WO2010094235A1 - 切换过程中支持多载波聚合的方法及装置 - Google Patents

切换过程中支持多载波聚合的方法及装置 Download PDF

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WO2010094235A1
WO2010094235A1 PCT/CN2010/070630 CN2010070630W WO2010094235A1 WO 2010094235 A1 WO2010094235 A1 WO 2010094235A1 CN 2010070630 W CN2010070630 W CN 2010070630W WO 2010094235 A1 WO2010094235 A1 WO 2010094235A1
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target cell
target
handover
handover request
list information
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PCT/CN2010/070630
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汪颖
秦飞
房家奕
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大唐移动通信设备有限公司
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/0005—Control or signalling for completing the hand-off
    • H04W36/0055—Transmission or use of information for re-establishing the radio link
    • H04W36/0058—Transmission of hand-off measurement information, e.g. measurement reports
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/0005—Control or signalling for completing the hand-off
    • H04W36/0055—Transmission or use of information for re-establishing the radio link
    • H04W36/0069—Transmission or use of information for re-establishing the radio link in case of dual connectivity, e.g. decoupled uplink/downlink
    • H04W36/00692—Transmission or use of information for re-establishing the radio link in case of dual connectivity, e.g. decoupled uplink/downlink using simultaneous multiple data streams, e.g. cooperative multipoint [CoMP], carrier aggregation [CA] or multiple input multiple output [MIMO]

Definitions

  • the present invention relates to the field of mobile communications technologies, and in particular, to a method and apparatus for supporting multi-carrier aggregation in a handover process.
  • CA Carrier Aggregation
  • each carrier does not exceed 20 MHz at most.
  • the LTE-A cell in FIG. 1 aggregates 4 carriers, and an Evolved Node Base (eNB) can simultaneously transmit data to the UE on 4 carriers to provide data. System throughput.
  • eNB Evolved Node Base
  • the LTE-A system needs to be compatible with the LTE system, that is, the UE of the LTE needs to work normally in the LTE-A system, therefore, for the LTE-A cell with multiple carriers in one cell, each carrier under it A cell identifier (ECGI) that can be uniquely identified is required, so that the UE of the LTE can work under it, and different cell identifiers can be allocated to different carriers under the same LT E-A cell.
  • ECGI cell identifier
  • E-UTRAN Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network
  • MME Mobility Management Entity
  • the Packet Data Network-Gateway (P-GW) is a user plane anchor network element between the 3GPP network and the non-3GPP network, and terminates the interface with the Packet Data Network (PDN) network;
  • S-GW and The interface between the P-GWs may be a GPRS Tunneling Protocol (GTP) or a Proxy Mobile Internet Protocol (PMIP); a Home Subscriber Server (HSS) is used to store user subscription information; Policy and Charging Rule Function (PCRF) is used for policy control decision and flow accounting control function; Authentication, Authorization and Accounting Server (AAA Server) is used for UE Perform access authentication, authorization, and accounting functions;
  • the E-UTRAN Cell Global Identifier (ECGI) is used to uniquely identify the cell in the world. This information is included in the system information and sent by the eNB to the UE. The cell will be operated and maintained through ECGI.
  • the source eNB When the wireless channel environment changes, the source eNB will trigger a cell handover, and the handover process usually includes two phases of handover preparation and handover execution.
  • the handover preparation phase the source eNB selects a suitable target cell according to a certain algorithm, and then sends a handover request message to the target eNB to which the target cell belongs, requesting the target eNB to reserve corresponding resources for the UE, and the source eNB only needs to inform the target eNB.
  • the selected target cell ECGI can be used, and the target eNB can find the carrier information of the target cell according to the cell information saved in the previous X2 interface establishment process, and send the carrier information to the UE in the handover command, and the UE will use the information according to the information. Access to the target cell.
  • the UE can only work under one component carrier at the same time, one LTE The cell corresponds to one carrier.
  • the source eNB only needs to inform the target eNB of the selected ECGI, and the target eN B can find the carrier information of the target cell.
  • one ECGI will correspond to multiple carriers.
  • the ECGI will uniquely determine a certain carrier in a cell, and in the R8 handover process, the source eNB can only select a suitable target cell for the UE according to a certain algorithm, and cannot select more for the UE. Target cells. It can be seen that the above traditional LTE handover method is not applicable to the LTE-A system using CA.
  • the LTE-A system requires a downlink peak rate of 1 Gbps.
  • the performance of the downlink service transmission has a large impact on the user experience. If the target eNB selects how to perform carrier aggregation for the UE according to the measurement report of the UE after the UE switches to the target eNB, the communication feeling of the user is seriously affected.
  • the present invention provides a method and apparatus for supporting multi-carrier aggregation in a handover process to solve the problem that the current handover method is not applicable to a CA system and multi-carrier aggregation.
  • a method for supporting multi-carrier aggregation in a handover process comprising: carrying a target cell identifier and a target cell carrier list information in a handover request message sent by a source base station NB to a target NB; and a handover request acknowledgement message sent by the target NB to the source NB And the source NB sends the handover command message that includes the target cell identifier and the target cell carrier list information to the user equipment UE; or the handover request sent by the source NB to the target NB.
  • the message carries the target cell identifier list information, where each target cell identifier in the list uniquely corresponds to one carrier; and the target cell identifier list information is carried in the handover request acknowledgement message sent by the target NB to the source NB; And sending, by the UE, a handover command message that includes the target cell identifier list information, and performing a process of the UE switching to the target cell corresponding to the target cell identifier list.
  • the handover of the cell refers to the handover based on the X2 interface in the system; the handover request message is directly sent by the source NB to the target NB, and the target NB is requested to reserve resources for the UE; the handover request acknowledgement message is at the target After the NB accepts the UE, it returns directly to the source NB.
  • the cell handover refers to an intra-system and inter-system S1 interface-based handover; the handover request message is sent by the source NB to the target NB through the source MME and the target MME; and the target NB sends a request acknowledgment message to the source NB.
  • the target NB sends a handover request acknowledgement message to the target MME, and the target MME sends a forward reconfiguration response message including the target cell identifier and the target cell carrier list information to the source MME, or sends the target cell identifier list information.
  • the forward reconfiguration response message, the source MME sends a forward reconfiguration response message including the target cell identifier and the target cell carrier list information to the source NB or sends a handover command including the target cell identifier list information.
  • the method further includes: using, by the UE and the target NB, the carrier pair determined by using the target cell carrier list information or the target cell identifier list information The data of the UE is transmitted.
  • the transmitting the data of the UE by using the carrier determined by the target cell carrier list information includes: transmitting, by using one of the carriers determined by the target cell carrier list information, the data of the UE for the UE in the LTE system Or, for the UE in the improved long term evolution system LTE-A, using multiple carriers determined by the target cell carrier list information to transmit data of the UE;
  • the transmitting the data of the UE to the UE determined by using the target cell identifier list information includes: transmitting, by using a carrier determined by the target cell identifier list information, data of the UE for the UE in the LTE system Or, for the UE in the improved Long Term Evolution (LTE) system, the plurality of carriers determined by using the target cell identifier list information perform joint transmission on the data of the UE.
  • LTE Long Term Evolution
  • Each carrier is uniquely determined by using ECGI and EARFCN in the target cell carrier list information.
  • the method further includes: reporting, by the target NB, the target cell identifier list information that the UE camps on.
  • the target NB When the cell is switched to the X2 interface-based handover in the system, the target NB reports the target cell identity list information that the UE resides to the MME through the path switch request Path Switch Request message, or when the UE initiates the TAU process, The target NB reports the target cell identifier list information that the UE resides to the MME through the Uplink NAS Transport message; when the cell handover is in the system and the S1 interface-based handover between the systems, the target NB notifies the handover The Handover Notify message reports the target cell identity list information that the UE resides to the target MME. When the UE initiates the TAU process, the target NB reports the target cell identity list information that the UE resides to the MME through the Uplink NAS Transport message.
  • the method further includes: the source NB determining, according to the target cell information obtained in the X2 interface establishment process, whether the target cell supports multiple carriers; if the target cell supports multiple carriers, the source NB sends the target cell identifier and the target cell.
  • a device for cell handover in a multi-carrier aggregation system located at a source NB side, includes: a handover request sending unit, configured to send a handover request message including a target cell identifier and target cell carrier list information; or, configured to send, including a target cell a handover request message that identifies the list information, where each target cell identifier in the list uniquely corresponds to one carrier; a handover request acknowledgement receiving unit, configured to receive a handover request acknowledgement message including a target cell identifier and target cell carrier list information; Or, for receiving a handover request acknowledgement message including the target cell identifier list information, the handover command message sending unit, configured to send, to the user equipment UE, a handover command message including the target cell identifier and the target cell carrier list information; or And transmitting, to the user equipment UE, a handover command message including the target cell identity list information.
  • the handover request sending unit When the cell is switched to the X2 interface-based handover in the system, the handover request sending unit directly sends the handover request message to the target NB, where the handover request acknowledgement receiving unit directly receives the handover request acknowledgement message from the target NB.
  • the handover request sending unit sends the handover request message to the target NB through the source MME and the target MME, where the handover request acknowledges that the receiving unit passes the source The MME and the target MME receive the handover request acknowledgement message from the target NB.
  • the method further includes: a multi-carrier judging unit, configured to determine, according to the target cell information obtained in the X2 interface establishment process, whether the target cell supports the multi-carrier, and when determining that the target cell supports the multi-carrier, instructing the handover request sending unit, the handover request acknowledge receiving The unit and the switching command message sending unit work.
  • a multi-carrier judging unit configured to determine, according to the target cell information obtained in the X2 interface establishment process, whether the target cell supports the multi-carrier, and when determining that the target cell supports the multi-carrier, instructing the handover request sending unit, the handover request acknowledge receiving The unit and the switching command message sending unit work.
  • a cell switching device in a multi-carrier aggregation system located on a target NB side, includes: a handover request receiving unit, configured to receive a handover request message including a target cell identifier and target cell carrier list information; or, configured to receive a target cell identifier List information switching request message, where, Each target cell identifier in the list uniquely corresponds to one carrier; a handover request acknowledgement sending unit, configured to send a handover request acknowledgement message including the target cell identifier and the target cell carrier list information; or, for transmitting the target cell identifier list information Switch request confirmation message.
  • the handover request receiving unit When the cell is switched to the X2 interface-based handover in the system, the handover request receiving unit directly receives the handover request message from the source NB, where the handover request acknowledgement sending unit directly sends the handover request acknowledgement message to the source NB.
  • the handover request receiving unit receives the handover request message from the source NB through the target MME and the source MME, where the handover request acknowledges that the sending unit passes the target The MME and the source MME send the handover request acknowledgement message to the source NB.
  • the method further includes: a transmission control unit, configured to determine, according to the target cell carrier list information or the target cell identifier list information, one or more carriers to transmit data of the user equipment UE.
  • a transmission control unit configured to determine, according to the target cell carrier list information or the target cell identifier list information, one or more carriers to transmit data of the user equipment UE.
  • the method further includes: a list information reporting unit, configured to report, to the MME, the target cell list information that the UE resides.
  • a list information reporting unit configured to report, to the MME, the target cell list information that the UE resides.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of an LTE-A cell using a CA in the prior art
  • FIG. 2 is a schematic structural diagram of a prior art LTE system
  • FIG. 3 is a flow chart of a cell handover based on an X2 interface in the system
  • FIG. 5 is a flowchart of a first implementation manner of Embodiment 1 of a method according to the present invention.
  • FIG. 6 is a flowchart of a cell handover based on an X2 interface in a system according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 7 is a flowchart of a cell handover based on an S1 interface in a system and between systems;
  • FIG. 9 is a flowchart of a second implementation manner of Embodiment 2 of the method according to the present invention.
  • 10 is a flowchart of a cell handover based on an S1 interface in a system and between systems according to Embodiment 2 of the present invention;
  • FIG. 11 is a schematic diagram showing the internal structure of a device located at a source eNB side according to the present invention.
