双重带内/带外无线电接入方法、设备及系统

申请号 CN201180071447.2 申请日 2011-04-06 公开(公告)号 CN103583079B 公开(公告)日 2017-12-19
申请人 诺基亚通信公司; 发明人 V.文潘; K.V.霍内曼; S.雷达纳;
摘要 提供了一种使中继 节点 交互的系统,每个中继节点被配置成分别地经由至少一个带内蜂窝无线电接入链路和至少一个带外无线电接入链路为对应中继节点的 覆盖 区域内的至少一个用户设备提供带内蜂窝无线电接入和带外无线电接入;经由第一蜂窝无线电接入回程链路传送与带内蜂窝无线电接入有关的用户数据和经由第二蜂窝无线电接入回程链路传送与带外无线电接入有关的用户数据;以及与至少一个其他中继节点进行通信,以便在互连中继节点之间执行至少无线电控制相关功能。
权利要求

1.一种用于无线电接入的方法,包括:
分别地经由至少一个带内蜂窝无线电接入链路和至少一个带外非蜂窝无线电接入链路为覆盖区域内的至少一个用户设备提供带内蜂窝无线电接入和带外非蜂窝无线电接入;
经由第一蜂窝无线电接入回程链路将与带内蜂窝无线电接入有关的用户数据以及经由第二蜂窝无线电接入回程链路将与带外非蜂窝无线电接入有关的用户数据传送到至少一个供体蜂窝系统;
临时中止带内蜂窝无线电接入;以及
通知在带内蜂窝无线电接入上进行通信的至少一个用户设备将发生带内蜂窝无线电接入的中止,其中,所述通知经由带外非蜂窝无线电接入链路发生。
2.权利要求1的方法,还包括:
与提供双重带内蜂窝/带外非蜂窝无线电接入的至少一个互连中继节点相交互,以便用互连的至少一个节点来执行无线电控制相关功能。
3.权利要求1至2中的任一项的方法,还包括:
向以下各项中的至少一个提供关于除带内蜂窝无线电接入之外的带外非蜂窝无线电接入的可用性的信息:至少一个用户设备和至少一个供体蜂窝系统。
4.权利要求1的方法,还包括:
保持与所述至少一个蜂窝供体系统中的至少一个的连接,以便获得至少无线电控制相关服务。
5.权利要求1的方法,还包括:
在中止发生之前将在带内蜂窝无线电接入上进行通信的至少一个用户设备卸载到带外非蜂窝无线电接入。
6.权利要求1的方法,还包括:
在中止的时段内将原本载送与带内蜂窝无线电接入有关的用户数据的所述至少一个蜂窝无线电接入回程链路重新分配成载送与带外非蜂窝无线电接入有关的用户数据。
7.权利要求1至2中的任一项的方法,还包括:
通过分布式天线系统来提供带内蜂窝无线电接入和带外非蜂窝无线电接入。
8.一种用于无线电接入的设备,包括:
至少一个处理器和至少一个存储器,其中,所述至少一个存储器被配置成用所述至少一个处理器促使所述设备至少:
分别地经由至少一个带内蜂窝无线电接入链路和至少一个带外非蜂窝无线电接入链路为覆盖区域内的至少一个用户设备提供带内蜂窝无线电接入和带外非蜂窝无线电接入;
以及
经由第一蜂窝无线电接入回程链路将与带内蜂窝无线电接入有关的用户数据以及经由第二蜂窝无线电接入回程链路将与带外非蜂窝无线电接入有关的用户数据传送到至少一个供体蜂窝系统;
临时中止带内蜂窝无线电接入,以及;
通知在带内蜂窝无线电接入上进行通信的至少一个用户设备将发生带内蜂窝无线电接入的中止;其中,所述通知经由带外非蜂窝无线电接入链路发生。
9.权利要求8的设备,其中,还促使所述设备:
与提供双重带内蜂窝/带外非蜂窝无线电接入的至少一个互连中继节点相交互,以便用互连的至少一个节点来执行无线电控制相关功能。
10.权利要求8至9中的任一项的设备,其中,还促使所述设备:
向以下各项中的至少一个提供关于除带内蜂窝无线电接入之外的带外非蜂窝无线电接入的可用性的信息:至少一个用户设备和至少一个供体蜂窝系统。
11.权利要求8的设备,其中,还促使所述设备:
保持与所述至少一个蜂窝供体系统中的至少一个的连接以便获得至少无线电控制相关服务。
12.权利要求8的设备,其中,还促使所述设备:
在中止发生之前将在带内蜂窝无线电接入上进行通信的至少一个用户设备卸载到带外非蜂窝无线电接入。
13.权利要求8的设备,其中,还促使所述设备:
在中止的时段内将原本载送与带内蜂窝无线电接入有关的用户数据的所述至少一个蜂窝无线电接入回程链路重新分配成载送与带外非蜂窝无线电接入有关的用户数据。
14.权利要求8至9中的任一项的设备,其中,还促使所述设备:
通过分布式天线系统来提供带内蜂窝无线电接入和带外非蜂窝无线电接入。
15.一种用于无线电接入的系统,包括:
权利要求8至14中的任一项的至少两个互连设备,其中,每个设备被配置成与至少一个其他互连设备进行通信以便在互连设备之间执行至少无线电控制相关功能。
16.权利要求15的系统,其中,所述无线电控制相关功能包括以下各项中的至少一个:
预先通知将发生切换、分发至少一个供体系统的更新的系统信息和控制信令、将在带内蜂窝无线电接入上进行通信的至少一个用户设备卸载到带外非蜂窝无线电接入、以及互连设备之间的业务量平衡。

说明书全文

双重带内/带外无线电接入方法、设备及系统

技术领域

