CN100441021C - 移动台小区切换方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及移动通信系统的小区切换，公开了一种移动台小区切换方法，使得移动台小区切换的延时减少，基站控制器对切换的处理过程得到简化，并允许移动台自发地提出切换请求。这种移动台小区切换方法包含以下步骤：移动台对切换算法中所需要的参量进行测量，并将测量结果根据所述切换算法进行计算；所述移动台根据计算结果判断是否需要切换，如果是则向网络侧发送切换请求消息；所述网络侧响应所述移动台的切换请求消息，进行小区切换。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信系统的小区切换，特别涉及移动通信系统中移动台在不同小区之间进行切换的方法。
背景技术
近年来通信技术，尤其是移动通信技术得到长足发展。随着第一至第三代移动通信系统的相继推出，移动通信对人类生活和工作的影响日益增大。
目前已被全球广泛应用的第二代移动通信系统以及即将得到大规模使用的第三代移动通信系统都建立在蜂窝移动通信系统的基础上。蜂窝技术中的频率复用大大提高了频率利用率，并增加了通信系统的容量，其中，越区切换作为蜂窝技术中的优点，大大扩展了通信网络的服务范围。切换是指将一个正处于呼叫建立状态或忙状态的移动台(Mobile Station，简称“MS”)转移到新的业务信道上，其目的在于在服务小区改变时继续维持移动台的通话，或者在当前服务小区或信道干扰较大情况下进行信道切换，确保小区间业务的平衡。
下面参照图1，以全球移动通信系统(Global System for mobileCommunication，简称“GSM”)为例描述现有技术中小区切换的过程。
如图1所示，在步骤100中，基站收发信机(Base Transceiver Station，简称“BTS”)通知移动台(Mobile Station，简称“MS”)测量其周围小区BTS的有关信息，以及广播控制信道(Broadcasting Control Channel，简称“BCCH”)载频、信号强度、该MS所占用的业务信道(Traffic Channel，简称“TCH”)的信号强度和传输质量。
此后进入步骤200，MS根据上述指令进行测量。
此后进入步骤300，MS测量完后，将测量结果发送给基站控制器(BaseStation Controller，简称“BSC”)。
此后进入步骤400，BSC根据测量结果，对周围小区进行比较排队，决定是否需要切换，并判断进行切换的时间以及切换到哪一个BTS。
在上文中提到的确保小区间的业务平衡而进行的切换是指MS在两个小区的覆盖重叠区内进行通话，可是被占用TCH的这个小区业务较另一个小区繁忙，此时BSC通知MS测量另一个小区的信号强度、信道质量，并根据测量结果，决定是否将该MS切换到另一个小区去。主要过程与图1所示的流程图相同。
需要说明的是，虽然本发明中以GSM的术语说明技术问题、技术方案和技术效果，但是本发明也可以应用于码分多址(Code Division MultipleAccess，简称“CDMA”)等其他第二代通信系统，或者宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access，简称“WCDMA”)等第三代移动通信(The Third Generation，简称“3G”)。熟悉本发明领域的技术人员会理解，本发明方案中提到的通信系统组成部分在各种移动通信系统中都有对应的组成部分，例如，GSM中的MS和3G中的UE对应，GSM中的BTS和3G中的NodeB(B节点)对应，GSM中的BSC和3G中的无线网络控制器(Radio Network Controller，简称“RNC”)对应，等等。
在实际应用中，上述方案存在以下问题：首先，切换过程中的处理十分复杂。具体的说，在上述流程中，由MS向BSC上报其所在小区和邻近小区的信道质量测量结果，因此对于BSC而言，有大量来自MS的测量结果，因此BSC的处理十分复杂。
第二，切换有延时。由于MS向BSC上报测量结果后等待BSC处理，这期间有一定的延时，这个延时的来源可以是MS和BSC之间无线通信链路的延迟，也可以是BSC因为在某一时刻需要处理的数据过多暂时来不及处理而导致的延迟。
