CN101282570B - 一种移动终端切换时发生中断的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种移动终端切换时发生中断的处理方法，当与MR_BS直接通信的移动终端进行切换过程中判断出现中断时，移动终端转入到移动中继站下面进行通信，移动中继站将结果上报给当前MR_BS，移动中继站和移动终端一起进行切换；当移动中继站在切换过程中与当前MR_BS出现中断时，通过移动中继站与当前MR_BS通信的移动终端切换到当前MR_BS下面进行通信，当移动中继站与当前MR_BS恢复通信或与目标MR_BS实现切换后，移动终端切换到所述移动中继站下面进行通信。采用了本发明的技术方案，在MRS或MS在切换过程中出现中断，MS能够尽快地恢复通信。

Description

一种移动终端切换时发生中断的处理方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种移动终端切换时发生中断的处理方法。 

背景技术

标准IEEE 802.16j在IEEE 802.16e的基础上引入了中继站(Relay Station，RS)，由于网络中增加了RS设备，使得原有IEEE 802.16e的切换方法不再完全适合具有RS的切换场景。在IEEE 802.16j的许多提案中，将RS分为固定RS、游牧RS和移动RS(简称MRS)，把支持多跳中继的基站(Base Station，BS)称为MR_BS(Base station with Multiple hop Relay)，MS可以直接和MR_BS通信，也可以通过一级或多极的RS与MR_BS通信。具体的MR_BS、RS以及移动终端(Mobile Station，MS)的网络拓扑结构如图1所示。 

在网络中增加RS，可以提高系统的容量和覆盖范围，如图1所示，RS1和RS3用来增加系统的覆盖范围，RS2用来解决MR_BS的盲点覆盖问题，同时RS也可以平衡系统的负载。RS4是MRS，MRS一般用在车载的情况下，比如在高速行驶的列车上安装MRS，可以给车内的用户提供稳定的接入链路，但是由于高速的移动性和MR_BS的资源问题，部分用户可能无法直接与MR_BS通信，此时就可以通过MRS间接地与MR_BS实现通信。当列车从一个MR_BS移动到另一个MR_BS或BS时，就会引发切换，此时就涉及到MRS和与其连接的MS的切换问题。 

Nokia，ETRI等公司在IEEE802.16j标准会议中所提出的编号为IEEEC802.16j-07/037r3和编号为IEEE C802.16j-07/122r4的两个提案介绍了两种不同的MRS以及所附属的MS的切换方法，两者的区别在于切换前后MRS的Preamble是否发生变化：当MRS从当前BS(Serving BS)移动到目标 BS(Target BS)，MRS的Preamble可以被Target BS重新分配，也可以保持原先的Preamble。如果Preamble保持不变，MRS代表所有附属的MS与Serving BS交换信息来进行初始化切换，Serving BS使用一组消息将RS和附属的MS一起实现切换，而不是给每个MS发送单独的一组切换消息。如果目标MR-BS决定在切换后改变MRS的Preamble，则在MOB-BSHO-REQ/RSP消息中定义新的参数Preamble Index TLV，且MR-BS和MRS通过相应的中继链路都获取了MS列表，MRS首先发起切换请求，切换握手信息REQ/RSP完成后，Serving BS主动向MRS所附属的MS发起切换请求，所有的附属MS同时进行切换。 

Alcatel-Lucent在IEEE802.16j标准会议中所提出的编号为IEEEC802.16j-07/147r3的提案中提出了另外一种关于透明MRS及其附属的MS的切换方法，该方法可以保证MRS切换过程中MS服务的连续性，其基本思路为：首先MS临时切换，在MRS切换之前，附属的MS先切换到同小区的Serving BS或者信号质量较好的RS上；然后MRS切换，在MRS切换期间，MS保持与临时接入基站的通信；最后MS切换到MRS，MRS切换完成之后，MS与MRS之间的链路质量要优于其它的链路。 

以上方法较好的定义了MRS的切换过程，但都是基于切换顺利执行的角度来描述切换，都没有考虑如何解决移动的情况下，MRS或MS在切换过程中出现中断，尤其是在高速移动的情况下(比如火车，长途汽车等交通工具)，中断很容易发生时，MS如何处理的问题。 

发明内容

本发明提出一种移动终端切换时发生中断的处理方法，能够解决在MRS或MS在切换过程中出现中断，MS如何处理的问题。 

为此，本发明采用以下技术方案： 

一种移动终端切换时发生中断的处理方法，包括以下步骤： 

A、判断切换过程中发生中断的环节；

B、当与MR_BS直接通信的移动终端进行切换过程中判断出现中断时，所述移动终端转入到移动中继站下面进行通信，所述移动中继站将结果上报给当前MR_BS，所述移动中继站和所述移动终端一起进行切换； 

