CN108668329A - 基地台切换方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基地台切换方法,所述方法应用于基地台切换系统,所述系统包括相互之间通讯连接的第一基地台、第二基地台、以及若干行动装置,所述方法包括以下步骤:在联网状态下,获取所述若干行动装置在所述第二基地台和第一基地台的讯号测量结果;将每个行动装置在所述第二基地台的讯号测量结果与在所述第一基地台的讯号测量结果相比对;若所有行动装置的讯号测量结果都具有相同的变化,则执行相应的基地台切换操作。本发明实现了行动装置在高速移动状况下,避免基地台过度切换,以减少延迟及降低核心网络负担,获得较好的使用者体验。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域,尤其涉及一种基地台切换方法。
背景技术
所谓切换,就是当行动装置在联机状态(语音通话中或是上网中)切换了基地台。通话跟上网概念是一样的,这里以通话为例:当行动装置在通话过程中从一个基站覆盖区移动到另一个基站覆盖区,或者由于外界干扰而造成通话质量下降时,必须改变原有的话音信道而转接到一条新的空闲话音信道上去,以继续保持通话的过程。切换是移动通信系统中一项非常重要的技术,切换失败会导致掉话,影响网络的运行质量。
图1是现有技术中的行动装置移动切换小区示意图,根据3GPP TS 23.401的规格书[1]描述,切换小区可以分为两种:(1)同MME切换小区、(2)跨MME切换小区。这两种切换模式主要差别就是核心网络切换数据流的负担及复杂度。
1、同MME切换小区说明,请参照图2,图2是现有技术中同MME切换小区流程示意图:
A、当旧基地台收到手机讯号测量报告,或是因为内部负荷分担等原因,触发了切换判决,进行基地台间通过X2接口的切换。
B、旧基地台通过X2接口给新基地台发送切换要求(HANDOVER REQUEST)消息,包含本基地台分配到的旧的演进节点B行动装置X2AP识别(Old eNB UE X2AP ID),MME分配的移动性管理组件行动装置S1AP识别(MME UE S1AP ID),需要建立的演进的分组系统(EPS)承载列表以及每个演进的分组系统(EPS)承载对应的核心网侧的数据传送的地址。新基地台收到切换要求(HANDOVER REQUEST)后开始对要切换入的演进的无线接入承载(ERABs)进行接纳处理。
C、新基地台向旧基地台发送切换要求响应(HANDOVER REQUEST ACKNOWLEDGE)消息,包含新的演进节点B行动装置X2AP识别(New eNB UE X2AP ID)、旧的演进节点B行动装置X2AP识别(Old eNB UE X2AP ID)、新建演进的分组系统(EPS)承载对应上下行数据传送的地址、目标侧分配的专用接入签名等参数。
D、旧基地台向行动装置(UE)发送链接重新配置(RRC CONNECTIONRECONFIGURATION),将分配的专用接入签名配置给行动装置(UE)。
E、旧基地台将上下行封包资料汇聚通讯协议(PDCP)的序号通过封包序号转送(SNSTATUS TRANSFER)消息发送给新基地台。同时,切换期间的业务数据转发开始进行。
F、行动装置(UE)在新基地台接入,发送链接重新配置完成(RRC CONNECTIONRECONFIGURATION COMPLETE)消息。表示行动装置(UE)已经切换到了目标侧。
G、新基地台给MME发送数据路径切换要求(PATH SWITCH REQUEST)消息,通知MME切换业务数据的接续路径,从旧基地台到新基地台,消息中包含原侧侧的移动性管理组件行动装置S1AP识别(MME UE S1AP ID)、目标侧侧分配的演进节点B行动装置S1AP识别(eNBUE S1AP)、演进的分组系统(EPS)承载在目标侧将使用的下行地址。
H、MME返回数据路径切换响应(PATH SWITCH REQUEST ACKNOWLEDGE)消息,表明新基地台下行地址接续已经完成,新基地台保存消息中的移动性管理组件行动装置S1AP识别(MME UE S1AP ID)。
