CN101374325A - 一种移动终端实现小区切换的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种移动终端实现小区切换的方法，包括如下步骤：在切换准备阶段，源基站根据测量信息确定目标节点和下行节点集，所述下行节点集在切换准备阶段即开始为移动终端提供下行传输数据；切换阶段中，移动终端先将上行链路切换至目标节点，下行传输数据仍然由下行节点集分集发送；切换完成后，下行节点集中目标节点以外的节点释放资源，由目标节点为移动终端提供上下行服务。本发明还同时公开了一种移动终端实现小区切换的系统和基站，使用所述方法、系统和基站，能减少移动终端在切换过程中的掉话和资源占用，实现移动终端在整个切换过程中连续接收下行数据，提高移动终端的业务传输质量。
Description
技术领域
本发明涉及移动终端进行小区切换的技术，尤其涉及一种移动终端实现小区切换的方法和系统。
背景技术
在3GPP长期演进(LTE)系统中，移动终端进行小区切换时，通常包括切换准备和切换执行两个阶段。在切换准备阶段:移动终端实时监控无线信道环境，当无线信道环境发生改变时，移动终端会发送测量报告给源基站；源基站根据一定的算法选择一个合适的目标小区，之后向目标小区所属的目标基站发送切换请求消息，要求目标基站为移动终端预留相应的资源；如果目标基站有相应的空闲资源，或通过一定的调度能够空闲出移动终端所需要的资源，则目标基站向源基站发送切换应答消息，否则返回切换失败消息。在上述切换准备过程中，移动终端仍然由源基站提供相应的上下行服务。
切换准备完成后，源基站向移动终端发送切换命令，移动终端断开与源基站的无线连接，切换到所述目标基站，即与目标基站建立无线连接。目标基站向网络侧上报切换完成消息，并执行路由更新，用户平面的数据前转一定的时间后，目标基站发送释放资源的消息给源基站，释放移动终端在源基站占用的资源。
可以看出，从源基站请求目标基站为移动终端预留相应的资源到移动终端最终切换到目标基站，切换准备过程通常需要占用较长的时间，而在切换准备的这段时间内，移动终端都是由源基站提供上下行服务的，这样，很容易出现切换准备阶段就产生掉话的问题，尤其当移动终端处于小区边界，或处于高速运动状态时。不仅如此，对于目标基站而言，其并不知道移动终端已经掉话，在一段时间内仍会为移动终端预留相应的资源，直到源基站发送切换取消命令，目标基站才会取消资源预留，从而造成资源的浪费。
同时，现有LTE系统的切换过程中，当源基站向移动终端发送移交命令Handover Command到移动终端向目标基站发送移交确认Handover Confirm这一过程中，基站接收不到任何下行传输数据，此时由核心网发送的下行传输数据都必须缓存在基站中，直到移动终端与目标基站建立连接后才能重新开始接收数据，从而出现移动终端与网络短暂断开的情况。
另外，现有切换流程中，上下行业务是同时切换的，对于移动通信系统中越来越多的业务种类来说，很多下行数据的传输速率比上行数据的传输速率高的多，如果保持上下行业务同时切换，在相同的时间内，下行业务的中断会对业务性能造成较大影响。并且，随着移动通信系统的迅猛发展，未来的发展趋势是小区半径越来越小，移动终端的移动速度增加，这也要求切换过程加快。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种移动终端实现小区切换的方法，不仅能减少移动终端在切换过程中的掉话和资源占用，实现移动终端在整个切换过程中连续接收下行数据，提高移动终端的业务传输质量。
本发明的另一目的在于移动终端实现小区切换的系统，能减少移动终端在切换过程中的掉话和资源占用，实现移动终端在整个切换过程中连续接收下行数据，提高业务传输质量。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的:
一种移动终端实现小区切换的方法，包括:
A、接收到移动终端发送的测量报告后，源基站确定上行切换的目标节点，并确定一组用于下行数据传输的节点组成下行节点集；
B、所述源基站请求目标节点及下行节点集的节点为移动终端分配相同的资源；
C、所述源基站确定下行节点集已为移动终端分配资源后，由下行节点集中的所有节点为移动终端发送下行数据，移动终端将上行链路切换至目标节点；
D、将下行路由切换至目标节点，并通知目标节点以外的其它节点释放为移动终端分配的资源，资源释放后，由目标节点为移动终端提供上下行服务。
其中，所述下行节点集中包括至少一个中继；步骤A进一步包括:源基站确定下行节点集中每个中继的归属基站。
网络中各个基站之间不存在接口，所述基站间的信息收发经由核心网EPC中转；步骤D中所述通知由EPC发送给目标节点以外的其它节点。
网络中各个基站之间存在接口，所述基站间的信息收发通过接口进行。
本发明还提供了一种移动终端实现小区切换的系统，包括:核心网EPC、一个或一个以上基站BS、至少一个移动终端UT；其中，
EPC，负责接入网与外部网络的连接，并对网络内部的路由进行管理；还用于中转基站间信息；
BS，用于用户的无线资源管理，发送和接收从UT传来的数据或从所述EPC传来的数据，还用于选择移动终端上行切换的目标节点以及确定一组节点组成下行节点集传输下行数据。
其中，该系统进一步包括:至少一个中继，用于透明传输来自UT或BS的数据。
