CN1770906A - 同频硬切换方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及移动通信领域，公开了一种同频硬切换方法，使得在进行同频硬切换时不会出现因上下行链路先后同步所造成的功控异常现象。这种同频硬切换方法通过RNC为上行链路重新分配一个上行扰码，并利用″RADIO LINK SETUP REQUEST″消息和″PHYSICAL CHANNEL RECONFIGURATION″消息将新扰码信息发往目标NodeB和UE，采用新的上行扰码，使得新建的上行链路不会先于下行链路同步。

Description

同频硬切换方法

技术领域

本发明涉及移动通信领域，特别涉及防止功控异常的同频硬切换技术。

背景技术

随着移动通信业务的迅猛发展，移动数据和多媒体通信的应用将越来越广泛，在不久的将来，甚至将超过传统的话音成为移动通信承载的主要业务。而传统的第二代全球移动通信系统(Global System for mobileCommunication，简称“GSM”)移动通信网络已无法适应这种新的发展趋势，为此，GSM将逐步过渡到第三代移动通信系统。其中，第三代合作伙伴项目(3rd Generation Partnership Project，简称“3GPP”)所规范的宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access，简称“WCDMA”)/通用移动通信系统(Universal Mobile Telecommunications System，简称“UMTS”)以其不断完善和成熟的技术标准，以其灵活的网络架构、平滑的演进模式、有效的投资等诸多优势，逐渐发展成为第三代移动通信的主要技术，并为越来越多的移动通信运营商和设备提供商所接受。

WCDMA/UMTS系统包括无线接入网络(Radio Access Network，简称“RAN”)和核心网络(Core Network，简称“CN”)两大部分。其中，RAN主要包括两类节点：基站(NodeB)和无线网络控制器(Radio NetworkController，简称“RNC”)。NodeB负责无线信号的收发和底层处理，例如调制解调、编码解码等。RNC用于空中无线资源的管理，例如，发送小区广播、分配无线信道、配置小区参数、管理手机和系统之间的无线接入承载等等。

WCDMA系统支持多种类型的切换，根据切换发生时用户设备(UserEquipment，简称“UE”)与源NodeB和目标NodeB连接的不同，切换可分为以下主要类型：硬切换、软切换、更软切换以及空闲切换等。其中，硬切换是时间离散的事件，当呼叫从一个小区交换到另一个小区或者从一个载波交换到另一个载波时发生，它是一个时刻只有一个业务信道可用时发生的切换。在WCDMA系统中，硬切换又可进一步细分为同频硬切换和异频硬切换。由于本发明只涉及前者，因此下面仅对同频硬切换作进一步分析。

同频硬切换是指在同一载波上的硬切换，它主要发生在早期建设的不支持软切换的不同基站控制器(Base Station Controller，简称“BSC”)之间或不同移动交换中心(Mobile Switching Center，简称“MSC”)之间的网络中。对于同频系统间硬切换来说，由于UE可以像软切换一样检测不同系统间相邻小区的导频强度，其切换成功率不低于GSM系统。

同频硬切换的基本原理如下：在同频网络中，把系统交界处的小区配置成互为相邻关系，那么当UE从一个系统向另一个系统移动时，能够像正常的软切换一样监测相邻系统的导频，基站根据手机上报的导频强度信息充分掌握UE所处的无线环境，做出准确的判决，直接触发硬切换。

在现有技术中，同频硬切换的流程如附图1所示。

首先，当UE10检测到相邻小区的导频强度比原小区强时，进入步骤100，向RNC40发送无线资源控制(Radio Resource Control，简称“RRC”)测量报告(RRC MEASURE REPORT)，上报1D事件。

接着在步骤101中，RNC40向目标NodeB20发送无线链路建立请求(RADIO LINK SETUP REQUEST)消息，让目标NodeB20建立新的无线链路。

