CN102960042A - 无线通信系统中用于执行切换的方法和装置 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于在无线通信系统中在源基站（BS）处支持切换的方法，其中向移动台（MS）发送切换命令（HO-CMD）消息。该HO-CMD消息包括由目标BS向该MS分配的测距信道（RCH）的RCH索引以及所分配的RCH的子帧索引，并且所分配的RCH的RCH索引不与该目标BS的其它RCH的索引重叠。

Description

无线通信系统中用于执行切换的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种用于在无线通信系统中执行切换的方法和装置。

背景技术

在无线通信系统中，基本控制信道用于基站（BS）和移动台（MS）之间的通信。基本控制信道包括：下行链路前导码信道，用于传递系统同步所需要的信息；下行链路广播信道，用于传递系统信息；以及上行链路测距信道（Ranging Channel,RCH），用于提供MS用来进入网络的信息。

测距是在BS和MS之间周期性地匹配精确的定时偏移和调整功率的过程。例如，MS在网络进入期间执行测距。RCH携带测距所需的信息。虽然一般周期性地分配RCH，但是当预计大量的MS要进入网络时，可以动态地分配额外RCH。

图1示出根据相关技术的、无线通信系统中在切换的情况下向RCH分配的示范性帧结构。

具体地，图1的(a)示出用于BS A的帧结构，而图1的(b)示出用于BS B的帧结构。参考标号101和121分别表示用于BS A和BS B的下行链路帧。参考标号103和123分别表示用于BS A和BS B的上行链路帧。

参照图1，BS A使用广播信道超帧首标（SFH）105向上行链路帧103分配RCH 113。当BS A确定动态地分配额外RCH时，BS A可以使用包含动态资源分配信息的MAP 109和111向上行链路帧103分配RCH 117和119。

动态地分配RCH 117和119的MAP 109和111对于所有用户来说是可访问的，并且RCH 117和119对所有用户也可以是可用的。

在诸如切换的情形中，BS A可以向特定MS分配特定RCH。如果MS要执行从BS B到BS A（即，目标BS）的切换，则BS B可以通过向该MS单播特定消息、例如切换命令（HandOver CoMmanD，HO-CMD）消息107，来为该MS分配RCH 115以用于在BS A之内使用。通过与BS A的协商或者在更高层控制器的控制下确定该RCH 115。

发明内容

技术问题

因为单播HO-CMD消息107，所以BS A之内的所有其它MS不能接收关于向切换MS分配的RCH 115的信息。

在图1所示的情况中，存在四个RCH 113、115、117和119。一般，按频率顺序或按时间顺序对RCH 113、115、117和119顺序地从0至3编索引。由BS和MS中的每个根据它们的分配信息单独地执行对RCH编索引，而不在它们之间用信号告知。

在不知道关于通过向切换MS单播HO-CMD消息107而分配的RCH 115的分配信息的情况下，BS A之内的其它MS用0、1和2对RCH 113、117和119顺序地编索引。另一方面，BS A用0至3对RCH 113、115、117和119顺序地编索引。因为BS A和BS A之内的MS使用不同的索引来标注RCH，所以在BS A和MS之间可能存在RCH标识不匹配。

技术方案

本发明的各方面要解决至少上述问题和/或缺点，并且提供至少如下所述的优点。因此，本发明的一方面是提供一种用于在无线通信系统中执行切换的方法和装置。

本发明的另一方面是提供一种用于在无线通信系统中分配测距信道（RCH）的方法和装置。

本发明的另一方面是提供一种方法和装置，用于在无线通信系统中当动态地分配RCH时，使基站（BS）和移动台（MS）能够使用相同的索引来识别RCH。

本发明的另一方面是提供一种方法和装置，用于在无线通信系统中当向MS动态地分配RCH时，使该MS能够通过检查关于所分配的RCH的位置的信息来确定它是否使用了正确的RCH。

