CN109104749B - 一种移动性切换控制方法、装置和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种移动性切换控制方法、装置和存储介质。所述移动性切换控制方法包括：接收来自网络侧的用于指示向用户设备交付切换令牌的切换令牌指示；进入自动控制移动性模式，并根据小区测量结果选择目标小区；通知网络侧所选择的目标小区；对目标小区发起随机接入以进行切换。在本发明的移动性切换控制方法中，UE可以拥有切换的自主权，并且，在UE自主切换的过程中无需向网络侧上报测量报，无需等待网络侧的切换准备，使得UE在第一时间可以触发切换过程，提高了切换触发的灵活度，减少了UE的切换等待时间，进一步减小了切换失败和RLF的可能性和提升了网络的整体性能。

Description

一种移动性切换控制方法、装置和存储介质

技术领域

本发明涉及移动通信技术，特别涉及一种移动性切换控制方法、装置和存储介质。

背景技术

在LTE(Long Term Evolution，长期演进)以及5G的城市网络中，分层部署已经成为一种常见的网络部署模式，宏基站、微基站、家庭基站、室内基站等等不同级别的小区都被引入，用来提高不同场景下的网络覆盖能力。在这种高度复杂的网络环境中，UE(UserEquipment，用户设备)的移动性控制面临着更大的干扰和挑战。在LTE的现有切换机制中，网络侧对UE的移动性控制拥有绝对的话语权，包括切换的触发和完整流程都由网络侧决定。

现有LTE的切换流程如图1所示。首先，在步骤1，UE将对相邻小区的测量报告上报给基站(eNB：E-UTRAN NodeB)，如源eNB，从而触发网络侧的切换准备流程。于是，源eNB基于测量报告触发切换流程并选择目标小区(步骤2)。源eNB在确定目标小区后执行步骤3，向目标小区所属的基站(即，目标eNB)发送切换请求消息，切换请求中可携带UE上下文。目标eNB在进行接入控制后做出切换接纳判决(步骤4)，同时通知源eNB接受切换(步骤5)。接着，源eNB向UE发送切换命令(步骤6)。然后，UE根据接收到的切换命令的指示向目标小区发起随机接入流程(步骤7)，并在完成随机接入后向目标基站发送切换完成消息(步骤8)。

由此可知，在目前的切换机制中，切换触发的控制权掌握在网络侧手中，只有当网络侧决定执行切换的时候，相关的切换流程才会被执行。而且从UE的测量报告触发切换开始，至少需要经过步骤3、4和5，也就是至少要两个X2接口的回程(backhual)时延大致10ms左右的时间，如果在这个过程中UE的无线信道质量迅速衰落，就会导致UE侧发生无线链路失败(RLF：Radio Link Failure)，进而导致切换失败。在城市中混合组网的复杂网络条件下，无线信道质量变化很快，容易产生覆盖空洞或者信号质量不稳定的情况，因此传统的切换方式更容易产生切换失败或者因为切换不及时导致的无线链路失败。而且，这样导致UE进入空闲态或重新发起接入行为，极大的影响网络的关键性能指标，从而降低了终端用户的满意度。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于切换令牌的移动性切换控制方法和装置，以克服现有技术中的一个或多个缺陷。

根据本发明的一个方面，提供了一种在用户设备侧实现的移动性切换控制方法，该方法包括以下步骤：接收来自网络侧的用于指示向用户设备交付切换令牌的切换令牌指示；进入自动控制移动性模式，并根据小区测量结果选择目标小区；通知网络侧所选择的目标小区；对目标小区发起随机接入以进行切换。

在本发明的一个优选实施例中，所述切换令牌指示中还包括网络侧配置的移动性策略。

在本发明的一个优选实施例中，所述移动性策略包括切换触发条件，该切换触发条件包括无线信道阈值。

在本发明的一个优选实施例中，所述切换令牌指示中还包括切换令牌有效期。

在本发明的一个优选实施例中，所述方法还包括：所述用户设备在接收到切换令牌指示后或进入自动控制移动性模式后启动定时器，使得在切换令牌有效期满后退出自动控制移动性模式。

根据本发明的又一个方面，提供一种通信终端，该通信终端包括处理器和存储器，处理器被配置为执行所述存储器上存储的计算机程序代码时实现如上所述的移动性切换控制方法的步骤。

根据本发明的另一个方面，提供一种在网络侧实现的移动性切换控制方法，该方法包括：向用户设备发送用于指示向用户设备交付切换令牌的切换令牌指示；接收来自用户设备的关于选择的目标小区的通知；传送用户设备的上下文信息给目标基站，以支持用户设备与目标基站间的随机接入过程。

