CN106717063A - 一种用户设备及小区切换方法 - Google Patents
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Abstract
一种用户设备及小区切换方法。该方法包括:将测量到的源小区及邻小区的信号质量信息和信道秩反馈信息发送给源小区,所述信号质量信息和所述信道秩反馈信息用于源小区确定向用户设备发送切换消息;接收到切换消息后,通过至少一根第二天线与所述目标小区建立连接;断开与源小区的连接,并关断至少一根第一天线。还公开了相应的用户设备。本发明实施例的多天线用户设备在小区切换过程中,使用一部分天线与目标小区进行连接,另一部分天线保持与源小区的连接,可以实现小区间的低时延平滑切换,解决传统小区切换技术受不同切换应用场景的限制。
Description
本发明涉及通信技术领域,尤其涉及一种用户设备及小区切换方法。
随着多天线理论的不断发展,多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)无线通信技术也日趋成熟。MIMO系统在基站(Base Station,BS)和用户设备(User Equipment,UE)侧均采用多天线单元,利用无线信道的多径传播,开发空间资源,建立空间并行传输通道,在不增加带宽与发射功率的情况下,成倍提高无线通信的质量与数据率。BS/UE天线数越多,在数据速率和链路可靠性方面的性能就越好。
当正在使用无线网络服务的用户从一个小区移动到另外一个小区,或由于无线传输业务负荷量调整、设备故障等原因,原来的服务小区不可能再给用户继续提供服务,为保证业务连续性和质量,系统会寻找最合适的小区或者网络为用户设备继续提供服务,并将该用户设备与原小区的通信链路转移到新小区上以实现无线网络无缝覆盖的移动性管理,这个过程就是小区切换。切换是无线蜂窝通信系统移动性管理的重要组成部分,切换的成功率及切换延时是无线通信系统移动性管理性能的重要指标。
传统小区切换方式按切换过程中存在的通信链路数大致可分为硬切换和软切换两类。硬切换是在不同频率的基站或覆盖小区之间的切换。这种切换的过程是当用户设备从源小区移动到目标小区时,用户设备通过源小区链路传送切换的信令,在源小区与目标小区的准备工作都完成后,用户设备断开与源小区的连接,并向目标小区的频率调谐并建立新链路,完成切换后开始与目标小区进行上下行数据通信。软切换是发生在相同频率不同小区之间的一种切换模式。软切换过程是:由于切换是在同频小区进行,当用户设备处于切换状态时可同时和多个小区保持联系。当用户设备与目标小区的新链路建立完成之后才将其与源小区的链路切断,完成用户设备从源小区到目标小区的切换,并在新链路上开始与目标小区进行上下行数据通信。在这两种切换方式中,用户设备都将所有天线全部同时用于源小区或者目标小区的通信中,并且在完成切换之后,用户设备工作的天线数不发生变化。
硬切换是一个“释放、建立”的过程,因而在切换过程中存在一个暂停中断期。在任何时刻,用户设备只连接一个小区。由于硬切换过程是发生在两个小区之间,两个小区存在竞争关系,如果在特定区域内两小区信号强度发生剧烈变化,用户设备就会在两个小区间来回切换,一方面给系统增加了负担;另一方面也增加了掉话的可能性。又因为硬切换是用户设备先与源小区断开链路,再与目标小区建立链路,中间存在一个空档期,即硬切换是有缝切换,容易出现掉话现象,所以硬切换是一种不够健壮的切换。而软切换只适用于同频率小区切换,当源小区与目标小区频率不相同时,现有软切换无法同时与两个小区保持连接。此外时分(Time Division,TD)系统中采用的上行同步技术要求小区内各用户设备的上行信号到达基站的时间相同并以此来尽可能减小用户之间的干扰。因此在TD系统中用户设备要根据距离基站远近的不同调整上行链路发送时间以达到上行同步的目的。当用户设备距离源小区和目标小区的距离不一样时,不同的上行提前无法同时满足两个小区的上行链路需求,也就无法同时与两个小区进行上下行数据通信。
综上所述,需要解决现有的小区切换过程中受不同切换应用场景的限制,不能平滑切换的问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种用户设备及小区切换方法,以实现小区间的低时延平滑切换。
一方面,提供了一种用户设备,所述用户设备包括:
发送单元,用于将测量到的源小区及所述源小区的至少一个邻小区的信号质量信息和信道秩反馈信息发送给所述源小区,所述信号质量信息和所述信道秩反馈信息用于所述源小区确定向所述用户设备发送切换消息,所述用户设备包括至少一根第一天线和至少一根第二天线,所述至少一根第一天线是所述用户设备当前与所述源小区建立连接的天线,所述至少一根第二天线为空闲天线,所述切换消息用于指示所述用户设备切换到的目标小区;
接收单元,用于接收所述切换消息;
连接单元,用于通过所述至少一根第二天线与所述目标小区建立连接;
关断单元,用于当所述源小区断开与所述用户设备的连接后,关断所述至
少一根第一天线。
在第一种可能的实现方式中,所述用户设备还包括:
选取单元,用于根据所述至少一根第二天线的数目以及所述信道秩反馈信息,从所述至少一根第二天线中选取用于与所述目标小区建立连接的天线数;
所述连接单元具体用于:
通过所述至少一个第二天线中选取的天线与所述目标小区建立连接。
