一种无线网络接入节点、用户设备以及调整用户设备上行传输和切换上行数据链路的方法

摘要

本发明实施例提供了一种无线网络接入节点、用户设备以及调整用户设备上行传输和切换上行数据链路的方法，用来实现双连接场景下网络接入节点对用户设备集中式上行数据链路的及时调整。其中，调整用户设备上行传输的方法包括：接收测量报告；根据测量报告，判断是否需要重新配置UE上行数据链路；当判断结果为需要时，对UE上行数据链路进行重新配置。通过预设的判断标准可以按需对UE上行数据链路实现快速切换。

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种无线网络接入节点、用户设备以及调整用户设备上行传输和切换上行数据链路的方法。

背景技术

本节旨在提供与本发明有关的技术背景。其中的描述可能包含本发明想要保护的一些概念，而这些概念此前未曾出现。因此，除明确承认为现有技术，否则本章节所描述的内容并不必然属于现有技术。

LTE是国际通信标准组织3GPP制定的通用移动通信系统技术标准的长期演进(Long Term Evolution,LTE)。双连接(dual connection)是LTE在Rel.12中引进的一种连接方式。宏基站与微基站重叠覆盖，且之间的回程线路(backhaul)的传输延迟较大，难以进行多点协作传输的协同时，多采用双连接。在双连接的情况下，用户设备(user equipment,UE)同时与两个接入节点即宏微基站建立连接。接入节点在LTE中被称为增强型基站(enhanced Node B,eNB)。在双连接中，主基站是锚节点，亦为宏基站，承担和UE的业务的建立、删除、更改的信令交互，和移动管理实体(MME)的交互，和多媒体网关(MGW)的通信，以及从基站的添加、删除和更改。用来进一步提升用户数据的处理速度的微基站被称为从基站。数据业务可以选择由宏基站发送，还是微基站发送，或者二者同时发送。从基站的数量不限于一个，也可能有两个或以上的从基站同时为该UE提供服务，即存在除双连接之外的多连接(双连接也是多连接的一种)方式。主基站和从基站工作在不同频段。

双连接的工作模式如图1所示，图的左侧为主基站101，为描述简便起见，此处仅示出其服务于一个小区，即其覆盖范围为宏小区，即图中较大的阴影范围。在宏小区的范围之内有微小区，图1中仅示出一个微小区，表现为较小的阴影范围，由图右侧的从基站102提供服务。UE目前同处在微小区和宏小区的范围之内。主基站和从基站分别调度该UE，独立向UE下发数据和指令。下行传输使用承载分割技术，即主基站101和从基站102都通过各自的连接向UE做下行传输。但在上行传输中，UE只能将业务数据(有时称用户数据)向其中一个基站传输。

于是在3GPP Rel.12的后续版本3GPP Rel.13中，双连接的上行也可以使用承载分割技术，如图1所示UE的两个上行箭头，即来自UE的数据包部分向主基站101发送，部分向从基站102发送，再通过backhual传送到一个基站中进行整合。但这样做也有一定的弊端，比如会导致UE功率分散从而影响信号质量。由于UE自身传输功率的限制，比如UE最大传输功率为23dBM，如果分摊在两条上行链路上，势必会降低信号强度，影响信号传输质量。又如将两部分数据包整合的过程，也可能会影响一定的准确率。所以，也可以沿用Rel.12中的双连接承载分割仅适用于下行传输的方式。

在双连接上行数据传输中，继续使用集中即不分割的承载，同一时间只能由一个基站接收UE的上行数据。此处可以由无线资源控制(Radio Resource Control,RRC)信号来配置UE的上行数据向主基站还是从基站传输。当UE在主从两个基站的覆盖区域内移动时，哪个基站会成为上行数据的接收节点，并未在3GPP协议中做出规定。但在不同基站上接收业务数据，对通信质量的影响区别很大。

