专利名称：快速测距机会的分配方法、系统和基站的制作方法
技术领域：
本发明设计无线通信技术，尤其涉及一种快速测距机会的分配方法、系统和基站。
背景技术：
测距(Ranging)码是802. 16e无线通信系统中用于接入、带宽申请、切换以及空闲 (idle)等操作相关的码字。在普通的硬切换中，目标基站(BS)通过对切换ranging码的检 测，获取用户的切换请求，并通过RNG-RSP响应来调整终端的发射功率、时偏、频偏信息，使 得移动台(MQ和目标BS完成上行同步。快速测距(Fast Ranging)是802. 16e无线通信系统中，MS在切换预切阶段，在源 BS(Serving BS)和目标BS(Target BS)之间预先完成协商，由目标BS分配i^ast Ranging 机会(IE)，MS利用前期的扫描信息和相关网络拓扑信息估算出发射功率、时偏等参数，在 目标BS快速进行重入，从而有效缩短切换时延的一项技术。同普通的Ranging码切换相比，Fast Ranging切换略去了 MS用于基于竞争方式 的发送Ranging码所耗费的时间，在一定程度上保证了 MS在切换瞬间的业务质量(QOS)性 能，但是以耗费目标BS的上行带宽为代价。现有的与Ranging码切换相关的专利文献包括专利申请号为CN200510073770 的中国专利申请“利用指定测距码实现快速切换的方法”和专利号为US761348B2的美 国专利“在宽带无线通信系统中通过快速测距执行快速切换的方法和装置(Method and apparatus for performing fasthandover through fast ranging in a broadband wireless communication system)”。第CN200510073770号中国专利申请存在以下不足一、该专利虽然使用指定测距 码来完成MS和目标BS的上行同步，在一定程度上省去了在多MS场景下基于竞争方式发 Ranging码所耗费的时间，但是该过程可能需要多次重复才能完成MS在目标BS侧的发射功 率、时偏等参数调整。二、在该专利的实现中，给每个待切换的终端分配一个专属测距码，在 多终端同时切换的场景下给目标BS在对Ranging码检测方面也带来很大的开销。第US761348B2号美国专利存在以下不足在该专利中，由MS测量接受源BS和目 标BS的下行信号延迟，从而估算出到达时间差异(arrival timedifference)，在目标测距 的时候依据一定的算法调整开始测距时间(start rngtime)，保证ranging的成功率。该方 案是从RlWiysical同步角度考虑来改善ranging成功率，但是没有考虑R6时延，以及目标 BS如何优化分配!^astRanging IE,可能目标BS没有在合适的时机分配i^ast Ranging IE 给终端，造成i^ast Ranging失败，终端进行普通的Ranging码切换。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种快速测距机会的分配方法、系统和基 站，以在目标BS开销不大的前提下，合理分配有限的！^计RangingIE机会给MS来完成!^ast Ranging 切换。
本发明提供了一种快速测距机会的分配方法，该方法包括目标基站(BS)在切换预切阶段完成R6 口的时延预估，并根据所预估的时延以第一时间间隔为分配间隔预分配多个快速测距机会；以及在执行阶段以第二时间间隔为分配间隔分配多个快速测距机会；其中，所述第一 时间间隔大于所述第二时间间隔。优选地，上述快速测距机会的分配方法可具有如下特点所述目标BS在切换预切阶段完成R6 口的时延预估，并根据所预估的时延以第一 时间间隔为分配间隔预分配多个快速测距机会包括目标BS接收接入业务网络(ASN)网关(GW)转发的来自源BS的R6切换请求；目标BS记录向ASN Gff发送R6切换响应消息的时刻为tl，并由ASNGW将所述R6 切换响应消息转发给源BS ；目标BS记录收到R6切换应答的时刻为t2，所预估的时延为t2与tl的差值除以 二 ；以及目标BS在当前时刻加上所述时延的时刻起，以第一时间间隔为分配间隔预分配 多个快速测距机会。优选地，上述快速测距机会的分配方法还可具有如下特点所述在执行阶段以第二时间间隔为分配间隔分配多个快速测距机会包括目标BS在收到ASN Gff转发的来自源BS的R6切换确认的时刻起，以第二时间间 隔为分配间隔分配多个快速测距机会。本发明还提供了一种基站，所述基站包括预分配模块，用于在切换预切阶段完成R6 口的时延预估，并根据所预估的时延以 第一时间间隔为分配间隔预分配多个快速测距机会；以及分配模块，用于在执行阶段以第二时间间隔为分配间隔分配多个快速测距机会； 其中，所述第一时间间隔大于所述第二时间间隔。