结合第一方面,在第二种可能的实现方式中,所述连接单元具体用于:
通过所述至少一个第二天线中的全部天线与所述目标小区建立连接。
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式或第一方面的第二种可能的实现方式,在第三种可能的实现方式中,所述用户设备还包括:
开启单元,用于在完成所述切换后的设定时间内,开启未与所述目标小区建立连接的至少一根空闲天线;
测量单元,用于测量所述目标小区的信号质量信息,以及基于与所述目标小区建立连接的天线和开启的至少一根空闲天线测量得到所述信道秩反馈信息;
确定单元,用于根据所述测量得到的信号指令信息和信道秩反馈信息,确定需开启或关断的天线。
结合第一方面的第三种可能的实现方式,在第四种可能的实现方式中,所述发送单元还用于:
向切换后的所述目标小区上报所述天线数的变化信息。
另一方面,提供了一种用户设备,所述用户设备包括:发送器、接收器和处理器;
所述发送器用于:将测量到的源小区及所述源小区的至少一个邻小区的信号质量信息和信道秩反馈信息发送给所述源小区,所述信号质量信息和所述信道秩反馈信息用于所述源小区确定向所述用户设备发送切换消息,所述用户设备包括至少一根第一天线和至少一根第二天线,所述至少一根第一天线是所述用户设备当前与所述源小区建立连接的天线,所述至少一根第二天线为空闲天线,所述切换消息用于指示所述用户设备切换到的目标小区;
所述接收器用于:接收所述切换消息;
所述处理器用于:通过所述至少一根第二天线与所述目标小区建立连接;以及
所述处理器还用于:当所述源小区断开与所述用户设备的连接后,关断所述至少一根第一天线。
在第一种可能的实现方式中,所述接收器接收所述切换消息之后,以及所述处理器通过所述至少一根第二天线与所述目标小区建立连接之前,所述处理器还用于:
根据所述至少一根第二天线的数目以及所述信道秩反馈信息,从所述至少一根第二天线中选取用于与所述目标小区建立连接的天线数;
所述处理器通过所述至少一根第二天线与所述目标小区建立连接,包括:
通过所述至少一个第二天线中选取的天线与所述目标小区建立连接。
结合第二方面,在第二种可能的实现方式中,所述处理器通过所述至少一根第二天线与所述目标小区建立连接,包括:
通过所述至少一个第二天线中的全部天线与所述目标小区建立连接。
结合第二方面或第二方面的第一种可能的实现方式或第二方面的第二种可能的实现方式,在第三种可能的实现方式中,所述处理器还用于:
在完成所述切换后的设定时间内,开启未与所述目标小区建立连接的至少一根空闲天线;
测量所述目标小区的信号质量信息,以及基于与所述目标小区建立连接的天线和开启的至少一根空闲天线测量得到所述信道秩反馈信息;
根据所述测量得到的信号指令信息和信道秩反馈信息,确定需开启或关断的天线。
结合第二方面的第三种可能的实现方式,在第四种可能的实现方式中,所述处理器根据所述测量得到的信号指令信息和信道秩反馈信息,确定需开启或关断的天线之后,所述发送器还用于:
向切换后的所述目标小区上报所述天线数的变化信息。
又一方面,提供了一种小区切换方法,所述方法包括:
将测量到的源小区及所述源小区的至少一个邻小区的信号质量信息和信道秩反馈信息发送给所述源小区,所述信号质量信息和所述信道秩反馈信息用
于所述源小区确定向所述用户设备发送切换消息,所述用户设备包括至少一根第一天线和至少一根第二天线,所述至少一根第一天线是所述用户设备当前与所述源小区建立连接的天线,所述至少一根第二天线为空闲天线,所述切换消息用于指示所述用户设备切换到的目标小区;
接收所述切换消息,并通过所述至少一根第二天线与所述目标小区建立连接;
当所述源小区断开与所述用户设备的连接后,关断所述至少一根第一天线。
在第一种可能的实现方式中,所述接收所述切换消息之后,以及通过所述至少一根第二天线与所述目标小区建立连接之前,所述方法还包括:
根据所述至少一根第二天线的数目以及所述信道秩反馈信息,从所述至少一根第二天线中选取用于与所述目标小区建立连接的天线数;
所述通过所述至少一根第二天线与所述目标小区建立连接,包括:
通过所述至少一个第二天线中选取的天线与所述目标小区建立连接。
结合第三方面,在第二种可能的实现方式中,所述通过所述至少一根第二天线与所述目标小区建立连接,包括:
通过所述至少一个第二天线中的全部天线与所述目标小区建立连接。
结合第三方面或第三方面的第一种可能的实现方式或第三方面的第二种可能的实现方式,在第三种可能的实现方式中,所述方法还包括:
在完成所述切换后的设定时间内,开启未与所述目标小区建立连接的至少一根空闲天线;
测量所述目标小区的信号质量信息,以及基于与所述目标小区建立连接的天线和开启的至少一根空闲天线测量得到所述信道秩反馈信息;
根据所述测量得到的信号指令信息和信道秩反馈信息,确定需开启或关断的天线。
结合第三方面的第三种可能的实现方式,在第四种可能的实现方式中,所述根据所述测量得到的信号指令信息和信道秩反馈信息,确定需开启或关断的天线之后,所述方法还包括:
向切换后的所述目标小区上报所述天线数的变化信息。
可见,采用本发明实施例提供的一种用户设备及小区切换方法的技术方
