CN101466132B - 高速环境下的用户换小区接入方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高速环境下的用户换小区接入方法，该方法包括以下步骤：获取本小区和邻小区主公共控制物理信道(PCCPCH)接收的信号码功率(RSCP)、本小区上行信道到达天线的角度(AOA)、以及用户设备(UE)的运动方向；根据所述PCCPCH接收的RSCP和所述UE的运动方向的判定方式来判定换小区接入；或者，根据所述AOA和所述UE运动方向的判定方式来判定换小区接入；或者，根据两种所述判定方式的判定结果来判定换小区接入。本发明还公开了一种高速环境下的用户换小区接入系统，采用本发明的方法及系统，更好地实现了高速环境下用户的呼叫。

Description

高速环境下的用户换小区接入方法及系统

技术领域

本发明涉及用户换小区接入技术，尤其涉及一种高速环境下的用户换小区接入方法及系统。

背景技术

随着磁悬浮铁路、高速铁路和高速公路的迅速发展，高速环境下的移动通讯成为当前关注的问题。目前，应用于高速环境下的磁悬浮铁路、高速铁路和公路，通常设计为直线或弧度较小的曲线，相应地，高速环境下的小区覆盖通常为沿线覆盖，且每个小区都覆盖沿线的一定范围。针对高速环境下小区覆盖的设计而言，采用这种简单覆盖的组网方式，避免了采用复杂覆盖组网方式导致的频繁切换、和频繁重选等问题，有利于后期网络的调整和优化。

高速环境下，用户处于快速移动状态。以上海商用的磁悬浮铁路为例，其最高时速能达到430千米/小时，即用户每秒钟移动120米左右。而根据外场测试的结果，处于移动状态的用户起始呼叫至该用户终止呼叫所需时间大约在5～6秒之间。那么，在这5～6秒的时间段中，用户已经移动出600～800米左右的距离，很有可能已经离开原有的接入小区。也就是说，用户在原有的接入小区中起始呼叫后，当呼叫完全建立成功时，用户很有可能已经处在其它小区中了，如果此时还在原小区接入，势必导致本次呼叫失败。进而，如果在高速环境沿线的每一个小区均如此，势必会导致在整个高速环境下，用户一直无法进行起始呼叫和终止呼叫，从而使整个高速环境沿线的小区成为盲区。

综上所述，高速环境下，用户处于快速移动状态，而高速环境沿线的小区也在快速变化；并且，小区的覆盖半径有限，使得用户在每个小区中驻留的时间很短，导致用户无法接入合适的小区，完成呼叫。

现有技术采用的方法是：通过扩大高速环境沿线的小区覆盖范围，来解决上述小区快速变化的问题。由于扩大了小区覆盖范围，相当于增加了用户在小区中的移动时间，从而使用户能接入合适的小区，完成呼叫。这里，为了增加小区的覆盖范围，可以采用增加直放站、拉远式天线等物理设备，和增加天线发射功率、调整天线方向等方法。

现有技术的缺点是：由于受到各种客观条件的限制，因此，不可能无限制地扩大小区的覆盖范围。这里，客观条件包括天线发射功率的大小限制、辐射角度导致的天线发射功率的接收限制、单位面积的接入容量限制、距离产生时间差导致的码分多址的同步限制等等。并且，随着科技的发展，更高/超高速的环境会不断出现，仅依赖现有技术扩大小区覆盖范围的方法，不能很好地解决高速环境下用户呼叫的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种高速环境下的用户换小区接入方法，实现了用户的换小区接入，更好地解决了高速环境下用户呼叫的问题。

本发明的另一目的在于提供一种高速环境下的用户换小区接入系统，更好地实现了高速环境下用户的呼叫。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种高速环境下的用户换小区接入方法，该方法包括以下步骤：

A、获取本小区和邻小区主公共控制物理信道PCCPCH接收的信号码功率RSCP、本小区上行信道到达天线的角度AOA、以及用户设备UE的运动方向；

B、根据所述PCCPCH接收的RSCP和所述UE的运动方向的判定方式来判定换小区接入；或者，

根据所述AOA和所述UE运动方向的判定方式来判定换小区接入；或者，

根据两种所述判定方式的判定结果来判定换小区接入。

其中，所述UE的运动方向具体为：相对于一个/一个以上基站的UE运动方向。

其中，在无线资源控制RRC建立过程中，所述UE运动方向为所述相对于一个基站的UE运动方向；

在无线承载RB建立/修改/释放过程中，所述UE运动方向为所述相对于一个以上基站的UE运动方向。

其中，步骤A具体为：

无线网络控制器RNC通过RRC连接请求消息获取所述PCCPCH接收的RSCP和所述AOA；

通过多普勒频偏的方式和两次RRC请求接入的方式确定相对于一个基站的UE运动方向；将确定的所述相对于一个基站的UE运动方向通过所述RRC请求消息上报给所述RNC。

其中，所述通过多普勒频偏的方式和两次RRC请求接入的方式确定相对于一个基站的UE运动方向具体为：

当通过所述多普勒频偏的方式无法确定所述相对于一个基站的UE运动方向时，采用所述两次RRC请求接入的方式来确定所述相对于一个基站的UE运动方向。

其中，所述多普勒频偏的方式为：

根据基站接收到信号频率与基站中心频率之间的频率偏移来确定所述相对于一个基站的UE运动方向。

其中，所述两次RRC请求接入的方式为：

所述RNC从两次RRC连接请求消息中获取本小区PCCPCH接收的RSCP，根据第二次获取的RSCP和第一次获取的RSCP的比较结果，确定所述相对于一个基站的UE运动方向。

其中，步骤B中，根据所述PCCPCH接收的RSCP和所述相对于一个基站的UE运动方向的判定方式来判定换小区接入具体为：

如果所述本小区PCCPCH接收的RSCP大于本小区的RSCP门限值；并且所述邻小区PCCPCH接收的RSCP小于邻小区的RSCP门限值时，则判定在本小区接入并建立RRC连接；