本发明同时提供了一种实现小区切换的基站，包括:
测量管理模块，对移动终端发送的测量报告进行接收并管理；
选择模块，用于在所述测量报告的备选目标节点列表中选择上行切换的目标节点，同时在备选目标节点列表中确定一组节点组成下行节点集；
资源管理模块，用于发送和接收资源指示信令，并在收到所述资源指示信令时，为移动终端预留相应资源；
数据管理模块，用于发送和接收来自移动终端UT以及核心网EPC的数据，当所述基站属于下行节点集时，接收下行传输数据并发送至移动终端；
信息收发模块，用于接收核心网EPC或移动终端发来的信息、以及向核心网EPC或移动终端发送信息，所述信息包括数据和信令。
其中，若所述下行节点集中存在中继，所述选择模块还要判断所述下行节点集中各中继所隶属的基站。
本发明所提供的实现小区切换的方法和系统，网络侧由源基站选择最优的节点作为上行切换的目标节点，同时还选择多个性能较优的节点组成下行节点集，用于下行数据的分集发送，上下行链路采用异步切换。当下行节点集中的节点在切换准备阶段被配置相同的资源后，一直到切换完成，移动终端的下行传输数据始终由所述下行节点集中的节点分集发送，移动终端多径接收。即使切换完成，下行多径传输仍然可以在一段时间内保持，大大减少了移动终端的掉话现象，解决了现有技术在切换阶段所产生的移动终端与网络暂时中断联系的问题，使得移动终端在整个切换过程中连续接收下行传输数据。同时，下行节点集在整个切换过程中为移动终端提供下行传输数据，提高了移动终端在小区边缘的下行传输质量，进而提高了移动终端的整体业务传输质量。此外，下行传输数据在切换完成后仍可在一段时间内保持，有利于切换过程中的平滑过渡。
附图说明
图1为网络中不存在中继时的网络结构图；
图2为网络中存在中继时的网络结构图；
图3为网络中不存在中继时移动终端从基站切换到基站的示意图；
图4为基站之间接口参与切换时移动终端从基站切换到基站的流程图；
图5为基站之间接口不参与切换时移动终端从基站切换到基站的流程图；
图6为网络中存在中继时移动终端从基站切换到中继的示意图；
图7为基站之间接口参与切换时移动终端从基站切换到中继的流程图；
图8为基站之间接口不参与切换时移动终端从基站切换到中继的流程图；
图9为网络中存在中继时终端从中继切换到基站的示意图；
图10为基站之间接口参与切换时移动终端从中继切换到基站的流程图；
图11为基站之间接口不参与切换时移动终端从中继切换到基站的流程图；
图12为网络中存在中继时终端从中继切换到中继的示意图；
图13为基站之间接口参与切换时移动终端从中继切换到中继的流程图；
图14为基站之间接口不参与切换时移动终端从中继切换到中继的流程图。
具体实施方式
本发明的核心思想是:由源基站根据移动终端上报的测量报告选择最优的目标节点，先将上行链路切换至选定的目标节点；同时，源基站还确定一组性能较优的节点组成下行节点集，由下行节点集在整个切换过程中传输下行数据，在移动终端的用户平面路径切换后将下行链路切换至目标节点，并在整个切换完成后释放相关的基站资源。
这里，所述相关的基站资源包括源基站为移动终端分配的资源、以及下行节点集中除目标节点以外的其它节点为移动终端分配的资源。所述下行节点和目标节点可以是基站，也可以是中继。下行节点集由一个或一个以上基站和/或中继组成，下行节点集中包括目标节点。
图1和图2为本发明实现小区切换的两种网络系统结构示意图，图1为网络中不存在中继时的网络结构图；图2为网络中存在中继时的网络结构图。图1所示系统由核心网EPC、一个或一个以上基站BS以及至少一个移动终端UT组成，其中，核心网EPC与每个基站BS通过有线相互连接，EPC与BS之间的接口为IGB；基站BS与基站BS之间通过有线相互连接，BS之间的接口为IBB；基站BS与所有移动终端UT之间为无线连接，基站BS与每个移动终端UT之间的接口均为IWU。在实际应用中，基站BS与基站BS之间也可以不连接。
图2所示系统由核心网EPC、一个或一个以上基站BS、一个或一个以上中继RN以及至少一个移动终端UT组成，其中，核心网EPC与基站BS、以及基站BS和基站BS之间为有线连接，接口分别为IGB和IBB；基站BS与中继RN、中继RN与移动终端UT、以及基站BS与移动终端UT之间均为无线连接，基站BS与中继RN之间的接口为IBRN，中继RN与移动终端UT以及基站BS与移动终端UT之间的接口均为IWU。在实际应用中，基站BS与基站BS之间也可以不连接。
在图1和图2所示的系统中，一般，EPC用于提供接入网与外部网络的连接功能，同时对网络内部的路由进行管理，支持用户的移动性、会话管理等功能；BS用于用户的无线资源的管理，发送和接收从UT和RN传来的数据；RN是一个无线中继节点，透明传输UT、BS以及其它RN传来的数据；UT可以附着到RN上，接收从RN上传来的数据，也可以直接附着到BS上，接收从BS上传来的数据。各BS之间均保持同步，且各BS之间、RN之间具有相同扰码。
由于本发明的关键在于:由BS选择切换的目标节点以及实现下行数据分集发送的节点集合，所以，BS在实现功能上，与现有技术相比有较大的不同。从实现功能的角度考虑，本发明的BS包括:测量管理模块、选择模块、资源管理模块、数据管理模块以及信息收发模块。
