CN101626607A - 无线通信系统中中继场景下终端切换的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了无线通信系统中中继场景下终端切换的方法和系统，该方法包括：控制站点确定将终端从源站点切换到目标站点；控制站点将切换命令通过广播信道广播出去，所述切换命令包括终端标识和目标站点标识；终端标识对应的终端通过广播信道接收切换命令，判断切换命令中包含的终端标识为自身标识，随机接入与切换命令中包含的目标站点标识对应的目标站点。本发明方案减少了终端切换的信令开销，降低了切换时延。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信技术，尤其涉及无线通信系统中，中继场景下终端(UE，User Equipment)切换的方法、系统、控制站点、中继站点和终端。
背景技术
在3G后续的无线通信系统中，随着用户对系统带宽需求的增加，无线通信系统不得不向更高的频段发展，例如采用超过3GHz的频段等，但随着频段的增高，无线电波传输距离降低，将导致基站覆盖范围的缩下；同时用户容量的增加使得研究人员不得不在蜂窝网络的构架基础上寻找能够扩大网络容量的方法。
为了克服覆盖范围和容量上的缺陷，中继(RS，Relay Station)的引入逐渐引起了业内越来越多的关注，RS一方面可以改善小区边缘的信号质量，另一方面可以通过小区分裂扩大小区的容量。比较典型的中继引入是在全球微波接入互操作性组织(WiMAX，World Interoperability for Microwave Access)系统中，电机工程师协会(IEEE，Institute of Electrical and Electronics Engineers)802.16工作组从2006年开始制定中继网络的标准。在ITU国际移动通信标准(ITUInternational Mobile Telecommunication System-Advanced，MT-Advanced)系统中，已经明确中继的引入是其中一个重要特征；目前，3GPP下一步长期演进(3GPP Long Term Evolution-Advanced，LTE-Advanced)系统标准的制定正在开始启动，其中也将引入中继以克服LTE可能存在的覆盖范围和容量上的缺陷。
但是，中继的引入对于系统的许多过程将带来明显不利的影响，不仅对随机接入、同步、公共信息广播以及寻呼带来影响，更重要的是对UE切换带来影响。
在3G和3GPP长期演进(LTE，3GPP Long Term Evolution)系统的终端切换实现方法中，如果在网络中引入中继，在切换过程中需要基站和中继之间在专用的信令承载上交互资源，并且中继还要转发上下行的信令到UE、到当前接入的基站以及到该基站范围内指定的中继，随着网络中跳数的增加这种转发上下行信令的过程将导致信令开销的急剧增加。
中继的引入对UE切换的影响包括切换类型的急剧增加。单就无线通信系统内同频的切换而言，在仅仅存在两跳通信也就是一级中继的场景下，同一基站内的切换种类就可以分成3种类型，如Intra-BS_RS、Intra-RS_BS和Intra-RS_RS，其中，RS是为了扩大覆盖范围或者网络容量而引入的中继站点。BS表示基站，是完成无线接口功能的站点，引入中继后，是RS的控制站点。控制站点完成其覆盖范围内资源的管理和分配，所述覆盖范围内资源包括中继的资源，该覆盖范围内的上下行数据在控制站点上汇总，控制站点完成UE切换的决策、切换相关命令的发送和资源分配。上述3种切换类型分别表示为：
Intra-BS_RS切换：UE目前处于基站的覆盖下，从该基站切换到受该基站控制的RS的覆盖下。
Intra-RS_BS切换：UE目前处于RS的覆盖下，从该RS切换到控制该RS的基站的覆盖下。
Intra-RS_RS切换：UE目前处于RS的覆盖下，从该RS切换到受同一基站控制的RS的覆盖下。
上述为对于同频、且仅仅存在两跳通信场景下所包括的切换类型。如果中继通过级联分成更多的层次，切换的类型将相应快速增长。切换类型数量的增多使得系统设计时的横向兼容性面临较大的问题，也就是如何设计一个简单且易实现的通用切换流程使得不同的切换场景下都适用。
中继的引入对UE切换的影响不仅包括切换类型的急剧增加，还包括切换时信令开销、延时的增加以及中继协议栈的实现复杂。具体地，为了满足更多大带宽的移动用户的需求，一方面所用频率的升高使基站本身的覆盖范围降低，另一方面中继可能被大量采用，用户将在覆盖范围更小的中继站点间不停的切换，这将导致切换时信令开销和延时的增加。并且，中继需要实现用户面和控制面的L1、L2乃至高层的协议；由于中继的特性，在处理同样用户数量的业务场景下，中继需要的处理能力是基站BS和UE的两倍，因此协议栈的复杂将对中继的复杂度和成本乃至整个网络的成本带来重要影响；而且，需要单独定义中继接口，也就是中继和基站接口、中继和中继接口之间切换的相关信令，这进一步增加了实现协议栈的复杂度。
综上，在无线通信系统中引入中继是网络发展的一个必要过程，而中继的引入对于同一基站范围内终端的切换过程带来了不利影响：随着跳数的增加，切换类型将急剧增加，切换出现的频度增加将导致切换信令数量和切换时延相应增长；并且，使协议栈的实现复杂。
发明内容
