CN101064943B - 移动通讯系统基站间上行随机信道或共享信道的切换方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种移动通讯系统基站间上行随机信道或共享信道切换方法。为解决现有方法中由于切换方法复杂、切换接入消息过于复杂而导致无法使用更为可靠的编码的问题而发明。本发明包括：当基站间判断需要发生切换时，目标小区给终端分配身份识别号码并预留资源；目标小区通过源小区的控制信道发送切换命令消息；消息中至少包括了为终端分配的身份识别号码，目标小区资源配置信息和上行调度信息；终端根据切换命令消息给目标基站发送切换完成消息。本发明的切入过程中切换接入的流程很简洁，缩短切换执行时间，简短的切换接入消息可以用更少的比特来表示，使切换接入消息可以采用更可靠的编码技术，使基站接收机更容易解码。
Description
技术领域
本发明涉及移动通讯系统基站间上行随机信道或共享信道的切换方法。
背景技术
上下行共享信道的移动通讯系统，主要由终端，基站和核心网组成。基站之间可以相互交换信息，也就是说至少有逻辑上的连接。不排除基站之间有直接的物理连接。基站和核心网相连。终端最多同时和一个基站进行通讯，也就是说基站之间不存在上行的宏分集。当终端在属于不同的基站的蜂窝之间移动的时候，会通过硬切换的方式更换服务小区。对于终端在一个基站内的小区之间移动是否采用硬切换不做规定。
和无线资源有关的协议栈包括无线资源控制协议(RRC)，无线链路控制协议(RLC)，媒体接入控制协议(MAC)和物理层协议(PHY)都在基站中完成。协议栈中RLC，MAC和PHY是控制面协议RRC和用户面的公共部分。
在下行方向上至少包括公共信道PCH(寻呼信道)，广播信道(BCH)和下行共享信道(DSCH)；在上行方向上至少包括公共的随机接入信道(RACH)和上行共享信道(USCH)。在PCH上网络发送寻呼信息，在BCH上广播系统信息。RACH信道是终端开始接入网络时，发送第一个基于冲突解决的上行接入消息的信道。
为了有效利用宝贵的无线资源，上下行共享信道的无线资源都是通过基站的调度来完成。其中上行的无线资源调度的重要依据是终端按照预定规则发送的调度请求信息，其中包括但不限于终端的缓冲状况，功率状况等。下行的无线资源的调度基于终端反馈的有关通讯质量的报告。终端每次在切换的时候，也必须先向基站请求一定的上行的无线资源，然后才可以开始发送信令或者数据块。这和现有的上行扩展专用信道技术(E-DCH)有很大的差别。E-DCH对于终端来说在比如码域或频域或时域等方面来说是专用的，所以切换的时候可以进行资源的预留，而无须临时调度，而且需要采用类似激活时间的机制来保证切换的平滑性，导致切换终端的时间比较长。
另外一个很重要的差别是基于上行随机信道和共享信道的移动通讯系统要求终端在开始和基站通讯以前必须获得上行的同步信息，即时间提前量。而移动通讯系统中，一般总是通过对上行接入脉冲的处理来获得时间提前量。
另外，在基于上行随机信道和共享信道移动通讯系统中已提出的有关随机接入过程中对于终端的号码，要么采用了随机号码，要么采用了比较长的身份号码。随机号码会导致冲突问题，而较长的身份号码会导致接收机处理随机接入脉冲的性能下降，导致解码失败等问题。进一步会导致覆盖范围缩小的问题。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明的目的在于提供一种移动通讯系统基站间上行随机信道或共享信道的切换方法，使切换接入的流程很简洁，缩短切换执行时间，使用更为可靠的编码技术，并且使简短的切换接入消息可以用比较少的比特来表示。
为了达到上述目的，本发明一种移动通讯系统基于随机信道或共享信道的切换方法，包括以下步骤：
(1)源基站和终端之间建立无线链路，源基站向终端发送测量控制命令，要求终端测量服务小区和邻近小区的无线信号；
(2)终端在收到测量控制命令以后，根据测量控制命令中的控制参数在预定的规则上测量邻近小区的无线信号，并将测量报告上报给源基站；
(3)源基站根据终端上报的测量报告和网络配置的切换控制参数，决定是否进行切换，如果需要切换，则源基站将从上报测量报告中的所有邻近小区中选择一个小区作为切换的目标小区，并将目标小区所在基站作为目标基站，进入步骤(4)；否则返回步骤(1)；
