TWI558137B - 用於在載波聚合啟用網路中之載波通道選擇之系統及方法 - Google Patents

用於在載波聚合啟用網路中之載波通道選擇之系統及方法 Download PDF

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Description

用於在載波聚合啟用網路中之載波通道選擇之系統及方法 優先權主張/以引用的方式併入
本申請案主張2013年12月16日申請之名為「Systems and Methods for Carrier Channel Selection in Carrier Aggregation Enabled Networks」的美國臨時申請案61/916,658之優先權，該案之全部內容被以引用之方式併入本文中。
長期演進(「LTE」)為用於行動裝置及資料終端機之高速資料的無線通信標準。LTE進階式為LTE標準之主要增強。在LTE進階式標準中，載波聚合用以增大頻寬，且藉此增大位元速率。載波聚合已經引入第3代合作夥伴計劃(「3GPP」)版本10(LTE進階式標準)中，以提供比20MHz寬的傳輸頻寬至單一裝置(例如，使用者設備或「UE」)，同時維持與舊版UE之回溯相容性。具體言之，可將載波聚合定義為兩個或兩個以上組件載波之聚合以便支援較寬傳輸頻寬。可將載波聚合組態定義為載波聚合操作頻帶之組合，每一頻帶由UE支援載波聚合頻寬類。頻寬類可由由UE支援的組件載波之聚合傳輸頻寬組態及最大數目來定義。
對於頻帶內鄰接載波聚合，載波組態可為支援載波聚合頻寬類之單一操作頻帶。對於每一載波聚合組態，可指定對於頻寬組合集合 中含有之所有頻寬組合的要求，如由UE之無線電存取能力所指示。因此，UE可指示針對每一頻帶組合之若干頻寬組合集合的支援。
在當前標準下，每一聚合載波被稱作組件載波，且每一組件載波可具有1.4MHz、3MHz、5MHz、10MHz、15MHz或20MHz之頻寬且最大五個組件載波可被聚合。如圖1中所說明，兩個例示性組件載波可各自具有10MHz之頻寬以組合20MHz之總頻寬。在載波聚合特徵啟用情況下，支援20MHz載波聚合之LTE進階標準裝置可達成應用層中的100Mbps之下行鏈路輸送量。
本文中描述的為用於在載波聚合啟用網路中之載波通道選擇之系統及方法。由使用者設備(UE)執行一種利用包括主組件載波及次組件載波之複數個組件載波的方法。該方法可包括：偵測主組件載波相比於次組件載波的不平衡，其中不平衡指示次組件載波比主組件載波更加最佳地操作；宣告UE與網路提供者之間的無線電鏈路失敗(「RLF」)，包括中斷UE與網路提供者之間的無線電資源控制(「RRC」)連接；獲取作為目標主組件載波之次組件載波；經由RRC連接藉由網路提供者重新建立；及藉由作為目標主組件載波之次組件載波來操作。
本文中另外描述的為一種包括一收發器及一處理器之UE。收發器經組態以連接至網路並在載波聚合模式及單一載波模式中操作。處理器為耦接至記憶體之處理器並執行儲存於記憶體上之可執行程式，其中程式之執行使處理器執行包括以下各者之操作：判定與次組件載波相比主組件載波並非最佳地操作；將與次組件載波相比主組件載波並非最佳地操作的指示發送至網路；獲取作為目標主組件載波之次組件載波；及藉由作為目標主組件載波之次組件載波來操作。
本文中另外描述的為藉由UE執行的一種利用包括主組件載波及 次組件載波之複數個組件載波的方法。該方法包括：判定與次組件載波相比主組件載波並非最佳地操作；將一量測報告發送至一網路提供者，其中該量測報告指示與次組件載波相比主組件載波並非最佳地操作，且量測報告觸發針對UE之交遞程序；及執行交遞程序，其中交遞程序將次組件載波建立為目標主組件載波。
200‧‧‧站台/使用者設備(UE)
205‧‧‧處理器
210‧‧‧記憶體配置
215‧‧‧顯示裝置
220‧‧‧輸入/輸出(I/O)裝置
225‧‧‧收發器
230‧‧‧其他組件
