TWI477185B - 家用基站之間的切換控制系統及切換控制方法 - Google Patents

家用基站之間的切換控制系統及切換控制方法 Download PDF

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Description

家用基站之間的切換控制系統及切換控制方法
本發明涉及移動通信領域，尤其涉及一種家用基站(HNB，Home NodeB)之間的切換控制系統及切換控制方法。
在包括宏蜂窩基站的LTE(Long Term Evolution，長期演進)網路中，部署HNB能夠有效地改善室內信號覆蓋，提高用戶服務品質，增加網路容量。HNB只允許經過授權的用戶設備(User Equipment，簡稱UE)接入，所以HNB覆蓋的社區還被稱為非公開授權用戶組(CSG，Closed Subscriber Group)社區。
UE可通過切換方式由其他社區切換至目標社區，具體流程大致如下：UE當前所在的源HNB向核心網發送UE切換請求消息；核心網通過UE切換請求消息中包含的目標HNB的資訊判斷目標HNB所在的位置，並發送UE切換請求資訊給UE所要切換至的目標HNB；目標HNB判斷是否接入UE，然後向核心網回復一成功/失敗應答消息；核心網在收到成功應答消息後發送切換命令給源HNB；源HNB發送切換命令給UE使得UE同步至目標社區。其中，核心網和HNB之間還存在家用基站閘道，然而家用基站閘道在此切換過程中僅起路由轉發作用。
由此可見，當HNB數目較多時，每一次UE在HNB之間的切換都需要 核心網來處理切換過程中接收的各種資訊，這無疑會給核心網帶來極大地負擔，從而降低切換效率。
有鑒於此，有必要提供一種家用基站之間的切換控制系統以及切換控制方法，能夠解決上述問題。
本發明提供一種家用基站之間的切換控制系統，應用於若干家用基站和一核心網之間，使得用戶設備在家用基站之間的切換過程中不需要核心網介入，該家用基站之間的切換控制系統包括：一座標定位模組，用於獲取其所應用的家用基站的地理位置；一頻寬獲取模組，用於獲取其所應用的家用基站可分配給用戶設備的最大頻寬；一第一傳輸模組；一第二傳輸模組；一第一控制模組；一第二控制模組；及一劃分模組；該第一控制模組用於控制該第一傳輸模組將獲取的其所應用的家用基站的地理位置和可分配給用戶設備的最大頻寬發送給該劃分模組；該劃分模組用於將該些家用基站劃分為至少兩個分組，每個分組包括的所有家用基站的地理位置位於同一個覆蓋範圍內，比較每 一個分組內的所有家用基站的最大頻寬，並選取該分組內的至少一個最大頻寬相對較大的家用基站作為註冊服務基站；該第二控制模組，用於根據該些註冊服務基站和其他非註冊服務基站的地理位置分別確定與各個非註冊服務基站鄰近的至少一註冊服務基站的標識資訊，並控制該第二傳輸模組向每一個註冊服務基站發送其他各個家用基站的註冊資訊，以及向每一個非註冊服務基站發送與其鄰近的至少一註冊服務基站的標識資訊；該第一控制模組還用於在一用戶設備由該第一控制模組所應用的家用基站切換至一目標家用基站時，獲取該用戶設備發送的一切換測量報告，獲取該切換測量報告中的目標家用基站的標識資訊，根據目標家用基站的標識資訊向其所應用的家用基站或者其中一鄰近的註冊服務基站獲取目標家用基站的註冊資訊，然後控制該第一傳輸模組發送一切換命令給用戶設備，使用戶設備根據目標家用基站的註冊資訊建立與目標家用基站的連接。
本發明還提供一種家用基站之間的切換控制方法，應用於若干家用基站和一核心網之間，使得用戶設備在家用基站之間的切換過程中不需要核心網介入，該方法包括：獲取每一家用基站的地理位置和可分配給用戶設備的最大頻寬；結合所有的家用基站的地理位置將該些家用基站劃分為至少兩個分組，每個分組包括的所有家用基站的地理位置位於同一個覆蓋範圍內，然後比較每一個分組內的所有家用基站的最大頻寬，並選取該分組內的至少一個最大頻寬相對較大的家用基站作為註冊服務基站； 根據該些註冊服務基站和其他非註冊服務基站的地理位置分別確定與各個非註冊服務基站鄰近的至少一註冊服務基站的標識資訊，並向每一個註冊服務基站發送其他各個家用基站的註冊資訊，以及向每一個非註冊服務基站發送與其鄰近的至少一註冊服務基站的標識資訊；和在一用戶設備由一源家用基站切換至一目標家用基站時，獲取該用戶設備發送的一切換測量報告，獲取該切換測量報告中的目標家用基站的標識資訊，根據目標家用基站的標識資訊向源家用基站或者其中一鄰近的註冊服務基站獲取目標家用基站的註冊資訊，然後發送一切換命令給用戶設備，使用戶設備根據目標家用基站的註冊資訊建立與目標家用基站的連接。
