CN101094503A - 一种无线通信系统的组网切换方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种无线通信系统的组网切换方法，包括：判断高速数据业务在切换区域的性能是否满足覆盖要求，如是则进一步判断邻小区是否允许直接进行高速数据业务信道的切换，如是则直接切换到邻小区的高速数据业务信道并进行传统的小区间切换；否则借助普通业务信道进行切换。此外，本发明也提供用于实现上述方法的切换装置，包括：切换判断单元，用于判断高速数据业务在切换区域的性能是否满足覆盖要求，如是则进一步判断邻小区是否允许直接进行高速数据业务信道的切换；切换处理单元，用于直接切换到邻小区的高速数据业务信道并进行传统的小区间切换；或借助普通业务信道进行切换。本发明通过上述方案能够提升切换效率，并且适用于HSDPA边缘业务吞吐量较高的无线通信系统。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种无线通信系统的组网切换方法及装置。
背景技术
目前，无线通信系统的组网中大都采用高速数据传输技术，以满足终端高速数据业务的要求，从而获得更高的数据流量和速率、减少数据传输的等待时间。典型的是在宽带码分多址(WCDMA，Wideband Code Division MultipleAccess)系统和时分-同步码分多址(TD-SCDMA，Time-Division SynchronizationCode Division Multiple Access)系统中采用高速下行分组接入(HSDPA，HighSpeed Downlink Package Access)或高速上行分组接入(HSUPA，High SpeedUplink Package Access)技术。对于运营商来说，HSDPA/HSUPA可以提高WCDMA和TD-SCDMA系统的数据容量、频谱效率、高性价比，降低传输成本；对于普通终端来说，HSDPA/HSUPA可以提供更高的数据速率、更短的服务响应时间以及更好的服务可靠性。
采用HSDPA技术后，由于小区的边界处HSDPA的吞吐量下降很快，低于普通下行信道(DCH，Downlink Channel)的吞吐量，因此，当终端移动到HSDPA覆盖边缘时，需要进行信道切换及小区间切换，以保证终端服务的连续性。这里所说的小区间切换是指终端的越小区切换，即终端与系统的所有信令和业务连接从一个小区切换到另一小区。
现有系统采用HSDPA组网的切换方式，即传统高速业务(HSDPA)越区切换为：当终端处于非小区边缘的切换区域时，HSDPA直接切换到本小区的DCH上；当终端处于小区边缘的切换区域时，HSDPA先切换到本小区的DCH上，再根据需要是否发起切换到相邻小区，如果切换到相邻小区，则在该小区内还需进行信道切换。
上述现有切换方式可以适用于宽带码分多址频分双工(FDD：FrequencyDivision Duplex)系统，但是不适用于时分-同步码分多址时分双工(TDD：Time Division Duplex)系统。
此外，上述方法将DCH覆盖范围、HSDPA覆盖范围、及需要进行信道调整的范围三者混在一起，机械的执行信道切换-小区间切换-再次信道切换的三次切换。实际中并不总是需要进行三次切换，有时仅进行三次切换也不一定能完全实现切换。
此外，上述方法适用范围有限，仅适用于目前的WCDMA FDD系统模式，对于FDD系统技术提升后，能够提高小区边缘HSDPA业务吞吐量的情况，现有技术的切换效率也是偏低的。因而，上述方法不适合HSDPA边缘业务吞吐量较高的无线通信系统。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种无线通信系统的组网切换方法及装置，能够提升切换效率，并且适用于HSDPA边缘业务吞吐量较高的无线通信系统。
实现本发明目的的技术方案如下：
一种无线通信系统的组网切换方法，包括：
判断高速数据业务在切换区域的性能是否满足覆盖要求，如是则进一步判断邻小区是否允许直接进行高速数据业务信道的切换，如是则直接切换到邻小区的高速数据业务信道并进行传统的小区间切换；否则借助普通业务信道进行切换。
其中，进一步包括：如果高速数据业务不能满足覆盖要求，则对终端进行资源调配，根据资源调配情况判断是否需要进行小区间切换；如是则进一步判断邻小区是否允许直接进行高速数据业务信道的切换，并根据判断结果采取相应的切换步骤。
优选的，所述资源调配更具体是指时隙调整或动态信道分配。
所述传统的小区间切换根据本小区和邻小区是否为同频小区，选择进行同频小区切换或异频小区切换。
所述传统的小区间切换更包括导频、其他业务、信令的信道切换。
所述高速数据业务在切换区域的性能是否满足覆盖要求的判决依据是至少根据下述物理量之一进行估计、预测处理后获得的参数与设定门限进行比较；所述物理量具体是指功率、速率、增益、吞吐量。