300‧‧‧網路配置
310‧‧‧蜂巢式核心網路
320‧‧‧小區/eNB
330‧‧‧小區/eNB
400‧‧‧用於宣告RLF以起始自PCC至SCC之通道切換之例示性方法
500‧‧‧用於觸發頻率間交遞程序以起始自PCC至SCC之通道切換之例示性方法
圖1(上文論述)展示包括針對20MHz總頻寬的各自具有10MHz頻寬之兩個組件載波的載波聚合之一實例。
圖2展示在載波聚合模式中執行小區選擇的一例示性使用者設備(UE)。
圖3展示實施載波聚合功能性之一例示性網路配置。
圖4展示根據本文中描述之一實施例的用於宣告RLF以指示自主組件載波(「PCC」)至次組件載波(「SCC」)之通道切換之一例示性方法。
圖5展示根據本文中描述之一實施例的用於觸發頻率間交遞程序以起始自PCC至SCC之通道切換之一例示性方法。
可參考以下描述及參看隨附圖式進一步理解例示性實施例，其中相同元件係以相同參考數字來指代。例示性實施例係關於用於在載波聚合啟用網路中之載波通道選擇之系統及方法。具體言之，例示性系統及方法使用由UE進行的係關於正由UE使用之載波聚合通道的量測來判定載波聚合啟用網路中之更有利主小區是否可用於UE。
圖2展示在載波聚合模式中執行小區選擇之一例示性使用者設備(UE)200。UE 200可表示經組態以執行無線功能性(具體言之，載波聚合功能性)的任一電子裝置。舉例而言，UE 200可為諸如電話、智慧型手機、平板型電腦、平板手機、膝上型電腦等之攜帶型裝置。在 另一實例中，UE 200可為諸如桌上型終端機之固定裝置。UE 200可包括一處理器205、一記憶體配置210、一顯示裝置215、一輸入/輸出(I/O)裝置220、一收發器225及其他組件230。其他組件230可包括(例如)音訊輸入裝置、音訊輸出裝置、電池、資料獲取裝置、將UE 200電連接至其他電子裝置之埠等。
處理器205可經組態以執行站台200之複數個應用程式。舉例而言，應用程式可包括在經由收發器225連接至通信網路時之網頁瀏覽器。在一具體例示性實施例中，處理器205可執行載波選擇應用程式。UE 200能夠在載波聚合模式中操作。下文將更詳細地描述載波聚合模式。載波選擇應用程式允許UE 200判定針對UE 200之載波聚合用作次小區的當前小區是否具有比針對UE 200之載波聚合用作主小區的當前小區好的操作特性。當當前次小區具有較好操作特性時，載波選擇應用程式可切換次小區以變為主小區。下文將更詳細地描述切換次小區以變為主小區之操作。
收發器225可為經組態以傳輸及/或接收資料之硬體組件。亦即，收發器225可基於網路之操作頻率直接地或間接地經由網路啟用與其他電子裝置之通信。在載波聚合模式中，收發器225允許UE 200與主小區及次小區兩者通信。
應注意，執行本文中針對載波選擇應用程式描述之功能性的處理器205僅為例示性的。舉例而言，收發器425亦可執行載波選擇應用程式之一些或全部功能性。在另外實例中，可或可不包括韌體之獨立積體電路可執行載波選擇應用程式之功能性。
圖3展示實施載波聚合功能性之一例示性網路配置300。網路配置300包括一蜂巢式核心網路310以及兩個小區320及330。在此實例中，可考慮小區320及330為如在長期演進(LTE)網路中部署的演進型節點B(eNB)。蜂巢式核心網路310與eNB 320及eNB 330之組合允許 UE 200連接至LTE網路並與亦直接地或間接地連接至LTE網路之其他裝置通信。蜂巢式核心網路310以及eNB 320及eNB 330由網路提供者(例如，AT&T、Verizon、T-Mobile、Sprint等)提供並形成用於彼網路提供者之LTE網路的部分。熟習此項技術者應理解網路提供者可部署用於LTE網路之數千個eNB且兩個eNB之使用係僅出於說明目的。另外，LTE網路可包括許多其他裝置(例如，路由器、伺服器等)及系統/服務(例如，IP多媒體子系統(IMS)等)。
