CN101998553B - 上行资源的分配方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种上行资源的分配方法和设备，通过预设的规则，由目的小区所对应的网络设备向用户设备发送包含上行资源分配信息的消息，使用户设备获得上行资源信息，并通过上行资源发送切换完成消息，完成用户设备的小区切换，通过应用本发明，可以减少切换过程中因随机接入所造成的数据传输中断时间，降低传输时延。

Description

上行资源的分配方法和设备

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种上行资源的分配方法和设备。

背景技术

在现有的长期演进(Long Term Evolution，LTE)系统的网络架构如图1所示。LTE系统的网络侧实体由移动管理实体(Mobility Management Entity，MME)/服务网关(Service Gateway，S-GW)、演进的B节点(evolution NodeB，eNB)组成。eNB和eNB间的接口为X2接口，MME/S-GW与eNB间的接口为S1接口。

在LTE网络中，当用户设备(User Equipment，UE)从一个eNB移动到另一个eNB时，为了使正在发生的业务不中断，需要进行eNB的切换。如果在eNB之间存在X2连接，那么，可以通过X2接口来完成切换过程；如果eNB间没有X2接口，那么，可以通过S1接口来完成切换过程。

如图2所示，为现有技术中通过X2接口完成的切换过程的流程示意图，具体包括以下步骤：

步骤S201、源小区基于UE上报的测量报告和无线资源管理(RadioResource Management，RRM)信息判断UE需要进行切换。

步骤S202、源小区向目标小区发送切换请求消息，切换请求信息中携带UE向目标小区进行切换准备所必需的信息。

其中，上述的信息包括UE在源小区中的上下文(UE context)信息等。

步骤S203、如果切换UE所使用的资源在目标小区被批准，那么目标小区将为该UE配置相应的资源，并向源小区发送切换请求响应(Handover RequestAcknowledge)消息。

切换请求响应消息包含UE向目标小区切换时所需的参数信息，例如：目标小区的系统信息，UE在目标小区进行随机接入时的报文头(preamble)信息等。

步骤S204、源小区在收到目标小区发送的切换请求响应消息后，向UE发送切换命令(Handover Command)消息，指示UE向目标小区进行切换。

源小区向UE发送的切换命令的内容包含在目标小区向源小区发送的切换请求响应消息中。

另外，源小区向UE发送的切换命令即为包含了移动性控制信息的RRC连接重配置消息(RRC Connection Reconfiguration)。

步骤S205、UE收到切换命令以后，执行与目标小区的同步。

如果在切换命令中配给了专用随机接入信道(Random Access Channel，RACH)preamble，则使用无竞争随机接入流程接入目标小区，如果没有配给专用的RACH preamble，则使用基于竞争随机接入流程接入目标小区。

步骤S206、当UE成功接入目标小区后，UE发送切换完成(HandoverComplete)消息，向目标小区指示UE的切换流程完成。

UE向目标小区发送的切换完成消息即为RRC连接重配置完成消息(RRCConnection Reconfiguration Complete)。

如图3所示，为现有技术中通过S1接口完成的切换过程的流程示意图，具体包括以下步骤：

步骤S301、源小区基于UE上报的测量报告和RRM信息判断UE需要进行切换。

步骤S302、源小区向MME发送切换需求，切换请求信息中携带UE向目标小区进行切换准备所必需的信息。

步骤S303、MME向目标小区发送切换请求消息，切换请求信息中携带UE向目标小区进行切换准备所必需的信息。

其中，上述的信息包括UE在源小区中的context信息等。

步骤S304、如果切换UE所使用的资源在目标小区被批准，那么目标小区将为该UE配置相应的资源，并向MME发送切换请求响应消息。

切换请求响应消息包含UE向目标小区切换时所需的参数信息，例如：目标小区的系统信息，UE在目标小区进行随机接入时的preamble信息等。

步骤S305、MME在收到目标小区发送的切换请求响应消息后，向源小区发送切换命令(Handover Command)。

步骤S306、源小区在收到MME发送的切换命令后，向UE发送切换命令消息，指示UE向目标小区进行切换。

源小区向UE发送的切换命令的内容包含在MME向源小区发送的切换命令中。

源小区向UE发送的切换命令携带在包含了移动性控制信息的RRC连接重配置消息中。

步骤S307、UE收到切换命令以后，执行与目标小区的同步。

如果在切换命令中配给了RACH preamble，则使用无竞争随机接入流程接入目标小区，如果没有配给专用的RACH preamble，则使用基于竞争随机接入流程接入目标小区。

步骤S308、当UE成功接入目标小区后，UE发送切换完成(HandoverComplete)消息，向目标小区指示UE的切换流程完成。

UE向目标小区发送的切换完成消息携带在RRC连接重配置完成消息中。

步骤S309、目标小区向MME发送切换通知(Handover Notify)消息，通知MME切换完成。

在LTE系统中，UE在同一个eNB下的小区内移动时，也需要进行小区间切换。与上述eNB间的小区切换不同的是，源小区和目标小区不需要进行X2或S1接口上的信令交互。其他过程与上述过程类似，即：源小区向UE发送切换命令；UE根据切换命令进行配置；配置完成后UE向目标小区发送切换完成消息。

另一方面，在LTE-A系统中，可以通过协作多点(Coordinated Multi-point，CoMP)发送和接收技术来增加高数据速率的覆盖，提高小区边缘的吞吐量和/或增加系统吞吐量。

所谓协作多点是指地理位置上分离的多个传输点(可以理解成不同小区。这些小区可以属于同一个eNB也可以属于不同的eNB)协同参与对一个UE数据发送/接收。如图4所示，为现有技术中三个小区向一个UE同时发送数据的示意图。

