CN101064956B - 长期演进网络的用户设备在相异系统间的切换方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及移动通信技术，公开了一种长期演进网络的用户设备在相异系统间的切换方法，使得当切换的目标系统和当前服务系统的无线信号质量均低于各自门限时，UE可以切换到该UE可切换的其它系统中。本发明中，当UE需要进行相异系统间切换时，如果当前服务系统和目标系统的无线信号质量都低于各自门限，则UE上报3e事件到网络侧，并在网络侧控制下或主动对该UE可切换的其它系统进行测量；如果被测量的目标系统的无线信号质量高于其门限、当前服务系统的无线信号质量低于其门限，则UE上报3a事件到网络侧，网络侧将该UE切换到该目标系统。

Description

长期演进网络的用户设备在相异系统间的切换方法

技术领域

本发明涉及移动通信技术，特别涉及长期演进网络中相异系统间的切换技术。

背景技术

移动通信技术从20世纪末进入第二代移动通信(The Second Generation，简称“2G”)以来，得到了迅速发展。例如，全球移动通信系统(Global Systemfor mobile Communication，简称“GSM”)、码分多址(Code Division MultipleAccess，简称“CDMA”)技术得到了广泛地应用。

但是，随着用户数量的增加，以及对业务种类和性能等要求的不断提高，2G逐渐显示出在数据传输能力等方面的限制。因此，数据传输能力更强的第三代移动通信(The Third Generation，简称“3G”)进入了高速发展阶段，移动通信领域呈现出由2G逐步向3G过渡的态势。

在3G系统逐步进入商用的同时，业界已经开始了新技术的研究工作。有的公司将这些新技术称为超3G(Super3G)技术，也有公司称其为3.9G技术。3.9G技术的数据业务传输速率将达到100Mbps左右，并引入大量的先进技术，如正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，简称“OFDM”)和多输入多输出(Multiple Input Multiple Output，简称“MIMO”)等，在我国统一将这些先进技术称为3G演进型技术，也即E3G技术。

为了实现E3G技术的标准化，从2004年年底开始，第三代合作伙伴项目(3rd Generation Partnership Project，简称“3GPP”)和3GPP2先后开始了相应的研究工作。

随着高速下行分组接入(HighSpeed Downlink Packet Access，简称“HSDPA”)、增强型上行链路(Enhanced Uplink)等增强技术的引入，3GPP无线接入技术(Radio Access Technology，简称“RAT”)在今后几年内是有很高竞争力的。然而为了保证更长时间(如10年或更长)的竞争力，在3GPP无线接入网络(Radio Access Network，简称“RAN”)第26次会议上，通过了研究项目“Evolved UTRA and UTRAN(演进的UTRA和UTRAN)”即长期演进(Long Term Evolution，简称“LTE”)项目，并从2004年下半年开始启动了这个项目。

LTE项目的目的是提供一种能够降低网络时延、提高用户数据速率、改进的系统容量和覆盖的低成本的网络，它只使用分组交换(Packet Switching，简称“PS”)域业务，采用网间互联协议(Internet Protocol，简称“IP”)来承载网络。

为了支持2G向3G的演进过程中的混合组网，针对移动通信系统的电路交换(Circuit Switching，简称“CS”)域，3G标准通用移动通信系统(UniversalMobile Telecommunications System，简称“UMTS”)规定了支持CS域和PS域业务和接口的公众陆地移动网(Public Land Mobile Networks，简称“PLMN”)的基本配置。

总起来讲，UMTS系统由用户设备(User Equipment，简称“UE”)、通用移动通信系统地面无线接入网(UMTS Terrestrial Radio Access Network，简称“UTRAN”)和核心网(Core Network，简称“CN”)组成。

在LTE架构中，与现有的系统数量相比，相异系统的类型更多，不同类型的系统复叠交叉运营的情况将远远比现有的3GPP版本6(Release6，简称“R6”)系统复杂。因此，需要为这些复叠在一起的相异系统，也即采用不同RAT的系统提供更好的RAT(inter-RAT)间移动性管理方案。

当UE从LTE小区向UMTS移动时，如图1所示，UE需要进行inter-RAT，也即相异系统间(intra-SYS)的切换，其切换方法如图2所示。该切换过程由如下测量和事件控制：

3a事件：当前的UMTS频率的无线信号质量低于特定门限值，并且另一系统的无线信号质量高于特定门限值；

3b事件：另一系统的无线信号质量低于特定门限值；

3c事件：另一系统的无线信号质量高于特定门限值；

3d事件：相异系统最优小区改变。

根据现有硬切换(Hard Hand Over，简称“HHO”)机制，网络侧控制UE测量当前小区和相邻的小区，如果UE上报3a、3b或3c事件，则网络侧可以知道当前小区信号变弱，而相邻小区信号变强或是变弱，最终将UE切换到一个信号较好的小区之中。