相較於現有技術，本發明使得用戶設備在家用基站的切換過程中不需要核心網介入，當源家用基站為其中一註冊服務基站時，該源家用基站便可從自身獲取目標基站的註冊資訊，從而控制該用戶設備根據目標家用基站的註冊資訊連接至該目標家用基站；當源家用基站為一非註冊服務基站時，該源家用基站可從鄰近的其中一註冊服務基站獲取目標家用基站的註冊資訊，從而控制該用戶設備根據目標家用基站的註冊資訊連接至該目標家用基站。
1‧‧‧家用基站之間的切換控制系統
11‧‧‧座標定位模組
12‧‧‧頻寬獲取模組
13‧‧‧第一傳輸模組
14‧‧‧第一控制模組
101‧‧‧劃分模組
102‧‧‧劃分模組
103‧‧‧第二控制模組
圖1是本發明一較佳實施方式中的家用基站之間的切換控制系統的應用環境示意圖。
圖2是圖1所示的家用基站之間的切換控制系統的硬體架構圖。
圖3是本發明一較佳實施方式中的家用基站之間的切換控制方法 的流程圖。
圖4是圖3所示的家用基站之間的切換控制方法的子流程圖。
圖1為本發明一較佳實施例中的家用基站之間的切換控制系統1的應用環境示意圖，該家用基站之間的切換控制系統1應用於一核心網100和若干個家用基站10之間，為簡要起見，圖中僅示出七個家用基站10(HNB-1、HNB-2…HNB-7等)。可以理解的，家用基站10的數目還可以根據實際需要進行變更。其中，該些家用基站10均與該核心網100相連。請一併參照圖2，在本實施方式中，該家用基站之間的切換控制系統1包括一座標定位模組11、一頻寬獲取模組12、一第一傳輸模組13、一第一控制模組14、一劃分模組101、一第二傳輸模組102以及一第二控制模組103。其中，每一家用基站10的結構相同，上述座標定位模組11、頻寬獲取模組12、第一傳輸模組13以及第一控制模組14均運行於該家用基站10上；上述劃分模組101、第二傳輸模組102以及第二控制模組103均運行於該核心網100上。
該座標定位模組11用於獲取其所應用的家用基站10的地理位置。在本實施方式中，該座標定位模組11可為全球定位系統(Global Positioning System，GPS)或輔助全球衛星定位系統(Assisted Global Positioning System，AGPS)。其他實施方式中，該座標定位模組11也可為其他的定位系統。
該頻寬獲取模組12用於獲取其所應用的家用基站10可分配給用戶設備的最大頻寬，其中，所述家用基站10能夠分配給用戶設備的最大頻寬表示該家用基站10能夠提供給用戶設備的資料傳輸速率 ，可分配的最大頻寬越大，則能夠提供給用戶設備的資料傳輸速率就越大。
該第一控制模組14用於控制該第一傳輸模組13將獲取的該家用基站10的地理位置和可分配給用戶設備的最大頻寬發送給該核心網100，觸發該核心網100對所有的家用基站10進行分組，然後在每一個分組中選取一個註冊服務基站(所述註冊服務基站的功能將結合下文具體描述)，未被選取為註冊服務基站的家用基站10即為非註冊服務基站。
具體的，該核心網100的劃分模組101用於在接收各個家用基站10發送的地理位置和最大頻寬後，結合所有的家用基站10的地理位置將該些家用基站10劃分為至少兩個分組，每個分組包括的所有家用基站10的地理位置位於同一個覆蓋範圍內(如圖1所示的A1、A2和A3)，其中，不同的覆蓋範圍可以相互獨立，也可以部分重疊。然後，該劃分模組101比較每一個分組內的所有家用基站10的最大頻寬，並選取該分組內至少一個最大頻寬相對較大的家用基站10作為所述註冊服務基站。例如，對應於覆蓋範圍A1的分組內的HNB-1的最大頻寬比覆蓋範圍A1中其他家用基站10的最大頻寬相對較大；對應於覆蓋範圍A2的分組內的HNB-4的最大頻寬比覆蓋範圍A2中其他家用基站10的最大頻寬相對較大；對應於覆蓋範圍A3的分組內的HNB-6的最大頻寬比覆蓋範圍A3中其他家用基站10的最大頻寬相對較大；則該核心網100分別在該覆蓋範圍A1、A2和A3中選定HNB-1、HNB-4和HNB-6作為註冊服務基站。
