虛擬無線接入網(wǎng)中以用戶設(shè)備為中心的統(tǒng)一的系統(tǒng)接入的系統(tǒng)和方法
【專利說明】虛擬無線接入網(wǎng)中以用戶設(shè)備為中心的統(tǒng)一的系統(tǒng)接入的系統(tǒng)和方法
[0001]本發(fā)明要求2012年9月10日遞交的發(fā)明名稱為“虛擬無線接入網(wǎng)中以用戶設(shè)備為中心的統(tǒng)一的系統(tǒng)接入的系統(tǒng)和方法”的第13/608，653號美國非臨時申請案的在先申請優(yōu)先權(quán)，該在先申請的內(nèi)容以引入的方式并入本文本中。
【背景技術(shù)】
[0002]蜂窩網(wǎng)絡(luò)為用戶設(shè)備(UE)(例如，移動手機、計算機、收發(fā)器等)提供無線接入以用于通信。該網(wǎng)絡(luò)包括多個小區(qū)，每個小區(qū)由用于發(fā)射和接收通信信號的基站支持。總的來說，這些小區(qū)在大的地理區(qū)域上提供無線電波覆蓋。通過這種方式，UE彼此之間能夠通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)通信。另外，該蜂窩網(wǎng)絡(luò)能夠與其它網(wǎng)絡(luò)(公共交換電話網(wǎng)絡(luò)、其它蜂窩網(wǎng)絡(luò)、基于互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)等等)連接以實現(xiàn)連接到任意可用網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備之間的通信。
[0003]為了通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)發(fā)射信息(例如，語音、數(shù)據(jù)等)，UE必須首先執(zhí)行與服務(wù)小區(qū)的網(wǎng)絡(luò)連接或初始進入建立以向該網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識并驗證其自身。這發(fā)生在當(dāng)UE位于蜂窩網(wǎng)絡(luò)支持的地理邊界內(nèi)的各種場景下。舉幾個例子，UE在上電時，執(zhí)行與蜂窩網(wǎng)絡(luò)的支持小區(qū)的初始進入建立，從空閑狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榛顒訝顟B(tài)，發(fā)出對上行數(shù)據(jù)發(fā)射的帶寬請求，發(fā)射位置信息，或當(dāng)上行不同步時或上行發(fā)生故障時執(zhí)行UE重新同步。
[0004]目前的UE網(wǎng)絡(luò)接入方案與小區(qū)及其小區(qū)標(biāo)識符相關(guān)聯(lián)。這種基于小區(qū)的方案允許UE通過獲取供使用的接入簽名序列通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)小區(qū)通信。也就是說，一旦UE在初始進入建立期間被標(biāo)識和驗證，該UE會被服務(wù)小區(qū)指配一個簽名序列以與蜂窩網(wǎng)絡(luò)進行基于UE小區(qū)的接入活動。
[0005]然而，每個小區(qū)的接入序列的數(shù)目是有限的。例如，在單個小區(qū)中可以使用的接入序列只有64個，例如在第四代長期演進(4G LTE)蜂窩網(wǎng)絡(luò)中。由于這種有限的數(shù)目，UE在不使用接入序列時釋放它們以使它們可用于主動要求小區(qū)中業(yè)務(wù)的其它UE。例如，經(jīng)過一段時間的通信不活躍(例如，通過定時器超時設(shè)定)之后，UE釋放其接入序列并進入與蜂窩網(wǎng)絡(luò)通信的空閑模式。從空閑模式轉(zhuǎn)變回活動模式可能需要執(zhí)行額外的初始進入建立流程。重新執(zhí)行初始進入建立使連接建立的流程很長且效率低。
[0006]此外，由于該網(wǎng)絡(luò)接入方案基于服務(wù)小區(qū)，當(dāng)UE從一個小區(qū)移動到另一個小區(qū)時，UE必須獲得由新小區(qū)通過目前服務(wù)小區(qū)指配的新接入簽名。這種切換流程應(yīng)該在UE能夠切換到新小區(qū)時完成。成功后，切換流程避免了執(zhí)行初始進入建立流程。不幸的是，由于切換流程發(fā)生在一個或多個小區(qū)邊界上，空中鏈路的信號強度受到限制，這樣可能導(dǎo)致UE和服務(wù)小區(qū)之間的鏈路比較差。因此，無論何時鏈路丟失，UE必須再次執(zhí)行與新小區(qū)的高代價的初始進入流程以重新連接到網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)UE在兩個小區(qū)之間來回乒乓或移動時，這種低效率會被進一步暴露，從而需要增加同一 UE接入蜂窩網(wǎng)絡(luò)的信令開銷。
