一種提高切換成功率的小區切換方法
2023-09-15 01:06:30 1
專利名稱：一種提高切換成功率的小區切換方法
技術領域：
本發明屬於通信技術領域，涉及一種小區切換方法，尤其涉及一種提高切換成功率的小 區切換方法。
背景技術：
在無線通信系統中，因為用戶具有移動性，系統要支持用戶在不同的基站之間的切換。 在寬帶碼分多址接入(WCDMA)系統中，引入的一個關鍵技術就是軟切換。用戶終端測量鄰近 小區的公共導頻信道(CPICH)的信號質量，根據測量結果建立和維護一個專用信道(DCH) 激活集，和專用信道(DCH)激活集中的小區維持軟切換連接，保持數據傳輸。激活集中的小 區可以屬於同一個基站也可以屬於不同的基站。和第二代移動通信系統中的全球移動通信系 統(GSM)只能進行不同基站小區間的硬切換相比，軟切換提高了用戶在不同基站小區間的數 據平滑傳輸，使得業務的服務質量比較好，不容易導致數據丟失。
第三代合作夥伴計劃長期演進(3GPP LTE)系統中的切換採用的是快速硬切換的技術。 也就是說，當用戶終端接收到來自服務基站的切換命令後，斷開與服務基站的連接，開始與 目標基站進行接入。在快速硬切換中，切換命令消息僅由服務基站發出，切換確認消息只能 由目標基站接收。本發明針對目前第三代合作夥伴計劃長期演進(3GPP LTE)快速硬切換技 術中切換命令消息和切換確認消息不可靠的缺陷進行改進。
在第三代合作夥伴計劃長期演進(3GPP LTE)標準規範TR36. 300中[參見參考文獻一《3GPP TR 36.300， "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Overall description", 2008.》],
關於基站間的切換準備的信令過程如下如圖1所示，當服務基站根據用戶終端發出的測量 報告，做出切換決定，同時通過X2接口向目標基站發出切換請求。如果目標端的演進分組系
統(EPS)承載成功建立，目標基站通過X2接口把空口相關的信息發到服務基站，服務基站 再通過無線資源控制(RRC)信令發出切換命令到用戶終端。
在上述基站間的切換準備流程中，切換命令消息都是由服務基站通過無線資源控制(RRC) 消息發送到用戶終端的。此時，用戶終端正處在服務基站的小區邊緣，用戶終端和服務基站 的下行鏈路質量已經非常不可靠，用戶終端檢測不出服務基站下行鏈路發送的切換命令的概 率比較大， 一旦切換命令檢測不成功，用戶終端有可能選擇一個基站進行接入[參見參考文獻 二《3GPP TR 36.331, "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Radio Resource
6Control (RRC))" ， 2008.》]，如果該基站並沒有儲存該用戶終端的上下文，該用戶的無線資 源控制(RRC)連接會被釋放，並重新建立新的無限資源控制(RRC)連接；最終，該用戶終 端的控制面時延很有可能會滿足不了第三代合作夥伴計劃長期演進(3GPP LTE)的要求。
在第三代合作夥伴計劃長期演進(3GPP LTE)標準規範TR36. 300中[參見參考文獻一《3GPP TR 36.300, "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Overall description", 2008.》]， 關於基站間的切換確認的信令過程如下
如圖2所示，當用戶終端收到切換命令消息後，執行同步過程，同步到目標基站，並啟 動獲得上行定時提前。目標基站對同步進行響應，包括通知切換用戶終端上行分配信息和定 時提前的信息。當用戶終端成功接入到目標基站後，向目標基站發送切換確認消息，指示用 戶終端的切換過程完成。若目標基站不能正確接收到用戶終端發來的切換確認消息，那麼用