該第二控制模組103用於根據該些註冊服務基站和其他非註冊服務基站的地理位置分別確定與各個非註冊服務基站鄰近的至少一 註冊服務基站(如HNB-3鄰近的註冊服務基站有HNB-1和HNB-4)，並獲取其標識資訊。該第二控制模組103還用於控制該第二傳輸模組102向每一個註冊服務基站發送其他各個家用基站10的註冊資訊，以及向每一個非註冊服務基站發送與其鄰近的至少一註冊服務基站的標識資訊。其中，所述標識資訊可以是該註冊服務基站的Internet連接資訊(如IP位址)或CSG標識等，使得每一非註冊服務基站後續可根據該些註冊服務基站的標識資訊確定該些註冊服務基站的通信地址，例如所述IP位址，從而與該註冊服務基站進行通信；所述每一個家用基站10的註冊資訊包括該家用基站10的上述標識資訊以及執行參數(該家用基站10選擇的社區資訊)等。
該第一控制模組14還用於在一用戶設備由該第一控制模組14所應用的家用基站10(即源家用基站)切換至一目標家用基站時，獲取該用戶設備發送的一切換測量報告，其中，該切換測量報告中包括目標家用基站的標識資訊，然後該第一控制模組14根據該切換測量報告獲取該目標家用基站的標識資訊。該第一控制模組14還用於根據目標家用基站的標識資訊向其所應用的家用基站或者其中一鄰近的註冊服務基站獲取該目標家用基站的註冊資訊，然後控制該第一傳輸模組13發送一切換命令給用戶設備，使用戶設備根據目標家用基站的註冊資訊建立與目標家用基站的連接，從而從該源家用基站切換至該目標家用基站。
具體的，該第一控制模組14還進一步判斷是否接收到經第二傳輸模組102發送的與該第一控制模組14所應用的家用基站10鄰近的至少一註冊服務基站的標識資訊，從而判斷源家用基站是否為其 中一註冊服務基站。若該第一控制模組14判斷源家用基站即為一註冊服務基站，則可以確定該源家用基站包括有該目標家用基站的註冊資訊，在這種情況下，該第一控制模組14控制該第一傳輸模組13發送該切換命令給用戶設備，使用戶設備根據目標家用基站的註冊資訊建立與目標家用基站的連接；若該第一控制模組14判斷源家用基站為一非註冊服務基站，該源家用基站中未包括有該目標家用基站的註冊資訊。由於該目標家用基站的註冊資訊已發送至所有的註冊服務基站，因此，該第一控制模組14根據接收的該源家用基站鄰近的註冊服務基站的標識資訊，控制該第一傳輸模組13向其中一鄰近的註冊服務基站發送一包括該目標家用基站標識資訊的獲取命令，用以控制該註冊服務基站將具有對應於該標識資訊的目標家用基站的註冊資訊發送至該源家用基站。然後，該第一控制模組14控制該第一傳輸模組13發送該切換命令給用戶設備，使用戶設備根據目標家用基站的註冊資訊建立與目標家用基站的連接。
上述切換過程不需要核心網100介入，當源家用基站為其中一註冊服務基站時，該源家用基站便可從自身獲取目標基站的註冊資訊，從而控制該用戶設備根據目標家用基站的註冊資訊連接至該目標家用基站；當源家用基站為一非註冊服務基站時，該源家用基站可從鄰近的其中一註冊服務基站獲取目標家用基站的註冊資訊，從而控制該用戶設備根據目標家用基站的註冊資訊連接至該目標家用基站。
圖3為本發明一較佳實施例中的家用基站之間的切換控制方法的流程圖，該方法包括如下步驟：
步驟S31：該座標定位模組11獲取其所應用的家用基站10的地理位置，該頻寬獲取模組12獲取其所應用的家用基站10可分配給用戶設備的最大頻寬。
步驟S32：該第一控制模組14控制該第一傳輸模組13將獲取的該家用基站10的地理位置和可分配給用戶設備的最大頻寬發送給該核心網100。
步驟S33：該劃分模組101結合所有的家用基站10的地理位置將該些家用基站10劃分為至少兩個分組，每個分組包括的所有家用基站10的地理位置位於同一個覆蓋範圍，然後比較每一分組內的所有家用基站10的最大頻寬，並選取該分組內的至少一個最大頻寬相對較大的家用基站10作為註冊服務基站，而其他家用基站10則作為該分組的非註冊服務基站。
