CN101111084A - 用于控制切换的方法、用于在通信网络中使用的基站和移动台 - Google Patents

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Abstract

一种用于管理通信网络(13)中移动性的方法，其中移动台(9)从源基站(1.1)切换到目标基站(1.2)。所提出的方法包括：给目标基站(1.2)提供关于无线链路质量的第一测量报告(MR1)，所述第一测量报告包括由移动台(9)在所述切换之前进行的无线链路质量测量；给目标基站(1.2)提供关于无线链路质量的第二测量报告(MR2)，所述第二测量报告包括由移动台(9)在所述切换之后进行的无线链路质量测量；如果移动台(9)计划切换回到源基站(1.1)，则比较所述第一和第二测量报告(MR1，MR2)；在预定时间间隔期间，只有当目标基站(1.2)有过载情况时和/或当所述第一和第二测量报告(MR1，MR2)之间的差在预定的门限之上时，才允许所计划的切换。

Description

用于控制切换的方法、用于在通信网络中使用的基站和移动台
技术领域
本发明涉及一种用于在通信网络中管理移动性的方法，其中移动台从源基站切换到目标基站。
本发明进一步涉及一种用于在通信网络中使用的基站和移动台。
背景技术
诸如公用陆地移动网(PLMN)的无线接入网(RAN)通常能够以集中或者分散的结构来实现。使用集中的结构，则中心节点(例如，UMTS(通用移动电信系统)中的无线网络控制器(RNC))控制通信网络中所有的基站或者至少一组基站。对于在通信系统中其所负责的区域(例如，UMTS中的无线网络子系统(RNS))中的所有无线小区，该中心节点提供了诸如无线资源管理、发送功率管理、切换判决等功能。
在没有中心节点的分散结构中，中心节点的所有所述功能被分配到通信网络的基站之中。
在下文中，如果在RAN中使用来自不同制造商的基站，则会出现关于切换的特殊问题：主要根据包括来自用户设备(UE)的涉及质量的无线链路参数的测量报告，当前服务于移动台或所述用户设备的源基站执行切换判决。然而，用于得到所述切换判决的算法通常由于制造商间的竞争而没有标准化。如果UE切换到另一个制造商的基站(目标基站)，那么在那个基站中将通常使用用于切换判决的不同算法。这样，将会发生即使作为切换判决基础的关于无线链路质量的测量报告本质上是相同的(例如，UE没有移动)，目标基站也会立即判决切换回到源基站(所谓的后向切换)。
在这种特殊情况中，UE以“乒乓”的方式在源基站和目标基站之间切换。这种乒乓效应将产生大量的信令并且将以诸如通过增加分组损耗、服务延迟和抖动的消极的方式影响UE上运行的服务。
在具有集中结构的当前系统(例如，UMTS)中会发生类似的情况，例如，当判决切换的中心实体在切换期间发生变化时。用于这种情况的实例是涉及SRNS重定位的UE或RAT之间的切换。在上述实例中，使用的算法经常彼此不同，因为托管这些算法的节点是来自不同技术的或来自不同卖主的不同版本。然而，在集中系统中互操作性可能没有大量乒乓事件，这归功于这样的事实：不同算法必须遵守一些规范、运营商命令和不同卖主的所期望行为的共同理解。此外，仅有一小部分切换过程真正地与切换判决实体的变化相符合。
与此相反，在分散结构中，每个切换都与切换判决实体的变化一致，从而导致乒乓事件增加的风险。
发明内容
本发明的目的是提供上述类型的方法以及用于在通信网络中使用的避免切换期间的乒乓效应的基站和移动台。
根据本发明的第一方面，通过提供上述类型的方法来达到本发明的目的，所述方法包括：
-给目标基站提供关于无线链路质量的第一测量报告，所述第一测量报告包括由移动台在所述切换之前进行的无线链路质量测量；
-给目标基站提供关于无线链路质量的第二测量报告，所述第二测量报告包括由移动台在所述切换之后进行的无线链路质量测量；
-如果计划将移动台切换回到源基站，则比较所述第一和第二测量报告；
-在预定时间间隔期间，只有当目标基站有过载情况时和/或当所述第一和第二测量报告之间的差在预定的门限之上时，才允许所计划的切换。
根据本发明的第二方面，通过提供一种用于在移动通信网络中使用的基站来达到本发明的目的，所述基站包括：