第三，上述流程中，不允许MS根据自己的具体情况发起切换请求。这是因为目前协议不支持。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种移动台小区切换方法，使得移动台小区切换的延时减少，基站控制器对切换的处理过程得到简化，并允许移动台自发地提出切换请求。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种移动台小区切换方法，包含以下步骤：
B移动台对切换算法中所需要的参量进行测量，并将测量结果根据所述切换算法进行计算；
C所述移动台根据计算结果判断是否需要切换，如果是则向网络侧发送切换请求消息，该消息中携带切换的目的小区信息；
D所述网络侧响应所述移动台的切换请求消息，直接进行小区切换。
其中，还包含以下步骤：
A所述网络侧通知所述移动台测量切换算法中所需要的参量。
所述步骤A中，通知所述移动台进行测量的是基站收发信机。
所述步骤A中，通知所述移动台进行测量的是基站。
所述步骤C中，如果所述移动台根据计算结果判断不需要切换，则不向所述网络侧发送与切换相关的消息。
所述步骤D中，响应所述移动台的切换请求消息的是基站控制器。
所述步骤D中，响应所述移动台的切换请求消息的是无线网络控制器。
所述切换算法中所需要的参量包含接收质量、接收电平、移动台与基站的距离以及与接收电平有关的功率余量中的一种或多种的任意组合。
所述切换请求消息中还包含以下参数：
消息类型、切换原因。
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，把原先在BSC中对移动台小区切换的判断工作转移到MS中执行。MS不再将小区切换所需要的测量数据发送到BSC，而是直接判断是否需要切换，如果需要切换就向BSC发出切换请求，BSC根据收到的请求进行切换处理。
这种技术方案上的区别，带来了较为明显的有益效果，即通过把切换决策的算法移至MS，将明显降低BSC的处理负担，大大降低BSC的成本。MS可以根据相应的处理实时地作出切换决策，从而避免由BSC处理带来的延时。MS不需要向BSC传输大量的测量数据，节约了无线通信带宽。在特定场合下，MS能够根据自己的情况主动发起切换请求。
附图说明
图1是现有技术中移动台小区切换的流程图；
图2是根据本发明的一个实施例的移动台小区切换方法的流程图；
图3是根据本发明的一个实施例的移动台小区切换方法中切换判断的流程图。
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。
在切换过程中，引发切换的决定因素有多个，例如接收质量、接收电平、MS与BST的距离以及与接收电平有关的功率余量等等。根据因素，通过判断决定是否需要切换。
因此在根据本发明的一个实施例中，如图2所示，第一个步骤210是由BTS通知MS测量有关信息，这些信息包括当前服务小区的无线链路连接质量与相邻小区的接收电平等；
此后进入步骤220，MS响应BTS的命令，对相关数值进行测量。
接着进入步骤230，MS将测量结果输入预先设定的切换算法，进行计算。
接着进入步骤240，MS根据算法的输出判断是否切换，当判定不需要进行切换时，进入步骤250，即不发送任何信息，流程结束；如果判定需要进行切换，则进入步骤260。本步骤中的算法和现有技术中在BSC中进行的算法是相同的。
具体的说，如图3所示，在本发明的一个实施例中，步骤240包含以下子步骤：
步骤241：判断接收质量是否满足切换条件。即计算结果是否满足以下条件：
1.RXQUAL_XX＞L_RXQUAL_XX_H
2.RXLEV_XX＜L_RXLEV_XX_IH
3.XX_TXPWR＝Min(XX_TXPWR_MAX，P)
其中RXQUAL为接收质量，XX是取值为UL(上行链路)或DL(下行链路)的变量，RXQUAL_XX是上行/下行链路链路的接收质量，L_RXQUAL_XX_H是上行/下行质量门限，RXLEV_XX是服务小区接收电平的测量平均值，L_RXLEV_XX_IH是接收电平门限，XX_TXPWR是在服务小区内移动台的发射功率，XX_TXPWR_MAX是指在服务小区内移动台的最大允许发射功率，P是指移动台本身的最大功率，Min(XX_TXPWR_MAX，P)是值在XX_TXPWR_MAX和P两者之间取较小的值。