本发明提供一种无线通信系统中中继场景下终端切换的方法，该方法能够减少终端切换的信令开销，降低切换时延。
本发明提供一种无线通信系统中中继场景下终端切换的系统，该系统能够减少终端切换的信令开销，降低切换时延。
本发明提供一种控制站点，该控制站点能够减少终端切换的信令开销，降低切换时延。
本发明提供一种中继站点，该中继站点能够减少终端切换的信令开销，降低切换时延。
本发明提供一种终端，该终端能够减少切换时的信令开销，降低切换时延。
一种无线通信系统中中继场景下终端切换的方法，该方法包括：
控制站点确定将终端从源站点切换到目标站点；
该方法还包括：
控制站点将切换命令通过广播信道广播出去，所述切换命令包括终端标识和目标站点标识；
终端标识对应的终端通过广播信道接收切换命令，判断切换命令中包含的终端标识为自身标识，随机接入与切换命令中包含的目标站点标识对应的目标站点。
一种无线通信系统中中继场景下终端切换的系统，该系统包括控制站点、目标站点和终端；
所述控制站点，用于确定将终端从源站点切换到目标站点，将切换命令通过广播信道广播出去，所述切换命令包括终端标识和目标站点标识；
所述终端标识对应的终端，用于通过广播信道接收切换命令，判断切换命令中包含的终端标识为自身标识，随机接入与切换命令中包含的目标站点标识对应的目标站点。
一种控制站点，该控制站点包括决策模块和切换命令下发模块；
所述决策模块，用于确定将终端从源站点切换到目标站点，将切换命令发送给切换命令下发模块；
所述切换命令下发模块，用于将切换命令通过广播信道广播出去，所述切换命令包括终端标识和目标站点标识，所述终端标识和目标站点标识用于终端在判断出切换命令中包含的终端标识为自身标识后，随机接入与切换命令中包含的目标站点标识对应的目标站点。
一种中继站点，该中继站点包括标识判断模块一和资源分配模块；
所述标识判断模块一，用于通过广播信道接收切换命令，所述切换命令包含终端标识、目标站点标识和资源分配信息，所述资源分配信息为需要目标站点为与终端标识对应的终端分配的资源信息；判断目标站点标识是否为自身标识，如果是，则将切换命令中的资源分配信息发送给资源分配模块；
所述资源分配模块，用于根据分配资源信息为所述终端标识对应的终端分配资源。
一种终端，该终端包括标识判断模块二和随机接入模块；
所述标识判断模块二，用于通过广播信道接收切换命令，所述切换命令包含终端标识、目标站点标识和资源分配信息，所述资源分配信息为需要目标站点为与终端标识对应的终端分配的资源信息，判断切换命令中包含的终端标识是否为自身标识，如果是，则将切换命令中包含的目标站点标识发送给随机接入模块；
所述随机接入模块，用于接收标识判断模块二发送的目标站点标识，随机接入与目标站点标识对应的目标站点。
从上述方案可以看出，本发明中控制站点在确定将终端从源站点切换到目标站点后，通过广播信道将切换命令广播出去，切换命令中包括终端标识和目标站点标识，终端标识对应的终端通过广播信道接收切换命令后，随机接入与目标站点标识对应的目标站点。这样，无需通过专用信道资源来发送切换命令，也就不存在现有技术中因发送切换命令而导致切换信令增加和切换时延长的问题，从而减少了信令开销，降低了切换时延，并且，对于不同的切换类型都采用统一的切换流程，降低了切换的复杂度。
附图说明
图1为本发明无线通信系统中终端切换的方法示例性流程图；
图2为本发明无线通信系统中终端切换的网络结构示意图例一；
图3为本发明无线通信系统中终端切换的方法流程图例二；
图4为本发明无线通信系统中终端切换的方法流程图例三；
图5为本发明无线通信系统中终端切换的方法流程图例四；
图6为本发明无线通信系统中终端切换的方法流程图例五；
图7为本发明无线通信系统中终端切换的系统结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明进一步详细说明。
本发明方案应用于无线移动通信系统中中继场景下的UE切换，UE在同一基站内切换的过程包括从该基站范围内的一个中继切换到另一个中继、从基站切换到该基站范围内的一个中继以及从该基站范围内的某个中继切换到该基站。在无线通信网络中，UE和中继处在控制站点的覆盖范围之内，UE和中继可以通过广播信道接收控制站点广播的信息，该控制站点一般为基站，并且，该无线通信网络具有以下特点：
1.集中式资源管理和分配。也就是控制站点完成自身和其范围内的中继的带宽分配和管理。
2.经过中继接入到网络的UE通过中继完成上下行数据的收发，且UE可以通过广播信道接收控制站点发出的广播信息。
3.控制站点覆盖范围内的中继能够接收控制站点通过广播信道广播出去的信息。
4.控制站点覆盖范围内的上下行用户面数据都要经过控制站点，并在控制站点处被缓存。具体地，控制站点通过中继将下行用户面数据发送到UE，在收到UE发送的接收到下行用户面数据的确认(ACK，Acknowledgement)信息后，控制站点才删除缓存的数据，这样，控制站点能够知晓UE接收数据的情况。
下面对本发明的终端切换方法进行说明，参见图1，为本发明无线通信系统中终端切换的方法示例性流程图，该方法包括以下步骤：
步骤101，控制站点确定将终端从源站点切换到目标站点。
步骤102，控制站点将切换命令通过广播信道广播出去，所述切换命令包括终端标识和目标站点标识。