(4)源基站给目标基站发送包含终端在源基站上建立的通讯上下文信息的切换请求消息；所述通讯上下文信息包括源基站中保留的终端上报的最近一次调度请求信息；
(5)目标基站接收到切换请求消息，保留切换请求消息中的通讯上下文信息，根据通讯上下文信息为终端配置切换需要的资源，给终端配置唯一标识该终端的身份号码和唯一标识该次切换的切换参考号码，并且建立终端的身份号码和切换参考号码之间一一对应的关系，目标基站反馈给源基站切换响应消息，所述的切换响应消息中至少包含了目标基站为终端预留的切换需要的资源、所述终端的身份号码和切换参考号码；
(6)源基站在收到切换响应消息以后，给终端发送切换命令消息，所述的切换命令消息中至少包含了目标基站为终端预留的切换需要的资源、所述终端的身份号码和切换参考号码；
(7)终端在收到切换命令消息以后，在目标小区的上行随机接入信道或者共享信道上发送切换接入消息，所述的切换接入消息中至少包含了切换参考号码信息；
(8)目标小区通过对切换接入消息的切换接入脉冲的处理获得上行时间提前量信息，并且根据切换参考号码确定对应的终端的身份号码，然后发送切换准入消息给终端，所述切换准入消息中至少包含了上行时间提前量信息和上行资源调度信息；所述上行资源调度信息是根据源基站发送过来的该终端的最新调度请求信息、终端上报的最新的目标小区的测量信息和目标小区当前上行的资源调度情况确定的；
(9)终端在收到切换准入消息以后，根据切换准入消息中的上行时间提前量信息和上行资源调度信息，发送切换完成消息给目标基站；
采用上述的方法，由于切入过程中切换接入的流程很简洁，因此缩短了切换执行时间，简短的切换接入消息可以用比较少的比特来表示，使得切换接入消息可以采用更加可靠的编码技术，使得基站接收机更加容易解码。
为了在切换的时候获得上行调度信息，终端需要给网络发送调度请求信息，目标基站才能给终端调度合适的上行无线资源。如果把调度请求信息携带在切换接入脉冲中，那么脉冲的长度会增加，切换的性能就会下降；如果需要在空中接口另外发送调度请求信息，那么切换接入过程会被延长，从而增加了切换的中断时间。为了加快切换过程，减少在空中接口传递信令所导致的延迟，本发明一种移动通讯系统基于随机信道或共享信道的切换方法，包括以下步骤：
(a)源基站和终端之间建立无线链路，源基站向终端发送测量控制命令，要求终端测量服务小区和邻近小区的无线信号；
(b)终端在收到测量控制命令以后，根据测量控制命令中的控制参数在预定的规则上测量邻近小区的无线信号，并将测量报告上报给源基站；
(c)源基站根据终端上报的测量报告和网络配置的切换控制参数，决定是否进行切换，如果需要切换，则源基站将从上报测量报告中的所有邻近小区中选择一个小区作为切换的目标小区，并将目标小区所在基站作为目标基站，进入步骤(4)；否则返回步骤(1)；
(d)源基站给目标基站发送包含终端在源基站上建立的通讯上下文信息的切换请求消息，通讯上下文信息包括终端上报的最新调度请求信息；
(e)目标基站接收到切换请求消息，保留切换请求消息中的通讯上下文信息，根据通讯上下文信息为终端配置切换需要的资源，给终端配置一个身份号码。目标基站反馈给源基站切换响应消息，所述的切换响应消息中至少包含了目标基站为终端预留的切换需要的资源、所述终端的身份号码；
(f)源基站在收到切换响应消息以后，给终端发送切换命令消息，所述的切换命令消息中至少包含了目标基站为终端预留的切换需要的资源、所述终端的身份号码；
(g)终端在收到切换命令消息以后，在目标小区的上行随机接入信道或者共享信道上发送切换接入消息，所述的切换接入消息中至少包含了终端的身份号码；
(h)目标小区通过对切换接入脉冲的处理获得上行时间提前量信息，然后参考通讯上下文信息中调度请求信息和目标小区的实际情况为终端调度上行资源，然后发送切换准入消息给终端，所述切换准入消息中至少包含了上行时间提前量信息和上行资源调度信息；所述上行资源调度信息通过参考从源基站发送过来的终端上报的最新的目标小区的测量信息作出；
(i)终端在收到切换准入消息以后，根据切换准入消息中的上行时间提前量信息和上行资源调度信息，发送切换完成消息给目标基站，然后马上恢复上行数据的发送过程
