CN102695228B

CN102695228B - 一种预切换的方法、网络系统及家庭基站

Info

Publication number: CN102695228B
Application number: CN201210186367.8A
Authority: CN
Inventors: 薛开平; 唐浩; 洪佩琳
Original assignee: University of Science and Technology of China USTC
Current assignee: University of Science and Technology of China USTC
Priority date: 2012-06-07
Filing date: 2012-06-07
Publication date: 2014-09-24
Anticipated expiration: 2032-06-07
Also published as: CN102695228A

Abstract

一种预切换的方法，用于终端从宏基站向家庭基站的切换，该方法包括：协作家庭基站判断其标识与终端的目标家庭基站的标识不同，其中，参考信号接收功率值达到从宏基站切换的家庭基站为协作家庭基站；协作家庭基站判断目标家庭基站的标识是否为邻居基站的标识，若是，协作家庭基站向宏基站发送包含终端标识的提前切换准备请求，其中，邻居基站为与协作家庭基站的距离在预定距离值之内的家庭基站；通过移动管理实体和家庭基站网关宏基站与目标家庭基站进行切换请求及应答信令的交互。在终端的目标家庭基站满足从宏基站向其切换之前，先由协作家庭基站向宏基站发送提前切换请求，提高切换的速度，降低切换进程对终端服务的影响。

Description

一种预切换的方法、网络系统及家庭基站

技术领域

本发明涉及移动通信领域，尤其涉及一种预切换的方法、网络系统及家庭基站。

背景技术

LTE-A（LTE-advanced）是3GPP LTE的进一步演进，也是第四代移动通信（4G）的重要候选方案之一。LTE-A最大的改动是减小了小区覆盖半径，同时引入了各种低功率节点以提升系统容量，其中家庭基站（HeNB）的部署能够满足室内用户业务要求，减轻了宏小区的负载，大大提升了系统容量。HeNB的接入方式可分为：封闭用户接入和开放用户接入。由于HeNB为用户个人布置，并且为了避免计费等经济问题，因此HeNB一般只允许注册用户进行接入，也就是封闭用户接入。

相对于传统的蜂窝网络中宏基站间的X2接口一跳连接，在宏基站和家庭基站同时部署的异构网络中，宏基站和家庭基站间没有直接连接接口，宏基站需要通过移动管理实体（MME）和家庭基站网关（HeNB GW）与家庭基站通信，因此，在LTE-A异构网络中宏基站与家庭基站间的切换会带来更为严重的延迟问题，由此会带来较长的切换过程中的服务中断延时，影响服务质量。

发明内容

本发明的实施例提供了一种预切换的方法，通过向目标家庭基站预先发送切换请求，将宏基站向目标家庭基站的切换准备提前，缩短切换的延时时间。

为实现上述目的，本发明实施例提供了如下技术方案：

一种预切换的方法，用于终端从宏基站向家庭基站的切换，该方法包括：

协作家庭基站接收到来自宏基站的切换请求信令时，协作家庭基站判断其标识与终端的目标家庭基站的标识不同，其中，参考信号接收功率值达到从宏基站切换的家庭基站为协作家庭基站；

协作家庭基站判断目标家庭基站的标识是否为邻居基站的标识，若是，协作家庭基站向宏基站发送包含终端标识的提前切换请求，其中，邻居基站为与协作家庭基站的距离在预定距离值之内的家庭基站；

通过家庭基站网关和移动管理实体宏基站与目标家庭基站进行切换请求及应答信令的交互。

当然，在进行切换请求及应答信令的交互的预切换步骤之后，还包括步骤：

目标家庭基站的参考信号接收功率值达到从宏基站进行切换的功率值，宏基站将终端从宏基站切换至目标家庭基站。

可选地，宏基站将终端从宏基站切换至目标家庭基站的步骤具体为：

目标家庭基站向该终端发送上行资源分配和时间同步的消息；

该终端向目标家庭基站发送资源连接重配置消息；

目标家庭基站向移动管理实体交互下行路径切换消息；

目标家庭基站为该终端传送数据。

可选地，协作家庭基站向宏基站发送包含终端标识的提前切换请求。

邻居基站的标识由所述家庭基站网关提供，具体步骤包括：根据与其连接的所有家庭基站的位置信息，所述家庭基站网关将与协作家庭基站的距离在预定距离值之内的家庭基站的标识发送给协作家庭基站。

