专利名称：一种切换中选择目标基站的方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及全球微波互联接入(WIMAX，WorldwideInteroperability for Microwave Access)网络技术，特别是指一种切换中选择目标基站的方法及系统。
背景技术：
根据WIMAX 协议，终端(MS, Mobile Station)发现服务基站(BS, Base Station) 的信号质量下降到门限值时，可以给服务BS发送M0B-MSH0-REQ消息触发切换，消息中携带一系列候选BS及其信号质量。服务BS收到M0B-MSH0-REQ消息后，给消息中携带的候选BS 发送R6-H0-REQ消息，通知候选BS进行资源准备；服务BS从资源准备成功的候选BS中选取满足切换条件的BS，推荐给MS。其中，具体处理流程如图1所示，包括以下步骤步骤101 达到切换条件时，MS给服务BS发送M0B_MSH0_REQ消息，消息中携带可以切换的候选BS的列表；步骤102 服务BS收到消息后，向候选BS 1发送R6_H0_Req消息；步骤103 候选BS 1收到消息后，为MS准备资源，并在准备完成后，向服务BS发送 R6_H0_Rsp 消息；步骤104 服务BS收到消息后，向候选BS 1发送R6_H0_Ack消息，表明对候选BS 1响应的证实；步骤105 服务BS收到M0B_MSH0_REQ消息后，向候选BS 2发送R6_H0_Request消息；步骤106 候选BS 2为MS准备资源，并在准备完成后，向服务BS发送R6_H0_Rsp 消息；步骤107 服务BS收到消息后，向候选BS 2发送R6_H0_Ack消息，表明对候选BS 响应的证实；步骤108 服务BS收到所有候选BS的R6_H0_Ack消息后，选取合适的目标BS，通过M0B_BSH0_RSP消息推荐给MS ；步骤109 =MS确定切换，发送M0B_H0_IND消息给服务BS，提示切换后的目标BS ；步骤IlOa 服务BS发送R6_H0_Cnf消息给选中的目标BS，类型为confirm ；步骤IlOb 目标BS向服务BS回应R6_H0_Ack消息，表明对R6_H0_Cnf消息的证实；步骤110c :MS向目标BS发送RNG_REQ消息，请求接入；步骤1 IOd 目标BS向MS发送RNG_RSP消息；步骤IlOe 目标BS向服务BS发送R6_H0_Complete消息，服务BS收到消息后，释放MS的资源。同时，按照协议规定，MS可以拒绝服务BS推荐的目标BS，要求服务BS重新推荐目标BS，此时，服务BS应该选取符合推荐条件的其它候选BS推荐给MS,具体处理流程如图2 所示，包括以下步骤
步骤201 服务BS选取合适的目标BS，通过M0B_BSH0_RSP消息推荐给MS，这里， 假设候选BS 1为目标BS;步骤202 =MS拒绝切换，向服务BS发送M0B_H0_IND消息；步骤203 服务BS收到消息后，重新选取合适的目标BS，通过M0B_BSH0_RSP消息推荐给MS，这里，假设候选BS 2为目标BS;步骤204 =MS确定切换，发送M0B_H0_IND消息给服务BS，消息中携带切换后的目标BS ；步骤205 服务BS发送R6_H0_Cnf消息给选中的目标BS，类型为confirm ；步骤206 目标BS向服务BS回应R6_H0_Ack消息，表明对R6_H0_Cnf消息的证实；步骤207 :MS向目标BS发送RNG_REQ消息，请求接入；步骤208 目标BS向MS发送RNG_RSP消息；步骤209 目标BS向服务BS发送R6_H0_Complete消息，服务BS收到消息后，释放MS的资源。从上面的描述中可以看出，切换准备的过程中，可能有多个候选BS，每个候选BS 都需要为MS准备资源。