如果所述本小区PCCPCH接收的RSCP小于本小区的RSCP门限值；并且所述邻小区PCCPCH接收的RSCP大于邻小区的RSCP门限值时，则判定在邻小区接入并建立RRC连接；

否则，根据所述相对于一个基站的UE运动方向来判定小区并建立RRC连接。

其中，步骤B中，根据所述AOA和所述相对于一个基站的UE运动方向的判定方式来判定换小区接入具体为：

当所述本小区AOA在其对应的第一门限角度的范围内时，判定在本小区接入并建立RRC连接；

当所述本小区AOA在其对应的第二门限角度的范围外时，判定在邻小区接入并建立RRC连接；

当所述本小区AOA在所述第一门限角度的范围外，在所述第二门限角度的的范围内，根据所述相对于一个基站的UE运动方向来判定小区并建立RRC连接。

其中，步骤B中，根据所述PCCPCH接收的RSCP、和所述相对于一个基站的UE运动方向的判定方式，以及根据所述AOA、和所述相对于一个基站的UE运动方向的判定方式获得的判定结果，来综合判定换小区接入具体为：

如果所述判定结果均为在本小区接入，则在本小区接入用户并建立RRC连接；

如果所述判定结果均为在新小区接入，则在新小区接入用户并建立RRC连接；

如果所述判定结果不一致，则根据所述相对于一个基站的UE运动方向来判定小区并建立RRC连接。

其中，当所述判定结果不一致时，进一步调整RRC连接建立消息中的激活时间，延时建立RRC连接。

其中，步骤B后还包括：

C1、根据本小区和切换到新小区的邻区关系，判定并记录相对于一个以上基站的UE运动方向。

其中，步骤C1后还包括：

C2、当所述RNC发起基站周期测量请求，基站对所述基站周期测量请求进行响应并上报本小区AOA；

当所述RNC发起UE周期测量请求，UE上报本小区和邻小区PCCPCH接收的RSCP；

C3、获取所述本小区AOA，和所述本小区和邻小区PCCPCH接收的RSCP，以及所述相对于一个以上基站的UE运动方向；

C4、根据所述PCCPCH接收的RSCP，和所述相对于一个以上基站的UE运动方向的判定方式来判定换小区执行RB建立/修改/释放过程；或者，

根据所述AOA，和所述相对于一个以上基站的UE运动方向的判定方式来判定换小区执行RB建立/修改/释放过程；或者，

根据两种所述判定方式的判定结果来判定换小区执行RB建立/修改/释放过程。

其中，步骤C4中，根据所述PCCPCH接收的RSCP，和所述相对于一个以上基站的UE运动方向的判定方式来判定换小区执行RB建立/修改/释放过程具体为：

如果所述本小区PCCPCH接收的RSCP大于本小区的RSCP门限值；并且所述邻小区PCCPCH接收的RSCP小于邻小区的RSCP门限值时，则判定在本小区执行RB建立/修改/释放过程；

如果所述本小区PCCPCH接收的RSCP小于本小区的RSCP门限值；并且所述邻小区PCCPCH接收的RSCP大于邻小区的RSCP门限值时，则判定在邻小区执行RB建立/修改/释放过程；

否则，根据所述相对于一个以上基站的UE运动方向来判定小区并执行RB建立/修改/释放过程。

其中，步骤C4中，根据所述AOA，和所述相对于一个以上基站的UE运动方向的判定方式来判定换小区执行RB建立/修改/释放过程具体为：

当所述本小区AOA在其对应的第一门限角度的范围内时，判定在本小区执行RB建立/修改/释放过程；

当所述本小区AOA在其对应的第二门限角度的范围外时，判定在邻小区执行RB建立/修改/释放过程；

当所述本小区AOA在所述第一门限角度的范围外，在所述第二门限角度的的范围内，根据所述相对于一个以上基站的UE运动方向来判定小区并执行RB建立/修改/释放过程。

其中，步骤C4中，根据所述PCCPCH接收的RSCP、和所述相对于一个以上基站的UE运动方向的判定方式，以及根据所述AOA、和所述相对于一个以上基站的UE运动方向的判定方式获得的判定结果，来综合判定换小区执行RB建立/修改/释放过程具体为：

如果所述判定结果均为在本小区执行RB建立/修改/释放过程，则在本小区执行RB建立/修改/释放过程；

如果所述判定结果均为在新小区执行RB建立/修改/释放过程，则在新小区执行RB建立/修改/释放过程；

如果所述判定结果不一致，则根据所述相对于一个以上基站的UE运动方向来判定小区并执行RB建立/修改/释放过程。

其中，当所述判定结果不一致时，进一步调整RB连接建立消息中的激活时间，延时执行RB建立/修改/释放过程。

一种高速环境下的用户换小区接入系统，该系统包括：网络侧的获取单元、以及网络侧换小区接入的判定单元；其中，

网络侧的获取单元，用于获取本小区和邻小区PCCPCH接收的RSCP、本小区AOA、以及UE的运动方向；

网络侧换小区接入的判定单元，用于从所述网络侧的获取单元接收所述PCCPCH接收的RSCP、所述AOA以及所述UE的运动方向；

并且，根据所述PCCPCH接收的RSCP和所述UE的运动方向的判定方式来判定换小区接入；或者，根据所述AOA和所述UE运动方向的判定方式来判定换小区接入；或者，根据两种所述判定方式的判定结果来判定换小区接入。

其中，所述网络侧的获取单元，进一步通过RRC连接请求消息获取所述PCCPCH接收的RSCP和所述AOA。

其中，该系统还包括：网络侧的确定单元，用于通过多普勒频偏的方式和两次RRC请求接入的方式确定相对于一个基站的UE运动方向，将所述相对于一个基站的UE运动方向发送给所述网络侧的获取单元。

