CN101112113A - 通信系统中小区之间用户设备的转移 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于在正在进行的通信期间从当前小区转移用户设备的方法。该当前小区属于第一网络。在该方法中，在当前小区的控制器中确定第二网络的至少一个可用小区的能力信息，然后基于该能力信息而选择第二网络的至少一个小区以便准备用户设备从当前小区的转移。然后将关于第二网络的选择的至少一个小区的信息从控制器发送到用户设备。

Description

通信系统中小区之间用户设备的转移
技术领域
本公开涉及在通信系统中用户设备从一个小区到另一小区的转移。
背景技术
通信系统可以视为一种能够在两个或者更多实体之间通信对话的设备，该实体诸如用户设备和/或其他与该通信设备相关联的节点。通信可以包括例如语音、数据、多媒体等等的通信。与通信系统相连接的用户设备可以，例如，设置有两路电话呼叫或者多路会议呼叫，或者设置有数据连接。除了语音呼叫服务以外，可以提供给用户各种其他服务，例如多媒体服务或者其他数据服务。用户设备可以传递分组数据到服务器实体或者从服务器实体传递分组数据，或者在两个或者更多用户设备之间传递分组数据。
通信系统典型地根据给定标准或者规范操作，该给定标准或者规范提出允许与系统相关联的各种实体做什么以及应该如何实现。例如，该标准或者规范可以定义用户设备是否设置了电路交换服务或者分组交换服务或者这两种服务。将要用于连接的通信协议和/或参数也被典型地定义。例如，以下方式典型地基于预定通信协议：用户设备可以如何接入通信系统，以及应该如何在用户设备和通信网络的元件之间实施通信。换言之，需要定义通信可以以其为基础的特定“规则”集合，以便使用户设备能够经由通信系统而进行通信。
公知用于向用户设备提供无线通信的通信系统。这些系统通常称为移动系统，尽管在某些系统中，移动性可能被限制到相当小的区域。移动系统的一个示例是公共陆地移动网络(PLMN)。另一示例是一种移动系统，其(至少部分地)基于通信卫星的使用。移动通信还可以通过其他类型系统来提供，诸如通过无线局域网络(WLAN)。
在典型的移动系统中，用户设备可以经由通信站而通信，该通信站通常称为基站。一个站为用户设备提供到通信系统的接入。该通过基站提供的接入区域通常称为小区(cell)。用户设备可以同时与两个或者更多基站无线通信。用户设备还可以被配置用于与不同通信网络的基站进行通信，即适用于多个无线环境中的操作。用户设备和一个或多个基站之间的无线接口上的通信可以基于合适的通信协议。
网络装置的操作由适合的控制配置来控制，该控制配置通常包括具有不同功能的多个不同控制实体。网络的接入网侧(即小区)和核心网侧的控制典型地是分开的。
移动用户被提供各种服务。随着网络的改进，不同服务的可用性和使用也被认为得到改善，从而提供更多数据携带容量和功能，使得服务供应商提供更成熟的服务。
服务的一个示例是所谓的实时服务，例如其中提供了数据流传输的视频或者音频或者其他服务。期望实时服务在移动用户设备的用户中更受欢迎。诸如视频流传输的实时服务可以是高比特率服务，其要求移动用户设备和网络中的确定能力以便实现足够高的比特率，其通常在从用户设备到基站的上行链路中更关键。基于不同网络中的不同协议和机制符合该数据速率要求。例如，第二代(2G)GSM接入系统可以通过增强型通用分组无线服务(EGPRS)能力而更新以便更好地满足数据流传输和所谓的会话业务量类别的要求，该会话业务量类别具有甚至比流传输服务更严格的延迟要求。用于增强2G的另一选择是双模传输(DTM)，其提供了并行2G电路交换服务和分组交换(CS、PS)服务。另一方面，第三代(3G)系统通常从开始就设置有能够实现数据流传输的比特率容量。
