CN1933652A - 接力切换失败后回切的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种接力切换失败后回切的方法，包括步骤：当用户设备检测到物理层在规定的时间内没有与目标小区获得同步时，指定物理层上行链路和下行链路立即同时激活；物理层获取原小区基站发送的用户数据，并利用其与原小区基站进行同步；同时物理层将所述用户数据传送给用户设备的高层，保持与原小区基站的通信。利用本发明，可以使UE在进行接力切换失败后能够有效合理地进行回切处理，重新与原小区建立起同步，保证UE的正常通信。

Description

接力切换失败后回切的方法

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，具体涉及一种接力切换失败后回切的方法。

背景技术

由于移动通信系统采用蜂窝结构，所以UE(用户设备)在跨越空间划分的小区时，必然要进行越区切换，即完成UE到基站的空中接口的转移，以及基站到网入口和网入口到交换中心的相应的转移。在TD-SCDMA(时隙-同步码分多址)系统中，采用接力切换技术实现越区切换。其设计思想是利用智能天线和上行同步等技术，在对移动台的距离和方位进行定位的基础上，根据移动台方位和距离信息作为辅助信息来判断目前移动台是否移动到了可进行切换的相邻Node B(基站)的临近区域。如果移动台进入切换区，则RNC(无线网络控制器)通知该Node B做好切换的准备，从而达到快速、可靠和高效切换的目的。

接力切换能够达到减少切换时间、提高切换成功率、降低切换掉话率的目的，无论切换的频点是同频还是异频，都可以实现接力切换。接力切换可以在Node B间、RNC间进行，适用于实时业务和非实时数据业务。

接力切换的实现主要有三个过程，即切换测量、切换判决和切换执行过程。

在UE和Node B通信过程中，UE需要对本小区和相邻小区的导频信号强度进行测量，同时还要对符合切换条件的相邻小区的同步时间参数进行测量、计算和保持。RNC收到UE的测量报告后，进行切换判决，如果判决应该进行切换，则RNC根据UE对候选小区的测量结果确定切换的目标小区，并执行接纳控制算法，在目标小区建立无线链路，当RNC收到目标小区的无线链路建立完成之后，将向原小区和目标小区同时发送业务数据承载，通过原小区向UE发送切换指令(信道重配置)，开始切换过程。UE收到网络侧的切换命令，执行接力切换，UE侧在目标小区建立RL成功并且获得同步，返回网络侧切换完成消息。网络侧收到切换完成消息后返回RLC confirm(无线链路控制确认)消息。至此接力切换过程结束。

网络侧通过无线承载控制过程指示UE进行接力切换，UE在进行接力切换时，可能会由于没有成功配置目标小区码道、时隙信息或者没能与目标小区获得同步，导致接力切换失败。接力切换失败后应使UE回切到原来的状态，与原小区建立同步。但现有协议中并没有指出接力切换失败后UE侧如何进行有效合理的回切处理，现有技术中对此也没有行之有效的解决方案。

另外，根据现有协议，UE在CELL_DCH(小区专用信道)状态下检测到无线链路失步后，UE RRC(无线资源控制)将启动定时器T313，如果T313超时，UE将发起“无线链路失败”的小区更新消息。如果在接力切换过程中，UE检测到无线链路失败，将会引起RRC的一种误判，使RRC产生错误动作。

