CN106817735A - 一种小小区切换方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种小小区切换方法和系统。该方法包括：宏基站判断用户设备UE是否需要进行小小区的切换；若判断UE需要进行小小区的切换，则宏基站控制UE与目标小小区进行连接；在UE与目标小小区连接成功后，宏基站指示驻留小小区释放对UE的连接。从而能够实现UE从驻留小小区到目标小小区的无缝软切换，保证切换过程中用户面数据传输的连续性，满足超密集网络中用户的移动性需求，使用户体验得到提高。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种小小区切换方法和系统。
背景技术
超密集组网将是满足2020年以及未来移动数据流量需求的主要技术手段。超密集组网通过更加“密集化”的无线网络基础设施部署，可获得更高的频谱复用效率，同时通过向高频段频谱资源的扩展，从而在局部热点区域实现百倍量级的系统容量提升。但随着小小区部署密度的增加，移动用户在小区之间的切换次数会显著增加，这会导致过大的信令开销和服务质量的下降(由于切换过程中的链路中断导致了TCP性能恶化)，以及为了避免“乒乓效应”会出现更多低SINR情况。
同时，为了扩大适用场景，超密集网络部署不只限于支持移动性较低的用户，还要具有支持中等移动性甚至高移动性的能力。因此，如何保证致密化小小区部署场景下的用户移动性是需要研究并解决的重要问题。
图1为超密集场景网络部署架构的示意图，首先是分层异构部署，宏基站覆盖范围内部署密集小小区，形成分层异构网络，通过宏基站来实现覆盖，小小区增加容量，在此基础上采用C/U分离技术，即将用户的控制平面(Control plane)与用户平面(User plane)相互分离，控制面由宏基站(MBS，Macro BS)传输，用户面由小小区传输。其次是对于成簇密集化部署的小小区(如购物中心，办公区、体育场、地铁站等人口流量大的地区)，可以通过聚合节点与宏基站(MBS)进行信令连接，与增强网关(AGW)进行业务面连接。这样利于对宏基站或聚合节点范围内的小小区群进行集中管理，以实现小区间的协作和灵活的资源调度。
基于宏基站覆盖区域下的分层小区架构，用户面的协议栈架构如图2所示，其具有如下特点：业务承载的PDCP层终止于宏基站或聚合节点，经虚拟小区进行RLC、MAC、PHY层传输，实现核心网到终端的业务传输。
LTE/LTE-A系统现有的切换机制为硬切换，用户和目标基站建立连接时会先中断和原服务小区的连接，导致数据传输的中断。在非竞争接入模式下用户面中断时延20ms左右(尤其是下行)。链路中断会导致传输控制协议TCP性能恶化，降低用户体验。
发明内容
为了避免现有LTE/LTE-A系统切换过程出现的数据传输中断，本发明提供了一种小小区切换方法和系统。
第一方面，本发明提供了一种小小区切换方法，包括：
宏基站判断用户设备UE是否需要进行小小区的切换；
若判断UE需要进行小小区的切换，则宏基站控制UE与目标小小区进行连接；
在UE与目标小小区连接成功后，宏基站指示驻留小小区释放对UE的连接。
进一步的，所述宏基站判断用户设备UE是否需要进行小小区的切换，包括：
宏基站指示UE上报驻留小小区的信号质量和驻留小小区的各个相邻小小区的信号质量；
当宏基站判断出驻留小小区的信号质量小于第一判决门限，并且各个相邻小小区中存在信号质量大于第二判决门限的小小区时，判断所述UE需要进行小小区切换，并将各个相邻小小区中信号质量最高的小小区确定为目标小小区。
进一步的，所述宏基站控制UE与目标小小区进行连接，包括：
向目标小小区发送连接UE的请求；
接收目标小小区发送的携带非竞争随机接入的Preamble码序列和目标小小区为UE分配的目标接入频段的信息的接纳消息；
向UE发送携带目标小小区的信息、所述非竞争接入的preamble码序列和所述目标接入频段的信息的切换命令；
在接收UE发送的切换确认消息后，将所述切换确认消息发送给目标小小区，使目标小小区完成与UE的连接。
