用户设备的切换的制作方法

文档序号:7950403
专利名称:用户设备的切换的制作方法
技术领域
本发明涉及一种用于支持将用户设备从蜂窝通信网络的源小区切换到移动通信网络的目标小区的方法,其中用户设备使用分配的时隙,以便与蜂窝通信网络进行数据交换,同时用户设备与源小区关联。本发明同样地涉及支持此类切换的蜂窝通信网络的网元、用户设备、蜂窝通信系统、软件代码和软件程序产品。
背景技术
蜂窝通信网络的覆盖区域被划分成多个小区,每个小区由另一个基站收发台(BTS)来服务。位于特定小区区域内的用户设备可经由关联的BTS来接入蜂窝通信网络。当移动时,用户设备不得不从一个小区切换到另一个小区,并因此从一个BTS切换到另一个BTS,以便保持到网络的已建立连接。
在支持蜂窝通信网络和多个用户的用户设备之间传输的蜂窝通信系统中,不同的多址技术可用于共享可用的无线资源。这样的多址技术包括例如时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)和码分多址(CDMA)。对于FDMA,不同的载波用于不同的传输。对于TDMA,单个的载波被划分成多个帧,并且每个帧被划分成预定数目的时隙。对于每个传输,接着可在每个帧中使用一个或多个特定的时隙。对于CDMA,扩频码用于通过将用户数据与伪随机比特进行相乘来对用户信息比特进行扩频,其被称为码片。
通用陆地无线接入(UTRA)时分双工(TDD)使用组合的时分和码分多址方案。由于该方案的TDMA部分,存在用于单个载波上每个传输方向的若干可能时隙。由于该方案的CDMA部分,在每个时隙中,由正交码区分的一个或多个用户可同时发送或接收数据。在多时隙模式期间,一个用户在一个方向上甚至可占用多于一个的时隙。在例如第三代合作伙伴计划(3GPP)文档TS 25.221 V6.1.0(2004-06)“Physical channels and mapping of transport channelsonto physical channels(TDD)”,TS 25.222 V6.0.0(2003-12)“Multiplexing and channel coding(TDD)”,TS 25.223 V6.0.0(2003-12)“Spreading and modulation(TDD)”,TS 25.224 V6.1.0(2004-06)“Physical layer procedures(TDD)”和TS 25.225 V6.1.0(2004-03)“Measurements(TDD)”中规定了UTRA TDD。已经在3GPP文档TS 25.331 V6.2.0(2004-06)“Radio resource control”中规定了用于在用户设备和UTRAN(UTRA网络)之间无线链路的无线资源控制协议。
一个UTRA TDD选择是时分同步CDMA(TD-SCDMA),其也被称为UTRA TDD 1.28Mcps选择。该特定选择已经由中国无线通信标准组织(CWTS)提出并旨在专门用于中国的蜂窝通信系统中。
在基于UTRA TDD的蜂窝通信网络的不同小区间的用户设备的小区间切换期间,网络中的接入控制必须确定哪些时隙和码组合将由用户设备在目标小区中使用以便进行数据传输和接收。
时隙选择可基于例如在BTS处潜在的增加传输或接收功率方面最小化系统成本,或基于另一种估计方法。
典型地,接入控制首先针对上行链路和下行链路两个方向来检查目标小区中的码和功率资源并接着对时隙和码组合做出判定,该组合将由用户设备使用以便分别进行传输和接收。根据确定的码和功率资源,候选时隙通常是这样的时隙,其满足由用户设备在无线接入承载(RAB)资源请求中向网络发送的码和功率条件。接着由接入控制使用一种判定算法来选择这些候选时隙中的一个时隙。现有的判定算法执行随机选择、半静态选择或导致最少功率增加的选择。