切换过程中控制站点通过广播信道发送切换的相关指令，所述切换的相关指令包括切换命令和切换完成命令。该广播信道可以是控制站点用于广播系统消息的广播信道(BCH，Broadcast Channel)，也可以是用于寻呼用户的公共寻呼信道(PCH，Pilot Channel)，还可以是专门定义的用于发送切换的相关指令的广播信道。本发明对广播信道的具体形式不做限定，只要控制站点能够通过广播方式将切换的相关指令发送到中继和UE即可。
在切换过程中涉及到控制站点、终端、源站点和目标站点，控制站点可能为源站点或目标站点；源站点可能是控制站点，也可能是中继站点；目标站点可能是控制站点，也可能是中继站点。
当目标站点不为控制站点，而为中继站点时，切换命令还包括资源分配信息，所述资源分配信息为需要目标站点为终端标识对应的终端分配的资源信息，资源分配信息包括为与终端标识对应的终端分配的上行用户面数据传输资源和下行用户面数据传输资源，所述上行用户面数据资源用于终端随机接入目标站点后向目标站点传输上行用户面数据时使用，所述下行用户面数据资源用于终端随机接入目标站点后目标站点向终端传输下行用户面数据时使用。可选地，资源分配信息还包括为终端标识对应的终端分配的随机接入资源，所述随机接入资源用于终端随机接入时使用。对于这种切换场景，步骤102之后包括：目标站点标识对应的目标站点接收切换命令，判断切换命令中包含的目标站点标识为自身标识，目标站点根据切换命令中包含的分配资源信息为所述终端标识对应的终端分配资源。
当目标站点为控制站点时，本步骤还包括：控制站点为终端标识对应的终端分配资源。
步骤103，终端标识对应的终端接收切换命令，判断切换命令中包含的终端标识为自身标识，随机接入与切换命令中包含的目标站点标识对应的目标站点。
终端随机接入目标站点时，使用的随机接入资源可以是系统默认的随机接入资源，此时随机接入资源为系统预先分配的资源；使用的随机接入资源还可以是由控制站点分配给终端标识对应的终端用于随机接入的资源，此时，控制站点下发的切换命令中包括为终端标识对应的终端分配的随机接入资源。
本步骤中，如果终端标识对应的终端随机接入目标站点成功，则终端判断自身是否缓存有待发送的数据，如果缓存有，则通过目标路径向控制站点发送上行用户面数据；否则构造伪数据，将伪数据通过目标路径发送给控制站点。如果终端标识对应的终端随机接入目标站点失败，则终端判断自身是否缓存有待发送的数据，如果缓存有，则通过原路径向控制站点发送上行用户面数据；否则构造伪数据，将伪数据通过原路径发送给控制站点。所述原路径为切换前的原始路径，所述目标路径为切换成功后的路径。
控制站点将切换命令广播出去，终端进行切换后，控制站点需要向源站点下发切换完成命令以使源站点释放关于终端标识对应的终端的资源。下发切换完成命令可以采用现有技术的方式，即通过专用信道资源向源站点发送切换完成命令；为了进一步节省专用信道资源，减少信令开销，本发明还提供了通过广播信道将切换完成命令广播出去的方式，下面进行具体说明。
控制站点通过设置切换保护时间和检测上行用户面数据路径来确定广播切换命令后切换是否成功，假设所述切换保护时间的设置通过定时器一来实现，定时器一的定时大于终端将上行用户面数据沿目标路径传送到控制站点的最大传输时延与终端将上行用户面数据沿原路径传送到控制站点的最大传输时延两者中的最大值。
当源站点为控制站点时，如果控制站点在定时器一的定时范围内接收终端标识对应的终端通过目标路径发送的上行用户面数据，则切换成功，控制站点释放关于与终端标识对应的终端的资源；
如果控制站点在定时器一的定时范围内接收终端标识对应的终端通过原路径发送的上行用户面数据或者在定时器一的定时范围内没有接收到上行用户面数据，则切换失败，控制站点将切换命令通过广播信道重新广播出去。
当源站点不为控制站点时，如果控制站点在定时器一的定时范围内接收到终端标识对应的终端通过目标路径发送的上行用户面数据，则切换成功，控制站点通过广播信道将切换完成命令广播出去，所述切换完成命令包括源站点标识和资源释放信息，所述资源释放信息为需要源站点释放的关于终端标识对应的终端的资源；所述源站点标识对应的源站点接收切换完成命令，判断切换完成命令中包含的源站点标识为自身标识，释放关于与终端标识对应的终端的资源；
如果控制站点在定时器一的定时范围内接收到终端标识对应的终端通过原路径发送的上行用户面数据或者在定时器一的定时范围内没有接收到上行用户面数据，则切换失败，控制站点将切换命令通过广播信道重新广播出去。
可选地，在控制站点将切换命令通过广播信道广播出去之前，可以通过设置的最大切换命令发送次数来判断是否广播切换命令，具体实现包括：控制站点判断发送切换命令的次数是否大于设置的最大切换命令发送次数，如果是，则向上层上报切换命令发送错误的信息；否则，将切换命令通过广播信道广播出去。将切换命令发送错误的信息上报给上层后，上层的解决方法采用现有技术，这里不赘述。
下面以存在两跳通信即一级中继，且源站点和目标站点都是中继站点的切换场景为例，对本发明的切换方法进行举例说明，本实施例中假设终端随机接入时采用的随机接入资源为系统默认的资源，此时的切换网络如图2所示，此切换网络中的切换流程包括以下步骤：
步骤201，控制站点确定将终端从源站点切换到目标站点。
本步骤可具体包括：控制站点通过源站点将测量配置信息发送到终端，终端根据测量配置信息测量出终端当前接入的中继站点和相邻中继站点的信息，并将测量结果发送到当前接入的中继站点，即发送到源站点；
