CN101047968B - 在无线演进网络中控制用户设备切换的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种在无线演进网络中控制用户设备切换的方法，以解决现有技术在切换用户设备时可能引起切换振荡的问题；由源基站根据相关输入信息和本基站的切换决策算法判断是否对用户设备进行切换，以及目标基站接收到源基站的切换请求信令后根据业务准入控制策略判断是否允许切换；其中，在利用源基站的切换决策算法判断对用户设备进行切换的情况下，至少还利用所述输入信息和目标基站的切换决策算法判断是否对用户设备进行切换，并且在判断对用户设备进行切换时，源基站决定不进行切换以防止切换振荡。本发明还公开了一种基站设备。

Description

在无线演进网络中控制用户设备切换的方法及装置

技术领域

本发明涉及通信领域的无线演进网络技术，尤其涉及在无线演进网络中控制用户设备切换的方法及装置。

背景技术

在未来的无线演进网络系统里，网络演进架构有多种候选方案，其中比较流行的有两层节点架构，如图1所示。在该架构中，eNodeB是演进后的NodeB，具有以前大部分的无线网络控制器(RNC)的功能。接入网关(Access GW，AGW)具有以前核心网节点，譬如SGSN或者GGSN的大部分功能或者功能组合。其中，OuterARQ功能主要放在eNodeB处。

为了避免基于这种架构的切换过程中产生源eNodeB处缓存数据丢失的问题，现有的技术方案在切换过程中大都采用数据转发方式。一种切换流程如图2所示：

1、用户设备UE上报测量报告；

2、源eNodeB根据UE上报的测量报告决定进行切换；

3、源eNodeB向目标eNodeB发送Context Tranfer消息；

4、目标eNodeB进行资源分配；

5、资源分配完成后，目标eNodeB向源eNodeB发送Context TransferResponse消息；

6、源eNodeB将在本地存储的尚未收到UE接收确认ACK的数据以及不断收到的AGW发来的下行数据转发到目标eNodeB；

7、源eNodeB向UE发送RB Reconfiguration消息；

8、UE同步到目标eNodeB；

9、同步完成后，UE向目标eNodeB发送RB Reconfiguration Complete消息；

10、目标eNodeB向AGW发送Path Switch Request消息，请求切换路径；

11、AGW切换路径到目标eNodeB，并向源eNodeB发送Release消息，释放路径。

在上述方案中，当源基站和目标基站采用不同的切换判决算法、或者当切换决策的输入条件随时间变化较大时，会出现终端切换到目标基站后又被切换回源基站，从而引起切换振荡的问题。

发明内容

本发明提供一种在无线演进网络中控制用户设备切换的方法，以解决现有技术在切换用户设备时可能引起切换振荡的问题。

本发明提供以下技术方案：

一种在无线演进网络中控制用户设备切换的方法，由源基站根据输入信息和本基站的切换决策算法判断是否对用户设备进行切换，以及目标基站接收到源基站的切换请求信令后根据准入控制策略判断是否允许切换；其中，在利用源基站的切换决策算法判断对用户设备进行切换的情况下，至少还利用所述输入信息和目标基站的切换决策算法判断是否对用户设备进行切换，并且在判断对用户设备从目标基站切换回到源基站时，源基站决定不进行切换以防止切换振荡；

其中，由源基站获取目标基站的切换决策算法，并根据所述输入信息和目标基站的切换决策算法模拟目标基站判断是否对用户设备进行切换；或者源基站利用本基站的切换决策算法判断对用户设备进行切换后，向目标基站发送包含所述输入信息的切换请求信令，由目标基站根据所述输入信息和本基站的切换决策算法判断是否对用户设备进行切换。

本发明有益效果如下：

本发明在源基站确定对用户设备进行切换后，还同时参考目标基站的切换决策结果最终端确定是否切换用户设备，避免了由于不同切换决策点的决策算法不同，使用户设备从源基站切换到目标基站后又被切换回源基站而引起切换振荡的问题。源基站根据多次切换决策结果确定是否切换用户设备，可以防止因切换决策算法的输入随时间变化而导致的切换振荡。