(j)基站在收到切换完成消息以后开始下行的数据发送过程
作为本发明的进一步改进，步骤(d)中所述通讯上下文信息还可以包括终端上报的最新目标小区测量信息。
采用上述的方法，上行调度信息是目标基站根据从源基站发送过来的最新的调度请求信息，终端对目标小区的测量信息和目标小区的实际情况作出的，也就是说避免了调度请求信息在无线接口的传送过程，加快了切换接入的速度，从而缩短了切换中断的时间。
附图说明
图1为本发明采用简短切换接入脉冲的的流程图。
图2为本发明采用简洁空口信令的的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1，采用简短切换接入脉冲的切换流程，如图1所示：
步骤101：基站在和终端之间建立无线链路以后，会通过测量控制流程控制终端进行各种测量，其中也包括测量服务小区和邻近小区信号强度，质量等任务。终端在收到测量控制信息以后，在要求的时间开始测量，并且按照事先规定的报告规则，上报测量报告。
步骤102：基站在收到终端的测量报告以后，根据一定的切换算法来判断是否需要触发切换。如果触发切换则挑选目标小区，否则继续处理测量报告。目标小区所在的基站称为目标基站。
步骤103：源基站给目标基站发送切换请求消息，消息中包含终端在源基站上建立的通讯上下文信息。其中包括了源基站中保留的终端上报的最近一次调度请求信息。也可能包括终端测量的目标小区的测量信息。
步骤104：目标基站保留切换请求消息中的通讯上下文信息，然后根据通讯上下文信息为本次通讯配置各种资源，给终端分配唯一标识该终端的身份号码C_RNTI和唯一标识该次切换的切换参考号码HO_REF，并且建立该C_RNTI和该HO_REF之间一一对应的关系。然后把预留的目标小区的资源配置信息，包括分配的C_RNTI和HO_REF以及其他和目标小区相关的信息通过切换响应消息反馈给源基站。
步骤105：源基站在收到切换响应消息以后，给终端发送切换命令消息，消息中包括目标小区的资源配置信息，新分配的C_RNTI和HO_REF和其他与目标小区相关的信息。
步骤106：终端在收到切换命令消息以后，根据消息中对于目标小区资源配置的描述和其他与目标小区相关的信息，在目标小区的上行随机接入信道或者共享信道上发送切换接入脉冲。接入脉冲中至少包含了HO_REF信息。
步骤107：基站在收到终端的切换接入消息以后，根据HO_REF就可以判断出是哪个终端发送了切换接入消息，然后给该终端发送切换准入消息。消息中包含了目标基站根据切换接入脉冲获取的时间提前量信息TA，上行无线资源调度信息。其中上行无线资源调度信息是根据源基站发送过来的该终端的最新调度请求信息，目标小区的测量信息和目标小区当前上行的资源调度情况以及其他信息确定的。
步骤108：终端在收到切换准入消息以后，发送切换完成消息给目标基站。然后恢复上行数据的发送。
步骤109：基站收到切换完成消息以后，也开始发送下行数据。
实施例2，采用简洁空口信令的切换流程，参见图2：
步骤201：基站在和终端之间建立无线链路以后，会通过测量控制流程控制终端进行各种测量，其中也包括测量服务小区和邻近小区信号强度，质量等任务。终端在收到测量控制信息以后，在要求的时间开始测量，并且按照事先规定的报告规则，上报测量报告。
步骤202：基站在收到终端的测量报告以后，根据一定的切换算法来判断是否需要触发切换。如触发切换则挑选目标小区，否则继续处理测量报告。目标小区所在的基站称为目标基站。
步骤203源基站给目标基站发送包含终端在源基站上建立的通讯上下文信息的切换请求消息，通讯上下文信息包括终端上报的最新调度请求信息和终端上报的最新目标小区测量信息。
步骤204目标基站接收到切换请求消息，保留切换请求消息中的通讯上下文信息，根据通讯上下文信息为终端配置切换需要的资源，给终端配置一个身份号码。目标基站反馈给源基站切换响应消息，所述的切换响应消息中至少包含了目标基站为终端预留的切换需要的资源、所述终端的身份号码。
步骤205源基站在收到切换响应消息以后，给终端发送切换命令消息，所述的切换命令消息中至少包含了目标基站为终端预留的切换需要的资源、所述终端的身份号码.