但是，候选BS不可能无限期的为MS保留资源，因此，每个候选BS 在准备完资源后，都会启动资源预留定时器。然而，由于空口及网络侧存在延迟，并且，MS在拒绝切换后，服务MS还需要重新推荐目标BS等因素，有可能会导致最终选中的目标BS已经删除了为MS准备的资源。此时，MS会向一个没有准备资源的BS切换，如此，会降低切换成功率，并且，切换会导致数据中断时间变长，如此，造成丢包数量增加，从而影响媒体面性能。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种切换中选择目标基站的方法及系统， 能提高切换的成功率及媒体面性能。为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的本发明提供了一种切换中选择目标基站的方法，该方法包括候选BS收到服务BS的资源请求消息，并在为MS准备完资源后，向服务BS发送包含资源预留定时器时长的响应消息；服务BS保存收到的所有候选BS的资源预留定时器时长，并依据候选BS的资源预留定时器时长、资源使用率及信号质量，确定目标BS。上述方案中，在依据候选BS的资源预留定时器时长、资源使用率及信号质量，确定目标BS之前，该方法进一步包括服务BS获取并保存自身所有邻区BS的资源使用率。上述方案中，所述服务BS获取并保存邻区BS的资源使用率，为启动后，服务BS向自身所有的邻区BS发送无线资源管理(RRM，Radio Resource Management)消息，请求邻区BS的资源使用率；邻区BS收到消息后，定时向服务BS上报自身的资源使用率；服务BS收到邻区BS上报的资源使用率后，保存邻区BS的资源使用率。上述方案中，所述依据候选BS的资源预留定时器时长、资源使用率及信号质量，确定目标BS，为判断将当前时间减去接收响应消息的时间戳再加上网络侧延迟时间所得的时长， 是否小于候选BS的资源预留器时长，确定小于后，进一步判断候选BS的资源使用率是否超过拥塞门限，确定未超过后，进一步判断候选BS的信号质量减去服务BS的信号质量后所得值是否大于迟滞门限，确定大于，该候选BS适合作为目标BS;选择适合作为目标BS的所有候选BS中信号质量最好的候选BS作为目标BS。上述方案中，该方法进一步包括当确定当前时间减去接收响应消息的时间戳再加上网络侧延迟时间所得的时长大于候选BS的资源预留器时长后，认为所述候选BS不适合作为目标BS ；或者，当确定候选BS的资源使用率超过拥塞门限后，认为所述候选BS不适合作为目标 BS ；或者，当确定候选BS的信号质量减去服务BS的信号质量后所得值小于迟滞门限后，认为所述候选BS不适合作为目标BS。上述方案中，该方法进一步包括服务BS将确定的目标BS发送给MS ；MS收到目标BS后，决定切换或拒绝切换。本发明还提供了一种切换中选择目标BS的系统，该系统包括服务BS及候选BS ； 其中，服务BS，用于在收到候选BS发送的包含资源预留定时器时长的响应消息后，保存收到的所有候选BS的资源预留定时器时长，并依据候选BS的资源预留定时器时长、资源使用率及信号质量，确定目标BS ； 候选BS，用于收到服务BS的资源请求消息，并在为MS准备完资源后，向服务BS发送包含资源预留定时器时长的响应消息。上述方案中，该系统进一步包括邻区BS，用于收到服务BS发送的RRM消息后，定时向服务BS上报自身的资源使用率；所述服务BS，用于启动后，向自身所有的邻区BS发送RRM消息，请求邻区BS的资源使用率，并在收到邻区BS上报的资源使用率后，保存邻区BS的资源使用率。上述方案中，该系统进一步包括MS，用于在收到服务BS发送的目标BS后，决定切换或拒绝切换；所述服务BS，还用于将确定的目标BS发送给MS。上述方案中，所述候选BS为一个以上候选BS。