[0001] 本发明一般地涉及移动通信网络。更具体地,本发明涉及部署在移动交通工具中,诸如在高速火车中的中继节点

背景技术

[0002] 在无线电通信网络中,诸如第三代合作伙伴计划(3GPP)的长期演进(LTE)或增强型LTE(LTE-A)中,网络规划包括公共基站(Node B,NB)的使用。该基站可能不会为在特定情况下,诸如在小区边缘处的用户或为以高速移动的用户提供充足的数据速率、容量和/或覆盖。因此,使用中继节点来在用户与基站之间中继/转发数据的常见的。
[0003] 然而,当用户设备(UE)以高密度定位且正在移动时,若干个问题与中继节点的使用有关。因此,提供一种用于可靠地服务于UE的解决方案是重要的。

发明内容

[0004] 本发明的实施例寻求改进用于可靠地服务于UE的解决方案。
[0005] 根据本发明的一方面,提供了如在权利要求1、11和12中所指定的方法。
[0006] 根据本发明的一方面,提供了如在权利要求13、23和24中所指定的设备。
[0007] 根据本发明的一方面,提供了如在权利要求25中所指定的系统。
[0008] 根据本发明的一方面,提供了如在权利要求27、28和29中所指定的计算机程序产品。
[0009] 在从属权利要求中限定了本发明的实施例。附图说明
[0010] 下面,将参考实施例和附图来更详细地描述本发明,在所述附图中:
[0011] 图1呈现了通信网络;
[0012] 图2示出了根据实施例的另一通信网络;
[0013] 图3示出了根据实施例的对用户设备的卸载;
[0014] 图4图示出根据实施例的切换的预先通知;
[0015] 图5图示出根据实施例的由中继节点提供的分布式天线系统;
[0016] 图6图示出根据实施例的设备;
[0017] 图7示出了根据实施例的方法;
[0018] 图8示出了根据实施例的另一方法;以及
[0019] 图9图示出根据实施例的又一方法。

具体实施方式

[0020] 以下实施例仅是示例性的。虽然本说明书可以在本文本的若干位置上提及“一”、“一个”或“某些”实施例,但是这不一定意味着每个参考是对相同的一个或多个实施例做出的,或者特定特征仅适用于单个实施例。还可以将不同实施例的单个特征进行组合以提供其他实施例。无线电通信网,诸如第三代合作伙伴计划(3GPP)的长期演进(LTE)或增强型LTE(LTE-A),通常由至少一个基站(也称为例如基站收发机、Node B或演进Node B)、用户设备(也称为例如用户终端和移动站)和向核心网络提供互连的可选网络元件所组成。基站经由所谓的无线电接口将UE连接到网络。
[0021] 图1示出了根据实施例的通信网络。如所解释的,通信网络可以包括基站102。基站102可以向小区100提供无线电覆盖,控制无线电资源分配,执行数据和控制信令,等等。小区100可以是宏小区、微小区或其中存在无线电覆盖的任何其他类型的小区。此外,根据所利用的天线系统,小区100可以具有任何的尺寸或形式。
[0022] 一般地,可以将可适用于实施例的基站102配置成根据以下通信协议中的至少一个来提供通信服务:全球互通微波接入(WiMAX)、基于基本宽带码分多址(W-CDMA)的通用移动电信系统(UMTS)、高速分组接入(HSPA)、LTE和/或LTE-A。基站102可以另外提供基于GSM(全球移动通信系统)和/或GPRS(通用分组无线电服务)的第二代蜂窝服务。然而,本实施例不限于这些协议。
[0023] 可以使用基站102以便向小区100提供无线电覆盖。可以将基站102视为网络的一个通信点。基站102可以是Node B、如在LTE-A中的演进Node B(eNB)、无线电网控制器(RNC)或能够在小区100内控制无线电通信并管理无线电资源的任何其他设备。基站102还可以通过控制并分析由用户终端执行的无线电信号平测量、执行其自己的测量并基于该测量执行切换,来对移动性管理具有影响。
[0024] 为了描述的简化起见,让我们假设基站是eNB。演进通用移动电信系统(UMTS)陆地无线电接入网(E-UTRAN)是LTE的空中接口,其开发集中于eNB 102。所有无线电功能在这里被终止,使得eNB 102是用于所有无线电相关协议的终结点。E-UTRAN可以被配置成使得例如在下行链路传输中应用正交频分多址(OFDMA),而在上行链路中可以应用单载波频分多址(SC-FDMA)。在通信网络中的多个eNB的情况下,可以用如在LTE中指定的X2接口来将eNB相互连接。
[0025] eNB 102还可以经由S1接口被连接到演进分组核心(EPC)110,更具体地是连接到移动性管理实体(MME)以及连接到系统架构演进网关(SAE-GW)。该MME是用于控制非接入层信令、漫游、认证、跟踪区域列表管理等的功能的控制平面,而SAE-GW处理包括分组路由和转发、E-UTRAN空闲模式分组缓冲等的用户平面功能。用户平面绕过MME平面直接通往SAE-GW。SAE-GW可以包括两个单独的网关:服务网关(S-GW)和分组数据网络网关(P-GW)。MME控制eNB与S-GW之间的隧道传输(tunneling),例如,其充当用于不同eNB之间的移动性的本地锚定点。S-GW可以在eNB与P-GW之间中继数据,或者缓冲数据分组,如果需要的话,以便在已经建立到对应eNB的适当隧道传输之后将其释放。此外,可以将MME和SAE-GW汇合,使得可以分配一组MME和SAE-GW以服务于一组eNB。这意味着可以将eNB连接到多个MME和SAE-GW,虽然每个用户终端一次由一个MME和/或S-GW所服务。
