CN102547880B - Gsm通话中异步切换方法、用户设备和基站 - Google Patents

Gsm通话中异步切换方法、用户设备和基站 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种GSM通话中异步切换方法、用户设备和基站。该方法包括UE向基站发送用于计算初始的TA的RAB帧，接收基站发送的包含初始的TA的物理信息帧，并采用所述初始的TA发送SABM帧；UE在没有收到基站发送的返回UA帧前，重复执行如下处理：在发送所述SABM帧的间隙再次发送所述RAB帧，再次发送的所述RAB帧被所述基站用于更新TA；接收基站发送的包含更新后的TA的物理信息帧，采用更新后的TA向所述基站发送所述SABM帧。本发明实施例可以提高GSM时的异步切换成功率。

Description

GSM通话中异步切换方法、用户设备和基站
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种全球移动通信系统(GlobalSystem for Mobile Communication，GSM)通话中异步切换方法、用户设备和基站。
背景技术
随着无线通信的普及以及网络越来越复杂，且第二代通信系统与第三代通信系统并存的现状会延续较长时间，GSM语音通话的稳定性仍然是影响用户体验的一个重要指标。目前GSM语音通话中的异步切换包括两种，一种是GSM系统内异步切换，另一种是异系统的3G2切换。上述两种切换的本质都是GSM电路域的异步切换，一般流程包括：用户设备(UserEquipment，UE)向目标小区以时间提前量(Time Advance，TA)＝0连续发送随机接入脉冲(Random Access Burst，RAB)帧；基站(Base TransceiverStation，BTS)收到RAB帧后进行同步检测，计算出TA，并通过快速随路控制信道(Fast Associated Control Channel，FACCH)向UE发送物理信息(PHYSICAL INFORMATION)帧，物理信息帧中包含TA；UE接收到物理信息帧后停止发送RAB帧，从物理信息帧中解析出TA后，以该TA向网络侧发送设置异步平衡模式(Set Asynchronous Balanced Mode，SABM)帧，同时启动定时器，如果定时器超时后没有收到网络侧发送的返回(Unnumbered Acknowledgement，UA)帧，则多次以相同的TA重发SABM帧，直至握手超时，如果收到UA帧，则建立链路成功，开始语音业务。
从上述描述可以看出，现有技术中的异步切换流程完全依赖第一次同步的结果，如果第一次同步得到的TA是错误的，那么本次切换失败。在当前网络日益复杂的情况下，第一次同步计算得到的TA难免出现错误，现有技术中只依赖第一次同步结果的方式容易切换失败。
发明内容
本发明实施例提供一种GSM通话中异步切换方法、用户设备和基站，提高GSM通话时的异步切换成功率。
本发明实施例提供了一种GSM通话中异步切换方法，包括：
用户设备UE向基站发送用于计算初始的时间提前量TA的随机接入脉冲RAB帧，接收基站发送的包含初始的TA的物理信息帧，并采用所述初始的TA发送设置异步平衡模式SABM帧；
UE在没有收到基站发送的返回UA帧前，重复执行如下处理：
在发送所述SABM帧的间隙再次发送所述RAB帧，再次发送的所述RAB帧被所述基站用于更新TA；
接收基站发送的包含更新后的TA的物理信息帧，采用更新后的TA向所述基站发送所述SABM帧。
本发明实施例提供了一种GSM通话中异步切换方法，包括：
基站接收用户设备UE发送的用于计算初始的时间提前量TA的随机接入脉冲RAB帧，向UE发送包含初始的TA的物理信息帧，并接收所述UE采用所述初始的TA发送的设置异步平衡模式SABM帧；
