CN102572975B - 一种小区切换工作频率的方法、系统和设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种小区切换工作频率的方法、系统和设备。该方法包括：用户设备UE接收切换到新工作频率的命令，该命令中携带有切换时刻T2；UE从T2时刻开始，不经过随机接入过程而直接在所述新工作频率上工作。该系统包括基站和UE；所述基站，向UE发送切换到新工作频率的命令，该命令中携带有切换时刻T2；所述UE，接收所述切换到新工作频率的命令，从T2时刻开始，不经过随机接入过程而直接在所述新工作频率上工作。应用本发明能够使UE快速接入新工作频率，避免随机接入冲突，并尽量降低UE的业务中断时间。

Description

一种小区切换工作频率的方法、系统和设备

技术领域

本发明涉及移动通信技术，尤其涉及一种小区切换工作频率的方法、系统和设备。

背景技术

在移动通信系统使用感知无线电技术与其它频谱授权系统共享频谱资源(CR)场景下，频谱的授权系统重新占用频率资源时，移动通信系统的小区需要切换工作频率，即：移动通信系统小区中的基站和UE需要停止原工作频率上的通信，然后在新的空闲频率上建立通信。

在小区切换工作频率的过程中，基站和UE需要花费一定时间切换工作频率，用于基站、UE改变射频频率和进行相关处理，如缓存数据、重设设备、在新频率上重新开始系统广播等。

在现有系统中，只有网管通知基站改变工作频率时，才会发生整个小区的频率改变。此时，基站会重启、进行小区重建，UE的业务将会中断。在UE越区切换时只有UE改变频率，并且UE收到切换命令后将立即执行切换。现有的频率重配置或切换方案都无法解决CR场景下基站和小区内UE同时切换工作频率的问题，下面分别予以详细介绍：

现有网管通知基站改变工作频率时，小区频率重配置方案的业务中断时间较长，在小区频率重配置不经常发生的情况下是可以接受的。而CR场景下，小区频率变化的情况可能经常发生，如果采用现有的小区频率重配置方案，对性能和业务将带来较大影响。

现有的UE越区切换方案中，基站向UE发送切换命令，UE就立即切换到新工作频率，并发起随机接入。而在CR场景下的小区切换工作频率过程中，由于基站也需要切换到新工作频率，基站停止在原工作频率上工作后，还需要一段时间才能在新工作频率上开始工作，因此，如果基站在原工作频率上向UE发送切换到新工作频率的命令，则UE将无法找到小区，导致切换失败。

并且，按照现有越区切换的方案，UE需要在接收到切换命令后，进行随机接入操作，而在小区切换工作频率时，如果整个小区UE都需要进行随机接入，由于随机接入码(RACH Preamble)只有64个，因此现有切换方法还将引起大量的接入冲突，导致业务中断和性能下降。

总之，现有技术无法解决CR场景下基站和小区内UE同时切换工作频率的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种小区切换工作频率的方法、系统和设备，以使UE快速接入新工作频率，避免随机接入冲突，并尽量降低UE的业务中断时间；本发明还提供了一种小区切换工作频率的方法、系统和设备，以便UE能够获知基站在原工作频率上停止工作的时刻。

