CN102036327A - 一种td-scdma中ue从室外基站向室内基站切换的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种TD-SCDMA中UE从室外基站向室内基站切换的方法，包括：构造被称为切换集的用于UE切换至室内基站的小区集合；所述室内基站从所述切换集中自适应地选取一个小区作为切换小区，用于UE向室内基站的切换；所述室内基站相邻的室外基站在邻小区信息列表中广播所述切换集中的小区信息；当UE在通话过程中，网络根据UE的测量报告，将所述UE切换至所述室内基站选取的切换小区，并且在通话完成后，所述室内基站将所述UE从切换小区切换至该室内基站的业务小区。本发明有效降低对于室内基站配置管理上的难度，为TD-SCDMA网络在室内基站布置和管理提供了切实可行的解决方案。
Description
技术领域
本发明属于第三代移动通信技术领域，特别涉及一种TD-SCDMA中用户设备UE从室外基站向室内基站切换的方法。
背景技术
TD-SCDMA作为第三代移动通讯标准之一，其相比WCDMA以及CDMA2000，由于引入智能天线技术，可以最大限度地利用有限的信道资源，减少系统干扰，从而显著地扩大了系统容量，提高了频谱利用率。但是由于智能天线的多振子，导致它的体积比较大，决定了它不可能在室内分布系统中使用，影响了信号对于室内的直接覆盖。另外，由于TD-SCDMA小区的室外覆盖半径不大，加上TD-SCDMA频段穿透建筑物的能力比较差，室外小区很难对室内做到完全覆盖。由于小区具有呼吸效应，一旦业务量较多，就会造成宏蜂窝小区覆盖范围的降低，导致室内服务质量的下降，TD-SCDMA室内区域的网络质量面临着巨大的挑战。
室内基站，或者成为家用基站(英文Femtocell的中文术语)，是一种解决TD-SCDMA室内覆盖问题的重要技术方案。通过部署室内基站，运营商可以解决网络的室内覆盖难题，增加网络容量及覆盖率，大幅降低成本；并且室内基站还是实现固网与移动网融合的有效手段，将会创造更多新的商业模式，增强用户的粘性，降低用户流失。由于室内基站的众多优势，其已成为运营商的新宠。
但是使用室内基站的TD-SCDMA系统中，如何确保室内基站小区与宏基站小区间的无缝切换，成为目前的一个技术挑战。室外采用宏基站，室内采用室内基站，移动终端或者说用户设备UE从室内到室外，因为室内基站可以知道公网邻小区的信息，因此可以直接进行切换。但是终端从室外到室内，由于室外宏基站无法知道室内室内基站的小区信息，故无法进行切换，而只能进行小区重选。也就是说，在终端处于非通话状态下，可以通过小区重选接入到室内基站小区中；但是如果在通话状态下，从室外到室内，当室外宏基站小区无法覆盖时，由于无法进行有效的切换，会导致终端掉话，严重影响了用户的体验。
为了解决移动终端从室外到室内的切换问题，必须能够在切换前让公网通过宏基站知道室内室内基站小区的信息以便切换。目前的解决方案可以有两种，第一种是统一由运营商对于对室内基站的频率以及扰码等配置进行固定规划，但是这个工作量大到无法完成，很难实现；另外一种是由用户根据需要自由布设，相关配置通过有线接入的方式与移动核心网进行交互，但是这会导致有线接入网络的巨大开销。另外，由于用户随时更改会导致网络拓扑结构的不断改变，也使得集中统一的管理难以实现。
发明内容
本发明的目的是公开一种TD-SCDMA中UE从室外基站向室内基站切换的方法，有效降低对于室内基站配置管理上的难度，为TD-SCDMA网络在室内基站布置和管理提供了切实可行的解决方案。
本发明的技术方案是，一种TD-SCDMA中UE从室外基站向室内基站切换的方法，其特征在于，包括以下步骤：
选定一组小区配置组成切换集，用于UE从室外基站向室内基站切换切；
所述室内基站从所述切换集中选取一个小区配置建立切换小区用于UE向室内基站的切换；
所述室内基站相邻的室外基站在邻小区信息列表中广播所述切换集中的小区信息。
上述方法中，所述室内基站从所述切换集中选取一个小区作为切换小区用于UE向室内基站的切换的过程包括以下步骤：
所述室内基站进入UE模式，对所述切换集中的每一个小区配置逐个进行小区搜索，对于搜索成功的小区配置，保存其相应测量的接收信号码功率RSCP值，对于搜索失败的小区配置，保存其相应测量的接收信号强度指示RSSI值；
若存在搜索失败的小区配置，则在所有的搜索失败的小区配置中选择接收信号强度指示RSSI值最小的小区配置作为切换小区配置；
若不存在搜索失败的小区配置，在在所有成功搜索的小区配置中选择接收信号码功率RSCP值最小的小区配置作为切换小区配置；
所述室内基站切换进入基站模式，以所述切换小区配置建立切换小区。
上述方法中，当所述UE在通话过程中，网络根据UE的测量报告，将所述UE切换至所述室内基站选取的切换小区，并且在通话完成后，所述室内基站将所述UE从切换小区切换至该室内基站的业务小区。