基站在接收到正确的SABM帧前重复执行如下处理：
接收UE在所述SABM帧的间隙再次发送的所述RAB帧，并根据UE再次发送的所述RAB帧得到更新后的TA；
将所述更新后的TA携带在物理信息帧中发送给UE，并接收所述UE采用所述更新后的TA发送的SABM帧。
本发明实施例提供了一种用户设备，包括：
第一收发模块，用于向基站发送用于计算初始的时间提前量TA的随机接入脉冲RAB帧，接收基站发送的包含初始的TA的物理信息帧，并采用所述初始的TA发送设置异步平衡模式SABM帧；
第二收发模块，用于在没有收到基站发送的返回UA帧前，重复执行如下处理：在发送所述SABM帧的间隙再次发送所述RAB帧，再次发送的所述RAB帧被所述基站用于更新TA；接收基站发送的包含更新后的TA的物理信息帧，采用更新后的TA向所述基站发送所述SABM帧。
本发明实施例提供了一种基站，包括：
收发模块，用于接收用户设备UE发送的用于计算初始的时间提前量TA的随机接入脉冲RAB帧，向UE发送包含初始的TA的物理信息帧，并接收所述UE采用所述初始的TA发送的设置异步平衡模式SABM帧；
处理模块，用于在接收到正确的SABM帧前重复执行如下处理：接收UE在所述SABM帧的间隙再次发送的所述RAB帧，并根据UE再次发送的所述RAB帧得到更新后的TA；将所述更新后的TA携带在物理信息帧中发送给UE，并接收所述UE采用所述更新后的TA发送的SABM帧。
由上述技术方案可知，本发明实施例通过在接收到初始的TA后，如果没有接收到UA帧，依旧发送RAB帧，并更新TA，UE根据更新后的TA重新发送SABM帧，这样就可以多次采用不同的TA进行尝试，可以避免只依赖第一次同步结果造成的切换容易失败的问题，提高切换成功率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明第一实施例的方法流程示意图；
图2为本发明第二实施例的方法流程示意图；
图3为本发明第三实施例的方法流程示意图；
图4为本发明第四实施例的用户设备的结构示意图；
图5为本发明第五实施例的基站的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明第一实施例的方法流程示意图，包括：
步骤11：UE向基站发送用于计算初始的TA的RAB帧，接收基站发送的包含初始的TA的物理信息帧，并采用所述初始的TA发送SABM帧；
其中，UE在确定切换后，可以首先向目标小区的BTS以TA＝0发送初始的RAB帧，BTS根据初始接收的RAB帧计算得到初始的TA后，将初始的TA通过物理信息帧发送给UE，之后，UE可以采用初始的TA发送SABM帧。该步骤相当于现有技术中第一次同步过程。
步骤12：UE在没有收到基站发送的UA帧前，重复执行如下处理：
在发送所述SABM帧的间隙再次发送所述RAB帧，再次发送的所述RAB帧被所述基站用于更新TA；
接收基站发送的包含更新后的TA的物理信息帧，采用更新后的TA向所述基站发送所述SABM帧。
其中，与现有技术不同的是，现有技术中接收到物理信息帧后，UE将停止RAB帧的发送，而本实施例中，在接收到UA帧之前，依然发送RAB帧。基站在接收到RAB帧后，如果根据新接收的RAB帧得到新的TA，则更新TA并将更新后的TA通过物理信息帧发送给UE。UE获取更新后的TA后，采用更新后的TA发送SABM帧，并且继续发送RAB帧，依次类推，不断进行TA更新和RAB帧的发送直至UE接收到UA帧。
进一步地，也可以预先设置定时器，该定时器可以是在发送初始的RAB帧时启动，如果定时器超时后，依然没有收到UA帧，则也停止RAB帧的发送，此次切换失败。
本实施例通过在接收到初始的TA后，如果没有接收到UA帧，依旧发送RAB帧，并更新TA，UE根据更新后的TA重新发送SABM帧，这样就可以多次采用不同的TA进行尝试，可以避免只依赖第一次同步结果造成的切换容易失败的问题，提高切换成功率。