将UE被配置为在主基站101上进行上行数据传输的好处是，当UE移动至仅有主基站101的覆盖范围(此处的“仅”只针对双连接的微小区而言，并不排除可能与其他基站的覆盖范围有重合)，即从图1中的UE位置，移动至除微小区范围之外的宏小区的阴影范围，可以一直保持在主基站101上接收上行数据，即无需调整上行数据链路的配置)。无论UE移入微小区，再移出微小区，比如移动至另一微小区(图1未示出)，或者移动回仅主基站101的覆盖范围，UE一直与主基站101进行上行数据传输。然而这样的弊端在于，UE的耗电量会比较大，比如UE在微小区中且离主基站101中心较远，如图1中，UE向右移动使得离从基站102中心更近而离主基站101更远时，UE需要保证更大的上行功率，因其依然向远离自己的主基站101传送数据。

UE被配置为与在从基站102进行上行数据传输的好处，在于UE处于微小区时其耗电损失会减少。然而当UE移出微小区，而仍处在宏小区中时，网络需要重配UE的上行数据链路，这则需要增加信号开支。并且，使用RRC指令信号来调整UE的上行数据链路的建立过程较为冗长，难以实现上述UE改变位置时上行数据链路的及时切换。

发明内容

本发明实施例旨在提供尤其涉及一种无线网络接入节点、用户设备以及调整用户设备上行传输和切换上行数据链路的方法，使得处于双连接或多连接状态中用户设备的上行数据链路能及时在多个基站之间得以切换。如此，UE在双连接或多连接的各小区范围内移动时，既能有效减少其耗电量，也能更合时宜的进行上行数据链路的切换。

本发明实施例提供一种在移动网络接入节点中调整用户设备上行传输的方法。用户设备同时由所述移动网络接入节点和另一移动网络接入节点提供服务，其中一个移动网络接入节点为当前接收上行数据的移动网络接入节点。该调整方法包括：

接收测量报告；

根据测量报告，判断是否需要重新配置UE上行数据链路；以及

当判断结果为需要时，对UE上行数据链路进行重新配置。

进一步的，在根据测量报告判断是否需要重新配置用户设备上行数据链路之前，所述方法还包括：

选择重新配置用户设备上行数据链路的判断标准。

另一方面，对用户设备的上行数据链路进行重新配置包括：

向用户设备发送媒体访问控制子层控制消息，通知所述用户设备向重新配置的上行数据链路的移动网络控制节点，即切换目的移动网络接入节点，发送随机接入请求。

本发明实施例还提供一种移动网络接入节点，其作为锚节点与另一移动网络接入节点同时为一用户设备提供服务，锚节点和另一节点的其中一个移动网络接入节点为当前接收上行数据的移动网络接入节点。该锚移动网络接入节点包括：

接收单元，用于接收测量报告；

判断单元，用于依据所述测量报告中的信息，按预设的标准判断是否需要重新配置UE上行数据链路；以及

链路重配单元，用于当收到所述判断单元确定重配的指示时，对UE上行数据链路进行重新配置。

进一步的，该锚移动网络接入节点进一步包括：

重配标准设置单元，用于设置重配标准，并通知所述判断单元所述预设的标准。

本发明实施例还提供一种用户设备，同时接受一移动网络接入节点作为锚节点以及另一移动网络接入节点提供服务。用户设备包括：

控制消息接收单元，用于接收来自所述锚节点的媒体访问控制子层控制消息，所述消息指示所述用户设备的当前上行数据链路需要切换，以及切换目的移动网络接入节点；

上行数据链路选项配置单元，用于预先配置了与所述切换目的移动网络接入节点之间的上行数据链路选项；

请求单元，用于向所述切换目的移动网络节点发起随机接入请求；以及

资源接收单元，用于接收来自切换目的移动网络节点的上行资源许可来建立上行数据链路。

本发明实施例还提供一种在用户设备中切换上行数据链路的方法，所述用户设备同时接收一移动网络接入节点作为锚节点以及另一移动网络接入节点提供服务，并与其中一移动网络接入节点建有上行数据链路。所述切换方法包括以下步骤：

接收媒体访问控制子层控制消息，所述消息指示所述用户设备的当前上行数据链路需要切换，以及切换目的移动网络接入节点；其中，所述用户设备预先配置了与所述切换目的移动网络接入节点之间的上行数据链路选项；

