CN101841872B - 一种实现小区切换的方法和中继设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种实现小区切换的方法和中继设备。方法包括：各个中继设备RN上设置有用于所述各个RN之间通信的无线接口；源RN根据用户设备UE上报的信道质量测量报告判断是否发起切换，如果是，源RN判断目标RN是否与该源RN所属同一eNB，如果所属同一eNB，则通过所述无线接口将所述UE切换至目标RN管辖的小区。设备包括无线接口、切换判决模块和切换模块，无线接口与切换模块相连，切换判决模块接收UE上报的信道质量测量报告并判断是否发起切换，若是则向切换模块发送切换指示，切换模块通过无线接口将UE切换至目标eNB管辖的小区。应用本发明能够实现基于RN的小区切换，使切换速度较快。

Description

一种实现小区切换的方法和中继设备

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种实现小区切换的方法和中继设备。

背景技术

在未来的移动通信系统中，例如后三代（Beyond three Generation，B3G）系统或长期演进（LTE）系统或高级长期演进（LTE-A）系统中，将提供更高的峰值数据速率和小区吞吐量，同时也需要更大的带宽。目前2GHz以下的未分配带宽已经很少，B3G系统需要的部分或全部带宽只能在更高的频段上寻找，例如在3GHz以上寻找。频段越高，电波传播衰减的越快，传输距离越短，因此同样覆盖区域下，要保证连续覆盖，需要更多的基站。由于基站通常具有较高的造价，这无疑会增加布网成本。为了解决布网成本问题，各厂商和标准化组织开始研究将中继节点（Relay Node，RN）引入到未来的移动通信系统中，扩大覆盖范围。

图1是设置有RN的通信系统结构示意图。

如图1所示，各个网关（Gateway）与其下属的eNB通过S1接口进行通信，各个eNB之间通过X2接口进行通信，各个eNB下设置有RN，eNB与其下设的RN通过Y3接口进行通信。

目前，在LTE系统和LTE-A系统等未来移动通信系统中，RN与核心网之间没有无线接口，而是通过多纳小区（donor cell）接入到核心网。每个RN可以控制一个或多个小区，每个小区都有独立的PCI、同步信道和参考信号。

随着UE从一个小区移动到另一个小区，要求UE能够在各个小区之间切换。而对于设置了RN的移动通信系统，如何在各个小区之间切换，目前还没有提出相应的方案。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种实现小区切换的方法和中继设备，使得在设置了RN的移动通信系统中实现小区切换，并保证较快的切换速度。

为达到上述目的，本发明实施例的技术方案具体是这样实现的：

一种实现小区切换的方法，该方法包括：

各个中继设备RN上设置有用于所述各个RN之间通信的无线接口；

源RN根据用户设备UE上报的信道质量测量报告判断是否发起切换，如果是，源RN判断目标RN是否与该源RN所属同一eNB，如果所属同一eNB，则通过所述无线接口将所述UE切换至目标RN管辖的小区；

其中，通过所述无线接口将所述UE切换至目标RN管辖的小区包括：

源RN通过所述无线接口向目标RN发送切换请求消息，

目标RN根据所述切换请求消息进行接纳判决，如果接纳该UE，目标RN为该UE预留资源后，目标RN向源RN返回切换请求确认消息，

源RN收到所述切换请求确认消息后，向UE发送切换命令消息，

UE收到所述切换命令消息后，断开与源RN的连接，并执行与目标RN的上行同步过程，完成所述上行同步过程后，向目标RN发送切换确认消息。

一种中继设备RN，该RN包括无线接口、切换判决模块、切换模块和小区信息存储模块，

所述无线接口，与所述切换模块相连，用于与其他RN进行通信；

所述切换判决模块，用于接收UE上报的信道质量测量报告，根据该测量报告判断是否发起切换，如果发起切换，则向所述切换模块发送切换指示；

所述小区信息存储模块，用于存储该中继设备所属eNB管辖的所有小区的信息；

所述切换模块，用于接收切换指示，根据所述小区信息存储模块中存储的小区信息，判断目标RN是否与源RN所属于同一eNB，如果是，则通过所述无线接口将所述UE切换至目标RN管辖的小区；

其中，通过所述无线接口将所述UE切换至目标RN管辖的小区包括：

源RN通过所述无线接口向目标RN发送切换请求消息，

目标RN根据所述切换请求消息进行接纳判决，如果接纳该UE，目标RN为该UE预留资源后，目标RN向源RN返回切换请求确认消息，

源RN收到所述切换请求确认消息后，向UE发送切换命令消息，

UE收到所述切换命令消息后，断开与源RN的连接，并执行与目标RN的上行同步过程，完成所述上行同步过程后，向目标RN发送切换确认消息。

由上述技术方案可见，由于本发明提供的方法和装置无需eNB进行切换判决，因此，源RN无需向eNB发送切换判决所需的各种信息，减少了源RN与eNB之间的数据传输量，提高了切换速度，并且，由于源RN判决出需要切换后，通过无线接口直接向目标RN发送切换请求，与先将切换请求消息发给eNB，再由eNB将切换请求消息中转给目标RN相比，缩短了切换请求消息的传输路径，从而提高了进行切换的速度。