如果判定满足同时以上条件，则需要进行切换(质量引起的切换)，即步骤246。否则进入步骤242。
在步骤242中，判断接收电平是否满足切换条件。即计算结果是否满足以下条件：
1.RXLEV_XX＜L_RXLEV_XX_H
2.XX_TXPWR＝Min(XX_TXPWR_MAX，P)
其中，L_RXLEV_XX_H是上行/下行电平门限。
如果判定满足同时以上条件，则需要进行切换(接收电平引起的切换)，即步骤246。否则进入步骤243。
在步骤243中，判断MS与BST之间的距离是否满足切换条件。即计算结果是否满足以下条件：
MS_BS_DIST＞MS_RANGE_MAX
其中，MS_BS_DIST是MS与BTS之间的距离，MS_RANGE_MAX是MS与BTS之间最大距离的门限值。
如果判定满足同时以上条件，则需要进行切换(距离引起的切换)，即步骤246。否则进入步骤244。
在步骤244中，判断功率余量是否满足切换条件，即计算结果是否满足以下条件：
1.RXLEV_NCELL(n)＞RXLEV_MIN(n)+Max(0，MS_TXPWR_MAX(n)-P)
2.PBGT(n)＞HO_MARGIN(n)
其中，RXLEV_NCELL(n)是在邻区n内的接收电平，RXLEV_MIN(n)是在邻区n内的最小接收电平门限，MS_TXPWR_MAX(n)是在邻区n内移动台允许的最大发射功率，Max(0，MS_TXPWR_MAX(n)-P)是在0和MS_TXPWR_MAX(n)-P之间取一个最大的值，PBGT(n)是服务小区的路径损耗减去邻区n的路径损耗后的功率余量，HO_MARGIN(n)是服务小区的路径损耗减去邻区n的路径损耗后最小值门限。
如果判定满足同时以上条件，则需要进行切换(功率余量引起的切换)，即步骤246。否则判定不需要切换，即步骤245。
在步骤260中，MS向BSC发送切换请求消息，该请求消息中包含消息类型、切换原因和切换的目的小区等参数。
此后进入步骤270，BSC响应MS的切换请求消息，进行切换处理，处理方式和现有技术中BSC作出切换决定以后的处理方式完全相同。
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)
1.一种移动台小区切换方法，其特征在于包含以下步骤：
B移动台对切换算法中所需要的参量进行测量，并根据所述切换算法对测出的所述参量进行计算；
C所述移动台根据计算结果判断是否需要切换，如果是，则向网络侧发送切换请求消息，该消息中携带切换的目的小区信息；
D所述网络侧响应所述移动台的切换请求消息，直接进行小区切换。
2.根据权利要求1所述的移动台小区切换方法，其特征在于，还包含以下步骤：
A所述网络侧通知所述移动台测量切换算法中所需要的参量。
3.根据权利要求2所述的移动台小区切换方法，其特征在于，所述步骤A中，由所述网络侧的基站收发信机通知所述移动台进行测量。
4.根据权利要求2所述的移动台小区切换方法，其特征在于，所述步骤A中，由所述网络侧的基站通知所述移动台进行测量。
5.根据权利要求1所述的移动台小区切换方法，其特征在于，所述步骤C中，如果所述移动台根据计算结果判断不需要切换，则不向所述网络侧发送与切换相关的消息。
6.根据权利要求1所述的移动台小区切换方法，其特征在于，所述步骤D中，由所述网络侧的基站控制器响应所述移动台的切换请求消息。
7.根据权利要求1所述的移动台小区切换方法，其特征在于，所述步骤D中，由所述网络侧的无线网络控制器响应所述移动台的切换请求消息。
8.根据权利要求1所述的移动台小区切换方法，其特征在于，所述切换算法中所需要的参量包含接收质量、接收电平、移动台与基站的距离以及与接收电平有关的功率余量中的一种或多种的任意组合。
9.根据权利要求1所述的移动台小区切换方法，其特征在于，所述切换请求消息中还包含以下参数：
消息类型、切换原因。
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