I、新基地台通过X2接口的用户数据释放(UE Context Release)消息释放掉旧基地台的资源。
2、跨MME切换小区说明,请参照图3,图3是现有技术中跨MME切换小区流程示意图:
A、当旧基地台收到测量报告,或是因为内部负荷分担等原因,触发了切换判决,进行基地台间小区间通过S1接口的切换。
B、旧基地台通过S1接口的需要切换(HANDOVER REQUIRED)消息发起切换请求,消息中包含MME UE S1AP ID、旧基地台分配的eNB UE S1AP ID等信息。
C、MME向新基地台发送切换要求(HANDOVER REQUEST)消息,消息中包括MME分配的MME UE S1AP ID、需要建立的EPS列表以及每个EPS承载对应的核心网侧数据传送的地址等参数。
D、新基地台分配后新的资源后,进行切换入的承载接纳处理,给MME发送切换要求响应(HANDOVER REQUEST ACKNOWLEDGE)消息,包含新基地台分配的eNB UE S1AP ID,接纳成功的EPS承载对应的基地台侧数据传送的地址等参数。
E、旧基地台收到切换命令(HANDOVER COMMAND),获知接纳成功的承载信息以及切换期间业务数据转发的目标侧地址。
F、旧基地台向UE发送RRCConnectionReconfiguration消息,指示UE切换指定的小区。
G、旧基地台通过基地台状态转送(eNB Status Transfer)消息,MME通过MME状态转送(MME Status Transfer)消息,将PDCP序号通过MME从旧基地台传递到新基地台。
H、新基地台收到UE发送的RRCConnectionReconfigurationComplete消息,表明切换成功。新基地台发送切换通知(HANDOVER NOTIFY)消息,通知MME目标侧UE已经成功接入。
I、MME通过S1接口的用户数据释放(UE Context Release)消息释放掉旧基地台的资源。
如图4所示,目前行动网络在做切换时,除了要切换行动装置及基地台中间的无线链接(LTE-Uu接口)外,还需要把数据流从旧基地台经过S1-MME接口导到新基地台,或是从来源移动管理单元(MME)经过S1-MME接口导到新基地台。当人数越多,基地台要处理切换的负担跟人数呈正比。如果在高速移动的列车上的乘客很多时,会导致行动网络需要在短时间大量的切换,增加行动网络负担,影响用户体验。
此外,目前4G使用的无线频率已经越来越高频,未来5G使用的更是超高频,由于无线讯号的特性,频率越高穿透力越高,但是传输距离越短,因此会造成频繁切换的问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提出一种基地台切换方法,旨在让行动装置在高速移动状况下,避免基地台过度切换,以减少延迟及降低核心网络负担,获得较好的使用者体验。
为实现上述目的,本发明提出一种基地台切换方法,所述方法应用于基地台切换系统,所述系统包括相互之间通讯连接的第一基地台、第二基地台、以及若干行动装置,所述方法包括以下步骤:
在联网状态下,获取所述若干行动装置在所述第二基地台和第一基地台的讯号测量结果;
将每个行动装置在所述第二基地台的讯号测量结果与在所述第一基地台的讯号测量结果相比对;
若所有行动装置的讯号测量结果都具有相同的变化,则执行相应的基地台切换操作。
本发明的进一步的技术方案是,所述若所有行动装置的讯号测量结果都具有相同的变化,则执行相应的基地台切换操作的步骤包括:
若所有行动装置的讯号测量结果都具有相同的变化,则判断所述第一基地台与所述第二基地台是同MME基地台还是跨MME基地台;
若所述第一基地台与所述第二基地台是同MME基地台,则所述第一基地台通过X2接口向所述第二基地台发送第一基地台切换请求消息,其中,所述第一基地台切换请求消息包括所述第一基地台分配到的Old eNB UE X2AP ID、所述MME分配的MME UE S1AP ID、以及所述第一基地台的无线资源及设定;
