CN101622899B - 用于提供同步切换的设备和方法 - Google Patents
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Abstract
描述了一种该方法,其提供移动设备的同步HO。该方法包括接收HO命令。确定该HO命令是否包括UL资源分配的指示。如果HO命令不包括UL资源分配的指示,则等待DL信令中的C-RNTI。如果HO命令包括所述UL资源分配的指示,则基于该UL资源分配来进行传输。该方法可以作为存储在计算机可读存储器介质中的计算机程序指令的执行结果而被执行。还描述了一种设备。
Description
技术领域
本发明的示例性和非限制性实施方式总体上涉及无线通信系统、方法、设备和计算机程序产品,并且更具体地,涉及用于将移动设备从一个小区切换到另一小区的技术。
背景技术
下面定义在说明书和/或附图中出现的各缩写:
3GPP 第三代合作伙伴计划
aGW 接入网关
C-RNTI 小区无线网络临时标识符
DL 下行链路(节点B到UE)
DRX 不连续接收
EDGE GSM演进的增强数据率
eNB EUTRAN节点B
EUTRAN 演进的UTRAN
GERAN GSM/EDGE无线接入网络
GSM 全球移动通信系统
HO 切换
LTE 长期演进
MAC 媒体接入控制
节点B 基站
NW 网络
OFDMA 正交频域多址
PHY 物理(例如第1层(L1))
RACH 随机接入信道
RLC 无线链路控制
RRC 无线资源控制
SC-FDMA 单载波频分多址
SCH 共享信道
TA 定时提前
TDM 时域复用
UE 用户设备
UL 上行链路(UE到节点B)
UTRAN 通用陆地无线接入网络
目前,3GPP内正在讨论一种已提出的称为演进UTRAN(E-URTAN,也称为UTRAN-LTE或者E-UTRA)的通信系统。当前的有效假设是DL接入技术将是OFDMA,而UL接入技术将是SC-FDMA。
TA是从UL序列的时间同步而导出的信号,并由eNB发送至UE。UE使用TA来提前对eNB的传输的定时,从而补偿传播延时,并由此将来自不同UE的传输在eNB的接收机窗口内进行时间对准。通过避免UL传输的重叠,TA的使用允许UL中的TDM。由此,无论何时UL接入方案是基于TDM的,都需要将定时提前控制信息从网络发送到UE。这对于GERAN和E-UTRAN网络二者都成立。
只要UE不具有任何TA,则通常仅允许UE通过为此目的设计的专门分配资源而在UL中进行传输。通过UE在UL中发射随机接入“突发”,eNB可以计算TA。随机接入“突发”提供足够长的保护周期,以避免上行链路传输的重叠,但是仅可携带非常有限的净荷。当UE不知道将要在小区中使用的TA时,UE通常使用随机接入突发来发起与网络的通信。网络的响应通常包含UE将要使用的TA值。一旦UE得知将用于其UL的TA,便可以进行常规通信。
即使从网络获得TA信息可能是相对较快的过程,但是存在这样的一种情况,即,如果UE并非必须请求使用定时提前,则可能提高系统的总体性能。更具体地,如果UE无需请求TA,则在接入新的 小区时,可以在HO期间改进总体系统性能,因为无需请求和等待提供TA可以潜在地降低HO的中断时间。
预同步切换已经在GSM中得到了标准化(3GPP TS 44.018,V7.7.0(2006-12)第三代合作伙伴计划;技术规范组GSM/EDGE无线接入网络;移动无线接口层3规范;无线资源控制RRC)协议(版本7),总体上参见子条款3.4.4)。在E-UTRAN中,也提出了预同步切换(参见R2-063082,Non-contention based handover execution,3GPP TSG-RAN WG2Meeting #55,Riga,Latvia,2006年11月6-10日,诺基亚)。
利用预同步HO,将在目标小区中使用的TA由从源小区发送的HO命令来提供。存在允许网络评估将在目标小区中使用的TA的各种手段。一种简单的技术是,当目标小区和源小区具有相同频率的共址天线时,在这种情况下,目标小区中的TA基本上等于源小区中的TA。