向所述切换目的移动网络节点发起随机接入请求；以及

接收所述切换目的移动网络节点的上行资源许可，用来建立上行数据链路。

在双连接或多连接的上行数据传输中，采用集中式承载可以避免分割式承载的一些弊病。通过本发明实施例提供的无线网络接入节点、用户设备以及调整用户设备上行传输和切换上行数据链路的方法，无线网络接入节点作为锚节点，可通过指示用户设备从当前上行连接的无线网络接入节点切换至更合适的接入节点，从而根据需求及时调整用户设备的上行传输路径，有效实现上行数据的集中式承载。

附图说明

下述图示以及实施例部分对图示的说明，仅为本发明具体实施例的阐述。本发明的保护范围，并不局限于图示以及图示说明的具体内容。在实施例部分，也会对图示进行进一步的详细阐述。

图1示出了LTE下双连接状态的UE和基站之间的通信方式。

图2示出了本发明实施例的一种调整用户设备上行传输的方法实施例流程图。

图3示出了本发明实施例的一种无线网络接入节点的逻辑结构框图。

图4示出了本发明实施例的一种用户设备的逻辑结构框图。

具体实施方式

下文将对本发明的具体实施例进行详细描述，并结合说明书附图进行阐释。需要明示的是，这些描述以及阐释，仅是示例性说明，并不构成对本发明技术方案的限制。同时，一些已知的结构和方法并未在本文中进行讨论，为避免造成对理解本发明技术方案不必要的干扰。

本发明实施方式提供一种在移动网络接入节点中调整用户设备上行传输的方法，该移动网络节点为用户设备双连接状态中的主基站，即锚节点，同时有另一移动网络节点作为从基站向该用户设备提供服务，其中一个移动网络接入节点为当前接收上行数据的移动网络接入节点。该方法包括如下步骤：

接收测量报告；

根据测量报告，判断是否需要重新配置UE上行数据链路；以及

当判断结果为需要时，对UE上行数据链路进行重新配置。

下面用进一步的实施例对上述实施方式进行阐述。

步骤一，接收测量报告。

在双连接建立起来之后，主基站持续检测收到的测量报告，对测量报告中的信息进行判断，做出是否需要重配UE上行数据接收方的决定。这里的持续检测，可以是以一定时间为间隔，对最近一次接收到的测量报告中的信息进行判断，或者对间隔时间之内接收到的多份测量报告中的同种信息进行判断来决定是否重置；也可以是每次收到测量报告后及时进行信息判断。如何进行持续检测，可以预先设置在主基站中，或者由运营商或维护商后续配置或调整。下面提供几种具体实施例，来说明主基站按一定的标准来做出这样的决定。

步骤二，根据测量报告，判断是否需要重新配置UE上行数据链路。

一种情况是，主基站根据来自UE的测量报告进行重配决策。另一种情况是根据相邻基站的测量报告进行决策。这主要取决于主基站的判断标准，比如需要同时参考临基站和UE测量报告中的信息。

另外，在初始设置中，主基站和从基站都可以是UE上行数据的接收方。下面先以主基站作为初始接收方为例进行阐释。

实施例一

主基站检测来自UE的功率余量(Power Headroom,PHR)报告，从中获取UE向主基站的发射功率余量。功率余量是UE最大传输功率与当前上行共享信道(UL-SCH)传输功率值之间的差异信息，余量越小说明越接近最大传输功率。如果向主基站的发射功率余量足够，则无需重新配置UE的上行数据接收方，即使UE向更靠近从基站的方向移动。如果向主基站的发射功率余量不足且UE即将触发到达传输功率上限的警示，或者UE向主基站的数据传输已经到达最大传输功率，主基站则重新配置UE的上行数据接收方而启用从基站来接收。