此外，本发明也提供一种无线通信系统的组网切换装置，包括：
切换判断单元，当终端进入切换带区域时，用于判断高速数据业务在切换区域的性能是否满足覆盖要求，如是则进一步判断邻小区是否允许直接进行高速数据业务信道的切换，否则借助普通业务信道进行切换；
切换处理单元，用于直接切换到邻小区的高速数据业务信道并进行传统的小区间切换；或借助普通业务信道进行切换。
其中，更包括：
资源调配单元，用于当高速数据业务不能满足覆盖要求时，对终端进行资源调配，资源调配结果用于所述切换判断单元作进一步判断。
优选的，所述资源调配单元更具体是对终端进行时隙调整或动态信道分配。
其中，所述切换处理单元进行传统的小区间切换时，根据本小区和邻小区是否为同频小区，选择进行同频小区切换或异频小区切换。
优选的，所述传统的小区间切换更包括导频、其他业务、信令的信道切换。
所述切换判断单元对高速数据业务在切换区域的性能是否满足覆盖要求进行判决的依据是至少根据下述物理量之一进行估计、预测处理后获得的参数与设定门限进行比较；所述物理量具体是指功率、速率、增益、吞吐量。
与现有技术相比，本发明提供的技术方案能更好的适用于支持HSPDA业务的WCDMA、TD-SCDMA无线通信系统，有益效果具体如下：
1、本发明技术方案给出了无线通信系统中涉及HSDPA业务切换的完整过程，全面考虑支持HSDPA业务小区切换所面临的诸多问题，适用的范围广泛。在实际应用中可以根据不同系统的特点，采用其中全部或部分步骤。
2、由于切换的代价较大，通过在切换前后根据导频和HSDPA业务信道的覆盖等相关信息判断是否需要切换，尽量避免在小区内的信道切换操作，降低对HSDPA切换判决中误判或漏判的概率，从而减少系统的开销。在切换中对邻小区HSDPA业务接入能力进行判断分析，尽量避免邻小区的信道调整操作，降低接入过程的掉话率，提高切换成功率。
3、在切换中，如果HSDPA业务覆盖比导频覆盖范围小，可以做资源调整，试图改善HSDPA业务信道的覆盖，从而尽量避免切换；如果通过这些措施也无法改善，则先将HSDPA业务切换到DCH信道上，再进行小区间切换，从而避免切换决策中的误判；如果HSDPA业务覆盖比导频覆盖范围大，则不用做信道调整，根据相应信息决定是否直接切换，减少切换决策中的漏判。
4、在切换时通过根据邻小区的配置情况，为HSDPA业务分配载频等无线资源。切换完毕后，能够保证同一终端对应的所有业务、信令、资源都在同一个小区上。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述。
附图说明
图1是本发明所述方法流程图；
图2是本发明所述方法中切换预处理流程图；
图3是本发明所述方法中切换过程流程图；
图4是本发明所述方法中传统小区间切换流程图；
图5是本发明所述装置框图。
具体实施方式
由于3GPP在R4版本及以前版本不支持高速数据业务，在不引起理解混淆的情况下，为叙述方便作如下约定：小区分为不支持高速数据业务的小区和支持高速数据业务(如HSDPA业务)的小区，这里将支持高速数据业务的小区简称为HSDPA小区；将不支持高速数据业务的小区简称R4小区；非高速数据业务或信令的信道简称为R4版本信道。
本发明技术方案适用于支持高速数据分组传输功能的无线通信系统。主要思想是首先根据测量的路损得出用户设备(UE，User Equipment)和基站的距离，判断此时UE是否已经进入切换区域；然后分别判断导频、高速数据分组传输业务的覆盖是否限制了切换边界，如果导频覆盖限制了切换边界，则进行正常切换；如果高速数据分组传输业务覆盖限制了切换边界，则先进行信道切换，再做小区间切换；切换到邻小区后，在接入过程中，同样是先判断导频覆盖限制了切换边界还是高速数据分组传输业务覆盖限制了切换边界，对于后者先接入R4版本的信道，再向高速数据分组传输信道切换。本发明通过在切换前后均做判断，以避免频繁调整、乒乓切换的开销，也尽可能充分体现高速数据分组传输技术的优势，避免对系统性能带来的损失。
下面，结合附图以HSDPA为例具体说明本发明技术方案的具体实施过程。
首先明确几个基本概念：3GPP中R5版本引入了HSDPA技术后，相邻小区有两种情况：1)相邻小区也采用了HSDPA技术；2)相邻小区是R4小区，不支持HSDPA技术。而支持HSDPA技术小区的频点配置也有两种情况：1)支持HSDPA功能与支持R4功能的系统使用相同的载频；2)支持HSDPA功能与支持R4功能的系统使用不同的载频。通常无线通信系统一个小区可以配置为单个频点，也可以配置为多个频点(一个扇区上含一个主频点和若干辅频点)。这里约定支持HSDPA功能与支持R4功能的系统主频点相同为同频组网方式，支持HSDPA功能与支持R4功能的系统主频点不同且位于辅频点上则为异频组网方式。