本发明的技术方案具体是这样实现的：

一种小区切换工作频率的方法，应用于移动通信系统使用感知无线电技术与其它频谱授权系统共享频谱资源场景下，该方法包括：

用户设备UE接收切换到新工作频率的命令，该命令中携带有切换时刻T2；其中，所述T2时刻是基站开始在新工作频率上工作的时刻；

UE从T2时刻开始，不经过随机接入过程而直接在所述新工作频率上工作。

一种小区切换工作频率的方法，应用于移动通信系统使用感知无线电技术与其它频谱授权系统共享频谱资源场景下，该方法包括：

用户设备UE接收切换到新工作频率的命令，该命令中携带有切换时刻T2和基站停止在原工作频率上工作的时刻T1；其中，所述T2时刻是基站开始在新工作频率上工作的时刻；

UE在T1时刻之前在所述原工作频率上工作，在T1时刻至T2时刻之间的时间段内，所述UE和所述基站之间停止通信，UE从T2时刻开始在所述新工作频率上工作。

一种小区切换工作频率的系统，应用于移动通信系统使用感知无线电技术与其它频谱授权系统共享频谱资源场景下，该系统包括基站和UE；

所述基站，向UE发送切换到新工作频率的命令，该命令中携带有切换时刻T2；其中，所述T2时刻是基站开始在新工作频率上工作的时刻；

所述UE，接收所述切换到新工作频率的命令，从T2时刻开始，不经过随机接入过程而直接在所述新工作频率上工作。

一种小区切换工作频率的系统，应用于移动通信系统使用感知无线电技术与其它频谱授权系统共享频谱资源场景下，该系统包括基站和UE；

所述基站，向UE发送切换到新工作频率的命令，该命令中携带有切换时刻T2和基站停止在原工作频率上工作的时刻T1；其中，所述T2时刻是基站开始在新工作频率上工作的时刻；

所述UE，在T1时刻之前在所述原工作频率上工作，在T1时刻至T2时刻之间的时间段内，所述UE和所述基站之间停止通信，UE从T2时刻开始在所述新工作频率上工作。

一种基站，应用于移动通信系统使用感知无线电技术与其它频谱授权系统共享频谱资源场景下，该基站包括发送模块和通信模块；

所述发送模块，用于向UE发送切换到新工作频率的命令，该命令中携带有切换时刻T2和所述通信模块停止在原工作频率上工作的时刻T1；其中，所述T2时刻是基站开始在新工作频率上工作的时刻；

所述通信模块，用于在T1时刻之前在所述原工作频率上工作，在T1时刻至T2时刻之间的时间段内，停止和UE通信，从T2时刻开始在所述新工作频率上工作。

一种用户设备，应用于移动通信系统使用感知无线电技术与其它频谱授权系统共享频谱资源场景下，该用户设备包括接收模块和通信模块；

所述接收模块，用于接收切换到新工作频率的命令，该命令中携带有切换时刻T2；其中，所述T2时刻是基站开始在新工作频率上工作的时刻；

所述通信模块，用于从T2时刻开始，不经过随机接入过程而直接在所述新工作频率上工作。

一种用户设备，应用于移动通信系统使用感知无线电技术与其它频谱授权系统共享频谱资源场景下，该用户设备包括接收模块和通信模块；

所述接收模块，用于接收切换到新工作频率的命令，该命令中携带有切换时刻T2和基站停止在原工作频率上工作的时刻T1；其中，所述T2时刻是基站开始在新工作频率上工作的时刻；

所述通信模块，用于在T1时刻之前在所述原工作频率上工作，在T1时刻至T2时刻之间的时间段内，停止和基站通信，从T2时刻开始在所述新工作频率上工作。

由上述技术方案可见，本发明中，UE接收到切换到新工作频率的命令后，根据该命令中携带的切换时刻T2，从T2时刻起直接在所述新工作频率上开始工作，不需要发起随机接入过程，因此能够实现UE快速接入新工作频率，避免随机接入冲突，并尽量降低UE的业务中断时间。

当UE接收到的切换到新工作频率的命令中携带有时刻T1和时刻T2时，UE不仅可以获知基站在新工作频率上开始工作的时间，还可以获知基站在原工作频率上停止工作的时间，从而可以在基站停止在原工作频率上工作之前，将一些紧急或重要的信息及时地上报给基站。

附图说明

图1是本发明提供的小区切换工作频率的方法流程图。

图2是本发明提供的小区切换工作频率的系统组成示意图。

图3是本发明提供的小区切换工作频率的优选流程图。

图4是本发明提供的基站结构图。

图5是本发明提供的用户设备的结构图。

具体实施方式

在CR场景下，小区变换工作频率时，由于UE仍在同一小区内，系统信息(除工作频率的信息之外)、RRC连接和UE上下文(UE context)、甚至无线资源配置都可以没有变化，并且当切换时延不太长时，也不需要进行定时调整。因此，UE可以省去随机接入过程，直接在新工作频率上开始通信。