无论使用的算法如何,在目标小区中分配给用户设备的时隙可能不同于在源小区中使用的时隙。
例如,如果用户设备在源小区中针对上行链路使用时隙1而在切换的目标小区中使用时隙2,则切换意味着去除来自相邻小区的时隙1中的干扰源并将时隙2中的干扰源添加到相邻小区。相邻小区包括可接收由用户设备发送的超出预定电平的功率的信号的所有小区。结果是,在相邻小区中使用时隙1或时隙2以传输数据的任何用户设备经历了上行链路干扰中的突然改变。
在已知的方法中,该问题可通过功率控制来解决。例如在3GPP文档TS 25.401 V6.3.0(2004-06)“UTRAN Overall Description”中描述了控制使用的传输功率的电平以便最小化干扰并保持连接的质量。
当给予用于各自功率调整的足够长时间,已知功率控制算法能够通过调整用于各自时隙的功率电平来补偿干扰中的改变。但功率控制算法收敛所花费的时间有时是相当长的。尤其当某个用户设备在两个小区之间的边界上移动并因此反复地在它们之间切换时,收敛甚至根本无法达到。
类似的问题也发生在下行链路中。
特别是,TD-SCDMA遭受干扰中的突然改变,因为其具有很低的功率控制频率。功率控制频率是每子帧一次,对应于200Hz。因此功率控制算法可能要花费一定的时间来收敛。
尽管如此,将理解到相同的问题也可以发生在其他TDMA方法中。

发明内容
本发明的目的是在蜂窝通信系统中减小由于用户设备的切换造成的干扰中的突然改变。
提出一种用于支持将用户设备从蜂窝通信网络的源小区切换到移动通信网络的目标小区的方法。用户设备使用分配的时隙以便与蜂窝通信网络进行数据交换,同时用户设备与源小区关联。提出的方法包括检查分配的时隙中的至少一个时隙是否适于满足当在目标小区中使用以便进行用户设备和蜂窝通信网络之间的数据交换时的给定条件。提出的方法进一步包括如果至少一个时隙适于满足给定的条件,则向用户设备分配至少一个时隙以用于与蜂窝通信网络进行数据交换,同时用户设备与目标小区关联。
此外,提出一种用于支持将用户设备从蜂窝通信网络的源小区切换到移动通信网络的目标小区的蜂窝通信网络的网元。假设用户设备使用分配的时隙以便与蜂窝通信网络进行数据交换,同时用户设备与源小区关联。提出的网元包括切换控制组件,其适于实现提出的方法的步骤。网元可以是例如无线网络控制器(RNC),而切换控制组件可以是例如包括切换控制(HC)的无线资源管理(RRM)。
此外,提出一种用于支持将用户设备从蜂窝通信网络的源小区切换到蜂窝通信网络的目标小区的蜂窝通信系统的用户设备。用户设备包括适于使用分配的时隙以便与蜂窝通信网络进行数据交换的装置,同时用户设备与源小区关联,并且如果至少一个时隙适于满足当在目标小区中使用以便进行用户设备和蜂窝通信网络之间的数据交换时的给定条件,则适于持续地使用这些时隙中的至少一个以便与蜂窝通信网络进行数据交换,同时用户设备与目标小区关联。
此外,提出一种包括至少提出的网元的蜂窝通信系统。此外,其可包括例如蜂窝通信网络的其他单元和/或将被切换的用户设备。
此外,提出一种用于支持将用户设备从蜂窝通信网络的源小区切换到移动通信网络的目标小区的软件代码。假设用户设备使用分配的时隙以便与蜂窝通信网络进行数据交换,同时用户设备与源小区关联。当在蜂窝通信网络的网元中运行时,软件代码实现提出的方法的步骤。
最后,提出一种存储了提出的软件代码的软件程序产品。
本发明源于这样的思想,即由于干扰的不连续性造成的问题可部分地由减小时隙分配中的改变来解决。因此提出在该用户设备的小区间切换期间,只要可能则保持分配给用户设备的至少一个时隙不变。