案,多天线用户设备在小区切换过程中,使用一部分天线与目标小区进行连接,另一部分天线保持与源小区的连接,可以实现小区间的低时延平滑切换,解决传统小区切换技术受不同切换应用场景的限制。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅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为本发明实施例提供的一种用户设备的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的另一种用户设备的结构示意图;
图3为本发明实施例提供的又一种用户设备的结构示意图;
图4为本发明实施例提供的一种小区切换方法的流程示意图;
图5为本发明实施例提供的另一种小区切换方法的流程示意图。
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,所描述的实施例仅仅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作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。
请参阅图1,为本发明实施例提供的一种用户设备的结构示意图,该用户设备1000包括:
发送单元11,用于将测量到的源小区及所述源小区的至少一个邻小区的信号质量信息和信道秩反馈信息发送给所述源小区,所述信号质量信息和所述信道秩反馈信息用于所述源小区确定向所述用户设备发送切换消息所述用户设备包括至少一根第一天线和至少一根第二天线,所述至少一根第一天线是所述用户设备当前与所述源小区建立连接的天线,所述至少一根第二天线为空闲天线,所述切换消息用于指示所述用户设备切换到的目标小区。
在进行小区切换时,当前服务用户设备的小区称为源小区。用户设备包括多根天线,根据天线的工作状态,该多根天线可分为天线组A和天线组B,
天线组A和天线组B分别包含若干根天线,用户设备通过天线组A的若干根天线与源小区建立连接,即天线组A的天线为工作天线,天线组B的天线由于处于关断状态,没有与源小区建立连接,天线组B的若干根天线为空闲天线。
用户设备根据源小区和多个邻小区的导频信号,测量源小区与多个邻小区的信号质量以及信道秩反馈信息,发送单元11向源小区发送测量报告,测量报告包括测量得到的以上信号质量信息和信道秩反馈信息。
源小区根据用户设备发送的测量报告作为切换判决依据,确定是否触发了向邻小区切换的切换触发事件,并当确定触发了向邻小区切换的切换触发事件时,向用户设备发送切换消息,该切换消息包括目标小区的相关信息,例如目标小区的频点等,以及分配给该用户设备的无线资源等。
以长期演进(Long Term Evolution,LTE)为例:
Event A1(Serving becomes better than threshold):表示服务小区信号质量高于一定门限,满足此条件的事件被上报时,eNodeB停止异频/异系统测量;类似于通用移动通信系统(Universal Mobile Telecommunications System,UMTS)的2F事件。
Event A2(Serving becomes worse than threshold):表示服务小区信号质量低于一定门限,满足此条件的事件被上报时,eNodeB启动异频/异系统测量;类似于UMTS的2D事件。
Event A3(Neighbour becomes offset better than serving):表示邻区质量高于服务小区质量,满足此条件的事件被上报时,源eNodeB启动切换请求;类似于UMTS的1G/2A事件。
Event A4(Neighbour becomes better than threshold):表示邻区质量高于一定门限量,满足此条件的事件被上报时,源eNodeB启动切换请求;类似于GSM里面的HCS切换。
Event A5(Serving becomes worse than threshold1 and neighbour becomes better than threshold2):表示服务小区质量低于一定门限且邻区质量高于一定门限;类似于UMTS的2B事件。
Event B1(Inter RAT neighbour becomes better than threshold):表示异系统邻区质量高于一定门限,满足此条件事件被上报时,源eNodeB启动异系统切换
请求;类似于UMTS的3C事件。
Event B2(Serving becomes worse than threshold1 and inter RAT neighbour becomes better than threshold2):表示服务小区质量低于一定门限并且异系统邻区质量高于一定门限,类似于UMTS的3A事件。
需要说明的是,本实施例的源小区与目标小区可以为同频小区,也可以为异频小区。
接收单元12,用于接收所述切换消息。
连接单元13,用于通过所述至少一根第二天线与所述目标小区建立连接。
接收单元12接收到源小区发送的切换消息后,由于该切换消息包括目标小区的相关信息,例如目标小区的频点等,因此,该切换消息指示了用户设备向邻小区中的哪个小区进行切换,该目标小区可以是邻小区中信号质量较好的一个小区,然后连接单元13通过天线组B的若干根空闲天线与目标小区建立连接,即根据切换消息包含的目标小区的相关信息、分配给用户设备的无线资源,通过天线组B的若干根空闲天线与目标小区建立连接。