在本发明的一个优选实施例中，所述切换令牌指示中还包括移动性策略。

在本发明的一个优选实施例中，所述移动性策略包括切换触发条件，该切换触发条件包括无线信道阈值。

在本发明的一个优选实施例中，所述切换令牌指示中还包括切换令牌有效期。

在本发明的一个优选实施例中，所述方法还包括，在发送切换令牌指示后启动定时器，以在切换令牌有效期满后收回切换令牌。

在本发明的一个优选实施例中，所述用户设备的上下文信息中携带切换令牌信息。

根据本发明的再一个方面，提供一种网络侧的移动性切换控制装置，该网络侧的移动性切换控制装置优选为基站，该基站包括存储器和处理器，所述处理器被配置为执行存储器上存储的计算机程序代码时使得基站实现如前所述的在网络侧实现的移动性切换控制方法的步骤。

根据本发明的又一方面，还提供一种存储介质，其上存储有计算机程序代码，执行该代码时实现如前所述的移动性切换控制方法。

在本发明的移动性管理技术方案中，在移动性控制中引入了切换令牌，使得UE和网络之间能有效的共享切换控制权限，从而UE可以拥有切换的自主权并避免了与网络控制的切换之间的冲突。UE侧能在拥有切换令牌的时候自动执行该策略。在UE自主切换的过程中无需向网络侧上报测量结果，无需等待网络侧的切换准备，使得UE在第一时间可以触发切换过程，提高了切换触发的灵活度，减少了UE的切换等待时间，进一步减小了切换失败和RLF的可能性和提升了网络的整体性能。

本领域技术人员应当理解的是，能够用本发明实现的目的和优点不限于以上具体所述，并且根据以下详细说明将更清楚地理解本发明能够实现的上述和其他目的。

并且，应当理解，前述大体的描述和后续详尽的描述均为示例性说明和解释，并不应当用作对本发明所要求保护内容的限制。

附图说明

参考随附的附图，本发明更多的目的、功能和优点将通过本发明实施方式的如下描述得以阐明，其中：

图1为LTE的现有切换机制中的移动性控制方案的流程图。

图2为本发明的示例性实施例的当切换令牌在UE侧时的移动性切换控制方法的流程图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然附图中显示了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。

应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。

本发明针对现有LTE的切换机制的不足而提出了一种移动性切换控制方法。在本发明的移动性切换控制方法，在移动性控制中引入了切换令牌，使得UE和网络之间能有效的共享切换控制权限，从而UE可以拥有切换的自主权并避免了与网络控制的切换之间的冲突。UE侧的自动切换策略可以由网络侧提供，并在UE拥有切换令牌的时候自动执行该策略。在UE自主切换的过程中无需向网络侧上报测量结果，无需等待网络侧的切换准备，使得UE在第一时间可以触发切换过程，提高了切换触发的灵活度，减少了UE的切换等待时间，进一步减小了切换失败和RLF的可能性和提升了网络的整体性能。

为了使本发明的技术方案更加清楚、明白，下面将参照附图并结合具体实施例对本发明进行详细描述。

在本发明的技术方案中，UE和网络之间生成一个切换令牌。拥有切换令牌的网络节点就可以触发并控制UE的移动性行为。比如切换令牌在网络侧的时候，由网络侧控制切换的触发和相关流程，此时的切换就是传统意义的切换。如果切换令牌在UE侧的时候，UE就可以自行触发并控制切换流程(UE自动切换)。此外，切换令牌可以同时关联一套切换触发标准，比如定时器，无线信道阈值等，UE和网络侧在同一时刻有且仅有一套切换令牌，或者在网络侧，或者在UE侧，该切换令牌有一定的有效时间，有效期满后该令牌自动由网络侧回收(即控制权交回给网络侧)。此切换令牌可存放在UE的上下文中，例如如果存放在网络侧，在切换的过程中可以跟随UE上下文移动到其他基站中，由其他基站继续管理；如果切换令牌存放在UE侧，在切换的过程中切换令牌也可以跟随UE上下文移动到其他基站(目标基站)中，以通知目标基站切换令牌目前在UE侧还是在网络侧。

切换令牌在网络侧时，切换流程与图1中所示的现有切换流程基本一致，不同之处在于在源eNB向目标eNB发送的切换请求中携带的UE上下文中可携带切换令牌，因此在此不再赘述。当切换令牌在UE侧时，移动性管理方案的流程图如图2所示，其包括以下步骤：

首先，步骤10，源eNB向UE发送切换令牌指示，指示网络侧将切换令牌交付给UE。

若网络配置的移动性策略发生调整，需要从网络控制的移动性转向UE控制的移动性策略时，执行该步骤的优点是可以降低切换时延，提升切换效率，让UE在第一时间基于信道质量做出迅速的切换判决。