在GERAN中,当在HO命令中提供TA时,UE可以可选地通过为其指派的专用资源(CS信道)在UL中发送4个接入突发,以便通知目标小区其已经到达。在这种情况下,即便在HO命令中提供了TA,仍将发送接入突发,这归因于GSM L1的物理属性,例如,由于斜线交织(diagonal interleave),前四个上行链路时隙无法用于语音/数据传输。
发明内容
本发明的示例性实施方式是一种用于提供移动设备的同步HO的方法。该方法包括接收HO命令。确定HO命令是否包括UL资源分配的指示。如果HO命令不包括UL资源分配的指示,则等待DL信令中的C-RNTI。如果HO命令包括UL资源分配的指示,基于该UL资源分配进行传输。
本发明的另一示例性实施方式是一种提供移动设备的同步HO的方法。该方法包括接收HO命令。确定该HO命令是否包括UL资 源分配的指示。如果该HO命令包括UL资源分配的指示,则在HO命令中所指示的UL-SCH的预留部分上接入(例如,使用无竞争过程)新的小区。如果HO命令不包括UL资源分配的指示,则在RACH中接入随机接入过程(例如,基于竞争的过程)。
本发明的另一示例性实施方式是一种用于执行同步HO的设备。该设备包括:被配置用于接收HO命令的接收机;处理单元;以及发射机。该处理单元确定HO命令是否包括UL资源分配的指示,如果HO命令不包括UL资源分配的指示,则等待DL信令中的C-RNTI。如果HO命令包括UL资源分配的指示,则发射机基于该UL资源分配来进行传输。
本发明的另一示例性实施方式是一种执行同步HO的设备。该设备包括:被配置用于接收HO命令的接收机;处理单元;以及发射机。该处理单元确定该HO命令是否包括UL资源分配的指示。如果该HO命令包括UL资源分配的指示,则发射机在HO命令中所指示的UL-SCH的预留部分上接入新的小区。如果HO命令不包括UL资源分配的指示,则发射机在RACH中发射接入随机接入过程。
本发明的另一示例性实施方式是一种用于执行同步HO的设备。该设备包括接收装置,用于接收HO命令。确定装置确定HO命令是否包括UL资源分配的指示。该设备包括等待装置,用于在HO命令不包括UL资源分配的指示的情况下,等待DL信令中的C-RNTI。还包括发射装置,用于在HO命令包括UL资源分配的指示的情况下,基于该UL资源分配来进行传输。
本发明的另一示例性实施方式是用于执行同步HO的设备。该设备包括接收装置,用于接收HO命令。还包括确定装置,用于确定该HO命令是否包括UL资源分配的指示。预留信道接入装置,在该HO命令包括UL资源分配的指示的情况下,在HO命令中所指示的UL-SCH的预留部分上接入新的小区。该设备还包括随机信道接入装置,用于响应于确定HO命令不包括UL资源分配的指示,而在RACH中接入随机接入过程。
附图说明
在附图中:
图1示出了适于用来实现本发明示例性实施方式的各种电子设备的简化框图;以及
图2A-图2F(统称图2)是描绘了本发明各种示例性实施方式的消息流程图。
具体实施方式
总体上,在正在进行的LTE工作(例如参见,3GPP TR 25.913,V7.3.0(2006-03),Requirements for Evolved UTRA(E-UTRA)andEvolved UTRAN(Release 7))的上下文中描述本发明的示例性实施方式。
E-UTRAN的一个尚未解决的问题是,当提供HO时将在目标小区中使用的TA时,如何接入新的小区。当没有提供定时提前时,已经提出,UE将使用目标小区的UL资源来发送接入突发,以允许NW评估将由该UE使用的定时提前(以类似于GERAN中的方式)。注意,在HO命令中,还提供UE在新(目标)小区中的标识:例如,在HO命令中给出该UE在目标小区中的C-RNTI。
