CN102457970A - 无线通信系统及在协作集中切换时资源配置优化的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无线通信系统以及该系统中在协作集中切换时资源配置优化的方法，用于对在协作集中的切换进行资源配置优化。在联合处理协作集内切换的过程中，当目标小区获知该切换用户为协作用户，则直接判定该用户准入并只建立信号无线承载；所述目标小区在完成资源配置后，构造包括信号无线承载的无线资源控制连接重配置消息，并经源小区发送给该用户设备；用户设备进行资源配置，保留协作过程中已建立的数据无线承载，建立信号无线承载。本发明减少了不必要的步骤，避免了重复建立、删除资源的操作，提高了终端和基站的效率。

Description

无线通信系统及在协作集中切换时资源配置优化的方法
技术领域
本发明涉及数字通信技术领域，特别是涉及一种无线通信系统以及该无线通信系统中在协作集中切换时资源配置优化的方法。
背景技术
第四代移动通信技术IMT-Advanced(International MobileTelecommunications-Advanced，即4G)是下一代宽带无线通信技术，其关键技术的研究自20世纪末3G技术标准化完成之时就已开始，代表了信息技术的主要发展方向。下一代宽带无线通信技术IMT-advanced与现有的系统相比，将实现更高的数据率和更大的系统容量，目标峰值速率为：低速移动、热点覆盖场景下1Gbit/s以上，高速移动、广域覆盖场景下100Mbit/s。
多点协作传输/接收技术(CoMP，Coordinated Multipointtransmission/reception)是高级长期演进计划(LTE-Advanced)的关键技术之一。引入CoMP技术的初衷是为了解决正交频分复用(OFDM)系统中小区间的干扰问题，提高小区边缘移动用户的吞吐量和服务质量(QoS，Quality ofService)，例如多个演进型基站(eNB，Evolved Node Base)协作消除子载波间干扰(ICI，InterCarrier Interference)，甚至可将干扰信号变成期望信号。随着研究的深入，发现在宽带无线通讯系统中应用CoMP技术，可以提高数据传输速率、小区边缘移动用户吞吐量以及系统吞吐量，进而能提高系统频谱利用率。
CoMP技术主要针对小区边缘的用户设备(UE，User Equipment)，由多个小区协作对UE进行多点数据传送/接收，或通过多个小区间的协调、调度，达到消除小区间干扰，提高信号质量和数据吞吐率的目的。在目前36.814框架描述中，CoMP分为以下两类：
(1)联合处理(JP，Joint processing)：用户数据在每个协作集中的基站都可以被使用；
(2)协作调度/波束赋形(CS/CB，Coordinated Scheduling/CoordinatedBeamforming)：用户数据仅在服务基站可用。
关于CoMP中切换流程，目前业界提出了一些优化方法，例如提案R2-094282，其中主要是利用联合处理(JP)方式下一个UE同时和多个基站有下行链路的特点，在切换过程中源小区和目标小区利用联合处理(JP)方式发送RRC(无线资源控制，Radio Resource Control)连接重配置信息，提高UE的接收成功率。但是该优化方法并没有关注切换过程中的资源管理流程相关的内容。
因而，这就需要针对无线通信系统的在协作集中的切换进行资源配置优化。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种无线通信系统以及该系统中在协作集中切换时资源配置优化的方法，用于解决在协作集中的切换中存在的资源重复配置、流程中存在冗余步骤的问题，达到资源配置优化的目的。
为了解决上述问题，本发明提出了一种在协作集中切换时资源配置优化的方法，包括如下步骤：
在联合处理协作集内切换的过程中，当目标小区收到源小区的切换请求后，若获知该切换用户为协作用户，则直接判定该用户准入并只需建立信号无线承载；
所述目标小区在完成资源配置后，构造包括信号无线承载的无线资源控制连接重配置消息，并经源小区发送给该协作的用户设备；