本发明提供的切换中选择目标基站的方法及系统，候选BS为MS准备完资源后，向服务BS发送包含资源预留定时器时长的响应消息；服务BS保存收到的所有候选BS的资源预留定时器时长，并依据候选BS的资源预留定时器时长、资源使用率及信号质量，确定目标BS，如此，能提高切换的成功率及媒体面性能。另夕卜，在确定目标BS时，服务BS先判断将当前时间减去接收响应消息的时间戳再加上网络侧延迟时间所得的时长是否小于候选BS的资源预留器时长，确定小于后，进一步判断候选BS的资源使用率是否超过拥塞门限，确定未超过后，进一步判断候选BS的信号质量减去服务BS的信号质量后所得值是否大于迟滞门限，确定大于，该候选BS适合作为目标BS ；选择适合作为目标BS的所有候选BS中信号质量最好的候选BS作为目标BS，如此，能进一步提高切换中的媒体面性能。
图1为现有技术中实现切换的方法流程示意图；图2为现有技术中当MS拒绝服务BS推荐的目标BS后的实现切换的方法流程示意图；图3为本发明切换中选择目标基站的方法流程示意图；图4为实施例实现切换的方法流程示意图；图5为本发明切换中选择目标基站的系统结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。本发明切换中选择目标基站的方法，如图3所示，包括以下步骤步骤301 候选BS收到服务BS的资源请求消息，并在为MS准备完资源后，向服务 BS发送包含资源预留定时器时长的响应消息；具体地，候选BS可以向服务BS发送携带资源预留定时器时长的R6_H0_Rsp消息；现有技术中，已经事先在所有BS上配置了资源预留定时器。步骤302 服务BS保存收到的所有候选BS的资源预留定时器时长，并依据候选BS 的资源预留定时器时长、资源使用率及信号质量，确定目标BS;这里，在正常情况下，候选BS应为邻区BS的一个子集，即邻区BS包含候选BS或与候选BS完全相同；在依据候选BS的资源预留定时器时长、资源使用率及信号质量，确定目标BS之前，服务BS获取并保存自身所有邻区BS的资源使用率；其中，所述获取邻区BS的资源使用率，具体为启动后，服务BS向自身所有的邻区BS发送RRM消息，请求邻区BS的资源使用率；邻区BS收到消息后，定时向服务BS上报自身的资源使用率；服务BS收到邻区BS上报的资源使用率后，保存邻区BS的资源使用率；其中，在服务BS上配置有邻区BS，BS根据配置的邻区BS可以得到自身所有的邻区BS ；在配置邻区BS时，网管将与服务BS的信号覆盖范围相重叠的基站作为服务BS的邻区BS ；在BS工作的过程中，由于每个BS的资源使用率会随着时间的推移发生变化，因此邻区BS需要定时向服务BS上报自身的资源使用率，以便服务BS在后续判断中能做出正确选择；RRM消息中携带定时上报的时长，依据网管的需要设置定时上报的时长，一般时长设置为IOmin ；所述依据候选BS的资源预留定时器时长、资源使用率及信号质量，确定目标BS， 具体为判断将当前时间减去接收响应消息的时间戳再加上网络侧延迟时间所得的时长是否小于候选BS的资源预留器时长，确定小于后，进一步判断候选BS的资源使用率是否超过拥塞门限，确定未超过后，进一步判断候选BS的信号质量减去服务BS的信号质量后所得值是否大于迟滞门限，确定大于，该候选BS适合作为目标BS;选择适合作为目标BS的所有候选BS中信号质量最好的候选BS作为目标BS ；其中，服务BS收到包含资源预留定时器时长的响应消息后，会保存收到的所有邻区BS发送的响应消息的时间戳；网路侧延迟时间就是指R6 口延迟时间，在实际应用过程中，可以依据经验进行设置，一般设置2 3ms，或者，还可以将步骤300中的RRM消息交互一次的时长除以2，得到的值作为网络侧延迟时间；在实际应用过程中，拥塞门限和迟滞门限可以依据经验进行设置，一般设置拥塞门限为80%，迟滞门限为2dB；当需要切换时，MS会向服务BS发送M0B_MSH0_REQ消息，消息中携带有可以切换的候选BS的列表，列表内容包含候选BS及候选BS的信号质量，服务BS据此可以获得候选 BS的信号质量；当确定当前时间减去接收响应消息的时间戳再加上网络侧延迟时间所得的时长大于候选BS的资源预留器时长后，说明该候选BS不适合作为目标BS ；当确定候选BS的资源使用率超过拥塞门限后，说明该候选BS没有能力再接入新的业务，该候选BS不适合作为目标BS ；当确定候选BS的信号质量减去服务BS的信号质量后所得值小于迟滞门限后，说明该候选BS的信号质量不满足切换条件，该候选BS不适合作为目标BS。