C、当移动中继站在切换过程中与当前MR_BS出现中断时，通过所述移动中继站与当前MR_BS通信的移动终端切换到当前MR_BS下面进行通信，当所述移动中继站与当前MR_BS恢复通信或与目标MR_BS实现切换后，所述移动终端切换到所述移动中继站下面进行通信； 

D、当移动中继站在与目标MR_BS进行网络再接入的过程中出现中断时，通过所述移动中继站与当前MR_BS通信的移动终端切换到当前MR_BS下面进行通信，所述移动中继站与当前MR_BS恢复通信的同时，要重新进行小区选择，寻找其他目标基站进行通信，通信恢复或移动中继站切换完成后，所述移动终端切换到所述移动中继站下面进行通信。 

步骤A中，所述移动终端可以通过解调下行失败判断出现中断，也可以通过检测发送周期Ranging消息的次数超过系统设定的阈值来判断出现中断。 

步骤B中，所述移动终端对所述移动中继站的下行控制信息进行监测，在切换之前与所述移动中继站进行参数的预协商和预同步。 

步骤C中，所述移动终端切换到当前MR_BS下面进行通信进一步包括以下步骤： 

所述移动终端对所述当前MR_BS的下行控制信息进行监测，与所述当前MR_BS进行参数的预协商和预同步； 

所述移动终端检测不到所述移动中继站发送重新组帧的下行数据，判断所述移动中继站出现中断； 

所述移动终端切换到所述当前MR_BS。 

步骤C中，所述移动中继站与当前MR_BS恢复通信或与目标MR_BS 实现切换进一步包括以下步骤： 

所述移动中继站判断其与所述当前MR_BS出现中断； 

如果所述移动中继站在向当前MR_BS发送MOB_HO_IND消息之前检测到中断，则所述移动中继站发送取消或拒绝切换的MOB_HO_IND消息，恢复和所述当前MR_BS的通信； 

如果所述移动中继站在第一MOB_HO_IND消息发送之后并且当前MR_BS通过Backbone没有收到MRS在目标MR_BS处的成功配属信息时检测到中断，则所述移动中继站发送第二MOB_HO_IND消息，取消或拒绝切换，在Resource Retain time timer结束之前，所述当前MR_BS接收到了所述第二MOB_HO_IND消息，则丢弃第一MOB_HO_IND消息，恢复和所述当前MR_BS的通信； 

如果所述当前MR_BS接收到第一MOB_HO_IND消息并通过Backbone获取了所述移动中继站在目标MR_BS的配置信息，则所述当前MR_BS忽略第二MOB_HO_IND消息，释放分配给所述移动中继站的资源和相关信息，所述移动中继站执行目标MR_BS的网络接入过程。 

步骤A中，所述移动中继站可以通过解调下行失败判断出现中断，也可以通过检测发送周期Ranging消息的次数超过系统设定的阈值来判断出现中断。 

所述取消或拒绝切换的MOB_HO_IND消息是将MOB_HO_IND消息的HO_IND_Type设置为0b01或者0b10。 

还包括以下步骤： 

所述移动中继站给所述目标MR_BS发送切换Ranging消息； 

所述目标MR_BS广播RNG-RSP消息以声明其接收到的所述Ranging消息和时隙，所述Ranging消息和时隙与所述移动中继站发送Ranging消息的值一致，所述RNG-RSP消息中还包括定时功率频率校正信息和状态通知 消息； 

所述移动中继站比较接收的RNG-RSP消息中的相关参数判定所述RNG-RSP消息是对其所发的切换Ranging消息的响应，并根据所述RNG-RSP消息中的定时功率频率校正信息进行调整。 

还包括以下步骤： 

所述当前MR_BS根据检测发送周期Ranging消息的次数超过系统设定的阈值来判断出现中断后，对所述移动中继站或者所述移动终端发送的切换请求进行忽略。 

采用了本发明的技术方案，在MRS或MS在切换过程中出现中断，MS能够尽快地恢复通信。 

附图说明

图1是MR_BS、RS以及MS的网络拓扑结构示意图； 

图2是和Serving MR_BS直接相连的MS发生中断时的处理流程图； 

图3是MRS和Serving MR_BS之间发生中断时的处理流程图； 

图4是MRS和Target MR_BS之间在网络再接入时发生中断的处理流程图。 

具体实施方式

下面结合附图，并通过具体实施方式对本发明的技术方案作进一步说明。 

对于MR_BS系统而言，固定RS下的MS切换过程中处理中断的方法和IEEE802.16e-2005中定义的方法一致，但是MRS以及MS实施切换时，中断可能发生在MRS的切换过程中，也可以在MS的切换中发生。为了实现MRS对所归属的MS进行管理，MRS比固定的RS有更多的功能，诸如 资源分配，解调，重新组帧等功能。 