为了使得实时服务的引入成功，服务应该在多个无线环境中也平稳地工作，例如在其中数据承载可以通过3G宽带码分多址(WCDMA)或者2G GSM来提供的环境中。提供该服务的关键点是：当需要改变系统的时候，例如将用户设备从3G WCDMA网络转移到2G GSM网络。这种情形可以发生在例如当移动用户设备离开WCDMA小区或者需要从3G小区传递到另一网络的小区时。
由于存在诸如路由区域更新(RAU)的机制和其他因素，中断时间目前是数秒量级的，其中在该中断时间期间没有用户数据可以传输。流传输数据的缓冲可以在某种程度上度过(bridge)中断时间。然而缓冲可能不是合适的长期解决方案，特别是因为经历的中断可能太多以及因为所述会话业务量具有较严格的延迟要求。而且，随着用户数量的增加，对缓冲容量的要求也相应增加，并且该缓冲可能不一定总是实用。对于在系统改变期间提供平稳服务性能的问题的解决方案也将是有益的，因为会话服务，即语音呼叫，不允许缓冲。
由于所需要的新硬件和相关联的费用，当升级2G GSM小区到EGPRS时，一些小区可能在相当长的一段时间内或者甚至在其剩余使用期限内剩余仅支持GPRS。然而，3G小区的无线网络控制器不是默认知道相邻2G GSM小区能力。这些能力可以包括诸如上文参考的增强型GPRS(EGPRS)和双模传输(DTM)等能力。
因此3G小区的无线网络控制器可能不能够确保：支持EGPRS的移动用户设备或者类似设备的切换(handover)将直接发生于合适的、并且优选地对于用户设备最适合的小区，例如支持EGPRS的小区。如果移动用户设备切换到仅支持GPRS的小区，其将需要从不支持EGPRS的小区到支持EGPRS的小区的新小区重新选择或者切换过程。这样极大地增加了不期望的服务中断次数。例如视频流传输的实时服务的质量将受损，特别是如果GPRS小区不能够提供所要求的比特率。
注意，该问题不限于移动系统，而可以发生在任何通信环境中，其中用户设备可能需要被转移到不同通信系统的接入系统。
发明内容
本发明的实施方式旨在解决上文所述问题中的一个或者多个。
根据一个实施方式，提供了一种用于在正在进行的通信期间从当前小区转移用户设备的方法，该当前小区属于第一网络。在该方法中，在当前小区的控制器中确定第二网络的至少一个可用小区的能力信息，然后基于该能力信息而选择第二网络的至少一个小区，以便准备用户设备从当前小区的转移。然后将关于第二网络的选择的至少一个小区的信息从控制器发送到用户设备。
根据另一实施方式，提供了一种接入网络控制器，用于在正在进行的通信期间控制第一网络的小区中的用户设备。该控制器包括处理器装置，用于基于系统信息确定第二网络的至少一个可用小区的能力信息，并且用于基于该能力信息而选择第二网络的至少一个小区，以便准备所述用户设备从当前小区的转移。提供接口用于将关于选择的至少一个小区的信息发送给用户设备。
根据另一实施方式，提供了一种通信系统，其包括第一网络、第二网络以及控制器，该控制器用于控制在正在进行的通信期间控制第一网络的小区中的用户设备。该控制器配置用于基于系统信息确定第二网络的至少一个可用小区的能力信息，并且用于基于能力信息而选择第二网络的至少一个小区，以便准备用户设备从第一网络的小区的转移。该控制器还将第二网络的选择的至少一个小区通知给第一网络的小区中的用户设备。
在更具体的实施方式中，第二网络的至少一个小区的选择包括比较用户设备的能力和至少一个可用小区的能力。能力信息的确定可以包括确定这种小区，该小区设置有数据流传输能力和/或能够提供并联电路和分组交换服务。能力信息可以从第二网络的系统信息获得。
实施方式相对较容易实施并且可能不要求诸如相邻小区列表的信息的附加维持。可以避免附加数据传输中断。可以改进服务连续性，这对于实时服务而言是一种极大的改进。
附图说明
为了更好的理解本发明，现在将通过示例参考附图，其中：
图1示出了一种其中可以实施本发明的通信系统；
图2示出了一种在多个无线环境中可能的示例性情景；以及
图3是示出了本发明的实施方式的流程图。
具体实施方式