當使用載波聚合時，針對每一組件載波可存在許多伺服小區。在圖3之組件實例中，eNB 320可為一伺服小區且eNB 330可為第二伺服小區。伺服小區之涵蓋範圍可歸因於組件載波頻率及功率規劃(其可用於異質網路規劃)兩者而不同。無線電資源控制(「RRC」)連接係由用於上行鏈路(「UL」)及下行鏈路(「DL」)之PCC伺服之一小區(即，主伺服小區(「PCell」))處置。
其他分量載波可稱作用於UL及DL之SCC，其伺服次伺服小區(「SCell」)。按需要添加及移除SCC，而PCC在交遞時改變。熟習此項技術者應理解，PCell及SCell為允許按需要添加SCell之邏輯構造。PCell為用於所有RRC發信及控制程序的主小區，而SCell被認為係PCell之擴增。如下文將更詳細地描述，用於載波聚合啟用網路中之載波選擇的例示性系統及方法可用以選擇具有較好操作特性之小區作為PCell。
例示性實施例展示用於載波聚合啟用網路中之載波通道選擇(例如，PCC及SCC)的系統及方法。更具體言之，若目標PCC為當前伺服SCC，且此外目標SCC為當前伺服PCC，則本文中描述之例示性實施例可增強UE之效能。舉例而言，eNB 320可為當前PCC且eNB 330可為當前SCC。然而，在量測eNB 320及eNB 330之操作特性中的UE 200可判定eNB 330為PCC且eNB 320為SCC將係較好的。舉例而言，當與 當前伺服SCC(例如，eNB 330)比較時，當前伺服PCC(例如，eNB 320)可具有一有限UL載波連同不平衡。
如下文將詳細地描述，可基於UE處之量測(諸如(但不限於)參考信號接收功率(「RSRP」)、參考信號接收品質(「RSRQ」)、通道品質指示(「CQI」)等)判定PCC中之不平衡。當此不平衡發生時，若PCC及SCC切換，則其將改良UE效能。對於網路提供者而言，不存在影響此切換之當前機制。
在例示性UE使用載波聚合(例如，2個DL載波及1個UL載波)執行資料會話的同時，UE可經歷PCC中之有限UL通道功率。舉例而言，有限UL通道情況可歸因於任何數目個原因，諸如(但不限於)，歸因於具體吸收率(「SAR」)要求之較低最大傳輸功率限制(「MTPL」)、射頻(「RF」)情況、強衰落等。可注意，每一載波通道基於多種因素(例如，裝置特性、環境等)而具有不同傳播特性。
在此等有限UL通道情況中，可能當前伺服UE之PCC在UL中可不及當前伺服UE之SCC。因為兩個載波可具有獨立衰落及MTPL要求，所以此可為可能的。因此，在此等情形中，若可將目標PCC之責任指派給當前伺服SCC，則增強UE之效能可為可能的。同樣，可將目標SCC之責任指派給當前伺服PCC或(替代地)任何其他組件載波。在習知載波聚合方案中，網路將不允許在有RRC重新組態訊息情況下進行通道之間的此切換。
例示性UE 200可以許多方式解決此有限UL問題。根據一例示性實施例，UE 200可宣告無線電鏈路失敗(「RLF」)以起始通道切換。熟習此項技術者應理解，UE 200可針對多種情況宣告RLF，情況包括DL實體層故障、隨機存取問題、最大無線電鏈路控制(「RLC」)重新傳輸、交遞失敗、功率餘量報告(「PHR」)等。根據再一例示性實施例，UE 200可觸發頻率間交遞程序以起始通道切換。熟習此項技術者 應理解，交遞程序可用以將UE 200自源節點轉變至目標節點。
圖4展示用於宣告RLF以起始自PCC至SCC之通道切換之一例示性方法400。注意，可藉由能夠與網路提供者(例如，如網路配置300中所示)一起利用複數個組件載波的UE 200執行方法400之全部。例示性UE 200可在各種頻帶組合之載波聚合模式中以及使用個別頻帶之單一載波模式中操作。此外，例示性UE 200可知曉其支援的MTPL並可決定切換在單一載波模式與載波聚合模式之間的操作以增強效能。