其中，测量管理模块，接收并管理移动终端发送的测量报告，测量报告中包含备选目标节点列表，并且，在作为源基站时，资源管理模块接收到其他参与下行宏分集的节点向其返回资源应答消息后，向源节点发送测量报告响应，所述源节点可以是基站，也可以是基站下属的中继，如果源节点为基站本身，测量报告响应无需发送。
选择模块，通过现有的切换判决机制，如根据UE优先级、路损信息、邻小区负载信息等，在所述测量报告的备选目标节点列表中选择最优的节点为目标节点作为上行切换目标，同时在所述备选目标节点列表中选出性能较优的多个节点组成一个下行节点集，用于向移动终端发送下行数据，如果所述下行节点集中存在中继，还要确定所述下行节点集中各中继所隶属的基站，这里，备选目标节点列表来自测量管理模块所接收到的移动终端发送的测量报告。
资源管理模块，作为源基站时，向其他参与切换的基站发送资源指示信令，并在所述其他参与切换的基站完成资源预留后，接收其返回的资源应答消息，作为参与切换的基站而非源基站时，用于接收源基站发送的资源指示信令，并根据收到的资源指示信令为移动终端预留资源，如果存在自身下属中继参与切换，则为自身下属中继分配相应的上下行传输资源。
数据管理模块，用于接收和发送上下行数据，同时，在基站参与下行宏分集时，接收下行传输数据并向移动终端发送，如果存在下属中继参与下行宏分集，则向自身下属中继转发下行传输数据，再由所述中继发送给移动终端。
信息收发模块，用于接收EPC、中继或移动终端发来的信息、以及向EPC、中继或移动终端发送信息，所述信息包括数据和信令。
基于上述系统架构，本发明实现的小区切换方法包括三个阶段:
切换准备阶段:源基站根据测量报告选定上行链路切换的目标节点以及下行节点集中的所有节点，并请求目标节点以及下行节点集中的节点为移动终端分配与源节点相同的资源，下行节点集中的节点向移动终端发送下行数据，形成下行数据的分集发送；移动终端与源节点的上行连接保持不变。
切换执行阶段:移动终端下行链路保持多径接收不变，上行链路切换至选定的目标节点。
切换完成阶段:将移动终端下行路由切换至目标节点，并通知目标节点以外的其它节点释放为移动终端分配的资源，资源释放后，由目标节点为用户终端提供上下行服务。
在实际应用中，根据实际组网情况，本发明实现的小区切换可分为网络中存在中继和不存在中继两种情况:
当网络中不存在中继时，移动终端的源节点和目标节点均为基站，下行节点集由基站构成。
当网络中存在中继时，移动终端进行小区切换存在七种不同的情况:
第一种情况，移动终端的源节点和目标节点为基站，下行节点集由一个或一个以上的基站和/或中继组成；
第二种情况，移动终端的源节点和目标节点分别为基站和所述基站自身的下属中继，下行节点集由一个或一个以上的基站和/或中继组成；
第三种情况，移动终端的源节点和目标节点分别为中继和所述中继所属的基站，下行节点集由一个或一个以上的基站和/或中继组成；
第四种情况，移动终端的源节点和目标节点分别为中继和与所述中继隶属于同一基站的其他中继，下行节点集由一个或一个以上的基站和/或中继组成；
第五种情况，移动终端的源节点和目标节点分别为基站和隶属于其他基站的中继，下行节点集由一个或一个以上的基站和/或中继组成；
第六种情况，移动终端的源节点和目标节点分别为中继和所述中继隶属基站以外的其他基站，下行节点集由一个或一个以上的基站和/或中继组成；
第七种情况，移动终端的源节点和目标节点分别为中继和与所述中继隶属于不同基站的中继，下行节点集由一个或一个以上的基站和/或中继组成。
对于上述情况，针对某个移动终端而言，在切换过程中会涉及四个实体:源基站、目标基站、源节点和目标节点，其中，源基站为移动终端切换前归属的基站，目标基站为移动终端切换后归属的基站，源节点为移动终端切换前归属的基站或中继，目标节点为移动终端切换后归属的基站或中继。当源节点、目标节点为基站时，源基站和源节点为同一个实体，目标基站和目标节点为同一个实体。
下面以几种典型的在不同组网情况下移动终端进行小区切换的情况为例，具体结合附图说明本发明移动终端进行小区切换的实现过程。
实施例1:
参看图3，本实施例中，网络中不存在基站的下属中继，基站BS1为移动终端UT初始附着的源基站，基站BS2为移动终端UT的目标节点，BS1、BS2、BS3、BS4组成下行节点集，本实施例中目标节点和下行节点均为基站。当移动终端UT从左向右移动，即从BS1的覆盖范围移动到BS2的覆盖范围时，UT的切换过程如图4所示，包括以下步骤:
步骤401:移动终端初始附着在基站BS1，当移动终端运动到小区边界，触发切换门限，将向基站BS1发送测量报告。
这里，测量报告中包含备选目标节点列表{BS1，BS2，BS3......}。
步骤402:源基站通过切换判决机制，如根据UE优先级、路损信息、邻小区负载信息等，在备选目标节点列表中选择最优的基站为目标节点作为上行切换目标，同时在备选目标节点列表中选出性能较优的多个基站组成一个下行节点集。
基站BS1通过切换判决机制，如根据UE优先级、路损信息、邻小区负载信息等，在备选目标节点列表中选择最优的基站BS2作为上行切换目标，同时在备选目标节点列表中选出性能较优的多个基站组成一个下行节点集{BS1、BS2，BS3，BS4}。
步骤403:源基站向目标节点和下行节点集中所有基站发送资源指示信令。