首先参考图1，其示出了其中可以实施本发明的移动通信系统。图1的基础移动通信系统20可以由多个移动通信网络基于不同标准来提供。网络可以通过一个或者不同运营商来运营。
在典型的移动通信网络中，例如蜂窝公共陆地移动网络(PLMN)，通过基站2、4和6提供了多个小区3、5和7。每个基站布置用于无线发射信号到多个移动用户设备1和从多个移动用户设备1(为了清楚仅示出一个用户设备)接收信号。用户设备和小区之间的无线通信可以基于任何合适的通信协议和接入技术。非限制的示例包括基于诸如CDMA(码分多址)、WCDMA(宽带CDMA)、TDMA(时分多址)、FDMA(频分多址)或者SDMA(空分多址)和它们的混合的系统的接入。
多模移动用户设备1能够发射无线信号到小区3、5和7中的任何小区并且从小区3、5和7中的任何小区接收信号。合适的用户设备设置有所需无线传输元件和控制器功能，使得其能够向任何网络发送数据并且从任何网络接收数据，并且处理其可能从网络接收或者发送到网络的控制指令。
移动用户设备能够在小区内移动并且还能够从一个小区移动到另一个小区。另外，移动用户设备还可能能够漫游到移动通信系统的另一通信网络中。漫游的基本原理已周知，并且不在此赘述。就在此所说明的实施方式而言，重要的是用户设备1可以漫游到由小区3和7而不是小区5所覆盖的区域中。
在普通的无线系统中，接入网络使得用户设备能够接入通信网络的核心部分，其将接入网络链接到其他接入网络或者通信网络。每个接入网络设置有至少一个控制器，该控制器可以与核心网或多个核心网的合适实体相连接。核心网未示出。
为了清楚，在图1中仅示出了三个小区3、5和7、三个基站2、4和6以及三个接入网络控制器8、9和10。例如，第三代(3G)宽带码分多址(WCDMA)网络小区由公知为无线网络控制器(RNC)的控制实体来控制。在第二代(2G)GSM(全球移动系统)中，已知接入网络的小区由基站控制器(BSC)来控制。图1的两个GSM接入系统之间的差别在于由BSC 9控制的一个接入系统升级到所提供的EGPRS服务，而由BSC10控制的接入系统不如此升级。
在此所描述的实施方式中，支持EGPRS的移动用户设备1在3G到2G小区改变中移动，例如直接切换到支持EGPRS的2G小区7。其通过基于系统间网络辅助小区改变(IS-NACC)功能的过程提供。在此描述的实施方式基于系统信息(SI)的“误用”：假定3G网络的无线网络控制器仅用于转发到移动用户设备1。更具体地，IS-NACC功能可以用于使得RNC 8知道相邻2G小区3和5的能力。
系统间网络辅助小区改变(IS-NACC)通常用于减少系统间切换的中断，其中系统间切换即发生在网络中的切换。IS-NACC功能的思想是通常经由核心网对移动用户设备提供目标小区的系统信息(SI)。尽管无线网络控制器(RNC)和基站控制器(BSC)通常在CN上通信，但是它们也可以使用在它们之间的直接接口。与路由无关，控制器之间的通信可以节省移动设备读取广播信道的时间，并且由此减少传输中断时间。这样，IS-NACC功能的唯一的目的已经是减少在系统间小区改变期间的中断时间。因此无线网络控制器(RNC)已经没有理由配置用于读取和使用在当前配置中由GSM给定的系统信息，而是无线网络控制器仅转发系统信息给移动用户设备。
在此描述的实施方式中，由诸如IS-NACC机制的网络辅助小区改变机制所提供的数据由无线网络系统所解释并且用于新目的，即用于为移动用户设备选择另一网络的小区。通过上述方法，2G小区能力信息可以由3G域中的无线网络控制器8在切换准备处理期间已经使用，用于在实际切换发生之前选择适合的、并且优选地最适合的2G小区。注意，类似操作可以通过网络辅助小区改变(NACC)机制用于系统内改变。
通过在系统间切换准备处理期间已经使用GSM相邻小区的EGPRS能力信息，如果一个可用，无线网络控制器(RNC)8可以命令支持EGPRS的移动用户设备1直接注册到支持EGPRS的小区7。由此可以避免可能选择“不适合的”小区3。
