CN101998443A - 移动性管理切换过程中的测量上报方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种移动性管理切换过程中的测量上报方法，包括：为用户设备(UE)的小区测量设置与UE多普勒频移信息相关的参数；对UE候选小区进行测量，UE的当前服务小区检测UE的位置信息和需上报的与UE多普勒频移信息相关的信息，并将检测到的测量信息上报给无线网络控制器(RNC)。本发明同时公开了一种移动性管理切换过程中的测量上报装置，采用本发明使NodeB能测量上报与UE多普勒频移信息相关的信息，进而提高切换准确性。

Description

移动性管理切换过程中的测量上报方法及装置

技术领域

本发明涉及移动性管理中的切换测量技术，尤其涉及高速运动场景下移动性管理切换过程中的测量上报方法及装置。

背景技术

在整个第三代(3G)移动通信网络覆盖中，高速铁路的覆盖是不可或缺的部分。在高铁沿线的高速列车场景中，由于列车行进速度较快，一般可达300km/h，最高可达500km/h，多普勒频移的影响就变得相当严重，而且工作频段越高多普勒频移越大，由此造成的接收和发送信号之间的频率偏移将大大地影响正确的接收解调。这里，所谓多普勒频移是指：当发射源与接收体之间存在相对运动时，接收体接收的发射源发射信息的频率与发射源发射信息频率不相同，这种现象就称为多普勒效应，接收频率与发射频率之差就称为多普勒频移。另外，由于列车行进速度快，终端经过每个小区的时间就会缩短，就必须进行频繁切换，如此极易引起掉话。这些问题都会直接影响在高速场景下终端用户的使用体验。

针对高速场景中出现的问题，目前在终端侧，对多普勒频移的处理主要为下行多普勒频移纠正，包括：高频自动频率补偿(AFC，Automatic FrequencyCorrection)处理、基带处理两方面。此外，终端还可以通过判断自身运动方向，来提高小区重选的正确性、以及提高前向发起的小区切换的准确性。对于多普勒频移偏差，即终端高速移动时产生的多普勒频移，由于终端移动速度很快，多普勒频移值很大，终端很难独立地消除其影响，因此，多普勒频移偏差必须在网络侧进行预校正。那么，对于高速场景中的网络侧，就需要解决多普勒频移偏差、相对频繁的小区切换、以及高速信道中的路径损失等多个问题。

针对相对频繁的小区切换这个问题，可以通过无线网络控制器(RNC)对小区切换进行控制。在移动性管理中，RNC需要知道用户的移动速度，对于高速移动用户做快速切换处理，以提高网络性能。

为了提高高速环境下切换的效率和准确性，对于高铁沿线的小区，一方面应尽量扩大一个逻辑小区的覆盖范围，相应的，就可以减少小区切换或重选的次数；另一方面，RNC应该充分地利用基站NodeB上报的有关用户设备(UE)的多普勒频移信息，来及时调整切换的参数、门限配置。那么，如何使NodeB对有关UE的多普勒频移信息进行测量和上报，现有技术中还没有提出具体的实现方案。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种移动性管理切换过程中的测量上报方法及装置，使NodeB能测量上报与UE多普勒频移信息相关的信息，进而提高切换准确性。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供了一种移动性管理切换过程中的测量上报方法，包括：

为用户设备UE的小区测量设置与UE多普勒频移信息相关的参数；

对UE候选小区进行测量，UE的当前服务小区检测UE的位置信息和需上报的与UE多普勒频移信息相关的信息，并将检测到的测量信息上报给无线网络控制器RNC。

其中，所述设置与UE多普勒频移信息相关的参数为：设置UE移动速度为公共测量中新的测量类型；设置多普勒频移上报指示；设置UE移动速度门限值。

上述方案中，所述需上报的与UE多普勒频移信息相关的信息为：UE多普勒频移信息和/或UE移动速度。其中，所述多普勒频移上报指示设置为True时，NodeB上报UE多普勒频移信息；所述多普勒频移上报指示设置为UE移动速度时，NodeB在UE移动速度符合测量上报特征时上报UE移动速度；所述多普勒频移上报指示设置为UE移动速度、且设置为True时，NodeB上报UE多普勒频移信息，并在UE移动速度符合测量上报特征时上报UE移动速度。