其中，该系统还包括：网络侧的判定单元，用于根据本小区和切换到新小区的邻区关系，判定并记录相对于一个以上基站的UE运动方向，将所述相对于一个以上基站的UE运动方向发送给所述网络侧的获取单元。

其中，该系统还包括：网络侧的发送单元、网络侧的上报单元、以及用户侧的上报单元；其中，

网络侧的发送单元，用于发起基站周期测量请求，将所述基站周期测量请求的消息发送给所述网络侧的上报单元；以及发起UE周期测量请求，将所述UE周期测量请求的消息发送给所述用户侧的上报单元；

网络侧的上报单元，用于基站对所述基站周期测量请求的消息进行响应，并将本小区AOA上报给所述网络侧的获取单元；

用户侧的上报单元，用于UE将本小区和邻小区PCCPCH接收的RSCP上报给所述网络侧的获取单元。

其中，该系统还包括网络侧换小区执行RB过程的判定单元，用于从所述网络侧的获取单元接收所述本小区和邻小区PCCPCH接收的RSCP、所述本小区AOA以及所述相对于一个以上基站的UE运动方向；

并且，根据所述PCCPCH接收的RSCP，和所述相对于一个以上基站的UE运动方向的判定方式来判定换小区执行RB建立/修改/释放过程；或者，根据所述AOA，和所述相对于一个以上基站的UE运动方向的判定方式来判定换小区执行RB建立/修改/释放过程；或者，根据两种所述判定方式的判定结果来判定换小区执行RB建立/修改/释放过程。

本发明采用基站Node B的测量值，即上行信道到达天线的角度(AOA，Angle of Arrive)；用户设备(UE)的测量值，即主公共控制物理信道(PCCPCH)接收的信号码功率(RSCP，Received Signal Code Power)；针对一个/多个基站而言UE的运动方向，这三方面的判决因素，选择合适的小区完成用户的换小区接入，更好地解决了高速环境下用户呼叫的问题。

采用本发明具有以下优点：

一、从本质上解决了高速环境下UE接入的问题，提高了高速环境下用户的接通率。不仅可以满足现有高速环境下的用户接入，并为以后高速/更高速环境下的用户接入提供了解决方案。

二、不影响现有的网络环境，无须对网络设备进行硬件的改造。

三、不受现有技术中客观条件的限制。

附图说明

图1为本发明方法原理的实现流程示意图；

图2为本发明方法中FP帧的结构示意图；

图3为本发明方法中判定方式一实施例的判定示意图；

图4为本发明方法中判定方式另一实施例的判定示意图；

图5为本发明方法中相对于多个基站而言UE运动方向的判定示意图。

具体实施方式

本发明的核心思想是：本发明采用AOA、PCCPCH接收的RSCP、针对一个/多个基站而言的UE运动方向，这三方面的判决因素，选择合适的小区完成用户的换小区接入，更好地解决了高速环境下用户呼叫的问题。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下举实施例并参照附图，对本发明进一步详细说明。

如图1所示，一种高速环境下的用户换小区接入方法，该方法包括以下步骤：

步骤101、无线网络控制器(RNC)获取本小区和邻小区PCCPCH接收的RSCP、本小区AOA、以及UE的运动方向。

这里，UE的运动方向为：相对于一个/多个基站的UE运动方向。具体来说，在无线资源控制(RRC)建立过程中，UE运动方向为相对于一个基站的UE运动方向；在无线承载(RB)建立/修改/释放过程，UE运动方向为相对于多个基站的UE运动方向。

为了阐述方便，以下用UE的运动方向指代：相对于一个基站的UE运动方向；用UE的行进方向指代：相对于多个基站的UE运动方向。

步骤102、RNC根据PCCPCH接收的RSCP和UE的运动方向的判定方式来判定换小区接入；或者根据AOA和UE运动方向的判定方式来判定换小区接入；或者根据PCCPCH接收的RSCP和UE的运动方向、和AOA和UE运动方向这两种判定方式的判定结果，并综合考虑该判定结果的判定方式来判定换小区接入。

实施例一为：在RRC建立过程，以及后续RB建立/修改/释放过程中，高速环境下用户换小区接入方法的实现流程。

在RRC建立过程中，高速环境下用户换小区接入方法的实现流程包括以下步骤：

步骤201、RNC通过RRC连接请求消息获取本小区和邻小区PCCPCH接收的RSCP和AOA。

步骤201中，从RRC连接请求消息中获取本小区和邻小区PCCPCH接收的RSCP可以为：随机接入信道(RACH)将RRC连接请求消息上报给RNC。该RRC连接请求消息中封装有RACH测量信息，即为本小区和邻小区PCCPCH接收的RSCP。

其中，所谓RACH测量指：UE在CELL_FACH状态下测量当前接入的本小区和其同频的邻小区PCCPCH接收的RSCP。这里，所谓CELL_FACH状态指：当UE完成少量数据传送，且无需分配专用信道(DCH)时，UE在公共前向接入信道(FACH)或者RACH上传递消息的状态。

步骤201中，从RRC连接请求消息中获取AOA可以为：RNC从携带RRC连接请求消息的FP帧中获取AOA。

具体来说，UE的AOA是通过Node B的智能天线，并根据UE发送的射频信号确定的。由于目前没有消息可以将该AOA上报给RNC，因此，本实施例采用RACH携带RRC连接请求消息，并且在该RACH的FP帧的信息单元空闲扩展项(IE Spare Extension)中增加该AOA，从而实现将UE从RACH接入时的AOA上报给RNC。

步骤202、通过多普勒频偏的方式和两次RRC请求接入的方式RNC确定UE的运动方向。

具体来说，通过多普勒频偏的方式无法确定UE的运动方向，从而在判定适合的小区实现用户的接入，并建立RRC连接；那么，进一步采用两次RRC请求接入的方式来确定UE的运动方向，从而判定适合的小区实现用户的接入，并建立RRC连接。