源站点不对测量结果进行任何处理，直接转发到控制站点；
控制站点根据源站点反馈的测量结果确定将终端中源站点切换到目标站点。
步骤202，控制站点将切换命令通过广播信道广播出去。
该切换命令(HO Command)包括终端标识(UE ID)、目标站点标识(Target RS ID)和资源分配信息(Resource Addition)，所述资源分配信息为需要目标站点为与终端标识对应的终端分配的资源信息，包括为上行用户面数据传输资源和下行用户面数据传输资源等。该切换命令可以采用表1的格式：
| 命令类型(Type) | 终端标识(UE ID) | 目标站点标识(TargetRS ID) | 资源分配信息(ResourceAddition) | 空余(Spare) |
表1
其中，Type表示命令的类型。切换过程中，通过广播信道下发的命令包括切换命令和切换完成命令(HO Complete)，Type的取值可以为：当命令为HO Command时，Type＝1；命令为HO Complete时，Type＝0。Spare表示切换命令中设置的空余比特，在需要对切换命令进行扩展时使用，例如，根据需要可以在空余比特中携带源站点标识等。
步骤203，终端标识对应的终端接收切换命令后，随机接入目标站点。
接入方式可以由网络配置为非竞争模式或者竞争模式。
步骤204，目标站点通过广播信道接收切换命令后，根据切换命令中包含的分配资源信息为终端标识对应的终端分配资源。
所述分配资源信息包括为与终端标识对应的终端分配的上行用户面数据传输资源和下行用户面数据传输资源。
步骤203和步骤204可无序执行。
步骤205，目标站点接纳终端的随机接入后，终端经由目标站点向控制站点发送上行用户面数据。
步骤206，控制站点收到终端标识对应的终端发送的上行用户面数据，确认已经接入目标站点，通过广播信道将切换完成命令广播出去。
该切换完成命令(HO Complete)包括源站点标识(Source RS ID)和资源释放信息(Resource Subtraction)，所述资源释放信息为需要源站点释放的关于终端标识对应的终端的资源。该切换完成命令可以采用表2的格式：
| 命令类型(Type) | 源站点标识(Source RS ID) | 资源释放信息(Resource Subtraction) | 空余(Spare) |
表2
其中，Type表示命令的类型，Spare表示切换完成命令中设置的空余比特，在需要对切换完成命令进行扩展时使用。
步骤207，源站点通过广播信道接收切换完成命令之后，释放关于终端标识对应的资源。
目标站点和终端对切换完成命令不作处理。
图2为切换正常情况下的处理流程，即终端、源站点和目标站点都通过广播信道接收到切换命令和切换完成命令的情况。对于异常情况，也就是存在终端、源站点和/或目标站点没有正确接收切换命令或切换完成命令的情况，需要进行额外的优化切换流程的处理。本发明通过在控制站点设置定时器一来进行优化处理，定时器一的定时取值可根据需要设置，例如，假设终端将上行用户面数据沿目标路径传送到控制站点的最大传输时延为M1，终端将上行用户面数据沿原路径传送到控制站点的最大传输时延为M2，定时器一的定时取值大于M1和M2两者中的最大值。
控制站点覆盖范围内终端切换的三种类型中，源站点和目标站点都是中继站点的切换类型为涉及站点最多的场景，这里以此该场景为例对异常情况下的额外的优化处理进行说明，将此时的源站点称为源中继，将此时的目标站点称为目标中继。该场景下的异常情况包括下面六种，对应各种情况的处理分别为：
1)源中继收到切换命令，但是终端和目标中继未收到切换命令：
如果终端有上行数据，则终端继续发送上行用户面数据到源中继；源中继继续转发终端数据到控制站点；控制站点在定时器一定时范围内检测到从原路径发来的上行用户面数据，判断有站点未收到切换命令，切换失败，重发切换命令。如果定时器一超时，控制站点在定时器一定时范围内没有接收到上行用户面数据，则重新广播切换命令。
2)源中继和终端接收切换命令，但目标中继未收到切换命令：
终端随机接入到目标中继，随机接入失败。如果终端有上行数据，则终端继续在源中继发送上行用户面数据；控制站点在定时器一定时范围内检测到原路径上的上行用户面数据，判断有站点未收到切换命令，切换失败，重发切换命令；如果定时器一超时，控制站点在定时器一定时范围内没有接收到上行用户面数据，则重新广播切换命令。
3)源中继收到切换命令，目标中继收到切换命令，但是终端没有收到切换命令：
终端不在目标中继上进行随机接入。如果终端有上行数据，则继续在源中继发送上行用户面数据；控制站点在定时器一定时范围内检测到原路径上的上行用户面数据，判断有站点未收到切换命令，切换时失败，重发切换命令；如果定时器一超时，控制站点在定时器一定时范围内没有接收到上行用户面数据，则重新广播切换命令。
4)终端收到切换命令，目标中继收到切换命令，但是源中继未收到切换命令：
终端在目标中继上发起随机接入。如果随机接入成功，终端立即发送上行用户面数据到目标中继；目标中继转发上行用户面数据到控制站点；控制站点广播切换完成命令通知源中继删除终端资源，切换成功。如果随机接入失败且终端有上行数据，终端继续在源中继发送上行用户面数据；控制站点在定时器一定时范围内检测到原路径上的上行用户面数据，判断有站点未收到切换命令，切换时失败，重发切换命令；如果随机接入失败且终端没有上行数据，定时器一超时，控制站点在定时器一定时范围内没有接收到上行用户面数据，重新广播切换命令。
