CN102197677B - 在无线通信系统中的切换和基站信息传输的方法 - Google Patents
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Abstract
公开了一种在无线通信系统中切换的方法。一种在具有毫微微小区的无线通信系统中移动站的切换方法，包括将控制消息和移动站的位置信息传送给基站，控制消息包括在经由初始扫描检测的第一毫微微小区基站的信息之中的至少一个；接收一个或多个移动站可访问的第二毫微微小区基站的信息，其中第二毫微微小区基站基于来自基站的控制消息来搜索；和执行切换到第二毫微微小区基站的一个。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信系统，尤其是，涉及在无线通信系统中切换的方法。
背景技术
在按照现有技术的切换方法中存在硬切换(HHO)和软切换。并且，在软切换中存在宏分集切换(MDHO)和快速基站交换(FBSS)。但是，软切换具有大的开销。因此，研究有关硬切换的技术。
图1举例说明按照现有技术的硬切换的过程。在图1中，服务基站(SBS)是服务于移动站的基站，并且目标基站(TBS)是移动站将要执行切换到的基站。
在按照现有技术的硬切换中，移动站预先地与目标基站同步以便在硬切换期间减少通信中断时间。
如在图1中举例说明的，移动站将移动站切换请求(MOB_MSHO-REQ)消息传送给服务基站S110。然后，服务基站将切换请求(HO-REQ)消息传送给目标基站S120，并且接收切换响应(HO_RSP)消息S130。并且，服务基站将切换响应(MOB_BSHO_RSP)消息传送给移动站作为对移动站S140的MOB_MSHO-REQ消息的响应。移动站经由MOB_BSHO_RSP消息获得目标基站的信息，并且准备用于切换的预先过程，并且将切换指示(MOB_HO_IND)消息传送给服务基站。
基站按照目标基站改变通信设置，并且等待Fast_Ranging_IE(信息元素)，直到动作时间为止。Fast_Ranging_IE包括用于在移动站和目标基站之间的测距过程的信息。动作时间是目标基站将Fast_Ranging_IE传送给移动站的时间。
在接收到Fast_Ranging_IE之后，移动站执行验证并重开(reopen)通信。
移动站、服务基站和目标基站缓存数据以便防止在通信中断期间数据丢失，传送和接收缓存的数据，并且继续通信。移动站从传送MOB_MSHO-REQ消息开始缓存，并且服务基站从接收MOB_MSHO-REQ消息开始缓存。
近来，正在定义与用于支持宏小区无法支持的室内或者盲区(shadow area)的毫微微小区(femto cell)有关的技术。毫微微小区基站是微小(micromini)和低功率室内基站，毫微微小区是毫微微小区基站的覆盖范围并且是与微微小区(pico cell)类似的概念。毫微微小区比微微小区更加演进。毫微微小区基站是连接到宽带路由器的迷你蜂窝基站，并且经由数字用户线(DSL)将数据连接到移动通信公司的骨干网络。
因此，毫微微小区基站的出现使得切换到毫微微小区基站的方法成为必要。
发明内容
如上所述，按照现有技术，服务基站通知移动站作为切换的候选者的邻近基站的信息。但是，因为存在太多的毫微微小区基站，所以如果服务基站通知移动站邻近毫微微小区基站的信息，则开销会增加。并且，按照毫微微小区基站的接入类型可以拒绝移动站接入毫微微小区基站。因此，按照现有技术的切换方法具有以下的问题，服务基站无法有效地通知移动站作为切换的候选者的毫微微小区基站的信息。
本发明的一个目的是提供一种有效的切换方法。
本发明的一个目的是提供一种切换方法，其可以减小开销。
本发明的一个目的是提供一种切换方法，按照该切换方法，服务基站可以有效地通知移动站作为切换的候选者的毫微微小区基站的信息。
由本发明的实施例实现的技术主题不局限于以上提及的技术主题，并且没有在以上描述中提及的与本发明有关系的其它技术主题可以容易地由本领域技术人员毫不费力地理解。
