用于移動性期間的雙連接性中的用戶終端的高效狀態(tài)報告的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于由移動臺發(fā)送狀態(tài)報告的方法。本發(fā)明還提供用于參與和執(zhí)行這 里描述的方法的移動臺和基站。
【背景技術】
[0002] 長期演進(LTE)
[0003]基于W⑶MA無線電接入技術的第三代移動系統(tǒng)（3G)正在全世界廣泛部署。增強或 演進此技術的第一步需要引入高速下行鏈路分組接入(HSDPA)和增強的上行鏈路(也稱為 高速上行鏈路分組接入(HUSPA)，這使得無線電接入技術具有很高的競爭力。
[0004] 為了對進一步增長的用戶需要做好準備以及為了使其相對于新的無線電接入技 術具有競爭力，3GPP引入了稱為長期演進(LTE)的新移動通信系統(tǒng)。LTE被設計為滿足下十 年的高速數(shù)據(jù)和媒體傳輸?shù)妮d波需要以及大容量語音支持。提供高比特率的能力是LTE的 關鍵措施。
[0005] 稱為演進的UMTS陸地無線電接入(UTRA)和UMTS陸地無線電接入網(wǎng)(UTRAN)的長期 演進(LTE)的工作項(WI)規(guī)范最終確定為版本8(LTE版本8) ITE系統(tǒng)表示高效的基于分組 的無線電接入和無線電接入網(wǎng)，其提供具有低延遲和低成本的基于全IP的功能。在LTE中， 規(guī)范了可調(diào)整的多個發(fā)送帶寬，諸如1.4、3.0、5.0、10.0、15.0和20.0MHz，以便使用給定頻 譜獲得靈活的系統(tǒng)部署。在下行鏈路中，采用基于正交頻分復用(OFDM)的無線電接入，這是 因為其對多徑干擾(MPI)的固有抗干擾能力，而此抗干擾能力是由于低碼元速率、循環(huán)前綴 (CP)的使用以及其與不同發(fā)送帶寬布置的關聯(lián)而得到的。在上行鏈路中采用基于單載波頻 分多址(SC-FDMA)的無線電接入，這是因為，考慮到用戶設備(UE)的有限的發(fā)送功率，提供 廣域覆蓋優(yōu)先于提高峰值數(shù)據(jù)速率。采用了包括多輸入多輸出(Mnro)信道發(fā)送技術在內(nèi)的 許多關鍵的分組無線電接入技術，并且在LTE版本8/9中實現(xiàn)了高效的控制信令結構。
[0006] LTE體系結構
[0007] 圖1中示出了整體體系結構，圖2中給出了 E-UTRAN體系結構的更詳細表示。E-UTRAN包括eNodeB，其提供了向著用戶設備（UE)的E-UTRA用戶平面(PDCP/RLC/MAC/PHY)和 控制平面(RRC)協(xié)議端接（termination) ^NodelKeNB)主管(host)物理(PHY)、介質(zhì)訪問控 制(MAC)、無線電鏈路控制(RLC)和分組數(shù)據(jù)控制協(xié)議(PDCP)層，這些層包括用戶平面報頭 壓縮和加密的功能性。eNodeB還提供對應于控制平面的無線電資源控制（RRC)功能性。 eNodeB執(zhí)行許多功能，包括無線電資源管理、準許控制、調(diào)度、施加經(jīng)協(xié)商的上行鏈路服務 質(zhì)量(Q〇S)、小區(qū)信息廣播、用戶和控制平面數(shù)據(jù)的加密/解密、以及下行鏈路/上行鏈路用 戶平面分組報頭的壓縮/解壓縮。通過X2接口將eNodeB彼此互連。
[0008] eNodeB還通過Sl接口連接到EPC(演進的分組核），更具體地，通過S1-MME(移動性 管理實體）連接到MME并通過Sl-U連接到服務網(wǎng)關（SGW) Al接口支持MME/服務網(wǎng)關與 eNodeB之間的多對多關系。SGW對用戶數(shù)據(jù)分組進行路由并轉(zhuǎn)發(fā)，同時還工作為eNodeB間的 轉(zhuǎn)交期間的用于用戶平面的移動性錨點、并工作為用于LTE與其它3GPP技術之間的移動性 的錨點（端接S4接口并中繼2G/3G系統(tǒng)與PDN GW之間的業(yè)務）。對于空閑狀態(tài)的用戶設備， SGW在對于用戶設備的下行鏈路數(shù)據(jù)到達時，端接(terminate)下行鏈路數(shù)據(jù)路徑并觸發(fā)尋 呼。SGW管理和存儲用戶設備上下文(context)，例如，IP承載服務的參數(shù)、網(wǎng)絡內(nèi)部路由信 息。在合法攔截的情況下，SGW還執(zhí)行對用戶業(yè)務的復制。