图1是本发明提供的小区切换工作频率的方法流程图。

如图1所示，该方法包括：

步骤101，UE接收切换到新工作频率的命令，该命令中携带有切换时刻T2。

本步骤中，所述切换到新工作频率的命令由基站通过广播消息或者专用信令下发给UE，其中携带的T2时刻是基站开始在新工作频率上工作的时刻。

步骤102，UE从T2时刻开始，不经过随机接入过程而直接在所述新工作频率上工作。

由于UE在小区切换频率前后的系统信息(除工作频率的信息之外)、RRC连接和UE上下文(UE context)、甚至无线资源配置等都没有变化，因此，UE可以省去随机接入过程，而是在基站开始在新工作频率工作时，即UE从T2时刻开始，不经过随机接入过程而直接在所述新工作频率上工作，例如，UE可以从T2时刻起，直接在所述新工作频率上接收物理下行控制信道PDCCH资源调度或发送资源请求。

由于小区切换频率时，该小区内的所有UE都不需要发起随机接入过程，而是直接从T2时刻起在新工作频率上工作，例如与在新工作频率上与基站通信等，因此UE能够快速接入新工作频率，并且避免随机接入冲突，尽量降低UE的业务中断时间。

另外，为了使UE明确基站何时停止在原工作频率上工作，并且在基站停止在原工作频率上工作之前，将比较重要的业务信息传输给基站，尽量减少损失，基站还可以在所述切换到新工作频率的命令中携带基站停止在原工作频率上工作的时刻T1，UE收到该命令后，在T1时刻之前仍然在所述原工作频率上工作，例如在原工作频率上与基站通信，进而将混合自动重传请求(Hybrid Automatic Repeat Request，HARQ)等比较重要的信息传输给基站。

如果所述切换到新工作频率上的命令中携带有T1时刻和T2时刻，则UE和基站在T1时刻至T2时刻之间的时间段内停止通信。

T1时刻和T2时刻可以是绝对时间，也可以是相对时间，例如可以是系统帧号(SFN)。

当所述切换到新工作频率的命令由基站通过专用信令下发给UE时，下发给各UE的T2时刻可以不同，使得小区内UE可以分批地与基站通信，从而避免众多UE在同一时刻与基站通信而造成资源竞争。

为了使得基站能够及时了解UE的切换进展，UE在收到切换到新工作频率的命令后，向基站反馈已收到所述命令的响应消息；UE开始在所述新工作频率上工作后，向基站反馈切换完成的消息。

上述方法中，新工作频率的信息可以直接携带在所述切换到新工作频率的命令中，也可以在发送所述切换到新工作频率的命令之前，通过广播消息或专用信令等方式将新工作频率的信息通知给所述UE，本发明并不限定UE获知新工作频率信息的具体方式。

另外，当切换到新工作频率的命令中携带有切换时刻T2和基站停止在原工作频率上工作的时刻T1时，UE在接收到该命令后，也可以不省略随机接入过程而从T2时刻开始在新工作频率上工作，即先在新工作频率上进行随机接入过程，如果随机接入成功，再在新工作频率上接收物理下行控制信道PDCCH资源调度或发送资源请求。

当切换到新工作频率的命令中携带有T1时刻和T2时刻时，无论UE从T2时刻开始工作时是否省略随机接入过程，UE在T1时刻之前都可以在原工作频率上将混合自动重传请求HARQ发给基站，基站都可以通过广播消息或专用信令向UE发送所述切换到新工作频率的命令，基站可以在向不同的UE发送的专用信令中携带不同的T2时刻。

图2是本发明提供的小区切换工作频率的系统组成示意图。

如图2所示，该系统包括基站201和一个以上的UE202。

基站201，向UE202发送切换到新工作频率的命令，该命令中携带有切换时刻T2。

UE202，接收所述切换到新工作频率的命令，从T2时刻开始，不经过随机接入过程而直接在所述新工作频率上工作。例如直接在所述新工作频率上接收物理下行控制信道PDCCH资源调度或发送资源请求。