戶終端進行RRC重建過程[參見參考文獻二《3GPP TR 36.331, "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Radio Resource Control (RRC))" ' 2008.》]，並有可能會進行小區重 選的過程，若選擇的小區沒有該用戶的上下文關係，則RRC重建過程失敗，這樣會大大增加 了用戶終端控制面的時延。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種提高切換成功率的小區切換方法，可以減少用 戶控制面的延遲，加快用戶成功切換的時間。
為解決上述技術問題，本發明採用如下技術方案.-
一種提高切換成功率的小區切換方法，所述方法包括切換準備過程，包括Al、服務基 站做出切換決定，而後通過X2接口向目標基站發出切換請求消息；A2、所述目標基站決定是 否同意切換請求，若同意，目標基站通過X2接口發送切換確認消息到所述服務基站；A3、所 述服務基站和目標基站協商發送切換命令所使用的資源信息；A4、所述服務基站通過物理下 行控制信道(PDCCH)通知用戶終端關於切換命令消息的下行資源分配信息，其中包括目標基 站是否發送切換信息的指示；A5、所述服務基站和目標基站在同樣的資源塊上發送切換命令 消息到所述同一個用戶終端；所述方法包括切換確認過程，包括Bl、所述用戶終端通過隨 機接入信道與目標基站進行接入；B2、所述目標基站和服務基站協商接收切換確認消息的上 行資源位置；B3、所述目標基站通過物理下行控制信道(PDCCH)分配上行資源給用戶終端， 並且通知用戶終端時間調整信息；B4、所述用戶終端通過物理上行共享信道(PUSCH)發送切 換確認信息；B5、所述服務基站把收到的切換確認信息解調或者解碼後轉發到目標基站，目
7標基站接收時進行合併處理。
作為本發明的一種優選方案，所述步驟A3中，所使用的資源為所述服務基站分配的下行 用於發送切換命令消息的資源信息；所述目標基站獲得服務基站的關於切換命令消息的下行 分配信息和切換命令消息內容後，分配與服務基站相同的下行資源用來傳輸切換命令消息； 所述協商的內容包括分配的下行用於發送切換命令消息的資源信息，其協商過程可以在服務 基站發送到目標基站的切換請求消息和目標基站發送到服務基站的切換確認消息中完成。
作為本發明的一種優選方案，所述步驟A3中，服務基站和目標基站所協商的下行發送切 換命令消息的資源位置與所述服務基站和目標基站下行導頻的位置不衝突；服務基站和目標 基站所協商的下行發送切換命令消息的資源與所述服務基站和目標基站的控制信道和廣播信 道的位置不衝突。
作為本發明的一種優選方案，所述步驟A3中，如果服務基站分配的下行發送切換命令消 息的資源位置與目標基站的控制信道位置和下行導頻位置衝突時，目標基站可以選擇不發送 切換命令消息，並通知服務基站。
作為本發明的一種優選方案，所述步驟B2中，所使用的資源為所述目標基站分配的上行 用於接收切換確認消息的資源信息；所述服務基站獲得目標基站的關於切換確認消息的上行 分配信息後，分配相對應的上行資源用來接收切換確認消息。所述目標基站和服務基站協商 關於切換確認消息的上行分配資源時，若目標基站分配的上行發送切換確認消息的資源位置 與服務基站的上行控制信道或者上行導頻位置衝突時，服務基站可以選擇不分配相對應的上 行資源用來接收用戶終端反饋的切換確認消息。
作為本發明的一種優選方案，步驟A2中，所述目標基站根據接納控制算法決定是否同意 切換請求，若同意，目標基站發送切換確認消息到所述服務基站。
作為本發明的一種優選方案，在所述切換準備過程前還包括測量過程，包括
01、 服務基站配置用戶終端的測量過程；
02、 服務基站通知用戶終端上行資源分配信息；
03、 用戶終端把測量報告上報到服務基站。
作為本發明的一種優選方案，步驟B1中，當用戶終端收到切換命令消息後，執行同步過 程，同步到目標基站。