5)终端收到切换命令，目标中继和源中继都未收到切换命令：
终端发起随机接入到目标中继，随机接入失败。如果终端有上行数据，则继续在源中继上发送上行用户面数据；控制站点在定时器一定时范围内检测到原路径的终端上行用户面数据，判断有站点未收到切换命令，切换失败，重新发送切换命令；如果终端没有上行数据，定时器一超时，控制站点在定时器一定时范围内没有接收到上行用户面数据，重新广播切换命令。
6)目标中继收到切换命令，终端和源中继未收到切换命令：
如果终端有上行用户面数据，则继续在原路径上发送上行用户面数据；控制站点在定时器一定时范围内检测到原路径的终端上行用户面数据，判断有站点未收到切换命令，切换失败，重新发送切换命令；如果终端没有上行用户面数据，定时器一超时，控制站点在定时器一定时范围内没有接收到上行用户面数据，重新广播切换命令。
下面基于图2所示的切换场景，通过图3-图6对控制站点、终端、源站点和目标站点在切换过程进行的操作分别进行详细说明。
图3为切换过程中控制站点的操作流程图，包括以下步骤：
步骤301，与步骤201相同。
步骤302，控制站点判断发送切换命令的次数是否大于设置的最大切换命令发送次数N，如果是，则执行步骤303，否则执行步骤304。
步骤303，控制站点向上层上报切换命令发送错误的信息，结束流程。
步骤304，控制站点将切换命令通过广播信道广播出去。
步骤305，控制站点启动定时器一。
步骤306，控制站点判断在定时器一的定时范围内是否接收到终端标识对应的终端从目标路径发出的上行用户面数据，如果是，则执行步骤307，否则执行步骤308。
步骤307，控制站点通过广播信道将切换完成命令广播出去。
步骤308，控制站点在定时器一的定时范围内判断是否接收到终端标识对应的终端从原路径发出的上行用户面数据，如果是，则执行步骤302，否则执行步骤309。
步骤309，控制站点判断定时器一是否超时，如果是，则执行步骤302，否则执行步骤306。
图4为切换过程中终端的操作流程图，包括以下步骤：
步骤401，终端通过广播信道接收切换命令，判断切换命令中是否包含自身标识，如果包含有，则执行步骤402，否则返回步骤401。
步骤402，终端发起到目标站点的随机接入，如果随机接入成功，则执行步骤403，否则执行步骤407。
步骤403，终端判断自身是否缓存有待发送的数据，如果缓存有，则执行步骤404，否则执行步骤405。
步骤404，终端根据缓存的数据构造上行用户面数据，执行步骤406。
步骤405，终端构造伪数据，执行步骤406。
步骤406，终端通过目标站点将上行用户面数据或伪数据通过目标站点发送给控制站点，结束流程。
至此，终端便切换到目标站点收发数据。
步骤407，终端判断自身是否缓存有待发送的数据，如果缓存有，则执行步骤408，否则执行步骤409。
步骤408，终端根据缓存的数据构造上行用户面数据，执行步骤410。
步骤409，终端构造伪数据，执行步骤410。
步骤410，终端将上行用户面数据或伪数据通过原路径发送给控制站点，结束流程。
下面对中继站点的操作进行说明，中继站点通过广播信道接收切换命令，如果中继站点判断出切换命令中包含的源站点标识为自身标识，则执行图5的流程；如果中继站点判断出切换命令中包含的目标站点为自身标识，则执行图6的流程。
图5为切换过程中源站点的操作流程图，包括以下步骤：
步骤501，源站点启动定时器二。
定时器二用于对源站点进行切换的时间进行限定，是对切换过程的优化。定时器二的定时取值可根据需要自行设定，例如，假设成功切换时源站点从接收到切换命令到接收至切换完成命令之间的时间为T1，切换失败时源站点从接收到切换命令至接收到终端发送的上行用户面数据之间的时间为T2，则定时器二的定时取值大于T1和T2两者中的最大值。
步骤502，源站点判断在定时器二的定时范围内是否接收到终端标识对应的终端发送的上行用户面数据，如果接收到，则执行步骤503，否则执行步骤506。
步骤503，源站点将上行用户面数据上传到控制站点。
步骤504，源站点判断通过广播信道是否接收到切换完成命令，如果接收到，则执行步骤505，否则继续执行步骤502。
步骤505，源站点根据切换完成命令中包含的资源释放信息，释放关于终端标识对应的终端的资源，结束流程。
步骤506，源站点向上层上报切换错误的信息。
源站点向上层上报切换错误的信息，上层的解决方法采用现有技术，这里不赘述。
图6为切换过程中目标站点的操作流程图，包括以下步骤：
步骤601，目标站点根据切换命令中包含的分配资源信息为所述终端标识对应的终端分配资源。
步骤602，目标站点接收终端标识对应的终端随机接入，如果接入成功，则执行步骤603，否则执行步骤605。
步骤603，目标站点启动定时器三。
定时器三用于对目标站点进行切换的时间进行限定，是对切换过程的优化。定时器三的定时取值可根据需要自行设定，例如，假设从终端随机接入成功至目标站点接收到终端发送的上行用户面数据之间的时间为T3，定时器三的定时取值为大于T3的值。
步骤604，目标站点判断在定时器三的定时范围内是否接收到终端标识对应的终端发送的上行用户面数据，如果接收到，则执行步骤606，否则执行步骤605。
步骤605，目标站点删除关于终端标识对应的终端的资源。