[0009] MME是用于LTE接入網(wǎng)絡的關鍵控制節(jié)點。MME負責空閑模式用戶設備追蹤和尋呼 過程，包括重發(fā)。MME參與承載激活/禁用處理，并且還負責在初始附接時以及在涉及核心網(wǎng) 絡(CN)節(jié)點重定位的LTE內(nèi)轉(zhuǎn)交時為用戶設備選擇SGW JME負責（通過與HSS交互)認證用 戶。非接入層(NAS)信令在MME處終止，并且MME還負責對用戶設備產(chǎn)生和分派臨時標識。MME 檢查對用戶設備在服務提供商的公共陸地移動網(wǎng)絡(PLMN)上駐留（camp)的授權，并施加用 戶設備漫游限制。MME是網(wǎng)絡中用于NAS信令的加密/完整性保護的端點，并處理安全密鑰管 理。MME還支持信令的合法攔截。MME還利用從SGSN起終接在MME的S3接口，提供用于LTE與 2G/3G接入網(wǎng)絡之間的移動性的控制平面功能。MME還端接朝向歸屬HSS的S6a接口，用于漫 游用戶設備。
[0010] LTE中的分量載波結構
[0011] 在所謂的子幀中，在時頻域中細分3GPP LTE系統(tǒng)的下行鏈路分量載波。在3GPP LTE中，將每個子幀分為如圖3中所示的兩個下行鏈路時隙，第一個下行鏈路時隙在第一個 OFDM碼元內(nèi)包括控制信道區(qū)（PDCCH區(qū)）。每個子幀包括時域中的給定數(shù)目的OFDM碼元(在 3GPP LTE (版本8)中為12或14個OFDM碼元），每個OFDM碼元橫跨分量載波的整個帶寬。因此， OFDM碼元各自包括在相應的AgxiV念個子載波上發(fā)送的多個調(diào)制碼元，同樣如圖4中所 不。
[0012] 假設例如采用OFDM的多載波通信系統(tǒng)（如例如在3GPP長期演進(LTE)中使用的）， 可以由調(diào)度單元分配的資源的最小單位是一個"資源塊"。將物理資源塊(PRB)定義為時域 中的個連續(xù)的OFDM碼元(例如，7個OFDM碼元）以及頻域中的個連續(xù)的子載波，如圖 4中所例示的（例如，對于分量載波為12個子載波）。在3GPP LTE(版本8)中，物理資源塊從而 包括個資源單元，其對應于時域中的一個時隙以及頻域中的180kHz(關于下行鏈 路資源網(wǎng)格的進一步細節(jié)，例如參見3GPP TS 36 · 211，"Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA) !Physical Channels and Modulation(Release 8)"，第6.2部分， 其可在http://www · 3gpp · org獲得并且通過引用合并在此）。
[0013] -個子幀由兩個時隙構成，從而當使用所謂的"常規(guī)" CP(循環(huán)前綴）時，一個子幀 中有14個OFDM碼元，當使用所謂的"擴展" CP時，一個子幀中有12個OFDM碼元。為了術語，下 文中，等價于跨越完整幀的相同iV當個連續(xù)子載波的時頻資源稱為"資源塊對"，或等價地 "RB 對"或 "PRB 對"。
[0014]術語"分量載波"是指頻域中的幾個資源塊的組合。在LTE將來的版本中，術語"分 量載波"不再被使用，相反，該術語被改變?yōu)?小區(qū)"，其指下行鏈路以及可選的上行鏈路資 源的組合。在下行鏈路資源上發(fā)送的系統(tǒng)消息中指示下行鏈路資源的載頻和上行鏈路資源 的載頻之間的關聯(lián)。
[0015] 對分量載波結構的類似假設也適用于以后的版本。
[0016] LTE-A中用于支持更寬帶寬的載波聚合
