專利名稱：切換方法、用戶設(shè)備以及無線電通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及切換方法、用戶設(shè)備以及無線電通信系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在長期高級演進(jìn)(LTE-A)(其是在第三代伙伴計劃(3GPP)中討論的下一代蜂窩通信標(biāo)準(zhǔn))中，已經(jīng)研究了技術(shù)上所謂的載波聚合(carrier aggregation (CA))的引入。載波聚合是通過聚合LTE中支持的多個頻帶來在用戶設(shè)備(UE)與基站(BS，或演進(jìn)的節(jié)點(diǎn)B(eNB))之間形成通信信道，從而改進(jìn)通信吞吐量的技術(shù)。通過載波聚合在一個通信信道中包括的每個頻帶稱為組成載波(component carrier)(CC)0在LTE中可用的頻帶的帶寬是I. 4MHz, 3. OMHz, 5. OMHz, 10MHz, 15MHz 以及 20MHz。因此，如果將 20MHz 的 5 個頻帶聚合為組成載波，可以形成總共IOOMHz的通信信道。在載波聚合中包括在一個通信信道中的組成載波不一定在頻率方向上彼此鄰接(contiguous)。組成載波在頻率方向上彼此鄰接的模式稱為鄰接模式。另一方面，組成載波彼此不鄰接的模式稱為非鄰接模式。此外，在載波聚合中，上行鏈路中的組成載波的數(shù)量與下行鏈路中的組成載波的數(shù)量不一定相等。上行鏈路中的組成載波的數(shù)量與下行鏈路中的組成載波的數(shù)量相等的模式稱為對稱模式。另一方面，上行鏈路中的組成載波的數(shù)量與下行鏈路中的組成載波的數(shù)量不相等的模式稱為非對稱模式。例如，在使用上行鏈路中的兩個組成載波和下行鏈路中的三個組成載波的情況下，這是非對稱載波聚合。此外，在LTE中，可以使用頻分雙工(FDD)和時分雙工(TDD)中的任何一個作為雙工操作。由于在FDD中每個組成載波的鏈路方向(上行鏈路或下行鏈路)不隨時間改變，因此與TDD相比，F(xiàn)DD更適合于載波聚合。作為在蜂窩通信標(biāo)準(zhǔn)中實(shí)現(xiàn)用戶設(shè)備的移動性的基本技術(shù)的切換是LTE-A中的重要主題之一。在LTE中，用戶設(shè)備測量經(jīng)由與服務(wù)基站(當(dāng)前連接的基站)之間的信道的通信質(zhì)量和經(jīng)由與周圍基站的信道的通信質(zhì)量，并將包含測量結(jié)果的測量報告發(fā)送給服務(wù)基站。接收到測量報告之后，服務(wù)基站基于報告中包含的測量結(jié)果確定是否要執(zhí)行切換。然后，如果確定要執(zhí)行切換，根據(jù)規(guī)定的過程(例如，以下專利文獻(xiàn)I)在源基站(切換前的服務(wù)基站)、用戶設(shè)備、以及目標(biāo)基站(切換后的服務(wù)基站)之間執(zhí)行切換。[引證列表][專利文獻(xiàn)][PTL I]日本未審專利申請公報No. 2009-23229
發(fā)明內(nèi)容
然而，還沒有報道在涉及載波聚合的無線電通信中對如何執(zhí)行切換過程給出積極的考慮。
例如，通過在通信資源的規(guī)定位置預(yù)設(shè)的隨機(jī)接入信道，作為隨機(jī)接入執(zhí)行切換過程中從用戶設(shè)備到目標(biāo)基站的初始接入。然而，由于信號沖突、重試等，隨機(jī)接入內(nèi)在地存在延遲的可能性。此外，基于隨機(jī)接入的定時對發(fā)送定時的調(diào)節(jié)是通信開銷。因此，在涉及載波聚合的無線電通信中，由于隨機(jī)接入的失敗或開銷的增加，簡單地重復(fù)隨機(jī)接入與組成載波數(shù)相同的次數(shù)會增加服務(wù)質(zhì)量劣化的可能性，如延遲的累積。鑒于上述討論，期 望提供一種新穎且改進(jìn)的執(zhí)行切換的方法、用戶設(shè)備、以及無線電通信系統(tǒng)，其能夠在涉及載波聚合的無線電通信中的切換過程中使由于隨機(jī)接入導(dǎo)致的服務(wù)質(zhì)量的劣化最小化。一個示例性實(shí)施例包括一種無線通信網(wǎng)絡(luò)中的移動站。所述移動站包括無線電通信單元，被配置成通過第一通信資源向基站發(fā)送接入請求消息，并從所述基站接收響應(yīng)于所述接入請求消息的定時調(diào)節(jié)；調(diào)節(jié)值存儲單元，被配置成存儲所述定時調(diào)節(jié)；以及控制單元，被配置成基于存儲在所述調(diào)節(jié)值存儲單元中的定時調(diào)節(jié)值來調(diào)節(jié)與第二通信資源對應(yīng)的接入定時，其中所述無線電通信單元被配置成通過第一通信資源和第二通信資源與所述基站通信。第一通信資源可以是第一組成載波，第二通信資源可以是第二組成載波。第二組成載波可以緊密靠近第一組成載波。第二組成載波可以與第一組成載波相鄰。第二組成載波可以在第一組成載波的預(yù)定閾值內(nèi)。所述控制單元可以被配置成通過第一通信資源獲得與所述基站的同步，以及所述無線電通信單元可以被配置成基于所述同步來發(fā)送所述接入請求消息。所述定時調(diào)節(jié)可以基于所述移動站與所述基站之間的信號傳播特性，所述定時調(diào)節(jié)可以依賴于第一通信資源的頻率。另一示例性實(shí)施例包括一種無線通信網(wǎng)絡(luò)中的基站。所述基站包括無線電通信單元，被配置成通過第一通信資源從移動站接收接入請求消息，并向所述移動站發(fā)送響應(yīng)于所述接入請求消息的定時調(diào)節(jié)；控制單元，被配置成分配用于與所述移動站通信的第二通信資源，第二通信資源是基于與第一通信資源之間的預(yù)定關(guān)系來分配的，其中所述無線電通信單元被配置成通過第一通信資源和第二通信資源與所述移動站通信。第一通信資源可以是第一組成載波，第二通信資源可以是第二組成載波。所述控制單元可以被配置成分配緊密靠近第一組成載波的組成載波作為第二組成載波，分配與第一組成載波相鄰的組成載波作為第二組成載波，并且/或者分配在第一組成載波的預(yù)定閾值內(nèi)的組成載波作為第二組成載波。所述控制單元還可以被配置成分配多個可用組成載波中的最緊密靠近第一組成載波的組成載波作為第二組成載波。另一示例性實(shí)施例提供一種無線通信網(wǎng)絡(luò)，包括移動站，被配置成通過第一通信資源向基站發(fā)送接入請求消息；基站，被配置成接收所述接入請求消息并響應(yīng)于所述接入請求消息向所述移動站發(fā)送定時調(diào)節(jié)；在所述移動站處的調(diào)節(jié)值存儲單元，被配置成存儲所述定時調(diào)節(jié)；在所述基站處的第一控制單元，被配置成分配用于與所述移動站通信的第二通信資源，第二通信資源是基于與第一通信資源之間的預(yù)定關(guān)系來分配的；在所述移動站處的第二控制單元，被配置成基于存儲在所述調(diào)節(jié)值存儲單元中的定時調(diào)節(jié)值來調(diào)節(jié)與第二通信資源對應(yīng)的接入定時，其中所述移動站和所述基站被配置成通過第一通信資源和第二通信資源通信。