其中，向目标节点所发的资源指示信令中携带切换请求命令，要求目标节点为移动终端预留上行数据所需资源。资源指示信令中包含:源基站的上下文信息、下行节点集以及UT资源指示，UT资源指示的内容为源基站中用于移动终端相关业务的下行资源，包括物理资源配置、MAC层配置以及RLC层配置等。收到资源指示信令的基站都将分配与源基站相同的资源。
比如:基站BS1向基站BS2和下行节点集中的基站BS3、BS4发送资源指示信令，基站BS1发给基站BS2的资源指示信令中将携带切换请求命令，切换请求命令要求BS2为移动终端UT预留上行数据所需的资源。资源指示信令中包含基站BS1的上下文信息、下行节点集以及UT资源指示，UT资源指示的内容为基站BS1中用于UT相关业务的下行资源，包括物理资源配置、MAC层配置以及RLC层配置等。收到资源指示信令的基站都将分配与基站BS1相同的资源。
步骤404:基站BS2收到资源指示信令为移动终端UT预留上行传输资源，用于移动终端UT的上行接入。
步骤405:所有收到资源指示信令的BS会向基站BS1返回资源应答消息，确认已经为移动终端UT预留了相应的资源，资源应答消息还将包括各BS的上下文信息，用于BS之间建立隧道。
步骤406:基站BS1向移动终端UT发送切换命令消息，移动终端UT收到后将会断开与基站BS1的上行链路的无线连接。
步骤407:移动终端UT切换到目标小区，与基站BS2建立无线连接。
步骤408:移动终端UT上行接入到基站BS2后，向基站BS2发送切换完成消息，指示移动终端UT上行切换成功，并且由基站BS2通知核心网EPC，移动终端UT已经改变了服务小区。
步骤409:核心网EPC执行用户平面路径切换，下行数据路由将切换至基站BS2。
步骤410:核心网EPC向基站BS2发送切换完成确认消息，确认切换完成。
步骤411:基站BS2发送资源释放消息通知基站BS1切换成功，基站BS1收到消息后通知下行节点集中其他相关基站BS3、BS4，释放相关资源。
从图4还可以看出，在切换准备阶段，即开始数据前转(步骤421)和对下行数据进行分集发送的下行宏分集(步骤422)，在切换执行阶段，数据的上行链路切换至基站BS2(步骤423)，在切换完成阶段，下行数据依然可以在一定的时间内保持下行宏分集(步骤424)，直到资源释放(步骤411)后，基站BS2提供下行数据(步骤425)。
当基站之间接口不存在时，其切换步骤如图5所示，步骤501、502、504、506～509以及511均与上述图4中的相应步骤相同，切换过程在步骤503、步骤505、步骤510中做如下改变:
步骤503:基站BS1向核心网EPC发送资源指示信令，然后由核心网EPC向基站BS2以及下行节点集中的其他相关基站BS3、BS4转发资源指示信令，其中向基站BS2所发资源指示信令中携带切换请求命令；
步骤505:基站BS2以及下行节点集中的其他相关基站BS3、BS4向核心网EPC返回资源应答消息，并由核心网EPC通知基站BS1，确认已经为移动终端预留了相应的资源；
步骤510:核心网EPC发送资源释放消息通知基站BS1以及下行节点集中的其他相关基站BS3、BS4释放相关资源。
图5中，步骤521～525的处理过程与实施例1中图4所示步骤422～425相同，步骤421变为bi-casting数据。
实施例2:
参看图6，本实施例中，网络中存在基站的下属中继，基站BS1为移动终端UT初始附着的源节点且无下属中继，BS2RN1，BS2RN2为基站BS2下属中继，BS2RN2为移动终端UT的目标节点，BS1、BS2RN2、BS3、BS4组成下行节点集，本实施例中源节点和目标节点分别为基站和中继。当移动终端UT从左向右移动，即从BS1的覆盖范围移动到BS2的覆盖范围时，UT的切换过程如图7所示，包含以下步骤:
步骤701:移动终端初始附着在基站BS1，当移动终端运动到小区边界，触发切换门限，将向基站BS1发送测量报告。测量报告中包含备选目标节点列表{BS1，BS2RN1，BS2RN2......}。
步骤702:源基站通过切换判决机制，如根据UE优先级、路损信息、邻小区负载信息等，在备选目标节点列表中选择最优的节点作为目标节点；同时，在备选目标节点列表中选出性能较优的多个基站和/或中继组成一个下行节点集。
这里，若下行节点集中存在中继，源基站还要确定下行节点集中中继所隶属的基站。
基站BS1通过切换判决机制，如根据UE优先级、路损信息、邻小区负载信息等，在备选目标节点列表中选择最优的BS2RN2作为上行切换目标。同时在备选目标节点列表中选出性能较优的多个基站和/或中继组成一个下行节点集{BS1、BS2RN2，BS3(图6未示出)，BS4(图6未示出)}。下行节点集中存在中继BS2RN2，基站BS1判断其隶属于基站BS2。本例中只给出了下行节点集为基站和中继的集合的情况，有时，下行节点集也可以是基站的集合或者中继的集合。
步骤703:源基站向目标节点所在基站以及下行节点集中的其他基站发送资源指示信令。
其中，向所述目标节点所在基站发送的资源指示信令中将携带切换请求命令，并由所述目标节点所在基站转发给所述目标节点。所述切换请求命令要求所述目标节点为移动终端UT预留上行数据所需的资源，所述资源指示信令中包含源基站的上下文信息、下行节点集以及UT资源指示，所述UT资源指示的内容为源基站中用于移动终端UT相关业务的下行资源，包括物理资源配置、MAC层配置以及RLC层配置等。收到资源指示信令的基站都将分配或为其下属中继分配与源基站相同的资源。