本发明的优势在于其使得蜂窝通信系统中的射频环境更为连续。如果可在小区间切换期间保持时隙,则在这些时隙期间,相邻于源小区和目标小区的这些小区将几乎经历与切换事件之前相同的射频环境。对于用户设备从其切换的源小区,由在该时隙中发送的功率造成的干扰将从小区内干扰改变为小区间干扰。对于用户设备将要切换到的目标小区,由在该时隙中发送的功率所造成的干扰将从小区间干扰改变为小区内干扰。无论如何,该时隙中的总功率不会遭到突然改变。
本发明向使用低功率控制频率的系统提供特别的益处,因为在这里,由于缓慢收敛的功率控制,干扰的突然改变将被缓慢地补偿。
本发明的另外优势在于其易于实施。
试图被保持但不是必须的至少一个分配的时隙包括所有分配的时隙。
对于下行链路,由于切换造成相邻小区中的干扰的改变通常无法通过在新的小区中分配与之前相同的时隙来显著地缓解,因为下行链路干扰源(通常是接入的BTS)并且由此其位置在切换中改变。因此本发明的一个实施方式关注于上行链路。即,如果可能,被保持的至少一个时隙是分配给用户设备的上行链路时隙,用户设备同时与源小区关联。在该实施方式中,由此使得上行链路射频环境尽可能地连续。
在一个实施方式中,给定条件涉及在目标小区中对于至少一个分配的时隙来说需可用的资源。
在本发明的一个实施方式中,在源小区中向用户分配至少一个时隙,结合至少一个码,以便与蜂窝通信网络进行数据交换。即,本实施方式中的移动通信网络使用组合的时分和码分多址接入方案,类似UTRA TDD。本发明特别适于此类组合的TDMA/CDMA系统,因为纯粹的TDMA系统在一个时隙中不是干扰受限的。
在这种情况下,检查的给定条件可包括例如由用户设备提供的码和功率规则。
本发明尤其可实施在基于TD-SCDMA的系统中,其中功率控制缓慢地收敛。尽管这样,本发明同样地可使用在基于各种其他TDMA的系统中,例如在支持UTRA TDD 3.84Mcps选择的系统中。


通过下面结合附图考虑的详细描述,本发明的其他目的和特征将变得明显。
图1是其中可实施本发明的蜂窝通信系统的示意性框图;以及图2是示出图1的系统中的根据本发明的一个实施方式的操作的流程图。
具体实施例方式
图1是蜂窝通信系统的示意图,其中根据本发明,上行链路时隙分配给了用户设备。
通过示例,蜂窝通信系统例如可以是TD-SCDMA系统,其包括用户设备(UE)10、11、12、13、14和蜂窝通信网络。
蜂窝通信网络包括多个基站(BS)20、21、22、23,每个服务不同的小区区域。每个基站20、21、22、23连接到蜂窝通信网络的RNC 24、25。在图1中,基站20和21连接到RNC 24,而基站22和23连接到RNC 25。将理解到,可选地,基站中的至少一个可包括多个分布的BTS,每个服务不同的小区区域。
每个RNC 24、25包括由软件实施的RRM 26,其可由RNC 24、25的处理组件运行。软件包括HC部分,其负责在切换的范围内向用户设备分配无线资源。
用户设备10当前经由基站20接入到蜂窝通信网络。用户设备11和12当前经由基站21接入到蜂窝通信网络。用户设备13当前经由基站22接入到蜂窝通信网络。用户设备14当前经由基站23接入到蜂窝通信网络。
在下文中,将考虑用户设备12从基站21切换到基站22。
当经由基站21接入蜂窝通信网络时,特定时隙和特定码的一个或多个组合将分配给用户设备12以用于上行链路,而特定时隙和特定码的一个或多个组合分配给用户设备12以用于下行链路。