此外，根据本发明的另一个方面，提供了一种家庭基站，包括：

处理单元，用于判断自身标识与同宏基站接入的终端的目标家庭基站的标识是否相同，以及判断终端的目标家庭基站的标识是否为邻居基站的标识，其中，邻居基站为与自身之间的距离在预定距离值之内的家庭基站；

发送单元，用于向宏基站发送包含终端标识的提前切换准备请求，以及通过家庭基站网关和移动管理实体向宏基站发送切换应答信令；

接收单元，用于通过家庭基站网关和移动管理实体接收来自宏基站的切换请求信令。

可选地，还包括：存储单元，用于存储来自家庭基站网关的邻居基站的标识。

此外，根据本发明的又一个方面，提供了一种预切换的网络系统，包括：

多个家庭基站，用于作为协作家庭基站和目标家庭基站，判断其自身的标识与同宏基站接入的终端的目标家庭基站的标识是否相同，以及判断目标家庭基站的标识是否为邻居基站的标识，其中，邻居基站为与自身之间的距离在预定距离值之内的家庭基站；以及向宏基站发送包含终端标识的提前切换准备请求，以及通过家庭基站网关和移动管理实体接收来自宏基站的切换请求信令及向宏基站发送切换应答信令；

家庭基站网关和移动管理实体，用于向宏基站及家庭基站发送切换信令。

其中，家庭基站网关还用于向家庭基站提供邻居基站的标识。

在上述的技术方案中，在终端的目标家庭基站满足从宏基站向其切换之前，先由参考信号接收功率值达到从宏基站切换的家庭基站为协作家庭基站向目标家庭基站发送提前切换请求，从而使目标家庭基站提前做好切换的准备过程，在终端的目标家庭基站满足从宏基站向其切换时，不进行切换的准备而直接进行切换的执行，从而提高切换的速度，降低切换进程对终端服务的影响。

附图说明

图1为LTE-A中HeNB的空中接口架构示意图；

图2为本发明的预切换的方法流程图；

图3为根据本发明实施例的HeNB布局示意图；

图4为根据本发明实施例的切换进程示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

正如背景技术中的描述，对于目前的LTE-A异构网络，参考图1所示，在宏基站向家庭基站切换时，需要进行切换准备、切换执行和切换完成过程才能完成切换，切换准备主要包括宏基站向家庭基站发送切换请求信令及家庭基站向宏基站发送切换应答信令，切换执行主要包括目标家庭基站向该终端发送上行资源分配和时间同步的消息以及终端向目标家庭基站发送无线资源连接重配置完成消息等，切换完成主要包括目标家庭基站和移动管理实体交互下行路径切换信令等，而宏基站需要通过移动管理实体（MME）和家庭基站网关（HeNB GW）与家庭基站通信，整个切换的过程需要耗费大量的时间。

为此，本发明提供了一种预切换的方法，用于终端从宏基站向家庭基站的切换，参考图2，该方法包括：

S201，协作家庭基站判断其标识与终端的目标家庭基站的标识不同，其中，参考信号接收功率值达到从宏基站切换的家庭基站为协作家庭基站。

在本发明中，参考信号接收功率值达到从宏基站切换的家庭基站是指，该家庭基站较宏基站具有更高的参考信号接收功率值，适于从宏基站向其进行切换。

S202，协作家庭基站判断目标家庭基站的标识是否为邻居基站的标识，若是，协作家庭基站向宏基站发送包含终端标识的提前切换请求，其中，邻居基站为与协作家庭基站的距离在预定距离值之内的家庭基站；