图2为本发明第二实施例的方法流程示意图，包括：
步骤21：基站接收UE发送的用于计算初始的TA的RAB帧，向UE发送包含初始的TA的物理信息帧，并接收所述UE采用所述初始的TA发送的SABM帧；
步骤22：基站在接收到正确的SABM帧前重复执行如下处理：接收UE在所述SABM帧的间隙再次发送的所述RAB帧，并根据UE再次发送的所述RAB帧得到更新后的TA；将所述更新后的TA携带在物理信息帧中发送给UE，并接收所述UE采用所述更新后的TA发送的SABM帧。
进一步地，还可以包括：基站在接收到正确的SABM帧后，向UE发送UA帧，以便UE在接收到UA帧后停止发送SABM帧和RAB帧。
本实施例通过在接收到初始的TA后，如果没有接收到UA帧，依旧发送RAB帧，并更新TA，UE根据更新后的TA重新发送SABM帧，这样就可以多次采用不同的TA进行尝试，可以避免只依赖第一次同步结果造成的切换容易失败的问题，提高切换成功率。
图3为本发明第三实施例的方法流程示意图，包括：
步骤301：UE向目标小区的BTS以TA＝0连续发送RAB帧；
该RAB帧可以称为初始的RAB帧。
步骤302：BTS对接收的RAB帧进行预处理，得到预处理后的RAB帧。
预处理可以包括：对接收到的一组RAB帧，根据帧间相关性和能量阈值进行异常帧检测，剔除异常帧；
对剔除异常帧后的剩余RAB帧进行平滑滤波处理，得到预处理后的RAB帧。
其中，可以是，每次选取两个RAB帧，将两个RAB帧进行相关计算，得到相关系数，如果某个RAB帧与其余RAB帧之间的相关系数都小于设定的阈值，则该RAB帧为异常帧。另外，还可以计算每个帧的能量值，例如计算每个帧包含的每一位数据的平方和得到能量值，如果某个帧的能量值小于设定的阈值则也为异常帧。
在剔除异常帧后，对剩余RAB帧进行的平滑滤波处理例如是对剩余RAB帧内包含的数据进行均值处理。
步骤303：BTS采用预处理后的RAB帧进行同步检测，得到初始的TA；
与现有技术不同的是，现有技术是直接根据接收的RAB帧进行同步检测，而本实施例中首先需要对接收的RAB帧进行预处理，采用预处理后的RAB帧进行同步检测。由于预处理时可以剔除异常帧并可以得到各帧的平滑帧，因此可以提高同步检测的准确度，得到更为准确的TA。
具体的同步检测方式，例如可以将预处理后的RAB帧与预先设置的固定的帧进行比较，通过相关运算得到TA。另外，由于后续可能需要更新TA，此时的TA可以称为初始的TA。
步骤304：BTS通过FACCH发送携带初始的TA的物理信息帧。
步骤305：UE从物理信息帧中解析出TA，采用TA发送SABM帧，并在收到UA帧之前，发送SABM帧的间隙仍然发送RAB帧。
与现有技术不同的是，现有技术中，UE在接收到物理信息帧后，会停止发送RAB帧，而本实施例中将继续发送RAB帧。
步骤306：BTS判断是否收到正确的SABM帧，如果没有则根据新接收的RAB更新TA。BTS没有收到正确的SABM帧，表明UE和基站同步存在问题，需要继续进行TA值的更新。
步骤307：BTS将更新后的TA携带在物理信息帧中发送给UE。
其中，BTS可以通过解析的方式判断是否接收到正确的SABM帧，如果SABM帧是按照正确的TA进行发送的，BTS进行解析运算后可以解析出SABM帧，但是如果SABM不是按照正确的TA发送的，BTS不能成功解码。也就是说在BTS成功解码出SABM帧时，表明正确接收SABM帧。
步骤308：UE收到更新后的TA后，采用更新后的TA发送SABM，并在收到UA帧之前，发送SABM帧的间隙发送RAB帧。
UE在没有接收到UA帧时，将不断发送RAB帧，BTS也不断进行TA的更新，即步骤306～308可以执行多次。
步骤309：BTS在接收到正确的SABM帧后，停止检测UE同步过程，并下发UA帧。