本具体实施方式中采用列车上的MRS和MS的运动场景进行说明，由于MRS和MS均被局限在一个相同的运动载体上，因此可以认为MRS和MS都可以直接接收到MR_BS发送的信息，也就是说，MRS的主要作用不是增加系统的覆盖范围，而是扩大系统的容量，为部分MS提供稳定可靠的接入链路。在这种情况下，我们将MS分为两类：一类是直接和MR_BS通信的MS；一类是通过MRS间接与MR_BS通信的MS，当列车从一个MR_BS的覆盖区移动到另一个MR_BS或BS的覆盖区时，就可能引发两种不同类型的切换，因此，在切换过程中的中断也就相应的有两种不同的情况。 

MRS具有解调功能，同时也可以发送自己的Ranging消息。根据IEEE802.16j基线中定义的MR_BS的帧结构可知，MR_BS给与之直接相连的MS发送A区信息，而发送R区信息给MRS，MRS和MS都可以对下行信息进行解调，因此，MRS和MS都可以通过解调下行失败或者检测发送周期Ranging消息的次数是否超过了系统所规定的最大次数来判断中断的发生，这与IEEE802.16e-2005协议中的检测方法一致。 

如果与MR_BS直接通信的那些MS在切换过程中出现中断，则进行以下处理：首先MS发送MOB-HO-IND消息取消或者拒绝此次切换，恢复与Serving MR_BS的通信；如果通信恢复失败，则MS与Target MR_BS进行网络再接入的过程；如果再接入过程失败，则进入网络初始化过程。 

本具体实施方式中，针对MRS的这种应用场景，提出了的处理中断的方法比前面的方法更加直接而且有效，可以降低因通信恢复失败，再接入失败，网络重新初始化而引起的较大延迟，从而保持信号的连续性。MRS具有重新组帧的能力，可以发送自己的Preamble/FCH/MAP，与Serving MR_BS直接通信的MS可以对MRS的下行控制信息进行实时的监测，在切换之前与MRS进行参数的预协商和预同步，当中断发生时，可以立刻接入到MRS下面进行通信，然后MRS将结果上报给Serving MR_BS，此后执行MRS以及附属的MS切换流程。 

如果MRS在切换过程中与Serving MR_BS出现中断，则MRS将得不到Serving MR_BS发送的下行数据，此时MRS根据对MR_BS的 DL_MAP/UL_MAP解调失败判断自身处于中断状态，MS检测不到MRS发送重新组帧的下行数据，就可以判定MRS发生了中断。同那些没有与MRS连接的MS一样，MRS附属的MS也可以接收到Serving MR_BS的Preamble/FCH/MAP等下行控制信息，因此MRS附属的MS可以对MR_BS的控制信息进行实时监测，实现参数的预协商和预同步，当检测到MRS中断时，暂时切换到Serving MR_BS上，此时的MR_BS到MS的链路质量可能很差，当MRS恢复与Serving MR_BS的通信或者完成与Target MR_BS的切换之后，MS重新切换到该MRS上实现与Target MR_BS的通信。 

如果MRS在MOB_HO_IND消息发送之前检测到中断，则MRS将MOB_HO_IND消息的HO_IND_type设置为0b01或者0b10来取消或拒绝切换，以便恢复和Serving MR_BS的通信，然后再次发起切换请求；如果MRS在MOB_HO_IND消息发送之后并且Serving MR_BS通过Backbone没有收到MRS在Target MR_BS处的成功配属信息时检测到中断，则MRS继续发送MOB_HO_IND消息，将HO_IND_type设置为0b01或0b10，在ResourceRetain time timer结束之前，Serving MR_BS接收到了第二个MOB_HO_IND消息，则丢弃先前的MOB_HO_IND消息；如果MR_BS接收到先前的MOB_HO_IND消息并通过Backbone获取了MRS在Target MR_BS处的配置信息，则Serving MR_BS忽略第二个MOB_HO_IND消息，按照正常的切换顺序释放分配给MRS的资源和相关信息，此时MRS按照正常的切换次序执行Target MR_BS的网络接入过程，MRS完成与Target MR_BS的切换之后，MS重新切换到该MRS上实现与Target MR_BS的通信。 