步骤202中，多普勒频偏的方式通过Node B来实现，其具体实现过程为：

根据多普勒频偏的原理，Node B接收到UE发送的信号频率后，Node B可以根据接收到信号频率与Node B中心频率之间的频率偏移来确定UE的运动方向。

具体来说，当Node B接收到的信号频率＞(中心频率+固定修正量)时，即频率偏移为正值，那么说明UE正在向Node B所在的位置移动，确定UE的运动方向为UE逐渐接近Node B的天线。

当Node B接收到的信号频率＜(中心频率-固定修正量)时，即频率偏移为负值，那么说明UE正在向Node B所在位置的相反方向移动，确定UE的运动方向为UE逐渐远离Node B的天线。

当Node B接收到的信号频率≤(中心频率+固定修正量)时，同时Node B接收到的信号频率≥(中心频率-固定修正量)时，即频率偏移在该范围之内，那么说明UE在静止或低速运动状态，此时无法确定UE的运动方向，进而需要采用后续的两次RRC请求接入的方式来确定UE的运动方向。

这里，也可以采用上述步骤201中将AOA上报给RNC的方法，采用RACH携带RRC连接请求消息，并且在该RACH的FP帧的IE Spare Extension中增加UE运动方向的相关信息，从而实现将UE从RACH接入时的UE运动方向上报给RNC。其中，UE运动方向的相关信息包括接近、远离、不确定三种情况。

举例来说，图2为FP帧的结构示意图。需要指出的是该示意图中只涉及上报AOA和UE运动方向相关信息部分的帧结构。如图2所示的帧格式中包括了AOA和UE运动方向的相关信息，并给AOA留出了扩展位。UE运动方向的相关信息占用两个比特位，可以采用两个比特位00表示不确定，两个比特位01表示接近，两个比特位10表示远离，而两个比特位11作为保留位。

步骤202中，两次RRC请求接入的方式通过RNC来实现，其具体实现过程为：

步骤2021、UE将RRC连接请求消息发送给RNC后启动定时器T300。并且，该RRC连接请求消息包括本小区和邻小区PCCPCH接收的RSCP、AOA以及UE运动方向。

步骤2022、在RNC第一次收到UE发送的RRC连接请求消息的情况下，当RNC从FP帧中解析出UE运动方向为接近或远离时，说明通过多普勒频偏的方式已经确定了UE的运动方向，那么转入执行步骤203。

当RNC从FP帧中解析出UE运动方向为不确定时，不下发RRC连接建立消息，并记录本次RRC连接请求消息中携带的本小区PCCPCH接收的RSCP，执行步骤2023。

步骤2023、T300超时后，UE会再次将RRC连接请求消息发送给RNC。在RNC第二次收到UE发送的RRC连接请求消息的情况下，RNC可以根据两次RRC连接请求消息中携带的本小区PCCPCH接收的RSCP来确定UE的运动方向。

针对两次RRC连接请求消息中携带的不同RSCP而言，当RNC第二次获取的RSCP比第一次获取的RSCP小，那么确定UE的运动方向为UE逐渐远离Node B的天线。当RNC第二次获取的RSCP比第一次获取的RSCP大，那么确定UE的运动方向为UE在逐渐接近Node B的天线。

这里，需要指出的是，T300是配置在系统消息中的参数。T300根据实际的无线环境和测试结果来确定，在保证正常接入用户的情况下越小越好。通常配置在系统消息中的参数还包括N300，N300＞1。其中，所谓N300指：UE重发RRC连接请求消息的最大次数。所谓T300指：UE在发送RRC连接请求消息后启动的定时器。接收到RRC连接建立消息后停止T300。

步骤203、根据本小区和邻小区的PCCPCH接收的RSCP和UE的运动方向、或者本小区AOA和UE运动方向这两种判定方式；或者根据前两种判定方式的判定结果，并综合考虑该判定结果的判定方式来判定换小区接入。从而在判定的适合小区实现用户的接入，并建立RRC连接。

如图3所示，以下为针对步骤203中涉及的第一种判定方式而言，根据本小区和邻小区的PCCPCH接收的RSCP，同时结合UE的运动方向来判定是否需要换小区接入的处理过程。这里，为了简化描述，以下的RSCP即为PCCPCH接收的RSCP。

图3中包括三个小区，分别为小区1，小球2和小区3。图中横向的粗实线代表高速铁路所在沿线。图中纵向的点划线代表测到的RSCP门限值，以左边第一条粗实线为例说明，在这条线上测量到小区1的RSCP门限值为RSCP1；在这条线上测量到小区2的RSCP门限值为RSCP2’。图中涉及到其他标识的含义以此类推。

当UE距离小区3很远，测到小区3的RSCP门限值很小，不足以影响判断结果时，比较小区1和小区2的RSCP门限值即可。并且UE的本小区为小区2，邻小区为小区2和小区3，UE将RRC连接请求消息从小区2的RACH上报给RNC。

那么，当RRC连接请求消息中携带小区2的RSCP值大于门限值RSCP2；并且小区1的RSCP值小于门限值RSCP1’，不论UE的运动方向如何，判定适合的小区为小区2，在小区2实现用户的接入，并建立RRC连接。

当RRC连接请求消息中携带小区2的RSCP值小于门限值RSCP2’；并且小区1的RSCP值大于门限值RSCP1，不论UE运动方向如何，判定适合的小区为小区1，在小区1实现用户的接入，并建立RRC连接。

其它情况下，可以根据UE运动方向判定，如果UE的运动方向为UE逐渐接近Node B的天线，即UE向着小区2移动，则在小区2实现用户的接入，并建立RRC连接。如果UE的运动方向为UE逐渐远离Node B的天线，即UE远离小区2移动，则在小区1实现用户的接入，并建立RRC连接。