附图说明

图1是设置有RN的通信系统结构示意图。

图2是本发明提供的小区切换方法流程图。

图3是本发明用于实现小区切换的RN结构图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。

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，UE的移动速度越来越快，这就要求UE在各个小区之间切换的速度尽量快。本发明提出的小区切换方法，直接由源RN进行切换判决，并在判决出需要进行切换时，通过源RN与目标RN之间的无线接口，直接将UE切换至目标RN，由于无需eNB进行切换判决，也无需eNB中转切换消息，因此使得小区切换的速度较快。其中，所属于同一eNB的各个RN设置有彼此之间通信的无线接口Y4。

图2是本发明提供的小区切换方法流程图，如图2所示，该方法包括：

步骤201，源RN配置UE进行信道质量测量的参数。

本步骤中，源RN向UE发送信道质量测量控制消息，该消息中携带有进行信道质量测量所需的参数，例如，上报测量报告的时机等。

步骤202，UE根据源RN配置的信道质量测试的参数，进行信道质量测量，并向源RN上报信道质量测量报告。

步骤203，源RN根据UE上报的信道质量测量报告和该源RN自身存储的无线资源管理（RRM）算法执行切换判决，如果判决出需要切换，则执行步骤204，如果判决出不需要切换，源RN接收UE下一次上报的信道质量测量报告，返回步骤203。

在源RN中保存有各个小区的邻小区关系、所述UE的上下文信息等内容，源RN根据测量报告、RRM算法、各个小区的邻小区关系以及UE的上下文信息等，进行切换判决。

步骤204，源RN向目标RN发送切换请求消息。

在源RN中保存有UE的上下文信息和承载消息等内容。

本步骤中，源RN根据各个小区的邻小区关系判断源RN与目标RN是否属于相同的eNB，如果是，则源RN通过与目标RN之间的无线接口Y4直接向目标RN发送切换请求消息，目标RN根据该切换请求消息为UE预留资源。具体地，如果源小区和目标小区属于同一eNB，则相应的源RN和目标RN也属于同一eNB。

源RN发送的切换请求消息中携带有目标RN的标识（ID）、UE的承载消息、RRC上下文消息、切换区域限制消息和UE历史信息等内容。

步骤205，目标RN根据切换请求消息中的承载信息对UE进行接纳判决，如果接纳该UE，则执行步骤206，否则，执行步骤213。

本步骤中，目标RN进行切换判决的方法与现有技术中eNB进行接纳判决的方法相同。

步骤206，目标RN为UE预留资源，向源RN返回切换请求确认消息。

本步骤中的切换请求确认消息中携带有允许切换的承载消息，以及需要由该源RN中转给UE的信息。

步骤207，源RN接收到切换请求确认消息后，向UE发送切换命令消息。

步骤208～209，源RN向UE发送切换命令消息后，一方面，在源RN侧，源RN向目标RN发送序列号（SN）状态传递消息，用于向目标RN指示在源RN中上行数据的接收状态和下行数据的发送状态，并向目标RN前转数据，目标RN根据所述接收状态和所述发送状态接收源RN前转来的数据。其中，源RN可以通过Y4接口直接向目标RN前转数据，也可以通过eNB中转该UE的数据，即，源RN先将该UE的数据发给eNB，然后再由eNB将该UE的数据发送给目标RN。另一方面，UE收到切换命令消息后，断开与源RN的连接，并执行与目标RN的上行同步过程，UE完成与目标RN的上行同步过程后，向目标RN发送切换确认消息。

步骤210～211，目标RN收到切换确认消息后，向服务eNB发送切换通知消息，用于通知eNB该UE已经切换至所述目标RN管辖的小区，然后，服务eNB向目标RN返回切换通知确认消息，并开始向目标RN发送该UE的下行数据。

步骤212，源RN接收来自目标RN或服务eNB的资源释放消息，根据该资源释放消息释放相应的资源，即释放所述UE占用的资源，结束本流程。

本步骤中，可以由服务eNB在收到目标RN发来的切换通知消息后，直接向源RN发送资源释放消息，也可以由目标RN在收到服务eNB返回的切换通知消息后，通过Y4接口向源RN发送资源释放消息。