  • FIG. 12 is a schematic diagram showing the internal structure of a device located on a target eNB side according to the present invention.
  • the method for supporting the multi-carrier aggregation in the handover process specifically discloses two implementation manners.
  • the carrier information of the target cell is carried by the source eNB in the handover process.
  • the UE may switch to a suitable carrier of the target cell according to the carrier information.
  • the target eNB carries the target cell identifier list information in the handover process, and the plurality of target cells determined according to the target cell identifier list information may jointly transmit the data of the UE. Improve transmission efficiency.
  • the second implementation manner if different carriers are assigned different cell identifiers, the cell identifier will uniquely determine the carrier under one cell.
  • the first implementation of the method of the present invention includes the following steps:
  • the handover request message sent by the source eNB to the target eNB carries the target cell identifier and the target cell carrier list information
  • the source eN B sends a handover command message including the target cell identifier and the target cell carrier list information to the U E; [4] performing a process in which the UE switches to the target cell corresponding to the target cell identifier.
  • the second implementation includes the following steps:
  • the handover request message sent by the source eNB to the target eNB carries the target cell identifier list information; where each target cell identifier in the list uniquely corresponds to one carrier;
  • the source eNB sends a handover command message including the target cell identity list information to the UE; [4] performing a process of the UE handover to the target cell.
  • the step [4] in the foregoing two implementation manners is an existing process, mainly by using a source cell network element.
  • the context information of the UE and the implementation of the resource forwarding to the target network element are not discussed in detail.
  • the target cell may select an appropriate carrier to transmit data of the UE according to the carrier list information.
  • the target eNB may select one or more carriers according to the target cell identity list information (each cell identifier corresponds to one carrier, and thus one or more target cells may understand The data of the UE is transmitted for one or more target cells.
  • the cell handover can be divided into a cell handover based on the X2 interface in the system, and a cell handover based on the S1 interface between the systems/systems.
  • the X2 handover process can only be used for intra-MME and inter-eNB handover, and there is an X2 interface between the eNBs.
  • the core network does not need to be notified during the handover process, and the target eNB notifies the MME after the handover is completed.
  • the handover process of S1 is mainly used for Inter-MME and Inter-eNB handover. There is no X2 interface between eNBs, and the core network is involved in the handover process. In the following two cases, different embodiments of the invention will be separately described.
  • the first embodiment of the present invention is to improve the scheme of the cell handover based on the X2 interface in the system. Therefore, in order to better understand the embodiment of the present invention, the eNB is changed in the existing LTE system, and the MME is unchanged.
  • the cell switching process see Figure 3, includes:
  • the source eNB acquires the area restriction information (Area Restriction Provided) of the UE from the MME by using an Attach or Tracking Area Update (TAU) process, and saves the context information in the UE.
  • area restriction information Area Restriction Provided
  • TAU Tracking Area Update
  • the source eNB configures a measurement process (Measure Control) of the UE according to the handover area restriction information.
  • S303 The UE triggers an uplink measurement report (Measure Report) to the source eNB.
  • the UE and the S-GW may transmit a packet data through the source eNB, and the source eNB may The UE performs uplink allocation (UL allocation).
  • the source eNB performs a handover decision according to the measurement report reported by the UE and a Radio Resource Management (RRM) algorithm.
  • RRM Radio Resource Management
  • the source eNB sends a handover request (Handover Request) message to the target eNB, requesting the target eNB to reserve resources for the UE, and transmitting the UE context information saved in the source eNB to Target eNB;
  • Handover Request handover request
  • the handover request message includes the X2 signaling connection ID, the target cell identifier (ECGI), the bearer information of the UE in the source eNB, the RRM context, the handover area restriction message, and the UE history information.
  • ECGI target cell identifier
  • the target eNB performs an admission decision on the UE according to the received bearer information of the UE.
  • S307 The target eNB returns a Handover Request ACK message after reserving resources for the UE.
  • the handover request acknowledgement message includes bearer information that allows handover, a Tunnel End Pint Identifier (TEID) address allocated for data forwarding, and information that needs to be delivered by the source eNB to the UE;
  • TEID Tunnel End Pint Identifier
  • the source eNB sends a handover command (Handover Command) message to the UE.
  • the content carried in the handover command message is consistent with that carried in the handover request acknowledgement message.
  • the source eNB sends a SN (Sequence Number) status transfer (SN Status Transfer) message to the target eNB, and is used to indicate to the target eNB, the receiving status of the uplink data and the sending status of the downlink data in the source eNB.
  • SN Sequence Number
  • SN Status Transfer SN Status Transfer
  • S310 The UE disconnects from the source eNB after receiving the handover command, and performs an uplink synchronization process (Synchronization) with the target eNB.
  • Synchronization an uplink synchronization process
  • the target eNB returns an uplink resource allocation (UL allocation) and a timing advance (TA) to the UE.
  • UL allocation uplink resource allocation
  • TA timing advance
  • S313 - S31 7 The target eNB notifies the core network that the UE has switched, and updates the User Plane Update;
  • the target eNB sends a path update request to the MME (Path Switch)
  • the MME sends a User Plane Update Request message to the S-GW; in S315, the S-GW switches the downlink path (Switch DL path) to the source eNB; in S316, the S-GW direction
  • the MME returns a User Plane Update Response message; in S317, the MME returns a path update confirmation to the target eNB (Path Switch ACK) message;
  • the target eNB After completing the path update, the target eNB notifies the source eNB to release the context of the source UE and the resources allocated to the UE;
  • S319 The source eNB forwards the UE context and the resources allocated to the UE to the target eNB.
  • the source eNB releases the context of the source UE and the resources allocated to the UE.
  • the following describes two implementation manners of the cell switching method in the CA system which is improved in the handover procedure of FIG. 3 according to the first embodiment of the present invention.
  • the multi-carrier of a cell uses the same ECGI, then the ECGI+EARFCN (E-UTRA Absolute Radio Frequency Channel Number) will uniquely identify a certain cell. Carrier.
  • the source eNB determines whether to initiate the handover according to the measurement report reported by the UE, and the source eNB determines whether to support the multi-carrier according to the target cell information obtained in the process of establishing the X2 interface. If the target cell supports only one carrier, the source eNB only needs to carry in the handover request message.
  • the source eNB will indicate the need to the target eNB in the handover request message according to the carrier capability of the UE and the situation of the target cell support carrier.
  • the target cell identifier for the resource reservation and the carrier information of the cell management (including the carrier center frequency point information); for the UE of the LTE-A system, the carrier information included may be one or more, for LTE For the UE, there is only one carrier information.
  • LTE-A requires a downlink peak rate of 1 Gbps. During the handover process, the performance of downlink service transmission has a greater impact on the user experience.
  • the target cell selects how to perform carrier aggregation according to the channel information measured by the UE, which seriously affects the user's experience.
  • the source eNB may select multiple carriers in the target cell according to the UE measurement report as the multi-carrier aggregation set after the UE switches to the target cell, and notify the target eNB in the handover request message.
  • the target eNB includes the carrier aggregation set information in the handover confirmation message returned to the source eNB, and the information is sent to the UE in the handover command initiated by the source eNB.
  • FIG. 4 it is a flowchart of a first implementation manner of the first embodiment of the present invention, including: S401: The source eNB sends a handover request message to the target eNB, requesting the target eNB to reserve resources for the UE, where the handover request message carries the target cell identifier and the target cell carrier list information.
  • the target eNB After the target eNB performs the admission decision on the UE, the target eNB returns a handover request acknowledgement message including the target cell identifier and the target cell carrier list information to the source eNB.
  • the source eNB sends, to the UE, a handover command message that includes the target cell identifier and the target cell carrier list information.
  • S404 The UE switches to the target cell corresponding to the target cell identifier, and the target cell uses the one or more carriers determined by the target cell carrier list information to transmit data of the UE.
  • the ECGI will uniquely determine a certain carrier under one cell.
  • the source eNB determines whether to initiate the handover according to the measurement report reported by the UE, and the source eNB determines whether it supports the multi-carrier according to the target eNB information obtained in the X2 interface establishment process. If the target eNB supports the multi-carrier, the source eNB will specify the target cell identity list information that needs to be reserved for the resource in the handover request message according to the capability of the UE (whether multi-carrier aggregation is supported), to indicate that the target eNB is the UE.
  • the carrier information of the multi-carrier aggregation transmission includes the target cell identifier list information in the handover request acknowledgement message returned to the source eNB, and the information is included in the handover command message initiated by the subsequent source eNB, and is sent to the UE, when the UE accesses After reaching the target cell, the target eNB immediately starts to jointly transmit downlink data using the carrier (target cell) in the target cell identifier list. After the handover is completed, the target eNB reports to the MME a target cell identifier list that the UE camps on. After the handover is completed, if the UE initiates the TAU procedure, the target eNB will report the target cell identification list information in the Uplink NAS Transport message sent to the MME.
  • FIG. 5 is a flowchart of a second implementation manner of the first embodiment of the present invention, including:
  • the source eNB sends a handover request message to the target eNB, requesting the target eNB to reserve resources for the UE, where the handover request message carries the target cell identifier list information.
  • the target eNB After the target eNB performs an admission decision on the UE, the target eNB returns a handover request acknowledge message including the target cell identifier list information to the source eNB.
  • S503 The source eNB sends, to the UE, a handover command that includes the target cell identifier list information. Interest rate
  • S504 The UE switches to the target cell, and the data of the UE is transmitted by using one or more carriers determined by the target cell identifier list information.
  • FIG. 6 is a detailed flowchart of the embodiment of the present invention.
  • the main improvement compared with FIG. 3 is that the first implementation is modified for S605, S607-S608, and the second implementation is for S605, S607 ⁇ S608, S613.
  • the changes are the same as the existing Figure 3, which is described as follows:
  • the source eNB acquires the area restriction information (Area Restriction Provided) of the UE from the MME by using an Attach or Tracking Area Update (TAU) process, and saves the context information in the UE.
  • area restriction information Area Restriction Provided
  • TAU Tracking Area Update
  • the source eNB configures a measurement process of the UE according to the handover area restriction information.
  • S603 The UE triggers an uplink measurement report (Measure Report) to the source eNB.
  • the UE and the S-GW may transmit a packet data through the source eNB, and the source eNB may perform the packet data on the UE.
  • Uplink configuration (UL allocation).
  • the source eNB is based on the measurement report reported by the UE and the radio resource management (Radio)
  • RRM Resources Management
  • the source eNB sends a handover request (Handover Request) message to the target eNB, requesting the target eNB to reserve resources for the UE, and transmitting the UE context information saved in the source eNB to the target eNB;
  • Handover Request handover request
  • the handover request message includes, in addition to the X2 signaling connection ID, the target cell identity (ECGI), the bearer information of the UE in the source eNB, the RRM context, the handover area restriction message, and the UE history information.
  • the carrier list information is further included.
  • the target cell identifier (ECGI) in the handover request message is modified to the target cell identifier list information.
  • the target eNB performs an admission decision on the UE according to the received bearer information of the UE.
  • the target eNB returns a Handover Request ACK message after reserving resources for the UE.
  • the handover request acknowledgement message includes, in addition to allowing handover Loading information, a Tunnel End Pint Identifier (T ⁇ D) address allocated for data forwarding, and information required to be delivered to the UE by the source eNB, including carrier list information;
  • T ⁇ D Tunnel End Pint Identifier
  • the target cell identifier in the handover request acknowledgement message is changed to the target cell identifier list information.
  • the source eNB sends a handover command (Handover Command) message to the UE.
  • the handover command message includes carrier list information in addition to the target cell identifier and other necessary information.
  • the target cell identifier in the handover command message is changed to the target cell identifier list information.
  • the source eNB sends a SN Status Transfer message to the target eNB, and is used to indicate to the target eNB, the receiving status of the uplink data and the sending status of the downlink data in the source eNB.
  • S610 The UE disconnects from the source eNB after receiving the handover command, and performs an uplink synchronization process (Synchronization) with the target eNB.
