CN100370878C - 异频异系统切换控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及移动通信技术，公开了一种异频异系统切换控制方法，能够在异频和异系统相邻小区同时存在情况下进行测量和切换判决。同时，有效控制压缩模式的使用，从而避免其对系统性能产生过大影响。这种异频异系统切换控制方法网络先选择启动异频测量或异系统测量中的一种测量，并且在超过预定测量时间长度，且未收到满足切换条件的测量报告后，选择启动另一种测量。

Description

异频异系统切换控制方法

技术领域

本发明涉及移动通信技术，特别涉及移动通信系统中的异频和异系统切换控制。

背景技术

随着蜂窝移动通信技术的突飞猛进，陆续出现了模拟式和数字式蜂窝移动通信系统，目前已经进入以“高速度、多媒体、个性化”为特点的第三代移动通信(The Third Generation，简称“3G”)的发展阶段。

在所有的蜂窝移动通信技术中，切换都是极其重要的组成部分，具体的说，当移动台(Mobile Station，简称“MS”)离开一个小区进入另外一个小区时，该MS所接收到的原来小区的信号必然越来越弱，而它所接收到的正在进入小区的信号也就将越来越强。为了保持MS的通信质量，必需将对该MS的接续由原来的基站切换到新进入的信号较强的基站。

目前主要有以下三种切换策略。

第一种是网络控制切换，用于最初的蜂窝移动通信系统；第二种是MS辅助切换，用于诸如全球移动通信系统(Global System for mobileCommunication，简称“GSM”)、IS-95系统等更新的系统、以及3G-宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access，简称“WCDMA”)系统，这种切换策略中，MS和基站分别对前向和反向信道的质量，诸如接收场强指示(Receiving Signal Strength Indicator，简称“RSSI”)、信号干扰比(Signal to Interference Ratio，简称“SIR”)、误比特率(Bit Error Rate，简称“BER”)等进行测量，并分别将测量结果上报给网络，网络根据测量结果进行切换判决。因此，在MS辅助切换的策略中，MS需要不断测量前向信道的质量。还有一种是MS控制切换。

下面描述时分多址(Time DivisionM ultiple Access，简称“TDMA”)系统和CDMA系统的区别。

在传统的TDMA系统中，MS一般每N个时隙占用一个时隙进行通信，而在其它时隙处于“空闲”状态。由于一般的MS只会有一个射频接收机，因此MS可利用这些空闲状态对目标频率进行测量，以便MS向网络报告目标频率的信道状况。

在CDMA系统中，相邻小区可能使用相同的频率，以便进行软切换，而且不同MS也不再分时隙使用频率。这样对于CDMA系统中的MS来说，它们不再具有象TDMA中那样的“空闲时间”来测量目标频率。

由此可见，一方面在CDMA系统中，需要采用“空闲时隙”以外的其他方式对目标频率进行测量，另一方面，如果MS只有一个接收机，还需要设法获知异频信号的强度。在这种情况下，必须使用下行压缩模式。

下面进一步对压缩模式的应用和实现方法进行描述。

压缩模式对于蜂窝移动通信而言是十分重要的。举例来说，在光纤分步数据接口(FIBER DISTRIBUTED DATA INTERFACE，简称“FDDI”)模式下，为了进行异频硬切换、光纤分步数据接口(FIBER DISTRIBUTEDDATA INTERFACE，简称“FDDI”)到时分双工(Time Division Duplex，简称“TDD”)切换以及诸如CDMA到GSM系统间切换的准备，需要对切换的目标小区进行测量。在CDMA FDD模式下，如果下行信号在时间上一直占用，则MS要连续接收下行的数据，其接收器在接收当前工作频率信号的同时就不能接收其他频率的信号。如果MS通过两套收发器进行异频测量，会导致成本过高；但是，如果MS只有一套收发器，就需要一种能够在下行的无线帧中产生一定的空闲时隙的机制，即上文提及的压缩模式。