步骤213，目标RN向UE返回切换请求失败的确认消息，其中携带有失败原因值。结束本流程。

下面给出用于实现小区切换的RN的实施例。

图3是本发明用于实现小区切换的RN结构图，如图3所示，该RN包括无线接口301、切换判决模块302和切换模块303。

无线接口301，与切换模块303相连，用于与其他RN进行通信。

切换判决模块302，用于接收UE上报的信道质量测量报告，根据该测量报告判断是否发起切换，如果发起切换，则向切换模块303发送切换指示。

切换模块303，用于接收切换指示，通过无线接口301将所述UE切换至目标eNB管辖的小区。

图3所示的RN还可以进一步包括小区信息存储模块304。

小区信息存储模块304，用于存储该RN所属eNB管辖的所有小区的信息；

切换模块303，进一步用于根据小区信息存储模块304中存储的小区信息，判断目标RN是否与源RN所属于同一eNB，如果是，则通过无线接口301将所述UE切换至目标eNB管辖的小区。其中的小区信息包括小区的标识以及该小区的邻小区关系等。

由上述技术方案可见，由于本发明无需eNB进行切换判决，因此，源RN无需向eNB发送切换判决所需的各种信息，例如测量报告等，减少了源RN与eNB之间的数据传输量，提高了切换速度，并且，由于源RN判决出需要切换后，通过无线接口直接向目标RN发送切换请求，与先将切换请求消息发给eNB，再由eNB将切换请求消息中转给目标RN相比，缩短了切换请求消息的传输路径，从而提高了进行切换的速度。

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，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 (8)

1.一种实现小区切换的方法，其特征在于，该方法包括：

各个中继设备RN上设置有用于所述各个RN之间通信的无线接口；

源RN根据用户设备UE上报的信道质量测量报告判断是否发起切换，如果是，源RN判断目标RN是否与该源RN所属同一eNB，如果所属同一eNB，则通过所述无线接口将所述UE切换至目标RN管辖的小区；

其中，通过所述无线接口将所述UE切换至目标RN管辖的小区包括：

源RN通过所述无线接口向目标RN发送切换请求消息，

目标RN根据所述切换请求消息进行接纳判决，如果接纳该UE，目标RN为该UE预留资源后，目标RN向源RN返回切换请求确认消息，

源RN收到所述切换请求确认消息后，向UE发送切换命令消息，

UE收到所述切换命令消息后，断开与源RN的连接，并执行与目标RN的上行同步过程，完成所述上行同步过程后，向目标RN发送切换确认消息。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述源RN根据UE上报的信道质量测量报告判断是否发起切换包括：

源RN配置UE进行信道质量测量的参数，

UE根据所述参数进行信道质量测量并上报测量报告，源RN根据UE上报的测量报告和源RN自身存储的无线资源管理RRM算法判断是否发起切换。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述源RN判断目标RN是否与该源RN所属同一eNB包括：

各个RN中存储有其所属的eNB管辖的所有小区的信息，源RN根据其自身存储的所有小区信息，判断目标RN是否与该源RN所属同一eNB。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述向UE发送切换命令消息之后，该方法进一步包括：

源RN通过向目标RN发送状态传递消息，向目标RN指示所述UE在该源RN中的上行数据的接收状态和下行数据的发送状态；

源RN向目标RN前转该UE的数据，目标RN根据所述接收状态和所述发送状态接收源RN前转的数据。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述源RN向目标RN前转该UE的数据包括：

源RN通过所述无线接口向目标RN前转该UE的数据，

或者，

源RN通过eNB向目标RN中转该UE的数据。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述向目标RN发送切换确认消息之后，该方法进一步包括：

源RN根据来自源eNB或者目标RN的资源释放消息，释放所述UE占用的资源，其中，所述源eNB是所述源RN所属的eNB。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述切换请求消息中携带有目标RN的标识ID、源RN中UE的承载信息、RRC上下文、切换区域限制消息和UE历史信息。

8.一种中继设备RN，其特征在于，该RN包括无线接口、切换判决模块、切换模块和小区信息存储模块，

所述无线接口，与所述切换模块相连，用于与其他RN进行通信；

所述切换判决模块，用于接收UE上报的信道质量测量报告，根据该测量报告判断是否发起切换，如果发起切换，则向所述切换模块发送切换指示；

所述小区信息存储模块，用于存储该中继设备所属eNB管辖的所有小区的信息；

所述切换模块，用于接收切换指示，根据所述小区信息存储模块中存储的小区信息，判断目标RN是否与源RN所属于同一eNB，如果是，则通过所述无线接口将所述UE切换至目标RN管辖的小区；

其中，通过所述无线接口将所述UE切换至目标RN管辖的小区包括：

源RN通过所述无线接口向目标RN发送切换请求消息，

目标RN根据所述切换请求消息进行接纳判决，如果接纳该UE，目标RN为该UE预留资源后，目标RN向源RN返回切换请求确认消息，

源RN收到所述切换请求确认消息后，向UE发送切换命令消息，

UE收到所述切换命令消息后，断开与源RN的连接，并执行与目标RN的上行同步过程，完成所述上行同步过程后，向目标RN发送切换确认消息。

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