[0007]而且，未來網(wǎng)絡(luò)會呈現(xiàn)增強的發(fā)射節(jié)點致密化以增加無線接入能力。例如，發(fā)射點虛擬化是一種處理發(fā)射點之間干擾的方式。通過發(fā)射點虛擬化，UE和小區(qū)之間的傳統(tǒng)的固定的一對一映射不復(fù)存在。取而代之的是，網(wǎng)絡(luò)可以動態(tài)地選擇最佳發(fā)射/接收點以服務(wù)特定UE，其中發(fā)射點選擇對于UE是透明的。因此，目前基于UE/小區(qū)的網(wǎng)絡(luò)接入方案可能與發(fā)射點虛擬化不兼容。
[0008]目前的UE/小區(qū)關(guān)聯(lián)接入方案的效率很低，因為在小區(qū)邊界內(nèi)或當(dāng)執(zhí)行切換流程時UE必須執(zhí)行多個高代價的初始進入建立流程。另外，目前的接入方案可能不適合高密集UE終端和設(shè)備(例如，智能電表等)。而且，目前的接入方案可能不適用于未來無線網(wǎng)絡(luò)，其中兩個或兩個以上發(fā)射/接收點可服務(wù)一個UE以增強通信鏈路質(zhì)量，或服務(wù)一個(例如，移動)UE的發(fā)射/接收點的數(shù)目可以隨著對UE透明的這些網(wǎng)絡(luò)配置而變化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]一種提供以UE為中心的統(tǒng)一的系統(tǒng)接入的網(wǎng)絡(luò)。所述網(wǎng)絡(luò)包括包含一個或多個發(fā)射/接收點的第一接入?yún)^(qū)。至少一個發(fā)射/接收點支持一個或多個UE的無線電波接入。第一專用連接簽名(DCS)可指配給第一 UE。所述DCS為第一 UE提供到所述第一接入?yún)^(qū)的主動接入，其中所述第一接入?yún)^(qū)中的至少一個發(fā)射/接收點提供到無線電波通信網(wǎng)絡(luò)的無線電波接入。
[0010]在另一項實施例中，描述了一種用于接入網(wǎng)絡(luò)的方法。所述方法包括將提供無線電波接入的多個發(fā)射/接收點配置在至少一個接入?yún)^(qū)中。所述多個發(fā)射/接收點中的至少一個發(fā)射/接收點支持到通信網(wǎng)絡(luò)的無線電波接入。提供了多個專用連接簽名(DCS)。所述DCS為多個UE提供到所述通信網(wǎng)絡(luò)的主動接入。所述方法還包括配置第一組DCS，以提供到所述通信網(wǎng)絡(luò)的主動接入，其中所述第一組包括所述多個DCS中的一個或多個DCS。具體而言，所述第一組用于為所述多個UE中的一個或多個UE提供到第一接入?yún)^(qū)(例如，到所述第一接入?yún)^(qū)中的發(fā)射/接收點)的主動接入。例如，DCS可指配給UE，并向UE提供到所述第一接入?yún)^(qū)內(nèi)的發(fā)射/接收點的主動接入。
[0011]在另一項實施例中，描述了另一種用于接入網(wǎng)絡(luò)的方法。所述方法包括在初始進入通信網(wǎng)絡(luò)時驗證UE。所述通信網(wǎng)絡(luò)包括多個發(fā)射/接收點，其中之一支持一個或多個UE到所述通信網(wǎng)絡(luò)的無線電波接入。所述方法還包括將專用連接簽名(DCS)指配給所述UE。所述DCS為所述UE提供到包含一個或多個發(fā)射/接收點的接入?yún)^(qū)的主動接入，其中所述發(fā)射/接收點提供到所述通信網(wǎng)絡(luò)的無線電波接入。
[0012]在閱讀了以下各附圖中圖示的實施例的詳細說明后，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將明白本發(fā)明的各種實施例的這些及其它目的和優(yōu)點。
【附圖說明】
[0013]附圖包含在并且構(gòu)成本說明書的一部分，其中相同的數(shù)字描繪相同的元件，【附圖說明】本發(fā)明的實施例，并且與描述內(nèi)容一起用于解釋本發(fā)明的原理。
[0014]圖1為根據(jù)本發(fā)明一項實施例的用于實施以UE為中心的系統(tǒng)接入方案的無線電波網(wǎng)絡(luò)的圖解。
[0015]圖2A為根據(jù)本發(fā)明一項實施例的圖示用于將以UE為中心的系統(tǒng)接入方案實施到圖1的無線電波網(wǎng)絡(luò)的控制結(jié)構(gòu)的圖解。
[0016]圖2B為根據(jù)本發(fā)明一項實施例的圖2A的控制結(jié)構(gòu)的控制節(jié)點的圖解。
[0017]圖3A為根據(jù)本發(fā)明一項實施例的專用連接簽名(DCS)在整個區(qū)域內(nèi)的分發(fā)的圖解，其中該區(qū)域包括提供到無線電波網(wǎng)絡(luò)的接入的多個發(fā)射/接收點。