如果MRS在与Target MR_BS进行网络再接入的时候发生了中断，可以按照上述处理MRS和Serving BS发生中断的方法来解决。发生中断的原因可能是协商后的Target MR_BS此时已经不能满足MRS的需求，MRS始终无法接入，此时MRS在试图恢复与当前Serving MR_BS通信的同时，要重新进行小区选择，寻找更合适的Target BS进行通信。 

Target MR_BS可以根据backbone network从Serving MR_BS获取MRS的相关信息，便于设置RNG_RSP消息中的“HO process optimization”比特位来优化网络再接入的过程。MRS给Target MR_BS发送CDMA handover Ranging消息，MR_BS在成功接收Ranging码后不能分辨出是哪一个MRS发送了Ranging消息，它将广播一个RNG-RSP消息以声明其接收到的Ranging码和时隙，该Ranging消息和时隙与MRS发送Ranging消息采用的值一致，RNG-RSP消息中包括定时功率频率校正信息以及一个状态通知消息，然后station比较接收的RNG-RSP消息中的相关参数判定该RNG-RSP消息是对自身所发的CDMA handover Ranging的响应，并根据消息中的定时功率频率校正信息进行调整。 

Serving MR_BS也可以根据检测发送周期Ranging的次数是否超过了系统所规定的最大次数来判断中断的发生，Serving MR_BS检测到中断时的处理方法比MS或者MRS检测到中断的处理方法要简单，一旦ServingMR_BS检测到中断，则Serving MR_BS忽略中断后MRS或者MS发出的所有切换相关的请求，然后根据IEEE802.16e-2005中的方法进行处理。 

图2是和Serving MR_BS直接相连的MS发生中断时的处理流程图。如图2所示，MS1和MS#直接与Serving MR_BS通信，其中MS#在切换时发生了中断，一般的处理方法是MS#发送MOB_HO_IND消息以试图恢复与Serving BS的通信，但是由于高速移动且切换时Serving MR_BS与MS之间的链路质量不够稳定，往往无法恢复与Serving BS的通信。但是固定在运动载体上的MRS与MS的位置相对固定，MRS与MS之间的接入链路非常稳定，且尽管MRS接收来自Serving MR_BS的信号强度也可能很弱，但是MRS可以对接收到的信号重新组帧，实现信号增强，因此，MS#可以对MRS的下行控制信息进行实时的监测，在切换之前与MRS进行参数的预协商和预同步，当中断发生时，可以立刻接入到MRS下面进行通信，然后MRS将结果上报给Serving MR_BS，此后执行MRS以及附属的MS切换流程。 

图3是MRS和Serving MR_BS之间发生中断时的处理流程图。由于MRS和MS之间的接入链路相对稳定，因此可以认为只要MRS不发生中断，则其附属的MS也就检测不到中断。一旦MRS在切换过程中通过对MR_BS的下行信息解调失败而检测到了中断，则MRS首先发送MOB_HO_IND消息并设置该消息中的HO_IND_type以便恢复与Serving BS的通信；如果MRS在MOB_HO_IND消息发送之后并且Serving MR_BS通过Backbone没 有收到MRS在TargetMR_BS处的成功配属信息时检测到中断，则MRS继续发送MOB_HO_IND消息，将HO_IND_type设置为0b01或0b10，在Resource Retain time timer结束之前，Serving MR_BS接收到了第二个MOB_HO_IND消息，则丢弃先前的MOB_HO_IND消息；如果MR_BS接收到先前的MOB_HO_IND消息并通过Backbone获取了MRS在TargetMR_BS处的配置信息，则Serving MR_BS忽略第二个MOB_HO_IND消息，按照正常的切换顺序释放分配给MRS的资源和相关信息，此时MRS按照正常的切换次序执行Target MR_BS的网络接入过程，MRS完成与TargetMR_BS的切换之后，一部分MSs重新切换到该MRS上实现与Target MR_BS的通信。 

图4是MRS和Target MR_BS之间在网络再接入时发生中断的处理流程图。如图4所示，与上述处理MRS和Serving BS发生中断的方法基本一致。MRS在试图恢复与当前Serving MR_BS通信的同时，要重新进行小区选择，寻找更合适的Target MR_BS进行通信。 

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的定义为准。

Claims (9)

1.一种移动终端切换时发生中断的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、判断切换过程中发生中断的环节；

B、当与支持多跳中继的基站MR_BS直接通信的移动终端进行切换过程中判断出现中断时，所述移动终端转入到移动中继站下面进行通信，所述移动中继站将结果上报给当前MR_BS，所述移动中继站和所述移动终端一起进行切换；