为了解决以上的技术问题，一种在具有毫微微小区的无线通信系统中的移动站的切换方法，包括：将控制消息传送给基站，控制消息包括在经由初始扫描而检测到的第一毫微微小区基站的信息和移动站的位置信息之中的至少一个；接收移动站可访问的一个或多个第二毫微微小区基站的信息，其中基于来自基站的控制消息来搜索第二毫微微小区基站；和执行切换到第二毫微微小区基站中的一个。
此外，第二毫微微小区基站包括OSG(开放用户组)毫微微小区基站和CSG(封闭用户组)毫微微小区基站。
此外，一个或多个第二毫微微小区基站的信息包括每个第二毫微微小区基站的小区ID之中的至少一个，和由每个第二毫微微小区基站使用的频率的信息。
此外，第二毫微微小区基站存在于第一毫微微小区基站周围。
此外，第二毫微微小区基站存在于移动站周围。
此外，该方法进一步包括从基站接收用于初始扫描的初始扫描间隔；和在初始扫描间隔期间扫描邻近毫微微小区，并且检测第一毫微微小区基站。
此外，该方法进一步包括执行切换到通过扫描第二毫微微小区基站而选择的毫微微小区基站。
为了解决以上的技术问题，一种在具有毫微微小区的无线通信系统中的基站的切换方法，包括：从移动站接收控制消息，该控制消息包括在经由初始扫描而检测到的第一毫微微小区基站的信息和移动站的位置信息之中的至少一个；和传送移动站可访问的一个或多个第二毫微微小区基站的信息，其中基于到移动站的控制消息来搜索第二毫微微小区基站。
此外，第二毫微微小区基站包括OSG(开放用户组)毫微微小区基站和CSG(封闭用户组)毫微微小区基站。
此外，第二毫微微小区基站存在于第一毫微微小区基站周围。
此外，第二毫微微小区基站存在于移动站周围。
有益效果
按照本发明的实施例，可以获得以下的优点。
首先，由于服务基站通知移动站允许移动站接入的邻近毫微微小区基站的信息，所以开销减小。
其次，由于服务基站有效地通知移动站作为切换的候选者的毫微微小区基站的信息，所以切换延迟减小。
应该明白，由本发明可以获得的优点不局限于前面提到的优点，并且从以下的描述中没有提及的其它优点对于本发明涉及领域的普通技术人员来说将是清晰可见的。
附图说明
所附附图被包括以提供对本发明进一步的理解，其举例说明本发明的实施例，并且与说明书一起起解释本发明原理的作用。
在附图中：
图1举例说明按照现有技术的硬切换的过程。
图2是举例说明具有毫微微小区基站的无线通信系统的示意图。
图3是举例说明按照本发明第一个实施例的切换方法的流程图。
图4举例说明按照本发明第一个实施例在切换方法中每个对象执行的过程。
图5举例说明在移动站传送控制消息的情况下的切换过程，该控制消息包括检测到的毫微微小区基站的信息。
图6举例说明在移动站传送控制消息的情况下的切换过程，该控制消息包括移动站的位置信息。
图7举例说明移动站扫描与在初始扫描期间和服务基站通信所使用的频带不同的频带的情形。
图8举例说明在服务基站没有请求移动站初始扫描的情况下，按照本发明第二个实施例的切换方法。
图9举例说明在服务基站请求移动站初始扫描的情况下，按照本发明第二个实施例的切换方法。
具体实施方式
现在将详细地进行介绍本发明的优选实施例，在所附附图中举例说明其例子。在下面将参考所附附图给出详细说明，该详细说明意欲解释本发明的示范实施例，而不是示出可以按照本发明实现的唯一实施例。以下的详细说明包括为了对本发明提供彻底了解的特定细节。但是，对于本领域技术人员来说显而易见的是，无需这样的特定细节也可以实践本发明。例如，以下描述将以特定术语为中心而给出，但是本发明不受限于此，并且任何其它术语可用于表示相同的含义。为了描述的方便和更好地理解本发明起见，与本发明的发明概念无关的一些部分在此处将省略。只要可能，贯穿附图相同的附图标记将用于指代相同的或者类似的部分。