-装置，用于接收来自所述通信网络中的第一实体的关于由移动台进行测量的无线链路质量的第一测量报告，以从所述通信网络中的另外的基站进行移动台的切换；
-装置，用于接收来自移动台的关于由移动台进行测量的无线链路质量的第二测量报告；
-装置，用于估计至少其自身负载情况和用于提供估计结果；
-装置，用于比较所述第一和第二测量报告和用于提供比较结果；
-装置，用于只有当所述估计结果指示了过载的情况时和/或当所述第一和第二测量报告(MR1，MR2)之间的差在预定门限之上时，则在预定时间间隔期间依照所述估计结果和所述比较结果来控制切换回到所述另外基站。
根据本发明的第三方面，通过提供一种用于在移动通信网络中使用的移动台来达到本发明的目的，所述移动台包括用于测量到所述网络中的基站的无线链路质量的装置，所述移动台进一步包括：
-装置，用于存储与切换有关的、关于在所述切换之前的无线链路质量的第一测量报告；以及
-装置，用于将所述第一测量报告和关于所述切换之后的无线链路质量的第二测量报告提供给当前服务基站。
因而，根据本发明的基本想法，提出的解决方案主要基于通知目标基站关于执行切换的判决基础(测量报告)。在从源基站切换到目标基站之后，如果从UE到目标基站的新的测量报告的关于形成执行切换的基础的部分没有充分地改变，不允许后者来控制后向切换。换句话说，对于后向切换，所述两个测量报告之间的差必须在预定门限之上(滞后)。否则，只有在目标基站过载的情况下，才可以允许后向切换。
然而，在这种情况下和根据本发明的方法的进一步的实施方式，关于所述过载情况的信息可被提供给源基站，所以将不会操作从源基站回到过载目标基站的第二切换。
在根据本发明的基站的相应的实施方式中，后者包括用于将关于所述过载情况的信息提供给所述另外的基站的装置。
在根据本发明的方法的实施方式中，后者包括如果所述的差低于预定门限，在预定时间间隔期间阻止切换回到源基站，从而进一步增强阻止乒乓效应的能力。
在根据本发明的方法的实施方式中，后者包括在所述切换之前将所述第一测量报告发送到目标基站，以及在目标基站存储所述第一测量报告，用于与所述第二测量报告相比较。因此所述实施方式在各自基站需要相应的存储装置。
在根据本发明的基站的相应的实施方式中，后者包括用于存储至少所述第一测量报告的装置。
在根据本发明的方法的另一个实施方式中，后者包括在移动台存储所述第一测量报告，以及与所述第二测量报告一起将所述第一测量报告发送到目标基站。因此所述实施方式在各个移动台需要相应的存储装置。
在根据本发明的方法的进一步实施方式中，后者包括将所述第一测量报告从移动台发送到源基站，以及与指示源基站当前负载情况的负载报告一起将所述第一测量报告转发到目标基站。
仅参考附图从通过实例给出的优选实施方式的下述描述中，能够得到本发明进一步的优点和特性。上面以及下面提到的特征能够根据本发明个别地或组合地使用。描述的实施方式不作为穷尽列举，而作为参考本发明一般概念的实例。
附图说明
图1是根据本发明实施方式的用于在移动通信网络中使用的基站的原理方框图；
图2是根据本发明实施方式的用于在移动通信系统中使用的移动台的原理方框图；
图3是用于例示根据本发明的方法的第一实施方式的原理信令图；以及
图4是用于例示根据本发明的方法的第二实施方式的原理信令图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明实施方式的用于在移动通信网络中使用的基站1的原理方框图。
根据图1的实施方式，基站1包括收发装置2，估计装置3，比较装置4，包括定时器装置6和切换判决算法6’的切换控制装置5，第一存储装置7，以及可选择地，第二存储装置8。在收发装置2之内，基站1进一步包括用于接收来自与基站1相类似的通信网络中的另外的基站(未示出)的涉及负载情况的信息的第一装置2.1，用于将涉及自己的负载情况的信息提供给另外的基站的第二装置2.2，用于接收来自所述通信网络中的另外的实体(例如，基站和/或移动台；未示出)的包括关于无线链路质量的信息的测量报告的第三装置2.3，以及用于将这些测量报告提供给所述通信网络中另外的基站的第四装置2.4。