网络侧根据UE上报的测量事件控制该UE在小区间进行切换，称为网络控制的UE辅助的切换。

在如图1所示的相异系统间切换的过程中，UE始终对当前E-UTRAN(演进的UTRAN)服务小区和邻接E-GSM(演进的GSM)服务小区的无线信号质量进行测量，通过UE上报3a事件，网络侧可以知道当前服务小区信号强度低而相异系统E-GSM服务小区信号强度高。

在实际应用中，上述方案存在以下问题·当切换的目标系统的无线信号质量低于门限时，UE无法切换到该UE支持的可切换的其它系统中。

造成这种情况的主要原因在于，由于根据现有技术，如果与LTE系统邻接的有多个相异系统，例如存在UMTS、E-GSM、增强数据速率的GSM演进方案(Enhanced Data Rates for GSM Evolution，简称“EDGE””)等系统小区，网络控制UE测量LTE服务小区和UMTS服务小区，那么由于干扰等原因LTE和UMTS服务小区信号都变弱，3a事件不满足，根据HHO机制，UE切换失败，而无法切换到可供接入的GSM/EDGE无线接入网(GSM/EDGERadio Access Network，简称“GERAN”)服务小区。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种长期演进网络的用户设备在相异系统间的切换方法，使得当切换的目标系统和当前服务系统的无线信号质量均低于各自门限时，UE可以切换到该UE可切换的其它系统中。

为实现上述目的，本发明提供了一种长期演进网络的用户设备在相异系统间的切换方法，包含以下步骤：

当用户设备需要进行相异系统间切换时，该用户设备对当前服务系统和目标系统的无线信号质量进行测量，如果所述当前服务系统和目标系统的无线信号质量都低于各自门限，则该用户设备上报第一测量事件到网络侧；

所述用户设备将可切换的其它系统作为新的目标系统进行测量并上报测量事件；

所述网络侧收到所述第一测量事件后，将所述用户设备可切换的其它系统作为新的目标系统，并根据后续上报的测量事件进行切换处理。

其中，还包含以下步骤：

当所述用户设备需要进行相异系统间切换时，所述网络侧向该用户设备下发第一测量指示；

所述用户设备根据所述第一测量指示，对所述当前服务系统和目标系统的无线信号质量进行测量。

此外在所述方法中，还包含以下步骤：

所述网络侧收到所述第一测量事件后，向该用户设备下发第二测量指示，其中包含该用户设备可切换的其它系统的信息；

所述用户设备将收到的所述第二测量指示中该用户设备可切换的其它系统作为所述新的目标系统。

此外在所述方法中，在所述第一测量指示中包含其它系统的信息；

所述用户设备在上报第一测量事件后，根据自身的能力，从所述第一测量指示中其它系统的信息中选出该用户设备可切换的其它系统作为所述新的目标系统。

此外在所述方法中，所述其它系统的信息中包含这些系统的优先权级别，所述用户设备上报第一测量事件后，根据优先权级别从高到低的顺序选择可切换的其它系统作为新的目标系统。

此外在所述方法中，还包含以下步骤：

所述用户设备对所述目标系统进行测量后，如果所述当前服务系统的无线信号质量低于其门限，并且目标系统的无线信号质量高于其门限，则该用户设备上报第二测量事件到所述网络侧；

所述网络侧根据所述用户设备的上报的第二测量事件，将该用户设备切换到所述目标系统。

所述用户设备在所述第一测量事件或第二测量事件中携带所述当前目标系统的优先权级别；

所述网络侧根据收到的所述第一测量事件或第二测量事件中的优先权级别获知当前目标系统。

此外在所述方法中，所述第二事件是“3a”事件。

通过比较可以发现，本发明的技术方案与现有技术的主要区别在于，当UE需要进行相异系统间切换时，如果当前服务系统和目标系统的无线信号质量都低于各自门限，则UE上报3e事件到网络侧，并在网络侧控制下或主动对该UE可切换的其它系统进行测量；如果被测量的目标系统的无线信号质量高于其门限、当前服务系统的无线信号质量低于其门限，则UE上报3a事件到网络侧，网络侧将该UE切换到该目标系统，使得在当前服务系统和目标系统都不满足切换条件时，UE可以切换到满足切换条件的其它系统，提高了切换成功的几率，同时改善了用户体验。