在本发明的说明书的整个部分中，如果假设某个部分包括某个组件，则术语“包括”指的是除非写出与相应组件相反的特定含义之外，该相应组件可以进一步包括其它组件。此外，其它术语“...部分”、“...单元”、“模块”等等指的是用于处理至少一个功能或者操作的单元，并且这个单元可以通过硬件、软件或者其组合实现。
首先，将参考图2描述具有毫微微小区基站的无线通信系统。图2是举例说明具有毫微微小区基站的无线通信系统的示意图。
在图2中举例说明的，具有毫微微小区基站的无线通信系统包括毫微微小区基站210、宏基站220、毫微微网络网关(FNG)230、接入服务网(ASN)240和连接服务网(CSN)250。宏基站220是先前的无线通信系统的常规基站。
毫微微小区基站210是宏基站的迷你版本，并且执行宏基站的大部分功能。毫微微小区基站210直接连接到传输控制协议/因特网协议(TCP/IP)网络，类似于宏基站220独立地工作。毫微微小区基站的覆盖范围大约是0.1～30m，并且毫微微小区基站可以接受10～20个移动站。由毫微微小区基站210使用的频率可以使用相同或者不同于宏基站220所使用的频率。
毫微微小区基站210经由R1接口连接到宏基站220，以便从宏基站220接收下行链路信道，并且将控制信号传送给宏基站220。
毫微微小区基站210可以覆盖宏基站无法覆盖的室内或者盲区，并且支持高数据速率传输。毫微微小区基站210可以被建立为在宏小区范围中重叠，或者建立为在宏基站没有覆盖的范围中不重叠。
存在二种类型的毫微微小区基站210。一种类型是封闭用户组(CSG)毫微微小区基站，另一种类型是开放用户组(OSG)毫微微小区基站。CSG毫微微小区基站组移动站是CSG毫微微小区基站可访问的，其许可(grant)移动站CSG标识(ID)，并且允许移动站许可的CSG ID去接入CSG毫微微小区基站。OSG毫微微小区基站是所有移动站可以接入的基站。
FNG 230控制毫微微小区基站210，并且分别经由Rx和Ry接口连接到ASN 240和CSN 250。毫微微小区基站210可以经由FNG 230被CSN 250服务。连接到毫微微小区基站210的移动站可以由FNG 230或者CSN 250验证。
CSN 250提供移动站验证、收费功能和类似因特网和VoIP的应用服务。并且，ASN 240控制宏基站220，并且管理宏基站220和CSN 250的连接。
接下来，在下文中将参考附图描述按照本发明实施例的切换方法。由移动站启动的切换将在本发明的第一个实施例中描述，并且由服务基站启动的切换将在本发明的第一个实施例中描述。
将参考图3至6描述按照本发明第一个实施例的切换方法。
图3是举例说明按照本发明第一个实施例的切换方法的流程图。图3举例说明按照本发明第一个实施例的无线通信系统的对象在切换方法中执行的过程。
如在图3中举例说明的，如果移动站预测切换到毫微微小区基站，则其将控制消息传送给服务基站S310，该控制消息包括经由初始扫描而检测到的毫微微小区基站的信息和移动站的位置信息之中的至少一个。
移动站以各种准则预测切换到毫微微小区基站。
毫微微小区基站的信号强度或者接近于毫微微小区可以是预测切换的准则。例如，当移动到毫微微小区的时候，移动站接收毫微微小区基站的下行链路信号，并且如果来自毫微微小区基站的接收信号的强度高于阈值，则预测切换。此时，可以给出类似于毫微微小区基站的类型的触发条件。例如，如果毫微微小区基站是CSG毫微微小区基站，则移动站不预测切换，并且如果毫微微小区基站是OSG毫微微小区基站，则移动站预测切换。
如果移动站预测切换到毫微微小区基站，其将控制消息传送给服务基站，该控制消息包括检测到的毫微微小区基站的信息、移动站的位置信息或者它们全部。
图4举例说明按照本发明的第一个实施例在切换方法中每个对象执行的过程。
在图4中，移动站检测邻近的毫微微小区基站，FM7，并且将包括FM7的信息的控制消息传送给服务基站。然后，由于知道在服务基站的覆盖范围中的毫微微小区基站的拓扑信息，服务基站可以估计FM7的位置。因此，服务基站将扫描需要的信息传送给移动站，其中该信息包括FM7、FM2和FM1的系统信息和频率信息，该FM7、FM2和FM1存在于移动站的周围，并且允许移动站接入。然后，移动站仅仅扫描从服务基站接收其信息的毫微微小区基站。