下面将参考图3和4来详细描述基站1中各个装置的功能。具体的，如图3所示，需要图1中的可选择的存储装置8来实现根据本发明的方法的变形。如图4所示，没有所述可选择的存储装置8的基站1的实施方式能够用于根据本发明的方法的实施方式中。
图2示出了根据本发明实施方式的用于在移动通信系统中使用的移动台9的原理方框图。移动台9(下文也称之为用户设备，UE)包括收发装置10，该收发装置10包括第一装置10.1，用于向诸如图1的基站1的通信网络中的至少一个基站提供包括关于无线链路质量的信息的测量报告。收发装置10进一步包括第二装置10.2，用于接收来自基站的命令/请求消息，下文中将会更清楚。除了收发装置10，移动台9进一步包括装置11，用于测量所述无线链路质量，即，如本领域熟练的技术人员已知的相应的无线链路参数，以及用于提供所述测量报告。此外，如图4所示，移动台9包括可选择的存储装置12，其计划用于根据本发明的方法的实施方式中。
现在参照根据如图3和4所示的本发明的方法的实施方式，将详细描述基站1(图1)和移动台9(图2)的操作。
图3示出了用于例示根据本发明方法的第一实施方式的原理信令图。参照图3，示出了分别包括用户设备9以及第一和第二基站1.1、1.2的移动通信网络13。在下文中，第一基站1.1还称作源基站，而第二基站1.2还称作目标基站。如上面参照图1已经描述的，在图3的实施方式中，所述第一和第二基站1.1、1.2分别包括第一和第二存储装置7.1、7.2和8.1、8.2。在下文中，参照其各自内容，所述第一存储装置7.1、7.2还称作负载报告数据库，所述第二存储装置8.1、8.2还称作测量报告数据库。
下面假定UE 9处于连接模式，能够接收来自源基站1.1和目标基站1.2的信号，并且当前由源基站1.1服务。
根据图3的实施方式，UE 9将具有服务链路(涉及源基站1.1)和潜在候选链路(涉及其他基站)测量结果的测量报告发送(例如，响应命令或周期地)给源基站1.1。所述测量报告的发送通过图3中箭头MR1的方式来指示。如上所述，至此，用户设备9使用其测量装置11与收发信机10的所述第一装置10.1(附图2)建立了操作连接。优选地，如果达到了特定触发门限，则发送测量报告MR1。源基站1.1通过所述第三装置2.3接收所述测量报告MR1，若可用的话，于是通过其估计装置3(图1)来估计测量报告MR1、其自身当前负载情况和目标基站的负载信息。在本实例中，该估计导致通过算法6’的切换判决，用于将用户设备9切换到目标基站1.2。
至此，源基站1.1通过收发信机2将由箭头HI指示的切换指示消息发送到目标基站1.2。所述切换指示消息HI包括关于所述切换判决的判决基础的信息，即从用户设备9接收的测量报告MR1和分别由所述第二和第四装置2.2、2.4提供的源基站的当前负载情况。目标基站1.2通过其收发装置2接收所述信息，为UE 9的服务作资源预留，在其负载报告数据库7.2中更新其源基站1.1的负载情况的内容，并且，将来自UE 9的、与所述切换指示消息HI一起发送的所述测量报告MR1在其测量报告数据库8.2中存储一段预定时间。只有在目标基站接受切换的情况下，才执行步骤一(资源预留)和步骤三(存储MR1)。
如果关于源基站1.1的负载报告数据库7.1中目标基站1.2的信息不是足够新的，在源基站发送切换命令HC到UE 9之前，需要来自目标基站的应答。该应答能够是基于目标基站1.2的当前情况(例如，过载)的切换接受或切换拒绝消息HA/HR。如果没有接收到切换拒绝消息，则源基站1.1发送由箭头HC指示的切换命令到UE 9。切换命令HC包括用于实现切换到目标基站1.2的信息。移动台9通过装置10、10.2接收所述命令，在相应重配置其较低层之后，如本领域熟练技术人员已知的那样，UE 9发送切换确认消息(箭头HC’)到目标基站1.2。