一種提高切換成功率的小區切換方法，所述方法包括切換準備過程，具體包括 Al、服務基站做出切換決定，而後向目標基站發出切換請求消息；
A2、所述目標基站決定是否同意切換請求，若同意，目標基站發送切換確認消息到所述服務基站；
A3、所述服務基站和目標基站協商發送切換命令所使用的資源信息；A4、所述服務基站通知用戶終端切換命令的下行資源分配信息；
A5、所述服務基站和目標基站在同樣的資源塊上發送切換命令到所述同一個用戶終端。一種提高切換成功率的小區切換方法，所述方法包括切換確認過程，具體包括-Bl、所述用戶終端通過隨機接入信道與目標基站進行接入；B2、所述目標基站和服務基站協商切換確認消息的資源；
B3、所述目標基站分配上行資源給用戶終端，並且通知用戶終端時間調整信息；B4、所述用戶終端發送切換確認信息到服務基站和目標基站；
B5、所述服務基站把收到的切換確認信息解調或者解碼後轉發到目標基站，目標基站接收時進行合併處理。
本發明的有益效果在於本發明通過服務基站和目標基站都發送切換命令消息到用戶終端的技術，有效地提高了切換命令消息被用戶終端接收的成功率；另外，本發明通過服務基站和目標基站都檢測用戶終端反饋的切換確認消息，進而避免了用戶終端因接收不到切換命令消息或者目標基站接收不到切換確認消息而進行無線資源控制(RRC)連接的重新建立，減少了用戶終端控制面的時延，提高了切換的成功率。
圖1為3GPP LTE中基站間的切換準備流程圖。圖2為3GPP LTE中基站間的切換確認流程圖。圖3為本發明中基站間的切換準備流程圖。圖4為本發明中基站間的切換確認流程圖。圖5為本發明方法的流程圖。
具體實施例方式
下面結合附圖詳細說明本發明的優選實施例。
本發明揭示了一種提高切換成功率的小區切換方法，當服務基站發送切換命令到切換用戶時，切換目標基站也發送切換命令到同一切換用戶；當用戶終端反饋切換確認消息時，服務基站和目標基站都可以檢測到這一消息。採用本發明的技術方案，可以在基本不改變LTE系統L1， L2控制信令的前提下，提高切換用戶成功接收切換命令的概率，減少用戶控制面的延遲，加快用戶成功切換的時間。
本發明具體包括切換準備過程、切換確認過程，以下分別詳細敘述。為使本發明效果更優，本實施例假設系統中小區與小區間的下行己經同步，並且小區與小區之間具有聯合調度的功能。
切換準備過程
本發明的切換準備步驟具體如圖3所示，包括
歩驟A1、服務基站做出切換決定，而後向目標基站發出切換請求消息，具體消息內容與LTE系統中的規定一樣[參見參考文獻二《3GPP TR 36.331，"Evolved Universal Terrestrial RadioAccess (E-UTRA); Radio Resource Control (RRC))" ， 2008.》];
步驟A2、目標基站根據接納控制算法決定是否同意切換請求，如果同意，目標基站發送切換確認消息到服務基站，具體消息內容與LTE系統中的規定一樣[參見參考文獻二《3GPP TR36.331,"Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Radio Resource Control (RRC))"，2008.》];
步驟A3、服務基站和目標基站協商發送切換命令所使用的資源信息，在協商中，以服務基站分配的下行資源為主，但是服務基站在分配資源時需要考慮到不能與目標基站下行導頻的位置和控制信道位置衝突；目標基站獲得服務基站的關於切換命令消息的下行分配信息和切換命令消息內容後，如果服務基站下行分配用於發送切換命令消息的資源位置與目標基站的下行導頻位置和控制信道位置衝突，則可以選擇不發切換命令消息，若不衝突，則目標基站分配相對應的下行資源用來傳輸切換命令消息；