图5举例说明在移动站传送控制消息的情况下的切换过程，该控制消息包括检测到的毫微微小区基站的信息。图6举例说明在移动站传送控制消息的情况下的切换过程，该控制消息包括移动站的位置信息。
在移动站传送包括检测到的毫微微小区基站的信息的控制消息的情况下，移动站执行用于搜索毫微微小区基站的初始扫描。因此，如在图5中举例说明的，如果移动站预测切换到毫微微小区基站，则移动站向服务基站请求初始扫描间隔S510。当通过特定频率与服务基站通信的时候，移动站无法检测到使用与该特定频率不同的频率的毫微微小区基站。因此，移动站必须扫描与该特定频率不同的频率，但是，移动站在扫描不同的频率期间无法与服务基站通信。因此，移动站在服务基站允许的时段期间扫描。允许的时段是初始扫描间隔。
在接收到移动站的请求之后，基站将初始扫描间隔分配给移动站S520。此时，如果服务基站知道移动站的位置，则服务基站可以将邻近毫微微小区基站的列表和由邻近毫微微小区基站使用的频率信息传送给移动站。但是，通常，服务基站不知道移动站的位置。初始扫描间隔通常比标准扫描间隔更短。
移动站在初始扫描间隔期间扫描毫微微小区基站，并且将包括检测到的毫微微小区基站的信息的控制消息传送给服务基站S530。当执行初始扫描的时候，移动站可以扫描与服务基站通信所使用的频带相同或者不同的频带。
图7举例说明移动站在初始扫描期间扫描与服务基站通信所使用的频带不同的频带的情形。如在图7中举例说明的，当通过中心频率为f1的频带与服务基站通信的时候，移动站最初扫描中心频率是f2的频带，检测毫微微小区基站2，并且将包括毫微微小区基站2的信息的控制消息传送给服务基站。然后，服务基站搜索使用中心频率为f3的频带的毫微微小区基站3，和使用中心频率为f4的频带的毫微微小区基站4。并且，服务基站通知移动站毫微微小区基站3和4的信息。
或者在初始扫描期间，移动站可以扫描与服务基站通信所使用的频带相同的频带。也就是说，在图7中，在毫微微小区基站2使用中心频率为f1的频带的情况下，移动站最初扫描中心频率是f1的频带，检测毫微微小区基站2，并且将包括毫微微小区基站2的信息的控制消息传送给服务基站。然后，服务基站搜索使用中心频率为f3的频带的毫微微小区基站3，和使用中心频率为f4的频带的毫微微小区基站4。并且，服务基站通知移动站毫微微小区基站3和4的信息。毫微微小区基站3和4的信息包括系统信息。
检测到的毫微微小区基站的信息可以包括检测到的毫微微小区基站的基站ID，信道估计的结果和由检测到的毫微微小区基站使用的频率的信息。此时，控制消息可以包括移动站的位置信息。
在移动站传送控制消息，该控制消息不包括检测到的基站的信息，而是包括移动站的位置信息的情况下，移动站不需要执行初始扫描。因此，如在图6中举例说明的，移动站不执行请求初始扫描间隔和接收初始扫描间隔的步骤。如果移动站预测切换到毫微微小区基站，则移动站将包括移动站的位置信息的控制消息传送给服务基站S610。然后，服务基站基于移动站的位置信息产生邻近毫微微小区基站的列表，并且在将邻近毫微微小区基站的信息传送给移动站时，请求扫描S620。邻近毫微微小区基站的信息可以包括基站ID、中心频率和系统信息。
参考图3，移动站从基站接收移动站可访问的邻近毫微微小区基站的信息S320。此时，基站可以请求移动站去扫描邻近毫微微小区基站，并且分配扫描间隔。
服务基站基于包括在控制消息中的检测到的毫微微小区基站的信息或者移动站的位置信息而产生移动站可访问的邻近毫微微小区基站的列表。也就是说，在服务基站基于检测到的毫微微小区基站的信息产生列表的情况下，服务基站产生存在于检测到的毫微微小区基站周围的毫微微小区基站的列表。在服务基站基于移动站的位置信息产生列表的情况下，服务基站产生存在于移动站周围的毫微微小区基站的列表。