所述第二基地台向所述第一基地台发送第一基地台切换请求响应消息,其中,所述第一基地台切换请求响应消息包含New eNB UE X2AP ID、Old eNB UE X2AP ID、目标侧分配的专用接入签名参数;
所述第二基地台以及所述第一基地台开始使所述无线资源及设定生效;
所述第一基地台将上下行PDCP的序号通过封包序号转送消息发送给所述第二基地台,并转发基地台切换期间的数据;
所述第二基地台给所述MME发送第一数据路径切换请求消息,通知所述MME切换数据的持续路径,从所述第一基地台切换到所述第二基地台,其中,所述第一数据路径切换请求消息包含原侧侧的MME UE S1AP ID、目标侧侧分配的eNB UE S1AP、EPS承载在目标侧将使用的下行地址;
所述第二基地台接收所述MME返回的数据切换路径响应消息,表明所述第二基地台下行地址持续已经完成,并保存所述数据切换路径响应消息中的MME UE S1AP ID;
所述第二基地台通过X2接口的用户数据释放消息释放掉所述第一基地台的资源。
本发明的进一步的技术方案是,所述判断所述第一基地台与所述第二基地台是同MME基地台还是跨MME基地台的步骤之后还包括:
若所述第一基地台与所述第二基地台是跨基地台,则所述第一基地台通过S1接口向所述MME发送第二基地台切换请求消息,其中,所述第二基地台切换请求消息包括MME UES1AP ID、旧基地台的无线资源及设定、以及分配的eNB UE S1AP ID信息;
所述MME向所述第二基地台发送基地台发送接收到的所述第二基地台切换请求消息,所述第二基地台切换请求消息中包括所述MME分配的MME UE S1AP ID、所述第二基地台的无线资源及设定;
所述第二基地台分配新的资源,并进行基地台切换的承载接纳处理,给所述MME发送第二基地台切换请求响应消息,所述第二基地台切换请求响应消息包括所述第二基地台分配的eNB UE S1AP ID,接纳成功的EPS承载对应的基地台侧数据传送的地址参数;所述第二基地台及第一基地台开始使无线资源及设定生效;
所述第一基地台将上下行PDCP的序号通过封包序号转送消息发送给所述第二基地台,并转发基地台切换期间的数据;
所述第二基地台给所述MME发送第二数据路径切换请求消息,通知所述MME切换数据的持续路径,从所述第一基地台切换到所述第二基地台,其中,所述第二数据路径切换请求消息包含原侧侧的MME UE S1AP ID、目标侧侧分配的eNB UE S1AP、EPS承载在目标侧将使用的下行地址;
所述MME通过S1接口的用户数据释放消息释放掉所述第一基地台的资源。
本发明的进一步的技术方案是,所述将每个行动装置在所述第二基地台的讯号测量结果与在所述第一基地台的讯号测量结果相比对的步骤之后包括:
根据比对结果判断是否所有行动装置都具有相同的变化;
若是,则执行所述若所有行动装置的讯号测量结果都具有相同的变化,则执行相应的基地台切换操作的步骤;
若所有行动装置的讯号测量结果不是都具有相同的变化,则进行行动装置切换。
本发明的有益效果是:本发明基地台切换方法通过上述技术方案,在联网状态下,获取所述若干行动装置在所述第二基地台和第一基地台的讯号测量结果;将每个行动装置在所述第二基地台的讯号测量结果与在所述第一基地台的讯号测量结果相比对;若所有行动装置的讯号测量结果都具有相同的变化,则执行相应的基地台切换操作,实现了行动装置在高速移动状况下,避免基地台过度切换,以减少延迟及降低核心网络负担,获得较好的使用者体验。
附图说明
图1是现有技术中的行动装置移动切换小区示意图;
图2是现有技术中同MME切换小区流程示意图:
图3是现有技术中跨MME切换小区流程示意图:
图4是现有技术中行动网络基地台切换机制示意图;
图5本发明基地台切换方法是基地台跟着行动装置切换示意图;
图6是本发明基地台切换方法第一实施例的流程示意图;
图7是本发明基地台切换方法第二实施例的流程示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