通过在UE需要进行相异系统间切换时，网络侧向该UE下发的初次测量指示中包含一个或多个其它系统的信息，UE则在当前服务系统和目标系统的无线信号质量都低于各自门限时，在上报3e事件的同时对该UE支持的可切换的其它系统自行进行逐一测量，从而最大程度上减少了UE与网络侧之间的信息交互，缩短了切换时的网络时延，提高了切换的效率。

附图说明

图1是现有技术中LTE网络的UE切换到相异系统的网络状况示意图；

图2是现有技术中LTE网络的UE切换到相异系统的方法流程图；

图3是根据本发明第一实施方式的LTE网络的UE在相异系统间的切换方法流程图；

图4是根据本发明第二实施方式的LTE网络的UE在相异系统间的切换方法流程图。

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。

本发明通过UE测量当前服务系统和目标系统的无线信号质量都低于各自门限时，向网络侧上报3e事件，再继续测量可切换的其它目标系统并上报相应的测量事件，直到找到满足切换条件的目标系统或直到测量完所有可切换的其它系统均不满足切换条件为止，网络侧则根据UE上报的测量事件做相应的处理。具体地说，网络侧根据UE上报的3e事件获知当前目标系统不满足切换条件，根据UE上报的3a事件获知当前目标系统满足切换条件并将UE切换到该系统，实现了网络控制的UE辅助的切换。

本发明第一实施方式的LTE网络的UE在相异系统间的切换方法如图3所示。其中，该UE切换到相异系统的网络状况如图1所示。

在步骤301中，当UE需要进行相异系统间切换时，网络侧向该UE下发第一测量指示，其中指定了需要测量的目标系统。

在步骤302中，UE根据第一测量指示，对当前服务系统(例如E-UTRAN)和目标系统(例如E-GSM)的无线信号质量进行测量。如果当前服务系统和目标系统的无线信号质量都低于各自门限，则进入步骤303；如果当前服务系统的无线信号质量低于其门限，并且当前目标系统的无线信号质量高于其门限，则进入步骤306。

在步骤303中，该UE上报测量报告到网络侧，其中包含3e事件。

在步骤304中，网络侧收到3e事件后，获知该UE的当前服务系统和目标系统的无线信号质量都低于各自门限，向该UE下发第二测量指示，指示该UE测量可切换的其它系统，例如为UMTS。

在步骤305中，UE将可切换的其它系统(例如UMTS)作为新的目标系统进行测量，如果当前服务系统的无线信号质量低于其门限，并且当前目标系统的无线信号质量高于其门限，则进入步骤306；如果当前服务系统和当前目标系统的无线信号质量都低于各自门限，则返回步骤303。

在步骤306中，该UE上报测量报告到网络侧，其中包含3a事件。

在步骤307中，网络侧根据收到UE上报的3a事件，将该UE切换到当前的目标系统(例如UMTS)。

根据上述实施方式，如果UE根据网络侧的指示测量了所有的可切换的系统，并且这些测量报告均包含3e事件，那么网络侧将根据现有技术中切换条件不满足的情况对该切换进行处理，将可能造成UE掉线等结果。通过上述实施方式使得在当前服务系统和目标系统都不满足切换条件时，UE可以切换到满足切换条件的其它系统，提高了切换成功的几率，同时改善了用户体验。

本发明第二实施方式的LTE网络的UE在相异系统间的切换方法如图4所示。其中，该UE切换到相异系统的网络状况也如图1所示。

在步骤401中，当UE需要进行相异系统间切换时，网络侧向该UE下发第一测量指示，其中包含其它系统的信息，这些信息中包含多个(至少两个)系统的优先权级别(priority)，例如，优先权级别1、2、3、4分别对应于系统E-GSM、UMTS、CDMA、CDMA2000。优先权级别有两个作用：

一个作用是标识第一测理指示中的每一个系统，在UE上报的测量事件中携带有优先权级别，网络侧可以据此知道该测理事件对应的是哪一个系统；

另一个作用是在UE从其它系统中选择新的目标系统时，指示各系统的优先顺序。优先权级别较高的系统优先被选中。

在步骤402中，UE根据第一测量指示，对当前服务系统(例如E-UTRAN)和目标系统(例如E-GSM)的无线信号质量进行测量。如果当前服务系统和目标系统的无线信号质量都低于各自门限，则进入步骤403；如果当前服务系统的无线信号质量低于其门限，并且当前目标系统的无线信号质量高于其门限，则进入步骤406。