因此，在步驟410中，UE可在具有兩個或兩個以上DL及單一UL的載波聚合訊務模式中與網路提供者連接。在此實例中，將考慮UE 200連接至eNB 320及eNB 330，其中eNB 320一開始伺服PCC且eNB 330伺服SCC。在圖4之圖中，展示在UE 200與網路提供者之間的通信交換。應理解，網路提供者包括建立連接所至的eNB 320及eNB 330。亦應注意，由於PCC及SCC可為邏輯構造，所以PCC及SCC可包括於同一實體eNB中。然而，出於說明例示性方法400之目的，將考慮存在伺服PCC及SCC之兩個獨立eNB(分別為eNB 320及eNB 330)。
在步驟420中，UE 200可偵測在與SCC之度量(例如，操作特性)相比時的PCC之度量的不平衡。舉例而言，在PCC之DL內，UE 200可基於所報告之量測資料(諸如(但不限於)，RSRP、RSRQ、CQI等)偵測不平衡。熟習此項技術者應理解RSRP、RSRQ、CQI等為通常由UE 200在正常操作過程中對DL信號執行的量測。另外，不平衡之偵測不限於此等類型之量測。因此，在步驟420期間，UE 200可判定SCC為比PCC好的通道(例如，SCC通道比PCC通道更有利或最佳地操作)。具體言之，UE 200可判定SCC處之量測資料相比於PCC處之量測資料提供通道品質的改良。因此，UE 200可相比於當前PCC(由eNB 320伺服)有效地將當前SCC(由eNB 330伺服)優先化。
在步驟430中，UE 200可宣告RLF並中斷與網路提供者之連接(例 如，RRC連接)。如上文所描述，在載波聚合中，經由PCell維持RRC連接。因此，在此實例中，UE 200將中斷至充當PCell之eBN 320的連接。如上文所指出，RLF之宣告可基於已在PCC之UL內發生的重新傳輸之數目及符合MTPL位準、PHR報告等的UE之工作循環。
在步驟440中，UE 200可進入小區選擇程序(「CSP」)中，同時將作為至網路提供者之目標PCC的SCC(例如，eNB 330)優先化。熟習此項技術者應理解，CSP允許UE 200選擇待接的合適小區，以便存取來自網路提供者之可用服務。
在步驟450中，UE 200可獲取作為目標PCC之先前SCC(由eNB 330伺服)並嘗試藉由RRC重新建立為能夠載波聚合之UE。具體言之，UE 200可向網路提供者宣告自身能夠載波聚合。應注意，在小區選擇發現相同實體小區後，可由UE執行步驟450。
在步驟460中，UE 200可藉由作為新主組件載波之以前SCC(由eNB 330伺服)操作。此外，UE 200可視新RF條件而在載波聚合模式或單一載波模式中操作。亦即，雖然UE 200已宣告自身有載波聚合能力，但其未必意謂UE 200必須在載波聚合模式中操作。若UE 200在載波聚合模式中操作，則先前PCC(由eNB 320伺服)可變為SCC。
根據例示性實施例，UE 200可使用無線電鏈路監視(「RLM」)度量(諸如，Qin/Qout)以觸發RLF。Qin可經定義為同步操作之臨限值，其中該臨限值為與不同步臨限值(例如，Qout)處的位準相比，可顯著更可靠地接收下行鏈路無線電品質所處之位準。相反，Qout可經定義為不同步臨限值，其中該臨限值為不能可靠地接收下行鏈路無線電鏈路所處之位準。因此，RLM監視可基於由PHY層實體採用並傳輸至較高層實體的Qin及Qout結果之數目。因此，UE 200可向網路發信此等度量中之一或多者不在可接受範圍內，藉此觸發RLF。應注意，此不意謂當前PCC(例如，eNB 320)之此等度量實際上在可接受範圍之 外，僅僅意謂UE 200正指示度量在範圍之外以觸發RLF，使得UE 200接著可與當前SCC(例如，eNB 330)相關聯。
圖5展示用於觸發頻率間交遞程序以起始自PCC至SCC之通道切換之一例示性方法500。注意，類似於圖4之方法400，方法500之全部可由能夠利用複數個組件載波之UE 200執行，諸如，UE 200包括具有兩個或兩個以上DL及單一UL之載波聚合訊務模式。另外，亦應考慮，一開始，eNB 320正伺服PCC且eNB 330正伺服SCC。
