专利名称：异步切换方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，更具体地涉及一种异步切换方法和系统。
背景技术：
如图1所示，分布式i奪窝无线通讯系统主要由终端、基站、和 核心网组成。基站之间根据需要可以有逻辑或者物理的连接，基站
组成的网全各称为无线4妄入网(Radio Access Network ，简称RAN), 负责接入层事务(例如，无线资源管理等)；上下行的无线资源按照 共享信道的方式由基站负责调度。每个基站可以和一个或者一个以 上的核心网节点(Core Network ,简称CN)连接。核心网负责非 4妾入层事务(例如，移动性管理等)。终端是指可以和网络进4亍通讯 的设备(例如，手机或笔记本电脑等)。每个终端在上行方向上只能 连接到网络中的其中 一个基站。
当终端因为各种原因需要从源基站切换到 一个目标基站时，终 端需要先和源基站断掉通讯，然后按照从源基站获得的切换信息(一 般称为切换命令消息)接入到目标基站。也就是说，这是一个硬切 换。其中，在切换过程中，为了让基站和终端的步调保持一直，源 基站会在切换命令消息中附加一个"开始时间"，终端在这个开始时 间离开源基站并且开始4娄入目标基站，这种事先确定切换开始时间 的切换方式称为同步切换。为了描述方便，把终端在切换前的小区 成为源小区，源小区在源基站上；对巴切换以后的小区称为目标小区， 目才示小区在目才示基5占上。源基站在确定开始时间时，至少需要知道两个关键的参数一 个是目标基站上目标小区的系统帧时间；另外一个是目标基站提供 给终端接入的无线资源(简称切入无线资源)在时域上的调度信息。
如果让目标基站直接给源基站传递一个目标小区的系统帧时 间，则由于传递的过程本身需要耗费一定的时间，所以源基站实际 上只能收到 一个历史系统帧时间。但是只要基站的时钟能够达到工 程上的精度要求，基站之间的时间差就可以基本保持不变，所以通 常的方法是使源基站首先获得源小区和目标小区之间的系统帧时间 差，然后根据本身的系统帧时间得到目标小区的系统帧时间。因为 在切换过程中只有终端可以同时获得源小区和目标小区的系统帧时 间差，所以通常由终端在上报测量报告的时候，上报这个系统帧时 间差信息。
切入无线资源的调度信息是指切入无线资源在目标小区的时域 上出现的某个时刻或者是在时域上出现的规律。在目前的长期演进 系统(LTE )中，目标小区的随枳4妾入信道净皮用作为切入无线资源。 这样对于终端来说就需要知道所要接入的随才几接入信道的调度信 息。这个调度信息可以是随枳4妄入时隙的间隔周期(例如，20毫秒)。 由于系统帧的长度是10毫秒，也就是说每两个系统帧就会出现一个 随机接入时隙。可以事先简单地规定所有随机接入时隙在系统帧上 的位置。例如，当随机接入时隙的间隔周期为20毫秒时，规定只有 奇数帧才有随机接入时隙。为了简化处理，还可以事先规定奇数帧 的第一个子帧是随机接入时隙。子帧是一个系统帧内的更d、一级的 时间单^f立(例如，可以失见定为1毫移、)。
源基站在估算开始时间时，还需要把切换命令本身的发送时间 考虑在内。这是因为为了保证控制面信令发送的可靠性，在物理层 会釆用混合自动重发技术(简称HARQ )。假设HARQ的初始误块 率(简称BLER )为30 % ,那么如果要保证97.3 %的成功率，重发次数至少是2次。目前长期演进系统(简称LTE )物理层最短的传 输间隔(简称TTI)是1毫秒，所以HARQ的环回时间(简称RTT ) 大概在3毫秒，这样2个RTT的时间大概在6毫秒左右。为了保证 切换命令消息的接收成功率，源基站总是按照悲观的发送时间来估 算，也就是3个RTT发送时间。这样大概有70%概率，开始时间 被往后延迟了 2个RTT的时间，而开始时间的延迟间接地延长了切 才吳的时间和用户面中断的时间。参考图2,说明现有技术中的同步切换方法。如图2所示，现 有的同步切换方法包括以下步骤S202，终端发送测量报告给源基站。