压缩模式在蜂窝移动通信中应用十分普遍。例如，在CDMA系统中，移动终端进行异频硬切换前，网络会要求MS进行异频测量，即有可能需要启动压缩模式测量相邻异频小区的信号。异频测量中，移动终端发起对邻近异频小区导频信道的信噪比(Ec/No)或RSCP(接受信号码功率)的测量，测量需要使用一条压缩模式样式。

又例如，当从CDMA系统切换到GSM系统之前，网络会要求移动终端进行异系统测量，为系统间切换判决提供必要的信息。由于GSM系统的频率不相同，也可能需要启动压缩模式测量邻近GSM小区的频率信号。

该过程可分为三个阶段。

第一个阶段，MS发起对邻近GSM小区广播信道RSSI的测量；第二个阶段，MS选择其中8个RSSI最强的基站，捕获同步突发(SynchronizationBurst，简称“SB”)，解码出基站识别码(Base Station Identify Code，简称“BSIC”)和GSM小区观察时间差信息；第三个阶段，成功获得BSIC后不断的重新确认BSIC的值，以免BSIC发生变化，并更新GSM小区观察时间差信息。

以上三个过程分别称为GSM RSSI测量、初始BSIC确认测量、BSIC重确认测量。需要指出的是，这三种测量分别使用三条不同的压缩模式样式。

压缩模式的实质是通过码打孔等技术在无线帧中形成一段时间的传输“空隙”，并且在这段空隙中，基站不向MS传输任何数据。由此，MS可以将射频接收机转换到需要监视的目标频率，对目标频率进行测量。图1示出压缩模式样式(Pattern)的参数。可以看出，传输空隙(TG)的大小和相对位置以及样式的长度决定了一条压缩模式样式。

需要指出的是，3G-CDMA系统商用后，由于现有2G网络不可能全部同时升级到3G网络，因此一段时期内必然存在着3G网络与2G网络并存的局面。系统间切换的目的就是希望能在不同系统的边界区域为用户的通信提供较好的服务质量，此时系统间切换将成为不可缺少的功能需求。同时，由于CDMA系统内存在异频相邻小区，因此异频硬切换也同时存在。

问题在于，在现有相关技术的文献中，虽然分别提出MS进行CDMA系统内的异频硬切换需要使用压缩模式进行异频测量，以及从CDMA系统切换到GSM系统前要使用压缩模式进行GSM测量，且GSM测量的三个过程分别使用三种不同的压缩模式样式。但是，未针对异频和异系统相邻小区同时存在情况下，如何进行测量以及如何进行切换判决进行相关的说明和揭示。

另一方面，压缩模式若使用频繁，导致反复地进行压缩模式重配置，将会增加传输信令的负担和控制的复杂度，从而增大对系统性能的影响。这样，必定会对系统的性能造成不良的影响。由此可见，在CDMA系统中，通过减少压缩模式的使用频度降低其对系统性能的影响至关重要。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种异频异系统切换控制方法，不但能够在异频和异系统相邻小区同时存在情况下进行测量和切换判决，而且能够有效控制压缩模式的使用，从而避免其对系统性能产生过大影响。