基站BS1向目标切换中继BS2RN2所在基站BS2以及下行节点集的相关基站BS3、BS4发送资源指示信令。基站BS1发给上行切换目标节点BS2RN2所在基站BS2的资源指示信令中将携带切换请求命令，并由基站BS2转发至中继BS2RN2，切换请求命令要求中继BS2RN2为移动终端UT预留上行数据所需的资源。资源指示信令中包含基站BS1的上下文信息、下行节点集以及UT资源指示，UT资源指示的内容为基站BS1中用于移动终端UT相关业务的下行资源，包括物理资源配置、MAC层配置以及RLC层配置等。收到资源指示信令的基站都将分配或为其下属中继分配与基站BS1相同的资源。
步骤704:中继BS2RN2收到基站BS2的资源指示信令为移动终端UT预留上行传输资源，用于移动终端UT的上行接入。
步骤705:所有收到资源指示信令的基站会向基站BS1返回资源应答消息，确认已经为移动终端UT预留了相应的资源，资源应答消息还将包括各基站的上下文信息，用于基站之间建立隧道。
步骤706:基站BS1向移动终端UT发送切换命令消息，移动终端UT收到后将会断开与基站BS1的上行链路的无线连接。
步骤707:移动终端UT切换到目标小区，与中继BS2RN2建立无线连接。
步骤708:移动终端UT上行接入到中继BS2RN2后，向中继BS2RN2发送切换完成消息指示移动终端UT上行切换成功，并且由中继BS2RN2通知核心网EPC，移动终端UT已经改变了服务小区。
步骤709:核心网EPC执行用户平面路径切换，下行数据路由将切换至目标基站BS2。
步骤710:核心网EPC向基站BS2发送切换完成确认消息，确认切换完成。
步骤711:基站BS2发送资源释放消息通知基站BS1切换成功，基站BS1收到消息后通知下行节点集中的其他相关基站BS3、BS4，释放相关资源。
图7中，步骤721～725的处理过程与实施例1中图4所示步骤421～425基本类似，区别在于参与切换的节点不同。
当基站之间接口不存在时，其流程图如图8所示，步骤801、802、804、806～809以及811均与上述图7中的相应步骤相同，切换步骤在步骤803、步骤805、步骤810中做如下改变:
步骤803:源基站向核心网EPC发送资源指示信令，其中携带切换请求命令，然后由核心网EPC向目标节点所属基站以及下行节点集的其他相关基站转发资源指示信令。
其中，向目标节点所属基站转发的资源指示信令中携带切换请求命令，所述目标节点所属基站转发至目标节点；收到资源指示信令的基站都将分配或为其下属中继分配与源节点相同的资源。
基站BS1向核心网EPC发送资源指示信令，然后由核心网EPC向中继BS2RN2所属基站BS2以及下行节点集的相关基站BS3、BS4转发资源指示信令，其中核心网EPC向基站BS2以及基站BS2之后向中继BS2RN2转发的资源指示信令中，携带切换请求命令；
步骤805:中继BS2RN2所属基站BS2以及下行节点集中的其他相关基站BS3、BS4向核心网EPC返回资源应答消息，并由核心网EPC通知基站BS1，确认已经为所述移动终端预留了相应的资源；
步骤810:核心网EPC发送资源释放消息通知基站BS1以及下行节点集的其他相关基站BS3、BS4，释放相关资源。
图8中，步骤821～825的处理过程与图7所示步骤722～725相同，步骤821变为bi-casting数据。
本实施例中，作为源基站的基站BS1不存在下属中继，在实际应用中，基站BS1及参与切换的其他基站如BS3、BS4也可以存在下属中继，这种情况，对选择下行节点集中的节点会产生影响，比如:下行节点集中可能存在基站BS1、BS3、BS4的下属中继，但对于切换过程基本没有影响，与实施例2所述步骤基本相似，因此这里不再赘述。
实施例3:
参看图9，本实施例中，网络中存在基站的下属中继，BS1RN1、BS1RN2为基站BS1的下属中继，BS1RN2为移动终端UT初始附着的源节点，基站BS2为移动终端UT的目标节点且无下属中继，BS1RN1、BS1RN2、BS2、BS3组成下行节点集。当移动终端UT从左向右移动时，即从BS1的覆盖范围移动到BS2的覆盖范围时，UT的切换过程如图10所示，包括以下步骤:
步骤1001:移动终端初始附着在BS1RN2，当移动终端运动到小区边界，触发切换门限，将向基站BS1发送测量报告。测量报告中包含备选目标节点列表{BS1RN1，BS1RN2，BS2，BS3RN1，BS3RN2......}。
步骤1002:所做动作与实施例2中的步骤702类似，不同之处在于所选择的最优节点为基站BS2，所选择的性能较优的多个节点组成的下行节点集为{BS1RN1，BS1RN2，BS2，BS3}，基站BS1确定中继BS1RN1、BS1RN2属于基站BS1。此实施例中，下行节点集的相关基站为基站BS1、BS2、BS3。
步骤1003:所做动作与实施例2中的步骤703类似，不同之处在于目标节点为BS2，下行节点集为{BS1RN1，BS1RN2，BS2，BS3}，基站除了向BS2、BS3发送资源指示信令外，还向其下属中继BS1RN1、BS1RN2直接发送资源指示信令。
步骤1004:基站BS2收到资源指示信令为移动终端UT预留上行传输资源，用于移动终端UT的上行接入。