本发明的又一方面是提供一种用于在无线通信系统中的RCH分配期间由BS使用的消息的格式。

根据本发明的一方面，提供了一种用于在无线通信系统中在源BS处支持切换的方法。该方法包括向MS发送切换命令（HO-CMD）消息。该HO-CMD消息包括由目标BS向该MS分配的RCH的RCH索引和所分配的RCH的子帧索引，并且所分配的RCH的RCH索引不与目标BS的其它RCH的索引重叠。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于在无线通信系统中在目标BS处支持切换的方法。该方法包括向源BS发送切换响应（HO-RSP）消息。该HO-CMD消息包括由目标BS向MS分配的RCH的RCH索引和所分配的RCH的子帧索引，并且所分配的RCH的RCH索引不与目标BS的其它RCH的索引重叠。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于在无线通信系统中在MS处执行切换的方法。该方法包括从服务BS接收HO-CMD消息。该HO-CMD消息包括由目标BS向该MS分配的RCH的RCH索引和所分配的RCH的子帧索引，并且所分配的RCH的RCH索引不与目标BS的其它RCH的索引重叠。

根据本发明的另一方面，提供了一种无线通信系统中的源BS。该系统包括用于向MS发送HO-CMD消息的发送单元。该HO-CMD消息包括由目标BS向该MS分配的RCH的RCH索引和所分配的RCH的子帧索引，并且所分配的RCH的RCH索引不与目标BS的其它RCH的索引重叠。

根据本发明的另一方面，提供了一种无线通信系统中的目标BS。该系统包括用于向源BS发送HO-RSP消息的发送单元。该HO-CMD消息包括由目标BS向MS分配的RCH的RCH索引和所分配的RCH的子帧索引，并且所分配的RCH的RCH索引不与目标BS的其它RCH的索引重叠。

根据本发明的另一方面，提供了一种无线通信系统中的MS。该系统包括用于从服务BS接收HO-CMD消息的接收单元。该HO-CMD消息包括由目标BS向该MS分配的RCH的RCH索引和所分配的RCH的子帧索引，并且所分配的RCH的RCH索引不与目标BS的其它RCH的索引重叠。

从如下结合附图的、公开了本发明示范性实施例的详细说明中，本发明的其他方面、优点和显著特征将对本领域技术人员变得清楚。

有益效果

如从本发明的以上描述显而易见，因为BS以如此的方式向动态分配的RCH指派索引以使得RCH索引不与现有RCH的索引重叠，所以可以防止BS和MS之间否则由于RCH索引冲突而可能出现的故障。

此外，一旦从MS接收到测距码，则BS向MS通知它在其中已接收到测距码的RCH。因此，MS可以确定向该MS分配的RCH的位置。从而，可以没有由于错误RCH的使用而引起的故障地完成测距过程。

附图说明

从如下结合附图的描述中，本发明特定示范性实施例的以上和其他方面、特征和优点将变得更加清楚，其中：

图1示出根据相关技术的、在无线通信系统中在切换的情况下向测距信道（RCH）分配的示范性帧结构；

图2示出根据本发明示范性实施例的、在无线通信系统中向动态RCH分配的示范性帧结构；

图3是示出根据本发明的示范性实施例的、在无线通信系统中当移动台（MS）尝试进入基站（BS）时的信号流的图；

图4是示出根据本发明的示范性实施例的、在无线通信系统中BS的RCH分配方法的流程图；

图5是示出根据本发明的示范性实施例的、在无线通信系统中BS的RCH分配方法的流程图；

图6是示出根据本发明的示范性实施例的、在无线通信系统中当BS从另一BS接收测距分配消息时的RCH分配方法的流程图；以及

图7是示出根据本发明的示范性实施例的、在切换尝试期间在MS和BS之间的信号流的图。

遍及附图，相似的参考标号将被理解为指示相似的部分、组件和结构。

具体实施方式

提供以下参照附图的描述，以帮助对如权利要求及其等同物限定的本发明的示范性实施例的全面理解。它包括各种特定细节以帮助理解，但是这些细节将被认为仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员将认识到，可以对在此描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本发明的范围和精神。此外，为了清楚和简明，可以省略公知功能和结构的描述。