目标NodeB20收到有关请求消息后，在步骤102中，向RNC40返回无线链路建立响应(RADIO LINK SETUP RESPONSE)消息。

然后，进入步骤103，目标NodeB20向RNC40发送无线链路同步指示消息(NBAP RADIO LINK RESTORE IND)，用于表明链路的同步状态。

随后，进入步骤104，RNC40向UE10发送物理信道重配置(PHYSICALCHANNEL RECONFIGURATION)消息，要求UE10重配置到新小区的链路上。

然后在步骤105中，UE10完成物理信道重配置，并在新链路上向RNC40返回物理信道重配置完成(PHYSICAL CHANNEL RECONFIGURATIONCOMPLETE)消息。

RNC40收到重配置完成的消息后，在步骤106中，向原NodeB30发送无线链路删除请求(RADIO LINK DELETION REQUEST)消息。

接着进入步骤107，原NodeB30向RNC40返回无线链路删除应答(RADIO LINK DELETION RESPONSE)消息，并删除旧链路。

上述流程中所述的无线链路包含了上行链路和下行链路。上行链路是指UE发送、NodeB接收的链路；下行链路是指NodeB发送、UE接收的链路。对于一条上行链路来说，从其建立到删除，在NodeB侧可以分成三个状态：初始状态(Initial state)、同步状态(In-sync state)、非同步状态(Out-of-sync state)。其状态的迁移图如附图2所示。

从Initial state到In-sync state的迁移过程：

RNC40要求目标NodeB20建立专用信道，并且上行专用信道建立完成后，会打开接收机/发射机，目标NodeB20就一直进行专用信道搜索。此时上行无线链路一直处于Initial state，此时下行功控是不起作用，也就是说，下行的码域发射功率一直保持不变。而NODEB端会判断帧质量，如果连续40ms内帧质量结果统计均值大于同步门限Qin，就发送“In sync”原语一次，当检测到连续N_INSYNC_IND次则认为上行专用链路进入同步状态，向RNC40上报无线链路恢复消息(Radio_Link_Restore)，指示物理层上行同步，此时无线链路迁移到In-sync state，同时下行功控开始工作。值得说明的是，如果刚迁移到In-sync state时，解调信号不准确，会影响下行功控，进而造成掉话。

从In-sync state到Out-of-sync state的迁移过程：

在无线链路进入In-sync state后，就开始对连续160ms内的帧质量结果统计均值，如果小于失步门限Qout，就发送“out of sync”原语一次，当检测到连续N_OUTSYNC_IND个“out of sync”，启动定时器T_RLFAILUE。在定时器超时之前，如果检测到连续N_INSYNC_IND个“In sync”指示，就会停止该定时器，否则定时器超时，向RNC40上报无线链路失效消息(Radio_Link_Failure)，指示物理层上行失去同步，无线链路迁移到Out-of-sync state。

在实际应用中，上述方案存在以下问题：由于同频硬切换流程是由RNC40让目标NodeB20先建立一条新链路，然后再通知UE10进行链路切换。而在UE10链路切换之前，目标NodeB20新建链路中的上行链路由于使用与原链路相同的扰码，通常已进入同步态，这也意味着下行功控开始工作。而UE10收到“PHYSICAL CHANNEL RECONFIGURATION”消息，需要先同步新建的下行链路信道，同步后再在新的上行链路上发送信号。而同步时间可能有百毫秒的量级。在这段时间内，由于下行功控已经正常工作，而新链路的用于控制目标NodeB20功率的传输功率控制命令字(transport-powercontrol，简称“TPC”)实际上完全是从噪声中解调出来的。因为噪声具有随机性，如果随机解调出的TPC为负，将导致新链路的功率下降，甚至降至UE10下行链路无法同步，这样就造成了同频硬切换的掉话。在实际的外场测试中，同频硬切换的切换掉话中有20％到30％都是这种功控异常造成。