步驟A4、服務基站通知用戶終端發送切換命令消息的下行資源分配信息，具體消息內容基本與LTE系統中的規定一樣[參見參考文獻三《3GPP TR 36.21 l，"Evolved Universal TerrestrialRadio Access (E-UTRA); Physical channels and modulation" ， 2008.》]，但額外增加包含目標基站是否發送切換命令消息的指示信息；
步驟A5、服務基站和目標基站在同樣的資源塊上發送切換命令到同一個用戶終端，資源塊的定義和LTE的規定一樣[參見參考文獻三《3GPPTR 36.211, "Evolved Universal TerrestrialRadio Access (E-UTRA); Physical channels and modulation" ， 2008.》]。切換確認過程
切換確認步驟的過程具體如圖4所示
10步驟B1、用戶終端通過隨機接入信道與目標基站進行接入，具體過程與LTE系統中的規定一樣[參見參考文獻一 《3GPP TR 36.300, "Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA); Overall description", 2008.》];
步驟B2、目標基站和服務基站進行切換確認消息的資源協商，在協商中，以目標基站分配的上行資源為主；服務基站獲得目標基站的關於切換確認消息的上行分配信息後，分配相對應的上行資源用來接收切換確認消息，若目標基站分配的上行發送切換確認消息的資源位置與服務基站的上行控制信道或者上行導頻位置衝突時，服務基站可以選擇不分配相對應的上行資源用來接收用戶終端反饋的切換確認消息；
步驟B3、目標基站通過物理下行控制信道(PDCCH)分配上行資源給用戶終端，並且通知用戶終端時間調整信息，具體內容與LTE系統中的規定一樣[參見參考文獻三《3GPPTR 36.211,"Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical channels and modulation"，2008.》]:
步驟B4、用戶終端通過上行共享信道(PUSCH)發送切換確認信息，具體消息內容與LTE系統中的規定一樣[參見參考文獻二《3GPP TR 36.331， "Evolved Universal Terrestrial RadioAccess (E-UTRA); Radio Resource Control (RRC))" ， 2008.》];
步驟B5、服務基站把收到的切換確認信息解調或者解碼後通過X2接口再轉發到目標基站，目標基站接收時進行合併處理，提高切換確認消息的接收增益。
此外，本發明中，在所述切換準備過程前還包括測量過程，具體包括
01、 服務基站配置用戶終端的測量過程；
02、 服務基站通知用戶終端上行資源分配信息
03、 用戶終端把測量報告上報到服務基站。
本發明的具體流程可參閱圖5，圖5以第三代合作夥伴計劃長期演進(3GPPLTE)規範中的切換準備和切換執行的流程為參考，對本發明的方法進行詳細說明，具體步驟如下
1) 服務基站配置用戶終端的測量過程；
2) 服務基站通知用戶終端上行資源分配信息；
3) 用戶終端把測量報告上報到服務基站；
4) 服務基站根據測量報告和無線資源管理(RRM)的信息做切換決定，然後發出切換請
求給目標基站，同時傳遞一些目標基站必需的切換準備信息；
5) 目標基站準備層1/層2 (Ll/L2)的切換信令，並發切換請求確認到服務基站；其中層l (Ll)為物理層(PHY)，層2 (L2)分為三個子層，媒介接入控制層(MAC)，無線鏈路控制層(RLC)和分組數據匯聚協議層(PDCP)。切換請求確認包括切換命令的一些信息；
6) 服務基站和目標基站進行切換命令消息的資源分配信息協商；
7) 服務基站通知用戶終端下行資源分配信息；
8) 服務基站和目標基站在相同資源塊上發送切換命令消息到用戶終端，同時服務基站把用戶終端的分組數據匯聚協議(PDCP)的序列號狀態轉移到目標基站，並且把未傳到用戶終端的數據轉發到目標基站；