[0018]圖3B為根據(jù)本發(fā)明一項實施例的DCS分發(fā)的圖解，其中該DCS為移動和靜態(tài)UE提供到無線電波網(wǎng)絡(luò)的主動接入。
[0019]圖3C為根據(jù)本發(fā)明一項實施例的圖示當(dāng)發(fā)射/接收點的可服務(wù)地理區(qū)域減少時可用DCS增加的圖表。
[0020]圖4為根據(jù)本發(fā)明一項實施例的圖示在整個區(qū)域內(nèi)DCS分發(fā)的圖解，該區(qū)域包括提供到無線電波通信網(wǎng)絡(luò)的接入的多個發(fā)射/接收點，其中該分布依賴于一個靜態(tài)UE使用的DCS序列與使用同一 DCS序列的其它靜態(tài)UE的間隔。
[0021]圖5為根據(jù)本發(fā)明一項實施例的圖示在整個區(qū)域內(nèi)DCS分發(fā)中的DCS重用的圖解，其中該區(qū)域包括多個接入?yún)^(qū)。
[0022]圖6為根據(jù)本發(fā)的一項實施例的圖示當(dāng)UE從一個接入?yún)^(qū)移動到另一接入?yún)^(qū)時用于實現(xiàn)DCS軟切換的移動性寬限區(qū)域的圖解。
[0023]圖7為根據(jù)本發(fā)明一項實施例的圖示為多個UE提供到無線電波通信網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)接入的方法的流程圖。
[0024]圖8為根據(jù)本發(fā)明一項實施例的圖示為UE提供到無線電波通信網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)接入的方法的流程圖。
[0025]圖9A為根據(jù)本發(fā)明一項實施例的圖示在整個區(qū)域內(nèi)DCS分發(fā)的圖，該區(qū)域包括多個提供到無線電波通信網(wǎng)絡(luò)的接入的節(jié)點，其中該分布依賴于UE使用的DCS序列與使用同一 DCS序列的其它UE的間隔。
[0026]圖9B為根據(jù)本發(fā)明一項實施例的圖示指配有相同DCS的兩個UE設(shè)備的移動以及用于實施到無線電波網(wǎng)絡(luò)的免競爭接入的各種方案的圖解。
[0027]圖10描繪了根據(jù)本發(fā)明的一項實施例的適用于實施本方法的示例性設(shè)備的方框圖。
【具體實施方式】
[0028]現(xiàn)在詳細參考本發(fā)明的各種實施例，其示例在附圖中示出。雖然會結(jié)合這些實施例進行描述，但可以理解的是它們并不用于將本發(fā)明限制于這些實施例。相反，本發(fā)明公開旨在覆蓋可能包括在所附權(quán)利要求書中限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的替代技術(shù)、修改和等同技術(shù)。另外，在以下本發(fā)明的詳細描述中，闡述了許多特定細節(jié)以便提供對本發(fā)明的透徹理解。然而，可以理解的是，實際應(yīng)用中，可以不包括本發(fā)明的這些特定細節(jié)。在其它實例中沒有詳細描述眾所周知的方法、流程、部件和電路，以免對本發(fā)明的各方面造成不必要地模糊。
[0029]因此，本發(fā)明的實施例示出了可用于支持無線虛擬網(wǎng)絡(luò)的以UE為中心的系統(tǒng)接入方案的實施方式。本發(fā)明的其它實施例還以獨立于發(fā)射/接收點的方式通過無線電波網(wǎng)絡(luò)在任意時間提供免競爭快速接入。
[0030]圖1為根據(jù)本發(fā)明一項實施例的用于實施以UE為中心的系統(tǒng)接入方案的無線電波網(wǎng)絡(luò)100的圖解。具體而言，網(wǎng)絡(luò)100用于實施UE的DCS關(guān)聯(lián)以實現(xiàn)接入事件的免競爭快速接入和快速連接建立。對于下文中描述的接入活動，在之前，這些接入事件是通過基于競爭的初始接入建立流程實現(xiàn)的。另一方面，本發(fā)明的實施例提供可以避免各種接入活動場景下的初始進入建立流程的免競爭快速接入和快速連接建立，其中接入活動包括但不限于從空閑模式到活動/連接模式的轉(zhuǎn)變、鏈路故障和重試、帶寬請求(例如，用于短包發(fā)射)、UE處于空閑模式時的上行重新同步，以及UE處于空閑模式時的UE位置更新。
[0031]如圖1所示，無線網(wǎng)絡(luò)100包括區(qū)域110，其中該區(qū)域包括多個發(fā)射/接收點。至少一個發(fā)射/接收點(例如，發(fā)射/接收點150)支持一個或多個UE到無線電波網(wǎng)絡(luò)100的接入。例如，代表性的發(fā)射/接收點包括可用于提供一個或多個UE到無線電波網(wǎng)絡(luò)100的接入的基站，其中，這些UE位于該基站(例如，站臺155)的信號范圍內(nèi)。按照慣例，代表性的發(fā)射/接收點15