图2示出了用户设备1可以进入适合的3G小区7的两种可能方式。如虚线箭头所示，用户设备1可能首先附加到仅支持GPRS的小区3，然后要求到E-GPRS小区7的另一切换。取而代之的是，用户设备可以被“迫使”而将其自身直接转移到小区7，如实线箭头所示。
这种情况的一个示例在图3的流程图中示出。在步骤100，多模用户设备正在经由3G网络的小区进行数据流传输会话。3G RNC获得系统信息以便查明GSM小区能力。RNC可以要求BSC发送系统信息，之后BSC以所要求的信息答复该请求。用于应RNC要求发送系统信息的可能选择是BSC自动地发送信息，例如每次系统信息改变时。系统信息优选为足够早地获得，使得其可用于切换准备阶段。
在步骤104，无线网络控制器然后可以在分组交换系统间切换(PS-ISHO)准备期间使用从系统信息获得的能力信息，用于选择最适合的GSM小区。在选择之后，在步骤106，无线网络控制器可以对移动用户设备给出切换命令，带有关于新小区的指令。在步骤108，用户设备则可以相应地直接注册到小区。
该选择还可以基于其他因素，诸如小区能力如何适于用户设备的能力、信号强度测量、负载和容量等等。
在可能的实施中，在系统间压缩模式(CM)测量期间，即在系统间相邻小区测量期间，可能已经使用GSM相邻小区能力。早期测量可以是有利的，因为仅一个GSM相邻小区可以利用例如BSIC(基站识别码)的基站识别的认识来完全测量。在用户设备可以接入新小区之前，基站的识别码可能需要被解码，并且因此验证优选地在切换或者其他小区改变命令被给到GSM/GPRS系统之前执行。如果移动用户设备是支持EGPRS的用户设备，则如果EGPRS小区可用的话，所测量的小区应该优选地是EGPRS小区。
关于相邻小区的双模传输的信息应该以类似方式传送。实施方式还可以用于匹配移动用户设备和小区的能力，例如当电路交换呼叫或者电路和分组交换呼叫正在进行时。
所要求的数据处理功能可以通过一个或者多个数据处理器来提供。适合地适应性计算机程序代码产品可以用于当加载到计算机时实施这些实施方式，例如用于执行计算和请求、解释以及选择操作。程序代码装置优选地被提供在小区的控制器中，其中在对其进行初始化之前定位用户设备。用于提供操作的程序代码产品可以存储在载体介质上以及通过载体介质来提供，其中载体介质诸如载体盘、卡或者磁带。一种可能性是经由数据网络下载程序代码产品。
注意，虽然已经关于诸如移动台的用户设备描述了本发明的实施方式，但是本发明的实施方式可应用于任何其他适合类型的用户设备。
还应注意，小区改变和从一个小区到另一小区的移动或者转移的概念指的是用户设备从一个小区转移到另一小区的任何操作，并且由此指的是诸如分组交换小区改变、电路交换切换等操作。
注意，即使在该公开中所示出的并且更详细描述的示例性通信系统使用了第三代(3G)WCDMA(宽带码分多址)网络的术语，诸如UMTS(通用移动通信系统)或者CDMA 2000公共陆地移动网络(PLMN)以及2G GSM，所提出的解决方案的实施方式可以用于任何通信系统中，其中优势可以通过本发明的实施方式来获得。本发明不限于诸如蜂窝移动或者WLAN系统的环境。所要求的是第一类型网络的系统级信息可以由另一类型网络的控制器来使用，用于选择第一类型网络的接入实体，并且使得控制器能够命令用户设备选择选定的接入实体。因此，术语小区应理解为宽泛地涉及由通信网络所提供的接入实体。
在此还注意，虽然上文描述了本发明的示例性实施方式，但是在不偏离如所附权利要求书中所限定的本发明的范围的前提下，可以对所公开的解决方案进行多种变形和修改。

Claims (19)

1.一种用于在正在进行的通信期间从当前小区转移用户设备的方法，其中所述当前小区属于第一网络，所述方法包括：
在所述当前小区的控制器中确定第二网络的至少一个可用小区的能力信息；