[0026] 根据实施例,eNB 102可以建立与用户设备(UE)108B至108D的连接,用户设备(UE)诸如是移动用户终端、掌上计算机或能够在移动通信网络中进行操作的任何其他设备。也就是说,UE 108B至108D可以执行与eNB 102的数据通信。
[0027] 除上述蜂窝无线电接入技术(RAT)之外,UE可以受益于无线局域网(WLAN)(诸如WiFi)的存在,以便应用互联网协议(IP)服务。WiFi无线电接入可以由在房屋(premise)中建立的WLAN基站所提供。WLAN基站可以经由线缆或无线地连接到接入例如互联网的核心网络。可以将此类WLAN基站部署在公共运输交通工具上,诸如公共汽车、火车、游船等上,例如代表交通工具管理员。机上用户因此可以接入蜂窝无线电接入,诸如LTE或LTE-A,或者非蜂窝无线电接入,诸如WiFi。
[0028] 可以在交通工具上部署中继节点(RN),使得UE相对于RN保持相对静态,而遭受高速度的链路是RN与一个或多个供体蜂窝系统之间的蜂窝无线链路,其由于RN的移动性而不时地改变。此链路可以称为中继链路或回程链路,而从中继节点到UE的链路可以称为接入链路。因此,可以将机上UE视为共享了来自宏供体系统的相同移动性特性,并且在RN的本地小区内是相当固定的。
[0029] 常见的是,诸如高速火车的交通工具的速度可能是每小时数百公里。这引起了相对于提供并确保用于无线回程连接的足够高的数据速率的问题。这还收到一个或多个供体蜂窝系统与其他规则移动用户的有限无线电资源的公平共享的影响。
[0030] 另外,此类型移动中继(MR)部署的挑战涉及需要RN(或RN组)支持机上的所有UE,无论其关联的归属运营商如何,也被称为多运营商问题。这是因为运营商常常在重叠服务区域中相互竞争,并且因此施加限制,诸如迫使各个UE选择其归属网络。在这点上,可以将已部署RN系统视为对于所有涉及的且支持的运营商网络的共同利益或第三方。注意的是,由于RN(或已部署的RN组)可能正在跨城市或乡村行进,所以针对沿着行进道路的供体蜂窝系统和自动相邻小区关系(ANR)的所有可能变化的稳健的小区配置方案是高度期望的。这是因为由于与目标供体小区及其ANR的可能冲突而引起的基本小区配置上的变化,诸如载波频谱分配或物理小区标识(层1小区ID)上的变化,可能导致影响小区中的所有UE的小区重置或重配置。因此,需要尽可能避免这些情况。此外,需要考虑关于向后兼容的一些特定要求。特别地,LTE UE(与LTE-A UE相比)需要能够接入LTE-A系统,且反之亦然。
[0031] 为了可靠地服务于UE,提供了一种设备,诸如中继节点,其分别地经由至少一个带内蜂窝无线电接入链路和至少一个带外无线电接入链路来为覆盖区域内的至少一个UE提供带内蜂窝无线电接入和带外无线电接入。这在图2中被示出,其中,中继节点200能够提供带内蜂窝无线电接入202和带外无线电接入204。在实施例中,带内蜂窝无线电接入202是GSM、UMTS、LTE或LTE-A无线电接入。在实施例中,带外无线电接入204是WLAN无线电接入,诸如WiFi。一般地,带内蜂窝无线电接入202在另一载波上操作,其不同于由带外无线电接入204所使用的那个。根据实施例,RN 200同时地提供两个不同的RAT(双重带内/带外RAT)。RN 
200可以配备有所要求的元件,以在两个单独的频带上执行通信。
[0032] 与带内蜂窝接入并行的带外无线电接入不仅允许现有带外RAT及其频谱资源的有效利用,而且增强了带内RAT的可靠性和鲁棒性。后者是由于随着RN 200从一个小区移动至另一小区或在来自不同运营商的供体蜂窝系统214和216的重叠覆盖范围内移动而改变供体蜂窝系统214和216时的基本小区配置方面的不确定性和可能冲突而引起的。确保了载送带外用户数据的回程链路上的高数据速率,因为此回程链路上的资源不需要与RN和所服务的UE之间的接入链路上的资源进行共享。此外,可以获得灵活的机载IP接入服务模型。例如,可以向机上的所有移动用户提供基本的免费WiFi,并且可以提供具有可能WiFi卸载(稍后将解释)的定期蜂窝中继服务。另外,高级按需自主位速率提升双重无线电接入可以出售给WiFi和能够使用此类服务的蜂窝活动用户(高级UE)。
[0033] 在图2中,UE 206、208和210在RN 200的覆盖区域内。在实施例中,UE 206至210可以位于火车的车厢212中且RN 200被部署在车厢212中。因此,移动中的火车促使中继节点200相对于RN 200可以经由至少一个相应的基站218、220、222连接到的任何供体蜂窝系统
