knoten für einen Wi-Fi-Zugriff empfängt.