9) 用戶終端通過隨機接入信道與目標基站進行接入；
10) 目標基站和服務基站進行切換確認消息的資源協商；
11) 目標基站分配上行資源給用戶終端，並且通知用戶終端時間調整信息；
12) 用戶終端發送切換確認信息到服務基站和目標基站，服務基站把收到的切換確認信息解調或解碼後再轉發到目標基站，目標基站接收時進行合併處理，提高切換確認消息的接收增益。
綜上所述，本發明通過服務基站和目標基站都發送切換命令消息到用戶終端的技術，有效地提高了切換命令消息被用戶終端接收的成功率，進而避免了用戶終端因接收不到切換命令消息而進行無線資源控制(RRC)連接的重新建立，減少了用戶終端控制面的時延，提高了切換的成功率。
這裡本發明的描述和應用是說明性的，並非想將本發明的範圍限制在上述實施例中。這裡所披露的實施例的變形和改變是可能的，對於那些本領域的普通技術人員來說實施例的替換和等效的各種部件是公知的。本領域技術人員應該清楚的是，在不脫離本發明的精神或本質特徵的情況下，本發明可以以其他形式、結構、布置、比例，以及用其他元件、材料和部件來實現。在不脫離本發明範圍和精神的情況下，可以對這裡所披露的實施例進行其他變形和改變。
本發明可用於無線通訊的各種規範，並不限於3GPP LTE規範。
權利要求
1、一種提高切換成功率的小區切換方法，其特徵在於所述方法包括切換準備過程，包括A1、服務基站做出切換決定，而後向目標基站發出切換請求消息；A2、所述目標基站決定是否同意切換請求，若同意，目標基站發送切換確認消息到所述服務基站；A3、所述服務基站和目標基站協商發送切換命令所使用的資源信息；A4、所述服務基站通過物理下行控制信道通知用戶終端關於切換命令消息的下行資源分配信息，其中包括目標基站是否發送切換信息的指示；A5、所述服務基站和目標基站在同樣的資源塊上發送切換命令消息到所述同一個用戶終端；所述方法包括切換確認過程，包括B1、所述用戶終端通過隨機接入信道與目標基站進行接入；B2、所述目標基站和服務基站協商接收切換確認消息的上行資源位置；B3、所述目標基站通過物理下行控制信道分配上行資源給用戶終端，並且通知用戶終端時間調整信息；B4、所述用戶終端通過物理上行共享信道發送切換確認信息；B5、所述服務基站把收到的切換確認信息解調或者解碼後轉發到目標基站，目標基站接收時進行合併處理。
2、 根據權利要求1所述提高切換成功率的小區切換方法，其特徵在於所述步驟A3中，所使用的資源為所述服務基站分配的下行用於發送切換命令消息的 資源信息；所述目標基站獲得服務基站的關於切換命令消息的下行分配信息和切換命令消息內 容後，分配相對應的下行資源用來傳輸切換命令消息；所述協商的內容可以包含在服務基站發送到目標基站的切換請求消息和目標基站發 送到服務基站的切換確認消息中。
3、 根據權利要求1或2所述提高切換成功率的小區切換方法，其特徵在於所述步驟A3中，服務基站和目標基站所協商的下行發送切換命令消息的資源位置與 所述服務基站和目標基站下行導頻的位置不衝突；服務基站和目標基站所協商的下行發送切換命令消息的資源與所述服務基站和目標基站的控制信道和廣播信道的位置不衝突；所述步驟A3中，如果服務基站分配的下行發送切換命令消息的資源位置與目標基站的控制信道位置或下行導頻位置衝突時，目標基站可以選擇不發送切換命令消息；所述歩驟A4中，服務基站通過物理下行控制信道通知用戶終端關於切換命令消息的下行資源分配信息，其中包括目標基站是否發送切換命令消息的指示。
4、 根據權利要求l所述提高切換成功率的小區切換方法，其特徵在於所述步驟B2中，所使用的資源為所述目標基站分配的上行用於接收切換確認消息的 資源信息；所述服務基站獲得目標基站的關於切換確認消息的上行分配信息後，分配相對應的上 行資源用來接收切換確認消息；所述目標基站和服務基站協商關於切換確認消息的上行分配資源時，若目標基站分配 的上行發送切換確認消息的資源位置與服務基站的上行控制信道或者上行導頻位置衝突 曰寸，服務基站可以選擇不分配相對應的上行資源用來接收用戶終端反饋的切換確認消息。