在步驟510中，UE 200可判定與SCC相比，PCC上之UL為不良的(例如，有限的及/或不平衡的)。類似於圖4之方法400，當與SCC(由eNB 330伺服)之度量相比時，UE 200可偵測PCC(由eNB 320伺服)之度量的不平衡。舉例而言，在PCC之DL內，UE可基於報告之量測資料(諸如(但不限於)，RSRP、RSRQ、CQI等)偵測不平衡。
在步驟520中，UE 200可將量測報告發送至網路提供者。舉例而言，UE 200可設定DL量測之偏移。此等量測可考慮SCC的報告之PHR及總輻射功率(「TRP」)，以及PCC與SCC之間的不平衡度量(例如，RSRP、RSRQ量測)，以啟用頻率間交遞。
在步驟530中，UE 200可藉由網路提供者觸發或啟動交遞程序。舉例而言，交遞程序可包括SCC之撤銷啟動及撤銷組態，使得UE 200可觸發頻率間交遞。SCC可在發送量測報告(例如，RSRP、RSPQ、A6量測、PHR報告、不平衡度量等)之後經撤銷啟動及撤銷組態。熟習此項技術者應理解，量測報告由網路提供者用以判定UE 200應執行小區之間的交遞程序，因為當前伺服小區(例如，PCell 320)將失去UE 200之涵蓋範圍。再次，由UE 200發送至網路提供者之報告未必需要為準確報告。換言之，UE 200需要藉由強迫交遞程序來切換PCC。UE 200可報告當前PCC之條件比實際存在的差，因為此等報告之條件將強迫交遞。另外，報告之條件可相比於當前PCC(由eNB 320伺服) 使當前SCC(由eNB 330伺服)偏移。
在步驟540中，UE 200可將先前SCC(由eNB 330伺服)建立為目標主組件載波。換言之，UE 200可經由起始之交遞程序獲取作為新PCC之SCC並向網路提供者宣告自身能夠載波聚合。
在步驟550中，UE 200可與網路提供者協商以進入載波聚合模式或單一載波模式中。類似於圖4之方法400，UE 200可視新RF條件而在載波聚合模式或單一載波模式中操作。
藉由利用上文在圖5之方法500中描述之交遞實施例，UE 200可在整個交遞過程中繼續在連接訊務狀態中而不引起至服務提供者的效能度量之任何降級。
可注意，參考具有某些特性之LTE進階式載波聚合方案描述例示性實施例。舉例而言，在分頻雙工(「FDD」)中，特性包括經聚合載波之數目在DL與UL中可不同，通常，UL組件載波之數目等於或低於DL組件載波之數目。另外，個別組件載波亦可具有不同頻寬。替代地，當使用分時雙工(「TDD」)時，組件載波之數目及每一組件載波之頻寬對於DL與UL係相同的。然而，熟習此項技術者應理解，例示性實施例可應用於任何載波聚合方案，包括具有與LTE進階式方案不同之特性的載波聚合方案。
熟習此項技術者將顯而易見，可在不偏離本發明之精神或範疇情況下進行本發明之各種修改。因此，希望本發明涵蓋屬於隨附申請專利範圍及其等效內容之範疇的本發明之修改及變化。
400‧‧‧用於宣告無線電鏈路失敗(RLF)以起始自主組件載波(PCC)至次組件載波(SCC)之通道切換之例示性方法

Claims (20)

  1. 一種載波通道選擇的方法，其包含：在一使用者設備(「UE」)處，利用包括一主組件載波及一次組件載波之複數個組件載波；偵測在該主組件載波及該該次組件載波之間的一不平衡，其中該不平衡指示：該次組件載波根據量測資料提供針對該主組件載波一改良；根據該不平衡宣告該UE與一網路提供者之間的一無線電鏈路失敗(「RLF」)，包括中斷該UE與該網路提供者之間的一無線電資源控制(「RRC」)連接；獲取作為一目標主組件載波之該次組件載波；經由該RRC連接藉由該網路提供者重新建立；及藉由作為該目標主組件載波之該次組件載波來操作。
  2. 如請求項1之方法，其中基於該量測資料針對一下行鏈路來偵測該不平衡，該量測資料包括：該主組件載波及該次組件載波之一參考信號接收功率(「RSRP」)、一參考信號接收品質(「RSRQ」)或一通道品質指示(「CQI」)中之一者。