造成这种情况的主要原因在于，上行链路使用原来的扰码，同步早，下行使用不同的扰码，同步晚，使得上行链路先于下行链路同步。上行链路同步以后功控生效，即此时目标NodeB20开始根据TPC调整下行功率，但实际上此时UE10因为下行链路还没有同步，并没有向目标NodeB20发送TPC，导致先前目标NodeB20所收到的TPC只是从噪声中解调出来的无意义的信号。如果TPC不幸为负，有可能导致下行功率降得过低而掉话。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种同频硬切换方法，使得在进行同频硬切换时不会出现因上下行链路先后同步所造成的功控异常现象。

为实现上述目的，本发明提供了一种同频硬切换方法，包含以下步骤：

A无线网络控制器收到来自用户设备的无线资源控制测量报告时，为该用户设备分配新的上行扰码；

B所述无线网络控制器指示目标基站根据所述新的上行扰码增加新链路；

C所述无线网络控制器指示用户设备根据所述新的上行扰码，将物理信道重配置到所述目标基站。

其中，所述步骤B包含以下子步骤：

B1所述无线网络控制器向目标基站发送无线链路建立请求消息，并且该请求消息中包含所述新的上行扰码；

B2所述目标基站根据所述新的上行扰码，建立新的链路，并向无线网络控制器反馈无线链路建立响应消息；

B3所述目标基站向无线网络控制器发送无线链路失步指示消息。

所述步骤C包含以下子步骤：

C1所述无线网络控制器向用户设备发送物理信道重配置消息，该消息中包含所述新的上行扰码；

C2所述用户设备根据所述新的上行扰码，进行物理信道重配置，并向无线网络控制器反馈物理信道重配置完成消息。

所述方法还包含以下步骤：

D所述无线网络控制器删除原基站的旧的链路。

所述步骤D包含以下子步骤：

D1所述无线网络控制器向原基站发送无线链路删除请求消息；

D2所述原基站删除所述旧的链路，并向无线网络控制器反馈无线链路删除响应消息。

通过比较可以发现，本发明的技术方案与现有技术的区别在于，本发明通过RNC为上行链路重新分配一个上行扰码，并利用“RADIO LINK SETUPREQUEST”消息和“PHYSICAL CHANNEL RECONFIGURATION”消息将新扰码信息发往目标NodeB和UE，采用新的上行扰码，使得新建的上行链路不会先于下行链路同步。

这种技术方案上的区别，带来了较为明显的有益效果，即彻底的解决了同频硬切换中假同步引起的功控异常问题；只引入新的扰码，而且扰码资源丰富，因此并没有浪费过多的系统资源；整个同频硬切换过程不会对系统中的其他功率控制造成影响。

附图说明

图1是现有技术中同频硬切换的流程图；

图2是上行链路在NodeB侧的状态迁移图；

图3是根据本发明的一个实施例的同频硬切换的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

首先，说明本发明的基本原理。本发明通过RNC40向上行链路重分配一个上行扰码，使得新建的上行链路不会先于下行链路同步，避免了假同步的出现，使得在UE10真正上发TPC之后才进行正常的功率控制，解决了下行链路功控异常的问题。

下面结合附图3说明本发明同频硬切换的流程。

首先，在步骤300中，UE10向RNC40发送“RRC MEASURE REPORT”消息，上报1D事件，指示UE10检测到相邻小区的导频强度比原小区强。

接着进入步骤301，RNC40分配一个新的上行扰码，并将此扰码信息加入“RADIO LINK SETUP REQUEST”中并发送至目标NodeB20，让其建立新的无线链路，其中新链路的上行链路使用新分配的扰码。本步骤是区别于现有技术的一个重要部分，由于上行扰码与原来不相同，新建的上行链路自然不会先同步。熟悉本领域的技术人员可以理解，上行扰码资源非常丰富，在这里引入新的扰码并不会对系统带来额外的损失。

目标NodeB20收到有关请求消息后，在步骤302中，向RNC40返回“RADIO LINK SETUP RESPONSE”消息。本步骤的操作与现有技术的有关操作相同。