另一示例性實(shí)施例提供一種包括計算機(jī)程序指令的計算機(jī)可讀介質(zhì)，所述計算機(jī)程序指令在由無線通信網(wǎng)絡(luò)中的移動站執(zhí)行時使得所述移動站執(zhí)行一種方法，所述方法包括通過第一通信資源向基站發(fā)送接入請求消息；從目標(biāo)基站接收響應(yīng)于所述接入請求消息的定時調(diào)節(jié)；存儲所述定時調(diào)節(jié)；基于所存儲的定時調(diào)節(jié)值來調(diào)節(jié)與第二通信資源對應(yīng)的接入定時；以及通過第一通信資源和第二通信資源與所述基站通信。另一示例性實(shí)施例提供一種包括計算機(jī)程序指令的計算機(jī)可讀介質(zhì)，所述計算機(jī)程序指令在由無線通信網(wǎng)絡(luò)中的基站執(zhí)行時使得所述基站執(zhí)行一種方法，所述方法包括通過第一通信資源從移動站接收接入請求消息；向所述移動站發(fā)送響應(yīng)于所述接入請求消息的定時調(diào)節(jié)；分配用于與所述移動站通信的第二通信資源，第二通信資源是基于與第一通信資源之間的預(yù)定關(guān)系來分配的；以及通過第一通信資源和第二通信資源與所述移動站通信。另一示例性實(shí)施例提供一種由無線通信網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行的切換方法，所述切換方法包括從移動站通過第一通信資源向基站發(fā)送接入請求消息；在所述基站處接收所述接入請求消息；響應(yīng)于所述接入請求消息從所述基站向所述移動站發(fā)送定時調(diào)節(jié)；在所述移動站 處的調(diào)節(jié)值存儲單元處存儲所述定時調(diào)節(jié)；由所述基站分配用于與所述移動站通信的第二通信資源，第二通信資源是基于與第一通信資源之間的預(yù)定關(guān)系來分配的；由所述移動站基于存儲在所述調(diào)節(jié)值存儲單元中的定時調(diào)節(jié)值來調(diào)節(jié)與第二通信資源對應(yīng)的接入定時；以及在所述基站與所述移動站之間通過第一通信資源和第二通信資源通信。如上所述，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的執(zhí)行切換的方法、用戶設(shè)備、以及無線電通信系統(tǒng)能夠在涉及載波聚合的無線電通信中的切換過程中使由于隨機(jī)接入導(dǎo)致的服務(wù)質(zhì)量的劣化最小化。


圖I是描述典型切換過程的流程的序列圖。圖2是描述通信資源的結(jié)構(gòu)示例的說明圖。圖3A是描述基于競爭的隨機(jī)接入的過程的序列圖。圖3B是描述無競爭的隨機(jī)接入的過程的序列圖。圖4是示出根據(jù)一個實(shí)施例的無線電通信系統(tǒng)的概要的示意圖。圖5是示出根據(jù)第一實(shí)施例的用戶設(shè)備的結(jié)構(gòu)示例的框圖。
圖6是示出根據(jù)第一實(shí)施例的無線電通信單元的詳細(xì)結(jié)構(gòu)示例的框圖。圖7是示出根據(jù)第一實(shí)施例的基站的結(jié)構(gòu)示例的框圖。圖8是描述根據(jù)第一實(shí)施例的目標(biāo)基站的組成載波的分配的說明圖。圖9A是示出根據(jù)第一實(shí)施例的切換過程的流程示例的序列圖的前一半；圖9B是示出根據(jù)第一實(shí)施例的切換過程的流程示例的序列圖的后一半；圖10是示出根據(jù)第二實(shí)施例的用戶設(shè)備的配置示例的框圖。圖11是示出根據(jù)第二實(shí)施例的基站的結(jié)構(gòu)示例的框圖。圖12A是示出根據(jù)第二實(shí)施例的切換過程的流程示例的序列圖的前一半；圖12B是示出根據(jù)第二實(shí)施例的切換過程的流程示例的序列圖的后一半。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。注意，在說明書和附圖中，對具有基本相同的功能和結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單元用相同的標(biāo)號表示，并略去這些結(jié)構(gòu)單元的重復(fù)說明。
以下按以下順序描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。I.現(xiàn)有技術(shù)的描述1-1.切換過程1-2.通信資源的結(jié)構(gòu)1-3.與隨機(jī)接入有關(guān)的問題描述2.無線電通信系統(tǒng)的概要3.第一實(shí)施例的描述3-1.用戶設(shè)備的示例結(jié)構(gòu)3-2.基站的示例結(jié)構(gòu)3-3.處理流程3-4.第一實(shí)施例概述4.第二實(shí)施例的描述 4-1.用戶設(shè)備的示例結(jié)構(gòu)4-2.基站的示例結(jié)構(gòu)4-3.處理流程4-4.第二實(shí)施例的概述〈I.現(xiàn)有技術(shù)的說明>(1-1.切換過程)以下參照圖I到3B描述本發(fā)明的技術(shù)。圖I示出了作為典型的切換過程的、符合不涉及載波聚合的無線電通信中的LTE的切換過程的流程。在本示例中，在切換過程中涉及用戶設(shè)備(UE)、資源基站(資源eNB)、目標(biāo)基站(目標(biāo)eNB)以及移動性管理實(shí)體(MME)。作為朝著切換的預(yù)備步驟，用戶設(shè)備首先將用戶設(shè)備與源基站之間的通信信道的信道質(zhì)量報告給資源基站(步驟S2)?？梢园匆?guī)則間隔或者在信道質(zhì)量降低到預(yù)定參考值以下時報告信道質(zhì)量。用戶設(shè)備可以通過從源基站接收下行鏈路信道中包含的基準(zhǔn)信號來測量與源基站之間的通信信道的信道質(zhì)量。然后，源基站基于從用戶設(shè)備接收的質(zhì)量報告確定是否需要測量，如果需要測量，那么對用戶設(shè)備分配測量間隙(measurement gap)(步驟S4)。然后，用戶設(shè)備在分配的測量間隙的時段期間搜索從周圍基站起的下行鏈路信道(即，執(zhí)行小區(qū)搜索)(步驟S12)。注意，用戶設(shè)備可以根據(jù)預(yù)先從源基站提供的列表來識別要搜索的周圍基站。當(dāng)用戶設(shè)備獲得與下行鏈路信道的同步時，用戶設(shè)備通過利用下行鏈路信道中包含的基準(zhǔn)信號來執(zhí)行測量(步驟S14)。在該時段期間，源基站限制與用戶設(shè)備相關(guān)的數(shù)據(jù)通信的分配，以避免出現(xiàn)用戶設(shè)備的數(shù)據(jù)發(fā)送。在測量完成時，用戶設(shè)備將包含測量結(jié)果的測量報告發(fā)送給源基站(步驟S22)。包含在測量報告中的測量結(jié)果可以是在多次測量過程中的測量值的平均值或中心值等。此夕卜，測量結(jié)果可以包含與多個頻帶有關(guān)的數(shù)據(jù)。
在接收到測量報告之后，源基站基于測量報告的內(nèi)容確定是否執(zhí)行切換。例如，當(dāng)周圍的另一基站的信道質(zhì)量比源基站的信道質(zhì)量高預(yù)定閾值以上，可以確定需要進(jìn)行切換。在此情況下，源基站確定以有關(guān)的另一基站為目標(biāo)基站執(zhí)行切換過程，并將切換請求消息發(fā)送給目標(biāo)基站(步驟S24)。接收到切換請求消息之后，目標(biāo)基站根據(jù)它自己提供的通信服務(wù)的可用性等來確定是否可以接受用戶設(shè)備。當(dāng)可以接受用戶設(shè)備時，目標(biāo)基站將切換請求確認(rèn)消息發(fā)送給源基站(步驟S26)。接收到切換請求確認(rèn)消息之后，源基站將切換命令發(fā)送給用戶設(shè)備(步驟S28)。然后，用戶設(shè)備獲取與目標(biāo)基站的下行鏈路信道之間的同步(步驟S32)。然后，用戶設(shè)備通過在給定時隙中利用隨機(jī)接入信道對目標(biāo)基站進(jìn)行隨機(jī)接入(步驟S34)。在該時段中，源基站將目的地是用戶設(shè)備的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到目標(biāo)基站(步驟S36)。然后，在隨機(jī)接入成功時，用戶設(shè)備將切換完成消息發(fā)送到目標(biāo)基站(步驟S42)。 在接收到切換完成消息之后，目標(biāo)基站請求MME執(zhí)行對用戶設(shè)備的路線更新(步驟S44)。在MME更新了用戶數(shù)據(jù)的路線時，用戶設(shè)備變得能夠通過新基站與另一設(shè)備(SP，目標(biāo)基站)進(jìn)行通信。然后，目標(biāo)基站向用戶設(shè)備發(fā)送確認(rèn)(步驟S46)。從而結(jié)束了一系列切換過程。(1-2.通信資源的結(jié)構(gòu))圖2是示出作為應(yīng)用了本發(fā)明的通信資源的結(jié)構(gòu)示例的LTE中的通信資源的結(jié)構(gòu)。參照圖2，將LTE中的通信資源在時間方向上分段成每個都具有10毫秒的長度的無線電幀。