同时，网络侧可以配置UE侧移动性的相关策略与切换令牌一起发送给UE，即切换令牌指示中还可包括移动性策略。移动性策略例如可包含：无线信道阈值等切换触发条件。

此外，作为另一优选实施例，切换令牌指示中还可包括切换令牌有效期等信息。另选地，切换令牌有效期也可以在基站和用户设备之间事先约定好，而不携带在切换令牌指示消息中。切换令牌的有效期满后该令牌可自动由网络侧回收(即控制权交回给网络侧)。

在交付切换令牌完成后，网络侧不再负责移动性控制，即不会触发网络侧的切换准备过程，直到切换令牌回到网络侧。

UE收到切换令牌后可进入自动控制移动性模式，不再进行测量报告的上报，但是依然会对相邻小区进行测量，直到满足切换触发条件后，UE侧可直接选择目标小区(步骤20)。

此外，步骤20中，UE在接收到切换令牌指示后或在进入自动控制移动性模式后可启动定时器，使得在切换令牌有效期满后退出自动控制移动性模式。同时，在网络侧，源eNB在发送切换令牌指示后也可启动定时器，使得在切换令牌有效期满后由网络侧收回切换令牌，即控制权交回给网络侧。

在步骤30，UE将选择的目标小区通知源eNB，以通知eNB即将切换至目标小区。

在步骤40，源eNB收到UE通知后会将UE的上下文信息传送到新的目标eNB。

在源基站向目标基站传送的UE的上下文信息中，优选地携带切换令牌信息，以向目标基站指示切换令牌目前在UE侧还是在网络侧。在UE上下文信息中包含切换令牌信息可以使得目标基站能保证切换令牌配置的持续性和连贯性。在切换后，可以基于目标基站的策略来决定计时器是否重启，目标基站可以维持现有计时器状态，也可以重新配置，还可以强行收回切换令牌，取决于新基站的实际情况。

步骤50，在接收到来自源基站的UE上下文信息后，目标eNB向源eNB发送UE上下文接受反馈消息。

UE在完成步骤30后即可对目标小区发起随机接入流程(步骤60)，完成随机接入流程后则切换流程也进行完毕，从而向目标基站发送切换完成消息(步骤70)。

在随机接入过程中，UE需要读取目标小区系统信息，时间较长，因此在随机接入完成之前，目标eNB就可以收到步骤40中来自源eNB的UE上下文信息。

上述可知，在图2所示的切换控制流程中，UE侧不必上报测量报告给源eNB，因此无需源eNB进行目标eNB的切换准备工作，而UE可以根据无线信道的快速变化迅速决策切换到目标小区进行接入，大大减小了切换失败或者RLF的可能性。

本发明还提供一种用于实现图2所示的移动性控制方案的通信终端(用户设备UE)。该通信终端包括接收单元、自动控制和选择单元、通知单元和随机接入切换单元。

接收单元用于接收来自网络侧的用于指示向用户设备交付切换令牌的切换令牌指示。指示交付的切换令牌可以同时关联了一套切换触发标准，比如切换令牌有效期定时器、切换触发条件(如无线信道阈值)等。终端和网络侧在同一时刻有且仅有一套切换令牌，要么在网络侧，要么在终端侧，该切换令牌有一定的有效时间，有效期满后该令牌自动由网络侧回收(即控制权交回给网络侧)。

自动控制和选择单元用于控制用户设备进入自动控制移动性模式，并根据小区测量结果选择目标小区。终端收到切换令牌后进入自动控制移动性模式，不再进行测量报告的上报，但是依然会对相邻小区进行测量，以基于测量结果决定是否进行小区切换。

通知单元用于通知网络侧将要切换到的所选择的目标小区。网络侧收到终端通知后会将包含切换令牌的终端的上下文信息传送到新的目标基站。

随机接入切换单元用于对目标小区发起随机接入以进行切换。随机接入过程需要读取目标小区系统信息，时间较长，因此在随机接入完成之前，网络侧的目标小区就可以成功收到终端的上下文信息。

作为一个示例，本发明的通信终端可包括处理器和存储器，存储器用于存储计算机程序代码，处理器被配置为执行存储器上存储的计算机程序代码时实现如上所述的在UE侧实现的移动性切换控制方法的步骤。优选地，通信终端的各单元可在通信终端的处理器中实现。

上述可知，通信终端侧不必上报测量报告给网络侧，因此无需网络侧的源基站进行目标基站的切换准备工作，而终端可以根据无线信道的快速变化迅速决策切换到目标小区进行接入，大大减小了切换失败或者RLF的可能性。

本发明还提供一种网络侧的移动性切换控制装置(如基站)。该装置包括发送单元和接收单元，发送单元用于向用户设备发送用于指示向用户设备交付切换令牌的切换令牌指示；接收单元用于接收来自用户设备的关于选择的目标小区的通知；该发送单元还用于传送用户设备的上下文信息给目标基站，以支持用户设备与目标基站间的随机接入过程。