发明内容

本发明的目的是提供一种接力切换失败后回切的方法，以使UE在进行接力切换失败后能够有效合理地进行回切处理，重新与原小区基站建立起同步，保证UE的正常通信。

为此，本发明提供如下的技术方案：

一种接力切换失败后回切的方法，包括以下步骤：

A、当用户设备检测到物理层在规定的时间内没有与目标小区获得同步时，指定物理层上行链路和下行链路立即同时激活；

B、物理层获取原小区基站发送的用户数据，并利用其与原小区基站进行同步；

C、物理层将所述用户数据传送给用户设备的高层，恢复与原小区基站的通信。

所述步骤A包括：

A1、用户设备检测到物理层在规定的时间内没有与目标小区获得同步时，由无线资源控制RRC层向物理层发送无线链路重配置请求消息；

A2、物理层收到所述无线链路重配置请求消息后，配置物理层原小区的参数，同时激活上行链路和下行链路；

A3、物理层向RRC层发送无线链路重配置完成消息。

所述物理层原小区的参数包括：频点、小区参数标识、帧偏移量。

所述步骤B中利用用户数据与原小区基站进行同步的过程包括：

B1、在切换过程中用户设备记录与邻小区基站的同步偏差参数；

B2、根据所述同步偏差参数调整上行导频信号的发射时间；

B3、物理层检测所述用户数据，当检测到已与原小区基站同步后，向RRC层发送同步指示消息。

所述步骤B还包括：

RRC层收到物理层发送的无线链路重配置完成消息后，启动一定时器；

当在所述定时器的定时时间内收到物理层的同步指示消息后，停止所述定时器；

当定时器超时后，用户设备进行全频段小区搜索，然后发起无线链路失败的小区更新消息。

所述方法进一步包括：

用户设备收到原小区基站发送的接力切换请求消息后，如果物理层上报无线链路失步消息，则RRC层不做处理。

所述方法进一步包括：

用户设备收到原小区基站发送的接力切换请求消息后，保存当前的测量控制信息；

当RRC层收到物理层发送的同步指示消息后，将保存的测量控制信息重新配置给物理层，并继续进行所需的测量。

所述测量控制信息包括：

测量标识、测量命令、测量类型、测量对象、测量量、报告量、测量报告准则、测量报告模式。

所述所需的测量具体为：

频率内测量、和/或频率间测量、和/或系统间测量、和/或业务量测量、和/或质量测量、和/或内部测量。

由以上本发明提供的技术方案可以看出，本发明在UE RRC检测到物理层在规定的时间内没有获得与目标小区同步时，可以使UE有效地回切到原来的状态，与原小区重新建立同步。执行回切操作时，指定物理层立即激活，并且是上下行链路同时激活，使接力切换失败后的回切过程尽快执行，节省了回切速度。RRC在进行接力切换时，对物理层上报的无线链路失步消息不做处理，从而避免了RRC认为无线链路失步而发起不必要的小区更新，导致切换流程无法正常进行。RRC在收到切换消息后保存UE当前的测量控制消息，如果发生切换失败且UE回切成功，则RRC再次将测量控制消息发送给物理层，从而保证了UE回切成功时物理层仍然可以继续进行测量。利用本发明，不仅保证了UE在接力切换失败后可以快速有效地回切，与原小区保持信令和业务的连接，继续切换前的测量，进行正常的测量报告；而且避免了在接力切换过程中由于原小区可能上报的无线链路失步消息引起的RRC误动作。

附图说明

图1是UE的接力切换过程示意图；

图2是本发明方法的实现流程图；

图3是回切过程中UE不同层间的消息流程图；

图4是回切过程中UE与基站和RNC之间的消息流程图。

具体实施方式

本发明的核心在于UE在进行接力切换的过程中，如果UE RRC检测到物理层在规定的时间内没有获得同步，则执行回切操作，指定物理层立即激活，并且是上下行链路同时激活。为了使回切后UE能够重新建立与原小区的同步并能继续进行切换前的各种测量，UE在切换过程中一直记录UE与各个邻小区的同步偏差参数以及网络侧配置的测量控制消息，当UE切换失败，进行回切配置时，RRC就可以将记录的同步偏差参数取反配置给物理层，然后RRC(无线资源控制)等待回切的同步指示消息，如果RRC收到物理层回切的同步消息后，则表明UE与原小区基站重新建立好了同步，此时将保存的测量控制信息重新配置给物理层，使UE继续进行切换前的各种测量并进行正常的测量上报。

进一步，为了避免由于原小区可能上报无线链路失步消息引起RRC的误动作，RRC在切换过程中对物理层上报的无线链路失步消息不做处理。

本技术领域人员知道，接力切换使用开环预同步技术，在切换过程中，UE从原小区接收下行数据，向目标小区发送上行数据，即上下行通信链路先后转移到目标小区，提高切换的成功率；它既有一般CDMA(码分多址)系统切换成功率高的优点，又不需要占用过多的资源，从而使得系统容量有明显提高。

为了更好地理解本发明，图1示出了UE的接力切换过程：

第1步：UE与Node B1进行正常通信；

第2步：当UE需要切换并且网络侧通过对UE候选小区测量找到了切换目标小区Node B2时，网络侧向UE发送切换命令，UE立即与目标小区Node B2利用上行数据进行上行同步，目标基站根据获取的上行数据为下行波束赋形做好准备，同时UE仍然接收Node B1发送的下行数据；

第3步：等到下行链路激活时间点到达后，物理层将删除与Node B1的无线链路连接，UE物理层与Node B2进行下行同步的检测，同时RRC启动同步定时器，等到同步定时器超时之前，UE如果与目标基站已经同步上，表明UE已经与Node B2建立好下行同步。此时Node B1仍在不断地给UE发送业务数据；