S203，通过家庭基站网关和移动管理实体宏基站与目标家庭基站进行切换请求及应答信令的交互。

这样，先由参考信号接收功率值达到从宏基站切换的家庭基站为协作家庭基站向宏基站发送提前切换准备请求，从而使宏基站与目标家庭基站提前做好切换的准备过程，在终端的目标家庭基站满足从宏基站向其切换时，即目标家庭基站较宏基站的参考信号接收功率值高时，直接进行切换的执行，由于通过协助家庭基站提前进行了切换的准备，缩短了整个切换的时间，降低切换进程对终端服务的影响。

以上对本发明的家庭基站协作预切换的方法进行了描述，为了更好地理解本发明，以下将从具体的实施例进行详细的说明。

参考图1所示，为该实施例的LTE-A中家庭基站的空中接口架构示意图，在该架构中，家庭基站网关HeNB GW1、HeNB GW2和宏基站MeNB通过S1接口同移动管理实体MME相连，一跳连接在同一个家庭基站网关HeNB GW1的家庭基站HeNB1、HeNB2之间通过X2接口相互连接，家庭基站HeNB1、HeNB2通过S1接口与家庭基站网关HeNB GW相连。

步骤301，用户终端UE接入在宏基站MeNB中，UE向宏基站上传测量报告。

测量报告中具有宏基站MeNB和对该UE有信号覆盖的家庭基站HeNB的参考信号接收功率值（RSRP）。

步骤302，宏基站从UE上传的测量报告中得知，如果有满足从宏基站切换的家庭基站，记为协作家庭基站，则宏基站向协作家庭基站发送切换请求信令，切换请求信令中包含有终端的目标家庭基站，即该终端注册的家庭基站。

协作家庭基站在接收到切换请求信令后，判断其标识与终端的目标家庭基站的标识是否相同，如果相同，将终端从宏基站切换至该辅助家庭基站，若不相同，进入下一步骤303。

步骤303，协作家庭基站判断目标家庭基站是否为邻居基站的标识。

可以通过家庭基站网关得到邻居基站的标识，具体地，家庭基站网关收集与其一跳连接的家庭基站的位置信息，根据这些位置信息，家庭基站网关将与协作家庭基站的距离在预定距离值之内的家庭基站作为邻居基站（或邻居基站集合），并将邻居基站的标识发送给协作家庭基站，用于判断目标家庭基站的标识是否为邻居基站。

步骤304，目标家庭基站的标识为邻居基站的标识，协作家庭基站向宏基站发送提前切换准备请求，该请求中包含了终端的标识。

也就是说，协作家庭基站告知宏基站和终端家庭基站，有终端将要向终端家庭基站其切换。

步骤305，宏基站在收到提前切换准备请求之后，向协作家庭基站发送应答信令，并与终端目标家庭基站进行切换准备。

也就是说，宏基站预先进行与家庭基站的切换请求信令的交互，即，通过家庭基站网关和移动管理实体向目标家庭基站发送切换请求信令，以及家庭基站通过家庭基站网关和移动管理实体向宏基站发送切换应答信令。

步骤S306，目标家庭基站的参考信号接收功率值达到从宏基站进行切换的功率值，宏基站将终端从宏基站切换至目标家庭基站。

就是说，在满足从宏基站向目标家庭基站切换的条件时，宏基站与目标家庭基站已经完成了切换准备，直接执行切换即可。

具体地，目标家庭基站向该终端发送上行资源分配和时间同步的消息，该终端向目标家庭基站发送资源连接重配置消息，目标家庭基站与移动管理实体交互下行路径切换消息，从而建立用户与目标家庭基站的数据传输链路，而后目标家庭基站为该终端传送数据。

以下以一个更具体的实施例进行说明，以便更好理解本发明，如图3所示，为一个具体的LTE-A网络构架，具有宏基站MeNB信号范围300的覆盖及家庭基站信号范围310的覆盖，十个家庭基站HeNB1…HeNB10分别放置在物理上相邻的十个房间内，都为封闭接入方式，通过S1接口一同接入到一个家庭基站网关（图未示出）中，其中终端UE1接入在宏基站MeNB，其目标家庭基站为HeNB8，UE1在运动经过HeNB7到达HeNB8。