对于LTE-A系统中的切换，与LTE系统中的切换过程的不同之处在于：如LTE系统切换流程中所述，UE在接收到源小区发送的切换命令消息时，要执行与目标小区的同步，下行同步可通过检测目标小区发送的下行同步信号实现，上行同步通过随机接入过程来完成。

而在如图4所示的CoMP系统中，如果多个传输点可以同时参与一个UE数据的接收，则认为UE和多个收发数据的传输点之间已经是上行同步的，那么切换时将可以不需要随机接入过程，即进行无随机接入的切换(RACH-lessHandover)，以减少切换过程中因随机接入所造成的数据传输中断时间。

无随机接入的切换可以采用以下两种方式：

方式一、UE在接收到源小区发送的切换命令消息后，不进行随机接入过程，直接向目标小区发送切换完成消息。

方式二、由于目标小区也可以接收UE发送的上行数据，目标小区通过接收UE的上行数据计算出UE和目标小区可靠同步所需要的时间调整(TimeAlignment，TA)量，将该时间调整量通过切换请求响应消息发送给源小区，源小区再通过切换指示消息发送给UE。UE根据接收到的时间调整量的指示对切换后数据发送的时间进行调整，然后发送切换完成消息。

另外，CoMP系统中，当多传输点只能向UE协同发送数据，不能协同接收UE发送的数据时，如果UE发送专用的探测参考符号(Sounding ReferenceSymbol，SRS)，目标小区也可以通过接收需要切换的UE发送的SRS来判断UE是否可以进行无随机接入的切换。可以采用以上两种类似的方式，需要说明的是在采用方式二时，TA量是通过SRS进行计算而得到的。

在实现本发明的过程中，申请人发现现有技术至少存在以下问题：

现有技术中虽然指出CoMP系统中可以进行RACH-less Handover，当UE收到源小区的Handover Command命令后，可以不进行随机接入而直接向目标小区发送切换完成消息。但是，发送切换完成消息所需的上行资源如何获得尚未确定。

另一方面，虽然现在有方案提出当UE根据源小区发送的切换指示配置完成，并采用D-SR清求上行资源来发送Handover Complete消息。但是，这种方式可以避免切换过程采用基于竞争的随机接入的同时，可能造成的preamble的碰撞，并且，这种方法和采用专用preamble进行无竞争的随机接入相比没有任何优势，即并不会因为没有随机接入过程而使数据的中断时间降低。

发明内容

本发明实施例提供一种上行资源的分配方法和设备，可以减少切换过程中因随机接入所造成的数据传输中断时间，降低传输时延。

为达到上述目的，本发明实施例一方面提供了应用于可以实现无随机接入RACH-less切换的网络系统中，所述方法包括：

当所述网络系统中的用户设备需要进行小区切换时，如果所述小区切换的目标小区所对应的网络设备判断所述用户设备可以进行RACH-less切换，所述目标小区所对应的网络设备向所述用户设备发送包含上行资源分配信息的消息；

所述目标小区所对应的网络设备接收所述用户设备通过所述上行资源分配信息所对应的上行资源发送的切换完成消息，完成所述用户设备的小区切换。

优选的，所述目标小区所对应的网络设备向所述用户设备发送包含上行资源分配信息的消息，包括：

所述目标小区所对应的网络设备向源小区所对应的网络设备发送包含上行资源分配信息的消息，并由所述源小区所对应的网络设备向所述用户设备转发所述包含上行资源分配信息的消息。

优选的，所述包含上行资源分配信息的消息为包含上行资源分配信息的切换请求响应消息或切换命令消息。

优选的，所述目标小区所对应的网络设备向所述用户设备发送包含上行资源分配信息的消息，包括：

所述目标小区所对应的网络设备向源小区所对应的网络设备发送包含上行资源分配信息的消息之后，按照预设的等待时延时间进行计时；

在所述预设的等待时延时间的计时完成时，所述目标小区所对应的网络设备将一个时间窗之内的所述上行资源分配信息所对应的上行资源预留给所述用户设备；

当所述目标小区所对应的网络设备在所述时间窗范围之内的时间接收到所述用户设备通过所述上行资源分配信息所对应的上行资源发送的切换完成消息，或所述目标小区所对应的网络设备在所述时间窗范围之内的时间没有接收到所述用户设备通过所述上行资源分配信息所对应的上行资源发送的切换完成消息时，所述目标小区所对应的网络设备终止为所述用户设备预留所述时间窗之内的所述上行资源分配信息所对应的上行资源。

优选的，所述目标小区所对应的网络设备向所述用户设备发送包含上行资源分配信息的消息，包括：

所述目标小区所对应的网络设备向源小区所对应的网络设备发送包含上行资源分配信息的消息之后，按照预设的等待时延时间进行计时；

在所述预设的等待时延时间的计时完成时，所述目标小区所对应的网络设备每间隔一个预设的时间间隔之后的预设时间区域之内的所述上行资源分配信息所对应的上行资源预留给所述用户设备；

当所述目标小区所对应的网络设备接收到所述用户设备通过预设时间区域之内的所述上行资源分配信息所对应的上行资源发送的切换完成消息时，所述目标小区所对应的网络设备终止为所述用户设备预留所述上行资源分配信息所对应的上行资源。

优选的，所述预设的等待时延时间，包括：

根据所述目标小区到所述源小区的数据发送时间，和/或所述源小区向所述用户设备的数据发送和处理时间，和/或所述用户设备接收所述包含上行资源分配信息的消息的重配置时间，和/或所述用户设备到所述目标小区的数据发送时间进行计算确定的；或，