首先参考图1,其示出了适于用来实践本发明示例性实施方式的各种电子设备的简化框图。在图1中,无线网络1适于经由节点B(基站)12与UE 10通信,其中节点B在此也称为eNB 12。网络1可以包括网络控制元件(NCE)14,例如接入网关(aGW)。UE 10包括:数据处理器(DP)10A;存储器(MEM)10B,其存储程序(PROG)10C;以及适当的射频(RF)收发机10D,其用于与节点B 12进行双向无线通信,其中节点B 12也包括DP 12A、存储PROG12C的MEM 12B、以及适当的RF收发机12D。节点B 12经由数据路径13耦合至NCE 14,NCE 14也包括DP 14A和存储相关联PROG14C的MEM 14B。UE 10可以包括至少一个硬件和/或软件定时器 10E,其用途在下文描述。至少假设:PROG 10C和12C包括程序指令,当其由相关联的DP执行时,使电子设备能够按照本发明的示例性实施方式进行操作,这将在下文更为详细地讨论。
为了完整性,在图1中示出了至少一个第二eNB,标示为12’。在HO事件期间,可以认为eNB 12是源eNB(也即,UE 10当前所连接并在相关联的服务小区内通信的eNB),而可以认为eNB 12’是目标eNB(也即,在HO过程完成之后UE 10将要连接并在目标小区中通信的eNB)。服务小区和目标小区可以至少部分地彼此重叠。
本发明的示例性实施方式可以至少部分地通过UE 10的DP 10A以及eNB 12、12’的DP 12A可执行的计算机软件来实现,或者通过硬件实现,或者通过软硬件结合来实现。
UE 10的各种实施方式可以包括但不限于:蜂窝电话、具有无线通信能力的个人数字助理(PDA)、具有无线通信能力的便携式计算机、诸如具有无线通信能力的数字照相机的图像捕获设备、具有无线通信能力的游戏设备、具有无线通信能力的音乐存储和回放工具、允许无线因特网访问和浏览的因特网工具、以及包含这些功能组合的便携式单元或者终端。
MEM 10B、12B和14B可以是适合本地技术环境的任何类型,并且可以使用任何适当的数据存储技术来实现,作为非限制性示例,诸如基于半导体的存储器设备、磁性存储器设备和系统、光学存储器设备和系统、固定存储器和可移动存储器。DP 10A、12A和14A可以是适合本地技术环境的任何类型,作为非限制性示例,可以包括以下一个或多个:通用计算机、专用计算机、微处理器、数字信号处理器(DSP)和基于多核处理器架构的处理器。
总体上,E-UTRAN包括eNB 12、12’,其提供针对UE 10的E-UTRA用户平面(RLC/MAC/PHY)和控制平面(RRC)协议终结。eNB 12经由S1接口与aGW 14对接,经由X2接口互连。
应当注意,术语“连接”、“耦合”或其任何变形表示两个或 者更多元件之间的直接或者间接的连接或者耦合,并且可以涵盖在“连接”或者“耦合”在一起的两个元件之间存在一个或多个中间元件的情况。元件之间的耦合或者连接可以是物理的、逻辑的或者其组合。如在此所使用的,通过使用一个或多个电线、电缆和/或印刷电子连接以及通过使用电磁能,可以认为两个元件被“连接”或者“耦合”在一起,其中作为几个非限制性和非穷举的示例,电磁能诸如具有射频区域、微波区域和光(可见光和不可见光二者)区域内的波长的电磁能。
本发明的示例性实施方式考虑和解决在UE 10已经具有用于目标小区的有效TA(例如,通过HO命令)时,在目标小区中为该UE 10分配UL资源中的固有问题。建议UL资源由UE 10用来发送常规数据(例如,HO确认(CONFIRM)消息或者常规用户数据)。取决于HO命令,存在至少两种备选方案。
图2A、图2B、图2C、图2D、图2E和图2F示出了用于以下描述的示例性实施方式的示例性信令情形,其中图2A表示HO过程的初始阶段,而图2B-图2F示出了各种选项(OPT)。在这些图中,小区A是源小区,而小区B是目标小区。
在第一示例性实施方式中,其中HO命令没有包括UL资源分配,UE 10等待其C-RNTI出现在DL信令中,以便开始在UL-SCH上的传输。在这种情况下,在HO启动的定时器(定时器10E)超时之后,如果还没有接收到C-RNTI,(图2B)UE 10在RACH信道中发起随机接入过程,同时保持为RRC_CONNECTED状态。注意,定时器的值可以与UE 10中当前活跃的服务相联系,服务的延时要求越严格,定时器越短。备选地,如果在超时的情况下UE的C-RNTI尚未出现在DL信令中,UE 10可以认为HO失败,并且返回先前的小区(之前的服务小区)。