步骤1005:所有收到资源指示信令的基站BS2、BS3向基站BS1返回资源应答消息，确认已经为移动终端UT预留了相应的资源，资源应答消息还将包括各基站的上下文信息，用于基站之间建立隧道。基站BS1向中继BS1RN2返回测量报告响应，通知切换准备完成。
步骤1006:中继BS1RN2向移动终端UT发送切换命令消息，移动终端UT收到后将会断开与中继BS1RN2的上行链路的无线连接。
步骤1007:移动终端UT切换到目标小区，与基站BS2建立无线连接。
步骤1008:移动终端UT上行接入到基站BS2后，向基站BS2发送切换完成消息指示移动终端UT上行切换成功，并且由基站BS2通知核心网EPC，移动终端UT已经改变了服务小区。
步骤1009:核心网EPC执行用户平面路径切换，下行数据路由将切换至目标基站BS2。
步骤1010:核心网EPC向基站BS2发送切换完成确认消息，确认切换完成。
步骤1011:基站BS2发送资源释放消息通知基站BS1切换成功，基站BS1收到消息后通知下行节点集的其他相关基站BS3，释放相关资源。
图10中，步骤1021～1025的处理过程与实施例1中图4所示步骤421～425基本类似，区别在于参与切换的节点不同。
当基站之间接口不存在时，其切换步骤如图11所示，步骤1101、1102、1104、1106～1109以及1111均与上述图10中的相应步骤相同，切换步骤在步骤1103、步骤1105、步骤1110中做如下改变:
步骤1103:所做动作与实施例2中的步骤803类似，区别在于源基站向其自身中继中参与切换的中继直接发送资源指示信令，同时，向核心网EPC发送资源指示信令，其中携带切换请求命令。
即在本实施例中，基站BS1直接向其BS1RN1发送资源指示信令，同时向核心网EPC发送资源指示信令，其中携带切换请求命令。
步骤1105:基站BS2以及下行节点集的相关基站BS3向核心网EPC返回资源应答消息，并由核心网EPC通知基站BS1，确认已经为移动终端预留了相应的资源；基站BS1向中继BS1RN2返回测量报告响应，通知中继BS1RN2切换准备完成。
步骤1110:核心网EPC发送资源释放消息通知基站BS1以及下行节点集的其他相关基站BS3，释放相关资源。
图11中，步骤1121～1125的处理过程与图10所示步骤1022～1025相同，步骤1021变为bi-casting数据。
本实施例中，作为目标基站的基站BS2不存在下属中继，在实际应用中，基站BS1以及参与切换的其他基站如BS3也可以存在下属中继，这种情况，对选择下行节点集中的节点会产生影响，比如:下行节点集中可能存在基站BS2、BS3的下属中继，但对于切换过程基本没有影响，与实施例3所述步骤基本相似，因此这里不再赘述。
实施例4:
参看图12，本实施例中，网络中存在基站的下属中继，BS1RN1、BS1RN2为基站BS1的下属中继，BS1RN2为移动终端UT初始附着的源节点，BS2RN1、BS2RN2为基站BS2的下属中继，BS2RN2为移动终端UT的目标节点，BS1RN1、BS1RN2、BS2RN1、BS2RN2组成下行节点集，本实施例中源节点和目标节点均为中继。当移动终端UT从左向右移动时，即从BS1的覆盖范围移动到BS2的覆盖范围时，UT的切换过程如图13所示，包括以下步骤:
步骤1301:移动终端UT初始附着在源节点BS1RN2，当移动终端运动到小区边界，触发切换门限，将向基站BS1发送测量报告。测量报告中包含备选目标节点列表{BS1RN1，BS1RN2，BS2RN1，BS2RN2......}。
步骤1302:所做动作与实施例2中的步骤702类似，区别在于，本实施例中，源基站BS1所选择的目标节点为中继BS2RN2，下行节点集为{BS1RN1，BS1RN2，BS2RN1，BS2RN2}，因此下行节点集的相关基站为BS1、BS2。
本实施例中只给出了下行节点集为中继集合的情况，在不同的情况下，下行节点集也可以是基站和中继的集合或者基站的集合。
步骤1303:所做动作与实施例3中的步骤1003基本相同，不同之处在于本实施例中目标节点为BS2RN2，下行节点集为{BS1RN1，BS1RN2，BS2RN1，BS2RN2}。
步骤1304:目标节点BS2RN2收到基站BS2的资源指示信令为移动终端UT预留上行传输资源，用于移动终端UT的上行接入。
步骤1305:所有收到资源指示信令的BS会向BS1返回资源应答消息，确认已经为移动终端UT预留了相应的资源，资源应答消息还将包括各基站的上下文信息，用于基站之间建立隧道。基站BS1向源节点BS1RN2返回测量报告响应，通知源节点BS1RN2切换准备完成。
步骤1306:源节点BS1RN2向移动终端UT发送切换命令消息，移动终端UT收到后将会断开与源节点BS1RN2的上行链路的无线连接。
步骤1307:移动终端UT切换到目标小区，与目标节点BS2RN2建立无线连接。
步骤1308:移动终端UT上行接入到目标节点BS2RN2后，向目标节点BS2RN2发送切换完成消息指示UT上行切换成功，并且由目标节点BS2RN2通知核心网EPC，移动终端UT已经改变了服务小区。
步骤1309:核心网EPC执行用户平面路径切换，下行数据路由将切换至基站BS2。
步骤1310:核心网EPC向基站BS2发送切换完成确认消息，确认切换完成。