根据系统需求而预设的一个时间常数数值。

优选的，所述目标小区所对应的网络设备向所述用户设备发送包含上行资源分配信息的消息，包括：

所述目标小区所对应的网络设备向所述用户设备直接发送所述包含上行资源分配信息的消息。

优选的，所述目标小区所对应的网络设备向所述用户设备直接发送所述包含上行资源分配信息的消息，包括：

通过物理下行控制信道PDCCH发送所述包含上行资源分配信息的消息。

优选的，所述包含上行资源分配信息的消息为向所述源小区所对应的网络设备发送切换请求响应消息或切换命令消息之后向所述用户设备发送的包含上行资源分配信息的消息。

优选的，所述目标小区所对应的网络设备向所述用户设备直接发送所述包含上行资源分配信息的消息，包括：

所述目标小区所对应的网络设备向所述源小区所对应的网络设备发送切换请求响应消息或切换命令消息之后，按照预设的等待时延时间进行计时；

在所述预设的等待时延时间的计时完成时，所述目标小区所对应的网络设备通过每个子帧向所述用户设备直接发送所述包含上行资源分配信息的消息；

当所述目标小区所对应的网络设备接收到所述用户设备通过所述上行资源分配信息所对应的上行资源发送的切换完成消息时，所述目标小区所对应的网络设备终止向所述用户设备直接发送所述包含上行资源分配信息的消息。

优选的，所述目标小区所对应的网络设备向所述用户设备直接发送所述包含上行资源分配信息的消息，包括：

所述目标小区所对应的网络设备向所述源小区所对应的网络设备发送切换请求响应消息或切换命令消息之后，按照预设的等待时延时间进行计时；

在所述预设的等待时延时间的计时完成时，所述目标小区所对应的网络设备通过每间隔一个预设的时间间隔之后的子帧向所述用户设备直接发送所述包含上行资源分配信息的消息；

当所述目标小区所对应的网络设备接收到所述用户设备通过所述上行资源分配信息所对应的上行资源发送的切换完成消息时，所述目标小区所对应的网络设备终止向所述用户设备直接发送所述包含上行资源分配信息的消息。

优选的，所述预设的等待时延时间，包括：

根据所述目标小区到所述源小区的数据发送时间，和/或所述源小区向所述用户设备的数据发送和处理时间，和/或所述用户设备接收切换完成消息后的重配置时间；或，

根据系统需求而预设的一个时间常数数值。

优选的，所述预设的时间间隔，包括：

所述用户设备到所述目标小区的上行发送时延时间和上行数据处理时延时间的和值；或，

所述用户设备到所述目标小区的上行重传时间间隔；或

根据系统需求而设置的一个时间常数数值。

优选的，所述目标小区所对应的网络设备接收所述用户设备通过所述上行资源分配信息所对应的上行资源发送的切换完成消息，完成所述用户设备的小区切换之前，包括：

所述用户设备接收所述源小区所对应的网络设备向所述用户设备发送的切换请求响应消息或切换命令消息；

当所述用户设备判断需要进行RACH-less切换时，所述用户设备监听所述目标小区所对应的网络设备的PDCCH信道，获取包含上行资源分配信息的消息；

所述用户设备通过所述上行资源分配信息所对应的上行资源发送的切换完成消息。

另一方面，本发明实施例还提供了一种网络设备，应用于可以实现RACH-less切换的网络系统中，所述网络设备作为用户设备进行RACH-less切换的目标小区所对应的网络设备应用于所述网络系统，包括：

设置模块，用于设置判断用户设备是否可以进行RACH-less切换的判断策略和向用户设备发送包含上行资源分配信息的消息的发送策略；

判断模块，用于当所述网络系统中的用户设备需要进行小区切换时，根据所述设置模块所设置的判断策略，判断所述用户设备是否可以进行RACH-less切换；

分配模块，用于当所述判断模块判断所述用户设备可以进行RACH-less切换时，为所述用户设备分配上行资源，生成对应的上行资源分配信息；

通信模块，用于根据所述设置模块所设置的发送策略向所述用户设备发送包含所述分配模块所生成的上行资源分配信息的消息，还用于接收所述用户设备通过所述分配模块所生成的上行资源分配信息所对应的上行资源发送的切换完成消息。

优选的，所述设置模块所设置的发送策略，包括：

所述通信模块向源小区所对应的网络设备发送包含上行资源分配信息的消息，并由所述源小区所对应的网络设备向所述用户设备转发所述包含上行资源分配信息的消息；或，

所述通信模块向所述用户设备直接发送所述包含上行资源分配信息的消息。

优选的，当所述通信模块向源小区所对应的网络设备发送包含上行资源分配信息的消息，并由所述源小区所对应的网络设备向所述用户设备转发所述包含上行资源分配信息的消息时，所述包含上行资源分配信息的消息具体为包含上行资源分配信息的切换请求响应消息或切换命令消息；

当所述通信模块向所述用户设备直接发送所述包含上行资源分配信息的消息时，所述包含上行资源分配信息的消息具体为向所述源小区所对应的网络设备发送切换请求响应消息或切换命令消息之后向所述用户设备发送的包含上行资源分配信息的消息。

优选的，所述设置模块，还用于设置等待时延时间，和/或时间间隔，所述网络设备还包括：

计时模块，用于在所述通信模块根据所述设置模块所设置的发送策略向所述源小区所对应的网络设备发送切换请求响应消息或切换命令消息之后，按照所述设置模块所设置的等待时延时间进行计时。

优选的，当所述通信模块向源小区所对应的网络设备发送包含上行资源分配信息的消息，并由所述源小区所对应的网络设备向所述用户设备转发所述包含上行资源分配信息的消息时，所述网络设备还包括：

处理模块，当所述计时模块的计时完成时，用于将一个时间窗之内的，或每间隔一个预设的时间间隔之后的预设时间区域之内的所述上行资源分配信息所对应的上行资源预留给所述用户设备；

