CN101527942A - 一种微波存取全球互通系统中移动终端切换的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微波存取全球互通系统中移动终端切换的方法，包括：当源基站判定移动终端满足切换条件时，将下行传送模式设置为矩阵A模式，然后通知所述移动终端采用所述矩阵A模式接收数据；源基站将移动终端的信息同步给目标基站，同步完成后，目标基站B将下行传送模式设置为矩阵A模式，源基站发送数据主集，而目标基站发送数据分集，或者源基站发送数据分集，而目标基站发送数据主集；当源基站和目标基站确认移动终端收到目标基站发送的稳定正确的信号后，目标基站同时发送数据主集和分集，源基站断开与移动终端的连接，完成移动终端从源基站到目标基站的软切换。应用本发明，移动终端MS可以不间断地与基站进行通讯，从而实现软切换。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种WIMAX(WorldwideInterperability for Microwave Access，微波存取全球互通)系统中移动终端(MS)切换的方法。
背景技术
在无线通信系统中，提高频带利用率的技术主要有智能天线技术、MIMO(Multiple-Input Multiple-Output，多输入多输出)技术、多载波调制及自适应编码调制技术等。其中，MIMO技术由于能有效利用多径衰落，极大地提高系统容量和频带利用率而成为目前国内外通信研究的热点。
MIMO系统是指在发射端和接收端同时使用多个天线进行比特流发送和接收的通信系统。
比特流在经过编码、调制和空时处理后，映射成不同的信息符号，从多个天线同时发射出去；在接收端用多个天线接收，并进行相应的解调、解码及空时处理。即高速率比特流被分解成N个(2至4个)独立的比特序列，每个序列的速度是原比特流的N分之一，然后这N个独立的比特序列分别传输到N根天线上同时发射，因此实际使用的频带只是原来的N分之一(相对于发射端进行分解之前的高速率比特流而言)。各天线上的信号由于使用的是同一频带，所以各天线上的信号在信道中被组合在一起。在接收端，首先使用导频辨识出信道，然后再分离出对应发射端的独立比特流序列。具体实现方法有：
1)空时编码(STC)技术是指，在不牺牲系统带宽的条件下，能使系统同时获得分集增益和编码增益，通常让多个(2个或2个以上)天线发送的数据形成一个2维矩阵，此方法被称为下行矩阵A模式，如图1所示为下行矩阵A模式发送示意图：发射源数据首先被调制成星座图，然后经过空时编码后变换成矩阵A模式，把待发送数据处理成数据主集和数据分集分别发送；矩阵A可以获得分集增益，以抗击信道的各种随机衰落，从而能采用比较高阶的调制方式；
2)空间复用(SM)技术是指，在发射端发射相互独立的信号，接收端采用干扰抑制的方法进行解码，主要是为了提高系统的传输速率，此方法被称为下行矩阵B模式。
作为一个支持移动的广域网无线系统，系统切换的底层过程与传统蜂窝网络有一定的相似性，尽管在一些细节上有所不同，但也包括了切换前的测量和触发；切换发生和处理；切换后的数据转发等过程。切换的过程可以细化为下面几步：网络拓扑的获取和测量；切换的判决和发生；网络重入和承载前转。
网络拓扑的获取和测量：基站(BS)会根据系统的邻区配置信息通过特定消息来广播网络的拓扑信息，为移动终端(MS)提供邻近BS和小区的情况。MS得到这些消息后，会通过反馈消息请求系统分配一组扫描时隙，BS会明确地回复以P消息给MS分配扫描间隙和其他与扫描相关的信息，然后，MS会据此消息中的内容对邻区的无线情况进行测量并作上报，如接收信号强度RSSI、载干比CINR等。