  • Synchronization an uplink synchronization process
  • the target eNB returns an uplink resource allocation (UL allocation) and a timing advance (TA) to the UE.
  • UL allocation uplink resource allocation
  • TA timing advance
  • the UE and the target cell perform data transmission using the carrier determined by the target cell carrier list information.
  • S613 - S61 7 The target eNB notifies the core network that the UE has switched, and updates the User Plane Update (User Plane Update);
  • the target eNB sends a path update request to the MME (Path Switch)
  • the S-GW switches the downlink path (Switch DL path) to the source eNB; in S616, the S-GW returns a user plane update response to the MME (User Plane Update)
  • the target is small by the path update request message in S613.
  • the area identification list information is sent to the MME.
  • the target eNB After the path update is completed, the target eNB notifies the source eNB to release the context of the source UE and the resources allocated to the UE.
  • the source eNB forwards the UE context and the resources allocated to the UE to the target eNB.
  • the source eNB releases the context of the source UE and the resources allocated to the UE.
  • the target eNB After the handover is completed, if the UE initiates the TAU procedure, the target eNB will report the target cell identity list information in the Uplink NAS Transport message sent to the MME.
  • the process of switching the UE to the target cell is implemented, and then, the target cell transmits the downlink data of the UE by using the carrier in the carrier aggregation set determined by the carrier list information:
  • the carrier in the carrier aggregation set determined by the carrier list information For a UE in LTE, one carrier is used to transmit data.
  • a UE in LTE-A multiple carriers are used for downlink joint transmission of data to achieve uplink and downlink, especially high downlink peak rate requirements.
  • the process of switching the UE to the target cell is implemented, and then the target eNB uses the target cell identifier list information to determine the downlink of multiple target cells (carriers) to the UE.
  • Data transmission For a UE in LTE, one target cell is used for transmitting data; for UEs in LTE-A, multiple target cells are used for downlink joint transmission of data to achieve uplink and downlink, especially downlink peak rate High requirements.
  • the second embodiment of the method of the present invention is improved in the existing system and the switching process based on the S1 interface between the systems. Therefore, in order to understand the second embodiment of the present invention, the switching process based on the existing S1 interface is first introduced.
  • the source eNB decides to initiate the handover process. After determining that the handover is different through the X2 interface, the handover request is sent to the source MME to initiate an handover process based on the S1 interface: the source MME selects the target MME and includes the P-GW and the The MME UE Context of the S-GW related bearer information is sent to the target MME by forwarding a Forward Relocation Request message;
  • the S701 source eNB decides to initiate the handover process, and determines that the handover is different through the X2 interface. After the handover request is sent to the source MME, a handover process based on the S1 interface is initiated.
  • S702 The source eNB sends a handover request (Handover Required) message to the source MME.
  • the target MME selects a target S-GW, and establishes a user plane for all bearers transmitted to the target MME;
  • the target MME sends a Handover Request message to the target eNB, and the target eNB is required to establish a UE Context, including information about the bearer to be established. Then, the target eNB returns a Handover Request ACK message to the target MME.
  • executing S706 only when indirect forwarding is used, a forwarding channel needs to be established between the target MME and the target S-GW;
  • the target MME returns a forward relocation response (Forward Relocation Response) message of the Forward Relocation Request to the source MME; if indirect forwarding is applied, this step also transmits the address information of the forwarding channel;
  • Forward Relocation Response Forward Relocation Response
  • executing S708 also used for indirect forwarding, establishing a forwarding channel between the source MME and the source S-GW;
  • the source MME sends a handover command (Handover Command) message to the source eNB.
  • the UE may notify the UE to perform the handover, and further carry the data forwarding tunnel address parameter to complete the establishment of the forwarding channel.
  • the contents of the two messages, Handover Request ACK and Handover Command are the same, such as bearer information, data forwarding tunnel information, transparent container of the target eNB to the source eNB; some parts are different, such as security information. .
  • the source eNB sends a Handover Command to the UE, to notify the UE that the access network can be changed.
  • executing S711 also used for indirect forwarding, indicating a forwarding data path of indirect forwarding and indirect forwarding;
  • S712 After the UE accesses the target access system, and is assigned a unique identifier by the access network, sending a Handover Confirm message to the target eNB; S713: The target eNB sends a Handover Notify message to the target MME.
  • the target MME notifies the source MME that the UE has successfully accessed the target system. At this time, a timer is started in the source MME for monitoring when the resources in the source system are released.
  • S715 - S71 7 The target MME sends the tunnel address information allocated by the eNB to the target to the target S-GW, and establishes a downlink transmission channel between the UE and the P-GW; if the S-GW is relocated, the target is updated in S716. Bearer between the S-GW and the P-GW;
  • the UE may initiate S618 to perform a TAU procedure to update the location information in the HSS, which is not discussed in detail.
  • FIG. 8 is a flowchart of a first implementation manner of Embodiment 2 of the present invention, including:
  • the source eNB sends a handover request message to the source MME.
  • the target MME After receiving the forward reconfiguration request message from the source MME, the target MME sends a handover request message to the target eNB, where the handover request message carries the target cell identifier and the target cell carrier list.
  • S802 The target eNB returns a handover request acknowledgement message to the target MME, and after receiving the forward reconfiguration response message of the target MME, the source MME sends a handover command message to the source eNB; the handover request acknowledgement message And the handover command message carries the target cell identifier and the target cell carrier list information;
  • S803 the source eNB sends a handover command message to the UE, where the handover command message includes the target cell identifier and the target cell carrier list information;
  • the UE switches to the target cell corresponding to the target cell identifier, and the target cell uses the one or more carriers determined by the target cell carrier list information to transmit data of the UE.
  • the handover request message and the handover request acknowledgement message are different between the source eNB and the target eNB in the first embodiment.
  • the source eNB and the target eNB are the intra-system and inter-system S1 interface-based handover.
  • a handover request message and a handover request acknowledgement message are transmitted between the source MME and the target MME.
  • FIG. 9 is a flowchart of a second implementation manner of Embodiment 2 of the present invention, including:
  • the source eNB sends a handover request message to the source MME, and the target MME sends a handover request message to the target eNB after receiving the forward reconfiguration request message from the source MME, where the handover request message carries the target cell identifier list information.
  • the target eNB returns a handover request acknowledgement message to the target MME, and after receiving the forward reconfiguration response message of the target MME, the source MME sends a handover command message to the source eNB; the handover request acknowledgement message And the handover command message carries the target cell identity list information;
  • the source eNB sends a handover command message to the UE, where the handover command message includes the target cell identifier list information.
  • S904 The UE switches to the target cell, and the data of the UE is transmitted by using one or more carriers determined by the target cell identifier list information.
  • the handover request message and the handover request acknowledgement message are different between the source eNB and the target eNB in the first embodiment.
  • the source eNB and the target eNB are the intra-system and inter-system S1 interface-based handover.
  • a handover request message and a handover request acknowledgement message are transmitted between the source MME and the target MME.
  • FIG. 10 it is a detailed flowchart of Embodiment 2 of the present invention.
  • the main improvement compared with FIG. 7 is that S1002, S1 005, S1 009, and S1 010 are modified for S702, S705, S709, and S710.
  • the remaining steps are similar to the existing FIG. 7;
  • the main improvement compared with FIG. 7 is that S1002, S1005, S1009, S1010, S1013 are modified for S702, S705, S709, S71 0, S713, and the remaining steps are
  • the existing Figure 7 is similar. The details are as follows:
  • the source eNB decides to initiate the handover process. After determining that the handover is different through the X2 interface, the handover request is sent to the source MME to initiate an handover process based on the S1 interface: the source MME selects the target MME and includes the P-GW. The MME UE Context of the bearer information associated with the S-GW is forwarded to the target MME by forwarding a Forward Relocation Request message;
  • the S1001 source eNB determines to initiate the handover process, and after determining that the handover is completed through the X2 interface, the handover request is sent to the source MME to initiate a handover process based on the S1 interface.
  • S1002 The source eNB sends a handover request (Handover Required) message to the source MME.
  • the carrier list information is added in the handover request message.
  • the handover request is performed. In the message, carrying the target cell identifier list information;
  • S1003 The source MME sends a Forward Relocation Request message to the target MME.
  • the forward reconfiguration request message includes target cell identity list information.
  • the target MME selects a target S-GW, and establishes a user plane for all bearers transmitted to the target MME;
  • S1005 The target MME sends a Handover Request message to the target eNB, and the target eNB is required to establish a UE Context, including information about the bearer to be established. Then, the target eNB returns a Handover Request ACK message to the target MME.
  • the carrier list information is also added to the handover request message and the handover request acknowledgement message.
  • the handover request message and the handover request acknowledgement message carry the target. Cell identification list information.
  • executing S1006 only when indirect forwarding is used, a forwarding channel needs to be established between the target MME and the target S-GW;
  • the target MME returns a forward relocation response (Forward Relocation Response) message of the Forward Relocation Request to the source MME; if indirect forwarding is applied, this step also transmits the address information of the forwarding channel;
  • Forward Relocation Response Forward Relocation Response
  • executing S1 008 also used for indirect forwarding, establishing a forwarding channel between the source MME and the source S-GW;
  • the source MME sends a handover command (Handover Command) message to the source eNB.
  • the UE may notify the UE to perform the handover, and further carry the data forwarding tunnel address parameter to complete the establishment of the forwarding channel.
  • the contents of the two messages, Handover Request ACK and Handover Command are the same, such as bearer information, data forwarding tunnel information, transparent container of the target eNB to the source eNB; some parts are different, such as security information. .
  • a carrier list message is also added in the handover command message.
  • the target cell identifier list information is carried in the handover command message.
  • the source eNB sends a Handover Command to the UE, and informs the UE that the access network can be changed.
  • the carrier list information is also added in the Handover Command of S1 010.
  • the target cell identifier list information is carried in the Handover Command of S1 01 0.
  • executing S1011 also used for indirect forwarding, indicating a forward data path of indirect forwarding and indirect forwarding;
  • the UE and the target cell perform data transmission using the carrier determined by the target cell carrier list information.
  • the target eNB sends a Handover Notify message to the target MME.
  • the target eNB carries the target cell identity list information in the handover notification message sent to the target MME.
  • the target MME notifies the source MME that the UE has successfully accessed the target system. At this time, a timer is started in the source MME for monitoring when the resources in the source system are released.
  • S1015 - S1 01 7 The target MME sends the tunnel address information allocated by the eNB to the target to the target S-GW, and establishes a downlink transmission channel between the UE and the P-GW; if the S-GW is relocated, it is updated in S716. Bearer between the target S-GW and the P-GW;
  • the UE may initiate S1 018 to perform a TAU procedure, and update the location information in the HSS, which is not discussed in detail.
  • the target eNB will upload the target cell identity list information in the Uplink NAS Transport message sent to the MME.
  • the source eNB in the handover request message in S1002 and the handover request message in S1005 is in the transparent container of the target eNB.
  • the target eNB carries the carrier list information in the transparent container of the target eNB to the source eNB in the handover request acknowledgement message returned by the S1 005 to the target MME, and the source eNB sets the carrier list information in the handover command message of S1 01 0 send to UE.
  • the source eNB in the handover request message in S1002 and the handover request message in S1005 is in the transparent container of the target eNB.
  • the target eNB Carrying the target cell identifier list information, the target eNB carries the target cell identifier list information in the transparent container of the target eNB to the source eNB in the handover request acknowledgement message returned to the target MME in S1005, and the source eNB sets the target cell in the handover command message of S1010.
  • the identification list information is sent to the UE.
  • the target eNB After the handover is completed, the target eNB carries the target cell identifier list information in the Handover Notify message sent to the target MME in S1013; if the UE sends the TAU procedure, the target eNB reports the target in the Uplink NAS Transport message in S1018 sent to the target MME. Cell identification list information.
  • the present invention also provides an apparatus for cell handover in a multi-carrier aggregation system.