所述用户设备根据无线资源控制连接重配置消息进行资源配置，配置时保留协作过程中已建立的数据无线承载，根据无线资源控制连接重配置消息建立信号无线承载。
所述方法进一步包括：在切换成功后，目标小区将切换用户的数据无线承载与切换后的用户标识建立关联。
所述目标小区是为该切换用户提供服务的协作小区。所述目标小区根据切换请求信息获知切换用户是协作用户，或者根据协作用户列表获知该切换用户是协作用户。
所述无线资源控制连接重配置消息中包括：移动性控制信息，专用无线资源配置信息；所述专用无线资源配置信息中包括指示用户设备建立信号无线承载的信息，不包括指示用户设备建立数据无线承载的信息。
所述源小区与目标小区是同一基站内的协作小区，或者是分别归属不同基站的协作小区。
本发明还提供一种无线通信系统，包括：用户设备，源小区，目标小区，其中：
所述源小区，用于在联合处理协作集内切换的过程中向目标小区发送切换请求；
所述目标小区，用于在联合处理协作集内切换的过程中收到切换请求后，在获知该用户为协作用户时直接判定该用户准入并只需建立信号无线承载；用于在完成资源配置后，构造包括信号无线承载的无线资源控制连接重配置消息，并经源小区发送给该协作的用户设备；
所述用户设备，用于根据无线资源控制连接重配置消息进行资源配置，配置时保留协作过程中已建立的数据无线承载，根据无线资源控制连接重配置消息建立信号无线承载。
所述目标小区还用于在切换成功后，对切换用户的数据无线承载与切换后的用户标识建立关联。
所述源小区与目标小区是同一基站内的协作小区，或者是分别归属不同基站的协作小区。
所述无线资源控制连接重配置消息中包括：移动性控制信息，专用无线资源配置信息；所述专用无线资源配置信息中包括指示用户设备建立信号无线承载的信息，不包括指示用户设备建立数据无线承载的信息。
本发明针对在CoMP的联合处理(JP)协作技术中应用现有切换方法时步骤和信息有冗余，既占用资源又浪费时间的问题，提出了一种针对CoMP的联合处理(JP)协作技术切换时资源分配的优化方案。本发明利用了联合处理(JP)类型协作的特点，对已建立的资源DRB进行保留而仅新建信号无线承载SRB，相对于现有切换流程，减少了不必要的步骤，避免了重复建立、删除资源的操作，提高了终端和基站的效率。
附图说明
图1是联合处理JP的协作模式下进行资源优化的流程图；
图2是联合处理JP的协作模式下，基于X2接口的基站间(inter eNB)的切换流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图对本发明作进一步地详细说明。
在E-UTRAN(Evolved-Universal Terrestrial Radio Access Network，增强的通用陆地无线接入网)中，所有的业务都是在各种“承载(bearer)”上发送。承载的引入是为了保障业务的服务质量，不同承载可能具有不同的调度策略、队列管理策略、速率成型(Rate Shaping)策略、RLC(Radio Link Control，无线链路控制协议)配置等。在核心网、基站eNB以及用户设备UE的链接上，承载叫做E-RAB(Evolved-Radio Access Bearer，增强的无线接入承载)，具体地，E-RAB在核心网和eNB链接上与S1承载(S1bearer)一一对应，在eNB和UE链接上与空口的无线承载(Radio Bearer，RB)一一对应。其中无线承载RB又根据承载内容的不同分为DRB(Data Radio Bearer，数据无线承载)、SRB(Signalling Radio Bearer，信号无线承载)。
由于协作过程本来就需要协作小区为用户分配部分资源，现有切换技术可以在CoMP中直接应用，但关于资源管理方面的过程和信息有所重复，有必要考虑根据CoMP的特点对CoMP的切换过程进行优化。
本发明针对在CoMP的联合处理(JP)协作技术中直接应用现有切换方法时所存在的步骤和信息冗余的问题，提出了一种针对CoMP的联合处理(JP)协作技术切换时资源分配的优化方案，避免现有技术既占用资源又浪费时间的问题。本发明利用联合处理(JP)类型协作的特点，相对于现有切换流程，减少了不必要的步骤，避免了重复建立、删除资源的操作，可提高终端和基站的效率。