关断单元14,用于当所述源小区断开与所述用户设备的连接后,关断所述至少一根第一天线。
用户设备与目标小区的新连接建立后,源小区断开与用户设备的连接,关断单元14关断天线组A的若干根天线,从而完成了用户设备从源小区到目标小区的切换。
对于同/异频小区,传统方法所有物理天线同时工作在一个频率上,本发明实施例不同的天线可以工作在不同频点。而对于TDD系统,用户设备要根据距离基站远近的不同调整上行链路发送时间以达到上行同步的目的。当用户设备距离源小区和目标小区的距离不一样时,不同的上行提前无法同时满足两个小区的上行链路需求,也就无法同时与两个小区进行上下行数据通信;本发明实施例中,与目标小区和源小区的连接是通过独立的天线组进行的,不同的天线组可以使用不同的上行提前量。因此,本实施例的小区切换方法不受同频/异频、时分/频分/码分系统等不同切换应用场景的限制。
可见,根据本发明实施例提供的一种用户设备,多天线用户设备在小区切换过程中,使用一部分天线与目标小区进行连接,另一部分天线保持与源小区的连接,可以实现小区间的低时延平滑切换,解决传统小区切换技术受不同切
换应用场景的限制。
请参阅图2,为本发明实施例提供的另一种用户设备的结构示意图,该用户设备2000包括:
发送单元21,用于将测量到的源小区及所述源小区的至少一个邻小区的信号质量信息和信道秩反馈信息发送给所述源小区,所述信号质量信息和所述信道秩反馈信息用于所述源小区确定向所述用户设备发送切换消息,其中,所述源小区与所述至少一个邻小区为同频或异频小区,所述用户设备包括至少一根第一天线和至少一根第二天线,所述至少一根第一天线是所述用户设备当前与所述源小区建立连接的天线,所述至少一根第二天线为空闲天线,所述切换消息用于指示所述用户设备切换到的目标小区。
发送单元21的功能与图1所示实施例的发送单元11相同,在此不再赘述。
接收单元22,用于接收所述切换消息。
接收单元22接收到源小区发送的切换消息,由于该切换消息包括目标小区的相关信息,例如目标小区的频点等,因此,该切换消息指示了用户设备向邻小区中的哪个小区进行切换,该目标小区可以是邻小区中信号质量较好的一个小区。
选取单元23,用于根据所述至少一根第二天线的数目以及所述信道秩反馈信息,从所述至少一根第二天线中选取用于与所述目标小区建立连接的天线数。
用户设备在接收到源小区发送的切换消息后,要通过天线组B的空闲天线与目标小区建立连接,然而,根据目标小区支持的通信能力,并非天线组B的所有的天线都要用于建立与目标小区的连接,用户设备开启天线要消耗能量,开启不必要的天线会浪费用户设备的能量。因此,需要对用于与目标小区建立连接的天线数进行决策,选取必要的天线与目标小区建立连接。
信道环境可以是低速慢变的,也可以是高速快变的。
在低速慢变的信道环境中,根据天线组B的天线数目以及用户设备与目标小区之间的信道秩反馈信息,从天线组B中选取用于与目标小区建立连接的天线数。选取的依据可以如下:若当前空闲的天线数大于Rank,则选取单元23选取Rank数目的天线,反之,则选取单元23选取当前所有空闲的天线。
通过根据具体情况只选取必要的空闲天线与目标小区建立连接,可以节省用户设备的能耗。
而对于高速快变的信道环境,用户设备的测量结果无法正确反映信道环境的瞬时变化,故在此场景下,选取单元23不再根据空间传输能力即天线组B的天线数目和信道秩反馈信息选取用于与目标小区建立连接的天线数,而是用户设备直接通过天线组B的全部天线与目标小区建立连接。
连接单元24,用于通过所述至少一个第二天线中选取的天线与所述目标小区建立连接。
用户设备通过天线组B中选取的天线与目标小区建立连接,即根据切换消息包含的目标小区的相关信息、分配给用户设备的无线资源,通过天线组B中选取的若干根空闲天线与目标小区建立连接。该选取的天线可以是天线组B的全部空闲天线,也可以是部分空闲天线。
关断单元25,用于当所述源小区断开与所述用户设备的连接后,关断所述至少一根第一天线。
关断单元25的功能与图1所示实施例的关断单元14相同,在此不再赘述。
开启单元26,用于在完成所述切换后的设定时间内,开启未与所述目标小区建立连接的至少一根空闲天线。
在用户设备切换完成一段时间内,开启单元26按照一定时间间隔周期性开启空闲的天线用于测量。该空闲的天线是指原来与源小区建立连接的天线、以及未被选取用于与目标小区建立连接的天线。
测量单元27,用于测量所述目标小区的信号质量信息,以及基于与所述目标小区建立连接的天线和开启的至少一根空闲天线测量得到所述信道秩反馈信息。
用户设备由源小区切换至目标小区后,测量单元27测量目标小区当前的信号质量,并基于与目标小区建立连接的天线和开启的所有空闲天线,测量其信道秩反馈信息。
确定单元28,用于根据所述测量得到的信号指令信息和信道秩反馈信息,确定需开启或关断的天线。
根据前述同样的天线决策方式,根据测量得到的信号指令信息和信道秩反馈信息,确定需开启或关断的天线。
通过进行周期性的开启空闲的天线用于测量,从而可以在切换完成后,根据目标小区的信号质量信息和信道秩反馈信息动态调整用户设备工作的天线数目,关断不使用的天线,可以降低用户设备的功耗。
发送单元21还用于向切换后的所述目标小区上报所述天线数的变化信息。
当与目标小区通信的天线数改变时,即开启新的空闲天线和/或关断已经在工作的天线,发送单元21需通过信令向目标小区的基站上报天线数的变化信息。