实施例二

主基站观察收到多少来自UE的上行数据，以及UE发送的缓冲状态报告(Buffer Status Report,BSR)，来判断对UE的上行调度资源是否充足。如果UE的上行业务数据量比较小，而BSR中的缓冲量很大，那么说明上行资源不足，需要重配上行数据接收方。反之，如果BSR中的缓冲量也很小，则不会判定为上行资源不足，此时无需重新配置UE的上行数据接收方。

当UE被分配的上行资源不足，即上行负荷较重时，UE可能无法有效反馈对下行数据的接收。UE在MAC层和RLC层都会进行下行反馈，而RLC的反馈是作为业务数据发送而到达上行数据接收方的。如果上行数据接收方即下行数据发送方无法收到及时的下行反馈，自然会影响到下行数据的发送。

主基站在启用从基站作为UE的上行数据接收方之后，可以监控UE的上行数据传输量，如果BSR中的缓冲量维持一定的量，而从基站一段时间之内收到的来自UE的PDCP数据包的个数，少于重配接收方之前主基站收到的来自UE的PDCP数据包个数，视为UE的上行业务传输不畅，主基站可将上行数据接收方重新配置为主基站。

实施例三

主基站从测量报告中检测UE发来的参考信号接收功率(Reference Signal Receipt Power,RSRP)，测量报告中包含主基站和从基站的参考信号接收功率。主基站将两份接收功率分别转换为各自的路径损耗。如果从基站和UE之间的路径损耗小于主基站和UE之间的路损，或者从基站和UE之间的路损达到某标准，如小于某门限值，则主基站对UE上行数据的接收方进行重新配置，将其配置为从基站。

或者，仅考察当前上行数据接收方即主基站的参考信号接收功率。如果主基站和UE之间的路损小于从基站和UE之间的路损，或者主基站和UE之间的路损达到某标准，如小于某门限值，则主基站维持其自己作为UE上行数据的接收方。通过这样的机制，UE的上行数据传输能保持在主基站上行链路和从基站上行链路中更优的那条链路上，或者，保持在上行数据链路质量与上行链路切换频率之间的平衡。

实施例四

上述实施例都是主基站从UE侧获取的测量报告的信息中进行是否重配的决策。在本实施例中，主基站检测来自X2接口的相邻基站干扰测量报告来进行判断。如果干扰测量报告表明相邻基站接收到的干扰在允许范围之内，主基站无需重配UE的上行数据接收方。如果干扰超出一定范围且主基站判断出该干扰与UE的上行数据传输有关，则将UE配置为向从基站传输数据来减轻对相邻基站带来的干扰。

实施例五

主基站通过结合上述实施例中两种或两种以上的标准，来综合判断是否需要重配UE的上行数据链路。例如，如果按单一标准，上行资源小于实施例二中的第一阈值时，需要切换成从基站来接收上行数据，或是从基站与UE之间的路损小于第一门限值时，也需要切换成从基站来接收上行数据。综合实施例二和实施例四考虑，当上行资源大于第一阈值并且小于第二阈值时，如果从基站与UE之间的路损小于第二门限值(此时第二门限值可能小于第一门限值)，主基站也会将UE上行数据的接收点重配为从基站。

一种推荐的组合判断标准是基于PHR和基于RSCP即实施例一和实施例四，另一种推荐的组合判断标准是基于干扰和基于负载即实施例和实施例四。具体判断标准，比如各自权重和门限值的配比，此处不再赘述。其他上述实施例未提及的信息特征，尤其是测量报告中的实时监测信息，也可以组合或与上述实施例组合，用以由主基站综合评价是否重配UE上行数据链路。

在实施例一至五体现的实施方式中，在主基站内预先设置了上述判断标准，及时判断是需要调整上行数据链路。在另一实施方式中，预先设置了多种判断标准，比如上述实施例一至五，由基站根据需要来选定切换标准。例如，根据UE来适用不同标准，针对高用户等级的UE，比如质量等级标示(QoS Class Identifier，QSI)高的用户，使用基于PHR或基于RSCP，或二者的结合，其他QCI的用户使用基于干扰或基于负载，或二者的结合。基站也可以根据运营商的需求来选定切换标准，如果运营商更注重宏小区的减负，则选择基于负载的标准；如果运营商更注重优化网络性能，则选择基于干扰的标准，或者相关的组合标准。此时对不同UE使用相同标准，或者同时结合上述UE等级来针对不同UE调整标准。