而且,(图2C、图2D)在接收到用于C-RNTI的出现的分配表(AT)时(用于发送接入突发的分配),UE 10可以在新小区中应用DRX周期。DRX周期可以由HO命令或者特定的DRX信令指派, 或者其可以由UE 10自治地设置(例如,通过规范中的固定DRX周期)。
在另一示例性实施方式中,(图2E、图2F)其中HO命令包括UL资源分配,UE 10开始通过HO命令中为其分配的UL-SCH的预留部分(假设使用了某种类型的固定分配,使得此类预留成为可能)来进行传输。在这种情况下,在预留使之成为可能的情况下,UE 10可以一进入新小区便开始进行传输,或者备选地,UE 10仅通过其在激活时被分配的上行链路时隙来进行传输。如果激活时间过短,并且UE 10无法在给定时间开始传输,其可以在RACH上发起随机接入过程,同时保持为RRC_CONNECTED状态。备选地,如果以较为持久的方式预留了UL-SCH,UE 10可以在进入小区后立即通过预留的资源开始传输,这与使用RACH是不同的。在HO时启动的定时器10E超时之后,UE 10开始经由RACH信道获取TA。备选地,UE 10可以认为HO失败,并且返回旧小区(之前的服务小区)。
基于上文,应当易见,本发明的示例性实施方式提供了用于在E-UTRAN中提供UE 10的同步HO的方法、装置和计算机程序产品,其中在HO命令不包括UL资源分配的一个实施方式中,UE在开始通过UL-SCH进行传输之前,等待其C-RNTI出现在DL信令中;而在HO命令包括UL资源分配的另一实施方式中,UE通过UL-SCH的预留部分开始传输。
本发明的一个示例性实施方式是一种提供移动设备的同步HO的方法。该方法包括接收HO命令。确定HO命令是否包括UL资源分配的指示。如果HO命令不包括UL资源分配的指示,则等待DL信令中的C-RNTI。如果HO命令包括UL资源分配的指示,基于该UL资源分配来进行传输。
在以上方法的另一实施方式中,等待DL信令中的C-RNTI包括:如果在DL信令时间到期之前在DL信令中接收到了C-RNTI,则通过UL-SCH进行传输。如果在DL信令时间到期之前没有在DL信令中接收到C-RNTI,或者在RACH中发起随机接入过程同时保持为 RRC连接状态,或者移动设备返回到先前服务小区。另外,DL信令时间可以基于当前活跃的服务。
在以上任一方法的另一实施方式中,该方法还包括:在接收到用于C-RNTI出现的分配表时,在新小区中应用不连续接收周期。该不连续接收周期可以由HO命令指派,在不连续接收信令中指派,或者由预定的不连续接收周期来设置。
在以上任一方法的另一实施方式中,HO命令包括用于HO的目标小区的TA。
在以上任一方法的另一实施方式中,该方法还包括:在HO开始时启动HO定时器。响应于HO定时器到期,可以经由RACH接收TA,或者移动设备可以返回先前服务小区。
在以上任一方法的另一实施方式中,传输包括:在进入新小区时,通过HO命令中指示的UL-SCH的预留部分来进行传输。备选地,传输可以包括:如果UL资源分配不足以满足传输需要,则通过RACH发起随机接入过程,同时保持为RRC连接状态。
在以上任一方法的另一实施方式中,UL资源分配的指示包括专用随机接入前导。
在以上任一方法的另一实施方式中,HO命令包括UL资源的到期时间。
在以上任一方法的另一实施方式中,该方法作为存储在计算机可读存储器介质中的计算机程序指令的执行结果而被执行。
本发明的另一示例性实施方式是一种用于提供移动设备的同步HO的方法。该方法包括接收HO命令。确定该HO命令是否包括UL资源分配的指示。如果该HO命令包括UL资源分配的指示,则通过HO命令中所指示的UL-SCH的预留部分来接入(例如,使用无竞争过程)新的小区。如果HO命令不包括UL资源分配的指示,则在RACH中接入随机接入过程(例如,基于竞争的过程)。