当所述通信模块接收到所述用户设备通过所述上行资源分配信息所对应的上行资源发送的切换完成消息，或所述通信模块在所述时间窗范围之内的时间没有接收到所述用户设备通过所述上行资源分配信息所对应的上行资源发送的切换完成消息时，所述处理模块终止为所述用户设备预留所述上行资源分配信息所对应的上行资源。

优选的，当所述通信模块向所述用户设备直接发送所述包含上行资源分配信息的消息时，所述通信模块，还用于：

当所述计时模块的计时完成时，通过每个子帧或通过每间隔一个预设的时间间隔之后的子帧向所述用户设备直接发送所述包含上行资源分配信息的消息；

当所述通信模块接收到所述用户设备通过所述上行资源分配信息所对应的上行资源发送的切换完成消息时，所述通信模块终止向所述用户设备直接发送所述包含上行资源分配信息的消息。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

通过应用本发明的技术方案，实现由目标小区所对应的网络设备按照预设的规则向用户设备发送包含上行资源分配信息的消息，使用户设备获得上行资源信息，并通过上行资源发送切换完成消息，完成用户设备的小区切换，从而减少小区切换过程中因随机接入所造成的数据传输中断时间，降低传输时延。

附图说明

图1为现有技术中LTE系统网络架构的结构示意图；

图2为现有技术中通过X2接口完成的切换过程的流程示意图；

图3为现有技术中通过S1接口完成的切换过程的流程示意图；

图4为现有技术中三个小区向一个UE同时发送数据的示意图；

图5为本发明实施例所提出的一种上行资源的分配方法的流程示意图；

图6为本发明实施例所提出的一种具体场景下的上行资源分配方法的流程示意图；

图7为本发明实施例所提出的另一种具体场景下的上行资源分配方法的流程示意图；

图8为本发明实施例所提出的另一种具体场景下的上行资源分配方法的流程示意图；

图9为本发明实施例所提出的一种具体场景下的UL grant发送的示意图；

图10为本发明实施例所提出的一种网络设备的结构示意图。

具体实施方式

基于现有技术所存在的缺陷，为了在采用RACH-less切换时，有效降低数据传输的中断时间，本发明实施例提出一种上行资源的分配方法，应用于可以实现RACH-less切换的网络系统中。

如图5所示，为本发明实施例所提出的一种上行资源的分配方法的流程示意图，具体包括以下步骤：

步骤S501、当网络系统中的用户设备需要进行小区切换时，小区切换的目的小区所对应的网络设备判断该用户设备是否可以进行RACH-less切换。

如果目的小区所对应的网络设备判断该用户设备可以进行RACH-less切换，执行步骤S502；

如果目的小区所对应的网络设备判断该用户设备不可以进行RACH-less切换，则按照现有的流程进行切换，此种情况在本发明实施例中不再赘述。

步骤S502、目的小区所对应的网络设备向用户设备发送包含上行资源分配信息的消息。

其中，具体的发送方式包括以下两种方案：

方案一、目的小区所对应的网络设备向源小区所对应的网络设备发送包含上行资源分配信息的消息，并由源小区所对应的网络设备向用户设备转发包含上行资源分配信息的消息。

在应用此种方案的应用场景下，具体还包括两种上行资源分配信息的生效策略，对相应的处理流程进行说明如下：

生效策略一、连续生效，具体的处理流程包括：

(1)目的小区所对应的网络设备向源小区所对应的网络设备发送包含上行资源分配信息的消息之后，按照预设的等待时延时间进行计时。

(2)在预设的等待时延时间的计时完成时，目的小区所对应的网络设备将一个时间窗之内的上行资源分配信息所对应的上行资源预留给用户设备。

(3)当目的小区所对应的网络设备在时间窗范围之内的时间接收到用户设备通过上行资源分配信息所对应的上行资源发送的切换完成消息，或目的小区所对应的网络设备在时间窗范围之内的时间没有接收到用户设备通过上行资源分配信息所对应的上行资源发送的切换完成消息时，目的小区所对应的网络设备终止为用户设备预留时间窗之内的上行资源分配信息所对应的上行资源。

生效策略二、周期性生效，具体的处理流程包括：

(1)目的小区所对应的网络设备向源小区所对应的网络设备发送包含上行资源分配信息的消息之后，按照预设的等待时延时间进行计时。

(2)在预设的等待时延时间的计时完成时，目的小区所对应的网络设备每间隔一个预设的时间间隔之后的预设时间区域之内的上行资源分配信息所对应的上行资源预留给用户设备。

(3)当目的小区所对应的网络设备接收到用户设备通过预设时间区域之内的上行资源分配信息所对应的上行资源发送的切换完成消息时，目的小区所对应的网络设备终止为用户设备预留上行资源分配信息所对应的上行资源。

其中，上述两种上行资源分配信息的生效策略中所提及的预设的等待时延时间具体通过以下两种策略进行设定：

(1)根据目标小区到源小区的数据发送时间，和/或源小区向用户设备的数据发送和处理时间，和/或用户设备接收包含上行资源分配信息的消息的重配置时间，和/或用户设备到目标小区的数据发送时间进行计算确定的。

(2)根据系统需求而预设的一个时间常数数值。

(3)在具体的应用场景中，也可以直接设置该等待时延时间的长度为0，即在目的小区所对应的网络设备向源小区所对应的网络设备发送包含上行资源分配信息的消息之后，所分配的上行资源直接生效。