在下面的描述和权利要求中使用的术语和词不限于其词典意义，而是仅由发明人用来使本发明的理解能够清楚和一致。因此，对本领域那些技术人员清楚的是，提供本发明的示范性实施例的以下描述仅为了解释目的，而不是为了对由所附权利要求及其等同物限定的本发明进行限制的目的。

将理解地是，单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数形式，除非上下文另外明确指出并非如此。从而，例如，对“一个组件表面”的指代包括对一个或多个这种表面的指代。

虽然在电气与电子工程师协会（IEEE）802.16m系统的上下文中给出下面的描述，但是将清楚地理解，本发明的示范性实施例可应用于需要测距信道（RCH）分配的任何无线通信系统。

图2示出根据本发明示范性实施例的、在无线通信系统中向动态RCH分配的示范性帧结构。图2的(a)示出用于基站（BS）A的帧结构。图2的(b)示出用于为尝试切换至BS A的MS提供服务的BS B的帧结构。参考标号201和205分别表示BS A和BS B的下行链路帧，而参考标号203和207分别表示BS A和BS B的上行链路帧。

参照图2，帧是BS使用的资源分配单元。通过频率和时间来区分帧，每个帧占据可用于BS的资源的一部分，如图2中所示。

对于周期性的RCH分配，BS A使用广播信道超帧首标（SuperFrameHeader，SFH）209向上行链路帧203分配RCH 221。当BS A预计有更多的MS会进入BS A时，BS A可以使用MAP 211和213来动态地分配RCH223和225。因为由SFH 209以及MAP 211和213以广播方式分配RCH 221、223和225，所以BS A的服务区域之内的任何MS可以获得关于RCH 221、223和225的分配信息，并且也可以访问RCH 221、223和225。

BS A也可以以单播方式向特定MS分配RCH 227、229和231。单播RCH分配指的是通过单播消息发送关于所分配的RCH的信息。当BS A将RCH 229分配给在BS A的服务区域之内操作的MS时并且当BS A将RCH227和231分配给由于诸如切换的因素而通过BS B进入BS A的MS时，可以执行单播RCH分配。例如，当有必要将专用RCH分配给BS A之内的特定MS以用于周期测距、相邻BS的测量等时，可以以单播方式分配专用RCH。

当BS A以单播方式向上行链路帧203分配RCH时，BS A向该RCH指派RCH索引，以用于标识。指派给该RCH的RCH索引不与该上行链路帧203中现有RCH的索引重叠。因此，BS A和BS A之内的MS可以使用相同的索引来识别单播分配的RCH。

例如，BS A可以向单播分配的RCH指派等于或者大于广播分配的RCH的总数N（N为0或者更大的整数）的索引。假定三个广播分配的RCH 221、223和225，顺序地对它们编索引0、1和2。为避免索引重叠，BS A总是向以单播方式分配的RCH指派索引3或更大的索引。因此，当BS A分配RCH227、229和231时，BS A可以分别向RCH 227、229和231直接指派通过参考标号217、219和215指示的索引3、4和5。

BS A可以计算上行链路帧203中现有RCH的最大索引M（M为0或者更大的整数），并且可以向每个单播分配的RCH直接指派索引M+1或更大的索引。三个RCH 221、223和225是广播分配的RCH，并且具有顺序的索引0、1和2。为了避免索引重叠，当BS A以单播方式分配RCH时，BS A通过对现有RCH的最大索引2添加1来向RCH指派索引3或更大的索引。因此，当分配RCH 227、229和231时，BS A可以分别向RCH 227、229和231直接指派索引3、4和5。可以通过将向（起始RCH索引-1）添加现有RCH的数目来计算现有RCH的最大索引。

