[发明专利]选择服务小区的方法及其设备和系统

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别是涉及选择服务小区的方法及其设备和系统。

背景技术

在未来的移动通信系统，例如后三代(Beyond Third Generation，B3G)中或LTE-A(Long Term Evolution-Advanced)，系统将提供更高的峰值数据速率和小区吞吐量，同时也需要更大的带宽。目前2GHz以下的未分配带宽已经很少，B3G系统需要的部分或全部带宽只能在更高的频段上，例如3GHz以上寻找。频段越高，电波传播衰减的越快，传输距离越短，因此同样覆盖区域下，要保证连续覆盖，需要更多的基站。但由于基站通常具有较高的造价，这无疑会增加布网成本。为了解决布网成本以及覆盖问题，各厂商和标准化组织开始研究将中继引入到蜂窝系统中以增加覆盖范围。

图1为LTE-A系统引入RN(Relay Node，中继节点)后的网络架构。RN通过eNB(Evolved Node B，基站)下的donor cell(施主小区)接入到核心网，RN与核心网之间没有直接的有线接口，每个RN可以控制一个或多个小区。在此架构下，UE(User Equipment，用户设备)与RN之间的接口称为Uu，RN与eNB之间的接口称为Un。

架构中RN具有双重身份：

首先，RN具有UE的身份。RN启动时类似于UE的开机附着过程。RN具有自己的SGW/PGW(Serving Gateway/PDN Gateway，服务网关/分组数据网关)和控制节点MME(Mobility Management Entity，移动性管理实体)；

其次，对于接入RN的UE来说，RN具有eNB的身份，此时UE的下行数据需要从UE的SGW/PGW发送给UE的服务基站，即RN，然后RN在Uu口上发给UE。

根据目前3GPP的讨论，现在有4种候选的协议栈架构。

如图2所示，RN启动过程描述为(以候选架构1、3为例)：RN与DeNB(Donor Evolved Node B，基站)之间建立RRC(Radio Resource Control，无线资源控制)连接；RN向MME发送附着请求；MME从HSS(Home SubscriberServer，归属用户服务器)处获取RN的签约数据，对RN进行认证；如果认证通过，MME在S-GW/P-GW中为RN建立默认承载，并向DeNB发送初始UE上下文建立请求消息，在DeNB中建立RN的上下文；随后DeNB向RN发送RRC连接重配置消息，携带MME发给RN的附着接受消息；RN返回RRC连接重配置完成进行确认。这样，RN建立了基本的IP连接。

然后，O&M将节点配置信息下载到RN，对RN进行配置。RN再建立必要的S1接口和X2接口后，就可以像基站一样正常工作了。

图3示出了候选架构2下的RN启动过程，与图2所示过程不同的是：在候选架构1、3中，RN具有自己的S-GW和P-GW，RN附着时，MME向RN的S-GW/P-GW发送创建默认承载请求；在候选架构2中，RN的S-GW和P-GW功能集成在了DeNB中，所以MME发出的创建默认承载请求发给了DeNB。另外，在候选架构1、3中，RN作为一个基站，需要分别与其他的eNB建立X2接口，以及与其他的MME建立S1接口；而在候选架构2、4中，RN只与DeNB建立一个X2接口和一个S1接口。RN对于其他基站和核心网来说不可见，其他基站和核心网视RN为DeNB下面的一个小区，DeNB只需更新已建立的X2/S1连接：需要向其他基站更新添加一个新的小区，向MME注册一个新的TAC(Tracking Area Code，跟踪区域码)。

目前，UE需要进行小区选择的场景包括：开机、重新进入覆盖区、RRC连接释放时、RRC重建过程中。如图4所示，UE开机之后搜索E-UTRA(Evolved Universal Terrestrial Radio Access，演进的通用陆地无线接入技术)信道，向NAS(non-Access Stratum，非接入层)上报所有可用的PLMN(PublicLand Mobile Network，公用陆地移动网络)，由NAS自动或手动方式选择一个PLMN，指示给AS(Access Stratum，接入层)。然后UE在选定的PLMN上进行小区选择，以选择一个满足S准则的合适小区(suitable cell)或可接受的小区(acceptable cell)进行驻留，然后开始小区重选过程，以寻找最优小区并驻留，防止接入小区后立即切换的情况发生。其中，小区选择过程可以有两种方式：