步骤606，目标站点将接收到的上行用户面数据上传到控制站点。
至此，切换完成，目标站点进行终端标识对应的终端的上下行数据的转发。
参见图7，为本发明无线通信系统中中继场景下终端切换的系统，包括控制站点、目标站点和终端；
所述控制站点，用于确定将终端从源站点切换到目标站点，将切换命令通过广播信道广播出去，所述切换命令包括终端标识和目标站点标识；
所述终端标识对应的终端，用于通过广播信道接收切换命令，判断切换命令中包含的终端标识为自身标识，随机接入与切换命令中包含的目标站点标识对应的目标站点。本发明的终端切换系统包括对整个切换过程进行控制的控制站点，一般为基站，还包括中继站点和终端，所述中继站点可能是切换过程中涉及的源站点，也可能是切换过程中涉及的目标站点。
可选地，该终端包括标识判断模块二和随机接入模块；
所述标识判断模块二，用于通过广播信道接收切换命令，所述切换命令包含终端标识、目标站点标识和资源分配信息，所述资源分配信息为需要目标站点为与终端标识对应的终端分配的资源信息，判断切换命令中包含的终端标识是否为自身标识，如果是，则将切换命令中包含的目标站点标识发送给随机接入模块；
所述随机接入模块，用于接收标识判断模块二发送的目标站点标识，随机接入与目标站点标识对应的目标站点。
可选地，所述终端还包括接入判断模块、数据发送模块一和数据发送模块二；
所述接入判断模块，如果判断出所述随机接入模块进行随机接入时成功，则将目标站点标识发送给数据发送模块一，如果判断出所述随机接入模块进行随机接入时失败，则向数据发送模块二发送启动命令；
所述数据发送模块一，用于判断是否缓存有待发送的数据，如果缓存有，则根据目标站点标识通过目标路径向控制站点发送上行用户面数据；否则构造伪数据，根据目标站点标识将伪数据通过目标路径发送给控制站点；
所述数据发送模块二，用于接收接入判断模块发送的启动命令，判断是否缓存有待发送的数据，如果缓存有，则通过原路径向控制站点发送上行用户面数据；否则构造伪数据，通过原路径发送给控制站点。
可选地，该控制站点包括决策模块和切换命令下发模块；
所述决策模块，用于确定将终端从源站点切换到目标站点，将切换命令发送给切换命令下发模块；
所述切换命令下发模块，用于将切换命令通过广播信道广播出去，所述切换命令包括终端标识和目标站点标识，所述终端标识和目标站点标识用于终端在判断出切换命令中包含的终端标识为自身标识后，随机接入与切换命令中包含的目标站点标识对应的目标站点。
当所述目标站点不为控制站点自身时，所述切换命令包括资源分配信息，所述资源分配信息为需要目标站点为与终端标识对应的终端分配的资源信息；
所述目标站点包括标识判断模块一和资源分配模块；
所述标识判断模块一，用于通过广播信道接收切换命令，判断切换命令中包含的目标站点标识是否为自身标识，如果是，则将切换命令中的资源分配信息发送给资源分配模块；
所述资源分配模块，用于根据分配资源信息为所述终端标识对应的终端分配资源。
当所述源站点不为控制站点时，所述控制站点包括定时器判断模块一，用于判断出在定时器一的定时范围内接收到终端标识对应的终端通过目标路径发送的上行用户面数据，通过广播信道将切换完成命令广播出去，所述定时器一的定时大于终端将上行用户面数据沿目标路径传送到控制站点的最大传输时延与终端将上行用户面数据沿原路径传送到控制站点的最大传输时延两者中的最大值，所述切换完成命令包括源站点标识和资源释放信息，所述资源释放信息为需要源站点释放的关于终端标识对应的终端的资源；所述定时器判断模块一还用于判断出在定时器一的定时范围内接收到终端标识对应的终端通过原路径发送的上行用户面数据或者在定时器一的定时范围内没有接收到上行用户面数据，将切换命令传送给切换命令下发模块，由切换命令下发模块通过广播信道将切换命令重新发送出去；
所述源站点包括切换完成命令接收模块和资源释放模块；
所述切换完成命令接收模块，用于通过广播信道接收切换完成命令，判断切换完成命令中包含的源站点标识是否为自身标识，如果是，则将切换完成命令中包含的资源释放信息发送给资源释放模块；
所述资源释放模块，用于接收切换完成命令接收模块发送的资源释放信息，释放关于与终端标识对应的终端的资源。
当所述源站点为控制站点时，所述控制站点包括定时器判断模块二，用于判断出在定时器一的定时范围内接收到终端标识对应的终端通过目标路径发送的上行用户面数据，释放关于与终端标识对应的终端的资源，所述定时器一的定时大于终端将上行用户面数据沿目标路径传送到控制站点的最大传输时延与终端将上行用户面数据沿原路径传送到控制站点的最大传输时延两者中的最大值；所述定时器判断模块二还用于判断出在定时器一的定时范围内接收到终端标识对应的终端通过原路径发送的上行用户面数据或者在定时器一的定时范围内没有接收到上行用户面数据，将切换命令传送给切换命令下发模块，由切换命令下发模块通过广播信道将切换命令重新发送出去。
可选地，所述切换命令下发模块包括切换命令发送次数判断模块，用于判断发送切换命令的次数是否大于设置的最大切换命令发送次数，如果是，则向上层上报切换命令发送错误的信息，否则将切换命令通过广播信道广播出去。
本发明提供的切换方案适用于无线通信系统中中继场景下的终端切换，如IMT-Advanced系统、LTE-Advanced系统等涉及中继转发的切换场景。