此时，目标基站1.2需要关于当前链路质量的信息。因此，目标基站1.2发送测量报告请求(箭头MRR)到用户设备9。在通过测量装置11(图2)实现相应的测量后，UE 9发送测量报告(箭头MR2)到目标基站1.2。接收到所述测量报告MR2后，目标基站1.2执行对通信网络13中链路质量和负载情况的估计。如果在切换控制装置5上实现的切换判决算法6’控制切换回到源基站1.1，则目标基站1.2参考所接收的在所述切换指示消息HI内的、并存储在测量报告数据库8.2中的之前的测量报告MR1。来自之前测量报告MR1和新的测量报告MR2的测量结果然后通过比较装置4进行比较。如果各自的测量结果在一定的预定滞后值内是相同的，即所述测量报告之间的差低于预定门限，那么不允许目标基站1.2在预定时间间隔内执行切换回到源基站1.1。所述时间间隔通过定时器6来监控。
对于该一般规则仅有的例外是在目标基站1.2发生过载情况的情形。在该情况中，允许后向切换。然而，如上所述，在该情况中关于目标基站1.2的过载情况的信息在另一个切换过程期间被提供给源基站1.1(图3中未示出)，所以在一定时间内不会发生从源基站1.1到目标基站1.2的第二切换。
这样，根据上述图3所示的本发明的方法的实施方式是基于源基站1.1和目标基站1.2之间的信令引起切换的测量报告和负载报告。
图4示出了根据本发明的方法的第二实施方式的原理信令图。如能够从图4所表示所得到的那样，与图3的上述实施方式的差别是测量报告数据库的位置。图4的实施方式中，单个测量报告数据库12位于UE 9中，即，位于根据本发明实施方式所设计的每个用户设备中(比较图2)，而图3中测量报告数据库位于各个基站1.1、1.2中。
在图4的实施方式中，用户设备9的切换过程是如下执行的：
UE 9将包括唯一测量报告号MRN的第一测量报告MR1发送到源基站1.1。UE 9将所述测量报告MR1和其号MRN在测量报告数据库12中存储一定时间。如之前参照图3所述，如果源基站1.1获得切换判决，则源基站1.1发送具有负载信息的切换指示消息HI到目标基站1.2。目标基站1.2为UE 9的服务作资源预留并且在负载报告数据库7.2中存储源基站1.1的负载信息。如之前参照图3所述，随后的切换接受或切换拒绝消息HA/HR是本发明的可选择的特征。
如果源基站1.1没有接收到切换拒绝消息HR，则其发送切换命令HC到UE 9，所述切换命令HC包括特定测量报告的测量报告号MRN，该特定测量报告是所述切换判决的基础。这样，UE 9“知晓”源基站1.1使其切换判决基于哪个存储在测量报告数据库12中的测量报告。
在用户设备9无线链路重配置之后，发送切换确认消息HC’并接收来自目标基站1.2的测量报告请求MRR，之后UE 9将新的测量报告MR2与之前的测量报告MR1(即，触发切换判决的测量报告)一起发送到目标基站1.2。在上下文中，如前所述，发送组合测量报告能够由相应的报告事件来触发。
接下来，目标基站1.2执行对当前链路质量(由测量报告MR2来指示)和当前负载情况的估计。如果新的测量报告MR2引起了切换回到源基站1.1的切换判决，则比较装置4再次用于将之前的测量报告MR1与新的测量报告MR2进行比较，即，用于比较包括在所述测量报告内的各自的无线链路参数。参照图3如上所述，如果两个测量报告的结果都是在一定滞后值之内(即，各自的差低于预定门限)，那么目标基站1.2在某段时间内不允许判决后向切换回到源基站1.1，该段时间由定时器装置6来控制(图1)。
参照图3如上所述，只有在目标基站1.2有过载情况时，后者被允许判决所述后向切换。在上下文中，由于向源基站1.1提供关于目标基站1.2的过载情况的信息，可以不立刻切换回到目标基站1.2，从而避免了源基站1.1和目标基站1.2之间乒乓切换的危险，特别是由于在各自切换控制装置5(图1)上实现的不同的估计算法6’。
这样，能够避免分散通信网络结构中的切换乒乓效应。要注意的是，所提出的方法不需要为在各自基站内使用的切换判决算法的标准化努力。这样本发明支持3GPP LTE(第三代合作计划的长期演进)中的分散结构。
然而，为了所提出的解决方案的有效实用的实现，应该阐明下列要求：包括在测量报告内的服务链路和候选链路的至少一个测量参数应该是相同的，原因如下：对于附属于源基站的用户设备，到所述源基站的链路是服务链路，而到任何目标基站的链路是候选链路；在执行切换之后，以前的候选链路现在是服务链路，而以前的服务链路现在是候选链路。然而，如果服务链路和候选链路的所有测量参数分别不同，那么通过其比较装置4(图1)，目标基站具有较少的选择来比较所述切换之前和之后的测量结果。这更明确地意味着，在这种情况下基站仅能比较旧的和新的服务链路测量结果(UE 9和源基站1.1之间的先前服务链路和UE 9和目标基站1.2之间的当前服务链路)以及旧的和新的候选的测量值。如果满足了上述的要求，那么基站还能够将诸如其先前的服务状态值的链路参数与其当前候选状态值(例如，UE 9和源基站1.1之间的先前服务链路以及UE 9和源基站1.1之间的当前候选链路)进行比较，从而能够更灵活的应用本发明的概念。