同理，也可以比较小区2和小区3的RSCP门限值，以及结合UE运动方向来判定适合的小区，实现用户的接入。

如图4所示，以下为针对步骤203中涉及的第二种判定方式而言，根据本小区AOA，同时结合UE的运动方向来判定是否需要换小区接入的处理过程。

图4中包括三个小区，分别为小区1，小球2和小区3。图中横向的粗实线代表高速铁路所在沿线。图中标识的角度为门限角度，以小区2对应的门限角度为例说明，小区2的门限角度分别为第一门限角度A和第二门限角度B，且A＜B。图中涉及到其他标识的含义以此类推。

当UE的本小区为小区2，根据小区2对应的门限角度判定即可。并且，UE将RRC连接请求消息从小区2的RACH上报给RNC。

那么，当UE上报FP帧中携带小区2的AOA在门限角度A的范围内，不论UE的运动方向如何，判定适合的小区为小区2，在小区2实现用户的接入，并建立RRC连接。

当UE上报FP帧中携带小区2的AOA在门限角度B的范围外，不论UE的运动方向如何，判定适合的小区为小区3，在小区3接入RRC。

当UE上报FP帧中携带的AOA在门限角度A的范围外，但在门限角度B的范围内，那么根据UE的运动方向判断。如果UE的运动方向为UE逐渐接近Node B的天线，即UE向着小区2移动，则在小区2实现用户的接入，并建立RRC连接。如果UE的运动方向为UE逐渐接近Node B的天线，即UE远离小区2移动，则在小区3实现用户的接入，并建立RRC连接。

同理，也可以比较小区1对应的门限角度，以及结合UE运动方向来判定适合的小区，实现用户的接入。

这里，尽管采用上述两种判定方式可以判定出在哪个小区接入用户，并建立RRC连接。但是，在高速环境下需保证接入用户的可靠性。从而可以对上述两种判定方式的判定结果进行综合考虑，并采用基于该判定结果的判定方式来判定换小区接入。

针对步骤203中涉及的第三种判定方式而言，综合考虑前两种判定方式的判定结果，其处理过程具体为：

如果采用上述两种判定方式判决后的判定结果均为在本小区接入，则在本小区接入用户并建立RRC连接。

如果采用上述两种判定方式判决后的判定结果均为在新小区接入，则更换小区，在新小区接入用户并建立RRC连接。

如果采用上述两种判定方式判决后的判定结果不一致，即当前无法确定接入小区的情况下，则再次参考UE的运动方向。当UE的运动方向为靠近本小区Node B的天线时，选择在本小区接入，并且可以调整RRC连接建立消息中的激活时间，设置一个增加时长延时接入本小区，则在延时接入用户的同时，建立RRC连接。这里，该增加时长为固定的。当UE的运动方向为远离本小区Node B的天线时，选择在新小区接入，并且也可以调整RRC连接建立消息中的激活时间，设置一个增加时长延时接入本小区。

这里，需要指出的是，RRC连接建立可以选择建立在CELL_FACH或CELL_DCH状态下接入，由于在FACH状态下没有功控和同步，每次发数据都要进行一次上行同步过程，有一定的失败几率，会影响数据的可靠传输。因此，使用户将RRC连接建立在CELL_DCH状态下为好。其中，所谓CELL_DCH状态指：在连接模式下，UE利用DCH进行通信过程的状态。

步骤204、根据本小区和切换到新小区的邻区关系，判定并记录UE的行进方向。

举例来说，如图5所示，图5中包括三个小区，分别为小区1，小球2和小区3。图中横向的粗实线代表高速铁路所在沿线，图中箭头代表UE的行进方向为前向。当用户从小区1经过小区2向小区3运动，UE的行进方向为前向。当用户从小区3经过小区2向小区1运动，UE的行进方向为后向。并且本小区为小区2，可能切换到的新小区为小区1和小区3。

那么，判定UE行进方向的判定方式包括以下四种情况，具体为：

第一种情况、当UE距离小区1近，并且UE的运动方向为UE逐渐远离Node B的天线，即UE远离小区2移动，则UE向着小区1方向行进，判定UE的行进方向为后向。

第二种情况、当UE距离小区1近，并且UE的运动方向为UE逐渐接近Node B的天线，即UE向着小区2移动，则UE向着小区2方向行进，判定UE的行进方向为前向。

第三种情况、当UE距离小区3近，并且UE的运动方向为UE逐渐远离Node B的天线，即UE远离小区2移动，则UE向着小区3方向行进，判定UE的行进方向为前向。

第四种情况、当UE距离小区3近，并且UE的运动方向为UE逐渐接近Node B的天线，即UE向着小区2移动，则UE向着小区2方向行进，判定UE的行进方向为后向。

这里，需要指出的是，可以根据之前获取的本小区和邻小区RSCP，或者本小区AOA来确定UE距离上述哪个小区近。

这里，可以采用邻小区的参数标记方式，将判定的UE行进方向进行记录。比如，可以标记为：小区1是小区2的后向邻小区；小区3是小区2的前向邻小区；小区2是小区3的后向邻小区。

步骤205、RRC建立完成后，RNC发起Node B周期测量请求，周期性地将AOA专用测量的控制消息发送给Node B，Node B对该测量请求进行响应并上报本小区AOA。以便后续RB建立过程中可以周期性地获取本小区AOA。

同理，RNC发起UE周期测量请求，周期性地将RSCP专用测量的控制消息发送给UE，UE上报本小区和邻小区RSCP。以便后续RB建立过程中可以周期性地获取本小区和邻小区RSCP。