在步骤403中，该UE上报3e事件到网络侧，其中携带当前目标系统E-GSM的优先权级别1。在上报3e事件后，UE根据自身的能力，从第一测量指示中其它系统的信息中选出该UE可切换的其它系统作为新的目标系统，例如该UE支持CDMA、CDMA2000，但不支持UMTS，则将CDMA作为新的目标系统。而不再需要根据网络侧的指示进行下一个目标系统的测量，从而最大程度上减少了UE与网络侧之间的信息交互，缩短了切换时的网络时延，提高了切换的效率。

在步骤404中，网络侧收到3e事件后，根据其中包含的优先权级别，获知当前目标系统，并放弃将该UE切换到该系统。例如，该3e事件包含的优先权级别为1，则网络侧放弃将该UE切换到E-GSM。

在步骤405中，UE对新的目标系统进行测量，如果当前服务系统的无线信号质量低于其门限，并且当前目标系统的无线信号质量高于其门限，则进入步骤406；如果当前服务系统和当前目标系统的无线信号质量都低于各自门限，则返回步骤403。

在步骤406中，该UE上报3a事件到网络侧，其中携带当前目标系统的优先权级别，例如为3。

在步骤407中，网络侧根据收到的3a事件中的优先权级别3获知当前目标系统为CDMA，并根据该3a事件，将该UE切换到该系统。

本发明中，以“第一测量事件”表示当前服务系统和目标系统无线信号质量均低于其门限时上报的测量事件，“第一测量事件”的名称可以“3e事件”也可其它名称，只要表达相同的含义即可。本发明中还以“第二测量事件”表示当前服务系统无线信号质量低于其门限、目标系统无线信号质量高于其门限时上报的测量事件，“第二测量事件”的名称可以“3a事件”也可其它名称，只要表达相同的含义即可。

虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，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改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (8)

1.一种长期演进网络的用户设备在相异系统间的切换方法，其特征在于，包含以下步骤：

当用户设备需要进行相异系统间切换时，该用户设备对当前服务系统和目标系统的无线信号质量进行测量，如果所述当前服务系统和目标系统的无线信号质量都低于各自门限，则该用户设备上报第一测量事件到网络侧；

所述用户设备将可切换的其它系统作为新的目标系统进行测量并上报测量事件；

所述网络侧收到所述第一测量事件后，将所述用户设备可切换的其它系统作为新的目标系统，并根据后续上报的测量事件进行切换处理。

2.根据权利要求1所述的长期演进网络的用户设备在相异系统间的切换方法，其特征在于，还包含以下步骤：

当所述用户设备需要进行相异系统间切换时，所述网络侧向该用户设备下发第一测量指示；

所述用户设备根据所述第一测量指示，对所述当前服务系统和目标系统的无线信号质量进行测量。

3.根据权利要求2所述的长期演进网络的用户设备在相异系统间的切换方法，其特征在于，还包含以下步骤：

所述网络侧收到所述第一测量事件后，向该用户设备下发第二测量指示，其中包含该用户设备可切换的其它系统的信息；

所述用户设备将收到的所述第二测量指示中该用户设备可切换的其它系统作为所述新的目标系统。

4.根据权利要求2所述的长期演进网络的用户设备在相异系统间的切换方法，其特征在于，在所述第一测量指示中包含其它系统的信息；

所述用户设备在上报第一测量事件后，根据自身的能力，从所述第一测量指示中其它系统的信息中选出该用户设备可切换的其它系统作为所述新的目标系统。

5.根据权利要求4中所述的长期演进网络的用户设备在相异系统间的切换方法，其特征在于，所述其它系统的信息中包含这些系统的优先权级别，所述用户设备上报第一测量事件后，根据优先权级别从高到低的顺序选择可切换的其它系统作为新的目标系统。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的长期演进网络的用户设备在相异系统间的切换方法，其特征在于，还包含以下步骤：

所述用户设备对所述目标系统进行测量后，如果所述当前服务系统的无线信号质量低于其门限，并且目标系统的无线信号质量高于其门限，则该用户设备上报第二测量事件到所述网络侧；

所述网络侧根据所述用户设备的上报的第二测量事件，将该用户设备切换到所述目标系统。

7.根据权利要求6所述的长期演进网络的用户设备在相异系统间的切换方法，其特征在于，

所述用户设备在所述第一测量事件或第二测量事件中携带所述当前目标系统的优先权级别；

所述网络侧根据收到的所述第一测量事件或第二测量事件中的优先权级别获知当前目标系统。

8.根据权利要求6所述的长期演进网络的用户设备在相异系统间的切换方法，其特征在于，所述第二事件是“3a”事件，所述“3a”事件为以下事件： 

当前的通用移动通信系统频率的无线信号质量低于特定门限值，并且另一系统的无线信号质量高于特定门限值。 

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