源基站根据测量报告和切 换控制策略判断需要切换，并且选定切换的目标基站。测量报告中 可能包含了源小区和目标小区的系统帧差时间信息。S204,源基站发送切换请求给目标基站。目标基站在判断允许 切换以后，准备切入无线资源。S206,目标基站发送切换请求确认给源基站，消息中包括一个 透明的容器，这个容器中包括目标基站发送给终端的切换命令消息， 其中可能包括切入无线资源参数，比如随机接入信道的描述信息等。S208，源基站发送切换命令给终端，切换命令消息中会增加一 个源基站计算的切换开始时间。S210，在收到切换命令以后，终端保持和源基站的通讯直到开 始时间，然后开始4矣入目标基站。S212，目标基站给终端发送切换4姿入确iU肖息。 S214,终端发送切换完成消息给目标基站。综上所述，采用同步切换的方法，不但要求增加无线接口和网 络内部接口的信令交互，而且会因为传递开始时间的切换命令本身 发送时间的悲观估计而导致切换时延增加。
发明内容
鉴于以上所述的 一 个或多个问题，本发明提供了 一种异步切换 方法和系统。
根据本发明的异步切换方法包括以下步骤S302,在源基站确 定需要将终端切换到目标基站的情况下，向目标基站请求进行切换； S304，目标基站响应于源基站的请求，向源基站发送切换请求确认 信息，其中，切换请求确认信息中包括一个切换命令，切换命令中 包含有关切入无线资源信息；S306，源基站将切换命令发送给终端； S308，终端才艮据测量到的系统帧差信息和有关切入无线资源信息确 定切换开始时间，并在切换开始时间到达时开始向目标基站切换。 其中，终端在切换开始时间达到以前继续和源基站保持通讯。
其中，步骤S302包括以下步骤S3022,源基站判断是否需要 将终端切换到目标基站；S3024,在需要的情况下，源基站向目标 基站发送切换请求信息。
其中，有关切入无线资源信息是随机接入信道的描述信息，包 括随机接入信道的调度信息。随机接入信道的调度信息是随机接入 时隙在时域的分布规律。终端与源基站保持通讯是指终端保持在下 行接收和上行发送状态。系统帧差信息是终端预先测得的。切换开 始时间是指接入时隙在目标小区系统时间上的位置。根据本发明的 异步切换方法用于分布式蜂窝无线通讯系统。
根据本发明的异步切换系统包括切换请求装置，位于源基站 侧，用于在确定需要将终端切换到目标基站的情况下，向目标基站请求进行切换；命令发送装置，位于目标基站侧，用于响应于切换 请求装置的请求，向源基站发送切换请求确认信息，其中，切换请 求确认信息包含一个切换命令，切换命令包含有关切入无线资源信 息；命令转送装置，位于源基站侧，用于将来自命令发送装置的切 换命令发送给终端；以及切换完成装置，位于终端侧，用于才艮据系 统帧差信息和有关切入无线资源信息确定切换开始时间，并在切换 开始时间到达时开始将终端向目标基站切换。根据本发明的异步切换系统还包括通讯维持单元，用于在切 才灸开始时间到达以前，继续^f呆持终端和源基站之间的通iK。其中，切换请求装置包括切换判断单元，用于判断是否需要 将终端切换到目标基站；切换请求单元，用于在需要切换的情况下， 向目标基站发送切换请求信息。其中，切换完成装置包括时间计算单元，用于根据系统帧差 信息和有关切入无线资源信息确定切换开始时间；切换完成单元， 用于在切换开始时间到达时，开始将终端向目标基站切换。其中，有关切入无线资源信息是随机接入信道的描述信息，包 括随机接入信道的调度信息。系统帧差信息是终端预先测得的。根 据本发明的异步切换系统用于分布式蜂窝无线通讯系统。在本发明中，通过让终端自4亍决定切换的开始时间，减少了无 线接口以及网络内部接口的信令交互，同时因为终端是在收到切换 命令消息以后才开始估算切换开始时间，所以避免了因为发送切换 命令消息本身的不确定性导致的误差，减少了切换的延迟和用户面 的中断时间。