上述方案中，所述符合测量上报特征为：当前的UE移动速度大于等于预设的UE移动速度门限值，则符合测量上报特征；否则不符合测量上报特征。

上述方案中，该方法进一步包括：设置测量周期。

上述方案中，该方法进一步包括：设置允许的专用测量类型和测量报告类型的组合方式为：事件A、B、C、D、E、F。

本发明还提供了一种移动性管理切换过程中的测量上报装置，包括：参数设置单元、测量上报单元；其中，

所述参数设置单元，用于为UE的小区测量设置与UE多普勒频移信息相关的参数；

所述测量上报单元，用于小区测量，并将包括与UE多普勒频移信息相关信息在内的测量信息上报给RNC。

该装置进一步包括判别单元，用于根据当前的UE移动速度和UE移动速度门限值的比较确定是否触发切换测量过程，触发切换测量过程时，发送指示给测量上报单元。

本发明所提供的移动性管理切换过程中的测量上报方法及装置，在进行UE小区测量时，引入新的与UE多普勒频移信息相关的测量参数，使网络侧能够获得NodeB上报的与UE多普勒频移信息相关的信息，进而在高速环境下能结合所获得的与UE多普勒频移信息相关的信息，来确定UE是否进行切换、以及确定切换到的目标服务小区。如此，可使RNC根据与UE多普勒频移信息相关的信息及时调整切换的参数、门限配置，从而提高切换效率和准确性。

附图说明

图1为本发明测量上报方法的实现流程示意图。

具体实施方式

本发明的基本思想是：在进行UE小区测量时，引入了新的与UE多普勒频移信息相关的测量参数，使网络侧能够获得NodeB上报的与UE多普勒频移信息相关的信息，进而结合所获得的与UE多普勒频移信息相关的信息，确定UE是否进行切换、以及确定切换到的目标服务小区。

其中，与UE多普勒频移信息相关的信息为：UE多普勒频移信息和/或UE移动速度。

如图1所示，本发明移动性管理切换过程中的测量上报方法包括以下步骤：

步骤101：网络侧为UE的小区测量设置与UE多普勒频移信息相关的参数；

这里，一般由网络侧的RNC完成本步骤的参数设置，当然，实际应用中，也可以由其他网络侧设备完成。所述设置与UE多普勒频移信息相关的参数包括：第一，在公共测量中增加设置新的测量类型一UE移动速度，表示需要测量UE的移动速度；第二，增加设置多普勒频移上报指示，用于指示需要上报的信息，如多普勒频移信息和/或UE移动速度；第三，为UE移动速度设置门限值，确定当前的UE移动速度大于等于设定的UE移动速度门限值时，才触发测量过程。

进一步的，还可以预设一个用于周期性测量的测量周期；还可以设置允许的专用测量类型和测量报告类型的组合方式为：事件A、B、C、D、E、F。

步骤102：网络侧对UE候选小区进行测量，UE的当前服务小区检测UE的位置信息和需上报的与UE多普勒频移信息相关的信息，并将检测到的测量信息上报给RNC；

这里，所述测量可以是周期性测量，以保证随时监控UE是否处于高速运动状态；所述需上报的与UE多普勒频移信息相关的信息为：UE多普勒频移信息和/或UE移动速度；所述检测到的测量信息包括但不限于UE的位置信息、与UE多普勒频移信息相关的信息。

如果多普勒频移上报指示设置为True，则NodeB需要在用户面帧结构中携带多普勒频移信息，即上报多普勒频移信息。

如果多普勒频移上报指示设置为UE移动速度，则NodeB利用多普勒频移估算UE在径向方向上的移动速度，如果UE移动速度符合测量上报特征，则Node B上报当前的UE移动速度。其中，所述上报特征是指当前的UE移动速度是否大于预设的UE移动速度门限值，大于等于才触发测量过程并上报。

如果多普勒频移上报指示设置为UE移动速度，且设置为True，则NodeB需要在用户面帧结构中携带多普勒频移信息上报，且NodeB在UE移动速度符合测量上报特征时上报当前的UE移动速度。

UE当前服务小区测量上报测量信息之后，RNC会进一步根据获得的测量信息确定UE是否切换，并在确定UE切换时，确定切换到的目标服务小区。

下面结合在实际环境中的应用实例，来详细阐述本发明测量上报方法的具体应用过程。

本应用实例中，UE切换前的服务基站或称源基站为NodeB1，要切换到的服务基站或称目标基站为NodeB2，源服务小区为NodeB1下的服务小区，目标服务小区为NodeB2下的服务小区。本发明的测量上报方法在步骤2的切换判决过程中使用，具体的，本应用实例的UE切换过程包括以下步骤：

步骤1：UE与源基站NodeB1进行正常通信；

步骤2：UE需要切换且网络侧通过对UE候选小区的测量已找到目标服务小区时，网络侧向UE发送切换命令；UE与目标服务小区建立上行同步，然后UE在与NodeB 1保持信令和业务连接的同时，与NodeB2建立信令连接；