214和216进行移动。供体蜂窝系统214可以由运营商A所运营,并且供体蜂窝系统216可以由另一运营商B所运营。
[0034] 运营商A的网络(供体蜂窝系统)214在此区域中可以配备有两个不同的基站218和202。基站218可以是经由无线电网络控制器(RNC)与核心网络214通信的UMTS基站。第二基站220可以是eNB,并且因此能够在没有单独RNC元件的情况下利用核心网络214进行操作。
eNB 220经由MME来执行控制平面通信,而用户平面数据绕过MME直接通往网关(GW)。在图2的示例中,运营商B的网络216配备有单个eNB 222。
[0035] 在实施例中,中继节点220存储信息元素,其通知了除带内蜂窝无线电接入之外,正在提供带外无线电接入。可以使存储的信息元素与所连接的供体蜂窝系统进行通信,使得系统214或216获得能够向RN 200的本地小区中的UE提供双重带内/带外通信的此类中继节点的知识。
[0036] 例如,当双重带内/带外RN被接通或重新激活时,信息元素可以与最初选择的供体系统(例如214)进行通信,以便建立至少一个回程链路224至228。在存在许多RN(稍后将解释)的情况下,例如RN 200还可能需要获取配置以建立互连RN的系统。这是因为自运营网络和灵活的频谱使用可能要求中继节点系统的运行中动态部署和优化,其具有中继节点及其小区的智能重新激活和去激活、供体eNB选择和重选、UE空闲和活动移动性管理,等等。
[0037] 此外,在实施例中,关于除带内蜂窝无线电接入之外的带外无线电接入的可用性的信息被传送至所述至少一个用户设备。所存储的信息元素可以例如在本地小区(在图2的情况下,本地小区可以表示车厢212)中被广播,使得覆盖区域中的UE发现此类双重RAT系统是可用于使用的。
[0038] 换言之,关于除带内蜂窝无线电接入之外的带外无线电接入的可用性的信息被提供给以下各项中的至少一个:至少一个用户设备206至210、236至238和至少一个供体蜂窝系统214、216。可用性的信息还可以包括带外无线电接入和/或带内蜂窝无线电接入的能和状态的信息。因此,能够通知的是带内无线电接入在点上是可连接的吗(其被中止了吗)、代表无线电接入接口的配置是什么,等等。
[0039] 在LTE-A中已经引入了中继的使用。因此,LTE-A的eNB能够与中继节点通信,而LTE的GSM基站或NB可能局限于WiFi数据通信。因此,从图2,可以看到LTE NB 218具有仅用于表示带外无线电接入数据传输的WiFi通信(点线)的回程链路224,而eNB 220分别地经由链路226和228来处理带内蜂窝无线电接入数据和WiFi(带外)数据两者。情况可能是UE 206正在应用带内蜂窝无线电接入,而用户210正在应用带外无线电接入,并且因此需要用于数据传输的单独回程链路。在图2中,假设UE 208例如处于空闲模式。
[0040] 在实施例中,RN 200可以经由第一蜂窝无线电接入回程链路(例如链路226)将与带内蜂窝无线电接入有关的用户数据以及经由第二蜂窝无线电接入回程链路(例如链路224和/或228)将与带外无线电接入有关的用户数据,传送到至少一个供体蜂窝系统,诸如传送到网络214。因此,带内和带外数据两者都经由相应的移动蜂窝回程链路被转发至供体蜂窝系统214或216。因此,RN 200可能需要建立两个蜂窝回程链路,一个用于WiFi数据且另一个用于蜂窝带内数据。在物理上,可以在由同一供体eNB提供的情况下通过供体eNB的同一共享物理信道或者通过由不同eNB提供的不同物理信道来传送两个链路。
[0041] 在实施例中,如图2中所示,在火车的车厢240中存在另一RN 230,其中,RN 230还能够经由相应的带内232和带外234收发机元件来提供此类双重带内/带外无线电接入。因此,中继节点230具有与RN 200相同的功能。在这种情况下,存在一种系统,其包括至少两个互连中继节点,均被配置成分别地经由至少一个带内蜂窝无线电接入链路和至少一个带外无线电接入链路来为对应中继节点的覆盖区域内的至少一个用户设备提供带内蜂窝无线电接入和带外无线电接入。每个中继节点还可以经由第一蜂窝无线电接入回程链路来传送与带内蜂窝无线电接入有关的用户数据并经由第二蜂窝无线电接入回程链路来传送与带外无线电接入有关的用户数据,如图2中所示的。RN 230可以在蜂窝回程链路244上将WiFi带外数据朝着由eNB 222服务的网络216传送,并经由蜂窝回程链路246将蜂窝带内数据朝着由eNB 220服务的网络214传送。可以将带内数据转发至蜂窝供体系统214的eNB 220的原因可以是车厢240中的机上UE 236使用例如运营商A的网络。UE 238可以使用运营商B的网络216且数据(例如,WiFi数据)因此可以被RN 230转发至eNB 222。因此,清楚的是,多运营商相关问题可能造成由RN 200或230建立另外的回程链路。此外,可能存在在火车中漫游的用户,并且也需要注意那些用户。而且,在这种情况下,可能的是,需要通往不同运营商网络的许多回程链路。