方案二、目的小区所对应的网络设备向用户设备直接发送包含上行资源分配信息的消息。

在具体的实施场景中，目的小区所对应的网络设备通过PDCCH向用户设备发送包含上行资源分配信息的消息。

在应用此种方案的应用场景下，具体还包括两种上行资源分配信息的发送策略，对相应的处理流程进行说明如下：

发送策略一、连续发送，具体的处理流程包括：

(1)目的小区所对应的网络设备向源小区所对应的网络设备发送切换请求响应消息或切换命令消息之后，按照预设的等待时延时间进行计时。

(2)在预设的等待时延时间的计时完成时，目的小区所对应的网络设备通过每个子帧向用户设备直接发送包含上行资源分配信息的消息。

(3)当目的小区所对应的网络设备接收到用户设备通过上行资源分配信息所对应的上行资源发送的切换完成消息时，目的小区所对应的网络设备终止向用户设备直接发送包含上行资源分配信息的消息。

发送策略二、周期性发送，具体的处理流程包括：

(1)目的小区所对应的网络设备向源小区所对应的网络设备发送切换请求响应消息或切换命令消息之后，按照预设的等待时延时间进行计时。

(2)在预设的等待时延时间的计时完成时，目的小区所对应的网络设备通过每间隔一个预设的时间间隔之后的子帧向用户设备直接发送包含上行资源分配信息的消息。

(3)当目的小区所对应的网络设备接收到用户设备通过上行资源分配信息所对应的上行资源发送的切换完成消息时，目的小区所对应的网络设备终止向用户设备直接发送包含上行资源分配信息的消息。

其中，上述两种上行资源分配信息的发送策略中所提及的预设的等待时延时间具体通过以下两种策略进行设定：

(1)根据目标小区到源小区的数据发送时间，和/或源小区向用户设备的数据发送和处理时间，和/或用户设备接收切换完成消息后的重配置时间。

(2)根据系统需求而预设的一个时间常数数值。

(3)在具体的应用场景中，也可以直接设置该等待时延时间的长度为0，即在目的小区所对应的网络设备向源小区所对应的网络设备发送切换请求响应消息或切换命令消息之后，目的小区所对应的网络设备直接向用户设备直接发送包含上行资源分配信息的消息。

需要进一步指出的是，在上述两种方案的描述中所提出的预设的时间间隔具体为用户设备到目标小区的上行发送时延时间和上行数据处理时延时间的和值，或用户设备到目标小区的上行重传时间间隔，或根据系统需求而设置的一个时间常数数值。

对于时间间隔为上行发送时延+上行数据处理时延的情况，在FDD场景中，该时间间隔为4ms，而在TDD场景中为，该时间间隔为4ms后的第一个上行子帧。

对于时间间隔是上行重传时间间隔的情况，在FDD场景中，该时间间隔为8ms，而在TDD场景中为，该时间间隔根据物理层配置在协议36.213中确定。

再进一步的，在上述两种方案的描述中所提出的上行资源分配信息具体为上行链路授予信息(UL grant)，而包含上行资源分配信息的消息具体为包含上行资源分配信息的切换请求响应消息(Handover Request Acknowledge)或切换命令消息(Handover Command)，或是向源小区所对应的网络设备发送切换请求响应消息(Handover Request Acknowledge)或切换命令消息(Handover Command)之后的向用户设备发送的包含上行资源分配信息的消息。

在具体的应用场景中，能够达到相同技术效果的其他形式的信息也同样属于本发明的保护范围。

步骤S503、目的小区所对应的网络设备接收用户设备通过上行资源分配信息所对应的上行资源发送的切换完成消息，完成用户设备的小区切换。

其中的上行资源分配信息所对应的上行资源具体可以指由UL grant指示的PRB个数、位置，MCS等资源。

对应上述的方案一，用户设备接收到包含上行资源分配信息的消息之后，直接通过相对应的上行资源发送切换完成消息。

对应上述的方案二，本步骤的具体实现流程如下：

用户设备接收源小区所对应的网络设备所对应的网络设备向用户设备发送的切换请求响应消息或切换命令消息；

当用户设备判断需要进行RACH-less切换时，用户设备监听目的小区所对应的网络设备的PDCCH信道，获取包含上行资源分配信息的消息；

用户设备通过上行资源分配信息所对应的上行资源发送的切换完成消息。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

通过应用本发明的技术方案，实现由目的小区所对应的网络设备按照预设的规则向用户设备发送包含上行资源分配信息的消息，使用户设备获得上行资源信息，并通过上行资源发送切换完成消息，完成用户设备的小区切换，从而减少小区切换过程中因随机接入所造成的数据传输中断时间，降低传输时延。

下面，结合具体的应用场景，对本发明实施例所提出的技术方案进行说明。

如图6所示，为本发明实施例所提出的一种具体场景下的上行资源分配方法的流程示意图，具体包括以下步骤：

步骤S601、目标小区判断UE可以进行RACH-less切换后，在切换请求响应消息中携带相关信息，指示UE进行RACH-less切换。

携带相关信息包括用于发送Handover Complete消息的UL grant。

步骤S602、目标小区的网络侧在一定时间内为UE预留UL-grant资源。

即在一定的时间范围内连续性的为UE预留上行资源。

如UL grant分配方式一，为UE预留UL-grant资源的时间分为以下两种情况：

等待时延固定：网络侧可以在一个固定的时延(如19ms)之后在一个窗内为UE预留UL grant中指定的资源。

等待时延不固定：可以先估计出目标小区到源小区的数据发送时间、源小区向UE的数据发送和处理时间、UE层接收Handover Command消息的重配置时间，在这些时间后再给UE在一个时间窗内预留指定的UL-grant资源。

步骤S603、UE收到Handover Command命令后，如果其中携带RACH-less切换相关信息，那么UE在根据Handover Command命令完成相关配置后，根据相关信息所指示的UL-grant发送Handover Complete消息。