切换的判决和发生：MS和BS会根据系统设定的切换门限等判决数据进行切换判决，当决定MS要从服务小区切换到目标小区时，切换开始发生。MS或服务BS都可以做切换判决。
网络重入和承载前转：在目标BS开始数据传输前，MS应与目标BS进行下行同步，并获取其上下行传输参数。如果目标BS能够从传输网获得MS的信息，则网络重入过程将会缩短。重入完成后，系统开始恢复数据连接。在切换的过程中，源BS可能会缓存一些发往MS的数据。此时，源BS可能会将这部分数据转发给目标BS，目标BS再发送给MS，这个过程中MS就可能产生信号中断或信号不延续的问题，从而导致MS通话过程中语音中止或延误等情况发生。
发明内容
本发明提供一种微波存取全球互通系统中移动终端切换的方法，以解决目前MS切换过程可能存在的信号中断或信号不延续的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种微波存取全球互通系统中移动终端切换的方法，包括如下步骤：
当源基站判定移动终端满足切换条件时，将下行传送模式设置为矩阵A模式，然后通知所述移动终端采用所述矩阵A模式接收数据；所述下行矩阵A模式是指将待发送业务数据处理成数据主集和数据分集分别传送；
源基站将移动终端的信息同步给目标基站，同步完成后，目标基站B将下行传送模式设置为矩阵A模式，源基站发送数据主集，而目标基站发送数据分集，或者源基站发送数据分集，而目标基站发送数据主集；
当源基站和目标基站确认移动终端收到所述目标基站发送的稳定正确的信号后，目标基站同时发送数据主集和分集，源基站断开与移动终端的连接，完成移动终端从源基站到目标基站的软切换。
本发明所述方法，其中，当所述移动终端主动要求切换，或所述源基站要求所述移动终端切换时，源基站判定移动终端满足切换条件。
本发明所述方法，其中，当源基站判断移动终端满足切换条件时，所述源基站进一步确认该源基站、目标基站和所述移动终端都有下行矩阵A能力，然后才将下行传送模式设置为矩阵A模式，并通知所述移动终端采用所述矩阵A模式接收数据。
本发明所述方法，其中，同步给目标基站的所述移动终端的信息包括所述移动终端的上下行传输参数和所述待发送业务数据。
本发明所述方法，其中，所述同步操作完成后，源基站A和目标基站B预留相同的频段和时隙用于向移动终端发送业务数据，然后源基站发送数据主集，而目标基站发送数据分集，或者源基站发送数据分集，而目标基站发送数据主集。
本发明所述方法，其中，所述源基站和目标基站根据移动终端反馈的信道质量确认该移动终端收到所述目标基站发送的稳定正确的信号。
本发明所述方法，其中，所述移动终端反馈的信道质量为载干比CINR。
本发明所述方法，其中，当源基站和目标基站确认移动终端收到所述目标基站发送的稳定正确的信号后，进一步统计源基站和目标基站的资源状况，并根据源基站和目标基站的资源状况统计值的大小关系判定是否进行所述软切换。
进一步地，对所述源基站和目标基站的资源状况的统计分别用所述源基站和目标基站的空闲资源比的统计来实现。
进一步地，采用如下方法判定是否进行所述软切换：
若目标基站的资源状况统计值大于源基站的资源状况统计值，则目标基站同时发送数据主集和分集，源基站断开与移动终端的连接，从而完成移动终端从源基站到目标基站的软切换；
若目标基站的资源状况统计值等于源基站的资源状况统计值，则保持源基站与目标基站同时发送所述业务数据的状态，直到源基站的数据与目标基站的资源状况统计值的大小关系发生变化；
若目标基站的资源状况统计值小于源基站的资源状况统计值，则源基站同时发送数据主集和分集，目标基站断开与移动终端的连接。