本发明的协作集中切换时资源配置优化的方案，是针对用户设备UE(User Equipment，指用户或终端)在CoMP技术的联合处理(JP)协作集内进行切换的场景，所提出的在无线资源管理方面的优化方案。其中，在联合处理(JP)协作集内做切换的场景下，用户切换的目标小区是为该用户提供服务的协作小区。
如图1所示，本发明的在协作集中切换时资源配置优化的方法，包括如下步骤：
在联合处理协作集内切换的过程中，当目标小区收到切换请求后，若获知该用户为协作用户，则直接判定该用户准入并只需建立信号无线承载；
所述目标小区在完成资源配置后，构造包括信号无线承载的无线资源控制连接重配置消息，并经源小区发送给该协作的用户设备；
所述用户设备根据无线资源控制连接重配置消息进行资源配置，配置时保留协作过程中已建立的数据无线承载，根据无线资源控制连接重配置消息建立信号无线承载；
在切换成功后，目标小区将切换用户的数据无线承载与切换后的用户标识建立关联。
其中，所述目标小区是为该用户提供服务的协作小区。所述目标小区在联合处理(JP)协作集内切换的过程中，当收到切换请求并已知切换的用户是协作的用户后，可以不对用户进行准入控制判决而直接判断为通过，不需新建用户设备UE在协作过程已经建立的数据无线承载DRB，只需要建立信号无线承载SRB。
其中，当源小区在切换请求信息中包含了用户是否为协作用户的信息时，目标小区可通过源小区消息判断切换用户是协作用户。
其中，当目标小区维护了协作用户列表时，目标小区可通过目标小区的协作用户列表进行判断，获知该切换用户是协作用户。
目标小区在完成资源配置后，构造的无线资源控制连接重配置消息可不包含用户协作过程已经建立的数据无线承载DRB的信息，而包括信号无线承载。
如图1所示，本发明还提供一种无线通信系统，用于实现本发明的协作集中切换时的资源优化的方法。该无线通信系统包括：用户设备，源小区，目标小区，其中：
所述源小区，用于在联合处理协作集内切换的过程中向目标小区发送切换请求；
所述目标小区，用于在联合处理协作集内切换的过程中收到切换请求后，在获知该用户为协作用户时直接判定该用户准入并只需建立信号无线承载；用于在完成资源配置后，构造包括信号无线承载的无线资源控制连接重配置消息，并经源小区发送给该协作的用户设备；还用于在切换成功后，对切换用户的数据无线承载与切换后的用户标识建立关联；
所述用户设备，用于根据无线资源控制连接重配置消息进行资源配置，配置时保留协作过程中已建立的数据无线承载，根据无线资源控制连接重配置消息建立信号无线承载。
所述源小区与目标小区都是协作小区。
所述源小区与目标小区是同一基站内的协作小区，或者是分别归属不同基站的协作小区。
所述源小区与目标小区分别归属不同基站时，通过X2接口或S1接口完成切换。
所述无线资源控制连接重配置消息中包括：移动性控制(MobilityControlInformation)信息，专用无线资源配置(radioResourceConfigDedicated)信息等。专用无线资源配置信息中要求UE新建的无线承载不包括目标小区已经建立好的数据无线承载DRB的信息，仅有信号无线承载SRB的信息。
下面以基于不同接口的基站间切换流程，以及基站内的切换流程为例进行详细说明切换过程中的资源优化的方法。对基于X2接口的协作模式下基站间(inter eNB)的切换流程为例进行详细说明，而基站内(intra eNB)和基于S1的基站间(inter eNB)过程可以通过显而易见的推断获得。
实施例1基于X2接口的协作模式下基站间(inter eNB)的切换流程
如图2所示，是基于X2接口的协作模式下在联合处理(JP)协作方式时基站间(inter eNB)的切换过程，下面对整个过程的步骤和状态进行详细说明：
首先，用户业务的数据包从SGW(Signaling GateWay，信令网关)传输到源小区(即服务基站，其中有包含服务小区)，经过源小区处理后发送给用户终端(即UE)；
1、测量报告：UE根据基站配置的测量方法测量各种信道信息，对满足上报要求的测量结果上报；