考虑到目前4G使用的无线频率越来越高,未来5G使用的更是超高频,由于无线讯号的特性,频率越高穿透力越强,但是传输距离越短,因此为造成基地台频繁切换的问题。而且目前行动网络在做切换时,除了要切换行动装置及基地台中间的无线链接(LTE-Uu接口)外,还需要把数据流从旧基地台经过S1-MME接口导到新基地台,或是从来源移动管理单元(MME)经过S1-MME接口导到新基地台。当人数越多,基地台要处理切换的负担跟人数呈正比。如果在高速移动的列车上的乘客很多时,会导致行动网络需要在短时间大量的切换,增加行动网络负担,影响用户体验。
由此,本发明提出一种基地台切换方法。本发明基地台切换方法主要是使行动装置在高速铁路等移动中,都是驻在同一个基地台,换句话说,基地台跟着行动装置切换。请参照图5,图5本发明基地台切换方法是基地台跟着行动装置切换示意图。如图5所示,例如一开始行动装置驻在A基地台,当行动装置移动时,B基地台切换成A基地台,使得行动装置一直驻在A基地台上,不用切换。本发明的优点是:(1)行动装置及基地台中间的无线链接(LTE-Uu接口)可以不用切换;(2)数据流从旧基地台经过S1-MME接口导到新基地台,或是从来源移动管理单元(MME)经过S1-MME接口导到新基地台,只需要一次性切换,不会跟使用者数量呈正比。由此实现在任何行动网络架构下,尤其是在高速铁路等高速移动状态下,达成更有效率的切换方式,达到减少延迟及核心网络的负担,获得较好的体验。
具体的,请参照图6,图6是本发明基地台切换方法第一实施例的流程示意图。
本实施例提出的基地台切换方法应用于基地台切换系统,所述系统包括相互之间通讯连接的第一基地台、第二基地台、以及若干行动装置。
其中所述行动装置例如可以为手机等移动终端,本实施例以手机为例对本发明基地台切换方法进行阐述。
如图6所示,本实施例基地台切换方法包括以下步骤:
步骤S100,在联网状态下,获取所述若干行动装置在所述第二基地台和第一基地台的讯号测量结果。
步骤S200,将每个行动装置在所述第二基地台的讯号测量结果与在所述第一基地台的讯号测量结果相比对。
步骤S300,若所有行动装置的讯号测量结果都具有相同的变化,则执行相应的基地台切换操作。
需要说明的是,本实施例基地台切换方法中,是否进行基地台切换,需要根据手机等行动装置的讯号测量结果来决定基地台是否切换。例如高速铁路沿线比较少用户,以及用户在高速铁路等高速移动状态下,基本上都是一起高速移动,因此,本实施例先判断所有行动装置回报的讯号测量结果是否都具有相同或类似的变化,如果是,才启用基地台切换。
本实施例通过上述技术方案,在联网状态下,获取所述若干行动装置在所述第二基地台和第一基地台的讯号测量结果;将每个行动装置在所述第二基地台的讯号测量结果与在所述第一基地台的讯号测量结果相比对;若所有行动装置的讯号测量结果都具有相同的变化,则执行相应的基地台切换操作,实现了行动装置在高速移动状况下,避免基地台过度切换,以减少延迟及降低核心网络负担,获得较好的使用者体验。
进一步的,本实施例中,上述步骤S300,若所有行动装置的讯号测量结果都具有相同的变化,则执行相应的基地台切换操作的步骤具体可以包括以下步骤:
步骤S301,若所有行动装置的讯号测量结果都具有相同的变化,则判断所述第一基地台与所述第二基地台是同MME基地台还是跨MME基地台;
步骤S302,若所述第一基地台与所述第二基地台是同MME基地台,则所述第一基地台通过X2接口向所述第二基地台发送第一基地台切换请求消息,其中,所述第一基地台切换请求消息包括所述第一基地台分配到的Old eNB UE X2AP ID、所述MME分配的MME UES1AP ID、以及所述第一基地台的无线资源及设定;
步骤S303,所述第二基地台向所述第一基地台发送第一基地台切换请求响应消息,其中,所述第一基地台切换请求响应消息包含New eNB UE X2AP ID、Old eNB UE X2APID、目标侧分配的专用接入签名参数;
步骤S304,所述第二基地台以及所述第一基地台开始使所述无线资源及设定生效;