C、当移动中继站在切换过程中与当前MR_BS出现中断时，通过所述移动中继站与当前MR_BS通信的移动终端切换到当前MR_BS下面进行通信，当所述移动中继站与当前MR_BS恢复通信或与目标MR_BS实现切换后，所述移动终端切换到所述移动中继站下面进行通信；

D、当移动中继站在与目标MR_BS进行网络再接入的过程中出现中断时，通过所述移动中继站与当前MR_BS通信的移动终端切换到当前MR_BS下面进行通信，所述移动中继站与当前MR_BS恢复通信的同时，要重新进行小区选择，寻找其他目标基站进行通信，通信恢复或移动中继站切换完成后，所述移动终端切换到所述移动中继站下面进行通信。

2.根据权利要求1所述的一种移动终端切换时发生中断的处理方法，其特征在于，步骤A中，所述移动终端可以通过解调下行失败判断出现中断，也可以通过检测发送周期Ranging消息的次数超过系统设定的阈值来判断出现中断。

3.根据权利要求1所述的一种移动终端切换时发生中断的处理方法，其特征在于，步骤B中，所述移动终端对所述移动中继站的下行控制信息进行监测，在切换之前与所述移动中继站进行参数的预协商和预同步。

4.根据权利要求1所述的一种移动终端切换时发生中断的处理方法，其特征在于，步骤C中，所述移动终端切换到当前MR_BS下面进行通信进 一步包括以下步骤：

所述移动终端对所述当前MR_BS的下行控制信息进行监测，与所述当前MR_BS进行参数的预协商和预同步；

所述移动终端检测不到所述移动中继站发送重新组帧的下行数据，判断所述移动中继站出现中断；

所述移动终端切换到所述当前MR_BS。

5.根据权利要求1所述的一种移动终端切换时发生中断的处理方法，其特征在于，步骤C中，所述移动中继站与当前MR_BS恢复通信或与目标MR_BS实现切换进一步包括以下步骤：

所述移动中继站判断其与所述当前MR_BS出现中断；

如果所述移动中继站在向当前MR_BS发送MOB_HO_IND消息之前检测到中断，则所述移动中继站发送取消或拒绝切换的MOB_HO_IND消息，恢复和所述当前MR_BS的通信；

如果所述移动中继站在第一MOB_HO_IND消息发送之后并且当前MR_BS通过Backbone没有收到MRS在目标MR_BS处的成功配属信息时检测到中断，则所述移动中继站发送第二MOB_HO_IND消息，取消或拒绝切换，在Resource Retain time timer结束之前，所述当前MR_BS接收到了所述第二MOB_HO_IND消息，则丢弃第一MOB_HO_IND消息，恢复和所述当前MR_BS的通信；

如果所述当前MR_BS接收到第一MOB_HO_IND消息并通过Backbone获取了所述移动中继站在目标MR_BS的配置信息，则所述当前MR_BS忽略第二MOB_HO_IND消息，释放分配给所述移动中继站的资源和相关信息，所述移动中继站执行目标MR_BS的网络接入过程。

6.根据权利要求1所述的一种移动终端切换时发生中断的处理方法，其特征在于，步骤A中，所述移动中继站可以通过解调下行失败判断出现 中断，也可以通过检测发送周期Ranging消息的次数超过系统设定的阈值来判断出现中断。

7.根据权利要求5所述的一种移动终端切换时发生中断的处理方法，其特征在于，所述取消或拒绝切换的MOB_HO_IND消息是将MOB_HO_IND消息的HO_IND_type设置为0b01或者0b10。

8.根据权利要求1所述的一种移动终端切换时发生中断的处理方法，其特征在于，还包括以下步骤：

所述移动中继站给所述目标MR_BS发送切换Ranging消息；

所述目标MR_BS广播RNG-RSP消息以声明其接收到的所述Ranging消息和时隙，所述Ranging消息和时隙与所述移动中继站发送Ranging消息的值一致，所述RNG-RSP消息中还包括定时功率频率校正信息和状态通知消息；

所述移动中继站比较接收的RNG-RSP消息中的相关参数判定所述RNG-RSP消息是对其所发的切换Ranging消息的响应，并根据所述RNG-RSP消息中的定时功率频率校正信息进行调整。

9.根据权利要求1所述的一种移动终端切换时发生中断的处理方法，其特征在于，还包括以下步骤：

所述当前 MR_BS根据检测发送周期Ranging消息的次数超过系统设定的阈值来判断出现中断后，对所述移动中继站或者所述移动终端发送的切换请求进行忽略。 

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