附图说明

图1为现有技术中两层节点的无线演进网络架构示意图；

图2为现有技术中切换用户设备的流程图；

图3为现有技术中演进网络中的切换信令流程图；

图4为本发明实施例中由源基站模拟目标基站进行切换决策的处理流程图；

图5为本发明实施例中实现图4所示流程的一种基站设备结构示意图；

图6为本发明实施例中分别由源基站和目标基站进行切换决策的处理流程图；

图7为本发明实施例中实现图6所示流程的一种基站设备结构示意图；

图8为本发明实施例中输入信息延时的处理示意图。

具体实施方式

为了更加清楚的说明本发明，首先描述现有无线演进网络中切换时控制面的信令处理过程，如图3所示：

1、源基站和终端之间进行测量控制和报告的交互；

2、源基站根据测量报告进行切换决策；

3、源基站向目标基站发送切换请求信令；

4、目标基站根据接收到的切换请求信令，进行资源预留和准入控制；

5、目标基站向源基站发送切换响应信令，源基站在接收到切换响应命令后，即开始进行数据转发的过程；

6、源基站向终端发送切换命令信令；

7、终端从源基站的链路断开，与目标基站的链路进行同步；

8、完成同步后，终端向目标基站发送切换完成信令，为了支持数据面的转发和后续处理，该信令中包含之前终端接收到的PDCP层数据包的信息；

9、目标基站向接入网关发送切换完成信令；

10、目标基站向源基站发送资源释放命令，该命令也可以通过接入网关发送给源基站。

从上可知，由于源基站和目标基站的切换决策算法可能不同，作切换决策算法的输入也可能不同，因此，可能出现源基站根据自身的切换决策判断用户设备需要切换到目标基站，而目标基站根据自身的切换决策判断用户设备需要切换到源基站的情况。

为了防止用户设备在切换到目标基站后，目标基站根据其切换决策又将终端切换回源基站而引起切换振荡，本发明考虑对用户设备的切换决策包括两个方面：一方面采用源基站的切换决策算法进行决策、另一方面采用目标基站的切换决策算法再进行一次决策，两次决策都完成后才能最终决定对终端的切换判定。

在基站间的切换决策算法可以共享的情况下，源基站可以通过信息交换(Information exchange)信令获取相邻基站的切换决策算法，此时，上述两次切换决策可以都在源基站进行，只有当源基站的切换决策算法决定进行切换、而目标基站的切换决策算法决定不进行切换的情况下，才发起切换请求信令，以进行后续的切换流程。

在基站间的切换决策算法相互不能共享的情况下，上述两次切换决策需要分别在源基站和目标基站上进行。

参阅图4所示，在基站间的切换决策算法可以共享的情况时，进行切换决策的过程如下：

步骤400、源基站收集相关输入信息，并根据输入的信息进行切换决策。

步骤410、根据决策结果判断是否切换用户设备，若是，则进行步骤420，否则，进行步骤490。

步骤420、源基站通过信息交换(Information exchange)信令获取目标基站的切换决策算法。

步骤430、源基站根据步骤400中的输入信息和目标基站的切换决策算法，模拟目标基站进行切换决策。

步骤440、根据决策结果判断是否切换用户设备，若是，则进行步骤490，否则，进行步骤450。

步骤450、源基站向目标基站发送切换请求信令，该信令中包含决策信息、待切换的用户设备的相关业务信息。

步骤460、目标基站接收切换请求信息后，根据准入控制策略判断是否允许用户设备切换，若是，则进行步骤470；否则，进行步骤480。

步骤470、目标基站向源基站发送允许切换的响应消息，源基站接收到该消息后开始后续的切换过程。

步骤480、目标基站向源基站发送拒绝切换的响应消息。

步骤490、源基站决定不切换用户设备，并结束本次切换决策过程。

相应的，一种实现上述方法的基站设备如图5所示，包括：第一决策装置500、业务准入决策装置510和第二决策装置520；第一决策装置500用于根据相关输入信息和本基站的切换决策算法判断是否对用户设备进行切换；业务准入决策装置510用于接收到切换请求信令后根据业务准入控制策略判断是否允许切换的装置；第二决策装置520用于在根据所述相关输入信息和目标基站设备的切换决策算法判断是否对用户设备进行切换，并且在确定对用户设备进行切换时，本基站设备决定不进行切换以防止切换振荡。在具体实现上，第一决策装置500与第二决策装置520可为同一逻辑实体。

参阅图6所示，在基站间的切换决策算法相互不能共享的情况下，进行切换决策的过程如下：

步骤600、源基站收集相关输入信息，并根据输入的信息进行切换决策。

步骤610、根据决策结果判断是否切换用户设备，若是，则进行步骤620，否则，进行步骤680。

步骤620、源基站向相应的目标基站发送切换请求信令，该信令中除了包含决策信息、待切换的终端的相关业务信息外，还包含用于源基站切换决策算法的所有输入信息。

步骤630、目标基站根据准入控制策略判断是否允许用户设备切换，若是，则进行步骤640，否则，进行步骤670。

步骤640、目标基站根据切换请求信令中的输入信息和自身的切换决策算法进行切换决策。

步骤650、根据决策结果判断是否切换用户设备，若是，则进行步骤670，否则，进行步骤660。

步骤660、目标基站向源基站发送允许切换的响应消息，源基站接收到该消息后开始后续的切换过程。

步骤670、目标基站向源基站发送拒绝切换的响应消息。

步骤680、源基站决定不切换用户设备，并结束本次切换决策过程。

在上述流程中，步骤620和步骤630的判断过程处理先后顺序并不影响本发明的实现，即可先进行步骤630的判断，后进行步骤620的判断过程。

相应的，一种实现上述方法的基站设备如图7所示，包括第一决策装置700、业务准入决策装置710和第二决策装置720；其中，第一决策装置700用于根据相关输入信息和本基站的切换决策算法判断是否对用户设备进行切换；业务准入决策装置710用于接收到切换请求信令后根据准入控制策略判断是否允许切换；第二决策装置720用于根据切换请求信令中的相关输入信息和本基站设备的切换决策算法判断是否对用户设备进行切换，并且在确定对用户设备进行切换时，向请求者返回拒绝切换响应消息，以防止切换振荡的装置。在具体实现上，第一决策装置700与第二决策装置720可为同一逻辑实体。