步骤S305,所述第一基地台将上下行PDCP的序号通过封包序号转送消息发送给所述第二基地台,并转发基地台切换期间的数据;
步骤S306,所述第二基地台给所述MME发送第一数据路径切换请求消息,通知所述MME切换数据的持续路径,从所述第一基地台切换到所述第二基地台,其中,所述第一数据路径切换请求消息包含原侧侧的MME UE S1AP ID、目标侧侧分配的eNB UE S1AP、EPS承载在目标侧将使用的下行地址;
步骤S307,所述第二基地台接收所述MME返回的数据切换路径响应消息,表明所述第二基地台下行地址持续已经完成,并保存所述数据切换路径响应消息中的MME UE S1APID;
步骤S308,所述第二基地台通过X2接口的用户数据释放消息释放掉所述第一基地台的资源。
更进一步的,上述步骤S301,所述判断所述第一基地台与所述第二基地台是同MME基地台还是跨MME基地台的步骤之后还包括:
步骤S401,若所述第一基地台与所述第二基地台是跨基地台,则所述第一基地台通过S1接口向所述MME发送第二基地台切换请求消息,其中,所述第二基地台切换请求消息包括MME UE S1AP ID、旧基地台的无线资源及设定、以及分配的eNB UE S1AP ID信息;
步骤S402,所述MME向所述第二基地台发送基地台发送接收到的所述第二基地台切换请求消息,所述第二基地台切换请求消息中包括所述MME分配的MME UE S1AP ID、所述第二基地台的无线资源及设定;
步骤S403,所述第二基地台分配新的资源,并进行基地台切换的承载接纳处理,给所述MME发送第二基地台切换请求响应消息,所述第二基地台切换请求响应消息包括所述第二基地台分配的eNB UE S1AP ID,接纳成功的EPS承载对应的基地台侧数据传送的地址参数;所述第二基地台及第一基地台开始使无线资源及设定生效;
步骤S404,所述第一基地台将上下行PDCP的序号通过封包序号转送消息发送给所述第二基地台,并转发基地台切换期间的数据;
步骤S405,所述第二基地台给所述MME发送第二数据路径切换请求消息,通知所述MME切换数据的持续路径,从所述第一基地台切换到所述第二基地台,其中,所述第二数据路径切换请求消息包含原侧侧的MME UE S1AP ID、目标侧侧分配的eNB UE S1AP、EPS承载在目标侧将使用的下行地址;
步骤S406,所述MME通过S1接口的用户数据释放消息释放掉所述第一基地台的资源。
请参照图7,图7是本发明基地台切换方法第二实施例的流程示意图。图7所示的第二实施例与图6所示的第一实施例的区别在于,上述步骤S200,将每个行动装置在所述第二基地台的讯号测量结果与在所述第一基地台的讯号测量结果相比对的步骤之后包括:
步骤S201,根据比对结果判断是否所有行动装置都具有相同的变化;
若是,则执行所述若所有行动装置的讯号测量结果都具有相同的变化,则执行相应的基地台切换操作的步骤;
若所有行动装置的讯号测量结果不是都具有相同的变化,则执行步骤S202,进行行动装置切换。
以手机为例,步骤S201中,可以采用传统的手机切换方法:(1)在联机状态(通话中或是上网中),所述第一基地台要求手机做讯号测量,(2)手机回报讯号测量结果给所述第一基地台,(3)由所述第一基地台根据测量结果,决定手机是否要做切换。
综上所述,本发明基地台切换方法通过上述技术方案,在联网状态下,获取所述若干行动装置在所述第二基地台和第一基地台的讯号测量结果;将每个行动装置在所述第二基地台的讯号测量结果与在所述第一基地台的讯号测量结果相比对;若所有行动装置的讯号测量结果都具有相同的变化,则执行相应的基地台切换操作,实现了行动装置在高速移动状况下,避免基地台过度切换,以减少延迟及降低核心网络负担,获得较好的使用者体验。
以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (4)
1.一种基地台切换方法,其特征在于,所述方法应用于基地台切换系统,所述系统包括相互之间通讯连接的第一基地台、第二基地台、以及若干行动装置,所述方法包括以下步骤:
在联网状态下,获取所述若干行动装置在所述第二基地台和第一基地台的讯号测量结果;