后续RB建立/修改/释放过程中，高速环境下用户换小区接入方法的实现流程包括以下步骤：

步骤206、UE在CELL_DCH状态下，通过UE周期测量上报的测量结果获取本小区和邻小区RSCP。

这里需要指出的是：每次用最新上报的测量结果覆盖原来的测量结果，以便保证测量结果的实时性和有效性。

步骤207、UE通过Node B周期测量上报的测量结果获取本小区AOA。

这里需要指出的是：每次用最新上报的测量结果覆盖原来的测量结果，以便保证测量结果的实时性和有效性。

步骤208、获取本小区和邻小区的RSCP、AOA以及UE的行进方向后，根据本小区和邻小区的RSCP和UE的行进方向、或者本小区AOA和UE行进方向这两种判定方式；或者根据前两种判定方式的判定结果，并综合考虑该判定结果的判定方式来判定换小区接入。从而在判定的适合小区执行RB建立/修改/释放过程。

仍以图3为例说明。如图3所示，以下为针对步骤208中涉及的第一种判定方式而言，根据本小区和邻小区的PCCPCH接收的RSCP，同时结合UE的行进方向来判定是否需要换小区执行RB建立/修改/释放过程。

当UE距离小区3很远，测到小区3的RSCP门限值很小，不足以影响判断结果时，比较小区1和小区2的RSCP门限值即可。并且UE的本小区为小区2，邻小区为小区2和小区3。

那么，当通过UE周期测量上报的小区2的RSCP值大于门限值RSCP2；并且小区1的RSCP值小于门限值RSCP1’，不论UE的行进方向如何，判定适合的小区为小区2，在小区2执行RB建立/修改/释放过程。

当通过UE周期测量上报的小区2的RSCP值小于门限值RSCP2’；并且小区1的RSCP值大于门限值RSCP1，不论UE的行进方向如何，判定适合的小区为小区1，在小区1执行RB建立/修改/释放过程。

其它情况下，可以根据UE的行进方向判定，如果UE的行进方向为前向，则在小区2执行RB建立/修改/释放过程。如果UE的行进方向为后向，则在小区1执行RB建立/修改/释放过程。

同理，也可以比较小区2和小区3的RSCP门限值，以及结合UE行进方向来判定适合的小区执行RB建立/修改/释放过程。

仍以图4为例说明。如图4所示，以下为针对步骤208中涉及的第二种判定方式而言，根据本小区AOA，同时结合UE的行进方向来判定是否需要换小区执行RB建立/修改/释放过程。

当UE位于小区2时，即UE的本小区为小区2，根据小区2对应的门限角度判定即可。

那么，当通过Node B周期测量上报的小区2的AOA在门限角度A的范围内，不论UE的行进方向如何，判定适合的小区为小区2，在小区2执行RB建立/修改/释放过程。

当通过Node B周期测量上报的小区2的AOA在门限角度B的范围外，不论UE的行进方向如何，判定适合的小区为小区3，在小区3执行RB建立/修改/释放过程。

当通过Node B周期测量上报的小区2的AOA在门限角度A的范围外，但在门限角度B的范围内，那么根据UE的行进方向判断。如果UE的行进方向为后向，则在小区2执行RB建立/修改/释放过程。如果UE的行进方向为前向，则在小区3执行RB建立/修改/释放过程。

同理，也可以比较小区1对应的门限角度，以及结合UE的行进方向来判定适合的小区执行RB建立/修改/释放过程。

这里，尽管采用上述两种判定方式可以判定出在哪个小区执行RB建立/修改/释放过程。但是，在高速环境下需保证执行RB建立/修改/释放过程的可靠性。从而可以对上述两种判定方式的判定结果进行综合考虑，并采用基于该判定结果的判定方式来判定换小区执行RB建立/修改/释放过程。

针对步骤208中涉及的第三种判定方式而言，综合考虑前两种判定方式的判定结果，其处理过程具体为：

如果采用上述两种判定方式判决后的判定结果均为在本小区执行RB建立/修改/释放过程，则在本小区执行RB建立/修改/释放过程。

如果采用上述两种判定方式判决后的判定结果均为在新小区执行RB建立/修改/释放过程，则更换小区，在新小区执行RB建立/修改/释放过程。

如果采用上述两种判定方式判决后的判定结果不一致，即当前无法确定在哪个小区执行RB建立/修改/释放过程情况下，则再次参考UE的行进方向。当判定换小区接入的新小区为本小区的后向邻小区时，如果UE的行进方向为后向，则换小区执行RB建立/修改/释放过程；如果UE的行进方向为前向，则在本小区执行RB建立/修改/释放过程。当判定换小区接入的新小区为本小区的前向邻小区时，如果UE的行进方向为前向，则换小区执行RB建立/修改/释放过程；如果UE的行进方向为后向，则在本小区执行RB建立/修改/释放过程。

这里，在当前无法确定在哪个小区执行RB建立/修改/释放过程情况下，可以调整RB连接建立消息中的激活时间，设置一个增加时长延时执行RB建立/修改/释放过程。该增加时长为固定的。

步骤209、根据UE当前所在本小区的邻小区列表，向当前的本小区和所有的邻小区下发RRC释放消息，执行RRC释放过程。

这里，当前的本小区，即服务小区在DCH上发送释放消息；邻小区在公共信道上发送释放消息。这样，能确保用户一定可以收到RRC释放消息，并释放资源。

一种高速环境下的用户换小区接入系统，该系统包括：网络侧的获取单元、以及网络侧换小区接入的判定单元。

其中，网络侧的获取单元，用于获取本小区和邻小区PCCPCH接收的RSCP、本小区AOA、以及UE的运动方向。

网络侧换小区接入的判定单元，用于从所述网络侧的获取单元接收所述PCCPCH接收的RSCP、所述AOA以及所述UE的运动方向。并且，网络侧换小区接入的判定单元根据所述PCCPCH接收的RSCP和所述UE的运动方向的判定方式来判定换小区接入；或者，根据所述AOA和所述UE运动方向的判定方式来判定换小区接入；或者，根据两种所述判定方式的判定结果来判定换小区接入。