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一 步理解，构成本申 请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并
不构成对本发明的不当限定。在附图中
图1是现有技术中的分布式蜂窝无线通讯系统的结构图2是现有技术中的同步切换方法的流程示意图3是根据本发明实施例的异步切换方法的流程图4是根据本发明另 一实施例的异步切换方法的流程示意图5是图3、图4所示的异步切换方法中的切换开始时间的确 定过程示意图；以及
图6是4艮据本发明实施例的异步切换系统的框图。
具体实施例方式
终端在测量邻近小区时，可以通过小区^^索过程而获得与邻近 小区的下行帧同步。另外，为了进一步获得服务小区和邻近小区的 系统帧差信息，终端需要读取邻近小区的系统帧号。为了减少终端 读取这个系统帧号的时间，系统帧号会在邻近小区的主系统消息块 上广播。这些测量工作是终端在上报测量报告以前就完成了 。
在切换的时候，终端会收到来自源小区的切换命令消息。这个 消息中包括了作为切入无线资源的随机接入信道的描述信息，其中 包括接入时隙在目标小区的调度信息。
根据背景技术中介绍的切换原理，终端根据测量到的系统帧差 信息和收到的随机接入信道的接入时隙调度信息，就可以计算出接入时隙在目标小区时域上的分布失见律，比如和当前时刻距离最近的 接入时隙以及接入时隙的间隔时间。据此终端就可以根据实际情况 计算出接入目标小区的时间，即开始时间。这样从切换的角度来说，源小区的发送切换命令的时候，没有 和终端之间确定一个开始时间，也就是i兌这是个异步的切换。因为随枳4妄入信道4妄入时隙的时间间隔可以不会少于LTE系统 同步信道(简称SCH)的间隔时间(即5毫秒)，而LTE系统中最 小的TTI是1毫秒，所以终端收到切换命令的时间和终端最后确定 的切换开始时间之间总是有一定的间隙。这个间隙会被用来处理切 换命令消息，终端和目标小区同步等功能，同时终端还可以继续和 源d、区保持通讯。终端无法确认在切换的过程中基站是否会继续下 行的发送，所以终端会保持下行连续的接收状态。在上行方向上， 如果终端有数据需要发送的话，也会继续上行连续的发送状态。下面参考附图，详细说明本发明的具体实施方式
。参考图3，说明才艮据本发明实施例的异步切换方法。如图3所 示，该异步切换方法包括以下步骤S302,在源基站确定需要将终 端切换到目标基站的情况下，向目标基站请求进行切换；S304，目 标基站响应于源基站的请求，向源基站发送切换请求确认信息，其 中，切换请求确认信息中包括一个切换命令，切换命令中包含有关 切入无线资源〗言息；S306，源基站将切换命令发送纟合纟冬端；S308， 终端^4居测量到的系统帧差信息和有关切入无线资源信息确定切换 开始时间，并在切换开始时间到达时开始向目标基站切换。其中， 终端在切换开始时间达到以前继续和源基站^f呆持通讯。其中，步驶《S302包4舌以下步驶《S3022，源基站判断是否需要 将终端切换到目标基站；S3024,在需要的情况下，源基站向目标 基站发送切换请求信息。其中，有关切入无线资源信息是随机接入信道的描述信息，包 括随才几接入信道的调度信息。随机接入信道的调度信息是随才几接入 时隙在时域的分布规j律。终端与源基站保持通讯是指终端保持在下 行接收和上行发送状态。系统帧差信息是终端预先测得的。切换开 始时间是指接入时隙在目标小区系统时间上的位置。才艮据本发明的 异步切换方法用于分布式蜂窝无线通讯系统。
参考图4，说明根据本发明另一实施例的异步切换方法的流程。 如图4所示，该流禾呈包才舌以下步驶《
S402,终端在源小区发送测量报告给源基站。源基站根据测量 报告和切换控制策略判断需要切换，并且选定切换的目标基站。
S404,源基站发送切换:清求纟合目标基站。目标基站在判断允i午 切:换以后，准备切入无线资源。