[0017] 在世界無線電通信會議2007(WRC-07)上決定了用于高級頂TaMT-AdvancedWti^ 譜。雖然決定了用于高級IMT的總體頻譜，但根據(jù)每個地區(qū)或國家，實際可用的頻率帶寬不 同。然而，在決定了可用頻譜概要之后，第三代合作伙伴計劃(3GPP)開始了無線電接口的標 準化。在3GPP TSG RAN#39會議中，批準了關于"用于E-UTRA的進一步發(fā)展（高級LTE(LTE-A))"的研究項描述。該研究項覆蓋例如為了滿足高級頂T的要求而在E-UTRA的演進中要考 慮的技術部分。
[0018] 高級LTE系統(tǒng)能夠支持的帶寬是IOOMHz，而LTE系統(tǒng)僅能夠支持20MHz。現(xiàn)在，無線 電頻譜的缺少已成為無線網(wǎng)絡發(fā)展的瓶頸，因此，難以找到對高級LTE系統(tǒng)而言足夠?qū)挼念l 譜帶。因而，急需找到獲取更寬無線電頻譜帶的方法，可能的答案是載波聚合功能性。
[0019] 在載波聚合中，兩個或更多個分量載波被聚合以便支持高達IOOMHz的更寬的發(fā)送 帶寬。LET系統(tǒng)中的幾個小區(qū)被聚合為高級LET系統(tǒng)中的更寬的信道(該信道對I OOMHz而言 足夠?qū)挘词筁TE中的這些小區(qū)在不同的頻帶中也是如此。
[0020] 所有分量載波可被配置為至少當上行鏈路和下行鏈路中的分量載波的聚合數(shù)目 相同時是LTE版本8/9兼容的。不是用戶設備聚合的所有分量載波都必須是版本8/9兼容的。 現(xiàn)有機制(例如，排除(barring))可被用于避免版本8/9的用戶設備駐扎在分量載波上。
[0021] 取決于用戶設備的能力，用戶設備可以同時接收或發(fā)送一個或多個分量載波(對 應于多個服務小區(qū)）。具有載波聚合的接收和/或發(fā)送能力的LTE-A版本10的用戶設備可以 同時在多個服務小區(qū)上接收和/或發(fā)送，而LTE版本8/9的用戶設備僅可以在單個服務小區(qū) 上接收和發(fā)送，假定分量載波的結構遵循版本8/9規(guī)范。
[0022]對連續(xù)和不連續(xù)分量載波兩者支持載波聚合，其中在使用3GPP LTE(版本8/9)編 號的情況下，每個分量載波在頻域中限制到最多110個資源塊。
[0023] 可以配置3GPP LTE-A(版本10)兼容的用戶設備，以在上行鏈路和下行鏈路中聚合 不同數(shù)目的分量載波，其來源于同一eNodeB(基站)且具有可能不同的帶寬?？梢耘渲玫南?行鏈路分量載波的數(shù)目取決于UE的下行鏈路聚合能力。相對地，可以配置的上行鏈路分量 載波的數(shù)目取決于UE的上行鏈路聚合能力?？赡懿豢梢詾橐苿咏K端配置比下行鏈路分量載 波更多的上行鏈路分量載波。
[0024] 在典型的TDD部署中，上行鏈路和下行鏈路中的分量載波的數(shù)目和每個分量載波 的帶寬是相同的。來源于同一 eNodeB的分量載波不需要提供相同的覆蓋。
[0025]連續(xù)聚合的分量載波的中心頻率之間的間隔必須是300kHz的倍數(shù)。這是為了與 3GPP LTE(版本8/9)的IOOkHZ頻率光柵兼容，并且同時保留具有15kHz間隔的子載波的正交 性。取決于聚合場景，可通過在連續(xù)的分量載波之間插入較小數(shù)目的未使用的子載波而促 進η X 300kHz的間隔。
[0026] 多個載波的聚合的特性僅暴露上至MAC層。對于上行鏈路和下行鏈路兩者，每個聚 合的分量載波在MAC中需要一個HARQ實體。（在上行鏈路不存在SU-MMO的情況下），每個分 量載波至多具有一個傳輸塊。傳輸塊及其潛在的HARQ重傳需要被映射在同一分量載波上。
[0027] 圖5和圖6中分別為下行鏈路和上行鏈路示出了具有激活的載波聚合的層2結構。 [0028]當配置載波聚合時，移動終端僅具有一個與網(wǎng)絡的RRC連接。在RRC連接建立/重建 時，一個小區(qū)提供安全輸入(一個ECGI、一個PCI和一個ARFCN)以及非接入層移動性信息(例 如TAI)，與LTE版本8/9中類似。在RRC連接建立/重建之后，對應于該小區(qū)的分量載波被稱為 下行鏈路主小區(qū)（PCell)。在連接狀態(tài)中每個用戶設備總是配置一個且僅一個下行鏈路 PCelKDL PCell)以及一個上行鏈路PCellOJL PCell)。在所配置的分量載波的集合中，其 它小區(qū)被稱為輔助小區(qū)（SCe11 )，其中SCe11的載波是下行鏈路輔助分量載波(DL SCC)和上 行鏈路輔助分量載波OJL SCC)。下行鏈路和上行鏈路PCell的特性是：