这样，参考图4所示，在UE1接近HeNB7时，HeNB7的接收功率值较大，满足向宏基站MeNB切换的条件，HeNB7判断UE1的目标终端为HeNB8且HeNB8为其邻居基站；则，HeNB7向宏基站发送预切换请求，该请求包含了UE1的标识信息；宏基站接收到预切换请求信令后，进行切换准备，即与HeNB8进行切换请求信令的交互；而当UE1移动到靠近HeNB8时，HeNB8的接收功率增大，满足向宏基站切换的条件，便进行切换执行，建立与UE1的通讯链路并进行数据传输，从而减少了实际切换所用的时间，降低切换进程对终端服务的影响。

以上对本发明及实施例的预切换方法进行了详细的描述，相应地，本发明实施例还提供了一种家庭基站和预切换的网络系统。所述家庭基站包括：

发送单元，用于向宏基站发送包含终端标识的提前切换请求，以及通过家庭基站网关和移动管理实体向宏基站发送切换应答信令；

此外，还可以包括存储单元，用于存储来自家庭基站网关的邻居基站的标识。

所述预切换的网络系统包括：

此外，家庭基站网关还用于向家庭基站提供邻居基站的标识。

以上对预切换的方法、网络系统及家庭基站进行了详细的描述，通过在终端的目标家庭基站满足从宏基站向其切换之前，先由协作家庭基站向宏基站发送提前切换准备请求，从而使宏基站与目标家庭基站提前做好切换的准备过程，在终端的目标家庭基站满足从宏基站向其切换时，不进行切换的准备而直接进行切换的执行，从而提高切换的速度，降低切换进程对终端服务的影响。

虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims

1.一种预切换的方法，用于终端从宏基站向家庭基站的切换，该方法包括：

协作家庭基站判断其标识与终端的目标家庭基站的标识不同，其中，参考信号接收功率值达到从宏基站切换的家庭基站为协作家庭基站；

协作家庭基站接收到来自宏基站的切换请求信令时，协作家庭基站判断目标家庭基站的标识是否为邻居基站的标识，若是，协作家庭基站向宏基站发送包含终端标识的提前切换准备请求，其中，邻居基站为与协作家庭基站的距离在预定距离值之内的家庭基站；

通过家庭基站网关和移动管理实体，宏基站与目标家庭基站进行切换请求及应答信令的交互。

2.根据权利要求1所述的预切换的方法，其特征在于，在进行切换请求及应答信令的交互之后，还包括步骤：

3.根据权利要求2所述的预切换的方法，其特征在于，宏基站将终端从宏基站切换至目标家庭基站的步骤具体为：

该终端向目标家庭基站发送资源连接重配置消息；

目标家庭基站向移动管理实体交互下行路径切换消息；

目标家庭基站为该终端传送数据。

4.根据权利要求1所述的预切换的方法，其特征在于，邻居基站的标识由所述家庭基站网关提供，具体步骤包括：根据与其连接的所有家庭基站的位置信息，所述家庭基站网关将与协作家庭基站的距离在预定距离值之内的家庭基站的标识发送给协作家庭基站。

5.一种家庭基站，其特征在于，包括：

处理单元，用于判断自身标识与宏基站接入的终端的目标家庭基站的标识是否相同，以及判断终端的目标家庭基站的标识是否为邻居基站的标识，其中，邻居基站为与自身之间的距离在预定距离值之内的家庭基站；

6.根据权利要求5所述的家庭基站，其特征在于，还包括：存储单元，用于存储来自家庭基站网关的邻居基站的标识。

7.一种预切换的网络系统，其特征在于，包括：

多个家庭基站，用于作为协作家庭基站和目标家庭基站，当作为协作家庭基站时，判断其自身的标识与宏基站接入的终端的目标家庭基站的标识是否相同，以及判断目标家庭基站的标识是否为邻居基站的标识，其中，邻居基站为与自身之间的距离在预定距离值之内的家庭基站；以及向宏基站发送包含终端标识的提前切换准备请求，当作为目标家庭基站时，通过家庭基站网关和移动管理实体接收宏基站发送的切换请求信令及向宏基站发送切换应答信令；

8.根据权利要求7所述的预切换的网络系统，其特征在于，家庭基站网关还用于向家庭基站提供邻居基站的标识。