如图1所示，为本发明HSDPA组网切换方法的核心过程，当终端进入切换带范围时，具体步骤为：
步骤101、判断HSDPA业务在切换区域的性能是否满足覆盖要求，如果能满足覆盖要求，则继续；否则转入步骤104；
步骤102、判断邻小区是否允许直接进行HSDPA业务信道的切换，如是则继续；否则转入步骤104；
步骤103、邻小区允许接入HSDPA业务，将业务和信令直接切换到邻小区相应的信道上，并进行传统的小区间切换，即对于导频、R4版本的业务、信令仍需切换到邻区R4版本相应的信道上；传统的小区间切换是指不含高速数据业务的越小区切换，包括同频或异频的切换方式。
步骤104、高速数据业务信道的越区切换要通过普通信道完成。也就是说，当前小区HSDPA覆盖不能满足覆盖要求，就先将HS-DSCH业务切换到DCH上，然后根据邻小区是否支持HSDPA业务采取不同的操作；如果邻小区不支持HSDPA业务的直接接入，则先将HS-DSCH业务接入到邻小区DCH信道上，再做DCH到HS-DSCH信道的调整。
本发明所述切换方法可以分为切换预处理和切换处理两个部分分别叙述，同时请参照图2至4所示。
首先，如图2所示，切换预处理过程的具体步骤如下：
步骤201：基站获取相邻小区配置列表，即基站了解邻小区是否支持HSDPA功能；
步骤202：基站获取用户设备UE上报消息或公共测量报告。UE上报消息可以含有其HSDPA业务信道功率、吞吐量、资源情况；公共测量报告可以含有导频、公共信道功率情况的信息；
步骤203：基站根据步骤202获得的信息或触发的事件判断小区导频功率是否不能覆盖某终端并持续一段时间，如果是，则该终端需要进行小区间切换，然后转入步骤208，否则转至步骤204；
步骤204：系统对信息进行处理后，判断终端HSDPA业务在切换区域的性能是否满足覆盖要求，如果不能满足覆盖要求，则进入步骤205，否则结束。
步骤205：对该终端进行资源调配，例如在TDD系统中可以进行时隙调整或动态信道分配，看能否改善HSDPA业务信道的覆盖范围。若通过这些措施可以避免切换，则过程结束，否则进入步骤206；
步骤206：将HSDPA业务信道上的业务转到R4版本的信道上，例如DCH；
步骤207：终端处于小区边缘，要准备做越区切换。此时对相关参数进行配置，并转入步骤203监控导频功率；
步骤208：在满足小区间切换的条件下，执行小区间切换。
在上述过程中，对于R4版本功能(导频或业务)和HSDPA覆盖范围的判决可以基于功率、速率、增益、吞吐量等物理量，或对这些物理量在一定时段内进行统计估值、预测等处理后，将其与设定门限比较，一般情况下认为如果低于门限则说明不能满足覆盖要求，则会触发相应事件。在实际系统中上述判决的实现比较简单，具体而言，HSDPA业务的覆盖是通过数据吞吐量与门限进行比较判决，而R4小区的覆盖范围判决是根据功率进行判决。根据控制系统稳定性的要求，一般切换要求采集参数后有个滞后时间判决，在这段滞后期内可以对数据做估计、预测等操作。理论上覆盖范围是这些物理量的概率函数，因此覆盖范围也是随机的，要通过估值、预测来获得一个可以处理的值，最简单的方式是线性估值、预测。
其次，如图3、4所示，切换处理过程的具体步骤如下：
步骤301：根据邻小区列表判断邻区是否为R4小区，若是，进入步骤308；否则继续；
步骤302：判断邻小区是否支持HSDPA功能，如果不支持，可能邻小区是其他系统，则转入步骤305；如果支持，则进入步骤303；
步骤303：调用接入准则判断邻小区HSDPA业务覆盖范围是否较R4小区覆盖范围大，其资源是否允许直接接入HSDPA业务，如果可以，则转入步骤306；否则进入步骤304；
步骤304：先将HSDPA业务接入到邻区的R4信道(如DCH)，再通过信道切换将其切换到HS-DSCH信道，然后转入步骤308；
步骤305：邻小区不支持HSDPA情况下，执行HSDPA系统向不支持HSDPA系统间切换，进行相应处理后结束。
步骤306：邻区允许直接接入HSDPA业务，将业务和信令接入到邻区相应信道上，然后转入步骤308；
步骤307：将本小区的高速数据业务调整到非高速数据业务信道上，进行传统小区间切换；
步骤308：对于本小区承载的导频、R4版本的业务、信令仍需切换到邻区R4版本相应的信道上，做相应标识和初始化；根据邻小区是同频小区还是异频小区分别执行同频切换和异频切换。
如图4所示，上述步骤308进行传统小区间切换的过程可以进一步说明如下：
步骤401：小区频点配置有两种可能：配置了一个频点，称这个频点是主频点；配置多个频点，称多频点中承载导频信号的频点为主频点。判断邻小区主频点与本小区主频点是否相同，若相同，则进入步骤402执行同频切换，否则进入步骤403执行异频切换。
切换完毕后，要保证一个用户对应的所有业务、资源都在同一个小区上。