可见,根据本发明实施例提供的一种用户设备,多天线用户设备在小区切换过程中,使用一部分天线与目标小区进行连接,另一部分天线保持与源小区的连接,可以实现小区间的低时延平滑切换,解决传统小区切换技术受不同切换应用场景的限制;且在切换过程当中及切换完成后,根据目标小区的信号质量信息和信道秩反馈信息动态调整用户设备工作的天线数目,关断不使用的天线,可以降低用户设备的功耗。
请参阅图3,为本发明实施例提供的又一种用户设备的结构示意图,该用户设备3000包括:发送器31、接收器32和处理器33,发送器31、接收器32分别与处理器33连接;
发送器31用于:将测量到的源小区及所述源小区的至少一个邻小区的信号质量信息和信道秩反馈信息发送给所述源小区,所述信号质量信息和所述信道秩反馈信息用于所述源小区确定向所述用户设备发送切换消息,所述用户设备包括至少一根第一天线和至少一根第二天线,所述至少一根第一天线是所述用户设备当前与所述源小区建立连接的天线,所述至少一根第二天线为空闲天线,所述切换消息用于指示所述用户设备切换到的目标小区;
接收器32用于:接收所述切换消息;
处理器33用于:通过所述至少一根第二天线与所述目标小区建立连接;以及
处理器33还用于:当所述源小区断开与所述用户设备的连接后,关断所述至少一根第一天线。
在一种实施方式中,所述接收器32接收所述切换消息之后,以及所述处
理器33通过所述至少一根第二天线与所述目标小区建立连接之前,所述处理器33还用于:
根据所述至少一根第二天线的数目以及所述信道秩反馈信息,从所述至少一根第二天线中选取用于与所述目标小区建立连接的天线数;
所述处理器33通过所述至少一根第二天线与所述目标小区建立连接,包括:
通过所述至少一个第二天线中选取的天线与所述目标小区建立连接。
在另一种实施方式中,所述处理器33通过所述至少一根第二天线与目标小区建立连接,包括:
通过所述至少一个第二天线中的全部天线与所述目标小区建立连接。
在又一种实施方式中,所述处理器33还用于:
在完成所述切换后的设定时间内,开启未与所述目标小区建立连接的至少一根空闲天线;
测量所述目标小区的信号质量信息,以及基于与所述目标小区建立连接的天线和开启的至少一根空闲天线测量得到所述信道秩反馈信息;
根据所述测量得到的信号指令信息和信道秩反馈信息,确定需开启或关断的天线。
在又一种实施方式中,所述处理器33根据所述测量得到的信号指令信息和信道秩反馈信息,确定需开启或关断的天线之后,所述发送器31还用于:
向切换后的所述目标小区上报所述天线数的变化信息。
可见,根据本发明实施例提供的一种用户设备,多天线用户设备在小区切换过程中,使用一部分天线与目标小区进行连接,另一部分天线保持与源小区的连接,可以实现小区间的低时延平滑切换,解决传统小区切换技术受不同切换应用场景的限制;且在切换过程当中及切换完成后,根据目标小区的信号质量信息和信道秩反馈信息动态调整用户设备工作的天线数目,关断不使用的天线,可以降低用户设备的功耗。
请参阅图4,为本发明实施例提供的一种小区切换方法的流程示意图,该方法包括以下步骤:
步骤S101,将测量到的源小区及所述源小区的至少一个邻小区的信号质
量信息和信道秩反馈信息发送给所述源小区,所述信号质量信息和所述信道秩反馈信息用于所述源小区确定向所述用户设备发送切换消息,所述用户设备包括至少一根第一天线和至少一根第二天线,所述至少一根第一天线是所述用户设备当前与所述源小区建立连接的天线,所述至少一根第二天线为空闲天线,所述切换消息用于指示所述用户设备切换到的目标小区。
在进行小区切换时,当前服务用户设备的小区称为源小区。用户设备包括多根天线,根据天线的工作状态,该多根天线可分为天线组A和天线组B,天线组A和天线组B分别包含若干根天线,用户设备通过天线组A的若干根天线与源小区建立连接,即天线组A的天线为工作天线,天线组B的天线由于处于关断状态,没有与源小区建立连接,天线组B的若干根天线为空闲天线。
用户设备根据源小区和多个邻小区的导频信号,测量源小区与多个邻小区的信号质量以及信道秩反馈信息,并向源小区发送测量报告,测量报告包括测量得到的以上信号质量信息和信道秩反馈信息。
源小区根据用户设备发送的测量报告作为切换判决依据,确定是否触发了向邻小区切换的切换触发事件,并当确定触发了向邻小区切换的切换触发事件时,向用户设备发送切换消息,该切换消息包括目标小区的相关信息,例如目标小区的频点等,以及分配给该用户设备的无线资源等。
以LTE为例:
Event A1(Serving becomes better than threshold):表示服务小区信号质量高于一定门限,满足此条件的事件被上报时,eNodeB停止异频/异系统测量;类似于UMTS的2F事件。
Event A2(Serving becomes worse than threshold):表示服务小区信号质量低于一定门限,满足此条件的事件被上报时,eNodeB启动异频/异系统测量;类似于UMTS的2D事件。
Event A3(Neighbour becomes offset better than serving):表示邻区质量高于服务小区质量,满足此条件的事件被上报时,源eNodeB启动切换请求;类似于UMTS的1G/2A事件。