移动站可以接入允许该移动站接入的OSG毫微微小区基站和CSG毫微微小区基站。也就是说，移动站仅仅可以切换到允许该移动站接入的邻近毫微微小区基站。
当产生移动站可访问的邻近毫微微小区基站的列表的时候，服务基站可以使用服务基站已经知道的信息，或者经由骨干网络从FNG接收的信息。
如在图4中举例说明的，服务基站通过经由骨干网络与FNG通信而产生移动站可访问的邻近毫微微小区基站的列表S420。并且，服务基站将该列表的毫微微小区基站(FM7，2，1)的信息传送给移动站S430。
服务基站将该列表的毫微微小区基站的信息传送给移动站。该毫微微小区基站的信息可以包括每个毫微微小区基站的小区ID和由每个毫微微小区基站使用的频率的信息之中的至少一个。
移动站在扫描间隔期间扫描移动站可访问的邻近毫微微小区基站，并且选择最佳毫微微小区基站S330。
并且，移动站执行切换到所选择的毫微微小区基站S340。移动站将切换请求消息传送给服务基站，并且从服务基站接收切换响应消息，以及执行切换到所选择的毫微微小区基站。
接下来，将参考图8和9描述按照本发明第二个实施例的切换方法。在本发明的第二个实施例中，切换是由服务基站启动的。
将参考图8描述在服务基站不请求移动站初始扫描的情况下，按照本发明第二个实施例的切换方法。并且，将参考图9描述在服务基站请求移动站初始扫描的情况下，按照本发明第二个实施例的切换方法。
图8举例说明在服务基站不请求移动站初始扫描的情况下，按照本发明第二个实施例的切换方法。
如在图8中举例说明的，服务基站基于移动站的位置产生移动站可访问的邻近毫微微小区基站的列表S810。也就是说，服务基站产生存在于移动站周围并且允许移动站接入的毫微微小区基站的列表。
当产生移动站可访问的邻近毫微微小区基站列表的时候，服务基站使用服务基站已经知道的信息，或者经由骨干网络从FNG获得的信息。
服务基站将列表的毫微微小区基站(FM7，2，1)的信息传送给移动站，并且请求移动站去扫描。此时，服务基站可以分配扫描间隔给移动站。并且，毫微微小区基站的信息可以包括移动站可访问的邻近毫微微小区基站的列表，和该邻近毫微微小区基站中的每个所使用的频率的信息。
并且，服务基站可以命令移动站去执行切换到最佳毫微微小区基站。然后，移动站执行切换到最佳毫微微小区基站而无需执行步骤S830。
移动站在扫描间隔扫描接收到的列表中的毫微微小区基站，并且选择最佳毫微微小区基站，以及执行切换到最佳毫微微小区基站S830。
图9举例说明在服务基站请求移动站初始扫描的情况下，按照本发明第二个实施例的切换方法。
如在图9中举例说明的，服务基站分配给移动站初始扫描间隔以请求初始扫描S910。
然后，移动站在初始扫描间隔扫描毫微微小区基站，并且传送包括检测到的毫微微小区基站的信息的控制消息S920。此时，检测到的毫微微小区基站的信息可以是检测到的毫微微小区基站的基站ID的前导。并且，移动站可以将移动站的位置信息包括在控制消息中。
服务基站将包括有移动站可访问的邻近毫微微小区基站的信息的扫描请求消息传送给移动站S950。
服务基站基于接收的控制消息中的检测到毫微微小区基站的信息而产生移动站可访问的邻近毫微微小区基站的列表。也就是说，邻近毫微微小区基站存在于检测到的毫微微小区基站周围。此时，服务基站使用服务基站已经知道的信息产生该列表。或者，服务基站向FNGS930请求移动站可访问的邻近毫微微小区基站的信息，并且接收该信息S940。
扫描请求消息可以包括移动站可访问的邻近毫微微小区基站的列表和由邻近毫微微小区基站中的每个使用的频率的信息。服务基站可以分配扫描间隔给移动站。
移动站在扫描间隔期间扫描列表中的毫微微小区基站，选择最佳毫微微小区基站，并且执行切换到最佳毫微微小区基站。然后，移动站与服务基站断开连接。