步骤S604、网络侧收到UE发送的Handover Complete消息后，停止资源预留。

使该预留资源可以分配给其他UE使用。

如图7所示，为本发明实施例所提出的另一种具体场景下的上行资源分配方法的流程示意图，具体包括以下步骤：

步骤S701、目标小区判断UE可以进行RACH-less切换后，在切换请求响应消息中携带相关信息，指示UE进行RACH-less切换。

携带相关信息包括用于发送Handover Complete消息的UL grant。

步骤S702、目标小区的网络侧在一定时间间隔之间的时间范围内为UE预留UL-grant资源。

即以一定的时间长度为间隔周期性的为UE预留上行资源。

如UL grant分配方式二，为UE预留UL-grant资源的时间分为以下两种情况：

等待时延固定：网络侧可以在一个固定的时延(如19ms)之后在开始按一定时间间隔之间的时间范围内为UE预留UL grant中指定的资源。

等待时延不固定：可以先估计出目标小区到源小区的数据发送时间、源小区向UE的数据发送和处理时间、UE层接收Handover Command消息的重配置时间，在这些时间后再给UE在按一定时间间隔之间的时间范围内为UE预留指定的UL-grant资源。

步骤S703、UE收到Handover Command命令后，如果其中携带RACH-less切换相关信息，那么UE在根据Handover Command命令完成相关配置后，根据指示的UL-grant发送Handover Complete消息。

步骤S704、网络侧收到UE发送的Handover Complete消息后，停止资源预留。

使该预留资源可以分配给其他UE使用。

如图8所示，为本发明实施例所提出的另一种具体场景下的上行资源分配方法的流程示意图，具体包括以下步骤：

步骤S801、目标小区判断UE可以进行RACH-less切换后，则在切换请求响应消息中携带相关信息，指示UE进行RACH-less切换。

如果UE可以确知是切换到不需随机接入的小区，也可以不带RACH-less指示。

携带相关信息可以包括以下信息的一种或多种：

1、RACH less切换指示标识；

2、TAC；

3、UL grant的发送间隔设置。

步骤S802、网络侧使用为UE分配的C-RNTI，按两种UL grant分配方式中的一种为UE发送UL-grant。

如图9所示，为UL grant的发送间隔为一倍的RTT的情况。

如果目标小区没有接收到或没有成功接收Handover Complete消息，目标小区将在一段时间内以相同间隔重复发送UL grant。

如果收到了UE发送的上行传输，则停止发送UL grant。

步骤S803、UE收到Handover Command命令后，如果其中携带RACH-less切换相关信息，那么UE在根据Handover Command命令完成相关配置后，直接监听目标小区的PDCCH以获得发送HandoverComplete的UL grant。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

通过应用本发明的技术方案，实现由目的小区所对应的网络设备按照预设的规则向用户设备发送包含上行资源分配信息的消息，使用户设备获得上行资源信息，并通过上行资源发送切换完成消息，完成用户设备的小区切换，从而减少小区切换过程中因随机接入所造成的数据传输中断时间，降低传输时延。

为了实现本发明的技术方案，本发明还提供了一种网络设备，应用于可以实现RACH-less切换的网络系统中，网络系统中包含多个小区，网络设备作为用户设备进行RACH-less切换的目标小区所对应的网络设备应用于网络系统，其结构示意图如图10所示，具体包括：

设置模块1001，用于设置判断用户设备是否可以进行RACH-less切换的判断策略和向用户设备发送包含上行资源分配信息的消息的发送策略。

其中，设置模块1001所设置的发送策略具体包括以下两种情况：

通信模块1004向源小区所对应的网络设备发送包含上行资源分配信息的消息，并由源小区所对应的网络设备向用户设备转发包含上行资源分配信息的消息；或，

通信模块1004向用户设备直接发送包含上行资源分配信息的消息。

判断模块1002，用于当网络系统中的用户设备需要进行小区切换时，根据设置模块1001所设置的判断策略，判断用户设备是否可以进行RACH-less切换；

分配模块1003，用于当判断模块1002判断用户设备可以进行RACH-less切换时，为用户设备分配上行资源，生成对应的上行资源分配信息；

通信模块1004，用于根据设置模块1001所设置的发送策略向用户设备发送包含分配模块所生成的上行资源分配信息的消息，还用于接收用户设备通过分配模块所生成的上行资源分配信息所对应的上行资源发送的切换完成消息。

其中，上行资源分配信息具体为UL grant；

当通信模块1004向源小区所对应的网络设备发送包含上行资源分配信息的消息，并由源小区所对应的网络设备向用户设备转发包含上行资源分配信息的消息时，包含上行资源分配信息的消息具体为包含上行资源分配信息的切换请求响应消息或切换命令消息；

当通信模块1004向用户设备直接发送包含上行资源分配信息的消息时，包含上行资源分配信息的消息具体为向源小区所对应的网络设备发送切换请求响应消息或切换命令消息之后向用户设备发送的包含上行资源分配信息的消息。

在具体的应用场景中，设置模块1001还用于设置等待时延时间，和/或时间间隔，在此种情况下，网络设备还包括：

计时模块1005，用于在通信模块1004根据设置模块1001所设置的发送策略向源小区所对应的网络设备发送切换请求响应消息或切换命令消息之后，按照设置模块1001所设置的等待时延时间进行计时。

进一步的，当通信模块1004向源小区所对应的网络设备发送包含上行资源分配信息的消息，并由源小区所对应的网络设备向用户设备转发包含上行资源分配信息的消息时，网络设备还包括：

处理模块1006，当计时模块1005的计时完成时，用于将一个时间窗之内的，或每间隔一个预设的时间间隔之后的预设时间区域之内的上行资源分配信息所对应的上行资源预留给用户设备；