应用本发明所述方法后，切换过程还能保持MIMO模式的分集增益，以抗击信道的各种随机衰落，从而能采用比较高阶的调制方式，即使在信道条件不理想的状况下，即数据主集或者数据分集没有收到的情况下，因为在MIMO的矩阵A模式下，移动终端MS可以在只接受数据主集或者数据分集的情况下解出数据，移动终端MS不会感觉到切换过程，其可以不间断地与基站进行通讯，从而实现软切换。
附图说明
图1所示为下行矩阵A模式发送示意图；
图2为本发明应用实例一移动终端切换的方法流程图；
图3为本发明应用实例二移动终端切换的方法流程图。
具体实施方式
本发明是在WIMAX系统中移动终端切换判决判断应该切换后，改进切换发生的方法，利用MIMO的下行矩阵A模式使移动终端MS可以平滑从源基站切换到目标基站，实现软切换。
以下结合附图和具体实施方式对本发明所述技术方案进行详细描述。
如图2所示，本发明应用实例一移动终端切换的方法流程图，包括如下步骤：
步骤201，当源基站A判断移动终端MS达到切换条件或者被要求切换的时候，源基站A将下行传送模式设置为矩阵A模式，然后通知所述移动终端采用所述矩阵A模式接收数据；所述下行矩阵A模式是指将待发送业务数据处理成数据主集和数据分集分别传送；
步骤202，源基站A与目标基站B联系，将移动终端MS的信息(包括所述移动终端的上下行传输参数和待发送业务数据)同步给目标基站B；
步骤203，当源基站A与目标基站B同步完成后，目标基站B将下行传送模式设置为矩阵A模式，源基站A和目标基站B预留相同的频段和时隙用于向移动终端发送业务数据；
步骤204，源基站A通知移动终端MS用上述预留的时隙和频段接收数据；
步骤205，源基站A发送数据主集，而数据分集通过目标基站B进行发送，也可看作基站A和基站B同时对移动终端MS进行下行矩阵A模式传送，只是基站A把发送数据分集的天线屏蔽，即不用发送数据分集；基站B把发送数据主集的天线屏蔽，即不用发送数据主集；或者源基站A发送数据分集，而目标基站B发送数据主集；
步骤206，当源基站A和目标基站B根据移动终端MS反馈的信道质量(例如：载干比(CINR))确认移动终端MS收到所述目标基站B发送的稳定正确的信号后，目标基站B同时发送数据主集和分集，源基站A断开与移动终端MS的连接，完成移动终端MS从源基站A到目标基站B的软切换。
如图3所示，本发明应用实例二移动终端切换的方法流程图，包括如下步骤：
步骤301，当源基站A判断移动终端MS满足切换条件时，源基站A将下行传送模式设置为矩阵A模式，然后通知所述移动终端MS；所述下行矩阵A模式是指将待发送业务数据处理成数据主集和数据分集分别传送；
当所述移动终端主动要求切换，或所述源基站要求所述移动终端切换时，源基站判定移动终端满足切换条件；当源基站判断移动终端满足切换条件时，所述源基站进一步确认该源基站A、目标基站B和所述移动终端MS都有下行矩阵A能力，然后才将下行传送模式设置为矩阵A模式。
步骤302，源基站A与目标基站联系，将移动终端MS的信息(包括所述移动终端的上下行传输参数和待发送业务数据)同步给目标基站B；
步骤303，当源基站A与目标基站B同步完成后，目标基站B将下行传送模式设置为矩阵A模式，源基站A和目标基站B预留相同的频段和时隙用于向移动终端发送业务数据；
步骤304，源基站A通知移动终端MS用上述预留的时隙和频段接收数据；
步骤305，源基站A发送数据主集，而数据分集通过目标基站B进行发送，也可看作基站A和基站B同时对移动终端MS进行下行矩阵A模式传送，只是基站A把发送数据分集的天线屏蔽，即不用发送数据分集；基站B把发送数据主集的天线屏蔽，即不用发送数据主集，此时，移动终端MS接收到的数据没有变化；或者源基站A发送数据分集，而目标基站B发送数据主集；