进一步的，在控制UE与目标小小区进行连接之前，所述方法还包括：
当驻留小小区与目标小小区的频率不相同，并且驻留小小区和目标小小区均支持载波聚合CA时，宏基站指示目标小小区为UE分配目标载波频段；
所述目标载波频段不同于UE与驻留小小区连接时占用的驻留载波频段；
所述宏基站指示驻留小小区释放对UE的连接，包括：宏基站指示驻留小小区释放UE占用的驻留载波频段。
进一步的，在所述宏基站控制UE与目标小小区进行连接之前，所述方法还包括：
当驻留小小区与目标小小区的频率相同时，宏基站指示驻留小小区在驻留频带上为UE分配驻留接入频段；所述驻留接入频段与所述目标接入频段正交。
进一步的，在宏基站向UE发送携带目标小小区的信息、所述非竞争接入的preamble码序列和所述目标接入频段的信息的切换命令之后，所述方法包括：
在目标小小区接收到UE发送的所述非竞争接入的preamble码序列后，生成TA值；
将所述TA值发送给UE，使UE根据所述TA值与目标小小区进行上下行同步。
进一步的，在宏基站接收目标小小区发送的携带非竞争随机接入的Preamble码序列和目标小小区为UE分配的目标接入频段的信息的接纳消息之后，所述方法还包括：
宏基站预分配UE发送上行切换确认消息的时频资源授权信息；
目标小小区将所述时频资源授权信息发送给UE，使UE在所述时频资源授权信息中指定的时间和频带向宏基站发送切换确认消息。
第二方面，本发明提供了一种小小区切换系统，包括：宏基站；
所述宏基站，包括：
判断模块，用于判断用户设备UE是否需要进行小小区的切换；
控制模块，用于若判断出UE需要进行小小区的切换，则控制UE与目标小小区进行连接；
指示模块，用于在UE与目标小小区连接成功后，宏基站指示驻留小小区释放对UE的连接。
进一步的，所述判断模块，具体用于：
指示UE上报驻留小小区的信号质量和驻留小小区的各个相邻小小区的信号质量；
当判断出驻留小小区的信号质量小于第一判决门限，并且各个相邻小小区中存在信号质量大于第二判决门限的小小区时，判断所述UE需要进行小小区切换，并将各个相邻小小区中信号质量最高的小小区确定为目标小小区。
进一步的，所述控制模块，具体用于：
向目标小小区发送连接UE的请求；
接收目标小小区发送的携带非竞争随机接入的Preamble码序列和目标小小区为UE分配的目标接入频段的信息的接纳消息；
向UE发送携带目标小小区的信息、所述非竞争接入的preamble码序列和所述目标接入频段的信息的切换命令；
在接收UE发送的切换确认消息后，将所述切换确认消息发送给目标小小区，使目标小小区完成与UE的连接。
本发明提供的小小区切换方法，通过在与目标小小区建立连接的过程中保持与驻留小小区的连接；在UE与目标小小区成功建立连接之后，指示驻留小区释放对UE的连接，从而能够实现UE从驻留小小区到目标小小区的无缝软切换，保证切换过程中用户面数据传输的连续性，满足超密集网络中用户的移动性需求，使用户体验得到提高。
附图说明
图1是超密集场景网络部署架构的示意图；
图2是用户面的协议栈架构的示意图；
图3是本发明第一实施例中提供的小小区切换方法的流程示意图；
图4是本发明第二实施例提供的小小区切换方法的流程示意图；
图5为本发明第三实施例提供的小小区切换系统的宏基站的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
本发明的第一实施例提供的小小区切换方法，如图3所示，包括：
步骤S1，宏基站判断用户设备UE是否需要进行小小区的切换；
步骤S2，若判断UE需要进行小小区的切换，则宏基站控制UE与目标小小区进行连接；
步骤S3，在UE与目标小小区连接成功后，宏基站指示驻留小小区释放对UE的连接。
本发明提供的小小区切换方法，通过在与目标小小区建立连接的过程中保持与驻留小小区的连接；在UE与目标小小区成功建立连接之后，指示驻留小区释放对UE的连接，从而能够实现UE从驻留小小区到目标小小区的无缝软切换，保证切换过程中用户面数据传输的连续性，满足超密集网络中用户的移动性需求，使用户体验得到提高。