一個無線電幀包括10個子幀，一個子幀由兩個O. 5毫秒時隙構(gòu)成。在LTE中，子幀是在時間方向上對每個用戶設(shè)備分配的一個單元的通信資源。這種一個單元稱為資源塊。一個資源塊包括頻率方向上的12個子載波。具體來說，一個資源塊具有I毫秒的大小，包括時間-頻率域上的12個子載波。在帶寬和時間長度相同的條件下，為數(shù)據(jù)通信分配的資源塊的數(shù)量越大，數(shù)據(jù)通信的吞吐量增大。此外，在這種通信資源的結(jié)構(gòu)中，保留無線電幀的具有給定頻帶的一部分，作為隨機(jī)接入信道。隨機(jī)接入信道可以由從空閑模式改變到活動模式的用戶設(shè)備用來接入基站，以及如上所述可以用于在切換過程中對目標(biāo)基站進(jìn)行初始接入。(1-3.與隨機(jī)接入有關(guān)的問題描述)圖3A和3B是進(jìn)一步描述一般隨機(jī)接入過程的序列圖。圖3A示出了基于競爭的隨機(jī)接入的過程。參照圖3A,用戶設(shè)備首先向目標(biāo)基站發(fā)送隨機(jī)接入前導(dǎo)信號(random accesspreamble)(步驟S52)。隨機(jī)接入前導(dǎo)信號是從64個不同的序列選擇的。由于這64個序列彼此正交，即使目標(biāo)基站在同一定時以同一頻率接收到不同序列，它也可以將這些序列分開。然而，當(dāng)在同一定時以同一頻率從不同用戶設(shè)備發(fā)送相同的序列時，存在隨機(jī)接入前導(dǎo)信號沖突的可能性，這會導(dǎo)致隨機(jī)接入失敗。接著，已經(jīng)接收到隨機(jī)接入前導(dǎo)信號的目標(biāo)基站根據(jù)接收定時確定每個用戶設(shè)備的定時調(diào)節(jié)值(步驟S54)。例如，位于較遠(yuǎn)離目標(biāo)基站的位置處的用戶設(shè)備的隨機(jī)接入前導(dǎo)信號在比位于較靠近目標(biāo)基站的位置處的用戶設(shè)備的隨機(jī)接入前導(dǎo)信號晚的定時到達(dá)目標(biāo)基站。在此情況下，目標(biāo)基站對前一(即，遠(yuǎn)的)用戶設(shè)備分配表示應(yīng)當(dāng)較早發(fā)送信號的定時調(diào)節(jié)值。此外，目標(biāo)基站執(zhí)行用戶設(shè)備的連接請求的調(diào)度。注意，當(dāng)由于可用通信資源的缺乏而導(dǎo)致不能分配用于連接請求的通信資源時，隨機(jī)接入失敗。然后，目標(biāo)基站向用戶設(shè)備發(fā)送隨機(jī)接入響應(yīng)(步驟S56)。隨機(jī)接入響應(yīng)包含目標(biāo)基站確定的定時調(diào)節(jié)值和用戶設(shè)備對連接請求的調(diào)度信息。接收到隨機(jī)接入響應(yīng)之后，用戶設(shè)備通過使用隨機(jī)接入響應(yīng)中包含的定時調(diào)節(jié)值來調(diào)節(jié)給目標(biāo)基站的信號的發(fā)送定時(步驟S58)。然后，用戶設(shè)備通過使用由隨機(jī)接入響應(yīng)中包含的調(diào)度信息規(guī)定的通信資源，向目標(biāo)基站發(fā)送連接請求(步驟S60)。連接請求包含用戶設(shè)備等的識別信息。注意，例如，在步驟S52中存在從兩個或更多個用戶設(shè)備發(fā)送相同的隨機(jī)接入前導(dǎo)信號并且目標(biāo)基站正常接收隨機(jī)接入前導(dǎo)信號的可能性。在這種情況下，在步驟S60中已經(jīng)接收到從目標(biāo)基站發(fā)送的隨機(jī)接入響應(yīng)的兩個或更多個用戶設(shè)備可能同時發(fā)送連接請求。此外，在這種情況下，會在連接請求之間發(fā)送沖突，并且隨機(jī)接入可能因此失敗。
已經(jīng)從用戶設(shè)備接收到連接請求的目標(biāo)基站然后向用戶設(shè)備發(fā)送確認(rèn)(步驟S62)。注意，當(dāng)由于可用通信資源缺乏而導(dǎo)致不能分配用于確認(rèn)的通信資源時，存在不發(fā)送確認(rèn)的可能性。當(dāng)在步驟S62中用戶設(shè)備接收到確認(rèn)時，識別出隨機(jī)接入已經(jīng)成功，并且一系列隨機(jī)接入過程結(jié)束。另一方面，當(dāng)用戶設(shè)備未接收到隨機(jī)接入響應(yīng)或確認(rèn)時，確定隨機(jī)接入失敗并且在過去了隨機(jī)退避(backoff)時段之后重試隨機(jī)接入。圖3B示出了無競爭的隨機(jī)接入的過程。參照圖3B，目標(biāo)基站首先對用戶設(shè)備分配隨機(jī)接入前導(dǎo)信號(步驟S72)。目標(biāo)基站從64個正交序列的預(yù)定數(shù)量(例如，預(yù)留的10個)的序列中選擇無競爭的隨機(jī)接入的隨機(jī)接入前導(dǎo)信號。接著，用戶設(shè)備將隨機(jī)接入前導(dǎo)信號發(fā)送給目標(biāo)基站(步驟S74)。在此情況下，由于不存在不同用戶設(shè)備在同一定時按相同頻率使用相同的隨機(jī)接入前導(dǎo)信號的情況，因此不會出現(xiàn)隨機(jī)接入前導(dǎo)信號的沖突。然后，已經(jīng)接收到隨機(jī)接入前導(dǎo)信號的目標(biāo)基站根據(jù)接收定時確定每個用戶設(shè)備的定時調(diào)節(jié)值(步驟S76)。此外，目標(biāo)基站執(zhí)行用戶設(shè)備的連接請求的調(diào)度。注意，當(dāng)由于可用通信資源的缺乏而導(dǎo)致不能分配用于連接請求的通信資源時，隨機(jī)接入失敗。然后，目標(biāo)基站向用戶設(shè)備發(fā)送隨機(jī)接入響應(yīng)(步驟S78)。隨機(jī)接入響應(yīng)包含由目標(biāo)基站確定的定時調(diào)節(jié)值和用戶設(shè)備對連接請求的調(diào)度信息。在接收到隨機(jī)接入響應(yīng)之后，用戶設(shè)備通過使用隨機(jī)接入響應(yīng)中包含的定時調(diào)節(jié)值來調(diào)節(jié)給目標(biāo)基站的信號的發(fā)送定時(步驟S80)。然后，用戶設(shè)備按與基于競爭的隨機(jī)接入過程相同的方式建立與目標(biāo)基站的連接。如從以上說明可以明白的，在隨機(jī)接入過程中，隨機(jī)接入可能由于信號的沖突或通信資源的短缺而失敗。然后，在隨機(jī)退避時段過去之后重試隨機(jī)接入。在該時段中，用戶設(shè)備的通信延遲。此外，用于計算定時調(diào)節(jié)值和發(fā)送定時的調(diào)節(jié)所需的時間是通信開銷。使用無競爭的隨機(jī)接入過程會減小信號沖突的可能性。然而，由于為無競爭的隨機(jī)接入預(yù)留的隨機(jī)接入前導(dǎo)信號的數(shù)量是有限的，因此在切換過程中無競爭的隨機(jī)接入過程并不總是可用的。因此，為了防止服務(wù)質(zhì)量劣化，如以下詳細(xì)描述的本發(fā)明的兩個實(shí)施例那樣在涉及載波聚合的無線電通信中的切換過程中更高效地執(zhí)行隨機(jī)接入是有效的?！?.無線電通信系統(tǒng)的概要〉