步骤1311:基站BS2发送资源释放消息通知基站BS1切换成功，基站BS1收到消息后通知下行节点集的其他相关基站(由于本例中的下行节点集的相关基站为BS1、BS2，所以本例中不存在其他需通知的基站)，释放相关资源。
图13中，步骤1321～1325的处理过程与实施例1中图4所示步骤421～425基本类似，区别在于参与切换的节点不同。
当基站之间接口不存在时，其切换步骤如图14所示，步骤1401、1402、1404、1406～1409以及1411均与上述图13中的相应步骤相同，切换步骤在步骤1403、步骤1405、步骤1410中做如下改变:
步骤1403:所做动作与实施例3中的步骤1103基本相同，不同之处在于本实施例中目标节点为BS2RN2，下行节点集为{BS1RN1，BS1RN2，BS2RN1，BS2RN2}。
步骤1405:目标基站BS2以及下行节点集的相关基站BS1、BS2向核心网EPC返回资源应答消息，并由核心网EPC通知中继BS1RN2，确认已经为移动终端预留了相应的资源；基站BS1向中继BS1RN2返回测量报告响应，通知中继BS1RN2切换准备完成；
步骤1410:核心网EPC发送资源释放消息通知源基站BS1以及下行节点集的相关基站BS1、BS2，释放相关资源；
图14中，步骤1421～1425的处理过程与图13所示步骤1322～1325相同，步骤1421变为bi-casting数据。
本实施例中，只给出了BS1和BS2参与切换的情况，实际应用中，也存在其他基站或其下属中继参与切换的情况，其切换过程与实施例4所述步骤相似，这里不再赘述。
除上述4种实施例外，实际应用中还包括:当网络中存在中继时，移动终端从基站切换到基站，或者从中继切换到与所述中继隶属于同一基站的其他中继，或者从中继切换到所述中继所属基站，或者从基站切换到所述基站下属中继等切换情况，不同情况下的切换处理过程可参照上述四种实施例中某种情况下的过程类似处理，因此这里不再赘述。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
Claims (21)
1.一种移动终端实现小区切换的方法，其特征在于，该方法包括：
A、接收到移动终端发送的测量报告后，源基站确定上行切换的目标节点，并确定一组用于下行数据传输的节点组成下行节点集；
B、所述源基站请求目标节点及下行节点集的节点为移动终端分配相同的资源；
C、所述源基站确定下行节点集已为移动终端分配资源后，由下行节点集中的所有节点为移动终端发送下行数据，移动终端将上行链路切换至目标节点；
D、将下行路由切换至目标节点，并通知目标节点以外的其它节点释放为移动终端分配的资源，资源释放后，由目标节点为移动终端提供上下行服务。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述下行节点集中包括至少一个中继；
步骤A进一步包括：源基站确定下行节点集中每个中继的归属基站。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，网络中各个基站之间不存在接口，所述基站间的信息收发经由核心网EPC中转；
步骤D中所述通知由EPC发送给目标节点以外的其它节点。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，网络中各个基站之间存在接口，所述基站间的信息收发通过接口进行。
5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，步骤A所述接收到移动终端发送的测量报告为：源基站直接接收移动终端发送的测量报告；或为源基站从自身的下属中继接收移动终端发送的测量报告。
6.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述目标节点为基站；
步骤B所述请求为移动终端分配资源具体为：源基站向目标节点发送携带有切换请求命令的资源指示信令；并向下行节点集的各节点发送资源指示信令。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤A所述接收到移动终端发送的测量报告为：源基站直接接收移动终端发送的测量报告；或为源基站从自身的下属中继接收移动终端发送的测量报告。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤B中，源基站向下行节点集中的中继节点发送资源指示信令为：源基站经由所述中继节点所属基站向所述中继节点发送资源指示信令。
9.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述目标节点为中继；
步骤B所述请求为移动终端分配资源具体为：源基站经由目标节点所属基站向目标节点发送携带有切换请求命令的资源指示信令；并向下行节点集的各节点发送资源指示信令。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤A所述接收到移动终端发送的测量报告为：源基站直接接收移动终端发送的测量报告；或为源基站从自身的下属中继接收移动终端发送的测量报告。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤B中，源基站向下行节点集中的中继节点发送资源指示信令为：源基站经由所述中继节点所属基站向所述中继节点发送资源指示信令。