在具体实施时，所述步骤S1，可以包括：
宏基站指示UE上报驻留小小区的信号质量和驻留小小区的各个相邻小小区的信号质量；
当宏基站判断出驻留小小区的信号质量小于第一判决门限，并且各个相邻小小区中存在信号质量大于第二判决门限的小小区时，判断所述UE需要进行小小区切换，并将各个相邻小小区中信号质量最高的小小区确定为目标小小区。
如此不但能够避免LTE/LTE-A系统现有的切换机制中，当用户在小小区覆盖区域内频繁切换时，频繁发生的链路中断影响服务质量，而且能够避免实现X2口、S1口以及RRC的信令交互时，需要的大量的信令开销，降低资源利用率。
在具体实施时，所述步骤S2，可以包括：
向目标小小区发送连接UE的请求；
接收目标小小区发送的携带非竞争随机接入的Preamble码序列和目标小小区为UE分配的目标接入频段的信息的接纳消息；
向UE发送携带目标小小区的信息、所述非竞争接入的preamble码序列和所述目标接入频段的信息的切换命令；
在接收UE发送的切换确认消息后，将所述切换确认消息发送给目标小小区，使目标小小区完成与UE的连接。
如此可以避免用户在进行小小区切换时出现“乒乓效应”。
在具体实施时，在控制UE与目标小小区进行连接之前，所述方法，还可以包括：
当驻留小小区与目标小小区的频率不相同，并且驻留小小区和目标小小区均支持载波聚合CA时，宏基站指示目标小小区为UE分配目标载波频段；
所述目标载波频段不同于UE与驻留小小区连接时占用的驻留载波频段；
所述宏基站指示驻留小小区释放对UE的连接，包括：宏基站指示驻留小小区释放UE占用的驻留载波频段。
如此可以快速实现UE从驻留小小区到目标小小区的切换。
在具体实施时，在所述宏基站控制UE与目标小小区进行连接之前，所述方法，还可以包括：
当驻留小小区与目标小小区的频率相同时，宏基站指示驻留小小区在驻留频带上为UE分配驻留接入频段；所述驻留接入频段与所述目标接入频段正交。
如此能够避免用户的强自干扰。在具体实施时，当驻留小小区与目标小小区的频率相同时，宏基站可以指示驻留小小区将UE调整到驻留小小区的边缘频带，将所述边缘频带作为驻留接入频段，从而实现驻留接入频段正交于目标接入频段。
在具体实施时，在宏基站向UE发送携带目标小小区的信息、所述非竞争接入的preamble码序列和所述目标接入频段的信息的切换命令之后，所述方法包括：
在目标小小区接收到UE发送的所述非竞争接入的preamble码序列后，生成TA值；
将所述TA值发送给UE，使UE根据所述TA值与目标小小区进行上下行同步。
在具体实施时UE需要维护两个定时系统，其中一个定时系统能够与驻留小小区保持连接，而另一个定时系统可以通过根据TA实现与目标小小区的同步。由此可以使UE分别与驻留小小区和目标小小区同时进行上下行同步。
在具体实施时，在宏基站接收目标小小区发送的携带非竞争随机接入的Preamble码序列和目标小小区为UE分配的目标接入频段的信息的接纳消息之后，所述方法还包括：
宏基站预分配UE发送上行切换确认消息的时频资源授权信息；
目标小小区将所述时频资源授权信息发送给UE，使UE在所述时频资源授权信息中指定的时间和频带向宏基站发送切换确认消息。
如此可以避免UE向宏基站发送确认消息时妨碍其他信息的传输，使信息的传输更加有序。
本发明的第二实施例以UE在宏基站部署的密集小小区进行网络切换为例对本发明提供的小小区切换方法进行说明，如图4所示，包括：
步骤S101，宏基站向UE发送测量控制消息，指示UE上报驻留小小区的信号质量和驻留小小区的各个相邻小小区的信号质量；
步骤S102，UE向宏基站发送包括驻留小小区的信号质量和驻留小小区的各个相邻小小区的信号质量的测量结果上报消息；当宏基站判断出UE上报的驻留小小区的信号质量小于第一判决门限，并且各个相邻小小区中存在信号质量大于第二判决门限的小小区时，判断所述UE需要进行小小区切换，并将各个相邻小小区中信号质量最高的小小区确定为目标小小区；