  • the source eNB and the target eNB are included.
  • FIG. 11 it is a schematic diagram of the internal structure of the source eNB.
  • the device may be the source eNB itself or a functional entity located inside the source eNB, and may be implemented by hardware, software, and software and hardware. As can be seen from Figure 11, the device includes:
  • a handover request sending unit 1101 configured to send a handover request message including a target cell identifier and target cell carrier list information; or, configured to send a handover request message including target cell identity list information;
  • the handover request acknowledgement receiving unit 11 02 is configured to receive a handover request acknowledgement message including the target cell identifier and the target cell carrier list information; or, to receive a handover request acknowledgement message including the target cell identifier list information;
  • the handover command message sending unit 133 is configured to send, to the user equipment UE, a handover command message that includes the target cell identifier and the target cell carrier list information, or is configured to send, to the user equipment UE, the target cell identifier list information. Switch command messages.
  • the handover request sending unit 1101 When the cell is switched to the X2 interface-based handover in the system, the handover request sending unit 1101 directly sends the handover request message to the target eNB, and the handover request acknowledgement receiving unit 1102 directly receives the handover request acknowledgement message from the target eNB;
  • the handover request sending unit 1101 sends the handover request message to the target eNB by using the source MME and the target MME, and the handover request acknowledgement receiving unit 102 passes the source MME and The target MME receives the handover request acknowledgement message from the target eNB.
  • the device further comprises:
  • the multi-carrier judging unit 11 04 is configured to determine whether the target cell supports the multi-carrier according to the target cell information obtained in the X2 interface establishment process, and when the target cell supports the multi-carrier, the handover request sending unit 101 and the handover request acknowledgement receiving unit 1102 are indicated. And the handover command message sending unit 1103 works; when it is determined that the target cell supports only a single carrier, the device is controlled to send a handover request message and a handover command message that do not include the target cell identity list information.
  • FIG. 12 it is a schematic diagram of the internal structure of the target eNB device.
  • the device may be the target eNB itself or a functional entity located inside the target eN B, and may be implemented by combining hardware, software, and software and hardware. As can be seen from Figure 12, the device includes:
  • a handover request receiving unit 1201 configured to receive a handover request message including a target cell identifier and target cell carrier list information; or, to receive a handover request message including target cell identity list information;
  • the handover request acknowledgement sending unit 1202 is configured to send a handover request acknowledgement message including the target cell identifier and the target cell carrier list information; or, to send a handover request acknowledgement message including the target cell identifier list information.
  • the handover request receiving unit 1201 directly receives the handover request message from the source eNB, and the handover request acknowledgement sending unit 1202 directly sends the handover request acknowledgement message to the source eNB. ;
  • the handover request receiving unit 1201 receives the handover request message from the source eNB through the target MME and the source MME, and the handover request acknowledgement sending unit 1202 passes the target MME. And the source MME sends the handover request acknowledgement message to the source eNB.
  • the target eNB side device further includes:
  • the transmission control unit 1203 is configured to determine, according to the target cell identity list information, that one or more carriers transmit data of the user equipment UE.
  • the list information reporting unit 1204 is configured to report to the MME the target cell list information that the UE camps on.
  • the present invention provides two implementations of a scheme for supporting multi-carrier aggregation in a handover process.
  • the carrier information is carried in the handover process, so that UEs with different capabilities can be switched to the correct carrier.
  • the target cell identifier list information is carried in the handover process, and the multiple target cells (carriers) are selected to perform joint transmission on the UE data after the UE is switched.
  • the invention can effectively improve the service transmission efficiency of the LTE-A system and effectively guarantee the switching quality.
  • this scheme has good compatibility with LTE systems.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

一种切换过程中支持多载波聚合的方法及装置，其中的一种实现方式的方法包括：在源 NB发往目标 NB的切换请求消息中携带目标小区标识列表信息；在目标 NB发往源 NB的切换请求确认消息中携带所述目标小区标识列表信息；源 NB向 UE发送包含所述目标小区标识列表信息的切换命令消息；执行所述 UE切换到目标小区的过程。由此，可以保证在UE切换后选择多个目标小区对 UE数据进行联合传输，可有效提高 LTE-A系统的业务传输效率。

Description

切换过程中支持多载波聚合的方法及装置
本申请要求于 2009 年 2 月 1 7 日提交中国专利局、 申请号为 20091 0077320.6、 发明名称为"多载波聚合系统中小区切换方法及装置"， 以 及， 申请号为 200910077319.3、发明名称为"切换过程中支持多载波聚合的方 法及装置"的中国专利申请的优先权， 其全部内容通过引用结合在本申请中。 技术领域
本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种切换过程中支持多载波聚合 的方法及装置。
背景技术
在一些情况下， 例如， 当用户设备（ User Equipment, UE ) 当前所在小 区环境恶化时， 需要对 UE 进行小区切换。 本文着眼于多载波聚合（Carrier Aggregation , CA )通信系统中的小区切换方案， 所谓 CA, 是指在同一小区 中， 将连续或不连续的多个载波集中在一起， 在需要时可同时为 UE服务， 以 提供所需的速率。 CA是改进的长期演进（ Long Time Evolution Advanced, LTE-A ) 系统引入的一项技术， LTE-A之所以引入 CA, 是由于 LTE-A的峰值 速率比 LTE有巨大提高， 要求达到下行 1 Gbps, 上行 500Mbps, 这在单个载 波上是无法满足的。 为了保证 LTE的 UE能在每一个成员载波下都能工作， 每一个载波最大不超过 20MHz。 LTE-A的 CA小区示意图参见图 1 , 图 1 中 的 LTE-A小区聚合了 4个载波，演进型基站（ Evolved Node Basement, eNB ) 可同时在 4个载波上和 UE进行数据传输， 以提供系统吞吐量。 由于 LTE-A 系统需要对 LTE系统兼容， 即 LTE的 UE要能正常工作在 LTE-A系统中， 因 此， 对于一个小区下有多个载波的 LTE-A小区而言， 其下的每个载波都需要 能够唯一标识的小区标识（ ECGI ), 以便 LTE的 UE可以在其下工作， 对同一 个 LT E - A小区下的不同载波， 可以分配不同的小区标识。