S406，目标基站发送切换请求确认给源基站，消息中包括一个 透明的容器，这个容器中包括目标基站发送给终端的切换命令消息， 其中可能包括切入无线资源参数，比如随机接入信道的描述信息等。
S408 ，源基站4巴其中的的切换命令消息发送给终端。
S410，在收到切换命令以后，4艮据事先测量到的目标小区系统 帧信息以及切换命令中的随机接入信道的描述信息，终端确定一个 切换的开始时间。在开始时间没有到以前，终端保持下行的接收和 上行的发送状态。
S412，目标基站给终端发送切换接入确认消息。
S414，终端发送切换完成消息给目标基站。
参考图5，说明图3、图4所示的异步切换方法中的切换开始时 间的确定过程。Wi设系统帧的周期是2048帧；目标小区用来切换的随机接入信道的接入时隙间隔周期为20毫秒；随机接入时隙分布 在奇数帧；源小区在103帧收到测量报告；源基站在106帧发送切 换命令消息。
如图5所示，终端在源小区的106帧收到切换命令，和106帧 对应的目标小区的时间是40帧，这样距离下一个随机接入时隙41 帧还有大约1帧的时间，终端考虑到切4灸命令的处理时间以及终端 同步到目标小区的时间，确定切换时间在目标小区的41帧。在终端 收到切换命令以后，到41帧终端转到目标小区之前，终端继续保持 下行接收和上行发送的状态，以减少用户面的中断时间。
参考图6，说明根据本发明实施例的异步切换系统。如图6所 示，该异步切换系统包括切换请求装置602，位于源基站侧，用 于在确定需要将终端切换到目标基站的情况下，向目标基站请求进 行切换；命令发送装置604,位于目标基站侧，用于响应于切换请 求装置的请求，向源基站发送切换请求确认信息，其中，切换请求 确认信息包含一个切换命令，切换命令包含有关切入无线资源信息； 命令转送装置606,位于源基站侧，用于将来自命令发送装置的切 换命令发送给终端；以及切换完成装置608，位于终端侧，用于才艮 据系统帧差信息和有关切入无线资源信息确定切换开始时间，并在 切换开始时间到达时开始将终端向目标基站切换。
才艮据本发明的异步切换系统还包括通讯维持单元，用于在切 换开始时间到达以前，继续保持终端和源基站之间的通讯。
其中，切换请求装置602包括切换判断单元6022,用于判断 是否需要将终端切换到目标基站；切换请求单元6024,用于在需要 切换的情况下，向目标基站发送切换请求信息。
其中，切换完成装置608包括时间计算单元6082,用于才艮据 系统帧差信息和有关切入无线资源信息确定切换开始时间；切换完成单元6084，用于在切换开始时间到达时，开始将终端向目标基站 切换。其中，有关切入无线资源信息是随机接入信道的描述信息，包 括随机接入信道的调度信息。系统帧差信息是终端预先测得的。根 据本发明的异步切换系统用于分布式蜂窝无线通讯系统。在本发明中，通过让终端自行决定切换的开始时间，减少了无 线接口以及网络内部接口的信令交互，同时因为终端是在收到切换 命令消息以后才开始估算切换开始时间，所以避免了因为发送切换 命令消息本身的不确定性导致的误差，减少了切换的延迟和用户面 的中断时间。以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对 于本领i或的冲支术人员来i兌，本发明可以有各种更改和变〗匕。凡在本 发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均 应包含在本发明的权利要求范围之内。
权利要求
1.一种异步切换方法，其特征在于，包括以下步骤S302，在源基站确定需要将终端切换到目标基站的情况下，向所述目标基站请求进行切换；S304，所述目标基站响应于所述源基站的请求，向所述源基站发送切换请求确认信息，其中，所述切换请求确认信息中包括一个切换命令，所述切换命令中包含有关切入无线资源信息；S306，所述源基站将所述切换命令发送给所述终端；S308，所述终端根据测量到的系统帧差信息和所述有关切入无线资源信息确定切换开始时间，并在所述切换开始时间到达时开始向所述目标基站切换。