5、 根據權利要求l所述提高切換成功率的小區切換方法，其特徵在於-步驟A2中，所述目標基站根據接納控制算法決定是否同意切換請求，若同意，目標 基站發送切換確認消息到所述服務基站。
6、 根據權利要求1所述提高切換成功率的小區切換方法，其特徵在於在所述切換準備過程前還包括測量過程，包括01、 服務基站配置用戶終端的測量過程；02、 服務基站通知用戶終端上行資源分配信息；03、 用戶終端把測量報告上報到服務基站。
7、 根據權利要求1所述提高切換成功率的小區切換方法，其特徵在於步驟B1中，當用戶終端收到切換命令消息後，執行同步過程，同步到目標基站。
8、 根據權利要求1所述提高切換成功率的小區切換方法，其特徵在於-所述方法包括如下步驟服務基站配置用戶終端的測量過程；服務基站通知用戶終端上行資源分配信息；用戶終端把測量報告上報到服務基站；服務基站根據測量報告和無線資源管理RRM的信息做切換決定，然後發出切換請求給 目標基站，同時傳遞一些目標基站必需的切換準備信息；目標基站準備層1/層2的切換信令，並發切換請求確認消息到服務基站；切換請求確 認消息包括切換命令的相關信息；服務基站和目標基站進行切換命令消息的資源分配信息協商；服務基站通知用戶終端下行資源分配信息；服務基站和目標基站在相同資源塊上發送切換命令消息到用戶終端，同時服務基站把 用戶終端的分組數據匯聚協議的序列號狀態轉移到目標基站，並且把未傳到用戶終端的數 據轉發到目標基站；用戶終端通過隨機接入信道與目標基站進行接入；目標基站和服務基站進行切換確認消息的資源協商；目標基站分配上行資源給用戶終端，並且通知用戶終端時間調整信息； 用戶終端發送切換確認信息到服務基站和目標基站，服務基站把收到的切換確認信息 解調或解碼後再轉發到目標基站，目標基站接收時進行合併處理。
9、 一種提高切換成功率的小區切換方法，其特徵在於 所述方法包括切換準備過程，包括Al、服務基站做出切換決定，而後向目標基站發出切換請求消息；A2、所述目標基站決定是否同意切換請求，若同意，目標基站發送切換確認消息到所 述服務基站；A3、所述服務基站和目標基站協商發送切換命令所使用的資源信息； A4、所述服務基站通知用戶終端切換命令的下行資源分配信息；A5、所述服務基站和目標基站在同樣的資源塊上發送切換命令到所述同一個用戶終
10、一種提高切換成功率的小區切換方法，其特徵在於:所述方法包括切換確認過程，包括-Bl、所述用戶終端通過隨機接入信道與目標基站進行接入； B2、所述目標基站和服務基站協商切換確認消息的資源；B3、所述目標基站分配上行資源給用戶終端，並且通知用戶終端時間調整信息； B4、所述用戶終端發送切換確認信息到服務基站和目標基站；B5、所述服務基站把收到的切換確認信息解調或者解碼後轉發到目標基站，目標基站接收時進行合併處理。
全文摘要
本發明揭示一種提高切換成功率的小區切換方法，當服務基站發送切換命令到切換用戶時，切換目標基站也發送切換命令到同一切換用戶；當用戶終端反饋切換確認消息時，服務基站和目標基站都可以檢測到這一消息。本發明通過服務基站和目標基站都發送切換命令消息到用戶終端的技術，有效地提高了切換命令消息被用戶終端接收的成功率；另外，還通過服務基站和目標基站都檢測用戶終端反饋的切換確認消息，進而避免了用戶終端因接收不到切換命令消息或目標基站接收不到切換確認消息而進行無線資源控制(RRC)連接的重新建立，減少了用戶終端控制面的時延，提高了切換的成功率。
文檔編號H04W36/08GK101466127SQ20081020499
公開日2009年6月24日 申請日期2008年12月30日 優先權日2008年12月30日
發明者易輝躍, 田金鳳, 胡宏林, 贇 芮, 金聖嶢 申請人:上海無線通信研究中心