为了对采用 CA技术的 LTE-A通信系统有一个了解， 下面首先介绍 LTE 网络架构， 参见图 2, 为 LTE系统的演进型 UMTS接入网 （Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network , E-UTRAN ) 网络架构示意图。 图 2中， E-UTRAN用于实现所有与演进型网络有关的功能；移动性管理实体（Mobility Management Entity, MME )主要负责移动性管理与会话管理， 包括用户上下 文和移动状态管理、 分配用户身份临时标识等； 服务网关（Serving Gateway, S-GW )是用户设备 ( User Equipment, UE )接入核心网的用户面实体， 终 止 E-UTRAN的接口； 分组数据网络网关 （ Packet Data Network-Gateway, P-GW )是 3GPP网络和非 3GPP网络之间的用户面锚点网元，终止和外部分 组数据（ Packet Data Network, PDN ) 网络的接口； S-GW和 P-GW之间接 口可采用 GPRS隧道协议（ GPRS Tunneling Protocol , GTP )或是代理移动 因特网协议（ Proxy Mobile Internet Protocol , PMIP )；用户归属服务器（ Home Subscriber Server, HSS )用于存储用户签约信息； 策略和计费规则功能实体 ( Policy and Charging Rule Function , PCRF )用于策略控制决定和流计费 控制功能； 认证、 授权与计费服务器 ( Authentication , Authorization and Accounting Server, AAA Server )用于对 UE执行接入认证、 授权和计费功 能； 服务 GPRS支撑节点 （Serving GPRS switching support node, SGSN ) 用于实现 GPRS 网络中路由转发、 移动性管理以及用户信息存储等功能； UMTS陆地无线接入网（ UMTS Terrestrial Radio Access Network, UTRAN )、 GSM/EDGE无线接入网 （ GSM/EDGE Radio Access Network , GERAN ), 用于实现所有与现有 GPRS/UMTS网络中无线有关的功能。 需要说明的是， 目前 LTE处于研究阶段， 图 2仅是给出一种可能的 LTE网络示意图而已。
下面介绍传统 LTE系统小区切换的过程。
在 R8 LTE系统中， E-UTRAN的小区全球标识 （ E-UTRAN Cell Global Identifier, ECGI )是用来在全球唯一标识小区的， 此信息被包含在系统信息 中， 由 eNB发送给 UE, 网络也会通过 ECGI对小区进行操作维护管理。
当无线信道环境发生变化时， 源 eNB将触发小区切换， 切换过程通常包括 切换准备和切换执行两个阶段。在切换准备阶段， 源 eNB根据一定算法来选择 一个合适的目标小区，之后向目标小区所属的目标 eNB发送切换请求消息，要 求目标 eNB为 UE预留相应的资源， 源 eNB只需要告知目标 eNB所选的目标小 区 ECGI即可， 目标 eNB就可根据之前 X2接口建立过程中保存的小区信息找到 该目标小区所在的载波信息， 并将此载波信息在切换命令中发送给 UE, UE将 根据此信息接入到目标小区。
可见， 在 R8 LTE系统中， UE同时只能在一个成员载波下工作， 一个 LTE 小区对应一个载波， 切换过程中源 eNB只需要告知目标 eNB所选的 ECGI , 目 标 eN B就可以查找到该目标小区所在的载波信息。
如果同一个小区下多个载波都使用同一个 ECGI,那么一个 ECGI将对应多 个载波，此场景下，对于接入到 LTE-A系统 UE而言，切换过程中如果仅用 ECGI 来标识目标小区， 将存在无法正确切换到目标小区合适的载波上的问题。如果 不同的载波分配不同的小区标识， 那么 ECGI将唯一确定一个小区下的某个载 波， 而 R8切换过程中， 源 eNB只能根据一定算法为 UE选择一个合适的目标小 区， 无法为 UE选择多个目标小区。 可见， 上述传统 LTE切换方法不适用于采 用了 CA的 LTE-A系统。
另外， LTE-A系统要求下行峰值速率达到 1 Gbps, 切换过程中， 下行业务 传输的性能对用户体验有较大影响。 如果在 UE切换到目标 eNB后， 再由目标 eNB根据 UE的测量报告为 UE选择如何作载波聚合， 会严重影响用户的通信感 发明内容
本发明提供一种切换过程中支持多载波聚合的方法及装置，以解决目前小 区切换方法不适用于 CA系统及多载波聚合的问题。
为此， 本发明实施例采用如下技术方案：
一种切换过程中支持多载波聚合的方法， 包括： 在源基站 NB发往目标 NB的切换请求消息中携带目标小区标识以及目标小区载波列表信息； 在目标 NB发往源 NB的切换请求确认消息中携带所述目标小区标识以及目标小区载 波列表信息； 源 NB向用户设备 UE发送包含所述目标小区标识以及目标小区 载波列表信息的切换命令消息； 或者， 在源 NB发往目标 NB的切换请求消息 中携带目标小区标识列表信息； 其中， 所述列表中的每个目标小区标识唯一对 应一个载波； 在目标 NB发往源 NB的切换请求确认消息中携带所述目标小区 标识列表信息； 源 NB向 UE发送包含所述目标小区标识列表信息的切换命令 消息； 执行所述 UE切换到所述目标小区标识列表对应的目标小区的过程。
所述小区切换是指系统内基于 X2接口的切换； 所述切换请求消息由所述 源 NB直接发给目标 NB, 请求目标 NB为 UE预留资源； 所述切换请求确认 消息是在所述目标 NB对 UE进行接纳判决后直接返回给源 NB。 所述小区切换是指系统内及系统间基于 S1接口的切换； 所述切换请求消 息由所述源 NB通过源 MME以及目标 MME发送给目标 NB;目标 NB发往源 NB切换请求确认消息的过程为： 所述目标 NB向目标 MME发送切换请求确 认消息， 目标 MME向源 MME发送包含所述目标小区标识以及目标小区载波 列表信息的前转重配置响应消息或者发送包含所述目标小区标识列表信息的 前转重配置响应消息， 源 MME向所述源 NB发送包含所述目标小区标识以及 目标小区载波列表信息的前转重配置响应消息或者发送包含所述目标小区标 识列表信息的切换命令。
在执行所述 UE切换到所述目标小区标识列表对应的目标小区的过程之 后， 还包括： 所述 UE及目标 NB采用所述目标小区载波列表信息或者所述目 标小区标识列表信息确定的载波对 UE的数据进行传输。
其中，所述采用所述目标小区载波列表信息确定的载波对 UE的数据进行 传输包括： 对于长期演进系统 LTE中的 UE, 采用所述目标小区载波列表信息 确定的一个载波对 UE的数据进行传输；或者，对于改进的长期演进系统 LTE-A 中的 UE, 采用所述目标小区载波列表信息确定的多个载波对 UE的数据进行 传输；
其中，所述采用所述目标小区标识列表信息确定的载波对 UE的数据进行 传输包括： 对于长期演进系统 LTE中的 UE, 采用所述目标小区标识列表信息 确定的一个载波对 UE的数据进行传输；或者，对于改进的长期演进系统 LTE-A 中的 UE, 采用所述目标小区标识列表信息确定的多个载波对 UE的数据进行 联合传输。
所述目标小区载波列表信息中采用 ECGI和 EARFCN唯一确定每个载波。 在执行所述 UE切换到所述目标小区标识列表对应的目标小区的过程之 后，还包括： 所述目标 NB向 MME上报 UE所驻留的目标小区标识列表信息。
当所述小区切换为系统内基于 X2接口的切换时， 所述目标 NB通过路径 切换请求 Path Switch Request消息向 MME上报 UE所驻留的目标小区标识 列表信息， 或者， 当 UE发起 TAU过程时， 所述目标 NB通过 Uplink NAS Transport消息向 MME上报 UE所驻留的目标小区标识列表信息； 当所述小 区切换为系统内及系统间基于 S1接口的切换时， 所述目标 NB通过切换通报 Handover Notify消息向目标 MME上报 UE所驻留的目标小区标识列表信息， 或者， 当 UE发起 TAU过程时， 所述目标 NB通过 Uplink NAS Transport消 息向 MME上报 UE所驻留的目标小区标识列表信息。
在源 NB发送切换请求消息之前， 还包括： 源 NB根据 X2接口建立过程 中获得的目标小区信息确定目标小区是否支持多载波；如果目标小区支持多载 波，源 NB发送包括目标小区标识以及目标小区载波列表信息的切换请求消息 或者发送包括目标小区标识列表信息的切换请求消息， 否则， 源 NB发送包括 目标小区标识的切换请求消息。
一种多载波聚合系统中小区切换的装置， 位于源 NB侧， 包括： 切换请求 发送单元，用于发送包括目标小区标识以及目标小区载波列表信息的切换请求 消息； 或者， 用于发送包括目标小区标识列表信息的切换请求消息， 其中， 所 述列表中的每个目标小区标识唯一对应一个载波； 切换请求确认接收单元， 用 于接收包括目标小区标识以及目标小区载波列表信息的切换请求确认消息；或 者， 用于接收包括目标小区标识列表信息的切换请求确认消息； 切换命令消息 发送单元，用于向用户设备 UE发送包括所述目标小区标识以及目标小区载波 列表信息的切换命令消息； 或者， 用于向用户设备 UE发送包括所述目标小区 标识列表信息的切换命令消息。
当所述小区切换为系统内基于 X2接口的切换时， 所述切换请求发送单元 向目标 NB直接发送所述切换请求消息， 所述切换请求确认接收单元从目标 NB直接接收所述切换请求确认消息； 当所述小区切换为系统内及系统间基于 S1接口的切换时， 所述切换请求发送单元通过源 MME以及目标 MME向目 标 NB发送所述切换请求消息， 所述切换请求确认接收单元通过源 MME以及 目标 MME从目标 NB接收所述切换请求确认消息。
还包括： 多载波判断单元， 用于根据 X2接口建立过程中获得的目标小区 信息确定目标小区是否支持多载波， 当确定目标小区支持多载波时，指示所述 切换请求发送单元、 切换请求确认接收单元以及切换命令消息发送单元工作。
一种多载波聚合系统中小区切换装置， 位于目标 NB侧， 包括： 切换请求 接收单元，用于接收包括目标小区标识以及目标小区载波列表信息的切换请求 消息； 或者， 用于接收包括目标小区标识列表信息的切换请求消息， 其中， 所 述列表中的每个目标小区标识唯一对应一个载波； 切换请求确认发送单元， 用 于发送包括目标小区标识以及目标小区载波列表信息的切换请求确认消息；或 者， 用于发送包括目标小区标识列表信息的切换请求确认消息。
当所述小区切换为系统内基于 X2接口的切换时， 所述切换请求接收单元 从源 NB直接接收所述切换请求消息， 所述切换请求确认发送单元向源 NB直 接发送所述切换请求确认消息； 当所述小区切换为系统内及系统间基于 S1接 口的切换时， 所述切换请求接收单元通过目标 MME以及源 MME从源 NB接 收所述切换请求消息，所述切换请求确认发送单元通过目标 MME以及源 MME 向源 NB发送所述切换请求确认消息。
还包括： 传输控制单元， 用于根据目标小区载波列表信息或者目标小区标 识列表信息确定一个或多个载波对用户设备 UE的数据进行传输。
还包括： 列表信息上报单元， 用于向 MME上报 UE所驻留的目标小区列 表信息。 可见 ,本发明提供了一种切换过程中支持多载波聚合的方案的两种实现方 式， 在第一种实现方式中， 切换过程中携带载波信息， 可以保证不同能力的 UE切换到正确的载波上； 在第二种实现方式中， 切换过程中携带目标小区标 识列表信息， 可以保证在 UE切换后选择多个目标小区对 UE数据进行联合传 输。 本发明可有效提高 LTE-A 系统的业务传输效率， 有效保证切换质量。 而 且， 此方案对于 LTE系统有很好的兼容性。 附图说明
图 1为现有技术采用 CA的 LTE-A小区示意图；
图 2为现有技术 LTE系统架构示意图；
图 3为系统内基于 X2接口的小区切换流程图；
图 4为本发明方法实施例一第一种实现方式流程图；
图 5为本发明方法实施例一第一种实现方式流程图；
图 6为本发明方法实施例一系统内基于 X 2接口的小区切换流程图； 图 7为系统内及系统间基于 S1接口的小区切换流程图；
图 8为本发明方法实施例二第一种实现方式流程图；
图 9为本发明方法实施例二第二种实现方式流程图； 图 10为本发明方法实施例二系统内及系统间基于 S1接口的小区切换流 程图；
图 11为本发明位于源 eNB侧装置内部结构示意图；
图 12为本发明位于目标 eNB侧装置内部结构示意图。
具体实施方式
本发明提供的切换过程中支持多载波聚合的方法，具体公开了两种实现方 式， 第一种实现方式中， 概括而言， 是在切换过程中由源 eNB携带目标小区 的载波信息， 由此， UE可根据此载波信息， 切换到目标小区合适的载波上。 第二种实现方式中， 概括而言， 是在切换过程中由源 eNB携带目标小区标识 列表信息， 由此， 可根据目标小区标识列表信息确定的多个目标小区对 UE的 数据进行联合传输， 提高传输效率。 在第二种实现方式中， 如果不同的载波分 配不同的小区标识， 则小区标识将唯一确定一个小区下的载波。 概括而言， 本发明方法第一种实现方式包括以下步骤：