当通信模块1004接收到用户设备通过上行资源分配信息所对应的上行资源发送的切换完成消息，或通信模块1004在时间窗范围之内的时间没有接收到用户设备通过上行资源分配信息所对应的上行资源发送的切换完成消息时，处理模块1006终止为用户设备预留上行资源分配信息所对应的上行资源。

另一方面，当通信模块1004向用户设备直接发送包含上行资源分配信息的消息时，通信模块1004还用于：

当计时模块1005的计时完成时，通过每个子帧或通过每间隔一个预设的时间间隔之后的子帧向用户设备直接发送包含上行资源分配信息的消息；

当通信模块1004接收到用户设备通过上行资源分配信息所对应的上行资源发送的切换完成消息时，通信模块1004终止向用户设备直接发送包含上行资源分配信息的消息。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

通过应用本发明的技术方案，实现由目的小区所对应的网络设备按照预设的规则向用户设备发送包含上行资源分配信息的消息，使用户设备获得上行资源信息，并通过上行资源发送切换完成消息，完成用户设备的小区切换，从而减少小区切换过程中因随机接入所造成的数据传输中断时间，降低传输时延。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可以通过硬件实现，也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施场景所述的方法。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

上述本发明序号仅仅为了描述，不代表实施场景的优劣。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施场景，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (20)

1.一种上行资源的分配方法，其特征在于，应用于可以实现无随机接入RACH-less切换的网络系统中，所述方法包括：

当所述网络系统中的用户设备需要进行小区切换时，如果所述小区切换的目标小区所对应的网络设备判断所述用户设备可以进行RACH-less切换，所述目标小区所对应的网络设备向所述用户设备发送包含上行资源分配信息的消息；

所述目标小区所对应的网络设备接收所述用户设备通过所述上行资源分配信息所对应的上行资源发送的切换完成消息，完成所述用户设备的小区切换。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标小区所对应的网络设备向所述用户设备发送包含上行资源分配信息的消息，包括：

所述目标小区所对应的网络设备向源小区所对应的网络设备发送包含上行资源分配信息的消息，并由所述源小区所对应的网络设备向所述用户设备转发所述包含上行资源分配信息的消息。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述包含上行资源分配信息的消息为包含上行资源分配信息的切换请求响应消息或切换命令消息。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述目标小区所对应的网络设备向所述用户设备发送包含上行资源分配信息的消息，包括：

所述目标小区所对应的网络设备向源小区所对应的网络设备发送包含上行资源分配信息的消息之后，按照预设的等待时延时间进行计时；

在所述预设的等待时延时间的计时完成时，所述目标小区所对应的网络设备将一个时间窗之内的所述上行资源分配信息所对应的上行资源预留给所述用户设备；

当所述目标小区所对应的网络设备在所述时间窗范围之内的时间接收到所述用户设备通过所述上行资源分配信息所对应的上行资源发送的切换完成消息，或所述目标小区所对应的网络设备在所述时间窗范围之内的时间没有接收到所述用户设备通过所述上行资源分配信息所对应的上行资源发送的切换完成消息时，所述目标小区所对应的网络设备终止为所述用户设备预留所述时间窗之内的所述上行资源分配信息所对应的上行资源。

5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述目标小区所对应的网络设备向所述用户设备发送包含上行资源分配信息的消息，包括：

所述目标小区所对应的网络设备向源小区所对应的网络设备发送包含上行资源分配信息的消息之后，按照预设的等待时延时间进行计时；

在所述预设的等待时延时间的计时完成时，所述目标小区所对应的网络设备将每间隔一个预设的时间间隔之后的预设时间区域之内的所述上行资源分配信息所对应的上行资源预留给所述用户设备；

当所述目标小区所对应的网络设备接收到所述用户设备通过预设时间区域之内的所述上行资源分配信息所对应的上行资源发送的切换完成消息时，所述目标小区所对应的网络设备终止为所述用户设备预留所述上行资源分配信息所对应的上行资源。

6.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述预设的等待时延时间，包括：

根据所述目标小区到所述源小区的数据发送时间，和/或所述源小区向所述用户设备的数据发送和处理时间，和/或所述用户设备接收所述包含上行资源分配信息的消息的重配置时间，和/或所述用户设备到所述目标小区的数据发送时间进行计算确定的；或，

根据系统需求而预设的一个时间常数数值。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标小区所对应的网络设备向所述用户设备发送包含上行资源分配信息的消息，包括：

所述目标小区所对应的网络设备向所述用户设备直接发送所述包含上行资源分配信息的消息。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述目标小区所对应的网络设备向所述用户设备直接发送所述包含上行资源分配信息的消息，包括：

通过物理下行控制信道PDCCH发送所述包含上行资源分配信息的消息。

9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述包含上行资源分配信息的消息为向源小区所对应的网络设备发送切换请求响应消息或切换命令消息之后向所述用户设备发送的包含上行资源分配信息的消息。

10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述目标小区所对应的网络设备向所述用户设备直接发送所述包含上行资源分配信息的消息，包括：

所述目标小区所对应的网络设备向源小区所对应的网络设备发送切换请求响应消息或切换命令消息之后，按照预设的等待时延时间进行计时；

在所述预设的等待时延时间的计时完成时，所述目标小区所对应的网络设备通过每个子帧向所述用户设备直接发送所述包含上行资源分配信息的消息；

当所述目标小区所对应的网络设备接收到所述用户设备通过所述上行资源分配信息所对应的上行资源发送的切换完成消息时，所述目标小区所对应的网络设备终止向所述用户设备直接发送所述包含上行资源分配信息的消息。

11.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述目标小区所对应的网络设备向所述用户设备直接发送所述包含上行资源分配信息的消息，包括：