所述命令中还携带有基站停止在原工作频率上工作的时刻T1，则UE202在T1时刻之前在原工作频率上工作，例如在原工作频率与基站201通信，将混合自动重传请求HARQ等比较重要或紧急的信息发给基站201。

基站201可以通过广播消息向UE202发送所述切换到新工作频率的命令，也可以通过专用信令向UE202发送所述切换到新工作频率的命令。

其中，基站201向不同的UE202发送的专用信令中携带的T2时刻可以不同。

UE202从T2时刻开始，直接在所述新工作频率上工作，

当基站201向UE发送切换到新工作频率的命令中携带有切换时刻T2和基站停止在原工作频率上工作的时刻T1时，UE202在T1时刻之前在所述原工作频率上工作，在T1时刻至T2时刻之间的时间段内，所述UE和所述基站之间停止通信，UE从T2时刻开始在所述新工作频率上工作，并且，UE从T2时刻开始可以省略随机接入过程而直接在新工作频率上工作，也可以先在新工作频率上进行随机接入过程，如果随机接入成功，再在新工作频率上接收物理下行控制信道PDCCH资源调度或发送资源请求。

可见，本申请提出了一种基站和UE同时改变工作频率的小区切换工作频率方案。当基站发现需要切换工作频率时，将通知UE在指定时间T2进行切换，并且为避免大量UE在新工作频率上随机接入冲突，简化了UE的切换流程，使UE省略随机接入过程，直接在新工作频率上与基站进行通信。

在本申请方案中，当基站发现需要切换工作频率时，将通过广播消息或专用信令向小区内的UE发送小区切换工作频率命令。在该切换命令中，将包含基站开始在新工作频率通信的时间T2。由于从发现需要切换工作频率到停止在原工作频率上的通信之间可以有一定的时间间隔(用于基站做切换准备)，在切换命令中，也可以包含基站停止在原工作频率通信的时间T1。在基站向某UE下发切换命令到T1之间，UE仍可以原工作频率上通信。

在T1到达时，UE和基站停止在原工作频率上与彼此的通信；基站和UE在T2到达前将工作频率切换到新工作频率上；当T2到达时，基站开始在新工作频率上的通信，如发送系统广播消息、PDCCH等；UE在T2到达时将直接切换到新的工作频率上，开始与基站通信，例如，处于连接态的UE可以直接在新工作频率上接收PDCCH或发送资源请求等。