图3是示出根据本发明的示范性实施例的、在无线通信系统中当MS尝试进入BS时的信号流的图。

参照图3，在步骤305中，MS 301通过从BS 303接收同步信号（即，前导码信道）来获得到该BS 303的同步。

在步骤307中，BS 303向MS 301分配RCH，并且MS 301从BS 303接收一消息，该消息包括：关于可用于该MS以用于网络进入的至少一个测距码的信息、关于所分配的RCH的位置的信息（即，该RCH的帧编号和/或子帧编号）以及该RCH的索引。可以在广播信道上向MS 301广播该消息或者向该MS 301单播该消息。

该MS 301接收测距码信息，选择可用的测距码，并且在步骤309中在由RCH位置信息所指示的位置处在RCH中向BS 303发送所选择的测距码信息。

在步骤311中，BS 303通过发送测距响应（RaNGing ReSPonse，RNG-RSP）（或测距确认（Ranging ACKnowledgment，RNG-ACK））消息，来向MS 301通知MS 301的网络进入是否已被接受。BS 303可以向正进入网络的新MS分配多个RCH。当向MS发送RNG-RSP（或RNG-ACK）消息时，BS 303在该RNG-RSP（或RNG-ACK）消息中包括关于它在其中已从该MS接收了测距码的RCH的信息（即，指示RCH的帧编号和/或子帧编号以及RCH在帧中的索引的信息）以及关于所接收的测距码的信息。

如上所述，如果BS A向MS发送关于向MS分配的RCH的位置的信息（即，该RCH的帧编号、子帧编号和索引）以及关于可用的测距码的信息，则MS在RCH中发送测距码，并且从BS A接收RNG-RSP（或者RNG-ACK）消息。由于RNG-RSP（或RNG-ACK）消息指示由MS使用的RCH（即，由MS使用的RCH的索引），所以可以防止MS的故障（malfunction）。

现在将对其中通过切换命令（HandOver CoMmanD，HO-CMD）消息以单播方式分配RCH 227和231的例子进行描述。

以单播方式向在另一BS、即BS A中操作（正被提供服务）并且尝试切换至当前BS、即BS A（因此，目标BS）的MS分配RCH 227或231。当由于BS B信号强度弱，MS向BS B发送切换请求（HandOver REQuest，HO-REQ）消息时，BS B向BS A通知该MS将执行至BS A的切换。可以通过例如HO-REQ消息的消息来进行该通知。如果BS A接受MS的切换，则BS A向MS分配RCH，指派不与现有RCH的索引重叠的它的索引，并且连同接受切换的ACK消息一起向BS B通知所分配的RCH和RCH索引。BS B在HO-CMD消息中向MS发送从BS A接收的、关于RCH的位置和RCH的索引的信息。一旦接收到HO-CMD消息，则MS在到BS A的网络进入期间使用由HO-CMD消息指示的RCH索引在所分配的RCH上发送测距码。在从BS A接收到RNG-RSP（或RNG-ACK）消息之后，MS将由HO-CMD消息指示的RCH索引与由RNG-RSP（或RNG-ACK）消息指示的RCH索引进行比较，从而根据该比较来确定测距码是否被成功地发送到BSA。

表1示出根据本发明示范性实施例的、用于RNG-RSP（或RNG-ACK）消息和HO-CMD消息的格式。

【表1】

应该将表1的属性添加到BS向在该BS之内操作的MS单播的消息（例如，RNK-ACK消息）或另一BS向另一BS之内的MS发送的消息（例如，HO-CMD消息）中。

帧索引和子帧索引指定所分配的RCH的位置，而测距机会索引指示RCH的索引。

图4是示出根据本发明的示范性实施例的、在无线通信系统中BS的RCH分配方法的流程图。

参照图4，当BS意欲向给特定MS分配特定RCH时，例如，在特定MS要以基于非竞争（non-contention-based）方式测距或请求切换至另一BS的情况下，在步骤401中，BS以单播的方式向MS分配RCH。