当经由基站21接入蜂窝通信网络时,用户设备12执行对来自相邻基站20、22、23的信号的测量以便确定由基站21所服务的小区是否依然合适,或是否切换到另一个小区更好,例如根据监视的信号的信号强度。当用户设备12检测到切换到由基站22所服务的小区将比由基站21所服务的小区更适合于接入到蜂窝通信网络时,用户设备12经由基站22向RNC 25发送RAB资源请求。所需的业务QoS被映射到RAB中的属性。在RNC 25中,请求由RRM 26负责。在该切换中,由基站21所服务的小区因此是源小区,而由基站22所服务的小区是目标小区。
现在将参考图2描述根据本发明的一个实施方式的RNC 25中的后续操作。图2是具体示出由RNC 25的RRM 26的HC部分所实现的处理的流程图。
首先,RRM 26接收从用户设备12切换的RAB资源请求(步骤201)。由于映射的QoS,RAB资源请求指示针对目标小区将要分配给用户设备12的时隙和码组合所应该满足的码和功率条件。
RRM 26随即以常规方式确定目标小区中的码和功率资源(步骤202)。
基于确定的码和功率资源,RRM 26下一步检查指示的码和功率条件也在目标小区中满足,特别是当前由用户设备12在源小区中使用的至少一个上行链路时隙结合可用于该至少一个时隙的至少一个码(步骤203)。
如果条件可被满足,则RRM 26针对目标小区也向用户设备12分配当前使用的至少一个上行链路时隙。此外,选择至少一个可用码,利用该码,指示的条件在该至少一个时隙中得到满足(步骤204)。
结果是,由基站20和30所服务的相邻小区经历了几乎与前面相同的射频干扰。对用户设备10和基站20之间链路的影响以及对用户设备14和基站23之间链路的影响将因此基本保持相同。对于源小区,由用户设备12所发送的功率在相同的时隙内将从造成小区内干扰改变到造成小区间干扰。对用户设备11和基站21之间的链路的影响也将因此基本保持相同。对于目标小区,由用户设备12所发送的功率将从造成小区间干扰改变到造成小区内干扰。对用户设备13和基站22之间的链路的影响也将因此同样地保持基本相同。
仅在当向用户设备12分配与之前相同的上行链路时隙或时隙时,指示的条件不能得到满足的情况下,RRM 26针对目标小区选择和向用户设备12分配至少一个新的上行链路时隙和码组合。从满足指示条件的所有可用时隙和码组合做出选择,其中可用的组合从步骤202已知。选择例如可以是随机的、半静态的或取决于最小的功率增加,如从常规判定算法已知。(步骤205)在这种情况下,干扰中的改变与常规切换中的相同。
最后,RRM 26针对目标小区选择和向用户设备12分配至少一个下行链路时隙和码组合。可从满足指示条件的所有剩余可用时隙和码组合做出选择,其中可用的组合从步骤202已知。选择例如也可以是随机的、半静态的或取决于最小的功率增加,如从常规判定算法已知。(步骤206)干扰中的改变与常规切换中的相同。
将注意到所述的实施方式可以许多方式改变并且其另外仅构成本发明的各种可能实施方式的一种。
权利要求
1.一种用于支持将用户设备(12)从蜂窝通信网络的源小区切换到移动通信网络的目标小区的方法,其中所述用户设备(12)使用分配的时隙以便与所述蜂窝通信网络进行数据交换,同时所述用户设备(12)与所述源小区关联,所述方法包括-检查所述分配的时隙中的至少一个时隙是否适于满足当在目标小区中使用以便进行用户设备和所述蜂窝通信网络之间的数据交换时的给定条件(步骤203);以及-如果所述至少一个时隙适于满足所述给定的条件,则向所述用户设备(12)分配所述至少一个时隙以用于与所述蜂窝通信网络进行数据交换,同时所述用户设备(12)与所述目标小区关联(步骤204) 。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述至少一个时隙包括由所述用户设备(12)所使用的至少一个上行链路时隙,同时所述用户设备(12)与所述源小区关联。
3.根据权利要求1所述的方法,其中所述给定条件涉及在所述目标小区中对于所述至少一个分配的时隙来说需可用的资源。