基于所述能力信息，选择所述第二网络的至少一个小区，以便准备所述用户设备从所述当前小区的转移；以及
将关于所述第二网络的所选择的至少一个小区的信息从所述控制器发送到所述用户设备。
2.根据权利要求1所述的方法，其中选择所述第二网络的至少一个小区的步骤包括比较所述用户设备的能力和至少一个可用小区的能力。
3.根据权利要求1或者2所述的方法，其中确定能力信息的步骤包括在所述控制器中确定支持待切换的用户设备的服务的至少一个目标小区。
4.根据权利要求3所述的方法，其中在所述控制器中确定可用小区的步骤包括确定支持EGPRS或者DTM的可用小区。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中确定能力信息的步骤包括在所述控制器中确定提供并联电路和分组交换服务的所述第二网络的可用小区。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述当前小区包括第三代移动通信系统的小区。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中确定能力信息的步骤包括通过所述控制器从所述第二网络的系统信息获得所述能力信息。
8.根据权利要求7所述的方法，其中获得所述能力信息的步骤包括接收在网络辅助小区改变消息中的能力信息。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中选择所述第二网络的至少一个小区的步骤进一步包括考虑关于所述小区能力与所述用户设备的能力、信号强度、负载以及容量中至少一个的匹配的能力信息。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括在系统间相邻测量期间使用所述能力信息的步骤。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述正在进行的通信包括分组数据通信。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括基于关于所述第二网络的所选的至少一个小区的信息在所述用户设备中选择新小区的步骤。
13.一种计算机程序，包括程序代码装置，适于当所述程序在计算机上运行时，执行权利要求1到11中的任一权利要求的任何步骤。
14.一种接入网络控制器，包括根据权利要求13所述的计算机程序代码装置。
从控制器向用户设备发送关于第二网络的所选择的至少一个小区的信息。
15.一种接入网络控制器，用于在正在进行的通信期间控制第一网络的小区中的用户设备，所述控制器包括：
用于基于系统信息确定第二网络的至少一个可用小区的能力信息的处理器装置；
用于基于所述能力信息选择所述第二网络的至少一个小区以便准备所述用户设备从所述当前小区的转移的处理器装置；以及
用于将关于所选择的至少一个小区的信息发送到所述用户设备的接口。
16.根据权利要求15所述的接入网络控制器，还包括：
用于解释所述第二网络的系统信息消息的装置。
17.根据权利要求15或者16所述的接入网络控制器，其中用于确定能力信息的所述处理器装置配置用于确定支持待切换的用户设备的服务的至少一个目标小区。
18.根据权利要求15至17中任一项所述的接入网络控制器，还包括：
第三代移动通信系统的无线网络控制器。
19.一种通信系统，包括：
第一网络；
第二网络；以及
控制器，其在正在进行的通信期间控制在所述第一网络的小区中的用户设备，其中所述控制器配置用于基于系统信息确定所述第二网络的至少一个可用小区的能力信息；基于所述能力信息选择所述第二网络的至少一个小区，以便准备所述用户设备从所述第一网络的小区的转移；以及将第二网络的所选择的至少一个小区通知给所述第一网络的小区中的所述用户设备。
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