将每个行动装置在所述第二基地台的讯号测量结果与在所述第一基地台的讯号测量结果相比对;
若所有行动装置的讯号测量结果都具有相同的变化,则执行相应的基地台切换操作。
2.根据权利要求1所述的基地台切换方法,其特征在于,所述若所有行动装置的讯号测量结果都具有相同的变化,则执行相应的基地台切换操作的步骤包括:
若所有行动装置的讯号测量结果都具有相同的变化,则判断所述第一基地台与所述第二基地台是同MME基地台还是跨MME基地台;
若所述第一基地台与所述第二基地台是同MME基地台,则所述第一基地台通过X2接口向所述第二基地台发送第一基地台切换请求消息,其中,所述第一基地台切换请求消息包括所述第一基地台分配到的Old eNB UE X2AP ID、所述MME分配的MME UE S1AP ID、以及所述第一基地台的无线资源及设定;
所述第二基地台向所述第一基地台发送第一基地台切换请求响应消息,其中,所述第一基地台切换请求响应消息包含New eNB UE X2AP ID、Old eNB UE X2AP ID、目标侧分配的专用接入签名参数;
所述第二基地台以及所述第一基地台开始使所述无线资源及设定生效;
所述第一基地台将上下行PDCP的序号通过封包序号转送消息发送给所述第二基地台,并转发基地台切换期间的数据;
所述第二基地台给所述MME发送第一数据路径切换请求消息,通知所述MME切换数据的持续路径,从所述第一基地台切换到所述第二基地台,其中,所述第一数据路径切换请求消息包含原侧侧的MME UE S1AP ID、目标侧侧分配的eNB UE S1AP、EPS承载在目标侧将使用的下行地址;
所述第二基地台接收所述MME返回的数据切换路径响应消息,表明所述第二基地台下行地址持续已经完成,并保存所述数据切换路径响应消息中的MME UE S1AP ID;
所述第二基地台通过X2接口的用户数据释放消息释放掉所述第一基地台的资源。
3.根据权利要求2所述的基地台切换方法,其特征在于,所述判断所述第一基地台与所述第二基地台是同MME基地台还是跨MME基地台的步骤之后还包括:
若所述第一基地台与所述第二基地台是跨基地台,则所述第一基地台通过S1接口向所述MME发送第二基地台切换请求消息,其中,所述第二基地台切换请求消息包括MME UES1AP ID、旧基地台的无线资源及设定、以及分配的eNB UE S1AP ID信息;
所述MME向所述第二基地台发送基地台发送接收到的所述第二基地台切换请求消息,所述第二基地台切换请求消息中包括所述MME分配的MME UE S1AP ID、所述第二基地台的无线资源及设定;
所述第二基地台分配新的资源,并进行基地台切换的承载接纳处理,给所述MME发送第二基地台切换请求响应消息,所述第二基地台切换请求响应消息包括所述第二基地台分配的eNB UE S1AP ID,接纳成功的EPS承载对应的基地台侧数据传送的地址参数;所述第二基地台及第一基地台开始使无线资源及设定生效;
所述第一基地台将上下行PDCP的序号通过封包序号转送消息发送给所述第二基地台,并转发基地台切换期间的数据;
所述第二基地台给所述MME发送第二数据路径切换请求消息,通知所述MME切换数据的持续路径,从所述第一基地台切换到所述第二基地台,其中,所述第二数据路径切换请求消息包含原侧侧的MME UE S1AP ID、目标侧侧分配的eNB UE S1AP、EPS承载在目标侧将使用的下行地址;
所述MME通过S1接口的用户数据释放消息释放掉所述第一基地台的资源。
4.根据权利要求1所述的基地台切换方法,其特征在于,所述将每个行动装置在所述第二基地台的讯号测量结果与在所述第一基地台的讯号测量结果相比对的步骤之后包括:
根据比对结果判断是否所有行动装置都具有相同的变化;
若是,则执行所述若所有行动装置的讯号测量结果都具有相同的变化,则执行相应的基地台切换操作的步骤;
若所有行动装置的讯号测量结果不是都具有相同的变化,则进行行动装置切换。
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