新工作频率的中心频率、带宽等信息可以事先通知UE，也可以在切换工作频率的命令中通知UE。

图3是本发明提供的小区切换工作频率的优选流程图。

如图3所示，该流程包括：

步骤301，UE和基站都工作在原工作频率F1上。

步骤302，基站判断是否需要切换工作频率，如果是，执行步骤303，如果否，继续执行步骤302。即，在基站需要切换工作频率时，进入步骤303。

步骤303，基站向UE发送切换到新工作频率F2的命令，该命令中携带有停止在原工作频率F1上工作的时间T1和开始在新工作频率F2上工作的时间T2。

步骤304，UE接收到所述命令后，向基站反馈小区工作频率切换响应消息。

步骤305，在T1到达时，基站和UE都停止在原工作频率F1上的通信。

步骤306，基站和UE分别监测T2是否到达，在T2时刻到达时，进入步骤307。

步骤307，基站和UE都开始在新工作频率F2上工作。

步骤308，基站和UE在新工作频率F2上通信，例如基站向UE发送PDCCH资源调度消息，UE向基站发送资源请求消息，UE向基站反馈小区工作频率切换完成消息等。

根据本发明提供的上述方法和系统，本发明还提供了相应的基站和用户设备，具体请参见图4～图5。

图4是本发明提供的基站结构图。

如图4所示，该基站包括发送模块401和通信模块402。

发送模块401，用于向UE发送切换到新工作频率的命令，该命令中携带有切换时刻T2和所述通信模块停止在原工作频率上工作的时刻T1。

通信模块402，用于在T1时刻之前在所述原工作频率上工作，在T1时刻至T2时刻之间的时间段内，停止和UE通信，从T2时刻开始在所述新工作频率上工作。

图5是本发明提供的用户设备的结构图。

如图5所示，该用户设备包括接收模块501和通信模块502。

接收模块501，用于接收切换到新工作频率的命令，该命令中携带有切换时刻T2。

通信模块502，用于从T2时刻开始，不经过随机接入过程而直接在所述新工作频率上工作。

通信模块502，用于从T2时刻开始，不经过随机接入过程而直接在所述新工作频率上接收物理下行控制信道PDCCH资源调度或发送资源请求。

所述切换到新工作频率的命令中还携带有基站停止在原工作频率上工作的时刻T1。

通信模块502，用于在T1时刻之前在所述原工作频率上工作，在T1时刻至T2时刻之间的时间段内，和基站停止通信。

通信模块502，用于在T1时刻之前在原工作频率上将混合自动重传请求HARQ发给基站。

如果接收模块501接收的切换到新工作频率的命令中携带有切换时刻T2和基站停止在原工作频率上工作的时刻T1，则通信模块502用于在T1时刻之前在所述原工作频率上工作，在T1时刻至T2时刻之间的时间段内，停止和基站通信，从T2时刻开始在所述新工作频率上工作，其中，通信模块502可以不省略随机接入过程从T2时刻开始在新工作频率上工作，即从T2时刻开始先在新工作频率上进行随机接入过程，如果随机接入成功，再在所述新工作频率上接收物理下行控制信道PDCCH资源调度或发送资源请求。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (21)

1.一种小区切换工作频率的方法，应用于移动通信系统使用感知无线电技术与其它频谱授权系统共享频谱资源场景下，其特征在于，该方法包括：

用户设备UE接收切换到新工作频率的命令，该命令中携带有切换时刻T2和基站停止在原工作频率上工作的时刻T1；其中，所述T2时刻是基站开始在新工作频率上工作的时刻；

UE在T1时刻之前在所述原工作频率上工作；

在T1时刻至T2时刻之间的时间段内，所述UE和所述基站之间停止通信；

UE从T2时刻开始，不经过随机接入过程而直接在所述新工作频率上工作。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，直接在所述新工作频率上工作包括：

直接在所述新工作频率上接收物理下行控制信道PDCCH资源调度或发送资源请求。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述UE在T1时刻之前在原工作频率上工作包括：

UE在T1时刻之前在原工作频率上将混合自动重传请求HARQ发给基站。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基站通过广播消息或专用信令向UE发送所述切换到新工作频率的命令。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当基站通过专用信令向UE发送所述切换到新工作频率的命令时，基站向不同UE发送的专用信令中携带的T2时刻不同。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

T1时刻或T2时刻是绝对时间或相对时间。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

UE直接在所述新工作频率上工作后，向基站反馈切换完成的消息。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

通过所述切换到新工作频率的命令将新工作频率的信息通知给UE，或者在发送所述切换到新工作频率的命令之前将新工作频率的信息通知给所述UE。

9.一种小区切换工作频率的方法，应用于移动通信系统使用感知无线电技术与其它频谱授权系统共享频谱资源场景下，其特征在于，该方法包括：

用户设备UE接收切换到新工作频率的命令，该命令中携带有切换时刻T2和基站停止在原工作频率上工作的时刻T1；其中，所述T2时刻是基站开始在新工作频率上工作的时刻；

UE在T1时刻之前在所述原工作频率上工作，在T1时刻至T2时刻之间的时间段内，所述UE和所述基站之间停止通信，UE从T2时刻开始在所述新工作频率上工作。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述UE在T1时刻之前在原工作频率上工作包括：

UE在T1时刻之前在原工作频率上将混合自动重传请求HARQ发给基站。

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，基站通过专用信令向UE发送所述切换到新工作频率的命令，且基站向不同UE发送的专用信令中携带的T2时刻不同。