圖4是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的無線電通信系統(tǒng)I的概要的示意圖。參照圖4，無線電通信系統(tǒng)I包括用戶設(shè)備100、基站200a以及基站200b。假設(shè)基站200a是用戶設(shè)備100的服務(wù)基站。用戶設(shè)備100位于小區(qū)202a內(nèi)部，在該小區(qū)中，由基站200a提供無線電通信服務(wù)。用戶設(shè)備100能夠在通過聚合多個組成載波而形成的通信信道上(即，通過載波聚合)，經(jīng)由基站200a與另一用戶設(shè)備(未示出)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。然而，由于用戶設(shè)備100與基站200a之間的距離不短，因此存在需要對用戶設(shè)備100進(jìn)行切換的可能性。此外，用戶設(shè)備100位于小區(qū)202b內(nèi)部，在該小區(qū)中由基站200b提供無線電通信服務(wù)。因此，基站200b可以是供用戶設(shè)備100的切換的候選目標(biāo)基站?；?00a能夠通過回程鏈路(例如X2接口)與基站200b通信。可以在基站200a 與基站200b之間發(fā)送和接收如參照圖I描述的切換過程中的各種消息、與屬于每個小區(qū)的用戶設(shè)備有關(guān)的調(diào)度信息等。此外，基站200a和基站200b能夠通過SI接口與作為上層節(jié)點(diǎn)的MME進(jìn)行通信。應(yīng)當(dāng)注意，當(dāng)在以下說明書的描述中不必特別區(qū)分基站200a和基站200b時，通過略去標(biāo)號末尾的字母將它們總稱為基站200。對于其他單元也是如此。<3.第一實(shí)施例的描述〉以下參照圖5到9B描述本發(fā)明的第一實(shí)施例，其用于在涉及載波聚合的無線電通信中的切換過程中進(jìn)行更高效的隨機(jī)接入。(3-1.用戶設(shè)備的示例結(jié)構(gòu))圖5是示出根據(jù)本實(shí)施例的用戶設(shè)備100的結(jié)構(gòu)示例的框圖。參照圖5，用戶設(shè)備100包括無線電通信單元110、信號處理單元150、控制單元160、調(diào)節(jié)值存儲單元162以及測量單元170。(無線電通信單元)無線電通信單元110在使用載波聚合技術(shù)的情況下，在通過聚合多個組成載波形成的通信信道上與基站200進(jìn)行無線電通信。圖6是示出無線電通信單元110的更詳細(xì)的結(jié)構(gòu)的示例的框圖。參照圖6，無線電通信單元Iio包括天線112、開關(guān)114、低噪聲放大器(LNA) 120、多個下變頻器122a到122c、多個濾波器124a到124c、多個模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC) 126a到126c、解調(diào)單元128、調(diào)制單元130、多個數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC) 132a到132c、多個濾波器134a到134c、多個上變頻器136a到136c、組合器138以及功率放大器(PA) 140。天線112接收從基站200發(fā)送的無線電信號，并通過開關(guān)114將接收到的信號輸出到LNA 120。LNA 120放大所接收到的信號。下變頻器122a和濾波器124a將第一組成載波(CCl)的基帶信號與LNA 120放大的接收信號分離。然后，由ADC 126a將分離后的基帶信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并輸出到解調(diào)單元128。類似的，下變頻器122b和濾波器124b將第二組成載波(CC2)的基帶信號與LNA 120放大的接收信號分離。然后，由ADC 126b將分離后的基帶信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并輸出到解調(diào)單元128。此外，下變頻器122c和濾波器124c將第三組成載波(CC3)的基帶信號與LNA 120放大的接收信號分離。然后，由ADC 126c將分離后的基帶信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并輸出到解調(diào)單元128。然后，解調(diào)單元128通過對各個組成載波的基帶信號進(jìn)行解調(diào)來生成數(shù)據(jù)信號，并將數(shù)據(jù)信號輸出到信號處理單元150。
此外，當(dāng)從信號處理單元150輸入數(shù)據(jù)信號時，調(diào)制單元130對數(shù)據(jù)信號進(jìn)行調(diào)制，并生成各個組成載波的基帶信號。在這些基帶信號中，DAC 132a將第一組成載波(CCl)的基帶信號轉(zhuǎn)換成模擬信號。然后，濾波器134a和上變頻器136a從模擬信號生成與發(fā)送信號中的第一組成載波相對應(yīng)的頻率分量。類似的，DAC 132b將第二組成載波(CC2)的基帶信號轉(zhuǎn)換成模擬信號。然后，濾波器134b和上變頻器136b從模擬信號生成與發(fā)送信號中的第二組成載波相對應(yīng)的頻率分量。此外，DAC132c將第三組成載波(CC3)的基帶信號轉(zhuǎn)換成模擬信號。然后，濾波器134c和上變頻器136c從模擬信號生成與發(fā)送信號中的第三組成載波相對應(yīng)的頻率分量。然后，由組合器138組合與三個組成載波相對應(yīng)的所生成的頻率分量，并形成發(fā)送信號。PA 140放大發(fā)送信號，并通過開關(guān)114將發(fā)送信號輸出到天線112。然后，天線112將發(fā)送信號作為無線電信號發(fā)送給基站200。盡管在圖6中描述了處理三個組成載波的無線電通信單元110的情況，但是無線電通信單元110處理的組成載波的數(shù)量可以是2個、或4個或更多個。
此外，取代如圖6的示例中那樣處理模擬區(qū)中的各個組成載波的信號，無線電通信單元110可以處理數(shù)字區(qū)中的各個組成載波的信號。在后一情況下，在接收時，由數(shù)字濾波器將一個ADC轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號分離成各個組成載波的信號。此外，在發(fā)送時，在對各個組成載波的數(shù)字信號進(jìn)行了頻率轉(zhuǎn)換和組合之后，由一個DAC將信號轉(zhuǎn)換成模擬信號。當(dāng)處理模擬區(qū)中的各個組成載波的信號時，ADC和DAC的負(fù)荷通常較小。另一方面，當(dāng)處理數(shù)字區(qū)中的各個組成載波的信號時，AD/DA轉(zhuǎn)換的采樣頻率較高，因此ADC和DAC的負(fù)荷會增大。(信號處理單元)重新參照圖5，以下進(jìn)一步描述用戶設(shè)備100的結(jié)構(gòu)示例。信號處理單元150對從無線電通信單元110輸入的解調(diào)后的數(shù)據(jù)信號進(jìn)行信號處理，如去交織、解碼或糾錯。然后，信號處理單元150將處理后的數(shù)據(jù)信號輸出到上層。此夕卜，信號處理單元150對從上層輸入的數(shù)據(jù)信號進(jìn)行信號處理，如編碼或交織。然后，信號處理單元150將處理后的數(shù)據(jù)信號輸出到無線電通信單元110。(控制單元)控制單元160通過使用諸如中央處理器(CPU)或數(shù)字信號處理器(DSP)之類的處理裝置，對用戶設(shè)備100的總體功能進(jìn)行控制。例如，控制單元160根據(jù)由無線電通信單元110從基站200接收的調(diào)度信息，控制無線電通信單元110的數(shù)據(jù)通信的定時。此時，控制單元160通過使用在隨機(jī)接入過程中從基站200通知的定時調(diào)節(jié)值，調(diào)節(jié)從無線電通信單元110發(fā)送數(shù)據(jù)的定時。此外，控制單元160通過使用來自作為服務(wù)基站的基站200的基準(zhǔn)信號，控制測量單元170測量信道質(zhì)量，并通過無線電通信單元110將信道質(zhì)量報告發(fā)送給基站200。此外，控制單元160控制測量單元170在由基站200分配的測量間隙的時段期間執(zhí)行測量。此外，在本實(shí)施例中，當(dāng)在切換過程中目標(biāo)基站分配了兩個或更多個組成載波時，控制單元160確定這兩個或更多個組成載波在頻率方向上的距離是否小于特定閾值。當(dāng)頻率方向上的距離小于特定閾值時，控制單元160針對所述兩個或更多個組成載波中的至少一個跳過對目標(biāo)基站的隨機(jī)接入。具體來說，當(dāng)存在在頻率方向上緊密靠近的第一和第二組成載波時，控制單元160針對第一組成載波進(jìn)行隨機(jī)接入，并針對第二組成載波跳過隨機(jī)接入。所述特定閾值可以是發(fā)送定時可以基于在隨機(jī)接入過程中從目標(biāo)基站通知的一個定時調(diào)節(jié)值來適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)的兩個頻率(例如，各個組成載波的中心頻率)之間的差值的最大值。