在步骤403中，BS向所分配的RCH指派索引，使得该RCH索引不与该BS的上行链路帧中的现有RCH的索引重叠。

然后，在步骤405中，BS向特定MS或正为请求切换的MS提供服务的其它BS发送包括RCH索引的、用于RCH分配的消息。

该消息可以是测距分配消息。该消息可以进一步包括关于对该MS可用的测距码、以及所分配的RCH的帧和子帧索引的信息。该测距分配消息可以是例如切换响应（HandOver ReSPonse，HO-RSP）消息。

图5是示出根据本发明的另一示范性实施例的、在无线通信系统中BS的RCH分配方法的流程图。

参照图5，当BS意欲向特定MS分配特定RCH时，例如，当特定MS要以基于非竞争方式测距或请求切换至另一BS时，在步骤401中，BS以单播的方式向MS分配RCH。该BS通过从其它BS接收HO-REQ消息而知道所述其它BS的服务区域之内的MS的切换请求。在步骤403中，BS向所分配的RCH指派索引，使得该RCH索引不与该BS的上行链路帧中现有RCH的索引重叠。

在步骤501中，BS确定该MS是否正操作在其它BS中，即，该MS是否在其它BS中已请求切换。如果该MS操作在其它BS中，则在步骤503中，BS向其它BS发送包括RCH索引的消息，使得其它BS可以向该MS发送包括RCH索引的消息（诸如HO-CMD消息）。另一方面，如果MS正操作在该BS的服务区域之内，则在步骤505中，该BS向该MS发送包括RCH索引的消息（诸如测距分配消息）。

具有RCH索引的消息可以进一步包括关于对该MS可用的测距码以及所分配的RCH的帧和子帧索引的信息。

图6是示出根据本发明的示范性实施例的、在无线通信系统中当BS从另一BS接收测距分配消息时的RCH分配方法的流程图。

如前参照图5所述，BS可以向正为请求切换的MS提供服务的另一BS发送测距分配消息。在BS接收这种测距分配消息的情况下执行图6的操作。

参照图6，当在步骤601中BS从另一BS接收包括RCH索引的消息时，在步骤603中BS向MS发送包括该RCH索引的消息，其中已经向该MS分配与该RCH索引对应的RCH。包括RCH索引的消息可以是HO-CMD消息。

选择性地，具有RCH索引的消息可以进一步包括关于对该MS可用的测距码以及所分配的RCH的帧和子帧索引的信息。

如图4、图5和图6中所示，因为MS接收包括以单播方式分配的RCH的索引的消息，所以可以防止MS使用错误的RCH的故障。

图7是示出根据本发明的示范性实施例的、在切换尝试期间MS和BS之间的信号流的图。

参照图7，当MS 705尝试从源BS 703切换至目标BS 701时，源BS 703向目标BS 701通知MS 705的切换。然后，目标BS 701以单播方式向MS 705分配RCH，向RCH指派索引使得该RCH索引不与目标BS 701之内的现有RCH的索引重叠，并且在步骤707中向源BS 703发送包括RCH索引的测距分配消息。一旦收到测距分配消息，则在步骤709中源BS 703向MS 705发送包括RCH索引的HO-CMD消息。在步骤711中，MS 705在与RCH索引对应的RCH上向目标BS 701发送测距码。一旦接收到测距码，则在步骤713中目标BS 701响应于测距码向MS 705发送RNG-RSP（或RNG-ACK）消息。

根据本发明的示范性实施例，BS可以包括：用于管理RCH分配的RCH分配单元、和用于处理无线发送和接收信号的无线信号处理器。可以在BS的RCH分配单元中实现图4、图5和图6的操作。RCH分配单元可以包括控制器和信号输入/输出（I/O）单元。控制器提供对图4、图5和图6的RCH分配方法的整体控制，而信号I/O单元使用无线信号处理器来从控制器接收多个消息和数据并向控制器输出多个消息和数据。