[1 ] 在源 eNB发往目标 eNB的切换请求消息中携带目标小区标识以及目 标小区载波列表信息；
[2] 在目标 eNB发往源 eNB的切换请求确认消息中携带所述目标小区标 识以及目标小区载波列表信息；
[3] 源 eN B向 U E发送包含所述目标小区标识以及目标小区载波列表信息 的切换命令消息； [4] 执行所述 UE切换到所述目标小区标识对应的目标小区的过程。
第二种实现方式包括如下步骤：
[1 ] 在源 eNB发往目标 eNB的切换请求消息中携带目标小区标识列表信 息； 其中， 所述列表中的每个目标小区标识唯一对应一个载波；
[2] 在目标 eNB发往源 eNB的切换请求确认消息中携带所述目标小区标 识列表信息；
[3] 源 eNB向 UE发送包含所述目标小区标识列表信息的切换命令消息； [4] 执行所述 UE切换到目标小区的过程。
其中，上述两种实现方式中的步骤 [4]为现有流程，主要通过源小区网元将 UE的上下文信息以及资源前转给目标网元实现， 不作详细讨论。
通过第一种实现方式上述步骤， 当 UE切换到目标小区后， 目标小区可根 据载波列表信息选择合适的载波对 UE的数据进行传输。
通过第二种实现方式上述步骤， 当 UE切换到目标小区后， 目标 eNB可 根据目标小区标识列表信息选择一个或多个载波（每个小区标识对应一个载 波， 因此一个或多个目标小区可理解为一个或多个目标小区）对 UE的数据进 行传输。
本领域技术人员了解， 小区切换可分为系统内基于 X2接口的小区切换， 以及， 系统内 /系统间基于 S1接口的小区切换。 其中， X2切换过程只能用于 Intra-MME , Inter-eNB的切换， 并且 eNB间存在 X2接口,切换过程中不需要 通知核心网， 切换完成后再由目标 eNB通知 MME。 S1 的切换过程主要用于 Inter-MME , Inter-eNB的切换， eNB间没有 X2接口， 切换过程中涉及到核 心网。 下面对这两种情况， 分别介绍本发明的不同实施例。
首先介绍本发明方法实施例一。
本发明实施例一是在系统内基于 X2接口的小区切换流程上进行改进的方 案， 因此， 为了对本发明实施例一有更好的理解， 首先介绍现有 LTE 系统中 eNB改变而 MME不变时小区切换流程， 参见图 3 , 包括：
S301 :通过附着（Attach )或跟踪区域更新（Tracking Area Update, TAU ) 过程， 源 eNB从 MME 中获取 UE 的切换区域限制信息 （Area Restriction Provided ), 并保存在 UE的上下文 ( context )信息中；
S302 : 源 eNB 根据切换区域限制信息， 配置 UE 的测量过程 ( Measurement Control );
S303: UE触发到源 eNB的上行测量 4艮告 ( Measurement Report ); 在 S302到 S303执行过程中， UE与 S-GW间可经源 eNB传输数据包 ( packet data ), 并且， 源 eNB可对 UE进行上行配置 （ UL allocation )。
S304: 源 eNB 根据 UE 上报的测量报告和无线电资源管理 （Radio Resources Management , RRM )算法执行切换判决 ( HO Decision );
S305: 源 eNB向目标 eNB发起切换请求 ( Handover Request ) 消息， 要求目标 eNB为 UE预留资源， 并将源 eNB中保存的 UE上下文信息传递到 目标 eNB;
其中， 切换请求消息中包括 X2信令连接 ID、 目标小区标识（ECGI )、 源 eNB中 UE的承载信息、 RRM上下文、 切换区域限制消息以及 UE历史信息 等内容。
S306: 目标 eNB 根据收到的 UE 的承载信息， 对 UE 进行接纳判决
( Admission Control );
S307:目标 eNB为 UE预留资源后返回切换请求确认（ Handover Request ACK ) 消息；
其中， 切换请求确认消息中包括允许切换的承载信息、 为数据前转（data forwarding )分配的隧道端点标识符 ( Tunnel End Pint Identifier , TEID )地 址以及需要由源 eNB传递给 UE的信息；
S308: 源 eNB向 UE发送切换命令 ( Handover Command ) 消息； 该切换命令消息中携带的内容与切换请求确认消息中携带的一致。
S309: 源 eNB向目标 eNB发送 SN ( Sequence Number, 序列编号） 状态传递（ SN Status Transfer ) 消息， 用于向目标 eNB指示在源 eNB中上 行数据的接收状态和下行数据的发送状态；
S310: UE收到切换命令后断开与源 eNB的连接， 并执行与目标 eNB的 上行同步过程 ( Synchronization );
S311 : 目标 eNB向 UE返回上行资源分配（ UL allocation )和时间提前 量（ TA );
S312 : UE 完成与目标小区的同步后， 向目标 eNB 发送切换确认 ( Handover Confirm ) 消息；
S313 - S31 7: 目标 eNB通知核心网 UE发生了切换， 并更新用户平面路 径 ( User Plane Update );
其中， S313 中， 目标 eNB 向 MME 发送路径更新请求（Path Switch
Request )消息； S314中， MME向 S-GW发送用户平面更新请求（ User Plane Update Request )消息； S315中， S-GW向源 eNB切换下行路径 ( Switch DL path ); S316中， S-GW向 MME返回用户平面更新响应（ User Plane Update Response )消息； S317中， MME向目标 eNB返回路径更新确认（ Path Switch ACK ) 消息；
S318: 完成路径更新后， 目标 eNB通知源 eNB释放源端 UE的上下文 和分配给 UE的资源；
S319: 源 eNB将 UE上下文和分配给 UE的资源前转给目标 eNB;
S320: 源 eNB释放源端 UE的上下文和分配给 UE的资源。
下面介绍本发明实施例一在图 3切换流程上改进提出的 CA系统中小区切 换方法的两种实现方式。
首先介绍实施例一的第一种实现方式：
在 LTE-A 系统中， 一个小区的多载波使用同一个 ECGI , 那么 ECGI+EARFCN ( E-UTRA Absolute Radio Frequency Channel Number, E-UTRA绝对无线频率信道号）将可唯一确定一个小区下的某个载波。源 eNB 根据 UE上报的测量报告判决是否发起切换，源 eNB根据 X2接口建立过程中 获得的目标小区信息判断是否支持多载波，如果目标小区只支持一个载波， 源 eNB只需在切换请求消息中携带 ECGI及其他必要信息（参见 S305对切换请 求消息内容的描述）， 如果目标小区支持多载波， 源 eNB将根据 UE的载波能 力和目标小区支持载波的情况， 在切换请求消息中向目标 eNB指明需要作资 源预留的目标小区标识和这个小区管理下的载波信息 （包含载波中心频点信 息）；对于 LTE-A系统的 UE而言， 包含的载波信息可以是一个也可以是多个， 对于 LTE的 UE而言， 载波信息只有一个。 LTE-A要求下行峰值速率达到 1 Gbps, 切换过程中， 下行业务传输的性 能对用户体验有较大的影响。 如果在 LTE-A UE切换到目标小区后， 再由目标 小区根据 UE测量的信道信息为 UE选择如何作载波聚合， 会严重影响用户的 感受。 为了保证切换时下行业务传输质量， 可以由源 eNB根据 UE测量 4艮告 选择目标小区中的多个载波作为 UE切换到目标小区后的多载波聚合集，并在 切换请求消息中告知目标 eNB,目标 eNB在返回给源 eNB的切换确认消息中 包含载波聚合集信息， 此信息将包含在源 eNB发起的切换命令中发送给 UE, 当 UE接入到目标小区后， 目标小区立刻使用多载波聚合集中的载波开始联合 传输下行数据， 以达到 LTE-A下行峰值速率高的要求。 参见图 4, 为本发明实施例一第一种实现方式流程图， 包括： S401 : 源 eNB向目标 eNB发送切换请求消息， 请求目标 eNB为 UE预 留资源， 所述切换请求消息中携带目标小区标识以及目标小区载波列表信息；
S402: 目标 eNB对 UE进行接纳判决后， 向源 eNB返回包含目标小区 标识以及目标小区载波列表信息的切换请求确认消息；
S403: 源 eNB向 UE发送包含所述目标小区标识以及目标小区载波列表 信息的切换命令消息；
S404: UE切换到目标小区标识对应的目标小区， 目标小区采用所述目标 小区载波列表信息确定的一个或多个载波对 UE的数据进行传输。
下面介绍本发明实施例一第二种实现方式：
该实现方式中提出， 在 LTE-A 系统中， 如果不同的载波分配不同的小区 标识， 那么 ECGI将唯一确定一个小区下的某个载波。 源 eNB根据 UE上报 的测量报告判断是否发起切换， 源 eNB根据 X2接口建立过程中获得的目标 eNB信息判断其是否支持多载波。如果目标 eNB支持多载波， 源 eNB将根据 UE的能力 （是否支持多载波聚合）， 在切换请求消息中向目标 eNB指明需要 作资源预留的目标小区标识列表信息， 以指明目标 eNB为 UE作多载波聚合 传输的载波信息， 目标 eNB在返回给源 eNB的切换请求确认消息中包含目标 小区标识列表信息， 此信息将包含在后续源 eNB发起的切换命令消息中发送 给 UE, 当 UE接入到目标小区后， 目标 eNB立刻使用目标小区标识列表中的 载波（目标小区）开始联合传输下行数据。 切换完成后， 目标 eNB 向 MME 上报 UE驻留的目标小区标识列表。 切换完成后， 如果 UE发起 TAU过程， 目标 eNB将在发送给 MME的 Uplink NAS Transport消息中上报目标小区标 识列表信息。
参见图 5, 为本发明实施例一第二种实现方式流程图， 包括：
S501 : 源 eNB向目标 eNB发送切换请求消息， 请求目标 eNB为 UE预 留资源， 所述切换请求消息中携带目标小区标识列表信息；
S502: 目标 eNB对 UE进行接纳判决后， 向源 eNB返回包含目标小区 标识列表信息的切换请求确认消息；
S503: 源 eNB向 UE发送包含所述目标小区标识列表信息的切换命令消 息；
S504: UE切换到目标小区， 采用所述目标小区标识列表信息确定的一个 或多个载波对 UE的数据进行传输。
参见图 6, 为本发明实施例一详细流程图， 与图 3相比主要改进在于， 第 一种实现方式对于 S605、 S607 - S608的改动、 第二种实现方式对于 S605、 S607 ~ S608、 S613的改动， 其余与现有图 3类似， 具体介绍如下：
S601 :通过附着（Attach )或跟踪区域更新（Tracking Area Update, TAU ) 过程， 源 eNB从 MME 中获取 UE 的切换区域限制信息 （Area Restriction Provided ), 并保存在 UE的上下文 ( context )信息中；
S602 : 源 eNB 根据切换区域限制信息， 配置 UE 的测量过程
( Measurement Control );
S603: UE触发到源 eNB的上行测量报告 ( Measurement Report ); 在 S602到 S603执行过程中， UE与 S-GW间可经源 eNB传输数据包 ( packet data ), 并且， 源 eNB可对 UE进行上行配置 ( UL allocation )。
S604: 源 eNB 根据 UE 上报的测量报告和无线电资源管理 （Radio
Resources Management , RRM )算法执行切换判决 ( HO Decision );
S605: 源 eNB向目标 eNB发起切换请求 ( Handover Request ) 消息， 要求目标 eNB为 UE预留资源， 并将源 eNB中保存的 UE上下文信息传递到 目标 eNB;
其中， 在第一种实现方式中， 切换请求消息中除了包括 X2信令连接 ID、 目标小区标识（ECGI )、 源 eNB中 UE的承载信息、 RRM上下文、 切换区域 限制消息以及 UE历史信息等内容之外， 还包括载波列表信息； 在第二种实现 方式中， 将切换请求消息中的目标小区标识 （ECGI )修改为目标小区标识列 表信息。
S606: 目标 eNB 根据收到的 UE 的承载信息， 对 UE 进行接纳判决
( Admission Control );
S607:目标 eNB为 UE预留资源后返回切换请求确认（ Handover Request ACK ) 消息；
其中，在第一种实现方式中，切换请求确认消息中除了包括允许切换的承 载信息、 为数据前转 ( data forwarding )分配的隧道端点标识符（Tunnel End Pint Identifier , T曰 D )地址以及需要由源 eNB传递给 UE的信息之外， 还包 括载波列表信息； 在第二种实现方式中，将切换请求确认消息中目标小区标识 改为目标小区标识列表信息。 S608: 源 eNB向 UE发送切换命令 ( Handover Command ) 消息； 其中，在第一种实现方式中，切换命令消息中除了包括目标小区标识以及 其他必要信息外， 还包括载波列表信息； 在第二种实现方式中， 将切换命令消 息中的目标小区标识^ ί'爹改为目标小区标识列表信息。
S609: 源 eNB向目标 eNB发送 SN状态传递（ SN Status Transfer ) 消 息，用于向目标 eNB指示在源 eNB中上行数据的接收状态和下行数据的发送 状态；
S610: UE收到切换命令后断开与源 eNB的连接， 并执行与目标 eNB的 上行同步过程 ( Synchronization );