步骤S103，宏基站向目标小小区发送切换请求消息，请求连接UE；
步骤S104，宏基站接收目标小小区发送的携带非竞争随机接入的Preamble码序列和目标小小区为UE分配的目标接入频段的信息的接纳消息；
步骤S105，宏基站预分配UE发送上行切换确认消息的时频资源授权信息，并将携带所述时频资源授权信息和驻留小小区的边缘频带的切换资源消息发送给目标小小区；
步骤S106，宏基站向驻留小小区发送频带调整消息，指示驻留小小区将UE调整到驻留小小区的边缘频带；
步骤S107，宏基站向UE发送携带目标小小区的信息、所述非竞争接入的preamble码序列和所述目标接入频段的信息的切换命令；
步骤S108，UE向目标小小区发起非竞争接入过程，向目标小小区发送携带所述非竞争接入的preamble码序列的上行同步消息进行上行同步；
步骤S109，在目标小小区接收到UE发送的所述非竞争接入的preamble码序列后，生成TA值；向UE发送包含所述TA值的RAR消息，以及所述时频资源授权信息。
步骤S110，UE接收到RAR消息后，保存所述TA值，并在所述时频资源授权信息指定的时频资源向宏基站发送切换确认消息；
步骤S111，宏基站将所述切换确认消息发送给目标小小区，完成UE与目标小小区的连接；
步骤S112，宏基站向目标小小区发送资源释放消息，指示目标小小区释放对UE的连接。
基于相同的构思，本发明的第三实施例提供的小小区切换系统，如图5所示，包括：宏基站；
所述宏基站，包括：
判断模块201，用于判断用户设备UE是否需要进行小小区的切换；
控制模块202，用于若判断出UE需要进行小小区的切换，则控制UE与目标小小区进行连接；
指示模块203，用于在UE与目标小小区连接成功后，宏基站指示驻留小小区释放对UE的连接。
在具体实施时，判断模块201，可以具体用于：
指示UE上报驻留小小区的信号质量和驻留小小区的各个相邻小小区的信号质量；
当判断出驻留小小区的信号质量小于第一判决门限，并且各个相邻小小区中存在信号质量大于第二判决门限的小小区时，判断所述UE需要进行小小区切换，并将各个相邻小小区中信号质量最高的小小区确定为目标小小区。
在具体实施时，控制模块202，可以具体用于：
向目标小小区发送连接UE的请求；
接收目标小小区发送的携带非竞争随机接入的Preamble码序列和目标小小区为UE分配的目标接入频段的信息的接纳消息；
向UE发送携带目标小小区的信息、所述非竞争接入的preamble码序列和所述目标接入频段的信息的切换命令；
在接收UE发送的切换确认消息后，将所述切换确认消息发送给目标小小区，使目标小小区完成与UE的连接。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种网络切换方法，其特征在于，包括：
宏基站判断用户设备UE是否需要进行小小区的切换；
若判断UE需要进行小小区的切换，则宏基站控制UE与目标小小区进行连接；
在UE与目标小小区连接成功后，宏基站指示驻留小小区释放对UE的连接。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述宏基站判断用户设备UE是否需要进行小小区的切换，包括：
宏基站指示UE上报驻留小小区的信号质量和驻留小小区的各个相邻小小区的信号质量；
当宏基站判断出驻留小小区的信号质量小于第一判决门限，并且各个相邻小小区中存在信号质量大于第二判决门限的小小区时，判断所述UE需要进行小小区切换，并将各个相邻小小区中信号质量最高的小小区确定为目标小小区。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述宏基站控制UE与目标小小区进行连接，包括：
向目标小小区发送连接UE的请求；
接收目标小小区发送的携带非竞争随机接入的Preamble码序列和目标小小区为UE分配的目标接入频段的信息的接纳消息；