步驟S34：該第二控制模組103根據該些註冊服務基站和其他非註冊服務基站的地理位置分別確定與各個非註冊服務基站鄰近的至少一註冊服務基站，並控制該第二傳輸模組102向每一個註冊服務基站發送其他各個家用基站10的註冊資訊，以及向每一個非註冊服務基站發送與其鄰近的至少一註冊服務基站的標識資訊。
步驟S35：該第一控制模組14判斷是否接收到來自一用戶設備發送的切換測量報告，若是，則該用戶設備需要由該第一控制模組14所應用的家用基站10(即源家用基站)切換至一目標家用基站，此時進行步驟S36；否則，則回到步驟S35。
步驟S36：該第一控制模組14確定該切換測量報告中的該目標家用基站的標識資訊，根據該標識資訊向其所應用的家用基站或者 其中一鄰近的註冊服務基站獲取目標家用基站的註冊資訊，並控制該第一傳輸模組13發送一切換命令給用戶設備，使用戶設備根據目標家用基站的註冊資訊建立與目標家用基站的連接。
請參照圖4，具體的，該步驟S36還進一步包括：
步驟S41：該第一控制模組14進一步判斷是否接收到經第二傳輸模組102發送的與該第一控制模組14所應用的家用基站10鄰近的至少一註冊服務基站的標識資訊，從而判斷其所應用的家用基站10(源家用基站)是否為其中一註冊服務基站，若是，則進行步驟S42；否則，則進行步驟S43。
步驟S42：該第一控制模組14控制該第一傳輸模組13發送該切換命令給用戶設備，使用戶設備根據目標家用基站的註冊資訊建立與目標家用基站的連接。
步驟S43：該第一控制模組14根據接收的該源家用基站鄰近的註冊服務基站的標識資訊，控制該第一傳輸模組13向其中一鄰近的註冊服務基站發送一包括該目標家用基站標識資訊的獲取命令，用以控制該註冊服務基站將具有對應於該標識資訊的目標家用基站的註冊資訊發送至該源家用基站，然後控制該第一傳輸模組13發送一切換命令給用戶設備，使用戶設備根據目標家用基站的註冊資訊建立與目標家用基站的連接。
本技術領域的普通技術人員應當認識到，以上的實施方式僅是用來說明本發明，而並非用作為對本發明的限定，只要在本發明的實質精神範圍之內，對以上實施例所作的適當改變和變化都落在本發明要求保護的範圍之內。
1‧‧‧家用基站之間的切換控制系統
11‧‧‧座標定位模組
12‧‧‧頻寬獲取模組
13‧‧‧第一傳輸模組
14‧‧‧第一控制模組
101‧‧‧劃分模組
102‧‧‧劃分模組
103‧‧‧第二控制模組

Claims (7)

  1. 一種家用基站之間的切換控制系統，應用於若干家用基站和一核心網之間，使得用戶設備在家用基站之間的切換過程中不需要核心網介入，其改良在於，該家用基站之間的切換控制系統包括：一座標定位模組，用於獲取其所應用的家用基站的地理位置；一頻寬獲取模組，用於獲取其所應用的家用基站可分配給用戶設備的最大頻寬；一第一傳輸模組；一第二傳輸模組；一第一控制模組；一第二控制模組；及一劃分模組；該第一控制模組用於控制該第一傳輸模組將獲取的其所應用的家用基站的地理位置和可分配給用戶設備的最大頻寬發送給該劃分模組；該劃分模組用於將該些家用基站劃分為至少兩個分組，每個分組包括的所有家用基站的地理位置位於同一個覆蓋範圍內，比較每一個分組內的所有家用基站的最大頻寬，並選取該分組內的至少一個最大頻寬相對較大的家用基站作為註冊服務基站；該第二控制模組，用於根據該些註冊服務基站和其他非註冊服務基站的地理位置分別確定與各個非註冊服務基站鄰近的至少一註冊服務基站的標識資訊，並控制該第二傳輸模組向每一個註冊服務基站發送其他各個家用基站的註冊資訊，以及向每一個非註冊服務基站發送與其鄰近的至少一註冊服務基站的標識資訊； 該第一控制模組還用於在一用戶設備由該第一控制模組所應用的家用基站切換至一目標家用基站時，獲取該用戶設備發送的一切換測量報告，獲取該切換測量報告中的目標家用基站的標識資訊，根據目標家用基站的標識資訊向其所應用的家用基站或者其中一鄰近的註冊服務基站獲取目標家用基站的註冊資訊，然後控制該第一傳輸模組發送一切換命令給用戶設備，使用戶設備根據目標家用基站的註冊資訊建立與目標家用基站的連接。