虛擬無(wú)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(shuō)明】虛擬無(wú)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(wú)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(hào)美國(guó)非臨時(shí)申請(qǐng)案的在先申請(qǐng)優(yōu)先權(quán)，該在先申請(qǐng)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(dòng)手機(jī)、計(jì)算機(jī)、收發(fā)器等)提供無(wú)線接入以用于通信。該網(wǎng)絡(luò)包括多個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)由用于發(fā)射和接收通信信號(hào)的基站支持。總的來(lái)說(shuō)，這些小區(qū)在大的地理區(qū)域上提供無(wú)線電波覆蓋。通過(guò)這種方式，UE彼此之間能夠通過(guò)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(shí)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(guò)蜂窩網(wǎng)絡(luò)發(fā)射信息(例如，語(yǔ)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(jìn)入建立以向該網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)并驗(yàn)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(chǎng)景下。舉幾個(gè)例子，UE在上電時(shí)，執(zhí)行與蜂窩網(wǎng)絡(luò)的支持小區(qū)的初始進(jìn)入建立，從空閑狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榛顒?dòng)狀態(tài)，發(fā)出對(duì)上行數(shù)據(jù)發(fā)射的帶寬請(qǐng)求，發(fā)射位置信息，或當(dāng)上行不同步時(shí)或上行發(fā)生故障時(shí)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(shí)符相關(guān)聯(lián)。這種基于小區(qū)的方案允許UE通過(guò)獲取供使用的接入簽名序列通過(guò)蜂窩網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)小區(qū)通信。也就是說(shuō)，一旦UE在初始進(jìn)入建立期間被標(biāo)識(shí)和驗(yàn)證，該UE會(huì)被服務(wù)小區(qū)指配一個(gè)簽名序列以與蜂窩網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行基于UE小區(qū)的接入活動(dòng)。
[0005]然而，每個(gè)小區(qū)的接入序列的數(shù)目是有限的。例如，在單個(gè)小區(qū)中可以使用的接入序列只有64個(gè)，例如在第四代長(zhǎng)期演進(jìn)(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(shí)釋放它們以使它們可用于主動(dòng)要求小區(qū)中業(yè)務(wù)的其它UE。例如，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的通信不活躍(例如，通過(guò)定時(shí)器超時(shí)設(shè)定)之后，UE釋放其接入序列并進(jìn)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(dòng)模式可能需要執(zhí)行額外的初始進(jìn)入建立流程。重新執(zhí)行初始進(jìn)入建立使連接建立的流程很長(zhǎng)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(gè)小區(qū)移動(dòng)到另一個(gè)小區(qū)時(shí)，UE必須獲得由新小區(qū)通過(guò)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(shí)完成。成功后，切換流程避免了執(zhí)行初始進(jìn)入建立流程。不幸的是，由于切換流程發(fā)生在一個(gè)或多個(gè)小區(qū)邊界上，空中鏈路的信號(hào)強(qiáng)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(wú)論何時(shí)鏈路丟失，UE必須再次執(zhí)行與新小區(qū)的高代價(jià)的初始進(jìn)入流程以重新連接到網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)UE在兩個(gè)小區(qū)之間來(lái)回乒乓或移動(dòng)時(shí)，這種低效率會(huì)被進(jìn)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(lái)網(wǎng)絡(luò)會(huì)呈現(xiàn)增強(qiáng)的發(fā)射節(jié)點(diǎn)致密化以增加無(wú)線接入能力。例如，發(fā)射點(diǎn)虛擬化是一種處理發(fā)射點(diǎn)之間干擾的方式。通過(guò)發(fā)射點(diǎn)虛擬化，UE和小區(qū)之間的傳統(tǒng)的固定的一對(duì)一映射不復(fù)存在。