本发明的有益效果是，由于采用了以上的流程以及方法，可以在对协议不进行修改的情况下，尽量少地修改网络配置与网络规划，将UE切换到室内基站小区中。
附图说明
图1为本发明一实施例中室内基站的网络拓扑图
图2为本发明一实施例中UE在宏网络室外基站和家内基站间的切换连接示意图
图3为本发明一实施例中UE从室外切换到室内的示意图
图4为本发明一实施例中UE从室外切换到室内的消息序列图
图5为本发明一实施例中UE从室外切换到室内的流程图
图6为本发明一实施例中室内基站切换过程中的业务倒换示意图
图7为本发明一实施例中切换集广播示意图
图8为本发明一实施例中室内基站网络配置示意图
具体实施方式
以下结合附图对于本发明的具体实施方式作进一步说明。
本发明公开的实现TD-SCDMA系统中从室外公网基站向室内基站切换的方法，该方法主要包括以下步骤：
a)首先构造用于UE从室外公网向室内室内基站进行切换的固定目标小区集合，称为切换集。
b)基于干扰协调技术，室内基站从切换集中自适应地选择一组小区参数建立小区，称为切换小区。
c)在公网的邻小区信息列表中固定地广播这些切换集。
d)当终端在通话过程中从室外向室内移动过程中，若当前的公网信号比较弱，无法覆盖到室内区域时，网络可以根据终端的测量报告，将终端切换到信号最好的切换集小区中。
e)当完成通话后，室内基站会将终端从切换小区切换到其业务小区。
步骤a)中，切换该集合固定由有限几个小区的配置构成，其具体个数以及配置的确定需要考虑以下几个方面：
(1)切换小区个数不能太大，以免过多地增加终端的处理负荷。因为切换集是当成邻小区列表进行广播的，终端需要对这些小区进行测量并上报，切换集小区过多可能会影响终端的性能。
(2)切换小区个数以及配置必须尽量保证相邻的室内基站有小的干扰。考虑到实际使用过程中出现的相邻室内基站小区的个数的大多数情况，切换小区的个数尽可能地使得相邻的室内基站从中可选择到不同配置，且这些配置使得相邻小区的干扰比较小，为了达到这一点，切换列表中的各小区在符合系统测量要求的情况下尽量采用不同频点。
步骤b)与步骤e)中涉及室内基站干扰协调技术，其是一种为了降低邻近室内基站的切换小区之间干扰的有效手段。建立切换小区时，如果与邻近的室内基站使用的配置相同会带来较大的干扰。另外，由于切换小区集中的切换小区个数是有限的，当邻近的室内基站个数大于切换小区个数时，就可能出现多个相邻小区采用相同的切换小区配置的情况，这种情况下就会出现同频干扰。干扰协调技术能够较大程度地避免邻近的室内基站对于本基站的干扰，其核心思想是：室内基站在UE模式下，通过小区搜索从切换集中找出一组信号最弱的小区配置，用来建立室内基站的切换小区。在从室外切换到室内并完成通话后，为了减小对于其他切换小区的干扰，室内基站将终端切换到业务小区中，以后终端在室内的通信均通过业务小区来进行。所谓业务小区，是指除了切换过来的业务外，室内的终端在大多数情况下发生业务时所在的小区。业务小区不使用切换集中的小区配置，且使用与切换小区不同的频点。另外，终端一旦进入到室内基站小区后，室内基站通过上行功控，使得终端在维持一定的信号质量的前提下尽量采用较低的功率进行发射。
步骤c)与步骤d)中，是通过在公网的系统广播消息的邻小区信息中固定广播切换集，终端会根据测量控制消息对这些切换集进行测量，并上报测量报告。RNC在收到终端的测量报告后，根据给定的切换算法和准则进行切换判决和目标小区的选择，将终端切换到室内基站小区。
具体实施时，如图1中搭建的室内基站环境，室内基站通过接入网关(AGW)与核心网(CN)通信，AGW是室内基站汇聚器，同时带有部分公网的无线网络控制器(RNC)功能，通过它可以对室内基站进行分组，将一个区域中的室内基站放入同一个AGW中。
室内基站可以配置两个载波，其中一个载波用于建立切换小区，另外一个载波用于建立业务小区。在干扰可接受的情况下，室内基站也可以仅被配置一个载波(切换频点)。室内基站在切换频点上广播系统消息。
图2描述了UE从公网切换到室内基站小区时高层协议栈与核心网的处理过程，在切换前CN将业务数据发给源RNC，经过重定位功能使得在切换后CN将业务数据下发给AGW。
如图3从公网切换到室内基站小区时物理链路的保持情况，该切换过程为硬切换，在切换前，终端与公网小区保持上行以及下行链路；但是切换时，原来的上下行链路最终被删除，终端通过上行同步过程获取与新小区的同步信息后再建立新的上下行链路。