步骤310：UE在接收到UA帧后，停止发送RAB帧和SABM帧，开始语音业务。
或者，也可以设置定时器，如果定时器超时后依然没有收到UA帧，也停止RAB帧的发送，此时表明切换失败。
本发明实施例中，UE在接收到UA帧之前，上发SABM帧的间隙仍然上发RAB帧，使得网络侧在握手完成前可以不断和UE进行同步；网络侧通过不断同UE同步，避免第一次同步得到TA错误就导致切换失败的问题，提高了异步切换的成功率，提升了用户通话稳定性体验；通话中3G2切换或GSM异步切换的多次同步机制更加鲁棒，可以有效对异步切换中网络侧同步UE第一次TA错误的问题进行恢复；切换时长保持不变，该方案不增加处理时延和接入时延，在相同的切换时间长度内根据上行SABM帧译码情况进行选择同步次数；异步切换过程中如果第一次同步出错，后续网络侧和UE继续同步，每次同步后UE使用新的TA上发SABM尝试握手；对于切换过程中UE快速运动导致的TA变化情况，该方法仍然可以有效进行同步跟踪，提高了UE高速运行情况下切换成功率。
图4为本发明第四实施例的用户设备的结构示意图，包括第一收发模块41和第二收发模块42；第一收发模块41用于向基站发送用于计算初始的TA的冲RAB帧，接收基站发送的包含初始的TA的物理信息帧，并采用所述初始的TA发送SABM帧；第二收发模块42用于在没有收到基站发送的返回UA帧前，重复执行如下处理：在发送所述SABM帧的间隙再次发送所述RAB帧，再次发送的所述RAB帧被所述基站用于更新TA；接收基站发送的包含更新后的TA的物理信息帧，采用更新后的TA向所述基站发送所述SABM帧。
可选的，还可以包括：停止模块，用于在预先设置的定时器超时后，停止所述RAB帧的发送，并确定切换失败，所述定时器在UE初始发送所述RAB帧时启动。
可选的，停止模块还可以用于：接收到UA帧后，停止RAB帧的发送，并停止TA的更新。
本实施例通过在接收到初始的TA后，如果没有接收到UA帧，依旧发送RAB帧，并更新TA，UE根据更新后的TA重新发送SABM帧，这样就可以多次采用不同的TA进行尝试，可以避免只依赖第一次同步结果造成的切换容易失败的问题，提高切换成功率。
图5为本发明第五实施例的基站的结构示意图，包括收发模块51和处理模块52；收发模块51用于接收UE发送的用于计算初始的TA的RAB帧，向UE发送包含初始的TA的物理信息帧，并接收所述UE采用所述初始的TA发送的SABM帧；处理模块52用于在接收到正确的SABM帧前重复执行如下处理：接收UE在所述SABM帧的间隙再次发送的所述RAB帧，并根据UE再次发送的所述RAB帧得到更新后的TA；将所述更新后的TA携带在物理信息帧中发送给UE，并接收所述UE采用所述更新后的TA发送的SABM帧。
可选的，所述确定模块具体用于：根据帧间相关性和能量阈值，剔除所述RAB帧中的异常帧；对剔除异常帧后的RAB帧进行平滑滤波处理；根据平滑滤波处理后的RAB帧，得到更新后的TA。
可选的，发送模块还可以用于：在接收到正确的SABM帧后，向UE发送UA帧，以便UE在接收到UA帧后停止发送SABM帧和RAB帧。
本实施例通过在接收到初始的TA后，如果没有接收到UA帧，依旧发送RAB帧，并更新TA，UE根据更新后的TA重新发送SABM帧，这样就可以多次采用不同的TA进行尝试，可以避免只依赖第一次同步结果造成的切换容易失败的问题，提高切换成功率。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAB、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种全球移动通信系统GSM通话中异步切换方法，其特征在于，包括：
用户设备UE向基站发送用于计算初始的时间提前量TA的随机接入脉冲RAB帧，接收基站发送的包含初始的TA的物理信息帧，并采用所述初始的TA发送设置异步平衡模式SABM帧；