因此，即使針對任何組成載波跳過隨機(jī)接入，用戶設(shè)備100可以通過適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)組成載波的發(fā)送定時來執(zhí)行切換。發(fā)送定時差取決于每個用戶設(shè)備與基站之間的距離。因此，在用戶設(shè)備與基站之間通常使用定時調(diào)節(jié)來進(jìn)行同步。當(dāng)用戶設(shè)備處理多個組成載波時，對于用戶設(shè)備來說同樣典型的是針對每個組成載波調(diào)節(jié)發(fā)送定時，因?yàn)槎〞r差依賴于頻率。通常，傳播特性包括但是不限于反射、衍射、散射以及傳播的特性。已知的是，這些特性依賴于組成載波的頻率。因此，如果一個頻率接近于另一頻率，那么在兩個不同頻率之間諸如傳播延遲的特性彼此相似。這些傳播特性影響信號的傳播延遲量。因此，在兩個組成載波之間在頻率方向上的距離小于特定閾值的情況下，這兩個組成載波上的信號的傳播延遲彼此接近。因此，變得較容易基于一個組成載波的發(fā)送定時來調(diào)節(jié)另一組成載波的發(fā)送定時。此外，在與目標(biāo)基站之間的新通信信道包括三個或更多個組成載波的情況下，當(dāng)在它們中的某些組成載波之間在頻率方向上的距離小于特定閾值時，控制單元160可以針對這些組成載波中的至少一個跳過隨機(jī)接入。例如,假設(shè)在組成載波CCl到CC3中的組成載波CCl與組成載波CC2之間在頻率方向上的距離小于特定閾值，并且組成載波CC1、CC2與組成載波CC3之間的距離大于特定閾值。在此情況下，控制單元160可以一次地針對組成載波CCl和CC2進(jìn)行到目標(biāo)基站的隨機(jī)接入，進(jìn)而針對組成載波CC3進(jìn)行到目標(biāo)基站的隨機(jī)接入。在針對任意組成載波跳過隨機(jī)接入的情況下，控制單元160首先針對在頻率方向上與有關(guān)組成載波靠近的另一組成載波執(zhí)行到目標(biāo)基站的隨機(jī)接入。然后，控制單元160將在隨機(jī)接入之后從目標(biāo)基站通知的定時調(diào)節(jié)值存儲在調(diào)節(jié)值存儲單元162中。然后，控制單元160通過使用存儲在調(diào)節(jié)值存儲單元162中的定時調(diào)節(jié)值，針對跳過了隨機(jī)接入的組成載波來調(diào)節(jié)發(fā)送定時。然后，控制單元160在調(diào)節(jié)后的發(fā)送定時在有關(guān)組成載波上進(jìn)行對目標(biāo)基站的接入(在此情況下的接入不是隨機(jī)接入)。(調(diào)節(jié)值存儲單元)調(diào)節(jié)值存儲單元162通過使用諸如硬盤或半導(dǎo)體存儲器之類的存儲介質(zhì)，存儲從控制單元160輸入的一個或更多個組成載波的定時調(diào)節(jié)值。然后，響應(yīng)于來自控制單元160的命令，調(diào)節(jié)值存儲單元162輸出所存儲的定時調(diào)節(jié)值，以用于調(diào)節(jié)另一組成載波的發(fā)送定時。(測量單元)測量單元170根據(jù)控制單元160的控制，通過利用來自基站200的基準(zhǔn)信號，測量每個組成載波的信道質(zhì)量。此外，測量單元170通過使用基站200分配的測量間隙，針對每個組成載波執(zhí)行切換用測量。將測量單元170執(zhí)行的測量結(jié)果轉(zhuǎn)換成預(yù)定格式以供控制單元160進(jìn)行測量報告，并通過無線電通信單元110發(fā)送給基站200。然后，基于測量報告，基站200確定是否應(yīng)當(dāng)對用戶設(shè)備100執(zhí)行切換。(3-2.基站的示例結(jié)構(gòu))圖7是示出根據(jù)本實(shí)施例的基站200的結(jié)構(gòu)示例的框圖。參照圖7,基站200包括無線電通信單元210、接口單元250、組成載波(CC)管理單元260以及控制單元280。(無線電通信單元) 無線電通信單元210的具體結(jié)構(gòu)可以類似于以上參照圖6描述的用戶設(shè)備100的無線電通信單元110的結(jié)構(gòu)，盡管要支持的組成載波的數(shù)量、處理性能的要求等不同。無線電通信單元210在通過利用載波聚合技術(shù)聚合多個組成載波而形成的通信信道上與用戶設(shè)備進(jìn)行無線電通信。(接口單元)接口單元250通過圖4示出的SI接口來中介無線電通信單元210或控制單元280與上層節(jié)點(diǎn)之間的通信。此外，接口單元250通過圖4示出的X2接口來中介無線電通信單元210或控制單元280與另一基站之間的通信。(CC管理單元)針對屬于基站200的小區(qū)的每個用戶設(shè)備，CC管理單元260保持表示每個用戶設(shè)備使用哪個組成載波用于通信的數(shù)據(jù)。當(dāng)附加用戶設(shè)備加入基站200的小區(qū)時，或者當(dāng)現(xiàn) 有用戶設(shè)備改變其組成載波時，控制單元280可以更新這種數(shù)據(jù)。這樣，控制單元280可以通過參考CC管理單元260保持的數(shù)據(jù)來識別用戶設(shè)備100使用的是哪個組成載波。(控制單元)控制單元280通過使用諸如CPU或DSP的處理裝置來控制基站200的總體功能。例如，控制單元280將用于數(shù)據(jù)通信的通信資源分配給用戶設(shè)備100和其他用戶設(shè)備(即，執(zhí)行調(diào)度)。然后，控制單元280在給定的子幀中通過廣播信道傳送調(diào)度信息。此外，當(dāng)基站200是涉及載波聚合的無線電通信的切換的目標(biāo)基站時，控制單元280將兩個或更多個組成載波分配給新通信信道。此時，當(dāng)可以分配在頻率方向上相鄰的兩個或更多個組成載波時，控制單元280將這兩個或更多個組成載波分配給新通信信道。此外，當(dāng)可以分配在頻率方向上的距離小于上述特定閾值的兩個或更多個組成載波時，控制單元280將這兩個或更多個組成載波分配給新通信信道。圖8是描述根據(jù)本實(shí)施例的目標(biāo)基站的組成載波的分配的說明圖。圖8示出了在通信信道包括三個組成載波CCl到CC3的情況下包括四個階段的逐步切換。第一階段是切換前。第二階段是組成載波CCl的切換之后。第三階段是組成載波CCl和CC2的切換之后。第四階段是所有組成載波的切換之后。首先，在第一階段，組成載波CCl到CC3與源基站連接。組成載波CCl到CC3在頻率方向上的位置可以是任何位置。
接著，當(dāng)對組成載波CCl完成了切換時，切換過程進(jìn)行到第二階段。在目標(biāo)基站中組成載波CCl被分配到的頻帶可以是與在源基站中的頻帶相同的頻率，或者是與源基站中的頻帶不同的頻帶。然后，已經(jīng)接收到組成載波CC2的切換請求的目標(biāo)基站的控制單元280確定是否可以將組成載波CCl和CC2分配成使得它們在頻率方向上相鄰。假設(shè)在圖8的示例中可以將組成載波CCl和CC2分配成使得它們在頻率方向上相鄰。這樣，控制單元28將組成載波CCl和CC2分配成使得它們在頻率方向上相鄰(第三階段)。此外，已經(jīng)接收到組成載波CC3的切換請求的目標(biāo)基站的控制單元280確定是否可以將組成載波CCl或CC2與組成載波CC3分配成使得它們在頻率方向上相鄰。假設(shè)在圖8的示例中不可以將這些組成載波分配成在頻率方向上相鄰。然后，控制單元28確定是否可以將組成載波CC3分配到新通信信道，使得與組成載波CCl或CC2之間在頻率方向上的距離小于閾值Fth。閾值Fth表示上述特定閾值，其可以對應(yīng)于能夠基于一個定時調(diào)節(jié)值適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)發(fā)送定時的兩個頻率之間的最大差值。假設(shè)在圖8的示例中可以將組成載波CC3調(diào)節(jié)成使得與組成載波CCl和CC2之間的距離小于閾值Fth。因此，控制單元280將組成載波CC3分配到與組成載波CCl和CC2之間的距離小于閾值Fth的位置(第四階段)。應(yīng)當(dāng)注意，圖8示出了在完成了針對一個組成載波的切換之后將另一組成載波分配給新通信信道的情況。然而，可以在針對一個組成載波的切換完成之前將另一組成載波分配到新通信信道。此外，在圖8的示例中，描述了對于某個組成載波，在用戶設(shè)備100接入目標(biāo)基站時改變組成載波的頻帶。然而，對于某個組成載波，根據(jù)與頻率方向上的位置有關(guān)的上述條件，組成載波連接到的基站可以在源基站中頻帶已經(jīng)改變之后從源基站改變到目標(biāo)基站。除了對組成載波的這種分配以外，控制單元280控制基站200按與在參照圖I描述的切換過程中的源基站或目標(biāo)基站相同的方式工作。