以上实施例是以主基站作为当前UE上行数据的接收方为例进行阐述的。当从基站是UE上行数据的当前接收方时(可能是初始设置从基站作为接收方，或者已经由主基站切换到从基站)，上述实施例也会存在对应调整。比如在实施例一中，主基站从PHR报告中获取UE向从基站的发射功率余量，如果功率余量足够，无需重配UE上行数据接收方。如果功率余量不足，可切换到主基站来接收上行数据。当有多个从基站的双连接场景，主基站也可以从PHR报告中，选择发射功率余量最大的基站(有可能是主基站自身，或是另一从基站)，作为UE上行数据的接收方。

初始设置从基站作为上行数据接收方，在其他的实施例中也同样适用，这与已经切换为由某从基站作为当前接收方的情况类似。总之，从基站获取UE的测量报告，并发送给主基站供其决策，依然能及时调整UE的上行数据链路(Backhaul的最大迟延为60ms，这对及时性产生的影响可以忽略)。从基站获取的其他测量报告，比如实施例四中的相邻基站干扰测量报告，如果当前从基站的相邻基站受到的干扰都在允许范围内，则无需切换上行数据接收方。如果有干扰超出允许范围且与该UE的上行传输有关，则将上行接收方重配为主基站，或者在多个从基站的双连接中，选择干扰最小的基站作为重新配置的接收方。

步骤三，当需要时，对UE上行数据链路进行重新配置。

经过上述判断步骤，当需要重新配置UE上行数据链路时，可以用下述实施例实现对UE上行数据链路的重配。

实施例六

主基站在判断需要切换当前上行链路至另一上行数据链路时，通过向UE发送无线资源控制(Radio Resource Control,RRC)子层消息，指示UE与目标基站建立上行数据链路，将上行数据传输切换至新的链路。

实施例七实施例六需要对

实施例六中通过RRC子层指示消息，即RRC重配消息来实现上行链路的切换所花费的时间会比较长。UE收到RRC重配消息后成功解码，并在UE侧配置好并通知主基站，再由主基站通知目标基站(也有可能是其自身)分配上行资源，做好接收数据准备的过程，可能需要几十甚至上百毫秒(ms)。而本实施例则通过对UE进行设置上行双连接预配功能以及媒体访问控制子层的控制消息(Media Access Control Layer,Control Element,MAC CE)来实现上行数据链路更快捷的切换。

首先，在UE侧设置上行双连接或多连接预配功能，表示UE有两条或多条上行数据链路的选项。在建立双连接的过程中，主基站缺省将同时提供下行数据服务的两个或多个基站中的某一基站配置为UE上行数据接收方，并且无论哪个基站是当前接收方，另一基站或其他基站也需做好接收UE上行数据的准备。在主基站经过上述判断，得出需要切换UE的上行数据链路至另一基站时，通过MAC CE通知UE。具体的，主基站通过MAC CE通知UE发起向该另一基站的随机接入请求来建立上行双连接的信令和通路。因为该另一基站已经事先准备好接收UE上行数据，在收到该随机接入请求时，该另一基站即为UE分配好上行资源，UE便可以开始向从基站传输数据了。

进一步细化的实施例中，可通过对MAC CE进行扩展来增加一个对从基站的激活/去激活指示符。比如，当在主基站上接收UE上行数据时，表现为从基站的去激活状态。当需要从主基站切换至一从基站时，向UE发送的MAC CE消息中将从基站设置为激活状态，UE接到消息后即向从基站发送随机接入请求。在多连接场景下，则需要多扩展一个关于基站信息的指示符，比如如Cell ID或Cell序号，来指示UE向哪个基站发送随机接入请求。