Claims (10)

1.一种用于在通信网络(13)中管理移动性的方法，其中移动台(9)从源基站(1.1)切换到目标基站(1.2)，所述方法包括：
-给目标基站(1.2)提供关于无线链路质量的第一测量报告(MR1)，所述第一测量报告包括由移动台(9)在所述切换之前所进行的无线链路质量测量；
-给目标基站(1.2)提供关于无线链路质量的第二测量报告(MR2)，所述第二测量报告包括由移动台(9)在所述切换之后所进行的无线链路质量测量；
-如果计划将移动台(9)切换回到源基站(1.1)，则比较所述第一和第二测量报告(MR1，MR2)；
-在预定时间间隔期间，只有当目标基站(1.2)有过载情况时和/或当所述第一和第二测量报告(MR1，MR2)之间的差在预定的门限之上时，才允许所计划的切换。
2.根据权利要求1的方法，进一步包括：
将关于所述过载情况的信息提供给源基站(1.1)，以阻止移动台(9)切换回到目标基站(1.2)。
3.根据权利要求1的方法，包括：
如果所述的差低于所述预定门限，在预定时间间隔期间阻止切换回到源基站(1.1)。
4.根据权利要求1的方法，包括：
在所述切换之前将所述第一测量报告(MR1)发送到目标基站(1.2)；以及
在目标基站(1.2)存储所述第一测量报告(MR1)，用于与所述第二测量报告(MR2)相比较。
5.根据权利要求1的方法，包括：
在移动台(9)存储所述第一测量报告(MR1)；以及
将所述第一测量报告(MR1)与所述第二测量报告(MR2)一起发送到目标基站(1.2)。
6.根据权利要求1的方法，包括：
将所述第一测量报告(MR1)从移动台(9)发送到源基站(1.1)；以及
将所述第一测量报告(MR1)与指示源基站(1.1)当前负载情况的负载报告一起发送到目标基站(1.2)。
7.一种用于在移动通信网络(13)中使用的基站(1，1.1，1.2)，所述基站包括：
-装置(2.3)，用于接收来自所述通信网络(13)中的第一实体(1.1，9)的关于由移动台(9)进行测量的无线链路质量的第一测量报告(MR1)，以从所述通信网络(13)中的另外的基站(1，1.1，1.2)进行移动台(9)的切换；
-装置(2.3)，用于接收来自移动台(9)的关于由移动台(9)进行测量的无线链路质量的第二测量报告(MR2)；
-装置(3)，用于至少估计其自身负载情况和用于提供估计结果；
-装置(4)，用于比较所述第一和第二测量报告(MR1，MR2)和用于提供比较结果；
-装置(5)，用于只有当所述估计结果指示了过载的情况时和/或当所述第一和第二测量报告(MR1，MR2)之间的差在预定门限之上时，则在预定时间间隔期间依照所述估计结果和所述比较结果来控制切换回到所述另外的基站(1.1)。
8.根据权利要求7的基站(1，1.1，1.2)，进一步包括：
装置(2.2)，用于将关于所述过载情况的信息提供给所述另外的基站(1，1.1，1.2)。
9.根据权利要求7的基站(1，1.1，1.2)，包括：
装置(7，7.1，7.2)，用于存储至少所述第一测量报告(MR1)。
10.一种用于在移动通信网络(13)中使用的移动台(9)，包括用于测量到所述网络(13)中的基站(1；1.1，1.2)的无线链路质量的装置(11)，所述移动台进一步包括：
-装置(12)，用于存储与切换有关的、关于在所述切换之前的无线链路质量的第一测量报告(MR1)；以及
-装置(10.1)，用于将所述第一测量报告(MR1)和关于所述切换之后的无线链路质量的第二测量报告(MR2)提供给当前服务基站(1.2)。
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