图4描述了系统切换消息流程，从该流程示意图可以看出除了在系统广播消息中广播切换集外，如果不考虑业务数据的重定位，室外网络对于切换的信令处理与正常的切换并没有什么不同。其流程为：室外基站在邻小区信息列表中广播切换集中的小区信息；室内基站基于干扰协调技术，从切换集中选择一组参数，建立切换小区，UE在通话过程中从室外向室内移动并上报邻小区测量报告，室外网络按切换算法和切换准则进行切换判决和目标小区的选择，若室内基站信号比较好，则可以选中为目标切换小区。室外网络下发切换命令，通知UE切换到室内基站小区；UE执行切换，切换到室内基站的切换小区，完成通话。通话结束后，UE被切换到室内基站的业务小区，避免对邻近室内基站切换小区的干扰。
图5和图6描述了室内基站干扰协调技术，在UE模式下室内基站可以对邻近的室内基站的切换集小区进行测量，从切换集中找到一组干扰最小的配置来建立切换小区。其具体步骤如下：
S101，让室内基站进入UE模式；
S102，从切换集小区中找出一个未被搜索的小区配置，进行小区搜索；
S103，判断是否能够搜索到该小区，成功则执行S104，否则执行S105；
S104，若小区搜索成功，接下来测量其接收信号码功率(RSCP)，并保存相应的配置以及RSCP，转S106；
S105，如果不能搜索到该小区，则意味着小区搜索失败，然后测量其对应频点的接收信号强度指示(RSSI)，并保存相应的配置以及RSSI；
S106，判断切换集中是否还有未被搜索的小区配置，如果有，转S102，否则执行S107；
S107，当切换集中的所有小区被遍历完成后，判断是否有小区搜索失败，有则执行S108，否则执行S109；
S108，选择与保存的测量结果中的最小RSSI对应的小区配置作为切换小区配置；
S109，选择成功搜索小区配置中最小RSCP所对应的小区配置作为切换小区配置；
S110，让室内基站进入基站模式，使用上述步骤中选择的配置来建立室内基站的切换小区。
上述切换过程是在室外基站和室内基站的切换小区之间进行的，当该切换过程完成后，室内基站可以将UE切换到业务小区，以避免对邻近室内基站切换小区的干扰。
总结上述实施例，即是，逐个遍历切换集小区，进行小区搜索，如果能够搜索到小区则测量其RSCP并保存，如果不能搜索到小区则通过扫频测量其对应频点的RSSI并保存。当所有切换集小区遍历完成后，如果存在小区搜索失败的配置，则从这些切换集小区对应的频点中找一个RSSI最小的作来建立室内基站的切换小区。如果不存在小区搜索失败的配置，则选择一个RSCP最小的切换集小区配置来建立室内基站的切换小区。当从公网切换过来的业务完成后，室内基站会将终端切换到业务小区中，以后室内的业务都在业务小区中进行，避免对邻近室内基站切换小区的干扰。
图7描述了某一区域范围内所有的小区(包括室外基站和室内基站)都需要包含相同的切换集。该切换集可以进行区域隔离复用。
图8描述室外到室内切换后的重定位流程。在室外到室内的切换场景中，室外宏基站所归属的RNC从当前决策选择的切换目标小区(室内基站小区)的标识中获取到该室内基站所属的AGW的ID。
图8中描述了基于室内基站干扰协调技术使得非相邻地理区域的室内基站小区可以复用相同的物理参数。即Cell A和Cell B的可以使用相同的小区配置。由于采用了以上的流程以及方法，可以在对协议不进行修改的情况下，尽量少地修改网络配置与网络规划，将终端切换到室内基站小区中，且本发明提及的室内基站干扰协调技术能有效地减小相邻室内基站的切换小区之间的干扰。
Claims (3)
1.一种TD-SCDMA中UE从室外基站向室内基站切换的方法，其特征在于，包括以下步骤：
选定一组小区配置组成切换集，用于UE从室外基站向室内基站切换切；
所述室内基站从所述切换集中选取一个小区配置建立切换小区用于UE向室内基站的切换；
所述室内基站相邻的室外基站在邻小区信息列表中广播所述切换集中的小区信息。
2.如权利要求1所述的TD-SCDMA中UE从室外基站向室内基站切换的方法，其特征在于，所述室内基站从所述切换集中选取一个小区作为切换小区用于UE向室内基站的切换的过程包括以下步骤：
所述室内基站进入UE模式，对所述切换集中的每一个小区配置逐个进行小区搜索，对于搜索成功的小区配置，保存其相应测量的接收信号码功率RSCP值，对于搜索失败的小区配置，保存其相应测量的接收信号强度指示RSSI值；
若存在搜索失败的小区配置，则在所有的搜索失败的小区配置中选择接收信号强度指示RSSI值最小的小区配置作为切换小区配置；
若不存在搜索失败的小区配置，在在所有成功搜索的小区配置中选择接收信号码功率RSCP值最小的小区配置作为切换小区配置；
所述室内基站切换进入基站模式，以所述切换小区配置建立切换小区。
3.如权利要求1所述的TD-SCDMA中UE从室外基站向室内基站切换的方法，其特征在于，当所述UE在通话过程中，网络根据UE的测量报告，将所述UE切换至所述室内基站选取的切换小区，并且在通话完成后，所述室内基站将所述UE从切换小区切换至该室内基站的业务小区。
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