S611 : 目标 eNB向 UE返回上行资源分配（ UL allocation )和时间提前 量（ TA );
S612 : UE 完成与目标小区的同步后， 向目标 eNB 发送切换确认 ( Handover Confirm ) 消息；
此后， UE和目标小区采用所述目标小区载波列表信息确定的载波进行数 据传输。
S613 - S61 7: 目标 eNB通知核心网 UE发生了切换， 并更新用户平面路 径 ( User Plane Update );
其中， S613 中， 目标 eNB 向 MME 发送路径更新请求（Path Switch
Request )消息； S614中， MME向 S-GW发送用户平面更新请求（ User Plane
Update Request )消息； S615中， S-GW向源 eNB切换下行路径 ( Switch DL path ); S616中， S-GW向 MME返回用户平面更新响应（ User Plane Update
Response )消息； S617中， MME向目标 eNB返回路径更新确认（ Path Switch
ACK ) 消息；
其中， 在第二种实现方式中， 在 S613中通过路径更新请求消息将目标小 区标识列表信息发送给 MME。
S618: 完成路径更新后， 目标 eNB通知源 eNB释放源端 UE的上下文 和分配给 UE的资源；
S619: 源 eNB将 UE上下文和分配给 UE的资源前转给目标 eNB;
S620: 源 eNB释放源端 UE的上下文和分配给 UE的资源。
在第二种实现方式中。 切换完成后， 如果 UE发起 TAU过程， 目标 eNB 将在发送给 MME的 Uplink NAS Transport消息中上报目标小区标识列表信 息。
在第一种实现方式中， 在完成上述流程后， 即实现了将 UE切换到目标小 区的流程， 而后， 目标小区将使用载波列表信息确定的载波聚合集中的载波对 UE的下行数据进行传输： 对于 LTE中的 UE, 采用一个载波对其数据进行传 输； 对于 LTE-A中的 UE , 采用多个载波对其数据进行下行联合传输， 以达到 上下行特别是下行峰值速率高的要求。
在第二种实现方式中， 在完成上述流程后， 即实现了将 UE切换到目标小 区的流程， 而后， 目标 eNB将使用目标小区标识列表信息确定的多个目标小 区 （载波）对 UE的下行数据进行传输： 对于 LTE中的 UE, 采用一个目标小 区对其数据进行传输； 对于 LTE-A中的 UE, 采用多个目标小区对其数据进行 下行联合传输， 以达到上下行特别是下行峰值速率高的要求。
下面介绍本发明方法实施例二。
本发明方法实施例二是在现有系统内及系统间基于 S1接口的切换流程进 行改进的， 因此为了对本发明实施例二有很好的理解， 首先介绍现有基于 S1 接口的切换流程， 参见图 7, 包括：
S701 - S703: 源 eNB 决定发起切换过程， 通过判断这个切换不同通过 X2接口完成后，将切换请求发送给源 MME发起一个基于 S1接口的切换过程： 源 MME选择目标 MME并将包括 P-GW和 S-GW相关承载信息的 MME UE Context通过前转重酉己置请求 ( Forward Relocation Request ) 消息、发送给目 标 MME;
具体地：
S701源 eNB决定发起切换过程， 通过判断这个切换不同通过 X2接口完 成后， 将切换请求发送给源 MME发起一个基于 S1接口的切换过程；
S702: 源 eNB向源 MME发送切换请求（ Handover Required ) 消息； S703: 源 MME向目标 MME发送前转重配置请求（ Forward Relocation
Request ) 消息；
可选地， 执行 S704: 仅用于 S-GW重配置（ S-GW relocation ) 的情况， 目标 MME选择一个目标 S-GW , 对传送到目标 MME的所有承载建立用户平 面；
S705: 目标 MME向目标 eNB发送切换请求（ Handover Request )消息， 要求目标 eNB建立 UE Context, 包括需要建立的承载的信息； 然后， 目标 eNB向目标 MME返回切换请求确认 ( Handover Request ACK ) 消息；
可选地， 执行 S706: 仅用于采用间接前转（ indirect forwarding ) 时， 需 要在目标 MME和目标 S-GW之间建立前转通道；
S707: 目标 MME向源 MME返回 Forward Relocation Request的前转 重配置响应 ( Forward Relocation Response ) 消息； 如果应用 indirect forwarding时， 此步骤还传送前转通道的地址信息；
可选地，执行 S708:也用于 indirect forwarding ,建立源 MME与源 S-GW 之间的前转通道；
S709: 源 MME向源 eNB发送切换命令 ( Handover Command ) 消息， 除了通知源 eNB切换已经准备好， 可以通知 UE进行切换外， 还携带有数据 前转隧道地址参数， 完成前转通道的建立；
此切换过程中 Handover Request ACK和 Handover Command这两条消 息部分内容是一样的， 如承载信息、 数据前转隧道信息、 目标 eNB到源 eNB 的透明容器； 也有部分内容是不一样的， 如安全信息。
S710: 源 eNB向 UE发送 Handover Command,告知 UE可以改变接入 网络了；
可选地,执行 S711 : 也用于 indirect forwarding ,指示 indirect forwarding 和 indirect forwarding的前转数据路径；
S712: 当 U E接入目标接入系统， 并被接入网分配唯一标识后， 发送切 换确认 ( Handover Confirm ) 消息给目标 eNB; S713: 目标 eNB向目标 MME发送切换通报 ( Handover Notify ) 消息；
S714: 目标 MME通知源 MME, UE已经成功接入目标系统， 此时， 在 在源 MME中启动一个定时器， 用于监视何时释放源系统中的资源；
S715 - S71 7: 目标 MME将 eNB为承载分配的隧道地址信息发送给目标 S-GW , 建立 UE到 P-GW之间的下行传输通道； 如果 S-GW重定位了， 则在 S716中更新目标 S-GW与 P-GW之间的承载；
另外， 在 S712之后的任意时刻， UE可以发起 S618执行 TAU过程， 更 新 HSS中的位置信息， 对此不详细讨论。
下面介绍本发明实施例二在图 7切换流程上改进提出的 CA系统中小区切 换方法的两种实现方式。
下面首先介绍本发明实施例二第一种实现方式：
参见图 8, 为本发明实施例二第一种实现方式流程图， 包括：
S801： 源 eNB向源 MME发送切换请求消息， 目标 MME从源 MME接 收到前转重配置请求消息后， 向目标 eNB发送切换请求消息， 所述切换请求 消息中携带目标小区标识以及目标小区载波列表信息；
S802: 目标 eNB向所述目标 MME返回切换请求确认消息，所述源 MME 接收到所述目标 MME的前转重配置响应消息后， 向所述源 eNB发送切换命 令消息；所述切换请求确认消息和切换命令消息携带所述目标小区标识以及目 标小区载波列表信息； S803: 所述源 eNB向 UE发送切换命令消息， 所述切换命令消息包括包 含所述目标小区标识以及目标小区载波列表信息；
S804: UE切换到目标小区标识对应的目标小区， 目标小区采用所述目标 小区载波列表信息确定的一个或多个载波对 UE的数据进行传输。 可见，与实施例一中源 eNB与目标 eNB之间传输切换请求消息以及切换 请求确认消息不同，实施例二中，由于是系统内及系统间基于 S1接口的切换， 因此， 源 eNB与目标 eNB之间通过源 MME、 目标 MME之间的桥梁传输切 换请求消息以及切换请求确认消息。
下面介绍本发明实施例二第二种实现方式： 参见图 9, 为本发明实施例二第二种实现方式流程图， 包括：
S901： 源 eNB向源 MME发送切换请求消息， 目标 MME从源 MME接 收到前转重配置请求消息后， 向目标 eNB发送切换请求消息， 所述切换请求 消息中携带目标小区标识列表信息；
S902: 目标 eNB向所述目标 MME返回切换请求确认消息，所述源 MME 接收到所述目标 MME的前转重配置响应消息后， 向所述源 eNB发送切换命 令消息；所述切换请求确认消息和切换命令消息携带所述目标小区标识列表信 息；
S903: 所述源 eNB向 UE发送切换命令消息， 所述切换命令消息包括包 含所述目标小区标识列表信息；
S904: UE切换到目标小区， 采用所述目标小区标识列表信息确定的一个 或多个载波对 UE的数据进行传输。
可见，与实施例一中源 eNB与目标 eNB之间传输切换请求消息以及切换 请求确认消息不同，实施例二中，由于是系统内及系统间基于 S1接口的切换， 因此， 源 eNB与目标 eNB之间通过源 MME、 目标 MME之间的桥梁传输切 换请求消息以及切换请求确认消息。
参见图 10 , 为本发明实施例二详细流程图： 对于第一种实现方式， 与图 7 相比主要改进在于 S1002、 S1 005、 S1 009、 S1 010对于 S702、 S705、 S709、 S710的改动， 其余步骤与现有图 7类似； 对于第二种实现方式， 与图 7相比 主要改进在于 S1002、 S1005、 S1009、 S1010、 S1013对于 S702、 S705、 S709、 S71 0、 S713的改动， 其余步骤与现有图 7类似。 具体介绍如下：
S1001 - S1 003: 源 eNB 决定发起切换过程， 通过判断这个切换不同通 过 X2接口完成后， 将切换请求发送给源 MME发起一个基于 S1接口的切换 过程：源 MME选择目标 MME并将包括 P-GW和 S-GW相关承载信息的 MME UE Context通过前转重酉己置请求 ( Forward Relocation Request )消息、发送给 目标 MME;
具体地：
S1001 源 eNB决定发起切换过程， 通过判断这个切换不同通过 X2接口 完成后， 将切换请求发送给源 MME发起一个基于 S1接口的切换过程； S1002: 源 eNB向源 MME发送切换请求（ Handover Required ) 消息； 其中， 在第一种实现方式中， 在该切换请求消息中， 增加载波列表信息； 在第二种实现方式中， 在该切换请求消息中， 携带目标小区标识列表信息；
S1003: 源 MME向目标 MME发送前转重配置请求（ Forward Relocation Request ) 消息；
该前转重配置请求消息包括目标小区标识列表信息。
可选地， 执行 S1004: 仅用于 S-GW重配置（S-GW relocation )的情况， 目标 MME选择一个目标 S-GW , 对传送到目标 MME的所有承载建立用户平 面；
S1005: 目标 MME向目标 eNB发送切换请求（ Handover Request ) 消 息， 要求目标 eNB建立 UE Context, 包括需要建立的承载的信息； 然后， 目 标 eNB向目标 MME返回切换请求确认 ( Handover Request ACK ) 消息； 其中，在第一种实现方式中，在该切换请求消息以及切换请求确认消息中， 也增加了载波列表信息； 在第二种实现方式中，在该切换请求消息以及切换请 求确认消息中， 携带目标小区标识列表信息。 可选的， 执行 S1006: 仅用于采用间接前转 ( indirect forwarding ) 时， 需要在目标 MME和目标 S-GW之间建立前转通道；
S1007: 目标 MME向源 MME返回 Forward Relocation Request的前转 重配置响应 ( Forward Relocation Response ) 消息； 如果应用 indirect forwarding时， 此步骤还传送前转通道的地址信息；
可选地，执行 S 1 008:也用于 indirect forwarding ,建立源 MME与源 S-GW 之间的前转通道；
S1009: 源 MME向源 eNB发送切换命令 ( Handover Command )消息， 除了通知源 eNB切换已经准备好， 可以通知 UE进行切换外， 还携带有数据 前转隧道地址参数， 完成前转通道的建立；
此切换过程中 Handover Request ACK和 Handover Command这两条消 息部分内容是一样的， 如承载信息、 数据前转隧道信息、 目标 eNB到源 eNB 的透明容器； 也有部分内容是不一样的， 如安全信息。
其中， 在第一种实现方式中， 在该切换命令消息中， 也增加了载波列表信 息；在第二种实现方式中，在该切换命令消息中，携带目标小区标识列表信息。
S101 0: 源 eNB向 UE发送 Handover Command, 告知 UE可以改变接 入网络了；
其中， 在第一种实现方式中， 在 S1 010的 Handover Command中， 也 增加了载波列表信息；在第二种实现方式中，在 S1 01 0的 Handover Command 中， 携带目标小区标识列表信息。 可选地，执行 S1011 :也用于 indirect forwarding ,指示 indirect forwarding 和 indirect forwarding的前转数据路径；
S1012: 当 U E接入目标接入系统， 并被接入网分配唯一标识后， 发送切 换确认 ( Handover Confirm ) 消息给目标 eNB;
此后， UE和目标小区采用所述目标小区载波列表信息确定的载波进行数 据传输。
S1013: 目标 eNB向目标 MME发送切换通报 ( Handover Notify )消息； 在第二种实现方式中， 目标 eNB在发送给目标 MME的切换通报消息中 携带目标小区标识列表信息。