步骤306，当源基站A和目标基站B根据移动终端MS反馈的信道质量(包括载干比(CINR))确认移动终端MS收到所述目标基站B发送的稳定正确的信号后，统计源基站A和目标基站B的资源状况(用空闲资源比的统计来实现)分别得资源状况统计值a，b，据此比较大小作出3种操作如下：若b＞a，则转步骤309；若b＜a，则转步骤308；若b＝a，则转步骤307；
步骤307，保持源基站A与目标基站B同时发送业务数据的状态，转步骤305；
步骤308，源基站A同时发送数据主集和分集，目标基站B断开与移动终端MS的连接，本流程结束；
步骤309，目标基站B同时发送数据主集和分集，源基站A断开与移动终端MS的连接，从而完成移动终端MS从源基站A到目标基站B的软切换，切换结束。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。
Claims (10)
1、一种微波存取全球互通系统中移动终端切换的方法，其特征在于，包括如下步骤：
当源基站判定移动终端满足切换条件时，将下行传送模式设置为矩阵A模式，然后通知所述移动终端采用所述矩阵A模式接收数据；所述下行矩阵A模式是指将待发送业务数据处理成数据主集和数据分集分别传送；
源基站将移动终端的信息同步给目标基站，同步完成后，目标基站将下行传送模式设置为矩阵A模式，源基站发送数据主集，而目标基站发送数据分集，或者源基站发送数据分集，而目标基站发送数据主集；
当源基站和目标基站确认移动终端收到所述目标基站发送的稳定正确的信号后，目标基站同时发送数据主集和分集，源基站断开与移动终端的连接，完成移动终端从源基站到目标基站的软切换。
2、如权利要求1所述方法，其特征在于，当所述移动终端主动要求切换，或所述源基站要求所述移动终端切换时，源基站判定移动终端满足切换条件。
3、如权利要求1所述方法，其特征在于，当源基站判断移动终端满足切换条件时，所述源基站进一步确认该源基站、目标基站和所述移动终端都有下行矩阵A能力，然后才将下行传送模式设置为矩阵A模式，并通知所述移动终端采用所述矩阵A模式接收数据。
4、如权利要求1所述方法，其特征在于，同步给目标基站的所述移动终端的信息包括所述移动终端的上下行传输参数和所述待发送业务数据。
5、如权利要求1所述方法，其特征在于，所述同步操作完成后，源基站和目标基站预留相同的频段和时隙用于向移动终端发送业务数据，然后源基站发送数据主集，而目标基站发送数据分集，或者源基站发送数据分集，而目标基站发送数据主集。
6、如权利要求1所述方法，其特征在于，所述源基站和目标基站根据移动终端反馈的信道质量确认该移动终端收到所述目标基站发送的稳定正确的信号。
7、如权利要求5所述方法，其特征在于，所述移动终端反馈的信道质量为载干比CINR。
8、如权利要求1所述方法，其特征在于，当源基站和目标基站确认移动终端收到所述目标基站发送的稳定正确的信号后，进一步统计源基站和目标基站的资源状况，并根据源基站和目标基站的资源状况统计值的大小关系判定是否进行所述软切换。
9、如权利要求8所述方法，其特征在于，对所述源基站和目标基站的资源状况的统计分别用所述源基站和目标基站的空闲资源比的统计来实现。
10、如权利要求8所述方法，其特征在于，采用如下方法判定是否进行所述软切换：
若目标基站的资源状况统计值大于源基站的资源状况统计值，则目标基站同时发送数据主集和分集，源基站断开与移动终端的连接，从而完成移动终端从源基站到目标基站的软切换；
若目标基站的资源状况统计值等于源基站的资源状况统计值，则保持源基站与目标基站同时发送所述业务数据的状态，直到源基站的数据与目标基站的资源状况统计值的大小关系发生变化；
若目标基站的资源状况统计值小于源基站的资源状况统计值，则源基站同时发送数据主集和分集，目标基站断开与移动终端的连接。
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