向UE发送携带目标小小区的信息、所述非竞争接入的preamble码序列和所述目标接入频段的信息的切换命令；
在接收UE发送的切换确认消息后，将所述切换确认消息发送给目标小小区，使目标小小区完成与UE的连接。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在控制UE与目标小小区进行连接之前，所述方法还包括：
当驻留小小区与目标小小区的频率不相同，并且驻留小小区和目标小小区均支持载波聚合CA时，宏基站指示目标小小区为UE分配目标载波频段；
所述目标载波频段不同于UE与驻留小小区连接时占用的驻留载波频段；
所述宏基站指示驻留小小区释放对UE的连接，包括：宏基站指示驻留小小区释放UE占用的驻留载波频段。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述宏基站控制UE与目标小小区进行连接之前，所述方法还包括：
当驻留小小区与目标小小区的频率相同时，宏基站指示驻留小小区在驻留频带上为UE分配驻留接入频段；所述驻留接入频段与所述目标接入频段正交。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在宏基站向UE发送携带目标小小区的信息、所述非竞争接入的preamble码序列和所述目标接入频段的信息的切换命令之后，所述方法包括：
在目标小小区接收到UE发送的所述非竞争接入的preamble码序列后，生成TA值；
将所述TA值发送给UE，使UE根据所述TA值与目标小小区进行上下行同步。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在宏基站接收目标小小区发送的携带非竞争随机接入的Preamble码序列和目标小小区为UE分配的目标接入频段的信息的接纳消息之后，所述方法还包括：
宏基站预分配UE发送上行切换确认消息的时频资源授权信息；
目标小小区将所述时频资源授权信息发送给UE，使UE在所述时频资源授权信息中指定的时间和频带向宏基站发送切换确认消息。
8.一种小小区切换系统，其特征在于，包括：宏基站；
所述宏基站，包括：
判断模块，用于判断用户设备UE是否需要进行小小区的切换；
控制模块，用于若判断出UE需要进行小小区的切换，则控制UE与目标小小区进行连接；
指示模块，用于在UE与目标小小区连接成功后，宏基站指示驻留小小区释放对UE的连接。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述判断模块，具体用于：
指示UE上报驻留小小区的信号质量和驻留小小区的各个相邻小小区的信号质量；
当判断出驻留小小区的信号质量小于第一判决门限，并且各个相邻小小区中存在信号质量大于第二判决门限的小小区时，判断所述UE需要进行小小区切换，并将各个相邻小小区中信号质量最高的小小区确定为目标小小区。
10.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述控制模块，具体用于：
向目标小小区发送连接UE的请求；
接收目标小小区发送的携带非竞争随机接入的Preamble码序列和目标小小区为UE分配的目标接入频段的信息的接纳消息；
向UE发送携带目标小小区的信息、所述非竞争接入的preamble码序列和所述目标接入频段的信息的切换命令；
在接收UE发送的切换确认消息后，将所述切换确认消息发送给目标小小区，使目标小小区完成与UE的连接。
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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 | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170609 |
|
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