优选地，上述基站可具有如下特点所述预分配模块包括接收单元，用于接收接入业务网络(ASN)网关(GW)转发的来自源BS的R6切换请 求；记录单元，用于记录向ASN GW发送R6切换响应消息的时刻为tl，并由ASN GW将 所述R6切换响应消息转发给源BS ；预估单元，用于记录收到R6切换应答的时刻为t2，所预估的时延为t2与tl的差 值除以二；预分配单元，用于在当前时刻加上所述时延的时刻起，以第一时间间隔为分配间 隔预分配多个快速测距机会。优选地，上述基站还可具有如下特点所述分配模块，进一步用于在收到ASN GW转发的来自源BS的R6切换确认的时刻 起，以第二时间间隔为分配间隔分配多个快速测距机会。本发明提供了一种快速测距机会的分配系统，所述系统包括源基站(BS)、目标BS 和接入业务网络(ASN)网关(GW)，其中
所述目标BS，用于在切换预切阶段完成R6 口的时延预估，并根据所预估的时延以 第一时间间隔为分配间隔预分配多个快速测距机会；以及在执行阶段以第二时间间隔为分 配间隔分配多个快速测距机会；其中，所述第一时间间隔大于所述第二时间间隔。优选地，上述快速测距机会的分配系统可具有如下特点所述目标BS，进一步用于接收ASN GW转发的来自源BS的R6切换请求；记录向ASN Gff发送R6切换响应消息的时刻为tl，并由ASN Gff将所述R6切换响应消息转发给源BS ； 记录收到R6切换应答的时刻为t2，所预估的时延为t2与tl的差值除以二；以及在当前时 刻加上所述时延的时刻起，以第一时间间隔为分配间隔预分配多个快速测距机会。 优选地，上述快速测距机会的分配系统还可具有如下特点所述目标BS，进一步用于在收到ASN Gff转发的来自源BS的R6切换确认的时刻 起，以第二时间间隔为分配间隔分配多个快速测距机会。优选地，上述快速测距机会的分配系统还可具有如下特点所述源BS，用于通过ASN Gff将R6切换请求转发给所述目标BS ；以及向所述目标 BS发送R6切换应答。上述快速测距机会的分配方法和系统，由目标BS在切换预切阶段完成R6 口的时 延预估，以及在pr印aration phase和执行phase两阶段以不同的粒度来分配有限的Fast Ranging IE，从而可以实现在目标BS开销不大的前提下，合理分配有限的Fast Ranging IE 机会给MS来完成Fast Ranging的切换。
图1为本发明快速测距机会的分配方法实施例的流程图；图2为本发明快速测距机会的分配方法实施例的信令流程图；图3为本发明基站实施例的结构示意图；图4为本发明快速测距机会的分配系统实施例的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明。如图1所示，为本发明快速测距机会的分配方法实施例的流程图，该方法包括步骤101、目标基站(BS)在切换预切阶段完成R6 口的时延预估，并根据所预估的 时延以第一时间间隔为分配间隔预分配多个快速测距机会；该步骤可以包括目标BS接收接入业务网络(ASN)网关(GW)转发的来自源BS的 R6切换请求；目标BS记录向ASN Gff发送R6切换响应消息的时刻为tl，并由ASN Gff将上 述R6切换响应消息转发给源BS ；目标BS记录收到R6切换应答的时刻为t2，所预估的时延 为t2与tl的差值除以二 ；以及目标BS在当前时刻加上上述时延的时刻起，以第一时间间 隔为分配间隔预分配多个快速测距机会；步骤102、在执行阶段以第二时间间隔为分配间隔分配多个快速测距机会；其中， 上述第一时间间隔大于上述第二时间间隔。目标BS在收到ASN Gff转发的来自源BS的R6切换确认的时刻起，以第二时间间 隔为分配间隔分配多个快速测距机会。
下面以一个实例来说明快速测距机会的分配过程，该过程可参加图2，该过程包 括步骤201、MS在达到切换门限后，发送切换请求消息(M0B_MSH0-REQ)给源 BS (Serving BS)，该切换请求消息包含一个或多个潜在的目标BS (Target BS)的信息；步骤202、源BS完成切换判决后，发送一个或多个R6切换请求(H0_REQ)给接入业 务网络(ASN)网关(Gff)；步骤203、ASN Gff转发(Relay) R6切换请求H0_REQ到一个或多个目标BS ；步骤204、目标BS同网关(ASN Gff)交互完成认证密钥上下文(AK)的获取；步骤205、目标BS完成同ASN Gff的数据通道的预建立流程；步骤206、目标BS发送R6切换响应(H0_RSP)消息携带Action Time给ASN Gff, 并记下当前时刻t1;