[0029]-對于每個SCell，除了下行鏈路資源，UE對上行鏈路資源的使用也是可配置的；因 此所配置的DL SCC的數(shù)目總是大于或等于UL SCC的數(shù)目，并且沒有SCell可被配置為僅使 用上行鏈路資源。
[0030] -上行鏈路PCell被用于發(fā)送層1上行鏈路控制信息。
[0031] -與SCell不同，下行鏈路PCell不能被禁用。
[0032]-從UE的角度，每個上行鏈路資源僅屬于一個服務小區(qū)。
[0033]-可被配置的服務小區(qū)的數(shù)目取決于UE的聚合能力。
[0034]-在下行鏈路PCell經(jīng)歷瑞利衰減(RLF)時，而不是在下行鏈路SCell經(jīng)歷RLF時，觸 發(fā)重建。
[0035]-下行鏈路PCell小區(qū)可以隨著轉(zhuǎn)交(handover)而改變（即，隨著安全密鑰改變和 RACH過程)。
[0036]-從下行鏈路PCell獲取非接入層信息。
[0037] -PCell僅可以隨著轉(zhuǎn)交過程而改變(即，隨著安全密鑰改變和RACH過程）。
[0038] ^^611被用于發(fā)送?此01。
[0039] 可以由RRC執(zhí)行分量載波的配置和重配置。經(jīng)由MAC控制單元完成激活和禁用。在 LTE內(nèi)轉(zhuǎn)交時，RRC還可以增加、去除或重配置SCe 11用于在目標小區(qū)中使用。當增加新SCe 11 時，專用RRC信令被用于發(fā)送SCell的系統(tǒng)信息，該信息是發(fā)送/接收所必須的（類似于版本 8/9中的轉(zhuǎn)交）。
[0040] 當用戶設備被配置有載波聚合時，存在總是活動的一對上行鏈路和下行鏈路分量 載波。該對的下行鏈路分量載波也可被稱為"DL錨載波"。這同樣適用于上行鏈路。
[0041] 當配置載波聚合時，可以同時在多個分量載波上調(diào)度用戶設備，但任何時候最多 應當只有一個隨機接入過程在進行。交叉載波調(diào)度允許分量載波的PDCCH在另一分量載波 上調(diào)度資源。為此目的，在相應的DCI格式中引入分量載波識別字段，稱為CIF。
[0042] 當沒有交叉載波調(diào)度時，上行鏈路和下行鏈路分量載波之間的關聯(lián)允許識別授權 (grant)所適用的上行鏈路分量載波。下行鏈路分量載波對上行鏈路分量載波的關聯(lián)不一 定需要一對一。換言之，超過一個下行鏈路分量載波可以關聯(lián)到同一個上行鏈路分量載波。 同時，一個下行鏈路分量載波可以僅關聯(lián)到一個上行鏈路分量載波。
[0043] OSI層的一般概覽
[0044]圖7提供了OSI模型的簡要概覽，LTE體系結構的進一步討論基于該OSI模型，并且 這里也將基于該OSI模型討論本發(fā)明。
[0045]開放系統(tǒng)互連參考模型(0SI模型或OSI參考模型）是用于通信和計算機網(wǎng)絡協(xié)議 設計的層化抽象描述。OSI模型將系統(tǒng)的功能劃分為一系列的層。每個層具有其僅使用下一 層的功能且僅向上一層輸出功能性的特性。實施由一系列的這些層構成的協(xié)議行為的系統(tǒng) 被已知為"協(xié)議棧"或"棧"。其主要特征在于層間的接合，其規(guī)定一個層如何與另一個層交 互的規(guī)范。這意味著一個制造商編寫的層可以與來自另一制造商的層一起工作。為了本發(fā) 明的目的，下面僅更詳細地描述前三個層。
[0046] 物理層或?qū)?的主要目的是特定物理介質(zhì)（例如，同軸電纜、雙絞線、光纖、空中接 口等）上信息（比特）的轉(zhuǎn)移。其將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換或調(diào)制為可以在通信信道上發(fā)送的信號（或碼 元)。