第4步：，UE发送切换成功消息给网络侧，网络侧收到该消息后删除NodeB1关于此UE的无线链路。

这时UE与Node B1之间的业务和信令连接全部断开，而只与Node B2保持信令和业务的连接，切换完成。

由上述过程可见，在接力切换过程中，上行链路和下行链路物理信道在不同的时间点生效，下行链路的激活时间点通常要落后上行链路的激活时间点几个无线帧的时间(一般是8个无线帧)。在下行链路激活时间点到达之前，UE将在原小区(可能驻留在原小区的主频点，也可能驻留在原小区的辅助频点)接收下行链路的业务数据，在目标小区(可能切换到目标小区的主频点，也可能切换到目标小区的辅助频点)发送上行链路的业务数据。当下行链路的激活时间点到达后，下行链路立即切换到目标小区，UE的物理层将进行目标小区下行链路的同步检测，同时RRC(无线资源控制)启动同步定时器。如果RRC检测到物理层在规定的时间内没有获得同步，RRC将执行回切操作。

在切换过程中，网络侧一直保持原小区的无线链路，并发送此用户的数据，因此当UE RRC检测到物理层在规定的时间内没有获得同步时，可以指定物理层立即激活，物理层一方面根据原小区基站发送的用户数据进行同步，一方面将这些用户数据传送给高层，保证了回切过程中UE不会丢失高层的数据。

下面结合附图和实施方式对本发明方法作详细说明。

参照图2，图2示出了本发明方法的实现流程，包括以下步骤：

步骤201：当UE检测到物理层在规定的时间内没有与目标小区获得同步时，提定物理层立即激活，并且是同时激活上行链路和下行链路。

由于在UE进行接力切换时，当下行链路的激活时间点到达后，物理层进行目标小区的下行链路的同步检查，同时RRC启动同步定时器。这时，网络侧仍然保持原小区的无线链路，并一直向该UE发送用户数据。因此，如果RRC检测到物理层在规定的没有与目标小区获得同步，可以指示物理层立即同时激活原小区的上行链路和下行链路，并释放已建立的目标小区基站的上行链路。物理层收到RRC发送的无线链路重配置请求消息后，配置物理层原小区的参数，这些参数包括：频点、小区参数标识、帧偏移量等，激活上行链路和下行链路。

步骤202：物理层获取原小区基站发送的用户数据，并利用其与原小区基站进行同步。

UE在进入CELL-DCH后，会根据网络侧测量控制消息中指示的邻小区或系统广播消息中指示的邻小区进行测量，并将测试报告上报给网络侧，来确定最好的切换目标小区，保证通话的正常进行。

UE通过测量目标小区和本小区的下行导频信号的时间差，即可计算并记录目标小区与本小区的同步偏差，将其记为参数t_frame_offset。在接力切换过程中，UE可以根据该参数调整目标小区的上行导频信号的发射时间，使UE与目标小区进行开环预同步。

同样，在本发明的回切过程中，需要利用该参数使UE重新建立与原小区的同步。由于开始切换的时候，物理层已经按照同步偏差参数调整了上行导频信号的发射时间，所以回切时，需要根据该同步偏差参数将上行导频信号的发射时间回调到原小区的发射时间，即可重新使UE与原小区同步。

为了保证在有效的时间内使UE与原小区基站建立同步，可以在RRC层收到物理层发送的无线链路重配置完成消息后，启动一定时器；如果在定时器的定时时间内收到物理层的同步指示消息，则停止该定时器计时；如果定时器超时，则回切失败。

前面已经提到，在接力切换过程中有一种情况可能会导致RRC的误判：网络侧启动切换的一种原因是UE当前所有小区信号质量不好，需要切换到一个信号质量好的小区，所以RRC层在收到网络侧的切换消息后，如果当前小区的信号质量恶化到一定程度，物理层检测到原小区失步，则会上报无线链路失步消息给RRC。RRC层收到物理层的无线链路失步消息后启动定时器T313，与此同时，物理层在新配置的物理信道上被激活，RRC层将收到物理层激活的确认消息，按照正常流程，RRC层将等待物理层上报目标小区的同步消息。与目标小区获得同步后，RRC层将返回网络侧切换成功消息。

在上述一系列的处理过程中，定时器T313随时都有可能超时，RRC层检测到定时器T313超时，则会发起无线链路失败的小区更新。此时发起无线链路失败的小区更新是RRC的一种误判。因为此时目标小区的无线链路还没有建立，等到新小区的无线链路在物理层被激活后，物理层也只能上报同步消息，不会上报失步消息。该失步消息只能是原小区上报的。因为前面收到失步消息是在原小区的物理信道上发送上来的，这些物理信道是马上需要删除的，此时目标小区的码道即将被激活，对于原小区上报的失步消息RRC应该忽视。