4.根据权利要求1所述的方法,其中在所述源小区中向所述用户设备分配所述至少一个时隙,结合至少一个码,以便与所述蜂窝通信网络进行数据交换。
5.根据权利要求4所述的方法,其中所述给定的条件是由所述用户设备(12)提供的码和功率条件。
6.根据权利要求4所述的方法,其中所述蜂窝通信网络是基于时分同步码分多址的移动通信网络。
7.一种用于支持将用户设备(12)从蜂窝通信网络的源小区切换到移动通信网络的目标小区的蜂窝通信网络的网元(25),其中所述用户设备(12)使用分配的时隙以便与所述蜂窝通信网络进行数据交换,同时所述用户设备(12)与所述源小区关联,所述网元(25)包括切换控制组件(26),-其中切换控制组件(26)适于检查所述分配的时隙中的至少一个时隙是否适于满足当在所述目标小区中使用以便进行用户设备和所述蜂窝通信网络之间的数据交换时的给定条件;以及-其中如果所述至少一个时隙适于满足所述给定的条件,则切换控制组件(26)适于向所述用户设备(12)分配所述至少一个时隙以用于与所述蜂窝通信网络进行数据交换,同时所述用户设备(12)与所述目标小区关联。
8.根据权利要求7所述的网元(25),其中所述网元(25)是无线网络控制器。
9.根据权利要求7所述的网元(25),其中所述切换控制组件(26)是包括切换控制部分的无线资源管理。
10.一种用于支持将用户设备(12)从蜂窝通信网络的源小区切换到所述蜂窝通信网络的目标小区的蜂窝通信系统的用户设备,其中所述用户设备(12)包括适于使用分配的时隙以便与所述蜂窝通信网络进行数据交换的装置,同时所述用户设备(12)与所述源小区关联,并且如果所述至少一个时隙适于满足当在目标小区中使用以便进行用户设备和所述蜂窝通信网络之间的数据交换时的给定条件,则适于持续地使用所述时隙中的至少一个以便与所述蜂窝通信网络进行数据交换,同时所述用户设备(12)与所述目标小区关联。
11.一种包括根据权利要求7的至少一个网元(25)的蜂窝通信系统。
12.根据权利要求11所述的蜂窝通信系统,另外包括用户设备(12)。
13.一种用于支持将用户设备(12)从蜂窝通信网络的源小区切换到移动通信网络的目标小区的软件代码,其中所述用户设备(12)使用分配的时隙以便与所述蜂窝通信网络进行数据交换,同时所述用户设备(12)与所述源小区关联,当在所述蜂窝通信网络的网元(25)中运行时,所述软件代码实现下面的步骤-检查所述分配的时隙中的至少一个时隙是否适于满足当在目标小区中使用以便进行用户设备和所述蜂窝通信网络之间的数据交换时的给定条件(步骤203);以及-如果所述至少一个时隙适于满足所述给定的条件,则向所述用户设备(12)分配所述至少一个时隙以用于与所述蜂窝通信网络进行数据交换,同时所述用户设备(12)与所述目标小区关联(步骤204) 。
14.一种存储根据权利要求13的软件代码的软件程序产品。
全文摘要
本发明涉及支持将用户设备(12)从蜂窝通信网络的源小区切换到该网络的目标小区,其中用户设备使用分配的时隙,以便与网络进行数据交换,同时该用户设备与源小区关联。为了减小由于切换造成的干扰中的突然改变,检查分配的时隙中的至少一个时隙是否适于满足当在目标小区中使用以便进行用户设备和网络之间的数据交换时的给定条件(步骤203)。如果该至少一个时隙适于满足给定的条件,则将其分配给用户设备以在目标小区中使用(步骤204)。
文档编号H04W36/00GK101095368SQ200580045842
公开日2007年12月26日 申请日期2005年1月4日 优先权日2005年1月4日
发明者朱源 申请人:诺基亚公司
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