这里，网络侧对UE候选小区进行测量，确定目标服务小区的过程又包括以下步骤：

步骤21：网络侧为UE候选小区的测量设置与UE多普勒频移信息相关的参数；

这里，所述设置与UE多普勒频移信息相关的参数包括：设置UE移动速度为公共测量中新的测量类型；设置多普勒频移上报指示；为UE移动速度设置门限值。

其中，当UE移动速度大于等于预设门限值时，才产生事件，触发测量报告。例如：在专用测量类型(Dedicated measurement type)中设置UE speed LCR，表示要上报UE移动速度；在测量门限UE speed value中设置UE移动速度门限值为120km/h，那么，如果当前UE移动速度的值大于等于120km/h，则UE向RNC发送由移动速度大于预设门限值这个事件触发的测量报告，从而启动切换测量过程；如果UE移动速度小于120km/h，则不启动切换测量过程。

这里的UE移动速度可以根据基带处理过程中估计的多普勒频移值通过换算而来，在基带处理过程中，通过信道估计、频偏估计和频偏纠正估计出多普勒频移。具体的，所述换算可采用公式f_d＝fvcosθ/c完成，其中，f_d为多普勒频移，单位为Hz；f为UE本身的工作频率，即载波频率，单位为Hz；v为UE移动速度，单位为m/s；cosθ为UE移动方向与UE和基站形成的直线之间的夹角；c为光的速度，为一定值3×10⁸m/s。

步骤22：网络对UE候选小区进行测量，UE的源服务小区不断地检测UE的位置信息和需上报的与UE多普勒频移信息相关的信息，并将测量信息上报给RNC；

如果多普勒频移上报指示设置为True，则NodeB需要在用户面帧结构中携带多普勒频移信息。

如果多普勒频移上报指示设置为UE移动速度，NodeB会利用多普勒频移估算UE在径向方向上的移动速度，并在UE移动速度符合测量上报特征时，上报当前的UE移动速度。这里，上报特征是指当前的UE移动速度是否大于预设的UE移动速度门限值，相应的，如果当前的UE移动速度大于等于预设的UE移动速度门限值，则符合测量上报特征；否则不符合测量上报特征。

如果多普勒频移上报指示设置为UE移动速度，且设置为True，则NodeB需要在用户面帧结构中携带多普勒频移信息上报，且NodeB在UE移动速度符合测量上报特征时上报当前的UE移动速度。

这里，所述测量为周期性测量，可事先设定一测量周期，以保证随时监控是否为高速运动状态，是否需要上报UE移动速度和/或多普勒频移信息。

还可以进一步设置允许的专用测量类型和测量报告类型的组合方式为：事件A、B、C、D、E、F；具体事件A～F各为什么事件、分别在何种情况下产生均为已有技术，在此不再详述。

步骤23：RNC根据收到的测量信息确定UE是否进行切换，并确定UE切换时的目标服务小区。

具体的：RNC可以根据收到的测量信息，分析判断UE可能进入哪些相邻小区，即确定哪些相邻小区最有可能成为UE切换的目标服务小区，并将所确定的相邻小区作为切换候选小区；在确定切换候选小区后，RNC通知UE对所确定的候选小区进行监控和测量，并把测量结果报告给RNC；RNC根据确定的切换算法判断是否进行切换。如果判决应该进行切换，则RNC可根据UE对候选小区的测量结果确定切换的目标服务小区，网络向UE发送切换命令，UE就与目标服务小区建立上行同步，然后UE在于NodeB1保持信令和业务连接的同时，与NodeB2建立信令连接。

其中，UE或NodeB触发测量，产生一个测量报告上报到RNC，RNC对测量结果进行处理：

首先，处理源服务小区的测量结果，如果其服务质量还足够好，则判决不对其他检测小区的测量报告进行处理，不进行切换；这里，如何判断服务质量是否足够好为已有技术，在此不再详述。

如果服务质量介于业务需求门限和设定质量门限之间，则激活切换算法对所有的测量报告进行整体评估，如果评估结果表明有比源服务信号更好的小区，则判决进行切换；这里，业务需求门限、质量门限为预先设定好的值，如何激活切换算法，如何对所有测量报告进行整体评估均为已有技术，在此不再详述。

如果源服务小区的服务质量已低于业务需求门限，则立即对检测小区进行评估，选择服务信号最强的小区进行切换；一旦判决切换，则RNC将判断目标基站NodeB2是否可以接收该切换申请，即NodeB2是否允许UE接入，如果允许接入，则RNC通知目标服务小区对UE进行扫描，确定信号最强的方向，做好建立信道的准备并反馈给RNC；RNC还要通过NodeB 1通知UE无线资源重配置的信息，并通知UE向NodeB2发上行同步码，获得上行同步的相关信息；然后，RNC发信令给NodeB1拆除信道，同时与NodeB2下的目标服务小区建立通信。