本发明仅需要设置下行的切换信令，即切换命令，而且该下行的切换信令通过广播信道发送，降低了专用资源的消耗；而不需要定义上行信令，通过上行用户面数据的传输路径判断切换是否成功并获知各个站点接收切换命令的情况。控制站点范围内的切换经过较少的信令交互和1次用户面上行数据的发送就便可完成，比现有方案节省了较多的信令开销，同时减少了切换延时。并且，切换过程中涉及的跳数越多，本发明方案减少切换命令的转发次数将更加显著，节省的信令开销将更加明显。
不仅如此，本发明方案对于控制站点广播信道覆盖范围内的所有切换场景都使用，采用统一的流程，其兼容性好，降低了切换的复杂度。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (18)
1、一种无线通信系统中中继场景下终端切换的方法，该方法包括：
控制站点确定将终端从源站点切换到目标站点；
其特征在于，该方法还包括：
控制站点将切换命令通过广播信道广播出去，所述切换命令包括终端标识和目标站点标识；
终端标识对应的终端通过广播信道接收切换命令，判断切换命令中包含的终端标识为自身标识，随机接入与切换命令中包含的目标站点标识对应的目标站点。
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标站点不为控制站点时，所述切换命令包括资源分配信息，所述资源分配信息为需要目标站点为与终端标识对应的终端分配的资源信息；所述控制站点将切换命令通过广播信道广播出去之后，该方法包括：
目标站点标识对应的目标站点通过广播信道接收切换命令，判断切换命令中包含的目标站点标识为自身标识；目标站点根据切换命令中包含的分配资源信息为所述终端标识对应的终端分配资源。
3、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述源站点不为控制站点时，所述终端标识对应的终端随机接入与切换命令中包含的目标站点标识对应的目标站点之后，该方法包括：
如果控制站点在定时器一的定时范围内接收到终端标识对应的终端通过目标路径发送的上行用户面数据，则控制站点通过广播信道将切换完成命令广播出去，所述定时器一的定时大于终端将上行用户面数据沿目标路径传送到控制站点的最大传输时延与终端将上行用户面数据沿原路径传送到控制站点的最大传输时延两者中的最大值，所述切换完成命令包括源站点标识和资源释放信息，所述资源释放信息为需要源站点释放的关于终端标识对应的终端的资源；所述源站点标识对应的源站点通过广播信道接收切换完成命令，判断切换完成命令中包含的源站点标识为自身标识，释放关于与终端标识对应的终端的资源；
如果控制站点在定时器一的定时范围内接收到终端标识对应的终端通过原路径发送的上行用户面数据或者在定时器一的定时范围内没有接收到上行用户面数据，则将切换命令通过广播信道重新广播出去。
4、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述源站点为控制站点时，所述终端标识对应的终端随机接入与切换命令中包含的目标站点标识对应的目标站点之后，该方法包括：
如果控制站点在定时器一的定时范围内接收终端标识对应的终端通过目标路径发送的上行用户面数据，则控制站点释放关于与终端标识对应的终端的资源，所述定时器一的定时大于终端将上行用户面数据沿目标路径传送到控制站点的最大传输时延与终端将上行用户面数据沿原路径传送到控制站点的最大传输时延两者中的最大值；
如果控制站点在定时器一的定时范围内接收终端标识对应的终端通过原路径发送的上行用户面数据或者在定时器一的定时范围内没有接收到上行用户面数据，则将切换命令通过广播信道重新广播出去。
5、如权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述控制站点将切换命令通过广播信道重新广播出去之前，该方法包括：
控制站点判断发送切换命令的次数是否大于设置的最大切换命令发送次数，如果是，则向上层上报切换命令发送错误的信息；否则，继续所述将切换命令通过广播信道重新广播出去的步骤。
6、如权利要求1所述的方法，其特征在于，如果终端标识对应的终端随机接入与切换命令中包含的目标站点标识对应的目标站点成功，该方法包括：终端标识对应的终端判断自身是否缓存有待发送的数据，如果缓存有，则通过目标路径向控制站点发送上行用户面数据；否则构造伪数据，将伪数据通过目标路径发送给控制站点；
如果终端标识对应的终端随机接入与切换命令中包含的目标站点标识对应的目标站点失败，该方法包括：终端标识对应的终端判断自身是否缓存有待发送的数据，如果缓存有，则通过原路径向控制站点发送上行用户面数据；否则构造伪数据，将伪数据通过原路径发送给控制站点。
7、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述广播信道为用于广播系统消息的广播信道、用于寻呼用户的公共寻呼信道或者专门定义的用于切换的广播信道。
8、一种无线通信系统中中继场景下终端切换的系统，其特征在于，该系统包括控制站点、目标站点和终端；
所述控制站点，用于确定将终端从源站点切换到目标站点，将切换命令通过广播信道广播出去，所述切换命令包括终端标识和目标站点标识；
所述终端标识对应的终端，用于通过广播信道接收切换命令，判断切换命令中包含的终端标识为自身标识，随机接入与切换命令中包含的目标站点标识对应的目标站点。