12.一种移动终端实现小区切换的系统，其特征在于，该系统包括：核心网EPC、一个或一个以上基站BS、至少一个移动终端UT；其中，
EPC，负责接入网与外部网络的连接，并对网络内部的路由进行管理；还用于中转基站间信息；
BS，用于用户的无线资源管理，发送和接收从UT传来的数据或从所述EPC传来的数据，还用于选择移动终端上行切换的目标节点以及确定一组节点组成下行节点集传输下行数据。
13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，该系统进一步包括：至少一个中继，用于透明传输来自UT或BS的数据。
14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述BS进一步包括：发送和接收从自身所属中继传来的数据。
15.根据权利要求12或13所述的系统，其特征在于，所述各BS之间建立有连接。
16.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，所述BS进一步包括：发送和接收来自其他基站的数据。
17.根据权利要求12或13所述的系统，其特征在于，所述目标节点为基站或中继；所述下行节点集包括基站和/或中继。
18.一种实现小区切换的基站，其特征在于，该基站包括：
测量管理模块，对移动终端发送的测量报告进行接收并管理；
选择模块，用于在所述测量报告的备选目标节点列表中选择上行切换的目标节点，同时在备选目标节点列表中确定一组节点组成下行节点集；
资源管理模块，用于发送和接收资源指示信令，并在收到所述资源指示信令时，为移动终端预留相应资源；
数据管理模块，用于发送和接收来自移动终端UT以及核心网EPC的数据，当所述基站属于下行节点集时，接收下行传输数据并发送至移动终端；
信息收发模块，用于接收核心网EPC或移动终端发来的信息、以及向核心网EPC或移动终端发送信息，所述信息包括数据和信令。
19.根据权利要求18所述的基站，其特征在于，所述下行节点集中存在中继，所述选择模块还要判断所述下行节点集中各中继所隶属的基站。
20.根据权利要求18所述的基站，其特征在于，所述基站存在下属中继，所述下属中继参与切换时，所述资源管理模块为所述下属中继分配相应的上下行传输资源，所述数据管理模块向所述下属中继转发下行传输数据再由所述下属中继发送至移动终端。
21.根据权利要求18或19所述的基站，其特征在于，所述目标节点为基站或中继；所述下行节点集包括基站和/或中继。
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Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 100083 NO. 29, XUEYUAN ROAD, HAIDIAN DISTRICT, BEIJING TO: 100191 NO. 40, XUEYUAN ROAD, HAIDIAN DISTRICT, BEIJING |
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| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20110402 Address after: 100191 Haidian District, Xueyuan Road, No. 40, Applicant after: CHINA ACADEMY OF TELECOMMUNICATIONS TECHNOLOGY Address before: 100083 Haidian District, Xueyuan Road, No. 29, Applicant before: DATANG MOBILE COMMUNICATIONS EQUIPMENT Co.,Ltd. |
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 100191 No. 40, Haidian District, Beijing, Xueyuan Road Patentee after: CHINA ACADEMY OF TELECOMMUNICATIONS TECHNOLOGY Address before: 100191 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: 20210603 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: 100191 No. 40, Haidian District, Beijing, Xueyuan Road Patentee before: CHINA ACADEMY OF TELECOMMUNICATIONS TECHNOLOGY |
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| TR01 | Transfer of patent right |