[0042] 互连中继节点200、230的此种类的系统也被称为移动中继(MR)系统。MR系统中的MR的数目是不限的。在实施例中,在火车的比方说20个车厢中的每一个中存在单个RN,从而导致在MR系统中包括20个RN。
[0043] 此外,每个中继节点可以与系统中的至少一个其他中继节点相交互,以便执行系统的互连中继节点之间的至少无线电控制相关功能。该交互可以包括可以经由通信链路242发生的通信。链路242可以是有线或无线的。可能需要在互连中继节点200和230之间传送的无线电控制相关功能可以包括以下各项中的至少一个:预先通知将发生切换(参见图
4)、分发所述至少一个供体系统的更新的系统信息和控制信令、将在带内蜂窝无线电接入上通信的至少一个用户设备卸载至带外无线电接入、以及互连中继节点之间的业务量平衡。
[0044] 更新的系统信息及其他控制信令的分发是有利的,使得其他RN经由通信链路242来获得此信息。因此,来自供体蜂窝系统和其他互连中继节点的其他回程链路不需要在向其他互连中继节点传送信息时使用其有限的容量。业务量平衡例如可以是这样的,使得当前由RN 200所服务的UE 206被切换至另一互连中继节点230,条件是UE 200在RN 230的范围内。在实施例中,将来自UE 206的用户数据经由通信链路242从RN 200转发至RN 230,并且RN 230然后可以将用户数据转发至eNB 222或eNB 220。如果来自RN 200的一个或多个回程链路是高负荷的,则本实施例允许有效的业务量平衡。
[0045] 在这点上,可以将互连节点的系统视为一种类别的蜂窝集成或支持的中继节点,其具有包括关于双重带内/带外RAT的某些信息的简档特性、能力和移动情境以及MR系统的多运营商协调和合作回程传输需要、能力和限制。换言之,中继系统被视为在一个或多个供体蜂窝系统214和/或216的完全控制和管理下,其中,带内用户共享与一个或多个供体蜂窝系统214和/或216的固定移动用户相同的无线电资源并提供与其相同的蜂窝接入模式。为了能够实现移动交通工具中的MR系统的合作和协调控制,供体蜂窝系统214和216可以经由通信链路248相互通信。
[0046] 供体系统214、216因此可以经由接口242来协调并控制移动蜂窝回程链路以及火车内部的RN 200、230之间的合作。这促进了带内和带外RAT、RN 200、230及其本地小区之间的负荷平衡和容量共享。此外,当与单独地控制RN 200、230相比时,连接和移动性管理可以被增强。
[0047] 作为示例,RN可能需要获得展现了RN的本地小区内的每个UE正在哪个运营商(例如A或B)下操作的信息。然后,可以在判定RN需要建立到哪些网络的回程连接时使用此信息。这个种类的信息可以在MR系统与供体蜂窝系统214和216之间被传送以促进与此类MR系统的操作有关的自运营网络(SON)建立和移动性功能和服务。
[0048] 在实施例中,可以暂时中止带内蜂窝无线电接入。是否中止蜂窝带内RAT的判定可以取决于供体网络214和/或216资源的充分性或效率。替换地,可以使用中止来避免与至少一个本地RN小区和一个或多个目标供体小区214和/或216之间的网络身份(诸如物理小区身份(PCID))和/或频谱资源分配中的一些临时冲突或抵触有关的问题。还可以由于业务量负荷或出于节能的原因而进行中止。该中止可以有利地避免否则导致的对本地RN小区中的至少一个进行重置和重配置的需要。换言之,该中止不同于例如频带或小区ID的小区重置或重配置,在此之后,小区可以对所有当前用户表现为新小区,其可能是活动的或空闲的或处于不连续接收(DRX)状态。
[0049] 在中止期间,只有蜂窝接入链路(在RN与UE之间)被中止,而不是RN与所连接的基站/NB/eNB之间的蜂窝回程连接。因此,RN 200、230可以保持到至少一个蜂窝供体系统214和216中的至少一个的连接,以便获得至少无线电控制相关服务。因此,供体蜂窝系统214和216中的所述至少一个可以向包括在MR中的对应中继节点提供至少蜂窝管理和控制平面服务。可以基于每个RN来执行中止,亦即,中止可以仅影响RN 200,而RN 230仍提供双带RAT。
此外,中止可以基于每组RN。换言之,只有一些RN可以临时地中止带内蜂窝无线电接入,而其他RN并未中止带内蜂窝无线电接入。
[0050] 可以将中止传送至所有涉及的供体系统。在实施例中,源或当前服务供体系统或中央控制实体(诸如接入网络发现和选择功能(ANDSF))可以在需要时向目标或其他涉及的供体系统通知关于该中止的信息。例如,在涉及到多个供体系统的回程链路的切换中或重配置或重分配中可能存在此类需要。这允许中止的网络控制通知。
[0051] 在另一实施例中,中继节点可以在被命令临时中止其带内蜂窝无线电接入操作之后通知其他供体系统。此选项可以由于不需要使用通信链路428而提供益处。