这里，网络侧的获取单元，进一步通过RRC连接请求消息获取所述PCCPCH接收的RSCP和所述AOA。

一种高速环境下的用户换小区接入系统，该系统还包括：网络侧的确定单元，用于通过多普勒频偏的方式和两次RRC请求接入的方式确定相对于一个基站的UE运动方向，将所述相对于一个基站的UE运动方向发送给所述网络侧的获取单元。

一种高速环境下的用户换小区接入系统，该系统还包括：网络侧的判定单元，用于根据本小区和切换到新小区的邻区关系，判定并记录相对于一个以上基站的UE运动方向，将所述相对于一个以上基站的UE运动方向发送给所述网络侧的获取单元。

一种高速环境下的用户换小区接入系统，该系统还包括：网络侧的发送单元、网络侧的响应单元、以及用户侧的响应单元。

其中，网络侧的发送单元，用于发起基站周期测量请求，将所述基站周期测量请求的消息发送给所述网络侧的上报单元；以及发起UE周期测量请求，将所述UE周期测量请求的消息发送给所述用户侧的上报单元。网络侧的上报单元，用于基站对所述基站周期测量请求的消息进行响应，并将本小区AOA上报给所述网络侧的获取单元。用户侧的上报单元，用于UE将本小区和邻小区PCCPCH接收的RSCP上报给所述网络侧的获取单元。

一种高速环境下的用户换小区接入系统，该系统还包括网络侧换小区执行RB过程的判定单元，用于从所述网络侧的获取单元接收所述本小区和邻小区PCCPCH接收的RSCP、所述本小区AOA以及所述相对于一个以上基站的UE运动方向。

并且，根据所述PCCPCH接收的RSCP，和所述相对于一个以上基站的UE运动方向的判定方式来判定换小区执行RB建立/修改/释放过程；或者，根据所述AOA，和所述相对于一个以上基站的UE运动方向的判定方式来判定换小区执行RB建立/修改/释放过程；或者，根据两种所述判定方式的判定结果来判定换小区执行RB建立/修改/释放过程。

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 (19)

1.一种高速环境下的用户换小区接入方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

A、获取本小区和邻小区主公共控制物理信道PCCPCH接收的信号码功率RSCP、本小区上行信道到达天线的角度AOA、以及用户设备UE的运动方向；

B、根据所述PCCPCH接收的RSCP和所述UE的运动方向的判定方式来判定换小区接入；或者，

根据所述AOA和所述UE运动方向的判定方式来判定换小区接入；或者，

根据两种所述判定方式的判定结果来判定换小区接入；

所述UE的运动方向具体为：在无线资源控制RRC建立过程中，所述UE运动方向为所述相对于一个基站的UE运动方向；在无线承载RB建立/修改/释放过程，UE运动方向为所述相对于一个以上基站的UE运动方向。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A具体为：

无线网络控制器RNC通过RRC连接请求消息获取所述PCCPCH接收的RSCP和所述AOA；

通过多普勒频偏的方式和两次RRC请求接入的方式确定相对于一个基站的UE运动方向；将确定的所述相对于一个基站的UE运动方向通过所述RRC请求消息上报给所述RNC。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过多普勒频偏的方式和两次RRC请求接入的方式确定相对于一个基站的UE运动方向具体为：

当通过所述多普勒频偏的方式无法确定所述相对于一个基站的UE运动方向时，采用所述两次RRC请求接入的方式来确定所述相对于一个基站的UE运动方向。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述多普勒频偏的方式为：

根据基站接收到信号频率与基站中心频率之间的频率偏移来确定所述相对于一个基站的UE运动方向。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述两次RRC请求接入的方式为：

所述RNC从两次RRC连接请求消息中获取本小区PCCPCH接收的RSCP，根据第二次获取的RSCP和第一次获取的RSCP的比较结果，确定所述相对于一个基站的UE运动方向。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的方法，其特征在于，步骤B中，根据所述PCCPCH接收的RSCP和所述相对于一个基站的UE运动方向的判定方式来判定换小区接入具体为：

如果所述本小区PCCPCH接收的RSCP大于本小区的RSCP门限值；并且所述邻小区PCCPCH接收的RSCP小于邻小区的RSCP门限值时，则判定在本小区接入并建立RRC连接；

如果所述本小区PCCPCH接收的RSCP小于本小区的RSCP门限值；并且所述邻小区PCCPCH接收的RSCP大于邻小区的RSCP门限值时，则判定在邻小区接入并建立RRC连接；

否则，根据所述相对于一个基站的UE运动方向来判定小区并建立RRC连接。

7.根据权利要求2至5中任一项所述的方法，其特征在于，步骤B中，根据所述AOA和所述相对于一个基站的UE运动方向的判定方式来判定换小区接入具体为：

当所述本小区AOA在其对应的第一门限角度的范围内时，判定在本小区接入并建立RRC连接；

当所述本小区AOA在其对应的第二门限角度的范围外时，判定在邻小区接入并建立RRC连接；

当所述本小区AOA在所述第一门限角度的范围外，在所述第二门限角度的范围内，根据所述相对于一个基站的UE运动方向来判定小区并建立RRC连接。

8.根据权利要求2至5中任一项所述的方法，其特征在于，步骤B中，根据所述PCCPCH接收的RSCP、和所述相对于一个基站的UE运动方向的判定方式，以及根据所述AOA、和所述相对于一个基站的UE运动方向的判定方式获得的判定结果，来综合判定换小区接入具体为：

如果所述判定结果均为在本小区接入，则在本小区接入用户并建立RRC连接；

如果所述判定结果均为在新小区接入，则在新小区接入用户并建立RRC连接；

如果所述判定结果不一致，则根据所述相对于一个基站的UE运动方向来判定小区并建立RRC连接。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，当所述判定结果不一致时，进一步调整RRC连接建立消息中的激活时间，延时建立RRC连接。