在以上方法的另一实施方式中,UL资源分配的指示包括专用随机接入前导。
在以上任一方法的另一实施方式中,响应于HO定时器到期,移动设备返回到先前服务小区。
在以上任一方法的另一实施方式中,HO命令包括UL资源的到期时间。
在以上任一方法的另一实施方式中,该方法作为存储在计算机可读存储器介质中的计算机程序指令的执行结果而被执行。
本发明的另一示例性实施方式是一种用于执行同步HO的设备。该设备包括:被配置用于接收HO命令的接收机;处理单元;以及发射机。该处理单元确定HO命令是否包括UL资源分配的指示,如果HO命令不包括UL资源分配的指示,则等待DL信令中的C-RNTI。如果HO命令包括UL资源分配的指示,则发射机基于该UL资源分配来进行传输。
在以上装置的另一实施方式中,响应于在DL信令时间到期之前在DL信令中接收到了C-RNTI,发射机通过UL-SCH进行传输。如果在DL信令时间到期之前没有在DL信令中接收到C-RNTI,则或者在RACH中发起随机接入过程同时保持为RRC连接状态,或者该装置返回到先前服务小区。另外,DL信令时间可以基于当前活跃的服务。
在以上任一设备的另一实施方式中,等待DL信令中的C-RNTI包括:如果在DL信令时间到期之前在DL信令中接收到了C-RNTI,则通过UL-SCH进行传输。如果在DL信令时间到期之前没有在DL信令中接收到C-RNTI,则或者在RACH中发起随机接入过程同时保持为RRC连接状态,或者该设备返回到先前服务小区。而且,DL信令时间可以基于当前活跃的服务。
在以上任一设备的另一实施方式中,在接收到用于C-RNTI出现的分配表时,处理单元在新小区中应用不连续接收周期。该不连续接收周期可以由HO命令指派,在不连续接收信令中指派,或者由预定的不连续接收周期来设置。
在以上任一设备的另一实施方式中,处理单元在HO开始时启动 HO定时器。响应于HO定时器到期,接收机可以经由RACH接收TA,或者该设备可以返回先前服务小区。
在以上任一装置的另一实施方式中,发射机还在进入新小区时,通过HO命令中指示的UL-SCH的预留部分来进行传输。备选地,如果UL资源分配不足以满足传输需要,则发射机通过RACH发起随机接入过程,同时保持为RRC连接状态。
本发明的另一示例性实施方式是用于执行同步HO的设备。该设备包括:被配置用于接收HO命令的接收机;处理单元;以及发射机。该处理单元确定该HO命令是否包括UL资源分配的指示。如果该HO命令包括UL资源分配的指示,则发射机在HO命令中所指示的UL-SCH的预留部分上接入新的小区。如果HO命令不包括UL资源分配的指示,则发射机在RACH中接入随机接入过程。
在以上设备的另一实施方式中,UL资源分配的指示包括专用随机接入前导。
在以上任一设备的另一实施方式中,响应于HO定时器到期,处理单元将该装置返回到先前服务小区。
在以上任一设备的另一实施方式中,HO命令包括UL资源的到期时间。
本发明的另一示例性实施方式是一种用于执行同步HO的设备。该设备包括接收装置,用于接收HO命令。确定装置确定HO命令是否包括UL资源分配的指示。该设备包括等待装置,用于在HO命令不包括UL资源分配的指示的情况下,等待DL信令中的C-RNTI。还包括发射装置,用于在HO命令包括UL资源分配的指示的情况下,基于该UL资源分配进行传输。
在以上设备的另一实施方式中,接收装置是接收机,确定装置是处理单元,等待装置是处理单元,而发射装置是发射机。
本发明的另一示例性实施方式是用于执行同步HO的设备。该设备包括接收装置,用于接收HO命令。还包括确定装置,用于确定该HO命令是否包括UL资源分配的指示。预留信道接入装置,在该 HO命令包括UL资源分配的指示的情况下,通过HO命令中所指示的UL-SCH的预留部分来接入新的小区。该设备还包括随机信道接入装置,用于响应于确定HO命令不包括UL资源分配的指示,而在RACH中接入随机接入过程。