[0052] 该中止是有利的,因为由于例如PCID冲突,可能只有UE与RN 200、230之间的移动用户的蜂窝接入链路丢失而不是回程链路。此外,带外接入链路不受影响。这是因为假设带内中继与LTE蜂窝接入完全兼容,并且使用与蜂窝回程链路相同的蜂窝接入频谱,而带外RAT正在与蜂窝接入的无线电频带分离的无线电频带中操作,并且因此不需要由于可能的PCID冲突而被改变。此外,将蜂窝带内无线电接入与载送带内数据的蜂窝回程链路进行时间共享。
[0053] 作为示例,可以想象火车当前处于在具有PCID=100的频率f1内运营的运营商的小区#1中。在火车中部署的中继节点被配置成在频率f1内同样地操作。让我们进一步假设本地中继小区的小区身份是PCID=10。在火车移动至沿着该路线的某处的同一运营商的另一小区#k且小区#k具有与本地中继小区相同的PCID=10时,可能发生冲突。可以使用中止来避免小区#k或中继小区的PCID的否则被迫的重配置。该重配置可能对受影响小区中的所有用户造成服务中断,并且要求大量的信令开销。然而,在带外无线电接入正在不同于f1的另一频带f2上操作时,带外用户不受中止或冲突的影响。换言之,频率f2不需要在火车从小区#1移动至小区#k时改变。
[0054] 在实施例中,在中止的时段内,重新分配否则载送与带内蜂窝无线电接入有关的用户数据的所述至少一个蜂窝无线电接入回程链路,以载送与带外无线电接入有关的用户数据。因此,仍能够保持RN 200、230与供体eNB 220、222之间的回程链路,并且例如从一个供体eNB切换至另一供体基站eNB,其并不取决于PCID。因此,可以保持系统的总容量。
[0055] 在实施例中,通知在带内蜂窝无线电接入上进行通信的所述至少一个用户设备将发生带内蜂窝无线电接入的中止。此通知可以经由来自RN 200、230的公共或专用信令而发生。信令可以在预先完成的情况下经由蜂窝带内无线电接入链路或经由带外无线电接入链路,以及在中止之后完成的情况下经由带外无线电接入链路而行进。此选项允许低信令开销。替换地或除此之外,该通知可以在机上移动用户的小区重选时经由来自一个或多个供体小区214、216的专用信令而发生。例如,另一选项是接入网络发现和选择功能(ANDSF)250经由WiFi接入将带内RAT中止通知机上的移动用户。
[0056] 在实施例中,正是ANDSFF通知/控制了RN小区的中止并通知了对应UE关于中止的信息。在实施例中,当前服务供体蜂窝系统可以执行通知控制/通知。因此,ANDSF或其他网络元件可以判定是否从中继节点执行带内蜂窝无线电接入的中止,其中,中继节点提供带内蜂窝无线电接入和带外无线电接入。相应元件然后可以在判定执行中止时通知中继节点关于带内蜂窝无线电接入的中止的信息。
[0057] 关于在哪里执行控制/通知的判定可以取决于是否涉及到要求来自ANDSF的协调的多运营商和/或多RAT问题。另一因素是UE是否能够与两个可用RAT(带内和带外RAT)或仅与其中的一个进行通信。
[0058] 在图3中,所描绘的是,根据实施例,经由中继节点300在带内蜂窝无线电接入302上通信的至少一个用户设备306在中止发生之前被卸载(切换)至带外无线电接入304。用实线310示出了进行中的带内通信并用点线312示出了到带外RAT 304的连接。这是有利的解决方案,因为带外无线电接入304并未受到可能中止的影响,并且因此被卸载至带外RAT 304的UE 306根本不需要终止通信。已与带外RAT 304通信的UE 308可以经由通信链路314保持连接到带外RAT 304。
[0059] 最初被连接到未受到由e eNB 316所服务的小区和本地RN小区的PCID的冲突的影响的eNB 316的蜂窝回程连接320,例如可以被改向至eNB 318,其未受到冲突的影响。因此,可获得改向蜂窝回程连接322,带外业务量可以流过该改向蜂窝回程连接322。因此,UE 306与网络之间的数据传输可以不间断地继续。
[0060] 图4描绘了其中互连中继节点400和402交换关于即将进行的切换的信息的情况。让我们假设火车车厢404和406正在如用箭头408所示的方向上移动。由于火车可能有几十米长,所以在RN 402甚至进入小区412之前,可以将RN 400从由eNB 414所服务的小区410切换至由eNB 416所服务的小区412。然后,RN 400可以有利地通知互连RN 402将发生切换。RN 
402因此可以具有更多的时间来准备即将进行的切换。因此,可以避免由于突然切换而引起的可能用户数据传输中断。
[0061] 如先前所解释的,可以将多个RAT的可用性通知UE。在实施例中,在以一种方式或另一种获得关于除带内蜂窝无线电接入之外的带外无线电接入的可用性的信息之后,UE可以选择在通信中应用哪个无线电接入。该判定可以是基于本地蜂窝带内载波信号与带外信号之间的预定义和配置的一个或多个下行链路功率偏移和/或预定义的一个或多个应用感知规则。这促进了UE的自主RAT选择和机上高级UE的快速卸载。可以经由来自RN的公共或专用信令和/或借助于经由蜂窝带内接入或WiFi(带外)接入的ANDSF将UE执行此类RAT选择所需的可能知识配置成机上UE。结果,UE可以通过中继节点与蜂窝供体系统通信,其中,到中继节点的数据传输在带内蜂窝无线电接入链路上或带外无线电接入链路上被执行。
