一种在列车宽带接入系统中减小切换延迟的方法和基站的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种在列车宽带接入系统的基站(eNB)中减小切换延迟的方法和基站。
【背景技术】
[0002]长期演进型高速骨干系统(LTEHigh-speed Backhaul System，LTE HBS)将LTE移动通信系统应用于高速列车中。图1示出了高速列车通信系统的架构图。其中，所述长期演进型高速骨干系统包括一个或多个基站高速骨干(eNB High-speed Backhaul，eNB_HB)，以及由移动性管理实体(Mobility Management Entity,MME)和服务网关(Serving Gateway,SGff)构成的演进型分组核心网(Evolved Packet Corenetwork,EPC)。其中，列车中部署了列车宽带接入系统(Train Broadband Access System, TBAS),所述列车宽带接入系统包括一个或多个部署在列车中的基站，一个或多个用户设备(User Equipment, UE)，在TBAS中的所有终端设备，如手机、PDA等先连接到一个或多个部署在列车中的基站，再连接到通过列车宽带接入单兀(Train Broadband Access Unit, TBAU)并通过TBAU连接到网络。其中，TBAU与eNB-HBS进行数据传输并执行切换。如果TBAU的切换失败，则TBAS中所有的终端设备都将掉线。并且，由于TBAS中的所有终端设备都经由接入单元TBAU来连接到网络，因此，TBAU中的吞吐量对于确保终端设备的服务质量(QoS)是很重要的。
[0003]LTE系统中标准的切换过程主要包括切换测量、切换判决和切换执行三个过程。对于基站间或者基站内小区的切换，通常使用A3事件来触发切换。以下分六种情况来简要说明LTE系统中常见的切换过程。
[0004]情况一:基站间的、频率内的切换
[0005]图2示出了基于X2接口的基站间的、频率内的切换过程的流程图。
[0006]参照图2,用户设备(User Equipment, UE)从源基站切换至目标基站。
[0007]在步骤Pl中，源基站向UE发送测量控制信息(Measurement Control)来配置UE对于通信质量的测量过程，其中，所述测量控制信息包括源基站对于UE需要生成的测量报告的测量要求，例如测量标识(Measurement I dent ity)、测量命令(MeasurementCommand)、测量对象(Measurement Object)及测量报告准则(Measurement reportingcriteria)等信息。
[0008]接着，在步骤P2中，UE向源基站发送测量报告，其中，该测量报告通常基于A3事件生成。
[0009]接着，在步骤P3中，源基站根据测量报告进行切换判断。
[0010]接着，在步骤P4中，源基站判断满足切换条件，向目标基站发送切换请求(Handover Request)。
[0011]接着，在步骤P5中，目标基站进行准入控制。
[0012]接着，在步骤P6中，准入成功后，目标基站准备相关资源并向源基站发送切换请求确认消息(Handover Request ACK)。
[0013]接着，在步骤P7中，源基站向UE发送切换请求确认消息中包含的无线资源控制连接重配置消息(RRC Connect1n Reconfigurat1n),来命令UE进行切换。
[0014]接着，在步骤P8中，源基站向目标基站发送状态信息。
[0015]接着，在步骤P9中，脱离源基站并同步到目标基站。
[0016]接着，在步骤PlO中，目标基站向UE发送下行链路分配信息以及时间提前信息。
[0017]接着，在步骤Pll中，UE向目标基站发送无线资源控制(Rad1 ResourceControl, RRC)连接重配置完成消息(RRC Connect1n Reconfigurat1n Complete)。
[0018]接着，在步骤P12中，目标基站向移动性管理实体(Mobility Management Entity,MME)发送路径切换请求(Path Switch Request)。
[0019]接着,在步骤P13中，MME向服务网关(Serving Gateway, SGW)发送用户面更新请求(User Plane Update Request)。