2. 根据权利要求1所述的异步切换方法，其特征在于，所述终端 在所述切换开始时间达到以前继续和所述源基站保持通讯。
3. 根据权利要求2所述的异步切换方法，其特征在于，所述步骤 S302包4舌以下步-骤S3022，所述源基站判断是否需要将所述终端切换到所述 目标基站；S3024，在需要的情况下，所述源基站向所述目标基站发 送切换请求信息。
4. 根据权利要求3所述的异步切换方法，其特征在于，所述有关 切入无线资源信息是随机接入信道的描述信息，包括随机接入 信道的调度信息。
5. 根据权利要求4所述的异步切换方法，其特征在于，所述随机 接入信道的调度信息是随4几接入时隙在时域的分布规律。
6. 根据权利要求5所述的异步切换方法，其特征在于，所述终端 与所述源基站保持通讯是指所述终端保持在下行接收和上行 发送状态。
7. 根据权利要求6所述的异步切换方法，其特征在于，所述系统 帧差信息是所述终端预先测得的。
8. 根据权利要求7所述的异步切换方法，其特征在于，所述切换 开始时间是指接入时隙在目标小区系统时间上的位置。
9. 根据权利要求1至8中任一项所述的异步切换方法，其特征在 于，所述方法用于分布式蜂窝无线通讯系统。
10. —种异步切换系统，其特征在于，包括切换请求装置，位于源基站侧，用于在确定需要将终端切 换到目标基站的情况下，向所述目标基站请求进行切换；命令发送装置，位于所述目标基站侧，用于响应于所述切 换请求装置的请求，向所述源基站发送切换请求确认信息，其 中，所述切换请求确认信息包含一个切换命令，所述切换命令 包含有关切入无线资源信息；命令转送装置，位于所述源基站侧，用于将来自所述命令 发送装置的所述切换命令发送给所述终端；以及切换完成装置，位于所述终端侧，用于根据系统帧差信息 和所述有关切入无线资源信息确定切换开始时间，并在所述切 换开始时间到达时开始将所述终端向所述目标基站切换。
11. 根据权利要求IO所述的异步切换系统，其特征在于，还包括通讯维持单元，用于在所述切换开始时间到达以前，继续 保持所述终端和所述源基站之间的通讯。
12. 根据权利要求11所述的异步切换系统，其特征在于，所述切 换请求装置包括切换判断单元，用于判断是否需要将所述终端切换到所述 目标基站；切换请求单元，用于在需要切换的情况下，向所述目标基 站发送切换请求信息。
13. 根据权利要求12所述的异步切换系统，其特征在于，所述切 换完成装置包括时间计算单元，用于根据所述系统帧差信息和所述有关切 入无线资源信息确定切换开始时间；切换完成单元，用于在所述切换开始时间到达时，开始将 所述终端向所述目标基站切换。
14. 根据权利要求13所述的异步切换系统，其特征在于，所述有 关切入无线资源信息是随机接入信道的描述信息，包括随机接 入信道的调度信息。
15. 根椐权利要求14所述的异步切换系统，其特征在于，所述系 统帧差信息是所述终端预先测得的。
16. 根据权利要求10至15中任一项所述的异步切换系统，其特征 在于，所述系统用于分布式蜂窝无线通讯系统。
全文摘要
本发明公开了一种异步切换方法和系统。其中，该异步切换方法包括以下步骤S302，在源基站确定需要将终端切换到目标基站的情况下，向目标基站请求进行切换；S304，目标基站响应于源基站的请求，向源基站发送切换请求确认消息，其中，切换请求确认消息中包括一个切换命令，切换命令中包含有关切入无线资源信息；S306，源基站将切换命令发送给终端；S308，终端根据测量到的系统帧差信息和切入无线资源信息确定切换开始时间，并在切换开始时间到达时开始向目标基站切换。通过本发明，可以减少切换的延迟。
文档编号H04L12/28GK101296163SQ20071009726
公开日2008年10月29日 申请日期2007年4月28日 优先权日2007年4月28日
发明者杜忠达, 王继承 申请人:中兴通讯股份有限公司