Event A4(Neighbour becomes better than threshold):表示邻区质量高于一定门限量,满足此条件的事件被上报时,源eNodeB启动切换请求;类似于GSM
里面的HCS切换。
Event A5(Serving becomes worse than threshold1 and neighbour becomes better than threshold2):表示服务小区质量低于一定门限且邻区质量高于一定门限;类似于UMTS的2B事件。
Event B1(Inter RAT neighbour becomes better than threshold):表示异系统邻区质量高于一定门限,满足此条件事件被上报时,源eNodeB启动异系统切换请求;类似于UMTS的3C事件。
Event B2(Serving becomes worse than threshold1 and inter RAT neighbour becomes better than threshold2):表示服务小区质量低于一定门限并且异系统邻区质量高于一定门限,类似于UMTS的3A事件。
需要说明的是,本实施例的源小区与目标小区可以为同频小区,也可以为异频小区。
步骤S102,接收所述切换消息,并通过所述至少一根第二天线与所述目标小区建立连接。
用户设备接收到源小区发送的切换消息后,由于该切换消息包括目标小区的相关信息,例如目标小区的频点等,因此,该切换消息指示了用户设备向邻小区中的哪个小区进行切换,该目标小区可以是邻小区中信号质量较好的一个小区,然后通过天线组B的若干根空闲天线与目标小区建立连接,即根据切换消息包含的目标小区的相关信息、分配给用户设备的无线资源,通过天线组B的若干根空闲天线与目标小区建立连接。
步骤S103,当所述源小区断开与所述用户设备的连接后,关断所述至少一根第一天线。
用户设备与目标小区的新连接建立后,源小区断开与用户设备的连接,用户设备关断天线组A的若干根天线,从而完成了用户设备从源小区到目标小区的切换。
对于同/异频小区,传统方法所有物理天线同时工作在一个频率上,本发明实施例不同的天线可以工作在不同频点。而对于TDD系统,用户设备要根据距离基站远近的不同调整上行链路发送时间以达到上行同步的目的。当用户设备距离源小区和目标小区的距离不一样时,不同的上行提前无法同时满足两个小区的上行链路需求,也就无法同时与两个小区进行上下行数据通信;本发
明实施例中,与目标小区和源小区的连接是通过独立的天线组进行的,不同的天线组可以使用不同的上行提前量。因此,本实施例的小区切换方法不受同频/异频、时分/频分/码分系统等不同切换应用场景的限制。
可见,根据本发明实施例提供的一种小区切换方法,多天线用户设备在小区切换过程中,使用一部分天线与目标小区进行连接,另一部分天线保持与源小区的连接,可以实现小区间的低时延平滑切换,解决传统小区切换技术受不同切换应用场景的限制。
请参阅图5,为本发明实施例提供的另一种小区切换方法的流程示意图,该方法包括以下步骤:
步骤S201,将测量到的源小区及所述源小区的至少一个邻小区的信号质量信息和信道秩反馈信息发送给所述源小区,所述信号质量信息和所述信道秩反馈信息用于所述源小区确定向所述用户设备发送切换消息,所述用户设备包括至少一根第一天线和至少一根第二天线,所述至少一根第一天线是所述用户设备当前与所述源小区建立连接的天线,所述至少一根第二天线为空闲天线,所述切换消息用于指示所述用户设备切换到的目标小区。
本步骤与图4所示实施例的步骤S101相同,在此不再赘述。
步骤S202,接收所述切换消息。
用户设备接收到源小区发送的切换消息,由于该切换消息包括目标小区的相关信息,例如目标小区的频点等,因此,该切换消息指示了用户设备向邻小区中的哪个小区进行切换,该目标小区可以是邻小区中信号质量较好的一个小区。
步骤S203,根据所述至少一根第二天线的数目以及所述信道秩反馈信息,从所述至少一根第二天线中选取用于与所述目标小区建立连接的天线数。
用户设备在接收到源小区发送的切换消息后,要通过天线组B的空闲天线与目标小区建立连接,然而,根据目标小区支持的通信能力,并非天线组B的所有的天线都要用于建立与目标小区的连接,用户设备开启天线要消耗能量,开启不必要的天线会浪费用户设备的能量。因此,需要对用于与目标小区建立连接的天线数进行决策,选取必要的天线与目标小区建立连接。
信道环境可以是低速慢变的,也可以是高速快变的。
在低速慢变的信道环境中,根据天线组B的天线数目以及用户设备与目标小区之间的信道秩反馈信息,从天线组B中选取用于与目标小区建立连接的天线数。选取的依据可以如下:若当前空闲的天线数大于Rank,则选取Rank数目的天线,反之,则选取当前所有空闲的天线。通过根据具体情况只选取必要的空闲天线与目标小区建立连接,可以节省用户设备的能耗。
而对于高速快变的信道环境,用户设备的测量结果无法正确反映信道环境的瞬时变化,故在此场景下,用户设备不再根据空间传输能力即天线组B的天线数目和信道秩反馈信息选取用于与目标小区建立连接的天线数,而直接通过天线组B的全部天线与目标小区建立连接。
步骤S204,通过所述至少一个第二天线中选取的天线与所述目标小区建立连接。
用户设备通过天线组B中选取的天线与目标小区建立连接,即根据切换消息包含的目标小区的相关信息、分配给用户设备的无线资源,通过天线组B中选取的若干根空闲天线与目标小区建立连接。该选取的天线可以是天线组B的全部空闲天线,也可以是部分空闲天线。