步骤206终端在收到切换命令消息以后，在目标小区的上行随机接入信道或者共享信道上发送切换接入消息，所述的切换接入消息中至少包含了终端的身份号码。
步骤207目标小区通过对切换接入脉冲的处理获得上行时间提前量信息，然后参考通讯上下文信息中调度请求信息，终端上报的最新的目标小区的测量信和目标小区的实际情况为终端调度上行资源，然后发送切换准入消息给终端，所述切换准入消息中至少包含了上行时间提前量信息和上行资源调度信息。
步骤208终端在收到切换准入消息以后，根据切换准入消息中的上行时间提前量信息和上行资源调度信息，发送切换完成消息给目标基站，然后马上恢复上行数据的发送过程。
步骤209基站在收到切换完成消息以后开始下行的数据发送过程。
Claims (3)
1.一种移动通讯系统基站间上行随机信道或共享信道的切换方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)源基站和终端之间建立无线链路，源基站向终端发送测量控制命令，要求终端测量服务小区和邻近小区的无线信号；
(2)终端在收到测量控制命令以后，根据测量控制命令中的控制参数在预定的规则上测量邻近小区的无线信号，并将测量报告上报给源基站；
(3)源基站根据终端上报的测量报告和网络配置的切换控制参数，决定是否进行切换，如果需要切换，则源基站将从上报测量报告中的所有邻近小区中选择一个小区作为切换的目标小区，并将目标小区所在基站作为目标基站，进入步骤(4)；否则返回步骤(1)；
(4)源基站给目标基站发送包含终端在源基站上建立的通讯上下文信息的切换请求消息；所述通讯上下文信息包括源基站中保留的终端上报的最近一次调度请求信息；
(5)目标基站接收到切换请求消息，保留切换请求消息中的通讯上下文信息，根据通讯上下文信息为终端配置切换需要的资源，给终端配置唯一标识该终端的身份号码和唯一标识该次切换的切换参考号码，并且建立终端的身份号码和切换参考号码之间一一对应的关系，目标基站反馈给源基站切换响应消息，所述的切换响应消息中至少包含了目标基站为终端预留的切换需要的资源、所述终端的身份号码和切换参考号码；
(6)源基站在收到切换响应消息以后，给终端发送切换命令消息，所述的切换命令消息中至少包含了目标基站为终端预留的切换需要的资源、所述终端的身份号码和切换参考号码；
(7)终端在收到切换命令消息以后，在目标小区的上行随机接入信道或者共享信道上发送切换接入消息，所述的切换接入消息中至少包含了切换参考号码信息；
(8)目标小区通过对切换接入脉冲的处理获得上行时间提前量信息，并且根据切换参考号码确定对应的终端的身份号码，然后发送切换准入消息给终端，所述切换准入消息中至少包含了上行时间提前量信息和上行资源调度信息；所述上行资源调度信息是根据源基站发送过来的该终端的最新调度请求信息、目标小区的测量信息和目标小区当前上行的资源调度情况确定的；
(9)终端在收到切换准入消息以后，根据切换准入消息中的上行时间提前量信息和上行资源调度信息，发送切换完成消息给目标基站。
2.一种移动通讯系统基站间上行随机信道或共享信道的切换方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)源基站和终端之间建立无线链路，源基站向终端发送测量控制命令，要求终端测量服务小区和邻近小区的无线信号；
(2)终端在收到测量控制命令以后，根据测量控制命令中的控制参数在预定的规则上测量邻近小区的无线信号，并将测量报告上报给源基站；
(3)源基站根据终端上报的测量报告和网络配置的切换控制参数，决定是否进行切换，如果需要切换，则源基站将从上报测量报告中的所有邻近小区中选择一个小区作为切换的目标小区，并将目标小区所在基站作为目标基站，进入步骤(4)；否则返回步骤(1)；
(4)源基站给目标基站发送包含终端在源基站上建立的通讯上下文信息的切换请求消息，通讯上下文信息包括终端上报的最新调度请求信息；
(5)目标基站接收到切换请求消息，保留切换请求消息中的通讯上下文信息，根据通讯上下文信息为终端配置切换需要的资源，给终端配置一个身份号码；目标基站反馈给源基站切换响应消息，所述的切换响应消息中至少包含了目标基站为终端预留的切换需要的资源、所述终端的身份号码；
(6)源基站在收到切换响应消息以后，给终端发送切换命令消息，所述的切换命令消息中至少包含了目标基站为终端预留的切换需要的资源、所述终端的身份号码；
(7)终端在收到切换命令消息以后，在目标小区的上行随机接入信道或者共享信道上发送切换接入消息，所述的切换接入消息中至少包含了终端的身份号码；
(8)目标小区通过对切换接入脉冲的处理获得上行时间提前量信息，然后参考通讯上下文信息中调度请求信息为终端调度上行资源，然后发送切换准入消息给终端，所述切换准入消息中至少包含了上行时间提前量信息和上行资源调度信息；所述上行资源调度信息通过参考从源基站发送过来的终端上报的最新的目标小区的测量信息作出；
(9)终端在收到切换准入消息以后，根据切换准入消息中的上行时间提前量信息和上行资源调度信息，发送切换完成消息给目标基站，然后马上恢复上行数据的发送过程；
(10)基站在收到切换完成消息以后开始下行的数据发送过程。
3.根据权利要求2所述的移动通讯系统基站间上行随机信道或共享信道的切换方法，其特征在于，步骤(4)中所述通讯上下文信息包括终端上报的最新目标小区测量信息。
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