[0047] 數(shù)據(jù)鏈路層(或?qū)?)的目的是通過將輸入數(shù)據(jù)分割為數(shù)據(jù)幀(分段和重組(SAR)功 能)而以與特定物理層兼容的方式對信息流整形。此外，其可以通過請求丟失幀的重傳而檢 測和校正潛在的傳輸錯誤。其典型地提供尋址機制，并可以提供流控制算法以便將數(shù)據(jù)率 與接收單元能力匹配。如果多個發(fā)送單元和接收單元并發(fā)地使用共享的介質(zhì)，則數(shù)據(jù)鏈路 層典型地提供調(diào)節(jié)和控制對物理介質(zhì)的訪問的機制。
[0048]因為數(shù)據(jù)鏈路層提供大量功能，所以數(shù)據(jù)鏈路層通常被細分為子層(例如，UMTS中 的RLC和MAC子層）。層2協(xié)議的典型示例是用于固定線路網(wǎng)絡的PPP/HDLC、ATM、幀中繼以及 用于無線系統(tǒng)的RLC、LLC或MAC。下文將給出關于層2的子層PDCP、RLC和MAC的更詳細的信 息。
[0049] 網(wǎng)絡層或?qū)?提供用于將可變長度的分組經(jīng)由一個或多個網(wǎng)絡從源轉(zhuǎn)移到目的地 并同時保持傳輸層所請求的服務質(zhì)量的功能和過程手段。典型地，網(wǎng)絡層的主要目的是執(zhí) 行網(wǎng)絡路由、網(wǎng)絡碎片化(fragmentation)和擁塞控制功能等。網(wǎng)絡層協(xié)議的主要示例是IP 因特網(wǎng)協(xié)議或X. 25。
[0050] 關于層4至層7,應當注意，取決于應用和服務，有時難以將應用或服務歸于OSI模 型的特定層，因為在層3上操作的應用和服務經(jīng)常實施要歸于OSI模型的不同層的各種功 能。因此，尤其是在基于TCP(UDP)/IP的網(wǎng)絡中，層4及以上有時被組合并形成所謂的"應用 層"。
[0051] 層服務和數(shù)據(jù)交換
[0052] 下面，結合圖8定義這里所使用的術語服務數(shù)據(jù)單元(SDU)和協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)。 為了以一般方式正式描述OSI模型中的層之間的分組交換，已經(jīng)引入了SDU和PDU實體。SDU 是從層N+1處的協(xié)議經(jīng)由所謂的服務接入點（SAP)發(fā)送的信息單元(數(shù)據(jù)/信息塊），層N+1處 的協(xié)議從位于層N的協(xié)議請求服務。PDU是在發(fā)送單元和接收單元處的位于相同層N處的相 同協(xié)議的對等處理之間交換的信息單元。
[0053] PDU通常由載荷部分、載荷部分之前的層N的特定報頭以及可選的載荷部分結尾處 的尾部形成，載荷部分由所接收的SDU的處理后的版本構成。因為這些對等處理之間沒有直 接的物理連接(除了層1)，所以PDU被轉(zhuǎn)發(fā)到層N-I用于處理。因此，層N的PDU是層N-I角度的 SDU0
[0054] LTE層2-用戶平面和控制平面協(xié)議棧
[0055] LTE層2的用戶平面/控制平面協(xié)議棧包括如圖9中所示的三個子層PDCP、RLC和 MAC。如前所說明的，在發(fā)送側(cè)，每個層從更高的層接收SDU，該層向該更高的層提供服務并 將rou輸出到下一層。RLC層從rocp層接收分組。這些分組從rocp的角度稱為rocp rou，并且 從RLC的角度表示RLC SDU。RLC層創(chuàng)建提供給下一層（即MAC層）的分組。RLC提供給MAC層的 分組是從RLC角度的RLC PDU以及從MAC角度的MAC SDU。
[0056]在接收側(cè)，處理相反，其中每一個層將SDU向上傳送給上一層，在上一層中它們被 作為rou接收。
[0057]物理層本質(zhì)上提供由turbo編碼和循環(huán)冗余校驗(CRC)保護的比特管道，鏈路層協(xié) 議通過提高可靠性、安全性和完整性而增強提供給更上層的服務。此外，鏈路層負責多用戶 介質(zhì)訪問和調(diào)度。LTE鏈路層設計的主要挑戰(zhàn)之一是為因特網(wǎng)協(xié)議（IP)數(shù)據(jù)流提供所需要 的可靠性級