S1014: 目标 MME通知源 MME, UE已经成功接入目标系统， 此时， 在 在源 MME中启动一个定时器， 用于监视何时释放源系统中的资源；
S1015 - S1 01 7:目标 MME将 eNB为承载分配的隧道地址信息发送给目 标 S-GW , 建立 UE到 P-GW之间的下行传输通道； 如果 S-GW重定位了， 则在 S716中更新目标 S-GW与 P-GW之间的承载；
另外， 在 S1 012之后的任意时刻， UE可以发起 S1 018执行 TAU过程， 更新 HSS中的位置信息， 对此不详细讨论。
切换完成后，如果 UE发起 TAU过程，目标 eNB将在发送给 MME的 Uplink NAS Transport消息中上 4艮目标小区标识列表信息。
由此， 通过第一种实现方式， 对于系统内及系统间基于 S1接口的小区切 换而言， 将在 S1002 的切换请求消息中以及 S1005 的切换请求消息中的源 eNB到目标 eNB的透明容器中增加载波列表信息， 目标 eNB将在 S1 005向 目标 MME返回的切换请求确认消息中目标 eNB到源 eNB的透明容器中携带 载波列表信息， 源 eNB在 S1 01 0 的切换命令消息中将载波列表信息发送给 UE。 由此， 通过第二种实现方式， 对于系统内及系统间基于 S1接口的小区切 换而言， 将在 S1002 的切换请求消息中以及 S1005 的切换请求消息中的源 eNB到目标 eNB的透明容器中携带目标小区标识列表信息， 目标 eNB将在 S1005向目标 MME返回的切换请求确认消息中目标 eNB到源 eNB的透明容 器中携带目标小区标识列表信息， 源 eNB在 S1010的切换命令消息中将目标 小区标识列表信息发送给 UE。 切换完成后， 目标 eNB将在 S1013发送给目 标 MME的 Handover Notify消息中携带目标小区标识列表信息； 如果 UE发 送 TAU过程， 目标 eNB将在发送给目标 MME的 S1018中的 Uplink NAS Transport消息中上报目标小区标识列表信息。
与上述方法相对应， 本发明还提供多载波聚合系统中小区切换的装置。 具 体而言， 包括源 eNB以及目标 eNB。
参见图 11 , 为源 eNB装置内部结构示意图， 该装置可以是指源 eNB本 身， 也可以是位于源 eNB内部的功能实体， 可以通过硬件、 软件和软硬件结 合实现。 由图 11可知， 该装置包括：
切换请求发送单元 1101 , 用于发送包括目标小区标识以及目标小区载波 列表信息的切换请求消息； 或者， 用于发送包括目标小区标识列表信息的切换 请求消息；
切换请求确认接收单元 11 02, 用于接收包括目标小区标识以及目标小区 载波列表信息的切换请求确认消息； 或者， 用于接收包括目标小区标识列表信 息的切换请求确认消息；
切换命令消息发送单元 11 03 , 用于向用户设备 UE发送包括所述目标小 区标识以及目标小区载波列表信息的切换命令消息； 或者， 用于向用户设备 UE发送包括所述目标小区标识列表信息的切换命令消息。
其中，
当所述小区切换为系统内基于 X2接口的切换时，切换请求发送单元 1101 向目标 eNB直接发送所述切换请求消息，切换请求确认接收单元 1102从目标 eNB直接接收所述切换请求确认消息； 当所述小区切换为系统内及系统间基于 S1接口的切换时， 切换请求发送 单元 1101通过源 MME以及目标 MME向目标 eNB发送所述切换请求消息， 切换请求确认接收单元 11 02通过源 MME以及目标 MME从目标 eNB接收所 述切换请求确认消息。
优选地， 该装置还包括：
多载波判断单元 11 04 , 用于根据 X2接口建立过程中获得的目标小区信 息确定目标小区是否支持多载波， 当确定目标小区支持多载波时，指示切换请 求发送单元 101、 切换请求确认接收单元 1102以及切换命令消息发送单元 1103工作； 当确定目标小区仅支持单载波时， 控制该装置发送不包括目标小 区标识列表信息的切换请求消息以及切换命令消息。
参见图 12, 为目标 eNB装置内部结构示意图， 该装置可以是指目标 eNB 本身， 也可以是位于目标 eN B内部的功能实体， 可以通过硬件、 软件和软硬 件结合实现。 由图 12可知， 该装置包括：
切换请求接收单元 1201 , 用于接收包括目标小区标识以及目标小区载波 列表信息的切换请求消息； 或者， 用于接收包括目标小区标识列表信息的切换 请求消息；
切换请求确认发送单元 1202, 用于发送包括目标小区标识以及目标小区 载波列表信息的切换请求确认消息； 或者， 用于发送包括目标小区标识列表信 息的切换请求确认消息。
其中，
当所述小区切换为系统内基于 X2接口的切换时，切换请求接收单元 1201 是从源 eNB直接接收所述切换请求消息， 切换请求确认发送单元 1202是向 源 eNB直接发送所述切换请求确认消息；
当所述小区切换为系统内及系统间基于 S1接口的切换时， 切换请求接收 单元 1201是通过目标 MME以及源 MME从源 eNB接收所述切换请求消息， 切换请求确认发送单元 1202是通过目标 MME以及源 MME向源 eNB发送所 述切换请求确认消息。
优选地， 目标 eNB侧装置还包括： 传输控制单元 1203, 用于根据目标小区标识列表信息确定一个或多个载 波对用户设备 UE的数据进行传输。
列表信息上报单元 1204, 用于向 MME上报 UE所驻留的目标小区列表 信息。
可见 ,本发明提供了一种切换过程中支持多载波聚合的方案的两种实现方 式， 在第一种实现方式中， 切换过程中携带载波信息， 可以保证不同能力的 UE切换到正确的载波上； 在第二种实现方式中， 切换过程中携带目标小区标 识列表信息， 可以保证在 UE切换后选择多个目标小区 （载波 )对 UE数据进 行联合传输。 本发明可有效提高 LTE-A 系统的业务传输效率， 有效保证切换 质量。 而且， 此方案对于 LTE系统有很好的兼容性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通 技术人员来说， 在不脱离本发明原理的前提下， 还可以做出若干改进和润饰， 这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

权 利 要 求
1、 一种切换过程中支持多载波聚合的方法， 其特征在于， 包括： 在源基站 N B发往目标 N B的切换请求消息中携带目标小区标识以及目标 小区载波列表信息； 在目标 NB发往源 NB的切换请求确认消息中携带所述目 标小区标识以及目标小区载波列表信息； 源 NB向用户设备 UE发送包含所述 目标小区标识以及目标小区载波列表信息的切换命令消息； 或者， 在源基站 NB发往目标 NB的切换请求消息中携带目标小区标识列表信息； 其中， 所述 列表中的每个目标小区标识唯一对应一个载波； 在目标 NB发往源 NB的切换 请求确认消息中携带所述目标小区标识列表信息； 源 NB向用户设备 UE发送 包含所述目标小区标识列表信息的切换命令消息；
执行所述 UE切换到所述目标小区标识列表对应的目标小区的过程。
2、 根据权利要求 1所述方法， 其特征在于， 所述小区切换是指系统内基 于 X2接口的切换；
所述切换请求消息由所述源 NB直接发给目标 NB, 请求目标 NB为 UE 预留资源；
所述切换请求确认消息是在所述目标 NB对 UE进行接纳判决后直接返回 给源 NB。
3、 根据权利要求 1所述方法， 其特征在于， 所述小区切换是指系统内及 系统间基于 S1接口的切换；
所述切换请求消息由所述源 NB通过源移动性管理实体 MME 以及目标
MME发送给目标 NB;
目标 NB发往源 NB切换请求确认消息的过程为： 所述目标 NB向目标
MME发送切换请求确认消息， 目标 MME向源 MME发送包含所述目标小区 标识以及目标小区载波列表信息的前转重配置响应消息或者发送包含所述目 标小区标识列表信息的前转重配置响应消息， 源 MME向所述源 NB发送包含 所述目标小区标识以及目标小区载波列表信息的前转重配置响应消息或者发 送包含所述目标小区标识列表信息的切换命令。
4、 根据权利要求 1、 2或 3所述方法， 其特征在于， 在执行所述 UE切换 到所述目标小区标识列表对应的目标小区的过程之后， 还包括： 所述 UE及目标 NB采用所述目标小区载波列表信息或者所述目标小区标 识列表信息确定的载波对 UE的数据进行传输。
5、 根据权利要求 4所述方法， 其特征在于，
所述采用所述目标小区载波列表信息确定的载波对 UE的数据进行传输包 括： 对于长期演进系统 LTE中的 UE, 采用所述目标小区载波列表信息确定的 一个载波对 UE的数据进行传输； 或者， 对于改进的长期演进系统 LTE-A中 的 UE, 采用所述目标小区载波列表信息确定的多个载波对 UE的数据进行传 输；
所述采用所述目标小区标识列表信息确定的载波对 UE 的数据进行传输 包括： 对于长期演进系统 LTE中的 UE, 采用所述目标小区标识列表信息确定 的一个载波对 UE 的数据进行传输； 或者， 对于改进的长期演进系统 LTE-A 中的 UE, 采用所述目标小区标识列表信息确定的多个载波对 UE的数据进行 联合传输。
6、 根据权利要求 1、 2或 3所述方法， 其特征在于， 所述目标小区载波 列表信息中采用 ECGI和 EARFCN唯一确定每个载波。
7、 根据权利要求 1、 2或 3所述方法， 其特征在于， 在执行所述 UE切换 到所述目标小区标识列表对应的目标小区的过程之后， 还包括：
所述目标 NB向 MME上报 UE所驻留的目标小区标识列表信息。
8、 根据权利要求 7所述方法， 其特征在于，
当所述小区切换为系统内基于 X2接口的切换时， 所述目标 NB通过路径 切换请求 Path Switch Request消息向 MME上报 UE所驻留的目标小区标识 列表信息， 或者， 当 UE发起 TAU过程时， 所述目标 NB通过 Uplink NAS Transport消息向 MME上报 UE所驻留的目标小区标识列表信息；
当所述小区切换为系统内及系统间基于 S1接口的切换时， 所述目标 NB 通过切换通报 Handover Notify消息向目标 MME上报 UE所驻留的目标小区 标识列表信息，或者， 当 UE发起 TAU过程时，所述目标 NB通过 Uplink NAS Transport消息向 MME上报 UE所驻留的目标小区标识列表信息。
9、 根据权利要求 1、 2或 3所述方法， 其特征在于， 在源 NB发送切换请 求消息之前， 还包括： 源 NB根据 X2接口建立过程中获得的目标小区信息确定目标小区是否支 持多载波；
如果目标小区支持多载波，源 NB发送包括目标小区标识以及目标小区载 波列表信息的切换请求消息或者发送包括目标小区标识列表信息的切换请求 消息， 否则， 源 NB发送包括目标小区标识的切换请求消息。
10、 一种多载波聚合系统中小区切换的装置， 位于源基站 NB侧， 其特征 在于， 包括：
切换请求发送单元，用于发送包括目标小区标识以及目标小区载波列表信 息的切换请求消息； 或者， 用于发送包括目标小区标识列表信息的切换请求消 息， 其中， 所述列表中的每个目标小区标识唯一对应一个载波；
切换请求确认接收单元，用于接收包括目标小区标识以及目标小区载波列 表信息的切换请求确认消息； 或者， 用于接收包括目标小区标识列表信息的切 换请求确认消息；
切换命令消息发送单元，用于向用户设备 UE发送包括所述目标小区标识 以及目标小区载波列表信息的切换命令消息； 或者， 用于向用户设备 UE发送 包括所述目标小区标识列表信息的切换命令消息。
11、 根据权利要求 10所述装置， 其特征在于，
当所述小区切换为系统内基于 X2接口的切换时， 所述切换请求发送单元 向目标 NB直接发送所述切换请求消息， 所述切换请求确认接收单元从目标 NB直接接收所述切换请求确认消息；
当所述小区切换为系统内及系统间基于 S1接口的切换时， 所述切换请求 发送单元通过源移动性管理实体 MME以及目标 MME向目标 NB发送所述切 换请求消息， 所述切换请求确认接收单元通过源 MME以及目标 MME从目标 NB接收所述切换请求确认消息。
12、 根据权利要求 10或 11所述装置， 其特征在于， 还包括：
多载波判断单元， 用于根据 X2接口建立过程中获得的目标小区信息确定 目标小区是否支持多载波， 当确定目标小区支持多载波时，指示所述切换请求 发送单元、 切换请求确认接收单元以及切换命令消息发送单元工作。
13、 一种多载波聚合系统中小区切换装置， 位于目标基站 NB侧， 其特征 在于， 包括：
切换请求接收单元，用于接收包括目标小区标识以及目标小区载波列表信 息的切换请求消息； 或者， 用于接收包括目标小区标识列表信息的切换请求消 息， 其中， 所述列表中的每个目标小区标识唯一对应一个载波；
切换请求确认发送单元，用于发送包括目标小区标识以及目标小区载波列 表信息的切换请求确认消息； 或者， 用于发送包括目标小区标识列表信息的切 换请求确认消息。
14、 根据权利要求 13所述装置， 其特征在于，
当所述小区切换为系统内基于 X2接口的切换时， 所述切换请求接收单元 从源 NB直接接收所述切换请求消息， 所述切换请求确认发送单元向源 NB直 接发送所述切换请求确认消息；
当所述小区切换为系统内及系统间基于 S1接口的切换时， 所述切换请求 接收单元通过目标移动性管理实体 MME以及源 MME从源 NB接收所述切换 请求消息， 所述切换请求确认发送单元通过目标 MME以及源 MME向源 NB 发送所述切换请求确认消息。
15、 根据权利要求 13或 14所述装置， 其特征在于， 还包括：
传输控制单元，用于根据目标小区载波列表信息或者目标小区标识列表信 息确定一个或多个载波对用户设备 UE的数据进行传输。
16、 根据权利要求 13或 14所述装置， 其特征在于， 还包括：
列表信息上报单元， 用于向 MME上报 UE所驻留的目标小区列表信息。
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