UE在没有收到基站发送的返回无序号确认UA帧前，重复执行如下处理：
在发送所述SABM帧的间隙再次发送所述RAB帧，再次发送的所述RAB帧被所述基站用于更新TA；
接收基站发送的包含更新后的TA的物理信息帧，采用更新后的TA向所述基站发送所述SABM帧。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
UE在接收到UA帧后，停止所述RAB帧的发送。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
如果预先设置的定时器超时后，UE停止所述RAB帧的发送，并确定切换失败，所述定时器在UE初始发送所述RAB帧时启动。
4.一种全球移动通信系统GSM通话中异步切换方法，其特征在于，包括：
基站接收用户设备UE发送的用于计算初始的时间提前量TA的随机接入脉冲RAB帧，向UE发送包含初始的TA的物理信息帧，并接收所述UE采用所述初始的TA发送的设置异步平衡模式SABM帧；
基站在接收到正确的SABM帧前重复执行如下处理：
接收UE在所述SABM帧的间隙再次发送的所述RAB帧，并根据UE再次发送的所述RAB帧得到更新后的TA；
将所述更新后的TA携带在物理信息帧中发送给UE，并接收所述UE采用所述更新后的TA发送的SABM帧。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据UE再次发送的所述RAB帧得到更新后的TA，包括：
根据帧间相关性和能量阈值，剔除所述RAB帧中的异常帧；
对剔除异常帧后的RAB帧进行平滑滤波处理；
根据平滑滤波处理后的RAB帧，得到更新后的TA。
6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，还包括：
基站在接收到正确的SABM帧后，向UE发送返回UA帧，以指示UE在接收到UA帧后停止发送SABM帧和RAB帧。
7.一种用户设备，其特征在于，包括：
第一收发模块，用于向基站发送用于计算初始的时间提前量TA的随机接入脉冲RAB帧，接收基站发送的包含初始的TA的物理信息帧，并采用所述初始的TA发送设置异步平衡模式SABM帧；
第二收发模块，用于在没有收到基站发送的返回无序号确认UA帧前，重复执行如下处理：在发送所述SABM帧的间隙再次发送所述RAB帧，再次发送的所述RAB帧被所述基站用于更新TA；接收基站发送的包含更新后的TA的物理信息帧，采用更新后的TA向所述基站发送所述SABM帧。
8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，还包括：
停止模块，用于在预先设置的定时器超时后，停止所述RAB帧的发送，并确定切换失败，所述定时器在UE初始发送所述RAB帧时启动。
9.一种基站，其特征在于，包括：
收发模块，用于接收用户设备UE发送的用于计算初始的时间提前量TA的随机接入脉冲RAB帧，向UE发送包含初始的TA的物理信息帧，并接收所述UE采用所述初始的TA发送的设置异步平衡模式SABM帧；
处理模块，用于在接收到正确的SABM帧前重复执行如下处理：接收UE在所述SABM帧的间隙再次发送的所述RAB帧，并根据UE再次发送的所述RAB帧得到更新后的TA；将所述更新后的TA携带在物理信息帧中发送给UE，并接收所述UE采用所述更新后的TA发送的SABM帧。
10.根据权利要求9所述的基站，其特征在于，所述处理模块具体用于：
根据帧间相关性和能量阈值，剔除所述RAB帧中的异常帧；
对剔除异常帧后的RAB帧进行平滑滤波处理；
根据平滑滤波处理后的RAB帧，得到更新后的TA。
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