12.一种小区切换工作频率的系统，应用于移动通信系统使用感知无线电技术与其它频谱授权系统共享频谱资源场景下，其特征在于，该系统包括基站和UE；

所述基站，向UE发送切换到新工作频率的命令，该命令中携带有切换时刻T2和基站停止在原工作频率上工作的时刻T1；其中，所述T2时刻是基站开始在新工作频率上工作的时刻；

所述UE，接收所述切换到新工作频率的命令，在T1时刻之前在所述原工作频率上工作；从T2时刻开始，不经过随机接入过程而直接在所述新工作频率上工作；

在T1时刻至T2时刻之间的时间段内，所述UE和所述基站之间停止通信。

13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，

UE从T2时刻开始在所述新工作频率上接收物理下行控制信道PDCCH资源调度或发送资源请求。

14.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，

UE在T1时刻之前在原工作频率上将混合自动重传请求HARQ发给基站。

15.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，基站通过广播消息或专用信令向UE发送所述切换到新工作频率的命令，且在通过专用信令向UE发送所述切换到新工作频率的命令时，基站向不同UE发送的专用信令中携带的T2时刻不同。

16.一种小区切换工作频率的系统，应用于移动通信系统使用感知无线电技术与其它频谱授权系统共享频谱资源场景下，其特征在于，该系统包括基站和UE；

所述基站，向UE发送切换到新工作频率的命令，该命令中携带有切换时刻T2和基站停止在原工作频率上工作的时刻T1；其中，所述T2时刻是基站开始在新工作频率上工作的时刻；

所述UE，在T1时刻之前在所述原工作频率上工作，在T1时刻至T2时刻之间的时间段内，所述UE和所述基站之间停止通信，UE从T2时刻开始在所述新工作频率上工作。

17.一种基站，应用于移动通信系统使用感知无线电技术与其它频谱授权系统共享频谱资源场景下，其特征在于，该基站包括发送模块和通信模块；

所述发送模块，用于向UE发送切换到新工作频率的命令，该命令中携带有切换时刻T2和所述通信模块停止在原工作频率上工作的时刻T1；其中，所述T2时刻是基站开始在新工作频率上工作的时刻；

所述通信模块，用于在T1时刻之前在所述原工作频率上工作，在T1时刻至T2时刻之间的时间段内，停止和UE通信，从T2时刻开始在所述新工作频率上工作。

18.一种用户设备，应用于移动通信系统使用感知无线电技术与其它频谱授权系统共享频谱资源场景下，其特征在于，该用户设备包括接收模块和通信模块；

所述接收模块，用于接收切换到新工作频率的命令，该命令中携带有切换时刻T2和基站停止在原工作频率上工作的时刻T1；其中，所述T2时刻是基站开始在新工作频率上工作的时刻；

所述通信模块，用于在T1时刻之前在所述原工作频率上工作，在T1时刻至T2时刻之间的时间段内，和所述基站停止通信；从T2时刻开始，不经过随机接入过程而直接在所述新工作频率上工作。

19.根据权利要求18所述的用户设备，其特征在于，

所述通信模块，用于从T2时刻开始，不经过随机接入过程而直接在所述新工作频率上接收物理下行控制信道PDCCH资源调度或发送资源请求。

20.根据权利要求18所述的用户设备，其特征在于，

所述通信模块，用于在T1时刻之前在原工作频率上将混合自动重传请求HARQ发给基站。

21.一种用户设备，应用于移动通信系统使用感知无线电技术与其它频谱授权系统共享频谱资源场景下，其特征在于，该用户设备包括接收模块和通信模块；

所述接收模块，用于接收切换到新工作频率的命令，该命令中携带有切换时刻T2和基站停止在原工作频率上工作的时刻T1；其中，所述T2时刻是基站开始在新工作频率上工作的时刻；

所述通信模块，用于在T1时刻之前在所述原工作频率上工作，在T1时刻至T2时刻之间的时间段内，停止和基站通信，从T2时刻开始在所述新工作频率上工作。