在上述流程中，源基站向目标基站发送的切换请求信令中需要包含切换原因、待切换的终端的类别、业务属性等信息。对于切换原因为信道质量变化导致的正常切换，则还要包含信道测量信息等用于切换决策的信息；对于切换原因为负载均衡的目标所导致的切换，则除了要包含信道测量信息外，还要包含本地小区的负载信息，目标基站收到源基站的切换请求并进行切换虚拟决策的，还进一步将获得的小区负载信息和目标基站的小区负载信息结合，交由负载均衡算法进行虚拟处理，如果发现该终端切换过来后仍然会由于负载均衡算法的决策而切换回去，则拒绝该切换。在本发明中，在进行负载均衡的切换过程可以看作切换决策的一个部分，当然实际实现时，也可以独立开来。不论何种架构，都适用于上述所描述的处理过程。

在图4和图6所示的处理过程中，如果切换成功，当用户设备切换到目标基站后，目标基站收到的关于该用户设备的输入信息可能已经不是之前源基站做切换决策时使用的输入信息，而是有了一定的延时，即是Δt之后的信息，如图8所示。在信道变化情况较为严重的时候，这两个输入信息可能会有较大差别，从而导致通过上述方法决策后也无法避免切换的振荡。因此，为了避免这种情况出现，在源基站采用引入一定的迟滞效应，即源基站的切换决策算法要持续一段时间始终做出进行切换的决策后才真正发起切换请求。其实现方式可以是源基站在一段时间内多次均做出切换用户设备的结果后，发送切换请求信令；或者，使源基站能够作出切换用户设备的输入信息持续一定时间后，才向目标基站发送切换请求信令。

考虑到高速移动的基站对于切换速度的敏感性，当源基站发现待切换的终端处于高速移动状态时(移动状态可以通过基站对终端的信号测量报告的处理获得)，源基站可以降低迟滞的时间。在目标基站进行虚拟决策时则不需要这样的迟滞。

采用本发明，不管源基站和目标基站是否应用相同的切换决策算法，当终端从源基站切换到目标基站后，都不会马上又切换回源基站，从而避免了振荡。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种在无线演进网络中控制用户设备切换的方法，由源基站根据输入信息和本基站的切换决策算法判断是否对用户设备进行切换，以及目标基站接收到源基站的切换请求信令后根据准入控制策略判断是否允许切换；其特征在于，在利用源基站的切换决策算法判断对用户设备进行切换的情况下，至少还利用所述输入信息和目标基站的切换决策算法判断是否对用户设备进行切换，并且在判断对用户设备从目标基站切换回到源基站时，源基站决定不进行切换以防止切换振荡；

其中，由源基站获取目标基站的切换决策算法，并根据所述输入信息和目标基站的切换决策算法模拟目标基站判断是否对用户设备进行切换；或者源基站利用本基站的切换决策算法判断对用户设备进行切换后，向目标基站发送包含所述输入信息的切换请求信令，由目标基站根据所述输入信息和本基站的切换决策算法判断是否对用户设备进行切换。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，源基站仅在利用本基站的切换决策算法判断对用户设备进行切换，并且利用目标基站的切换决策算法判断不对用户设备进行切换后，向目标基站发送切换请求信令，由目标基站进行业务准入判断。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，目标基站利用本基站的切换决策算法确定对用户设备进行切换时，向源基站返回拒绝切换的响应消息。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，目标基站根据准入控制策略判断不允许切换时，向源基站返回拒绝切换的响应消息。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，目标基站接收到源基站的切换请求信令后，先根据准入控制策略判断是否允许切换，并且在确定允许切换后再利用本基站的切换决策算法判断是否对用户设备进行切换；或者

目标基站接收到源基站的切换请求信令后，先利用本基站的切换决策算法判断是否对用户设备进行切换，并且在确定不对用户设备进行切换后，再根据准入控制策略判断是否允许切换。

6.如权利要求1至5之一项所述的方法，其特征在于，源基站在利用输入信息和本基站的切换决策算法判断需要对用户设备进行切换，并且该用户设备需要进行切换的状态维持一定时间后，源基站向目标基站发送所述切换请求信令。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，当所述切换请求信令包括小区负载信息时，目标基站还进一步根据负载均衡算法判断是否对用户设备进行切换，并且确定切换用户设备时向源基站返回拒绝切换的响应消息。

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