[0062] 在实施例中,只有能够接入带内蜂窝无线电接入和带外无线电接入两者的那些UE(高级UE)被MR系统的中继节点通知关于双重带内/带外RAT的信息。此外,机上UE可以具备本地MR蜂窝接入和选择的更新信息,例如在一个或多个MR小区的临时中止或一个或多个MR小区在临时中止之后重新开始时,或者在有来自UE的请求时的任何时间。网络或ANDSF可以经由通过带内接入链路或带外接入链路的中继来提供信息,视情况而定。
[0063] 图5描述了当与向火车的多个车厢506、508部署RN的可能性相比向火车的每个车厢提供数据的替换解决方案。在图5中,在火车中存在单个RN 500,其能够向每个车厢506、508提供带内蜂窝RAT 502和带外RAT 504。这是通过经由分布式天线系统(DAS)提供带内蜂窝无线电接入和带外无线电接入来实现的。DAS包括遍及火车分布的多个远程天线单元(RAU)510至516。不同的RAU 510至516可以应用多输入多输出(MIMO)技术。RAU 510至516可以相互远离几十米而被定位。
[0064] 在图6中示出了根据本发明的实施例的设备的非常一般的架构。图6仅示出了理解根据本发明的实施例的设备所需的元件和功能实体。已经出于简化的原因省略了其他部件。该元件和功能实体的实施方式可以不同于图6中所示的。图6中所示的连接是逻辑连接,并且实际物理连接可以是不同的。该连接可以是直接的或间接的,并且在部件之间可以仅存在功能关系。对于本领域的技术人员而言显而易见的是图6的设备还可以包括其他功能和结构。
[0065] 诸如中继节点的设备600可以包括处理器602。处理器602可以用具备嵌入在计算机可读介质上的适当软件的单独数字信号处理器,或用诸如专用集成电路(ASIC)的单独逻辑电路来实现。处理器602可以包括用于提供通信能力的接口,诸如计算机端口。处理器602可以是例如双核处理器或多核处理器。设备600还可以包括被连接到处理器602的存储器604。然而,还可以将存储器集成到处理器602,并且因此可以不需要存储器604。
[0066] 处理器602可以包括中止电路610,其用于执行带内蜂窝无线电接入相关功能的中止,诸如关断带内无线电接入链路、带内无线电接入的重新激活,等等。处理器602可以包括无线电控制电路612,其用于执行与无线电资源管理、切换、用户的卸载、功率控制等等有关的功能。
[0067] 设备600可以进一步包括收发机(TRX)606。TRX 806可以包括用以执行带内蜂窝接入通信以及蜂窝接入回程链路的电路。TRX 606可以包括用以执行与所连接的UE的带外无线电接入通信的电路。带内和带外电路两者可以分别地配备有一个或多个天线,其能够实现去往和来自空中接口的连接。
[0068] 诸如用户设备的设备620可以包括处理器622。处理器622可以用具备嵌入在计算机可读介质上的适当软件的单独数字信号处理器,或用诸如专用集成电路(ASIC)的单独逻辑电路来实现。处理器622可以包括用于提供通信能力的接口,诸如计算机端口。处理器622可以是例如双核处理器或多核处理器。设备620还可以包括被连接到处理器622的存储器624。然而,还可以将存储器集成到处理器622,并且因此可以不需要存储器624。
[0069] 处理器622可以包括用于选择设备620应接入哪个可用RAT的选择电路630。为了执行选择,设备620还可以包括用于执行与信号水平测量、功率控制等等有关的功能的无线电控制电路632。
[0070] 设备620还可以包括收发机(TRX)626。TRX 626可以包括用以执行带内蜂窝接入通信以及一个或多个蜂窝接入回程链路的电路。TRX 626还可以包括用以执行与所连接UE的带外无线电接入通信的电路。带内和带外电路两者可以分别地配备有一个或多个天线,其能够实现去往和来自空中接口的连接。替换地,UE可以配备有带内电路或带外电路中的仅一个。
[0071] 诸如ANDSF或核心网络元件的设备640可以包括处理器642。处理器642可以用具备嵌入在计算机可读介质上的适当软件的单独数字信号处理器,或用诸如专用集成电路(ASIC)的单独逻辑电路来实现。处理器642可以包括用于提供通信能力的接口,诸如计算机端口。处理器642可以是例如双核处理器或多核处理器。设备640还可以包括被连接到处理器642的存储器644。然而,还可以将存储器集成到处理器642,并且因此可以不需要存储器644。
[0072] 处理器642可以包括用于判定是否执行带内蜂窝无线电接入的中止的中止电路650。中止电路650还可以负责判定何时重新激活带内RAT。中止电路650还可以触发对RN或UE的关于中止的通知。设备640还可以包括用于执行与无线电资源管理、切换、功率控制等等有关的功能的无线电控制电路652。
[0073] 设备640还可以包括配备有用于接入设备640与中继节点之间的蜂窝回程链路的一个或多个天线的收发机(TRX)646。