在以上设备的另一实施方式中,接收装置是接收机,确定装置是处理单元,预留信道接入装置是发射机,而随机信道接入装置是发射机。
注意,图2中所示的各种消息流可以视为由计算机程序代码的操作得到的方法步骤和/或操作。
一般而言,可以用硬件或者专用电路、软件、逻辑或者其任何组合实施各种实施方式。例如,一些方面可以用硬件实施,而其它方面可以用可以由硬件如控制器、微处理器或者其它计算设备执行的软件(例如固件)来实施,不过本发明并不限于此。尽管本发明的各种方面可以图示和描述为框图、流程图或者使用一些其它图形表示来图示和描述,但是有理由理解这里描述的这些块、装置、系统、技术或者方法可以用作为非限制例子的硬件(例如专用电路或者逻辑、通用硬件或者控制器或者其它计算设备)、软件(例如固件、只读嵌入式程序)或者其某组合来实施。
由此,应当理解的是,本发明示例性实施方式的至少某些方面可以在注入集成电路芯片和模块的各种组件中付诸实践。集成电路的设计基本上是高度自动化过程。复杂而强大的软件工具可用于将逻辑级设计转换成准备好将要在半导体衬底上蚀刻和形成的半导体电路设计。此类软件工具使用完善的设计规则以及预存设计模块库在半导体芯片上自动地对导体进行布线和对部件进行定位。一旦完成了半导体电路的设计,则可以将标准化电子格式(例如Opus、GDSII等)的所得设计发送到半导体制作设施或者“加工厂”进行制造。
当结合附图和所附权利要求书来阅读以上描述时,根据上文描述,对本发明的上述示例性实施方式的各种修改和适应对于相关领 域技术人员而言可以变得易见。然而,对本发明教导的任何和所有修改仍将落入本发明非限制实施方式的范围内。
例如,尽管示例性实施方式是在E-UTRAN(UTRAN-LTE)系统的上下文中描述的,但应当理解的是,本发明的示例性实施方式不限于仅与这种特定类型的无线通信系统结合使用,而是可以用来改进其他无线通信系统。
此外,可以有益地使用本发明的各种非限制性、示例性实施方式的某些特征,而不必相应地使用其他特征。由此,应当理解的是,上文描述仅仅是对本发明的原理、教导和示例性实施方式的示范,而非对其进行限制。
Claims (7)
1.一种用于提供同步切换的方法,包括:
接收切换命令;
确定所述切换命令是否包括上行链路资源分配的指示;
响应于确定所述切换命令包括所述上行链路资源分配的指示,在所述切换命令中所指示的上行链路共享信道的预留部分上接入新的小区;以及
响应于确定所述切换命令不包括所述上行链路资源分配的指示,在随机接入信道中接入随机接入过程。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述上行链路资源分配的指示包括专用随机接入前导。
3.一种用于提供同步切换的设备,包括:
用于接收切换命令的装置;
用于确定所述切换命令是否包括上行链路资源分配的指示的装置;
用于响应于确定所述切换命令包括所述上行链路资源分配的指示,在所述切换命令中所指示的上行链路共享信道的预留部分上接入新的小区的装置;以及
用于响应于确定所述切换命令不包括所述上行链路资源分配的指示,在随机接入信道中接入随机接入过程的装置。
4.一种用于提供同步切换的设备,包括:
接收机,其被配置用于接收切换命令;
处理单元;以及
发射机,
其中所述处理单元被配置用于确定所述切换命令是否包括上行链路资源分配的指示;以及
其中所述发射机被配置用于响应于确定所述切换命令包括所述上行链路资源分配的指示,在所述切换命令中所指示的上行链路共享信道的预留部分上接入新的小区;以及响应于确定所述切换命令不包括所述上行链路资源分配的指示,则在随机接入信道中接入随机接入过程。
5.根据权利要求4所述的设备,其中所述上行链路资源分配的指示包括专用随机接入前导。
6.根据权利要求4所述的设备,其中所述处理单元进一步被配置用于响应于切换定时器到期,返回到先前服务小区。
7.根据权利要求4所述的设备,其中所述切换命令包括所述上行链路资源的到期时间。
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