本发明实施例还提供一种移动网络接入节点，作为移动用户设备双连接的锚节点时，可以实现调整移动用户设备上行传输。如图3所示，该移动网络接入节点包括：

接收单元，用于接收测量报告；

判断单元，用于依据测量报告接收单元得到的信息，按预设的标准判断是否需要重新配置UE上行数据链路；以及

链路重配单元，用于当收到所述判断单元确定重配的指示时，对UE上行数据链路进行重新配置。

上述测量报告接收单元为逻辑功能单元，在物理实体上，有可能是空口接收单元，接收来自UE的测量报告，也可能是X2接收单元，从相邻基站接收测量报告，或者包含上述两种单元。

在上述判断单元中可以预先设置好是否切换上行数据链路的标准，依据该标准对接收单元获得的信息进行判断。而在另一实施例中，移动网络接入节点可以进一步包括切换标准设置单元，如图3中虚线框所示，与所述判断单元相连，而判断单元本身不包含预设的切换标准。切换标准设置单元接受外部指令，根据指令在其内预设的多种标准中进行选择，并通知判断单元。

上述判断标准所依据的信息，比如基于功率余量报告、基于缓冲状态报告、基于参考信号接收功率、基于相邻基站干扰测量报告，或者上述信息的组合。相应的判断标准，如前面提到的方法实施例一至五，此处不再赘述。

上述链路重配单元，可以保持原单元的逻辑功能，通过RRC信令实现UE的上行链路切换，接到UE的配置完成消息后通知切换目的基站。另一实施例中，链路重配单元通过发送MAC子层控制消息MAC CE，使得UE上行数据链路的切换速度可达10ms以内。

本发明实施例还提供一种移动用户设备，该用户设备处于双连接状态，同时接受一移动网络接入节点作为锚节点即主基站，以及另一移动网络接入节点即从基站提供的服务。主基站或从基站其中之一为该用户设备上行数据的当前接收节点。如图4所示，该用户设备包括：

控制消息接收单元，用于接收来自主基站的媒体访问控制子层控制消息，所述消息指示用户设备的当前上行数据链路需要切换，以及切换目的移动网络接入节点；

上行数据链路选项配置单元，用于预先配置了与所述切换目的移动网络接入节点之间的上行数据链路选项；

请求单元，用于向切换目的移动网络节点发起随机接入请求；

资源接收单元，用于接收来自切换目的移动网络节点的上行资源许可来建立上行数据链路。

本发明实施例还一种在用户设备中切换上行数据链路的方法。用户设备同时接收一移动网络接入节点作为锚节点，以及另一移动网络接入节点提供的服务，也即主基站和从基站同时向该用户设备发送下行数据。该用户设备与其中一移动网络接入节点建有上行数链路，即可能是主基站或者从基站。该切换方法包括以下步骤：

接收媒体访问控制子层控制消息，所述消息指示所述用户设备的当前上行数据链路需要切换，以及切换目的移动网络接入节点；其中，所述用户设备预先配置了与所述切换目的移动网络接入节点之间的上行数据链路选项；

向所述切换目的移动网络节点发起随机接入请求；以及

接收所述切换目的移动网络节点的上行资源许可，用来建立上行数据链路。

在对应的网络侧，锚节点决定重配UE上行数据链路后，向该用户设备发送MAC CE消息。如果在双连接状态下，即仅有一个从基站与主基站同时向UE做下行传输，那么MAC CE消息中只需要指示对该从基站是否激活/去激活即可。比如从基站在当前上行数据链路上时，MAC CE消息中指示去激活，则表明上行数据链路重配为主基站；如果主基站在当前上行数据链路上时，MAC CE消息中指示激活，则表明上行数据链路重配为从基站。在多连接状态下，即有可能多于一个基站作为切换目的移动网络节点的选项，此处MAC CE消息中可以指定激活切换目的移动网络节点。比如，指定节点可以以基站序列号表示，如主基站对应的序列号为0，第一个从基站为1，第二个从基站为2…以此类推。

上述公开的各实施例中能被所属领域技术人员易于想到的各种变形、可替代方案以及附加特征(或条件)，在与本发明基本思路不违背的情况下，都应该属于本发明的公开内容。所以，本发明范围不应仅局限于上述公开的内容，应决定于权利要求的定义范围。