根据本发明的示范性实施例，MS可以包括：控制器，用于控制从BS的测距分配消息或HO-CMD消息的接收，并且控制向BS的测距码的发送；及信号I/O单元，用于在控制器的控制下向BS发送消息或信号以及从BS接收消息或信号。可以在MS的控制器和信号I/O单元中实现图3至图7中示出的MS的操作。

图2的RCH分配帧结构、图3和图7中示出的消息流，以及图4、图5和图6中示出的流程图不应该被认为限制本发明的范围和精神。图3至图7的资源分配方法仅仅是RCH分配单元（未示出）和MS（未示出）的操作的例子。这些方法可以不包含全部步骤，或者可以由特定设备个别地执行。它们可以由单个设备或部件实现。

可以通过在控制器或MS的组件中提供存储程序代码的存储器来实现上述操作。控制器或MS的每个组件可以通过利用处理器或中央处理单元（CPU）从存储器中读取程序代码并执行程序代码来执行所述操作。

虽然已经参照其特定示范性实施例示出和描述了本发明，但是本领域技术人员将理解，可在形式和细节上在其中进行各种改变而不脱离由所附权利要求及其等同物限定的本发明的精神和范围。

Claims (15)

1.一种用于在无线通信系统中在源基站（BS）处支持切换的方法，该方法包括：

向移动台（MS）发送切换命令（HO-CMD）消息，

其中，所述HO-CMD消息包括由目标BS向所述MS分配的测距信道（RCH）的RCH索引以及所分配的RCH的子帧索引，并且

其中，所分配的RCH的RCH索引不与所述目标BS的其它RCH的索引重叠。

2.如权利要求1的方法，进一步包括：从所述目标BS接收切换响应（HO-RSP）消息，所述HO-RSP消息包括所分配的RCH的RCH索引和子帧索引。

3.如权利要求1的方法，其中，所述HO-CMD消息进一步包括其中包含所述RCH的帧的帧索引。

4.如权利要求3的方法，进一步包括：从所述目标BS接收包括所分配的RCH的RCH索引、子帧索引和帧索引的HO-RSP消息。

5.一种用于在无线通信系统中在目标基站（BS）处支持切换的方法，该方法包括：

向源BS发送切换响应（HO-RSP）消息，

其中，所述HO-RSP消息包括由所述目标BS向移动台（MS）分配的测距信道（RCH）的RCH索引以及所分配的RCH的子帧索引，并且

其中，所分配的RCH的RCH索引不与所述目标BS的其它RCH的索引重叠。

6.如权利要求5的方法，进一步包括：一旦从所述源BS接收到指示所述MS切换至所述目标BS的切换请求（HO-REQ）消息，则向所述MS分配该RCH。

7.如权利要求5的方法，其中，所述HO-RSP消息进一步包括其中包含所述RCH的帧的帧索引。

8.如权利要求7的方法，进一步包括：一旦从所述源BS接收到指示所述MS切换至所述目标BS的HO-REQ消息，则向所述MS分配所述RCH。

9.一种用于在无线通信系统中在移动台（MS）处执行切换的方法，该方法包括：

从服务基站（BS）接收切换命令（HO-CMD）消息，

其中，所述HO-CMD消息包括由目标BS向所述MS分配的测距信道（RCH）的RCH索引以及所分配的RCH的子帧索引，并且

其中，所分配的RCH的RCH索引不与所述目标BS的其它RCH的索引重叠。

10.如权利要求9的方法，进一步包括：在接收到所述HO-CMD消息之前，向所述服务BS发送切换请求（HO-REQ）消息。

11.如权利要求9的方法，其中，所述HO-CMD消息进一步包括其中包含所述RCH的帧的帧索引。

12.如权利要求11的方法，进一步包括：在接收到所述HO-CMD消息之前，向所述服务BS发送HO-REQ消息。

13.一种适合于执行权利要求1至4中的一个的方法的源基站（BS）。

14.一种适合于执行权利要求5至8中的一个的方法的目标基站（BS）。

15.一种适合于执行权利要求9至12中的一个的方法的移动台（MS）。

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