当出现候选BS不是邻区BS的一个子集的异常情况时，比如网管配置邻区BS时没有配置的特别全面，候选BS中的一个以上候选BS不属于邻区BS的范围，此时，在作判断时，不属于邻区BS范围的候选BS只通过候选BS的资源预留定时器时长及信号质量判断该候选BS是否适合作为目标BS，具体地，判断将当前时间减去接收响应消息的时间戳再加上网络侧延迟时间所得的时长是否小于候选BS的资源预留器时长，确定小于后，进一步判断候选BS的信号质量减去服务BS的信号质量后的所得值是否大于迟滞门限，确定大于，该候选BS适合作为目标BS。当服务BS将确定的目标BS发送给MS，且MS拒绝切换后，服务BS采用上述相同的方法重新确定目标BS，此时，在重新确定目标BS时，如果确定有两个以上的候选BS适合作为目标BS时，之前确定的目标BS不再作为重新确定的目标BS。下面结合实施例对本发明再作进一步详细的描述。本实施例的应用场景是服务BS有两个邻区BS，MS上报的候选BS有两个，两个邻区BS和两个BS完全相同，即=BS 1和BS 2。在启动后，服务BS向BS 1和BS 2分别发送携带定时上报的时长的R6_RRM_ SpareCapReq消息，请求BS 1和BS 2的资源使用情况；BS 1收到消息后，定时向服务BS发送R6_RRM_SpareCapRpt消息，上报自身的资源使用率；BS 2收到消息后，定时向服务BS发送R6_RRM_SpareCapRpt消息，上报自身的资源使用率；服务BS收到BS 1和BS 2上报的资源使用率后，保存BS 1和BS 2的资源使用率。
当MS发现服务BS的信号质量下降到门限值时，向服务BS请求切换，本实施例实现切换的方法，如图4所示，包括以下步骤步骤401 达到切换条件时，MS给服务BS发送携带候选BS及候选BS信号质量的 M0B_MSH0_REQ 消息；这里，候选BS就是指BS 1和BS 2。步骤402 服务BS收到消息后，向BS 1发送R6_H0_Req消息。步骤403 =BS 1收到消息后，为MS准备资源，并在准备完成后，启动资源预留定时器，同时向服务BS发送携带资源预留定时器R6_H0_Rsp消息。步骤404 服务BS收到消息后，向BS 1发送R6_H0_Ack消息，表明对候选BS 1响应的证实。 步骤405 服务BS收到M0B_MSH0_REQ消息后，向BS 2发送R6_H0_Request消息。步骤406 =BS 2收到消息后，为MS准备资源，并在准备完成后，启动资源预留定时器，同时向服务BS发送携带资源预留定时器R6_H0_Rsp消息。步骤407 服务BS收到消息后，向BS 2发送R6_H0_Ack消息，表明对候选BS 2响应的证实。步骤408 服务BS收到所有候选BS的R6_H0_Ack消息后，保存收到的所有候选BS 的资源预留定时器时长，并依据候选BS的资源预留定时器时长、资源使用率及信号质量， 确定目标BS，并将确定的目标BS通过M0B_BSH0_RSP消息推荐给MS ；其中，所有候选BS就是指BS 1和BS 2，所述依据候选BS的资源预留定时器时长、 资源使用率及信号质量，确定目标BS，具体为判断将当前时间减去接收响应消息的时间戳再加上网络侧延迟时间所得的时长是否小于候选BS的资源预留器时长，确定小于后，进一步判断候选BS的资源使用率是否超过拥塞门限，确定未超过后，进一步判断候选BS的信号质量减去服务BS的信号质量后所得值是否大于迟滞门限，确定大于，该候选BS适合作为目标BS;选择适合作为目标BS的所有候选BS中信号质量最好的候选BS作为目标BS ；这里，假设BS 1和BS 2均适合作为目标BS，且BS 2的信号质量高于BSl的信号质量，此时，服务BS选择BS 2作为目标BS。