作为一个示例，该网络侧的移动性切换控制装置为基站，该基站包括存储器和处理器，所述处理器被配置为执行存储器上存储的计算机程序代码时使得基站实现如前所述的在网络侧实现的移动性切换控制方法的步骤。

综上所述，本发明提供的移动性切换控制方法和装置，在移动性控制中引入了切换令牌，使得UE和网络之间能有效的共享切换控制权限，从而UE可以拥有切换的自主权并避免了与网络控制的切换之间的冲突。UE侧的自动切换策略可以由网络侧提供，并在UE拥有切换令牌的时候自动执行该策略。在UE自主切换的过程中无需向网络侧上报测量报，无需等待网络侧的切换准备，使得UE在第一时间可以触发切换过程，提高了切换触发的灵活度，减少了UE的切换等待时间，进一步减小了切换失败和RLF的可能性和提升了网络的整体性能。

本发明还涉及存储介质，其上可以存储有计算机程序代码，当程序代码被执行时可以实施参照图2所描述的移动性切换控制方法的各种实施例，该存储介质可以是有形存储介质，诸如光盘、U盘、软盘、硬盘等。

本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或者它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可以用本领域共知的下列技术中的任一项或者他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

在流程图中表示或者在此以其它方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。

如上针对一个实施例描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施例中使用，和/或与其它实施例中的特征相结合或替代其它实施例中的特征使用。

结合这里披露的本发明的说明和实践，本发明的其他实施例对于本领域技术人员都是易于想到和理解的。说明和实施例仅被认为是示例性的，本发明的真正范围和主旨均由权利要求所限定。

Claims (11)

1.一种移动性切换控制方法，其特征在于，所述移动性切换控制方法包括：

用户设备接收来自网络侧源基站的用于指示向用户设备交付切换令牌的切换令牌指示，所述切换令牌指示中还包括网络侧配置的移动性策略；

用户设备进入自动控制移动性模式，并根据小区测量结果选择目标小区；

用户设备通知网络侧源基站所选择的目标小区，以使得所述源基站基于通知向所选择的目标小区中的目标基站发送用户设备的上下文信息，所述用户设备的上下文信息中包含切换令牌信息，以向目标基站指示切换令牌目前在UE侧还是在网络侧；

用户设备对目标小区发起随机接入以进行切换，在切换后，基于目标小区的策略交还或沿用所述切换令牌。

2.根据权利要求1所述的移动性切换控制方法，其特征在于，所述移动性策略包括切换触发条件，该切换触发条件包括无线信道阈值。

3.根据权利要求1所述的移动性切换控制方法，其特征在于，所述切换令牌指示中还包括切换令牌有效期。

4.根据权利要求2所述的移动性切换控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述用户设备在接收到切换令牌指示后或进入自动控制移动性模式后启动定时器，使得在切换令牌有效期满后退出自动控制移动性模式。

5.一种移动性切换控制方法，其特征在于，所述移动性切换控制方法包括：

源基站向用户设备发送用于指示向用户设备交付切换令牌的切换令牌指示，所述切换令牌指示中还包括网络侧配置的移动性策略；

源基站接收来自用户设备的关于选择的目标小区的通知；以及

源基站基于接收的通知传送用户设备的上下文信息给目标基站，以支持用户设备与目标基站间的随机接入过程，其中，所述上下文信息中包含切换令牌信息，以向目标基站指示切换令牌目前在UE侧还是在网络侧；在切换后，所述目标基站基于目标小区的策略重新配置或维持现有计时状态，或收回所述切换令牌。

6.根据权利要求5所述的移动性切换控制方法，其特征在于，所述移动性策略包括切换触发条件，该切换触发条件包括无线信道阈值。

7.根据权利要求5所述的移动性切换控制方法，其特征在于，所述切换令牌指示中还包括切换令牌有效期。

8.根据权利要求7所述的移动性切换控制方法，其特征在于，所述方法还包括，在发送切换令牌指示后启动定时器，以在切换令牌有效期满后收回切换令牌。

9.一种通信终端，其特征在于，所述通信终端包括处理器和存储器，所述处理器被配置为执行所述存储器上存储的计算机程序代码时实现如权利要求1-4中任意一项所述的移动性切换控制方法的步骤。

10.一种基站，该基站包括存储器和处理器，所述处理器被配置为执行存储器上存储的计算机程序代码时实现如权利要求5-8中任意一项所述的方法的步骤。

11.一种存储介质，其上存储有计算机程序代码，由处理器执行该代码时实现如权利要求1-8中任意一项所述的移动性切换控制方法。

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