为实现上述目的，本发明提供了一种异频异系统切换控制方法，包含以下步骤：

A当网络检测到需要对用户设备启动异频和异系统切换时，选择启动异频测量或异系统测量；

B启动选择的测量，并同时启动相应的测量定时器；

C等待，直至在所述相应的测量定时器超时之前收到满足切换条件的测量报告、或所述测量定时器超时，并且

如果在所述测量定时器超时之前收到满足切换条件的测量报告则停止所述测量定时器，进行切换；

如果所述测量定时器超时，则选择启动另一种测量，并进入步骤B。

其中，在所述步骤A中，根据预先配置的启动顺序开关、UE能力信息和UE业务属性中的一种、或者它们的任意组合，选择启动异频测量或异系统测量。

所述步骤A还包含以下子步骤：

A1判断预先设置的测量启动顺序开关是否指定切换优先级，如果是，则启动优先级较高的切换所对应的测量，否则，进入步骤A2；

A2根据UE能力判断异频或异系统测量是否都需要启动相应的压缩模式，如果是，则进入步骤A3，否则，在不需要启动相应的压缩模式的测量中任选启动一个测量；

A3根据业务属性中的RAB指配消息中的服务切换信息元素内容选择启动异频测量或异系统测量。

当满足至少以下条件之一时，网络确定需要启动异频和异系统切换：

UE在当前频率上通信质量比较差，而异频或异系统的信号较好；

网络侧启动了负载平衡，指定了该UE切换到异频或者异系统。

所述步骤B还包含以下子步骤：

B1根据UE能力判断是否需要启动所述测量相应的压缩模式，如果是，则进入步骤B2，否则进入步骤B3；

B2启动所述测量相应的压缩模式，并进入步骤B3；

B3启动所述测量。

所述步骤B2中，当所述测量为异系统测量时，还包含以下子步骤：

同时配置并激活RSSI测量压缩模式样式、初始BSIC确认测量压缩模式样式、和BSIC重确认测量的压缩模式样式。

所述压缩模式的传输空隙样式长度可取12或24帧。

所述步骤B2中，当所述测量为异系统测量时，还包含以下子步骤：

同时配置并激活RSSI测量压缩模式样式、和初始BSIC确认测量压缩模式样式。

所述步骤B2中，当所述测量为异系统测量时，还包含配置并激活RSSI测量一条压缩模式样式的子步骤。

通过比较可以发现，本发明的技术方案与现有技术的区别在于，网络根据实际情况，先选择启动异频测量或异系统测量中的一种测量，并且在超过预定测量时间长度，即测量定时器超时，且未收到满足切换条件的测量报告后，选择启动另一种测量。

这种技术方案上的区别，带来了较为明显的有益效果，首先，对异频和异系统邻区同时存在的情况，可以串行控制测量和切换判决。其次，相对于同时启动异频和异系统测量的并行方式而言，由于本发明是串行地进行测量，每次只启动一种压缩模式，从而使得大大地减少压缩模式对系统性能的影响。

附图说明

图1是现有技术中的压缩模式样式参数结构示意图；

图2是根据本发明的一个实施例的异频异系统切换控制方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

如图2所示，首先在步骤200中，系统判断是否需要异频异系统切换。具体的说，当满足至少以下条件之一时，网络确定需要启动异频和异系统切换，一种是用户设备(User Equipment，简称“UE”)在当前频率上通信质量比较差，而异频或异系统的信号较好；一种是网络侧启动了负载平衡，指定了该UE切换到异频或者异系统。

如果网络认为需要启动异频或者异系统切换，则进入异频异系统切换串行控制流程，即进入下面的步骤210，否则不进入该控制流程。

接着，在步骤210中，系统根据测量启动顺序开关、移动台(MobileStation，简称“MS”)能力信息以及用户业务属性，判断是先启动异频还是先启动异系统。

具体的说，在这个判断过程中，系统首先判断测量启动顺序开关，如果该启动顺序开关明确要求优先切换到异频小区，则直接进入步骤220；如果启动顺序开关明确要求优先切换到异系统小区，则进入步骤280；如果启动顺序开关没有指定切换的优先级，则根据MS的能力信息来判断；如果MS的能力信息不需要启动异频压缩模式，则优先切换到异频小区，即进入步骤220；如果MS的能力信息不需要启动异系统压缩模式，则优先切换到异系统小区，进入步骤280；如果两者都需要启动压缩模式，则根据用户的业务属性来确定测量的启动顺序；如果无线接入承载(Radio Access Bearer，简称“RAB”)的指配消息中服务切换信息元素(Service Handover IE)为“shouldnot be handed over to GSM”或“shall not be handed over to GSM”，则进入步骤220，先启动异频测量；如果Service Handover IE为“should be handed overto GSM”，则进入随后的步骤280，先启动异系统测量。

在步骤220中，系统启动异频测量定时器。需要说明的是，该测量定时器是为了避免在规定的时间内，当异频小区的信号不能满足切换的要求时，使得系统能够启动异系统的测量。随后，进入步骤230。