步骤409 =MS收到消息后，拒绝切换，向服务BS发送M0B_H0_IND消息。步骤410 服务BS收到消息后，依据候选BS的资源预留定时器时长、资源使用率及信号质量，重新确定目标BS，并将确定的目标BS通过M0B_BSH0_RSP消息推荐给MS ；其中，所述依据候选BS的资源预留定时器时长、资源使用率及信号质量，确定目标BS，具体为判断将当前时间减去接收响应消息的时间戳再加上网络侧延迟时间所得的时长是否小于候选BS的资源预留器时长，确定小于后，进一步判断候选BS的资源使用率是否超过拥塞门限，确定未超过后，进一步判断候选BS的信号质量减去服务BS的信号质量后所得值是否大于迟滞门限，确定大于，该候选BS适合作为目标BS;选择适合作为目标BS的所有候选BS中信号质量最好的候选BS作为目标BS ；此时，服务BS选择BS 1作为目标BS。步骤411 =MS收到消息后，确定切换，发送M0B_H0_IND消息给服务BS，提示切换后的目标BS ；这里，切换后的目标BS就是指BS 1。步骤412 服务BS收到消息后，发送R6_H0_Cnf消息给BS 1，类型为confirm。步骤413 =BS 1向服务BS回应R6_H0_Ack消息，表明对R6_H0_Cnf消息的证实。步骤414 =MS向BS 1发送RNG_REQ消息，请求接入。步骤415 =BS 1收到消息后，向MS发送RNG_RSP消息。步骤416 =BS 1向服务BS发送R6_H0_Complete消息，服务BS收到消息后，释放MS 的资源。为实现上述方法，本发明还提供了一种切换中选择目标BS的系统，如图5所示，该系统包括服务BS 51及候选BS 52 ；其中，服务BS 51，用于在收到候选BS 52发送的包含资源预留定时器时长的响应消息后，保存收到的所有候选BS的资源预留定时器时长，并依据候选BS的资源预留定时器时长、资源使用率及信号质量，确定目标BS ；候选BS 52，用于收到服务BS的资源请求消息，并在为MS准备完资源后，向服务 BS 51发送包含资源预留定时器时长的响应消息。需要说明的是候选BS 52包含一个以上候选BS。服务BS 51，还用于获取并保存邻区BS的资源使用率。其中，该系统还可以进一步包括邻区BS，用于收到服务BS 51发送的RRM消息后，定时向服务BS 51上报自身的资源使用率；所述服务BS 51，用于启动后，向自身所有的邻区BS发送RRM消息，请求邻区BS的资源使用率，并在收到邻区BS上报的资源使用率后，保存邻区BS的资源使用率。需要说明的是邻区BS包含一个以上邻区BS，且目标BS 52为邻区BS的子集。所述服务BS 51，还用于将确定的目标BS发送给MS;该系统还可以进一步包括MS，用于在收到服务BS 51发送的目标BS后，决定切换或拒绝切换。这里，本发明的所述系统中的服务BS的具体处理过程已在上文中详述，不再赘述。以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种切换中选择目标基站的方法，其特征在于，该方法包括候选基站(BS)收到服务BS的资源请求消息，并在为终端(MS)准备完资源后，向服务 BS发送包含资源预留定时器时长的响应消息；服务BS保存收到的所有候选BS的资源预留定时器时长，并依据候选BS的资源预留定时器时长、资源使用率及信号质量，确定目标BS。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在依据候选BS的资源预留定时器时长、资源使用率及信号质量，确定目标BS之前，该方法进一步包括服务BS获取并保存自身所有邻区BS的资源使用率。