取而代之的是，網(wǎng)絡(luò)可以動(dòng)態(tài)地選擇最佳發(fā)射/接收點(diǎn)以服務(wù)特定UE，其中發(fā)射點(diǎn)選擇對(duì)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(diǎn)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?yàn)樵谛^(qū)邊界內(nèi)或當(dāng)執(zhí)行切換流程時(shí)UE必須執(zhí)行多個(gè)高代價(jià)的初始進(jìn)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(lái)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，其中兩個(gè)或兩個(gè)以上發(fā)射/接收點(diǎn)可服務(wù)一個(gè)UE以增強(qiáng)通信鏈路質(zhì)量，或服務(wù)一個(gè)(例如，移動(dòng))UE的發(fā)射/接收點(diǎn)的數(shù)目可以隨著對(duì)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(gè)或多個(gè)發(fā)射/接收點(diǎn)的第一接入?yún)^(qū)。至少一個(gè)發(fā)射/接收點(diǎn)支持一個(gè)或多個(gè)UE的無(wú)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(dòng)接入，其中所述第一接入?yún)^(qū)中的至少一個(gè)發(fā)射/接收點(diǎn)提供到無(wú)線電波通信網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線電波接入。
[0010]在另一項(xiàng)實(shí)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(wú)線電波接入的多個(gè)發(fā)射/接收點(diǎn)配置在至少一個(gè)接入?yún)^(qū)中。所述多個(gè)發(fā)射/接收點(diǎn)中的至少一個(gè)發(fā)射/接收點(diǎn)支持到通信網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線電波接入。提供了多個(gè)專用連接簽名(DCS)。所述DCS為多個(gè)UE提供到所述通信網(wǎng)絡(luò)的主動(dòng)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(dòng)接入，其中所述第一組包括所述多個(gè)DCS中的一個(gè)或多個(gè)DCS。具體而言，所述第一組用于為所述多個(gè)UE中的一個(gè)或多個(gè)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(diǎn))的主動(dòng)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(diǎn)的主動(dòng)接入。
[0011]在另一項(xiàng)實(shí)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(jìn)入通信網(wǎng)絡(luò)時(shí)驗(yàn)證UE。所述通信網(wǎng)絡(luò)包括多個(gè)發(fā)射/接收點(diǎn)，其中之一支持一個(gè)或多個(gè)UE到所述通信網(wǎng)絡(luò)的無(wú)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(gè)或多個(gè)發(fā)射/接收點(diǎn)的接入?yún)^(qū)的主動(dòng)接入，其中所述發(fā)射/接收點(diǎn)提供到所述通信網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線電波接入。
[0012]在閱讀了以下各附圖中圖示的實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)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(shí)施例的這些及其它目的和優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0013]附圖包含在并且構(gòu)成本說(shuō)明書的一部分，其中相同的數(shù)字描繪相同的元件，【附圖說(shuō)明】本發(fā)明的實(shí)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(xiàng)實(shí)施例的用于實(shí)施以UE為中心的系統(tǒng)接入方案的無(wú)線電波網(wǎng)絡(luò)的圖解。
[0015]圖2A為根據(jù)本發(fā)明一項(xiàng)實(shí)施例的圖示用于將以UE為中心的系統(tǒng)接入方案實(shí)施到圖1的無(wú)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(xiàng)實(shí)施例的圖2A的控制結(jié)構(gòu)的控制節(jié)點(diǎn)的圖解。
[0017]圖3A為根據(jù)本發(fā)明一項(xiàng)實(shí)施例的專用連接簽名(DCS)在整個(gè)區(qū)域內(nèi)的分發(fā)的圖解，其中該區(qū)域包括提供到無(wú)線電波網(wǎng)絡(luò)的接入的多個(gè)發(fā)射/接收點(diǎn)。
[0018]圖3B為根據(jù)本發(fā)明一項(xiàng)實(shí)施例的DCS分發(fā)的圖解，其中該DCS為移動(dòng)和靜態(tài)UE提供到無(wú)線電波網(wǎng)絡(luò)的主動(dòng)接入。