在步骤230～250中，完成异频压缩模式的启动和测量的建立。

具体的说，在步骤230中，系统根据MS的能力信息，判断是否需要压缩模式，如果判定需要启动异频压缩模式，则进入步骤240，启动异频测量压缩模式，激活频分双工(Frequency Division Duplex，简称“FDD”)测量的一条压缩模式样式，在压缩模式启动成功后，发送异频测量消息，此后再进入步骤250；如果判定MS的能力信息不需要启动异频压缩模式，则直接进入步骤250。

在步骤250中，启动异频测量，直接发送异频测量消息。此后，进入步骤260。

在步骤260中，等待，直至先收到满足切换条件的测量报告，或该测量定时器超时。需要说明的是，如图所示，如果此时异频测量测量定时器没有启动，就表明是在异系统测量不满足条件后再启动异频测量的，针对这种情况，这时不需要进行任何处理；如果异频测量定时器已经启动但在其未超时前收到满足切换条件的测量报告，则在这段时间内可以处理异频测量报告，进入下面的步骤270；如果异频测量定时器已经超时，需要停止异频测量以及关闭异频压缩模式，并转到步骤290中。

在步骤270中，进行异频测量报告的判决执行。此时，对于满足异频切换条件的异频测量报告，判决结果为进行异频切换，即将MS切换到异频邻区；如果接收到成功的响应消息，则结束该流程，并继续等待MS上报异频测量结果。

需要说明的是，如果异频测量以小区导频信道的信噪功率密度比(Ec/No)作为测量量，则异频切换门限范围是-24dB到0dB；如果异频测量以小区导频信道的接受信号码功率(Received Signal Code Power，简称“RSCP”)作为测量量，则异频切换门限范围应该是-115dBm到0dBm。

接下来，对选择先启动异系统测量的情况进行描述。

如上所述，当步骤210中判定先启动异系统切换时，进入步骤280。在本步骤中，启动异系统测量定时器，这里的异系统测量定时器，是为了避免在规定的时间内，在异系统小区的信号不能满足切换的要求情况下，启动异频测量，这与上述异频测量定时器的功能是一致的。随后，进入步骤290。

在步骤290～310中，启动异系统压缩模式，并建立测量。

具体的说，在步骤290中，根据MS的能力信息，判断是否需要压缩模式。如果判定需要启动异系统压缩模式，则进入步骤300，激活GSM测量的压缩模式样式，并在压缩模式启动成功后，在随后的步骤310中启动异系统测量，发送异系统测量消息；如果判定MS的能力信息不需要启动异系统压缩模式，则直接进入步骤310中发送异系统测量消息，启动异系统测量。

这里需要说明的是，异系统测量的压缩模式需要同时激活所述RSSI测量、初始BSIC确认测量以及BSIC重确认测量的三条压缩模式样式。同时多条压缩模式样式序列按照RSSI测量、初始BSIC确认测量、BSIC重确认测量的顺序，其传输空隙先后分布在压缩模式样式长度TGPL帧内，使经过RSSI测量的GSM小区很快进入BSIC确认测量和BSIC重确认测量。

而且，同时配置并激活三种压缩模式样式序列就可能发生多个传输空隙在同一帧中重叠的情况。第三代合作伙伴项目(3rd Generation PartnershipProject，简称“3GPP”)协议要求，同时有多个压缩模式样式序列激活时，必须满足下列条件：(1)保证连续三帧中至少有一帧不被压缩；(2)保证连续两个压缩帧中第一个传输空隙的结束时刻与第二个传输空隙的起始时刻至少相差8个时隙。

参照图1，从3GPP协议中推荐的GSM测量压缩模式样式来看，传输空隙样式长度(Transmission Gap Pattern Length，简称“TGPL”)有三种选择：8帧、12帧、或24帧。为了减小多个传输空隙在同一帧中重叠的可能性，可以选取TGPL为12或24帧。用于异系统测量的三条压缩模式样式用于不同的测量目的，可以只使用RSSI测量、初始BSIC确认测量的两条压缩模式样式，甚至只使用RSSI测量的一条压缩模式样式，这样减小了多个传输空隙在同一帧中重叠的可能性。