所述目标小区所对应的网络设备向源小区所对应的网络设备发送切换请求响应消息或切换命令消息之后，按照预设的等待时延时间进行计时；

在所述预设的等待时延时间的计时完成时，所述目标小区所对应的网络设备通过每间隔一个预设的时间间隔之后的子帧向所述用户设备直接发送所述包含上行资源分配信息的消息；

当所述目标小区所对应的网络设备接收到所述用户设备通过所述上行资源分配信息所对应的上行资源发送的切换完成消息时，所述目标小区所对应的网络设备终止向所述用户设备直接发送所述包含上行资源分配信息的消息。

12.如权利要求10或11所述的方法，其特征在于，所述预设的等待时延时间，包括：

根据所述目标小区到所述源小区的数据发送时间，和/或所述源小区向所述用户设备的数据发送和处理时间，和/或所述用户设备接收切换完成消息后的重配置时间；或，

根据系统需求而预设的一个时间常数数值。

13.如权利要求5或11所述的方法，其特征在于，所述预设的时间间隔，包括：

所述用户设备到所述目标小区的上行发送时延时间和上行数据处理时延时间的和值；或，

所述用户设备到所述目标小区的上行重传时间间隔；或

根据系统需求而设置的一个时间常数数值。

14.如权利要求1或7所述的方法，其特征在于，所述目标小区所对应的网络设备接收所述用户设备通过所述上行资源分配信息所对应的上行资源发送的切换完成消息，完成所述用户设备的小区切换之前，包括：

所述用户设备接收源小区所对应的网络设备向所述用户设备发送的切换请求响应消息或切换命令消息；

当所述用户设备判断需要进行RACH-less切换时，所述用户设备监听所述目标小区所对应的网络设备的PDCCH信道，获取包含上行资源分配信息的消息；

所述用户设备通过所述上行资源分配信息所对应的上行资源发送的切换完成消息。

15.一种网络设备，应用于可以实现RACH-less切换的网络系统中，其特征在于，所述网络设备作为用户设备进行RACH-less切换的目标小区所对应的网络设备应用于所述网络系统，包括：

设置模块，用于设置判断用户设备是否可以进行RACH-less切换的判断策略和向用户设备发送包含上行资源分配信息的消息的发送策略；

判断模块，用于当所述网络系统中的用户设备需要进行小区切换时，根据所述设置模块所设置的判断策略，判断所述用户设备是否可以进行RACH-less切换；

分配模块，用于当所述判断模块判断所述用户设备可以进行RACH-less切换时，为所述用户设备分配上行资源，生成对应的上行资源分配信息；

通信模块，用于根据所述设置模块所设置的发送策略向所述用户设备发送包含所述分配模块所生成的上行资源分配信息的消息，还用于接收所述用户设备通过所述分配模块所生成的上行资源分配信息所对应的上行资源发送的切换完成消息。

16.如权利要求15所述的网络设备，其特征在于，所述设置模块所设置的发送策略，包括：

所述通信模块向源小区所对应的网络设备发送包含上行资源分配信息的消息，并由所述源小区所对应的网络设备向所述用户设备转发所述包含上行资源分配信息的消息；或，

所述通信模块向所述用户设备直接发送所述包含上行资源分配信息的消息。

17.如权利要求16所述的网络设备，其特征在于，

当所述通信模块向源小区所对应的网络设备发送包含上行资源分配信息的消息，并由所述源小区所对应的网络设备向所述用户设备转发所述包含上行资源分配信息的消息时，所述包含上行资源分配信息的消息具体为包含上行资源分配信息的切换请求响应消息或切换命令消息；

当所述通信模块向所述用户设备直接发送所述包含上行资源分配信息的消息时，所述包含上行资源分配信息的消息具体为向所述源小区所对应的网络设备发送切换请求响应消息或切换命令消息之后向所述用户设备发送的包含上行资源分配信息的消息。

18.如权利要求15所述的网络设备，其特征在于，所述设置模块，还用于设置等待时延时间，和/或时间间隔，所述网络设备还包括：

计时模块，用于在所述通信模块根据所述设置模块所设置的发送策略向源小区所对应的网络设备发送切换请求响应消息或切换命令消息之后，按照所述设置模块所设置的等待时延时间进行计时。

19.如权利要求18所述的网络设备，其特征在于，当所述通信模块向源小区所对应的网络设备发送包含上行资源分配信息的消息，并由所述源小区所对应的网络设备向所述用户设备转发所述包含上行资源分配信息的消息时，所述网络设备还包括：

处理模块，当所述计时模块的计时完成时，用于将一个时间窗之内的，或每间隔一个预设的时间间隔之后的预设时间区域之内的所述上行资源分配信息所对应的上行资源预留给所述用户设备；

当所述通信模块接收到所述用户设备通过所述上行资源分配信息所对应的上行资源发送的切换完成消息，或所述通信模块在所述时间窗范围之内的时间没有接收到所述用户设备通过所述上行资源分配信息所对应的上行资源发送的切换完成消息时，所述处理模块终止为所述用户设备预留所述上行资源分配信息所对应的上行资源。

20.如权利要求18所述的网络设备，其特征在于，当所述通信模块向所述用户设备直接发送所述包含上行资源分配信息的消息时，所述通信模块，还用于：

当所述计时模块的计时完成时，通过每个子帧或通过每间隔一个预设的时间间隔之后的子帧向所述用户设备直接发送所述包含上行资源分配信息的消息；

当所述通信模块接收到所述用户设备通过所述上行资源分配信息所对应的上行资源发送的切换完成消息时，所述通信模块终止向所述用户设备直接发送所述包含上行资源分配信息的消息。

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