本发明上述方法的步骤是可以剪裁的，有些步骤是为了系统可靠性设计的。无线系统是个随机系统，对于确信的恒定参数是不变系统，不考虑系统可靠性时，可以非常简单。上述方法中的判断及其相应处理的目的是减少系统开销、增加系统可靠性。因此，本发明所述方法是现有切换方法改进，使其更适合于各种情况，并对于各种系统结构可以灵活实现切换。
此外，本发明也提供一种用于实现上述方法的切换装置，如图5所示，包括：
切换判断单元501，当终端进入切换带区域时，用于判断高速数据业务在切换区域的性能是否满足覆盖要求，如果满足覆盖要求，则进一步判断邻小区是否允许直接进行高速数据业务信道的切换，并转由切换处理单元进行相应的切换处理。如果不能满足覆盖要求，就先将HS-DSCH业务切换到DCH上，然后根据邻小区是否支持HSDPA业务采取不同的操作。
所述切换判断单元501对高速数据业务在切换区域的性能是否满足覆盖要求进行判决的依据是根据功率、无线资源、非实时业务吞吐量、业务速率、或路径损耗等物理量进行估计、预测处理后获得的参数与设定门限进行比较，然后触发相应事件。
切换处理单元502，根据切换判断单元的判断结果实施具体的切换操作。
如果邻小区允许直接接入HSDPA业务，则将业务和信令接入到邻区HS-DSCH信道上，从而避免切换后又进行信道调整的开销。
如果邻小区不允许直接接入HSDPA业务，则先将HSDPA业务接入到邻区的R4信道(如DCH)，再通过信道调整将其切换到HS-DSCH信道。
具体的切换处理请参见前述方法，此处不再累述。
为了尽可能的减小切换的代价，可以进一步增加资源调配单元503，用于当高速数据业务不能满足覆盖要求时，对终端进行时隙调整或动态信道分配等资源调配，看能否改善HSDPA业务信道的覆盖范围，若通过这些措施可以避免切换，则就可以避免进行切换处理。在图5的装置中，资源调配单元503一般在系统设备上实现，而切换判断单元501、切换处理单元502则可以由系统设备或终端设备上具体的软、硬件实体实现。
在进行传统的小区间切换时，小区频点配置有两种可能：配置了一个频点，称这个频点是主频点；配置多个频点，称多频点中承载导频信号的频点为主频点。判断邻小区主频点与本小区主频点是否相同，若相同，则做同频切换，否则进行异频切换。
以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (12)
1、一种无线通信系统的组网切换方法，当终端进入切换带区域，其特征在于，包括如下步骤：
判断高速数据业务在切换区域的性能是否满足覆盖要求，如是则进一步判断邻小区是否允许直接进行高速数据业务信道的切换，如是则直接切换到邻小区的高速数据业务信道并进行传统的小区间切换；否则借助普通业务信道进行切换。
2、如权利要求1所述的组网切换方法，其特征在于，进一步包括：如果高速数据业务不能满足覆盖要求，则对终端进行资源调配，根据资源调配情况判断是否需要进行小区间切换；如是则进一步判断邻小区是否允许直接进行高速数据业务信道的切换，并根据判断结果采取相应的切换步骤。
3、如权利要求2所述的组网切换方法，其特征在于，所述资源调配更具体是指时隙调整或动态信道分配。
4、如权利要求1所述的组网切换方法，其特征在于，所述传统的小区间切换根据本小区和邻小区是否为同频小区，选择进行同频小区切换或异频小区切换。
5、如权利要求4所述的组网切换方法，其特征在于，所述传统的小区间切换更包括导频、其他业务、信令的信道切换。
6、如权利要求1所述的组网切换方法，其特征在于，所述高速数据业务在切换区域的性能是否满足覆盖要求的判决依据是至少根据下述物理量之一进行估计、预测处理后获得的参数与设定门限进行比较；所述物理量具体是指功率、速率、增益、吞吐量。
7、一种无线通信系统的组网切换装置，其特征在于，包括：
切换判断单元，当终端进入切换带区域时，用于判断高速数据业务在切换区域的性能是否满足覆盖要求，如是则进一步判断邻小区是否允许直接进行高速数据业务信道的切换，否则借助普通业务信道进行切换；
切换处理单元，用于直接切换到邻小区的高速数据业务信道并进行传统的小区间切换；或借助普通业务信道进行切换。
8、如权利要求7所述的组网切换装置，其特征在于，更包括：
资源调配单元，用于当高速数据业务不能满足覆盖要求时，对终端进行资源调配，资源调配结果用于所述切换判断单元作进一步判断。
9、如权利要求8所述的组网切换装置，其特征在于，所述资源调配单元更具体是对终端进行时隙调整或动态信道分配。
10、如权利要求7所述的组网切换装置，其特征在于，所述切换处理单元进行传统的小区间切换时，根据本小区和邻小区是否为同频小区，选择进行同频小区切换或异频小区切换。
11、如权利要求10所述的组网切换装置，其特征在于，所述传统的小区间切换更包括导频、其他业务、信令的信道切换。