步骤S205,断开与所述源小区的连接,并关断所述至少一根第一天线。
本步骤与图4所示实施例的步骤S103相同,在此不再赘述。
步骤S206,在完成所述切换后的设定时间内,开启未与所述目标小区建立连接的至少一根空闲天线。
用户设备在切换完成一段时间内,按照一定时间间隔周期性开启空闲的天线用于测量。该空闲的天线是指原来与源小区建立连接的天线、以及未被选取用于与目标小区建立连接的天线。
步骤S207,测量所述目标小区的信号质量信息,以及基于与所述目标小区建立连接的天线和开启的至少一根空闲天线测量得到所述信道秩反馈信息。
用户设备由源小区切换至目标小区后,测量目标小区当前的信号质量,并基于与目标小区建立连接的天线和开启的所有空闲天线,测量其信道秩反馈信息。
步骤S208,根据所述测量得到的信号指令信息和信道秩反馈信息,确定需开启或关断的天线。
根据步骤S203同样的天线决策方式,根据步骤S207中测量得到的信号指
令信息和信道秩反馈信息,确定需开启或关断的天线。
通过步骤S206-S208,进行周期性的开启空闲的天线用于测量,从而可以在切换完成后,根据目标小区的信号质量信息和信道秩反馈信息动态调整用户设备工作的天线数目,关断不使用的天线,可以降低用户设备的功耗。
步骤S209,向切换后的所述目标小区上报所述天线数的变化信息。
当与目标小区通信的天线数改变时,即开启新的空闲天线和/或关断已经在工作的天线,需通过信令向目标小区的基站上报天线数的变化信息。
可见,根据本发明实施例提供的一种小区切换方法,多天线用户设备在小区切换过程中,使用一部分天线与目标小区进行连接,另一部分天线保持与源小区的连接,可以实现小区间的低时延平滑切换,解决传统小区切换技术受不同切换应用场景的限制;且在切换过程当中及切换完成后,根据目标小区的信号质量信息和信道秩反馈信息动态调整用户设备工作的天线数目,关断不使用的天线,可以降低用户设备的功耗。
需要说明的是,对于前述的各方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本发明并不受所描述的动作顺序的限制,因为根据本发明,某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。
本发明实施例装置中的单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例以及不同实施例的特征进行结合或组合。
通过以上的实施方式的描述,所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可以用硬件实现,或固件实现,或它们的组合方式来实现。当使用软件实现时,可以将上述功能存储在计算机可读介质中或作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介
质,其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质。以此为例但不限于:计算机可读介质可以包括随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、电可擦可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory,EEPROM)、只读光盘(Compact Disc Read-Only Memory,CD-ROM)或其他光盘存储、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质。此外。任何连接可以适当的成为计算机可读介质。例如,如果软件是使用同轴电缆、光纤光缆、双绞线、数字用户线(Digital Subscriber Line,DSL)或者诸如红外线、无线电和微波之类的无线技术从网站、服务器或者其他远程源传输的,那么同轴电缆、光纤光缆、双绞线、DSL或者诸如红外线、无线和微波之类的无线技术包括在所属介质的定影中。如本发明所使用的,盘(Disk)和碟(disc)包括压缩光碟(CD)、激光碟、光碟、数字通用光碟(DVD)、软盘和蓝光光碟,其中盘通常磁性的复制数据,而碟则用激光来光学的复制数据。上面的组合也应当包括在计算机可读介质的保护范围之内。
总之,以上所述仅为本发明技术方案的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。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保护范围之内。
Claims (15)
- 一种用户设备,其特征在于,所述用户设备包括:发送单元,用于将测量到的源小区及所述源小区的至少一个邻小区的信号质量信息和信道秩反馈信息发送给所述源小区,所述信号质量信息和所述信道秩反馈信息用于所述源小区确定向所述用户设备发送切换消息,所述用户设备包括至少一根第一天线和至少一根第二天线,所述至少一根第一天线是所述用户设备当前与所述源小区建立连接的天线,所述至少一根第二天线为空闲天线,所述切换消息用于指示所述用户设备切换到的目标小区;接收单元,用于接收所述切换消息;连接单元,用于通过所述至少一根第二天线与所述目标小区建立连接;关断单元,用于当所述源小区断开与所述用户设备的连接后,关断所述至少一根第一天线。