步骤3：UE与NodeB2建立信令连接后，UE删除与NodeB1的业务连接；

步骤4：UE删除与NodeB1的信令连接，此时，UE与NodeB1之间的业务和信令连接全部断开，只与NodeB2保持信令和业务的连接，切换完成。

这里，由于源服务小区已经检测到UE的位置信息，因此，源服务小区可以将UE的位置信息、及其他相关信息传送到RNC；RNC再将这些信息传送给目标服务小区，目标服务小区根据得到的信息对UE进行精确定位和波束赋形。

UE在与源服务小区保持业务信道连接的同时，网络通过源服务小区的广播信道、或前向接入信道通知UE有关目标服务小区的相关系统信息，包括同步信息、目标服务小区使用的扰码、传输时间和帧偏移等等，这样，就可以使UE在接入目标服务小区时，能够缩短上行同步的过程。

当UE的切换准备就绪时，由RNC通过源服务小区向UE发送切换命令；UE在收到切换命令之后开始执行切换过程，即释放与源服务小区的链路连接；UE根据已得到的目标服务小区的相应信息，接入目标服务小区，同时网路侧释放原有链路。

为实现本发明方法，本发明还提供了一种移动性管理切换过程中的测量上报装置，包括：参数设置单元、测量上报单元；其中，

所述参数设置单元，用于为UE的小区测量设置与UE多普勒频移信息相关的参数；这里，所述与UE多普勒频移信息相关的参数包括：作为新测量类型的UE移动速度、多普勒频移上报指示、以及UE移动速度门限值。

所述测量上报单元，用于小区测量，并将包括与UE多普勒频移信息相关信息在内的测量信息上报给RNC；这里，所述与UE多普勒频移信息相关的信息为：UE多普勒频移信息和/或UE移动速度。

所述参数设置单元位于网络侧；所述测量上报单元位于基站侧。

该装置进一步包括判别单元，用于根据当前的UE移动速度和UE移动速度门限值的比较确定是否触发切换测量过程，触发切换测量过程时，发送指示给测量上报单元。该判别单元位于基站侧。

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作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种移动性管理切换过程中的测量上报方法，其特征在于，该方法包括：

为用户设备UE的小区测量设置与UE多普勒频移信息相关的参数；

对UE候选小区进行测量，UE的当前服务小区检测UE的位置信息和需上报的与UE多普勒频移信息相关的信息，并将检测到的测量信息上报给无线网络控制器RNC。

2.根据权利要求1所述的测量上报方法，其特征在于，所述设置与UE多普勒频移信息相关的参数为：设置UE移动速度为公共测量中新的测量类型；设置多普勒频移上报指示；设置UE移动速度门限值。

3.根据权利要求1或2所述的测量上报方法，其特征在于，所述需上报的与UE多普勒频移信息相关的信息为：UE多普勒频移信息和/或UE移动速度。

4.根据权利要求3所述的测量上报方法，其特征在于，所述多普勒频移上报指示设置为True时，NodeB上报UE多普勒频移信息；

所述多普勒频移上报指示设置为UE移动速度时，NodeB在UE移动速度符合测量上报特征时上报UE移动速度；

所述多普勒频移上报指示设置为UE移动速度、且设置为True时，NodeB上报UE多普勒频移信息，并在UE移动速度符合测量上报特征时上报UE移动速度。

5.根据权利要求4所述的测量上报方法，其特征在于，所述符合测量上报特征为：当前的UE移动速度大于等于预设的UE移动速度门限值，则符合测量上报特征；否则不符合测量上报特征。

6.根据权利要求1或2所述的测量上报方法，其特征在于，该方法进一步包括：设置测量周期。

7.根据权利要求1或2所述的测量上报方法，其特征在于，该方法进一步包括：设置允许的专用测量类型和测量报告类型的组合方式为：事件A、B、C、D、E、F。

8.一种移动性管理切换过程中的测量上报装置，其特征在于，该装置包括：参数设置单元、测量上报单元；其中，

所述参数设置单元，用于为UE的小区测量设置与UE多普勒频移信息相关的参数；

所述测量上报单元，用于小区测量，并将包括与UE多普勒频移信息相关信息在内的测量信息上报给RNC。

9.根据权利要求8所述的测量上报装置，其特征在于，所述与UE多普勒频移信息相关的参数包括：作为新测量类型的UE移动速度、多普勒频移上报指示、以及UE移动速度门限值；

所述与UE多普勒频移信息相关的信息为：UE多普勒频移信息和/或UE移动速度。

10.根据权利要求8或9所述的测量上报装置，其特征在于，该装置进一步包括判别单元，用于根据当前的UE移动速度和UE移动速度门限值的比较确定是否触发切换测量过程，触发切换测量过程时，发送指示给测量上报单元。