因此，本发明为了避免RRC的误操作，在进行接力切换时，如果物理层上报失步消息，RRC将不做处理。

步骤203：物理层将收到的用户数据传送给UE的高层，恢复与原小区基站的通信。

这样，保证了回切过程中UE不会丢失高层的数据。

UE在进行通话过程中，还要根据网络侧发送的测量控制消息进行各种有关测量。测量控制消息可能包含以下的测量控制信息：

(1)测量标识：当UTRAN要建立，释放或修改测量时用来指示该测量的标识。UE在测量报告中也要使用该标识；

(2)测量命令：建立：建立一个新的测量；修改：修改以前定义的测量，如测量准则；释放：停止一个测量，并清除UE内所有与该测量相关的信息；

(3)测量类型：频间、频内、业务量、质量、UE内部、RAT、位置测量；

(4)测量对象：UE测量的对象及相关目标信息；

(5)测量量：UE应测量的数量。它也包含对测量的筛选；

(6)报告量：除对特定事件强制性的测量外，UE应在测量报告中包含的其它测量量；

(7)测量报告准则：测量报告的触发事件，如周期性或事件触发的报告；

(8)测量有效性：定义了UE在哪些状态下该测量有效；

(9)测量报告模式：指出UE使用AM RLC是UM RLC发送测量报告；

(10)附加测量列表：其他测量的参考列表。

在进行接力切换时，当网络侧指示UE进行切换时，UE即停止当前小区的测量。如果UE切换失败，则在原小区上向网络侧返回切换失败消息。网络侧收到切换失败消息后，认为UE没有改变小区，网络侧就有可能不再发送测量控制消息，物理层也就会一直停止对原小区的测量。

为了避免上述情况，本发明在UE收到网络侧的接力切换请求消息时，保存当前小区的测量控制信息，等到RRC层收到物理层发送的同步指示消息后，将保存的测量控制信息重新配置给物理层，物理层收到该信息后，根据该信息可以继续进行切换前的测量，并将测量结果上报给UE RRC层，RRC层再进行正常的测量上报。

比如，可以进行频率内测量、频率间测量、系统间测量、业务量测量、质量测量、内部测量等，其中，频率内测量是测量与激活集同频率的下行物理信道；频率间测量是测量与激活集不同频率的下行物理信道；系统间测量是测量属于其他无线接入系统的下行接入信道；业务量测量是测量上行业务量；质量测量是测量质量参数；内部测量是测量UE的发射功率和UE接收的信号电平。

图3示出了本发明方法中回切过程中UE不同层间的消息流程：

为了清楚地描述发生回切的原因，在该图中也示出了接力切换过程中各层间的消息交互过程。

1.RRC在CELL_DCH(小区专用信道)状态下，UE和本小区基站进行通信的过程中，对本小区和相邻小区的导频信号强度进行测量，并将测量结果上报RNC，同时对相邻小区的同步时间参数进行测量、计算和保持。RNC收到UE的测量报告后，如果符合切换条件，下发切换命令(物理信道重配置指示消息)，UE的物理层将接收到的切换命令发送给MAC层；

2.MAC层将收到的物理信道重配置指示消息传送给RRC层；

3.RRC层判断切换消息类型；

4.RRC层根据切换消息类型，如果是接力切换，则向物理层发送无线链路重配置请求消息，指示物理层进行接力切换；

5.物理层收到RRC发送的接力切换请求消息后，首先激活上行链路，然后激活下行链路。具体实现过程在前面已有详细描述，在此不再赘述；

6.物理层向RRC层发送无线链路重配置完成消息；

7.RRC收到上述消息后，启动定时器T313，开始计时，等待物理层与新小区建立同步；

8.当定时器T313超时后，即在规定的时间内UE未与新小区建立起同步，RRC准备进行回切；

9.RRC向物理层发送无线链路重配置请求消息，要求物理层释放新小区的无线链路，重新建立原小区的无线链路；

10.物理层收到RRC发送的无线链路重配置请求消息后，判断出是回切的重配置，则同时激活原上行链路和下行链路；

11.然后，向RRC发送无线链路重配置完成消息；

12.RRC收到上述消息后，启动定时器T313，等待物理层与原小区恢复同步；

13.物理层接收原基站发送的用户数据，并根据这些用户数据与原基站重新建立同步后，向RRC发送同步消息；

14.RRC收到同步消息后，停止定时器T313；

如果定时器超时，表明回切失败，即原小区和目标小区都不可用，UE将进行全频段小区搜索，然后发起“无线链路失败”的小区更新消息。

15～18.如果与原小区建立了同步，表明回切成功，则通过原基站的无线链路通知RNC切换失败(物理信道重配置失败消息)，RNC收到该消息，表明虽然切换失败，但是回切是成功的。RNC向RRC回应物理信道重配置失败确认消息。