- 如权利要求1所述的用户设备,其特征在于,所述用户设备还包括:选取单元,用于根据所述至少一根第二天线的数目以及所述信道秩反馈信息,从所述至少一根第二天线中选取用于与所述目标小区建立连接的天线数;所述连接单元具体用于:通过所述至少一个第二天线中选取的天线与所述目标小区建立连接。
- 如权利要求1所述的用户设备,所述连接单元具体用于:通过所述至少一个第二天线中的全部天线与所述目标小区建立连接。
- 如权利要求1-3任意一项所述的用户设备,其特征在于,所述用户设备还包括:开启单元,用于在完成所述切换后的设定时间内,开启未与所述目标小区建立连接的至少一根空闲天线;测量单元,用于测量所述目标小区的信号质量信息,以及基于与所述目标小区建立连接的天线和开启的至少一根空闲天线测量得到所述信道秩反馈信 息;确定单元,用于根据所述测量得到的信号指令信息和信道秩反馈信息,确定需开启或关断的天线。
- 如权利要求4所述的用户设备,其特征在于,所述发送单元还用于:向切换后的所述目标小区上报所述天线数的变化信息。
- 一种用户设备,其特征在于,所述用户设备包括:发送器、接收器和处理器;所述发送器用于:将测量到的源小区及所述源小区的至少一个邻小区的信号质量信息和信道秩反馈信息发送给所述源小区,所述信号质量信息和所述信道秩反馈信息用于所述源小区确定向所述用户设备发送切换消息,所述用户设备包括至少一根第一天线和至少一根第二天线,所述至少一根第一天线是所述用户设备当前与所述源小区建立连接的天线,所述至少一根第二天线为空闲天线,所述切换消息用于指示所述用户设备切换到的目标小区;所述接收器用于:接收所述切换消息;所述处理器用于:通过所述至少一根第二天线与所述目标小区建立连接;以及所述处理器还用于:当所述源小区断开与所述用户设备的连接后,关断所述至少一根第一天线。
- 如权利要求6所述的用户设备,其特征在于,所述接收器接收所述切换消息之后,以及所述处理器通过所述至少一根第二天线与所述目标小区建立连接之前,所述处理器还用于:根据所述至少一根第二天线的数目以及所述信道秩反馈信息,从所述至少一根第二天线中选取用于与所述目标小区建立连接的天线数;所述处理器通过所述至少一根第二天线与所述目标小区建立连接,包括:通过所述至少一个第二天线中选取的天线与所述目标小区建立连接。
- 如权利要求6所述的用户设备,所述处理器通过所述至少一根第二天 线与所述目标小区建立连接,包括:通过所述至少一个第二天线中的全部天线与所述目标小区建立连接。
- 如权利要求6-8任意一项所述的用户设备,其特征在于,所述处理器还用于:在完成所述切换后的设定时间内,开启未与所目标小区建立连接的至少一根空闲天线;测量所述目标小区的信号质量信息,以及基于与所述目标小区建立连接的天线和开启的至少一根空闲天线测量得到所述信道秩反馈信息;根据所述测量得到的信号指令信息和信道秩反馈信息,确定需开启或关断的天线。
- 如权利要求9所述的用户设备,其特征在于,所述处理器根据所述测量得到的信号指令信息和信道秩反馈信息,确定需开启或关断的天线之后,所述发送器还用于:向切换后的所述目标小区上报所述天线数的变化信息。
- 一种小区切换方法,其特征在于,所述方法包括:将测量到的源小区及所述源小区的至少一个邻小区的信号质量信息和信道秩反馈信息发送给所述源小区,所述信号质量信息和所述信道秩反馈信息用于所述源小区确定向所述用户设备发送切换消息,所述用户设备包括至少一根第一天线和至少一根第二天线,所述至少一根第一天线是所述用户设备当前与所述源小区建立连接的天线,所述至少一根第二天线为空闲天线,所述切换消息用于指示所述用户设备切换到的目标小区;接收所述切换消息,并通过所述至少一根第二天线与所述目标小区建立连接;当所述源小区断开与所述用户设备的连接后,关断所述至少一根第一天线。
- 如权利要求11所述的方法,其特征在于,所述接收所述切换消息之 后,以及通过所述至少一根第二天线与所述目标小区建立连接之前,所述方法还包括:根据所述至少一根第二天线的数目以及所述信道秩反馈信息,从所述至少一根第二天线中选取用于与所述目标小区建立连接的天线数;所述通过所述至少一根第二天线与所述目标小区建立连接,包括:通过所述至少一个第二天线中选取的天线与所述目标小区建立连接。
- 如权利要求11所述的方法,所述通过所述至少一根第二天线与所述目标小区建立连接,包括:通过所述至少一个第二天线中的全部天线与所述目标小区建立连接。
- 如权利要求11-13任意一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:在完成所述切换后的设定时间内,开启未与所述目标小区建立连接的至少一根空闲天线;测量所述目标小区的信号质量信息,以及基于与所述目标小区建立连接的天线和开启的至少一根空闲天线测量得到所述信道秩反馈信息;根据所述测量得到的信号指令信息和信道秩反馈信息,确定需开启或关断的天线。
- 如权利要求14所述的方法,其特征在于,所述根据所述测量得到的信号指令信息和信道秩反馈信息,确定需开启或关断的天线之后,所述方法还包括:向切换后的所述目标小区上报所述天线数的变化信息。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20170524 |