3.根据权利要求2所示的方法，其特征在于，所述服务BS获取并保存邻区BS的资源使用率，为启动后，服务BS向自身所有的邻区BS发送无线资源管理(RRM)消息，请求邻区BS的资源使用率；邻区BS收到消息后，定时向服务BS上报自身的资源使用率；服务BS收到邻区BS上报的资源使用率后，保存邻区BS的资源使用率。
4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，所述依据候选BS的资源预留定时器时长、资源使用率及信号质量，确定目标BS，为判断将当前时间减去接收响应消息的时间戳再加上网络侧延迟时间所得的时长，是否小于候选BS的资源预留器时长，确定小于后，进一步判断候选BS的资源使用率是否超过拥塞门限，确定未超过后，进一步判断候选BS的信号质量减去服务BS的信号质量后所得值是否大于迟滞门限，确定大于，该候选BS适合作为目标BS ；选择适合作为目标BS的所有候选BS中信号质量最好的候选BS作为目标BS。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括当确定当前时间减去接收响应消息的时间戳再加上网络侧延迟时间所得的时长大于候选BS的资源预留器时长后，认为所述候选BS不适合作为目标BS ；或者，当确定候选BS的资源使用率超过拥塞门限后，认为所述候选BS不适合作为目标BS ； 或者，当确定候选BS的信号质量减去服务BS的信号质量后所得值小于迟滞门限后，认为所述候选BS不适合作为目标BS。
6.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括服务BS将确定的目标BS发送给MS ；MS收到目标BS后，决定切换或拒绝切换。
7.一种切换中选择目标BS的系统，其特征在于，该系统包括服务BS及候选BS ；其中，服务BS，用于在收到候选BS发送的包含资源预留定时器时长的响应消息后，保存收到的所有候选BS的资源预留定时器时长，并依据候选BS的资源预留定时器时长、资源使用率及信号质量，确定目标BS;候选BS，用于收到服务BS的资源请求消息，并在为MS准备完资源后，向服务BS发送包含资源预留定时器时长的响应消息。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，该系统进一步包括邻区BS，用于收到服务 BS发送的RRM消息后，定时向服务BS上报自身的资源使用率；所述服务BS，用于启动后，向自身所有的邻区BS发送RRM消息，请求邻区BS的资源使用率，并在收到邻区BS上报的资源使用率后，保存邻区BS的资源使用率。
9.根据权利要求7或8所述的系统，其特征在于，该系统进一步包括MS，用于在收到服务BS发送的目标BS后，决定切换或拒绝切换；所述服务BS，还用于将确定的目标BS发送给MS。
10.根据权利要求7或8所述的系统，其特征在于，所述候选BS为一个以上候选BS。
全文摘要
本发明公开了一种切换中选择目标基站的方法，包括候选基站(BS)收到服务BS的资源请求消息，并在为终端(MS)准备完资源后，向服务BS发送包含资源预留定时器时长的响应消息；服务BS保存收到的所有候选BS的资源预留定时器时长，并依据候选BS的资源预留定时器时长、资源使用率及信号质量，确定目标BS。本发明同时公开了一种选择目标基站的系统，采用本发明的方法及系统，能提高切换的成功率及媒体面的性能。
文档编号H04W36/08GK102487537SQ201010569599
公开日2012年6月6日 申请日期2010年12月2日 优先权日2010年12月2日
发明者胡小兰 申请人:中兴通讯股份有限公司