(3-3.處理流程)以下參照圖9A和9B描述根據(jù)本實(shí)施例的切換過程的流程。注意，在以下場景中，假設(shè)在用戶設(shè)備100、作為源基站的基站200a以及作為目標(biāo)基站的基站200b之間執(zhí)行切換過程。此外，為了簡化描述，假設(shè)在此場景下用戶設(shè)備100通過利用兩個組成載波執(zhí)行無線電通信。此外，對于直至圖I中示出的典型切換過程中的用戶設(shè)備中的測量的過程(步驟S2到S14)，略去說明，因?yàn)闆]有顯著差別。參照圖9A，用戶設(shè)備100首先將對例如組成載波CCl的測量報告發(fā)送給基站200a(步驟S122)。在接收到測量報告之后，基站200a基于測量報告確定切換的必要性。例如，當(dāng)用戶設(shè)備100與基站200b之間的信道質(zhì)量比用戶設(shè)備100與基站200a之間的信道質(zhì)量好預(yù)定閾值以上，那么可以確定切換是必要的。在此情況下，基站200a將組成載波CCl的切換請求消息發(fā)送給基站200b (步驟S124)。在接收到切換請求消息之后，基站200b根據(jù)通信服務(wù)的可用性將組成載波CCl分配給與用戶設(shè)備100之間的新通信信道的任何頻帶。然后，基站200b將切換請求確認(rèn)消息發(fā)送給基站200a (步驟S126)。在接收到切換請求確認(rèn)消息時，基站200a將組成載波CCl的切換命令發(fā)送給用戶設(shè)備100 (步驟S128)。在接收到切換命令時，用戶設(shè)備100首先獲得與基站200b的組成載波CCl的下行鏈路信道之間的同步(步驟S132)。然后，用戶設(shè)備100通過利用組成載波CCl的隨機(jī)接入信道對基站200b進(jìn)行隨機(jī)接入(步驟S134)。在該時段期間，用戶設(shè)備100的控制單元160將從基站200b通知的組成載波CCl的定時調(diào)節(jié)值存儲在調(diào)節(jié)值存儲單元162中。在下行鏈路同步和隨機(jī)接入過程中，基站200a將目的地是用戶設(shè)備100的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給基站200b(步驟 S136)。然后，在組成載波CCl的隨機(jī)接入成功之后，用戶設(shè)備100將組成載波CCl的切換完成消息發(fā)送給基站200b (步驟S142)。在接收到切換完成消息之后，基站200b請求MME執(zhí)行對用戶設(shè)備100的組成載波CCl的路線更新(步驟S144)。在MME更新了用戶數(shù)據(jù)的路線時，用戶設(shè)備100變得能夠通過新基站(S卩，基站200b)與另一設(shè)備進(jìn)行通信。注意，可以對每一個組成載波執(zhí)行路線更新請求，或者對多個組成載波僅執(zhí)行一次路線更新請求。然后，基站200b將切換完成消息的確認(rèn)發(fā)送給用戶設(shè)備100 (步驟S146)。此外，參照圖9B，用戶設(shè)備100將組成載波CC2的測量報告發(fā)送給基站200a (步驟S152)。在接收到測量報告之后，基站200a將組成載波CC2的切換請求消息發(fā)送給基站200b (步驟 S154)。在接收到切換請求消息之后，基站200b根據(jù)通信服務(wù)的可用性將組成載波CC2分配給與用戶設(shè)備100之間的新通信信道的 任何頻帶。在此場景下，假設(shè)組成載波CC2被分配到的頻帶是與組成載波CCl相鄰的頻帶或者在頻率方向上與組成載波CCl之間的距離小于閾值Fth的頻帶。然后，基站200b將切換請求確認(rèn)消息發(fā)送給基站200a (步驟S156)。在接收到切換請求確認(rèn)消息時，基站200a將組成載波CC2的切換命令發(fā)送給用戶設(shè)備100(步驟 S158)。然后，在已經(jīng)接收到切換命令的用戶設(shè)備100中，控制單元160讀取存儲在調(diào)節(jié)值存儲單元162中的組成載波CCl的定時調(diào)節(jié)值。控制單元160然后通過使用從調(diào)節(jié)值存儲單元162讀取的定時調(diào)節(jié)值，調(diào)節(jié)組成載波CC2的對基站200b的接入定時(步驟S164)。在該時段中，基站200a將目的地是用戶設(shè)備100的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給基站200b (步驟S166)。然后用戶設(shè)備100將組成載波CC2的切換完成消息發(fā)送給基站200b(步驟S172)。在接收到切換完成消息之后，基站200b請求MME執(zhí)行對用戶設(shè)備100的組成載波CC2的路線更新(步驟S174)。然后，基站200b將切換完成消息的確認(rèn)發(fā)送給用戶設(shè)備100 (步驟S176)。(3-4.第一實(shí)施例的總結(jié))以上參照圖5到9B描述了本發(fā)明第一實(shí)施例。根據(jù)本實(shí)施例，在涉及載波聚合的無線電通信中，當(dāng)在分配給與目標(biāo)基站之間的通信信道的兩個或更多個組成載波之間在頻率方向上的距離小于特定閾值時，用戶設(shè)備100針對這兩個或更多個組成載波中的至少一個跳過對目標(biāo)基站的隨機(jī)接入。因此，不會出現(xiàn)由于隨機(jī)接入的失敗而導(dǎo)致的與組成載波數(shù)相對應(yīng)的延遲的累積，并且抑制了在切換過程中由于隨機(jī)接入導(dǎo)致的服務(wù)質(zhì)量的劣化。此外，用戶設(shè)備100通過使用從目標(biāo)基站通知的已經(jīng)進(jìn)行了隨機(jī)接入的組成載波的定時調(diào)節(jié)值，來調(diào)節(jié)跳過了隨機(jī)接入的組成載波的發(fā)送定時。從而也可以在跳過了隨機(jī)接入的組成載波中以適當(dāng)?shù)亩〞r執(zhí)行通信。此外，由于不必在目標(biāo)基站中冗余地確定組成載波的定時調(diào)節(jié)值，因此減小了通信開銷。此外，根據(jù)本實(shí)施例，當(dāng)可以分配在頻率方向上相鄰的兩個或更多個組成載波時，作為目標(biāo)基站的基站200將這兩個或更多個組成載波分配給與用戶設(shè)備100之間的新通信信道。此外，當(dāng)可以分配在頻率方向上的距離小于特定閾值的兩個或更多個組成載波時，基站200將這兩個或更多個組成載波分配給新通信信道。在切換過程中跳過用戶設(shè)備100的隨機(jī)接入的機(jī)會從而會增加，并且可以更有利地獲得上述優(yōu)點(diǎn)，如防止由于隨機(jī)接入的失敗而導(dǎo)致的延遲的累積或減小開銷。注意，在系列切換過程結(jié)束之后這些組成載波在頻率方向上的位置當(dāng)然可以變化。<4.第二實(shí)施例的描述〉以下參照圖10到12B描述本發(fā)明的第二實(shí)施例，其用于在涉及載波聚合的無線電通信中的切換過程中進(jìn)行更高效的隨機(jī)接入。(4-1.用戶設(shè)備的結(jié)構(gòu)示例)圖10是示出根據(jù)本實(shí)施例的用戶設(shè)備300的結(jié)構(gòu)示例的框圖。參照圖10，用戶設(shè)備300包括無線電通信單元110、信號處理單元150、控制單元360以及測量單元170。(控制單元)