12、如权利要求7所述的组网切换装置，其特征在于，所述切换判断单元对高速数据业务在切换区域的性能是否满足覆盖要求进行判决的依据是至少根据下述物理量之一进行估计、预测处理后获得的参数与设定门限进行比较；所述物理量具体是指功率、速率、增益、吞吐量。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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Owner name: INST OF TELECOMMUNICATION SCIENCE AND TECHNOLGOY Free format text: FORMER OWNER: DATANG MOBILE COMMUNICATION EQUIPMENT CO., LTD. Effective date: 20110427 |
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Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 100083 NO. 29, XUEYUAN ROAD, HAIDIAN DISTRICT, BEIJING TO: 100083 NO. 40, XUEYUAN ROAD, HAIDIAN DISTRICT, BEIJING |
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Effective date of registration: 20110427 Address after: 100083 No. 40, Haidian District, Beijing, Xueyuan Road Patentee after: CHINA ACADEMY OF TELECOMMUNICATIONS TECHNOLOGY Address before: 100083 Haidian District, Xueyuan Road, No. 29, Patentee before: DATANG MOBILE COMMUNICATIONS EQUIPMENT Co.,Ltd. |
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Assignee: Datang Telecom Technology Industry Holding Co.,Ltd. Assignor: CHINA ACADEMY OF TELECOMMUNICATIONS TECHNOLOGY Contract record no.: 2011110000196 Denomination of invention: Network forming and switching method and device in wireless communication system Granted publication date: 20100127 License type: Exclusive License Open date: 20071226 Record date: 20111220 |
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 100083 No. 40, Haidian District, Beijing, Xueyuan Road Patentee after: CHINA ACADEMY OF TELECOMMUNICATIONS TECHNOLOGY Address before: 100083 No. 40, Haidian District, Beijing, Xueyuan Road Patentee before: CHINA ACADEMY OF TELECOMMUNICATIONS TECHNOLOGY |
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| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20210616 Address after: 100085 1st floor, building 1, yard 5, Shangdi East Road, Haidian District, Beijing Patentee after: DATANG MOBILE COMMUNICATIONS EQUIPMENT Co.,Ltd. Address before: 100083 No. 40, Haidian District, Beijing, Xueyuan Road Patentee before: CHINA ACADEMY OF TELECOMMUNICATIONS TECHNOLOGY |