  3. 如請求項1之方法，其中基於該量測資料針對一上行鏈路來偵測該不平衡，該量測資料包括：一最大傳輸功率限制(「MTPL」)、一射頻(「RF」)情況或一強衰落中之一者。
  4. 如請求項1之方法，其中該主組件載波正由一長期演進(LTE)網路之一第一演進節點B(eNB)伺服，且該次組件載波正由該LTE網路之一第二eNB伺服。
  5. 如請求項1之方法，其進一步包含：在獲取作為該目標主組件載波之該次組件載波後，向該網路 提供者指示該UE有載波聚合能力。
  6. 如請求項5之方法，其進一步包含：獲取作為一目標次組件載波之該主組件載波。
  7. 如請求項5之方法，其進一步包含：使用作為一單一載波之該次組件載波在一單一載波模式中操作該UE。
  8. 如請求項1之方法，其中該獲取作為該目標主組件載波之該次組件載波包括：執行將該次組件載波優先化之一小區選擇程序(「CSP」)。
  9. 如請求項1之方法，其中宣告一RLF包括：傳輸用於該主組件載波的一無線電鏈路監視(「RLM」)度量之一指示。
  10. 如請求項9之方法，其中該RLM度量包括為同步操作之一第一臨限值的一Qin或為不同步操作之一第二臨限值的一Qout中之一者。
  11. 一種載波通道選擇的方法，其包含：在一使用者設備(「UE」)處，利用包括一主組件載波及一次組件載波之複數個組件載波；判定與該次組件載波相比，該主組件載波並非最佳地操作；將一量測報告發送至一網路提供者，其中該量測報告是由該主組件載波啟始；與該次組件載波相比，該主組件載波並非最佳地操作；且該量測報告觸發用於該UE之一交遞程序；及執行該交遞程序，其中該交遞程序將該次組件載波建立為一目標主組件載波。
  12. 如請求項11之方法，其中該判定與該次組件載波相比該主組件載波並非最佳地操作係基於針對一下行鏈路基於該主組件載波及該次組件載波之一參考信號接收功率(「RSRP」)、一參考信號接收品質(「RSRQ」)或一通道品質指示(「CQI」)中之一者偵測的一不平衡。
  13. 如請求項11之方法，其中該判定與該次組件載波相比該主組件載波並非最佳地操作係基於針對一上行鏈路基於一最大傳輸功率限制(「MTPL」)、一射頻(「RF」)情況或一強衰落中之一者偵測的一不平衡。
  14. 如請求項11之方法，其中該主組件載波正由一長期演進(LTE)網路之一第一演進節點B(eNB)伺服，且該次組件載波正由該LTE網路之一第二eNB伺服。
  15. 如請求項11之方法，其進一步包含：在獲取作為該目標主組件載波之該次組件載波後，向該網路提供者指示該UE有載波聚合能力。
  16. 如請求項15之方法，其進一步包含：獲取作為一目標次組件載波之該第一組件載波。
  17. 如請求項15之方法，其進一步包含：使用作為一單一載波之該次組件載波在一單一載波模式中操作該UE。
  18. 一種使用者設備(UE)，其包含：一收發器，其經組態以連接至一網路並在一載波聚合模式及一單一載波模式中操作；及一處理器，其耦接至一記憶體，該處理器執行儲存於該記憶體上之一可執行程式，其中該程式之該執行使該處理器執行操作，該等操作包含： 判定與一次組件載波相比，一主組件載波並非最佳地操作；根據該判定將與該次組件載波相比該主組件載波並非最佳地操作的一指示發送至該網路；獲取作為一目標主組件載波之該次組件載波；及藉由作為該目標主組件載波之該次組件載波來操作。
  19. 如請求項18之UE，其中該指示正宣告在該UE與該網路之間的一無線電鏈路失敗(「RLF」)，包括中斷在該UE與該網路之間的一無線電資源控制(「RRC」)連接。
  20. 如請求項18之UE，其中該指示為指示與該次組件載波相比該主組件載波並非最佳地操作的一量測報告，且該量測報告觸發針對該UE之一交遞程序。
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