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的家用基站之間的切換控制系統，其中，所述座標定位模組、頻寬獲取模組、第一傳輸模組以及第一控制模組運行於每一家用基站上；所述劃分模組、第二傳輸模組以及第二控制模組運行於該核心網上。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的家用基站之間的切換控制系統，其中，該座標定位模組為全球定位系統或輔助全球衛星定位系統中的一種。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的家用基站之間的切換控制系統，其中，該標識資訊是該註冊服務基站的Internet連接資訊或CSG標識中的一種。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的家用基站之間的切換控制系統，其中，該第一控制模組進一步判斷是否接收到經第二傳輸模組發送的與該第一控制模組所應用的家用基站鄰近的至少一註冊服務基站的標識資訊，從而判斷其所應用的家用基站是否為其中一註冊服務基站；在判斷其所應用的家用基站為一註冊服務基站時控制該第一傳輸模組發送該切換命令給用戶設備，使用戶設備根據目標家用基站的註冊資訊建立與目標家用基站的連接；在判斷其所應用的家用基站為一非註冊服務基站時，根據所接收的與其所應用的家用基站鄰近的註冊服務基站的標識資訊，控制該第一傳輸模組向其中一鄰近的註冊服務基站發送一包括該目標家用基站標識資訊的獲取命令，用以控制該註冊服務基站將具有對應於該標識資訊 的目標家用基站的註冊資訊發送至其所應用的家用基站，然後控制該第一傳輸模組發送一切換命令給用戶設備，使用戶設備根據目標家用基站的註冊資訊建立與目標家用基站的連接。
  6. 一種家用基站之間的切換控制方法，應用於若干家用基站和一核心網之間，使得用戶設備在家用基站之間的切換過程中不需要核心網介入，其改良在於，該方法包括：獲取每一家用基站的地理位置和可分配給用戶設備的最大頻寬；結合所有的家用基站的地理位置將該些家用基站劃分為至少兩個分組，每個分組包括的所有家用基站的地理位置位於同一個覆蓋範圍內，然後比較每一個分組內的所有家用基站的最大頻寬，並選取該分組內的至少一個最大頻寬相對較大的家用基站作為註冊服務基站；根據該些註冊服務基站和其他非註冊服務基站的地理位置分別確定與各個非註冊服務基站鄰近的至少一註冊服務基站的標識資訊，並向每一個註冊服務基站發送其他各個家用基站的註冊資訊，以及向每一個非註冊服務基站發送與其鄰近的至少一註冊服務基站的標識資訊；和在一用戶設備由一源家用基站切換至一目標家用基站時，獲取該用戶設備發送的一切換測量報告，獲取該切換測量報告中的目標家用基站的標識資訊，根據目標家用基站的標識資訊向源家用基站或者其中一鄰近的註冊服務基站獲取目標家用基站的註冊資訊，然後發送一切換命令給用戶設備，使用戶設備根據目標家用基站的註冊資訊建立與目標家用基站的連接。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的家用基站之間的切換控制方法，其中，該步驟“根據目標家用基站的標識資訊向源家用基站或者其中一鄰近的註冊服務基站獲取目標家用基站的註冊資訊”包括：判斷是否接收到與源家用基站鄰近的至少一註冊服務基站的標識資訊， 從而判斷源家用基站是否為其中一註冊服務基站；在判斷源家用基站為一註冊服務基站時發送該切換命令給用戶設備，使用戶設備根據目標家用基站的註冊資訊建立與目標家用基站的連接；和在判斷源家用基站為一非註冊服務基站時，根據接收的與源家用基站鄰近的註冊服務基站的標識資訊，向其中一鄰近的註冊服務基站發送一包括該目標家用基站標識資訊的獲取命令，用以控制該註冊服務基站將具有對應於該標識資訊的目標家用基站的註冊資訊發送至該源家用基站，然後發送一切換命令給用戶設備，使用戶設備根據目標家用基站的註冊資訊建立與目標家用基站的連接。
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