接下来，在步骤320中，等待，直至先收到满足切换条件的测量报告，或异系统测量定时器超时。如果在异系统测量定时器已经启动但没有超时之前收到满足切换条件的测量报告，则进入步骤330；反之，如果异系统测量已经超时，则需要停止异系统测量以及关闭异系统压缩模式，并转到执行步骤230。需要说明的是，如果异系统测量测量定时器此时尚未启动，这就表明是异频测量不满足条件后再启动的异系统测量，这时就不需要进行任何处理。

在步骤330中，异系统测量报告判决执行。换句话说，此时网络接收到MS上报的满足切换条件的异系统测量报告，判决结果为进行异系统切换，执行异系统切换，将MS切换到异系统小区。如果异系统测量以RSSI作为测量量，则异系统切换门限范围是-115dBm到0dBm。

虽然通过参照本发明的某些优选实施例，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。

Claims (9)

1.一种异频异系统切换控制方法，其特征在于，包含以下步骤：

A当网络检测到需要对用户设备启动异频和异系统切换时，选择启动异频测量或异系统测量；

B启动选择的测量，并同时启动相应的测量定时器；

C等待，直至在所述相应的测量定时器超时之前收到满足切换条件的测量报告、或所述测量定时器超时，并且

如果在所述测量定时器超时之前收到满足切换条件的测量报告，则停止所述测量定时器，进行切换；

如果所述测量定时器超时，则选择启动另一种测量，并进入步骤B。

2.根据权利要求1所述的异频异系统切换控制方法，其特征在于，在所述步骤A中，根据预先配置的启动顺序开关、用户设备能力信息和用户设备业务属性中的一种、或者它们的任意组合，选择启动异频测量或异系统测量。

3.根据权利要求2所述的异频异系统切换控制方法，其特征在于，所述步骤A还包含以下子步骤：

A1判断预先设置的测量启动顺序开关是否指定切换优先级，如果是，则启动优先级较高的切换所对应的测量，否则，进入步骤A2；

A2根据用户设备能力判断异频或异系统测量是否都需要启动相应的压缩模式，如果是，则进入步骤A3，否则，在不需要启动相应的压缩模式的测量中任选启动一个测量；

A3根据业务属性中的无线接入承载指配消息中的服务切换信息元素内容选择启动异频测量或异系统测量。

4.根据权利要求1所述的异频异系统切换控制方法，其特征在于，当满足至少以下条件之一时，网络确定需要启动异频和异系统切换：

用户设备在当前频率上通信质量比较差，而异频或异系统的信号较好；

网络侧启动了负载平衡，指定了该用户设备切换到异频或者异系统。

5.根据权利要求1所述的异频异系统切换控制方法，其特征在于，所述步骤B还包含以下子步骤：

B1根据用户设备能力判断是否需要启动所述测量相应的压缩模式，如果是，则进入步骤B2，否则进入步骤B3；

B2启动所述测量相应的压缩模式，并进入步骤B3；

B3启动所述测量。

6.根据权利要求5所述的异频异系统切换控制方法，其特征在于，所述步骤B2中，当所述测量为异系统测量时，还包含以下子步骤：

同时配置并激活接收场强指示测量压缩模式样式、初始基站识别码确认测量压缩模式样式、和基站识别码重确认测量的压缩模式样式。

7.根据权利要求6所述的异频异系统切换控制方法，其特征在于，所述压缩模式的传输空隙样式长度可取12或24帧。

8.根据权利要求5所述的异频异系统切换控制方法，其特征在于，所述步骤B2中，当所述测量为异系统测量时，还包含以下子步骤：

同时配置并激活接收场强指示测量压缩模式样式、和初始基站识别码确认测量压缩模式样式。

9.根据权利要求5所述的异频异系统切换控制方法，其特征在于，所述步骤B2中，当所述测量为异系统测量时，还包含配置并激活接收场强指示测量一条压缩模式样式的子步骤。

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