[0019]圖3C為根據(jù)本發(fā)明一項(xiàng)實(shí)施例的圖示當(dāng)發(fā)射/接收點(diǎn)的可服務(wù)地理區(qū)域減少時(shí)可用DCS增加的圖表。
[0020]圖4為根據(jù)本發(fā)明一項(xiàng)實(shí)施例的圖示在整個(gè)區(qū)域內(nèi)DCS分發(fā)的圖解，該區(qū)域包括提供到無(wú)線電波通信網(wǎng)絡(luò)的接入的多個(gè)發(fā)射/接收點(diǎn)，其中該分布依賴于一個(gè)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(xiàng)實(shí)施例的圖示在整個(gè)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(gè)接入?yún)^(qū)。
[0022]圖6為根據(jù)本發(fā)的一項(xiàng)實(shí)施例的圖示當(dāng)UE從一個(gè)接入?yún)^(qū)移動(dòng)到另一接入?yún)^(qū)時(shí)用于實(shí)現(xiàn)DCS軟切換的移動(dòng)性寬限區(qū)域的圖解。
[0023]圖7為根據(jù)本發(fā)明一項(xiàng)實(shí)施例的圖示為多個(gè)UE提供到無(wú)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(xiàng)實(shí)施例的圖示為UE提供到無(wú)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(xiàng)實(shí)施例的圖示在整個(gè)區(qū)域內(nèi)DCS分發(fā)的圖，該區(qū)域包括多個(gè)提供到無(wú)線電波通信網(wǎng)絡(luò)的接入的節(jié)點(diǎn)，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(xiàng)實(shí)施例的圖示指配有相同DCS的兩個(gè)UE設(shè)備的移動(dòng)以及用于實(shí)施到無(wú)線電波網(wǎng)絡(luò)的免競(jìng)爭(zhēng)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(xiàng)實(shí)施例的適用于實(shí)施本方法的示例性設(shè)備的方框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]現(xiàn)在詳細(xì)參考本發(fā)明的各種實(shí)施例，其示例在附圖中示出。雖然會(huì)結(jié)合這些實(shí)施例進(jìn)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(shí)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(xì)描述中，闡述了許多特定細(xì)節(jié)以便提供對(duì)本發(fā)明的透徹理解。然而，可以理解的是，實(shí)際應(yīng)用中，可以不包括本發(fā)明的這些特定細(xì)節(jié)。在其它實(shí)例中沒(méi)有詳細(xì)描述眾所周知的方法、流程、部件和電路，以免對(duì)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(shí)施例示出了可用于支持無(wú)線虛擬網(wǎng)絡(luò)的以UE為中心的系統(tǒng)接入方案的實(shí)施方式。本發(fā)明的其它實(shí)施例還以獨(dú)立于發(fā)射/接收點(diǎn)的方式通過(guò)無(wú)線電波網(wǎng)絡(luò)在任意時(shí)間提供免競(jìng)爭(zhēng)快速接入。
[0030]圖1為根據(jù)本發(fā)明一項(xiàng)實(shí)施例的用于實(shí)施以UE為中心的系統(tǒng)接入方案的無(wú)線電波網(wǎng)絡(luò)100的圖解。具體而言，網(wǎng)絡(luò)100用于實(shí)施UE的DCS關(guān)聯(lián)以實(shí)現(xiàn)接入事件的免競(jìng)爭(zhēng)快速接入和快速連接建立。對(duì)于下文中描述的接入活動(dòng)，在之前，這些接入事件是通過(guò)基于競(jìng)爭(zhēng)的初始接入建立流程實(shí)現(xiàn)的。另一方面，本發(fā)明的實(shí)施例提供可以避免各種接入活動(dòng)場(chǎng)景下的初始進(jìn)入建立流程的免競(jìng)爭(zhēng)快速接入和快速連接建立，其中接入活動(dòng)包括但不限于從空閑模式到活動(dòng)/連接模式的轉(zhuǎn)變、鏈路故障和重試、帶寬請(qǐng)求(例如，用于短包發(fā)射)、UE處于空閑模式時(shí)的上行重新同步，以及UE處于空閑模式時(shí)的UE位置更新。
[0031]如圖1所示，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)100包括區(qū)域110，其中該區(qū)域包括多個(gè)發(fā)射/接收點(diǎn)。至少一個(gè)發(fā)射/接收點(diǎn)(例如，發(fā)射/接收點(diǎn)150)支持一個(gè)或多個(gè)UE到無(wú)線電波網(wǎng)絡(luò)100的接入。例如，代表性的發(fā)射/接收點(diǎn)包括可用于提供一個(gè)或多個(gè)UE到無(wú)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(tái)155)的信號(hào)范圍內(nèi)。按照慣例，代表性的發(fā)射/接收點(diǎn)15