控制單元360通過使用諸如CPU或DSP之類的處理裝置控制用戶設(shè)備300的總體功能。例如，控制單元360根據(jù)無線電通信單元110從基站400接收到的調(diào)度信息，控制無線電通信單元110的數(shù)據(jù)通信的定時。此外，控制單元360通過使用來自作為服務(wù)基站的基站400的基準(zhǔn)信號，控制測量單元170測量信道質(zhì)量，并通過無線電通信單元110將信道質(zhì)量報告發(fā)送給基站400。此外，控制單元360控制測量單元170在由基站400分配的測量間隙的時段期間執(zhí)行測量。
此外，在本實(shí)施例中，當(dāng)在切換過程中基站400將兩個或更多個組成載波分配給新通信信道時，控制單元360控制無線電通信單元110對基站400進(jìn)行隨機(jī)接入。通過針對一個或更多個組成載波進(jìn)行隨機(jī)接入，建立與基站400之間的新通信信道。然后，控制單元360控制無線電通信單元110通過所建立的新通信信道通知基站400構(gòu)成通信信道的一個或更多個其他(其余)組成載波的隨機(jī)接入的定時。作為目標(biāo)基站的基站400從而可以基于通知的定時預(yù)先保留用戶設(shè)備300在隨機(jī)接入過程中所需的通信資源。(4-2.基站的示例結(jié)構(gòu))圖11是示出根據(jù)本實(shí)施例的基站400的結(jié)構(gòu)示例的框圖。參照圖11，基站400包括無線電通信單元210、接口單元250、CC管理單元260以及控制單元480。(控制單元)控制單元480通過利用諸如CPU或DSP之類的處理裝置控制基站400的總體功能。例如，控制單元480對用戶設(shè)備300和其他用戶設(shè)備分配用于數(shù)據(jù)通信的通信資源。然后，控制單元480在給定子幀中通過廣播信道傳送調(diào)度信息。此外，當(dāng)基站400是用戶設(shè)備300的切換的目標(biāo)基站時，控制單元480將兩個或更多個組成載波順序地分配給與用戶設(shè)備300之間的新通信信道。此時，通過針對一個或更多個組成載波的隨機(jī)接入而建立的新通信信道，可以如上所述從用戶設(shè)備300通知構(gòu)成通信信道的一個或更多個其他組成載波的隨機(jī)接入的定時。在接收到這種通知時，控制單元480根據(jù)所通知的定時保留用戶設(shè)備300的通信資源，使得針對一個或更多個其他組成載波的隨后的隨機(jī)接入成功。所保留的通信資源從而包括針對來自用戶設(shè)備300的連接請求的上行鏈路的資源、用于對連接請求進(jìn)行確認(rèn)的下行鏈路的資源等。除了這種通信資源的保留以外，控制單元480控制基站400按與參照圖I描述的切換過程中的源基站或目標(biāo)基站相同的方式工作。(4-3.處理流程)以下參照圖12A和12B描述根據(jù)本實(shí)施例的切換過程的流程。注意，在以下場景下，假設(shè)在用戶設(shè)備300、作為源基站的基站400a以及作為目標(biāo)基站的基站400b之間執(zhí)行切換過程。此外，與圖9A和9B類似，為了簡化描述，假設(shè)在此場景下用戶設(shè)備300通過利用兩個組成載波執(zhí)行無線電通信。此外，對于直至圖I中示出的典型切換過程中的用戶設(shè)備中的測量的過程(步驟S2到S14)，略去說明，因?yàn)闆]有顯著差別。參照圖12A，用戶設(shè)備300首先將對例如組成載波CCl的測量報告發(fā)送給基站400a (步驟S222)。在接收到測量報告之后，當(dāng)基站400a確定切換是必要的時，基站400a將組成載波CCl的切換請求消息發(fā)送給基站400b (步驟S224)。在接收到切換請求消息之后，基站400b根據(jù)通信服務(wù)的可用性將組成載波CCl分配給與用戶設(shè)備300之間的新通信信道的任何頻帶。然后，基站400b將切換請求確認(rèn)消息發(fā)送給基站400a (步驟S226)。在接收到切換請求確認(rèn)消息時，基站400a將組成載波CCl的切換命令發(fā)送給用戶設(shè)備300(步驟 S228)。在接收到切換命令時，用戶設(shè)備300首先獲得與基站400b的組成載波CCl的下行鏈路信道之間的同步(步驟S232)。然后，用戶設(shè)備300通過利用組成載波CCl的隨機(jī)接入信道對基站400b進(jìn)行隨機(jī)接入(步驟S234)。當(dāng)隨機(jī)接入成功時，建立用戶設(shè)備300與基站400b之間的新通信信道。在下行鏈路同步和隨機(jī)接入過程中，基站400a將目的地是用戶設(shè)備300的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給基站400b (步驟S236)。然后，在組成載波CCl的隨機(jī)接入成功之后，用戶設(shè)備300將組成載波CCl的切換完成消息發(fā)送給基站400b (步驟S242)。在接收到切換完成消息之后，基站400b請求MME執(zhí)行對用戶設(shè)備300的組成載波CCl的路線更新(步驟S244)。然后，基站400b將切換完成消息的確認(rèn)發(fā)送給用戶設(shè)備300 (步驟S246)。
此外，參照圖12B，用戶設(shè)備300將組成載波CC2的測量報告發(fā)送給基站400a (步驟S252)。在接收到測量報告之后，基站400a將組成載波CC2的切換請求消息發(fā)送給基站400b (步驟 S254)。在接收到切換請求消息之后，基站400b根據(jù)通信服務(wù)的可用性將組成載波CC2分配給與用戶設(shè)備300之間的新通信信道的任何頻帶。組成載波CC2被分配到的頻帶可以是任意頻帶。然后，基站400b將切換請求確認(rèn)消息發(fā)送給基站400a (步驟S256)。在接收到切換請求確認(rèn)消息時，基站400a將組成載波CC2的切換命令發(fā)送給用戶設(shè)備300 (步驟S258)。然后，用戶設(shè)備300通過所建立的新通信信道(其具有組成載波CCl)將組成載波CC2的隨機(jī)接入(RA)的定時通知給基站400b (步驟S260)?；?00b然后根據(jù)所通知的定時保留通信資源，從而用戶設(shè)備300對組成載波CC2的隨機(jī)接入不會由于通信資源的短缺而失敗(步驟S261)。然后，用戶設(shè)備100獲得與基站400b的組成載波CC2的下行鏈路信道之間的同步(步驟S262)。然后，用戶設(shè)備300按在步驟S260中通知給基站400b的定時通過利用組成載波CC2的隨機(jī)接入信道對基站400b進(jìn)行隨機(jī)接入(步驟S264)。這種隨機(jī)接入有希望成功，除非由于基站400b保留了用于來自用戶設(shè)備300的連接請求和對該請求的確認(rèn)的通信資源而出現(xiàn)信號沖突。在下行鏈路同步和隨機(jī)接入過程中，基站400a將目的地是用戶設(shè)備300的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給基站400b (步驟S266)。用戶設(shè)備300然后將組成載波CC2的切換完成消息發(fā)送給基站400b(步驟S272)。在接收到切換完成消息之后，基站400b請求MME執(zhí)行對用戶設(shè)備300的組成載波CC2的路線更新(步驟S274)。然后，基站400b將切換完成消息的確認(rèn)發(fā)送給用戶設(shè)備300 (步驟S276)。(4-4.第二實(shí)施例的總結(jié))以上參照圖10到12B描述了本發(fā)明第二實(shí)施例。根據(jù)本實(shí)施例，在涉及載波聚合的無線電通信的切換時，通過完成了切換的組成載波將切換尚未完成的組成載波的隨機(jī)接入的定時從用戶設(shè)備300通知給基站400。基站400從而可以保留通信資源，使得從用戶設(shè)備300對另一組成載波的隨后的隨機(jī)接入不會由于通信資源的短缺而失敗。結(jié)果，減小了隨機(jī)接入的失敗的可能性，并且抑制了由于延遲的累積導(dǎo)致的服務(wù)質(zhì)量的劣化。