其中，测量配置和测量结果上报准则需要考虑CoMP和切换的需求，测量配置和上报准则的配置由服务基站决定，并下发给UE。
2、CoMP决定：源小区根据测量结果做判决，一旦满足协作条件则发起类型为联合处理(JP)的协作切换过程。
3、建立CoMP下行协作传输：源小区和目标小区通过X2接口交互协作需要的信息，建立联合处理(JP)类型的协作关系，共同为UE服务。
在协作关系建立过程中，所有协作小区都要为用户分配DRB，因此也要做资源准入判断。只有通过准入判断，并且成功建立了DRB的小区才能成为协作小区。
CoMP的联合处理(JP)方式下，信令网关SGW将用户业务包传给源小区，源小区将数据包和对应的调度信息转发给协作基站，所有参与协作的基站将按照源小区调度的结果发送同样的业务给UE。
4、测量报告：UE根据基站配置的测量方法测量各种信道信息，对满足上报要求的测量结果进行上报。
5、切换决定：源小区根据测量结果做判决，一旦满足切换条件，则发起切换过程。
6、HO Request：切换请求信息，是由源小区发给目标小区，本文的目标小区也是在协作集中协作小区。
7、准入控制和资源分配：当目标小区收到切换请求信息后，准入判断过程可以省略，直接判断为通过。然后按照源小区传递过来的信息，为UE建立SRB。
8、HO Req ACK：切换请求确认消息，目标小区在L1、L2层完成切换准备后，发送HO请求响应到源小区，其中包含发送给UE的RRC连接重配(RRCConnectionReconfiguration)信息、新的C-RNTI、目标小区安全算法ID(用于选择安全算法)，可能包括一个专有的RACH前导，还很可能包括一些参数，例如接入相关参数、SIB等。如果有必要，该应答信息还可能包括RNL/TBL信息。
其中，无线资源控制连接重配置(RRCConnectionReconfiguration)消息包括移动性控制(MobilityControlInformation)信息，专用无线资源配置(radioResourceConfigDedicated)信息等。专用资源配置信息中要求UE新建的无线承载不包括目标小区已经建立好的DRB，仅有SRB的信息。
9、源小区将收到的RRCConnectionReconfiguration及其调度信息发送给目标小区，源小区和目标小区协作发送该信息给UE。
10、UE收到RRCConnectionReconfiguration  消息，其中包含mobilityControlInformation信息，radioResourceConfigDedicated信息，UE开始准备切换。
11、UE按照收到的RRCConnectionReconfiguration消息中的radioResourceConfigDedicated信息对SRB进行更新，不释放已经建立的DRB。在此过程中，UE的数据链路仍然按照步骤3中描述的方式发送给UE。
12、UE进行资源配置后，开始在目标小区做上行同步，即rach接入过程。
13、UE在目标小区接入成功后，发送无线资源控制连接重配置完成(RRCConnectionReconfigurationComplete)消息给目标小区。
14、收到RRCConnectionReconfigurationComplete信息后，目标小区将切换用户的新的用户标识(Ueid)与原有的DRB建立关联，然后目标小区与信令网关SGW进行信息交互，将网关中该UE的数据路径目的点设置为目标小区。
路径切换成功后，信令网关将UE的数据包发给原目标小区(新的服务基站)，由新服务基站将对数据做调度，然后将调度信息和数据包转发给原服务基站，UE仍然按照协作方式接收业务，只是切换前后，服务基站发生了变化。
15、路径切换成功后，目标小区发信息令源小区释放UE的上下文，切换完成。
16、随着UE场景的变化，测量信息依然上报，切换后上报给新服务基站。
17、新服务基站根据上报结果做判决，如果满足离开CoMP协作集的条件，则做决定退出协作模式。退出协作模式后，新服务小区单独为UE服务。
实施例2联合处理(JP)的协作模式下基站内(intra eNB)的切换流程