[0074] 如在本申请中所使用的术语“电路”指的是所有以下各项:(a)仅硬件电路实施方式,诸如在仅模拟和/或数字电路中的实施方式,以及(b)电路和软件(和/或固件)的组合,诸如(如果可适用的话):(i)一个或多个处理器的组合,或(ii)一个或多个处理器/软件的部分,包括一个或多个数字信号处理器、软件和一个或多个存储器,其一起起作用以促使设备执行各种功能,以及(c)电路,诸如一个或多个微处理器或一个或多个微处理器的一部分,其需要软件或固件以用于操作,即使该软件或固件在物理上并不存在。
[0075] “电路”的此定义适用于此术语在本申请中的所有使用。作为另一示例,如在本申请中所使用的术语‘电路’还将覆盖仅仅处理器(或多个处理器)或处理器的一部分及其所附软件和/或固件的实施方式。术语‘电路’还将覆盖(例如且如果可适用于特定元件的话)基带集成电路或用于移动电话的应用处理器集成电路或服务器中的类似集成电路、蜂窝网络装置或另一网络装置。
[0076] 图7描绘了增强UE数据通信的可靠性的方法。该方法在步骤700中开始。在步骤702中,分别地经由至少一个带内蜂窝无线电接入链路和至少一个带外无线电接入链路为覆盖区域内的至少一个用户设备提供带内蜂窝无线电接入和带外无线电接入。在步骤704中,发生经由第一蜂窝无线电接入回程链路的与带内蜂窝无线电接入有关的用户数据和经由第二蜂窝无线电接入回程链路的与带外无线电接入有关的用户数据到至少一个供体蜂窝系统的传输。该方法在步骤706中结束。
[0077] 图8描绘了用于在多RAT情况下执行通信的UE的方法。该方法在步骤800中开始。在步骤802中,获得关于除带内蜂窝无线电接入之外的带外无线电接入的可用性的信息。在步骤804中,UE选择在通信中应用哪个无线电接入,并且在步骤806中,UE通过终节点与蜂窝供体系统进行通信,其中,在带内蜂窝无线电接入链路上或带外无线电接入链路上执行到中继节点的数据传输。该方法在步骤808中结束。
[0078] 图9描绘了能够辅助小区选择的ANDSF或任何网络元件的方法。该方法旨在触发带内蜂窝无线电接入的中止。该方法在步骤900中开始。在步骤902中判定是否从中继节点执行带内蜂窝无线电接入的中止,其中,中继节点提供带内蜂窝无线电接入和带外无线电接入。在步骤904中,当判定执行中止时,通知中继节点关于带内蜂窝无线电接入的中止的信息。该方法在步骤906中结束。
[0079] 本发明的实施例提供许多优点。例如,相对于向后兼容性,MR布置向所有用户提供规则蜂窝接入,其可能具有带外卸载能力,并且同时为具有此类无线电接入能力的任何高级UE提供自主合作双重带内/带外(多RAT)可用性。在实施例中,例如使得UE能够具有与多路径传输控制协议(TCP)耦合的认知无线电能力。
[0080] 本文所述的技术可以可以由各种手段来实现。例如,这些技术可以按照硬件(一个或多个装置)、固件(一个或多个装置)、软件(一个或多个模)或其组合来实现。针对硬件实施方式,图6的设备可以在一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理器件(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、被设计成执行本文所述功能的其他电子单元、或其组合内被实现。对于固件或软件而言,可以通过执行本文所述功能的至少一个芯片组(例如程序、函数等)的模块来执行所述实施方式。可以将软件代码存储在存储单元中并由处理器执行。存储单元可以在处理器内或在处理器外部被实现。在后一种情况下,其能够经由各种手段被通信耦合到处理器,如在本领域中已知的。另外,可以由附加部件来重新布置和/或补充本文所述系统的部件,以便促进相对于它们所述的各种方面等的实现,并且其不限于在给定图中阐述的精确配置,如本领域的技术人员将认识到的。
[0081] 因此,根据实施例,用于执行图1至9的任何任务的设备包括诸如处理装置、传送装置、存储装置等的装置,其被配置成执行图1至9的任何任务。
[0082] 根据本发明的实施例,本发明的实施例可以被实现为计算机程序。该计算机程序包括用于执行计算机进程以便改善通信可靠性的指令。在相应设备中实现的计算机程序可以执行但不限于与图1至9有关的任务。
[0083] 可以将计算机程序存储在可被计算机或处理器读取的计算机程序分布介质。所述计算机程序介质可以是例如但不限于电、磁、光学、红外或半导体系统、器件或传输介质。所述计算机程序介质可以包括以下介质中的至少一个:计算机可读介质、程序存储介质、记录介质、计算机可读存储器、随机存取存储器、可擦可编程序只读存储器、计算机可读软件分布包、计算机可读信号、计算机可读电信信号、计算机可读印刷品以及计算机可读压缩软件包
[0084] 虽然已根据附图参考示例在上文描述了本发明,但明显的是本发明不限于此,而是可以在所附权利要求的范围内以若干方式被修改。此外,对于本领域的技术人员明显的是,所描述的实施例可以但不要求以各种方式与其他实施例组合。
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