9、如权利要求8所述的系统，其特征在于，当所述目标站点不为控制站点时，所述切换命令包括资源分配信息，所述资源分配信息为需要目标站点为与终端标识对应的终端分配的资源信息；
所述目标站点包括标识判断模块一和资源分配模块；
所述标识判断模块一，用于通过广播信道接收切换命令，判断切换命令中包含的目标站点标识是否为自身标识，如果是，则将切换命令中的资源分配信息发送给资源分配模块；
所述资源分配模块，用于根据分配资源信息为所述终端标识对应的终端分配资源。
10、一种控制站点，其特征在于，该控制站点包括决策模块和切换命令下发模块；
所述决策模块，用于确定将终端从源站点切换到目标站点，将切换命令发送给切换命令下发模块；
所述切换命令下发模块，用于将切换命令通过广播信道广播出去，所述切换命令包括终端标识和目标站点标识，所述终端标识和目标站点标识用于终端在判断出切换命令中包含的终端标识为自身标识后，随机接入与切换命令中包含的目标站点标识对应的目标站点。
11、如权利要求10所述的控制站点，其特征在于，当所述目标站点不为控制站点时，所述切换命令下发模块发送的切换命令包括资源分配信息，所述资源分配信息为需要目标站点为与终端标识对应的终端分配的资源信息。
12、如权利要求10所述的控制站点，其特征在于，所述源站点不为控制站点时，所述控制站点包括定时器判断模块一，用于判断出在定时器一的定时范围内接收到终端标识对应的终端通过目标路径发送的上行用户面数据，通过广播信道将切换完成命令广播出去，所述定时器一的定时大于终端将上行用户面数据沿目标路径传送到控制站点的最大传输时延与终端将上行用户面数据沿原路径传送到控制站点的最大传输时延两者中的最大值，所述切换完成命令包括源站点标识和资源释放信息，所述资源释放信息为需要源站点释放的关于终端标识对应的终端的资源；所述定时器判断模块一还用于判断出在定时器一的定时范围内接收到终端标识对应的终端通过原路径发送的上行用户面数据或者在定时器一的定时范围内没有接收到上行用户面数据，将切换命令传送给切换命令下发模块。
13、如权利要求10所述的控制站点，其特征在于，所述源站点为控制站点时，所述控制站点包括定时器判断模块二，用于判断出在定时器一的定时范围内接收到终端标识对应的终端通过目标路径发送的上行用户面数据，释放关于与终端标识对应的终端的资源，所述定时器一的定时大于终端将上行用户面数据沿目标路径传送到控制站点的最大传输时延与终端将上行用户面数据沿原路径传送到控制站点的最大传输时延两者中的最大值；所述定时器判断模块二还用于判断出在定时器一的定时范围内接收到终端标识对应的终端通过原路径发送的上行用户面数据或者在定时器一的定时范围内没有接收到上行用户面数据，将切换命令传送给切换命令下发模块。
14、如权利要求13所述的控制站点，其特征在于，所述切换命令下发模块包括切换命令发送次数判断模块，用于判断发送切换命令的次数是否大于设置的最大切换命令发送次数，如果是，则向上层上报切换命令发送错误的信息，否则将切换命令通过广播信道广播出去。
15、一种终端，其特征在于，该终端包括标识判断模块二和随机接入模块；
所述标识判断模块二，用于通过广播信道接收切换命令，所述切换命令包含终端标识、目标站点标识和资源分配信息，所述资源分配信息为需要目标站点为与终端标识对应的终端分配的资源信息，判断切换命令中包含的终端标识是否为自身标识，如果是，则将切换命令中包含的目标站点标识发送给随机接入模块；
所述随机接入模块，用于接收标识判断模块二发送的目标站点标识，随机接入与目标站点标识对应的目标站点。
16、如权利要求15所述的终端，其特征在于，所述终端包括接入判断模块、数据发送模块一和数据发送模块二；
所述接入判断模块，如果判断出所述随机接入模块进行随机接入时成功，则将目标站点标识发送给数据发送模块一，如果判断出所述随机接入模块进行随机接入时失败，则向数据发送模块二发送启动命令；
所述数据发送模块一，用于判断是否缓存有待发送的数据，如果缓存有，则根据目标站点标识通过目标路径向控制站点发送上行用户面数据；否则构造伪数据，根据目标站点标识将伪数据通过目标路径发送给控制站点；
所述数据发送模块二，用于接收接入判断模块发送的启动命令，判断是否缓存有待发送的数据，如果缓存有，则通过原路径向控制站点发送上行用户面数据；否则构造伪数据，通过原路径发送给控制站点。
17、一种中继站点，其特征在于，该中继站点包括标识判断模块一和资源分配模块；
所述标识判断模块一，用于通过广播信道接收切换命令，所述切换命令包含终端标识、目标站点标识和资源分配信息，所述资源分配信息为需要目标站点为与终端标识对应的终端分配的资源信息；判断目标站点标识是否为自身标识，如果是，则将切换命令中的资源分配信息发送给资源分配模块；
所述资源分配模块，用于根据分配资源信息为所述终端标识对应的终端分配资源。
18、如权利要求17所述的中继站点，其特征在于，该中继站点还包括切换完成命令接收模块和资源释放模块；
所述切换完成命令接收模块，用于通过广播信道接收切换完成命令，判断切换完成命令中包含的源站点标识是否为自身标识，如果是，则将切换完成命令中包含的资源释放信息发送给资源释放模块；
所述资源释放模块，用于接收切换完成命令接收模块发送的资源释放信息，释放关于与终端标识对应的终端的资源。
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