然后，进入步骤303，目标NodeB20向RNC40发送“NBAP RADIO LINKRESTORE IND”消息。

随后，进入步骤304，RNC40向UE10发送带有新上行扰码信息的“PHYSICAL CHANNEL RECONFIGURATION”消息，要求UE10重配置到新小区的链路上。本步骤是区别现有技术的另一个重要部分。在现有技术中，“PHYSICAL CHANNEL RECONFIGURATION”消息是带有原扰码信息的，而在本发明中，采用新分配的扰码将其替代。RNC40分别通过“RADIO LINKSETUP REQUEST”消息和“PHYSICAL CHANNEL RECONFIGURATION”消息将新扰码信息发往了目标NodeB20和UE10。

然后在步骤305中，UE10完成物理信道重配置，并在新链路上向RNC40返回“PHYSICAL CHANNEL RECONFIGURATION COMPLETE”消息。

RNC40收到重配置完成的消息后，在步骤306中，向原NodeB30发送“RADIO LINK DELETION REQUEST”消息。

接着进入步骤307，原NodeB30向RNC40返回“RADIO LINK DELETIONRESPONSE”消息，并删除旧链路。

熟悉本领域的技术人员可以理解，通过重新分配上行扰码，使得新旧链路的上行扰码不相同，因此新建的上行链路不会先于下行链路同步，这样，新链路处于初始态时会自动保持下行功率不发生变化。在经过100至200毫秒后，上行链路和下行链路均获得了同步，此时目标NodeB20就能通过真正由UE10上发的TPC进行正常的功率控制。

虽然通过参照本发明的某些优选实施例，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。

Claims (8)

1.一种同频硬切换方法，其特征在于，包含以下步骤：

A无线网络控制器收到来自用户设备的无线资源控制测量报告时，为该用户设备分配新的上行扰码；

B所述无线网络控制器指示目标基站根据所述新的上行扰码增加新链路；

C所述无线网络控制器指示用户设备根据所述新的上行扰码，将物理信道重配置到所述目标基站。

2.根据权利要求1所述的同频硬切换方法，其特征在于，所述步骤B包含以下子步骤：

B1所述无线网络控制器向目标基站发送无线链路建立请求消息，并且该请求消息中包含所述新的上行扰码；

B2所述目标基站根据所述新的上行扰码，建立新的链路，并向无线网络控制器反馈无线链路建立响应消息；

B3所述目标基站向无线网络控制器发送无线链路失步指示消息。

3.根据权利要求1或2所述的同频硬切换方法，其特征在于，所述步骤C包含以下子步骤：

C1所述无线网络控制器向用户设备发送物理信道重配置消息，该消息中包含所述新的上行扰码；

C2所述用户设备根据所述新的上行扰码，进行物理信道重配置，并向无线网络控制器反馈物理信道重配置完成消息。

4.根据权利要求1所述的同频硬切换方法，其特征在于，所述方法还包含以下步骤：

D所述无线网络控制器删除原基站的旧的链路。

5、根据权利要求2所述的同频硬切换方法，其特征在于，所述方法还包含以下步骤：

D所述无线网络控制器删除原基站的旧的链路。

6.根据权利要求4或5所述的同频硬切换方法，其特征在于，所述步骤D包含以下子步骤：

D1所述无线网络控制器向原基站发送无线链路删除请求消息；

D2所述原基站删除所述旧的链路，并向无线网络控制器反馈无线链路删除响应消息。

7、根据权利要求3所述的同频硬切换方法，其特征在于，所述方法还包含以下步骤：

D所述无线网络控制器删除原基站的旧的链路。

8.根据权利要求7所述的同频硬切换方法，其特征在于，所述步骤D包含以下子步骤：

D1所述无线网络控制器向原基站发送无线链路删除请求消息；

D2所述原基站删除所述旧的链路，并向无线网络控制器反馈无线链路删除响应消息。

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