盡管以上參考附圖詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是本發(fā)明并不限于此。應(yīng)當(dāng)明白，根據(jù)設(shè)計要求和其他因素，可以作出各種修改、組合、子組合和變更，只要它們在所附權(quán)利要求或其等同物的范圍之內(nèi)即可。[標(biāo)記列表]I無線電通信系統(tǒng)100，300 用戶設(shè)備110無線電通信單元(用戶設(shè)備)160, 360控制單元(用戶設(shè)備)
200，400 基站210無線電通信單元(基站)280, 480控制單元(基站)
權(quán)利要求
1.一種無線通信網(wǎng)絡(luò)中的移動站，所述移動站包括 無線電通信單元，被配置成通過第一通信資源向基站發(fā)送接入請求消息，并從所述基站接收響應(yīng)于所述接入請求消息的定時調(diào)節(jié)； 調(diào)節(jié)值存儲單元，被配置成存儲所述定時調(diào)節(jié)；以及 控制單元，被配置成基于存儲在所述調(diào)節(jié)值存儲單元中的定時調(diào)節(jié)值來調(diào)節(jié)與第二通信資源對應(yīng)的接入定時，其中 所述無線電通信單元被配置成通過第一通信資源和第二通信資源與所述基站通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的移動站，其中 第一通信資源是第一組成載波，第二通信資源是第二組成載波。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的移動站，其中 所述控制單元被配置成通過第一通信資源獲得與所述基站的同步，以及 所述無線電通信單元被配置成基于所述同步來發(fā)送所述接入請求消息。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的移動站，其中 所述定時調(diào)節(jié)基于所述移動站與所述基站之間的信號傳播特性。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的移動站，其中 所述定時調(diào)節(jié)依賴于第一通信資源的頻率。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的移動站，其中 第二組成載波緊密靠近第一組成載波。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的移動站，其中 第二組成載波與第一組成載波相鄰。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的移動站，其中 第二組成載波在第一組成載波的預(yù)定閾值內(nèi)。
9.一種無線通信網(wǎng)絡(luò)中的基站，所述基站包括 無線電通信單元，被配置成通過第一通信資源從移動站接收接入請求消息，并向所述移動站發(fā)送響應(yīng)于所述接入請求消息的定時調(diào)節(jié)； 控制單元，被配置成分配用于與所述移動站通信的第二通信資源，第二通信資源是基于與第一通信資源之間的預(yù)定關(guān)系分配的，其中 所述無線電通信單元被配置成通過第一通信資源和第二通信資源與所述移動站通信。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基站，其中 第一通信資源是第一組成載波，第二通信資源是第二組成載波。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的基站，其中 所述控制單元被配置成分配緊密靠近第一組成載波的組成載波作為第二組成載波。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的基站，其中 所述控制單元被配置成分配與第一組成載波相鄰的組成載波作為第二組成載波。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的基站，其中 所述控制單元被配置成分配在第一組成載波的預(yù)定閾值內(nèi)的組成載波作為第二組成載波。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的基站，其中 所述控制單元被配置成分配多個可用組成載波中的最緊密靠近第一組成載波的組成載波作為第二組成載波。
15.一種無線通信網(wǎng)絡(luò)，包括 移動站，被配置成通過第一通信資源向基站發(fā)送接入請求消息； 基站，被配置成接收所述接入請求消息并響應(yīng)于所述接入請求消息向所述移動站發(fā)送定時調(diào)節(jié)； 在所述移動站處的調(diào)節(jié)值存儲單元，被配置成存儲所述定時調(diào)節(jié)； 在所述基站處的第一控制單元，被配置成分配用于與所述移動站通信的第二通信資源，第二通信資源是基于與第一通信資源之間的預(yù)定關(guān)系分配的； 在所述移動站處的第二控制單元，被配置成基于存儲在所述調(diào)節(jié)值存儲單元中的定時調(diào)節(jié)值來調(diào)節(jié)與第二通信資源對應(yīng)的接入定時，其中 所述移動站和所述基站被配置成通過第一通信資源和第二通信資源通信。
16.一種包括計算機(jī)程序指令的計算機(jī)可讀介質(zhì)，所述計算機(jī)程序指令在由無線通信網(wǎng)絡(luò)中的移動站執(zhí)行時使得所述移動站執(zhí)行一種方法，所述方法包括 通過第一通信資源向基站發(fā)送接入請求消息； 從基站接收響應(yīng)于所述接入請求消息的定時調(diào)節(jié)； 存儲所述定時調(diào)節(jié)； 基于所存儲的定時調(diào)節(jié)值來調(diào)節(jié)與第二通信資源對應(yīng)的接入定時；以及 通過第一通信資源和第二通信資源與所述基站通信。
17.—種包括計算機(jī)程序指令的計算機(jī)可讀介質(zhì)，所述計算機(jī)程序指令在由無線通信網(wǎng)絡(luò)中的基站執(zhí)行時使得所述基站執(zhí)行一種方法，所述方法包括 通過第一通信資源從移動站接收接入請求消息； 向所述移動站發(fā)送響應(yīng)于所述接入請求消息的定時調(diào)節(jié)； 分配用于與所述移動站通信的第二通信資源，第二通信資源是基于與第一通信資源之間的預(yù)定關(guān)系來分配的；以及 通過第一通信資源和第二通信資源與所述移動站通信。
18.一種由無線通信網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行的切換方法，所述切換方法包括 從移動站通過第一通信資源向基站發(fā)送接入請求消息； 在所述基站處接收所述接入請求消息； 響應(yīng)于所述接入請求消息從所述基站向所述移動站發(fā)送定時調(diào)節(jié)； 在所述移動站處的調(diào)節(jié)值存儲單元處存儲所述定時調(diào)節(jié)； 由所述基站分配用于與所述移動站通信的第二通信資源，第二通信資源是基于與第一通信資源之間的預(yù)定關(guān)系分配的； 由所述移動站基于存儲在所述調(diào)節(jié)值存儲單元中的定時調(diào)節(jié)值來調(diào)節(jié)與第二通信資源對應(yīng)的接入定時；以及 在所述基站與所述移動站之間通過第一通信資源和第二通信資源通信。
全文摘要
一種無線通信網(wǎng)絡(luò)中的移動站。所述移動站包括無線電通信單元，被配置成通過第一通信資源向基站發(fā)送接入請求消息，并從所述基站接收響應(yīng)于所述接入請求消息的定時調(diào)節(jié)。所述移動站還包括調(diào)節(jié)值存儲單元，其存儲所述定時調(diào)節(jié)；以及控制單元，基于存儲在所述調(diào)節(jié)值存儲單元中的定時調(diào)節(jié)值來調(diào)節(jié)與第二通信資源對應(yīng)的接入定時。所述無線電通信單元然后通過第一通信資源和第二通信資源與所述基站通信。
文檔編號H04W72/04GK102656930SQ20108005694
公開日2012年9月5日 申請日期2010年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月16日
發(fā)明者森岡裕一, 澤井亮, 高野裕昭 申請人:索尼公司