在联合处理(JP)的协作方式时，基站内(intra eNB)的切换过程信息交互与实施例1基本一致，区别仅在于源小区和目标小区属于同一个基站eNB，因此源小区和目标小区通信时不需要通过X2接口传输信息，直接通过eNB内部的通信机制完成，发送信息的方式以及收到信息时的处理与实施例1一致。
实施例3联合处理(JP)的协作模式下，基于S1接口的基站间(intereNB)的切换流程。
联合处理(JP)协作方式时inter eNB的通过S1接口的切换过程信息交互与实施例1基本一致，区别仅在于源小区和目标小区不能直接通信，信息需要通过S1接口进行转发，其信令形式按照S1接口相关标准执行。源小区和目标小区之间以及与UE和核心网之间的信息及其处理与实施例1一致。
本发明的针对CoMP的JP协作技术切换时资源分配的优化方法，利用了JP类型协作的特点，相对于现有切换流程，减少了不必要的步骤，避免了重复建立、删除资源的操作，提高了终端和基站的效率。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种在协作集中切换时资源配置优化的方法，包括如下步骤：
在联合处理协作集内切换的过程中，当目标小区收到源小区的切换请求后，若获知该切换用户为协作用户，则直接判定该用户准入并只需建立信号无线承载；
所述目标小区在完成资源配置后，构造包括信号无线承载的无线资源控制连接重配置消息，并经源小区发送给该协作的用户设备；
所述用户设备根据无线资源控制连接重配置消息进行资源配置，配置时保留协作过程中已建立的数据无线承载，根据无线资源控制连接重配置消息建立信号无线承载。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
在切换成功后，目标小区将切换用户的数据无线承载与切换后的用户标识建立关联。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述目标小区是为该切换用户提供服务的协作小区。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述目标小区根据切换请求信息获知切换用户是协作用户，或者根据协作用户列表获知该切换用户是协作用户。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述无线资源控制连接重配置消息中包括：移动性控制信息，专用无线资源配置信息；
所述专用无线资源配置信息中包括指示用户设备建立信号无线承载的信息，不包括指示用户设备建立数据无线承载的信息。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述源小区与目标小区是同一基站内的协作小区，或者是分别归属不同基站的协作小区。
7.一种无线通信系统，包括：用户设备，源小区，目标小区，其中：
所述源小区，用于在联合处理协作集内切换的过程中向目标小区发送切换请求；
所述目标小区，用于在联合处理协作集内切换的过程中收到切换请求后，在获知该用户为协作用户时直接判定该用户准入并只需建立信号无线承载；用于在完成资源配置后，构造包括信号无线承载的无线资源控制连接重配置消息，并经源小区发送给该协作的用户设备；
所述用户设备，用于根据无线资源控制连接重配置消息进行资源配置，配置时保留协作过程中已建立的数据无线承载，根据无线资源控制连接重配置消息建立信号无线承载。
8.如权利要求7所述的无线通信系统，其特征在于，
所述目标小区，还用于在切换成功后，对切换用户的数据无线承载与切换后的用户标识建立关联。
9.如权利要求7所述的无线通信系统，其特征在于，
所述源小区与目标小区是同一基站内的协作小区，或者是分别归属不同基站的协作小区。
10.如权利要求7所述的无线通信系统，其特征在于，
所述无线资源控制连接重配置消息中包括：移动性控制信息，专用无线资源配置信息；
所述专用无线资源配置信息中包括指示用户设备建立信号无线承载的信息，不包括指示用户设备建立数据无线承载的信息。
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