[0020]服务网关转换在步骤S14中切换下行链路数据的路径到目标基站，并在步骤P15中发送用户面更新请求响应(User Plane Update Request Response)到MME。
[0021]接着,在步骤P16中,MME发送路径切换请求确认消息(Path Switch Request Ack)到目标基站。
[0022]接着，在步骤P17中，目标基站向源基站发送UE资源释放消息(UE ContextRelease),以通知源基站释放UE在源基站中的资源。
[0023]最后，源基站在步骤P18中释放相关资源，切换完成。
[0024]其中，步骤P2至步骤P7属于切换准备阶段，步骤P7至步骤PU属于切换执行阶段，步骤Pll至步骤P18属于切换完成阶段。
[0025]在此过程中，切换准备阶段，以及步骤P2至步骤P7，会使得用户设备产生切换延迟，并且，该切换延迟可能会持续几毫秒。
[0026]情况二:基站间的、频率间的不需要测量间隙(Measurement Gap )的切换
[0027]如果UE自身无需测量间隙来完成异频测量，则此时的切换过程与图2中的步骤Pl至P18相同，不再赘述。
[0028]情况三:基站间的、频率间的需要测量间隙的切换
[0029]对于频率间需要测量间隙的切换，源基站需要配置UE来启动异频测量，即该情况下的切换过程需要在图2中的步骤P2和步骤P3之间增加激活测量间隙来进行异频测量的步骤，其他的部分与步骤Pl至P18相同，不再赘述。
[0030]在这种情况下，由于在测量间隙期间，UE的数据传输会被打断，从而会降低系统的吞吐量。
[0031]情况四:基站内的、频率内的切换
[0032]图3示出了基站内的、频率内的切换过程的流程图。
[0033]参照图3，在步骤Ql中，UE与MME/SGW进行数据传输。
[0034]在步骤Q2中，UE向源基站发送测量报告，其中，所述测量报告通常基于A3事件生成。
[0035]在步骤Q3中，源基站根据测量报告进行切换判决。
[0036]在步骤Q4中，源基站在目标小区建立UE相关的资源。
[0037]在步骤Q5中，源基站向UE发送无线资源控制连接重配置消息(RRC Connect1nReconfigurat1n)来命令UE进行切换；
[0038]在步骤Q6中，源基站切换下行链路到目标小区并开始接收目标小区中的上行链路数据；
[0039]在步骤Q7中，UE从原来的小区脱离并同步到新的小区；
[0040]接着，在步骤Q8中，UE向目标基站发送无线资源控制连接重配置完成消息(RRCConnect1n Reconfigurat1n Complete)；
[0041]最后，在步骤Q9中，源基站释放UE在源小区中占用的资源，切换完成。
[0042]其中，在Q2至步骤Q5的过程中会造成用户设备的切换延迟，并且该切换延迟可能会持续几毫秒，增加了切换过程中的丢包率，影响用户体验。
[0043]情况五:基站间的、频率间的不需要测量间隙的切换
[0044]如果UE自身无需测量间隙来完成异频测量，则此时的切换过程与图3中的步骤Ql至步骤Q9相同，不再赘述。
[0045]情况六:基站间的、频率间的需要测量间隙的切换
[0046]该情况下的切换过程需要在图3中的步骤Q2和步骤Q3之间增加激活测量间隙来进行异频测量的步骤，其他的部分与情况四中步骤Ql至步骤Q9相同，不再赘述。
[0047]可以看出，根据现有技术的方案,均会产生较长的切换延迟(handover latency),其可能会增加切换过程中的丢包率。并且，对于频率间的切换，UE通常需要测量间隙来进行异频的测量，对于LTEHBS系统，在测量间隙期间，TBAU的数据传输会受到影响，进而降低系统的吞吐量。
【发明内容】
[0048]本发明的目的是提供一种用于在列车宽带接入系统的源基站(基站)中减小切换延迟的方法和基站。
[0049]根据本发明的一个方面，提供了一种用于在列车宽带接入系统的源基站(eNB)中减小切换延迟的方法，其中，所述方法包括以下步骤:
[0050]a向用户设备发送测量控制信息；
[0051]b接收来自用户设备的、基于所述测量控制信息生成的第一测量报告；
[0052]c在收到所述第一测量报告后，确定所述用户设备可切换至的目标对象；
[0053]d将与所述目标对象对应的、用于切换的连接重配置信息发送至所述用户设备；
[0054]e接收所述用户设备基于前述测量控制信息生成的第二测量报告。
[0055]根据本发明的一个方面，还提供了一种用于在列车宽带接入系统的用户设备中减小切