在回切过程中，UE与基站和RNC之间的消息交互流程如图4所示：

为了清楚地描述回切过程中消息的交互，在该图中也示出了接力切换过程中UE与基站和RNC之间的消息交互过程。

1.RNC向UE发送测量控制消息，要求UE测量邻小区的导频信号强度；

2.UE根据RNC的指示对邻小区进行测量，并向RNC发送测量报告；

3.RNC根据测量报告触发接力切换；

4.UE获取目标基站的下行导频信息，并根据该下行导频信息计算并记录目标小区与本小区的同步时间偏差，与目标小区保持开环预同步；

5.RNC向目标基站的NBAP(Node B应用部分)发送无线链路建立请求消息；

6.目标基站向RNC回应无线链路建立响应消息；

7.目标基站的ALCAP(接入链路控制应用协议)和RNC的ALCAP间建立AAL2(异步传送模式适配层2)的连接；

8.目标基站的DCH-FP(专用信道帧协议)和RNC的DCH-FP建立上行链路和下行链路的同步；

9.RNC向UE发送物理信道重配置请求消息；

10.UE接收原基站发送的下行数据业务；

11.UE向目标基站发送上行数据业务；

12.到达下行链路的激活时间点后，UE接收目标基站发送的下行数据业务；

13.UE检测到与目标小区建立同步失败后，同时启动上行链路和下行链路，接收原基站发送的下行数据业务；

14.同时向原基站发送上行数据业务；

15.获得与原小区同步后，表明回切成功，UE向RNC发送物理信道重配置失败消息；

16.RNC收到上述消息后向目标基站发送无线链路删除请求消息；

17.目标基站向RNC回应无线链路删除响应消息；

18.目标基站ALCAP和RNC的ALCAP之间释主席AAL2的连接。

上述实施例只描述了UE在不同基站间切换失败后的回切过程，利用该原理，同样可以实现UE在RNC间切换失败后的回切过程。实现方法与上述类似，在此不再赘述。

虽然通过实施例描绘了本发明，本领域普通技术人员知道，本发明有许多变形和变化而不脱离本发明的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本发明的精神。

Claims (9)

1、一种接力切换失败后回切的方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、当用户设备检测到物理层在规定的时间内没有与目标小区获得同步时，指定物理层上行链路和下行链路立即同时激活；

B、物理层获取原小区基站发送的用户数据，并利用其与原小区基站进行同步；

C、物理层将所述用户数据传送给用户设备的高层，恢复与原小区基站的通信。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A包括：

A1、用户设备检测到物理层在规定的时间内没有与目标小区获得同步时，由无线资源控制RRC层向物理层发送无线链路重配置请求消息；

A2、物理层收到所述无线链路重配置请求消息后，配置物理层原小区的参数，同时激活上行链路和下行链路；

A3、物理层向RRC层发送无线链路重配置完成消息。

3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述物理层原小区的参数包括：频点、小区参数标识、帧偏移量。

4、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤B中利用用户数据与原小区基站进行同步的过程包括：

B1、在切换过程中用户设备记录与邻小区基站的同步偏差参数；

B2、根据所述同步偏差参数调整上行导频信号的发射时间；

B3、物理层检测所述用户数据，当检测到已与原小区基站同步后，向RRC层发送同步指示消息。

5、根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤B还包括：

RRC层收到物理层发送的无线链路重配置完成消息后，启动一定时器；

当在所述定时器的定时时间内收到物理层的同步指示消息后，停止所述定时器；

当定时器超时后，用户设备进行全频段小区搜索，然后发起无线链路失败的小区更新消息。

6、根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

用户设备收到原小区基站发送的接力切换请求消息后，如果物理层上报无线链路失步消息，则RRC层不做处理。

7、根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

用户设备收到原小区基站发送的接力切换请求消息后，保存当前的测量控制信息；

当RRC层收到物理层发送的同步指示消息后，将保存的测量控制信息重新配置给物理层，并继续进行所需的测量。

8、根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述测量控制信息包括：

测量标识、测量命令、测量类型、测量对象、测量量、报告量、测量报告准则、测量报告模式。

9、根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述所需的测量具体为：

频率内测量、和/或频率间测量、和/或系统间测量、和/或业务量测量、和/或质量测量、和/或内部测量。

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