本发明的实施例可以通过各种手段，例如，硬件、固件、软件或者其组合而实现。在硬件配置中，本发明的实施例可以通过一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程序逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器等等实现。
在固件或者软件配置中，本发明的实施例可以通过执行以上描述的功能或者操作的模块、进程、函数等等实现。软件代码可以存储在存储单元中，并且由处理器驱动。存储单元可以位于处理器的内部或者外部，并且可以经由各种已知手段向处理器传送数据和从其接收数据。
对于本领域技术人员来说显而易见的是，不脱离本发明的精神或者范围，可以在本发明中进行各种修改和变化。因此，以上提及的详细说明应被考虑为仅仅是为了说明性的目的，而不是限制性的目的。本发明的范围必须由权利要求书的合理分析而决定，并且在本发明的等效范围内的所有修改包含在本发明的范围中。
很明显，本发明可以通过在所附权利要求书中不具有明确引用关系的权利要求的组合而实施，或者在申请之后通过修改可以包括新的权利要求。
Claims (8)
1.一种在无线通信系统中由移动站MS执行从宏基站BS到毫微微基站BS的切换的方法，所述方法包括：
由所述MS发送用于毫微微BS的初始扫描的初始扫描间隔的请求到所述宏BS，所述毫微微BS与所述宏BS使用不同的频率；
由所述MS从所述宏BS接收包括用于初始扫描的初始扫描间隔的信息；
由所述MS在所述初始扫描间隔期间扫描邻近毫微微BS；
由所述MS将包括由所述MS通过所述初始扫描检测到的关于至少一个第一毫微微BS的信息和所述MS的位置信息中的至少一个的控制消息传送给所述宏BS，所述关于至少一个第一毫微微BS的信息包括由所述检测的至少一个第一毫微微BS使用的频率的信息和所述检测的至少一个第一毫微微BS的前导信息；
由所述MS从所述宏BS接收所述MS可访问的至少一个第二毫微微BS的列表，其中所述至少一个第二毫微微BS的列表基于所述检测的至少一个第一毫微微BS的前导信息来形成；
由所述MS从至少一个第二毫微微BS的列表中确定用于切换的目标毫微微BS；和
执行从所述宏BS到所述目标毫微微BS的切换。
2.根据权利要求1的方法，其中所述至少一个第二毫微微BS包括开放用户组OSG毫微微BS和封闭用户组CSG毫微微BS中的至少一个。
3.根据权利要求1的方法，其中所述至少一个第二毫微微BS存在于所述检测到的至少一个第一毫微微BS周围。
4.根据权利要求1的方法，其中所述至少一个第二毫微微BS存在于所述MS周围。
5.一种在无线通信系统中由宏基站BS执行切换的方法，所述方法包括：
由所述宏BS从移动站MS接收用于毫微微基站BS的初始扫描的初始扫描间隔的请求，所述毫微微BS与所述宏BS使用不同的频率；
由所述宏BS发送包括用于初始扫描的初始扫描间隔的信息到所述MS；
由所述宏BS从MS接收包括由所述MS通过所述初始扫描检测到的关于至少一个第一毫微微基站BS的信息和该MS的位置信息中的至少一个的控制消息，所述关于至少一个第一毫微微BS的信息包括由所述至少一个第一毫微微BS使用的频率的信息和检测的至少一个第一毫微微BS的前导信息；和
由所述宏BS传送关于所述MS可访问的至少一个第二毫微微BS的信息到所述MS，其中所述至少一个第二毫微微BS基于所述检测的至少一个第一毫微微BS的前导信息来形成；
执行所述MS到目标毫微微BS的切换，其中，所述至少一个第二毫微微BS中的一个由所述MS确定为目标毫微微BS。
6.根据权利要求5的方法，其中，所述至少一个第二毫微微BS包括开放用户组OSG毫微微BS和封闭用户组CSG毫微微BS。
7.根据权利要求5的方法，其中，所述至少一个第二毫微微BS存在于所述至少一个第一毫微微BS周围。
8.根据权利要求5的方法，其中，所述至少一个第二毫微微BS存在于所述MS周围。
Applications Claiming Priority (5)
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