10.根据权利要求2至5中任一项所述的方法，其特征在于，步骤B后还包括：

C1、根据本小区和切换到新小区的邻区关系，判定并记录相对于一个以上基站的UE运动方向。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，步骤C1后还包括：

C2、当所述RNC发起基站周期测量请求，基站对所述基站周期测量请求进行响应并上报本小区AOA；

当所述RNC发起UE周期测量请求，UE上报本小区和邻小区PCCPCH接收的RSCP；

C3、获取所述本小区AOA，和所述本小区和邻小区PCCPCH接收的RSCP，以及所述相对于一个以上基站的UE运动方向；

C4、根据所述PCCPCH接收的RSCP，和所述相对于一个以上基站的UE 运动方向的判定方式来判定换小区执行RB建立/修改/释放过程；或者，

根据所述AOA，和所述相对于一个以上基站的UE运动方向的判定方式来判定换小区执行RB建立/修改/释放过程；或者，

根据两种所述判定方式的判定结果来判定换小区执行RB建立/修改/释放过程。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，步骤C4中，根据所述PCCPCH接收的RSCP，和所述相对于一个以上基站的UE运动方向的判定方式来判定换小区执行RB建立/修改/释放过程具体为：

如果所述本小区PCCPCH接收的RSCP大于本小区的RSCP门限值；并且所述邻小区PCCPCH接收的RSCP小于邻小区的RSCP门限值时，则判定在本小区执行RB建立/修改/释放过程；

如果所述本小区PCCPCH接收的RSCP小于本小区的RSCP门限值；并且所述邻小区PCCPCH接收的RSCP大于邻小区的RSCP门限值时，则判定在邻小区执行RB建立/修改/释放过程；

否则，根据所述相对于一个以上基站的UE运动方向来判定小区并执行RB建立/修改/释放过程。

13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，步骤C4中，根据所述AOA，和所述相对于一个以上基站的UE运动方向的判定方式来判定换小区执行RB建立/修改/释放过程具体为：

当所述本小区AOA在其对应的第一门限角度的范围内时，判定在本小区执行RB建立/修改/释放过程；

当所述本小区AOA在其对应的第二门限角度的范围外时，判定在邻小区执行RB建立/修改/释放过程；

当所述本小区AOA在所述第一门限角度的范围外，在所述第二门限角度的范围内，根据所述相对于一个以上基站的UE运动方向来判定小区并执行RB建立/修改/释放过程。

14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，步骤C4中，根据所述PCCPCH接收的RSCP、和所述相对于一个以上基站的UE运动方向的判定方式，以及根据所述AOA、和所述相对于一个以上基站的UE运动方向的判定方式获得的判定结果，来综合判定换小区执行RB建立/修改/释放过程具体为：

如果所述判定结果均为在本小区执行RB建立/修改/释放过程，则在本小区执行RB建立/修改/释放过程；

如果所述判定结果均为在新小区执行RB建立/修改/释放过程，则在新小区执行RB建立/修改/释放过程；

如果所述判定结果不一致，则根据所述相对于一个以上基站的UE运动方向来判定小区并执行RB建立/修改/释放过程。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，当所述判定结果不一致时，进一步调整RB连接建立消息中的激活时间，延时执行RB建立/修改/释放过程。

16.一种高速环境下的用户换小区接入系统，其特征在于，该系统包括：网络侧的获取单元、以及网络侧换小区接入的判定单元；其中，

网络侧的获取单元，用于获取本小区和邻小区PCCPCH接收的RSCP、本小区AOA、以及UE的运动方向；

网络侧换小区接入的判定单元，用于从所述网络侧的获取单元接收所述PCCPCH接收的RSCP、所述AOA以及所述UE的运动方向；

并且，根据所述PCCPCH接收的RSCP和所述UE的运动方向的判定方式来判定换小区接入；或者，根据所述AOA和所述UE运动方向的判定方式来判定换小区接入；或者，根据两种所述判定方式的判定结果来判定换小区接入；

网络侧的确定单元，用于通过多普勒频偏的方式和两次RRC请求接入的方式确定相对于一个基站的UE运动方向，将所述相对于一个基站的UE运动方向发送给所述网络侧的获取单元；

网络侧的判定单元，用于根据本小区和切换到新小区的邻区关系，判定并记录相对于一个以上基站的UE运动方向，将所述相对于一个以上基站的UE运动方向发送给所述网络侧的获取单元。

17.根据权利要求16所述的系统，其特征在于，所述网络侧的获取单元，进一步通过RRC连接请求消息获取所述PCCPCH接收的RSCP和所述AOA。

18.根据权利要求17所述的系统，其特征在于，该系统还包括：网络侧的发送单元、网络侧的上报单元、以及用户侧的上报单元；其中，

网络侧的发送单元，用于发起基站周期测量请求，将所述基站周期测量请求的消息发送给所述网络侧的上报单元；以及发起UE周期测量请求，将所述UE周期测量请求的消息发送给所述用户侧的上报单元；

网络侧的上报单元，用于基站对所述基站周期测量请求的消息进行响应，并将本小区AOA上报给所述网络侧的获取单元；

用户侧的上报单元，用于UE将本小区和邻小区PCCPCH接收的RSCP上报给所述网络侧的获取单元。

19.根据权利要求18所述的系统，其特征在于，该系统还包括网络侧换小区执行RB过程的判定单元，用于从所述网络侧的获取单元接收所述本小区和邻小区PCCPCH接收的RSCP、所述本小区AOA以及所述相对于一个以上基站的UE运动方向；

并且，根据所述PCCPCH接收的RSCP，和所述相对于一个以上基站的UE运动方向的判定方式来判定换小区执行RB建立/修改/释放过程；或者，根据所述AOA，和所述相对于一个以上基站的UE运动方向的判定方式来判定换小区执行RB建立/修改/释放过程；或者，根据两种所述判定方式的判定结果来判定换小区执行RB建立/修改/释放过程。

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