步骤207、ASN Gff Relay R6H0_RSP 消息给源 BS ；步骤208、源 BS 发送 Rl 切换响应(M0B_MSH0_RSP)给 MS ；步骤209、源BS发送R6切换应答(H0_ACK)给目标BS ；步骤210、目标BS在收到R6H0_ACK后预估出R6时延，开始以Δ tint ervall间隔分配 Fast Ranging IE机会，预分配N1个；具体的，假设目标BS在收到R6H0_ACK时记录当前时刻为t2，则预估计的R6时延
Stdelay= α2-、)/2 ；目标BS 在 tcurrent+tdelay 时刻开始以 Atintervall 间隔分配Fast Ranging IE，预分配N1个；步骤211、MS 发送 Rl 切换指示(M0B_H0_IND)，并携带 Serving BS 发送(Release) 给源BS ；步骤212、源BS利用已有的信令通道发送R6切换确认(HO-Cnf)消息给ASN Gff ；步骤213、ASN Gff Relay R6H0_Cnf 消息给目标 BS ；步骤214、目标 BS 收到后响应 H0_ACK 给 ASN GW，ASN Gff Relay R6H0_ACK 给源 BS ；步骤215、目标 BS 在收到 R6H0_Cnf 后，以间隔 Δ tint erval2 分配 FastRanging IE 机 会，预分配N2个；目标BS在当前时刻(t。u ent)开始密集分配Fast Ranging IE,分配间隔为 Atinterval2，其中 Atinterval2< Atintervall,预分配 N2 个；为有效分配 fast ranging IE 机会， 在 action phase 阶段分配 fast Ranging IE 机会同 preparation phase 时不重叠；步骤216、MS 发送 RNG-REQ 给目标 BS ；步骤217、目标BS收到RNG-REQ后停止Fast Ranging IE的分配，对于预分配的尚 未分发出去的IE进行回收；步骤218、目标BS同ASN Gff交互完成数据通道的建立；步骤219、目标BS发送RNG_RSP给MS，通知MS切换完成；步骤220、目标BS和接入网关完成CMAC交互；步骤221、目标BS通知源BS切换完成；步骤222、源BS通知所有未被选中的Target BS完成未分配出去的FastRanging IE的回收，并释放本地预切阶段建立的资源，也可等到ASN Gff通知释放。
收到源BS的R6H0_ACK通知后，预估R6时延，开始分配Fast RanginglE，主要考虑 到R6时延带来的不确定影响。同传统的目标BS收到R6H0_Cnf后才开始分配Fast Ranging IE机会相比，在R6时延较大的情况下，通过HO预切(Pr印aration Phase)阶段预分配的 Fast Ranging IE机会来保证MS在定时器T55到期之前能拿到目标BS分配的上行带宽机 会，尤其在同频切换，MS切换到目标BS之前省略了频点切换，通过该方法能保证终端快速 重入到目标BS，减少媒体中断时间。HO Action阶段(Phase)目标BS在收到R6切换确认 H0_Cnf后启动二次分配Fast Ranging IE机会，考虑到终端在发送完切换指示M0B_H0_IND 后脱离同源BS的通信，这时MS开始监听目标BS，在目标BS重入的概率性要比第一阶段高 很多，因此在第二阶段分配FastRanging IE的频度相对大一些，也即Δ tint e al2 < Atint CTvall。综合第一二阶段，为保证Fast Ranging IE在每帧(Frame)只分配一次，有效节省带 宽，步骤215引入action phase阶段分配机会同pr印aration phase时分配的不相交。另 外在MS完成重入后，要快速通知其他未被选中的目标BS停止Fast Ranging IE的分配，即 由步骤220保证。本发明提供的快速测距机会的分配方法，由目标BS在切换预切(pr印aration)阶 段(phase)完成R6 口的时延预估，以及在pr印aration phase和执行(action) phase两阶 段以不同的粒度来分配有限的Fast Ranging机会(IE)，从而可以实现在目标BS开销不大 的前提下，合理分配有限的FastRanging IE机会给MS来完成Fast Ranging的切换。如图3所示，为本发明基站实施例的结构示意图，上述基站包括预分配模块31和 分配模块32，其中，该预分配模块用于在切换预切阶段完成R6 口的时延预估，并根据所预 估的时延以第一时间间隔为分配间隔预分配多个快速测距机会；分配模块用于在执行阶段 以第二时间间隔为分配间隔分配多个快速测距机会；其中，上述第一时间间隔大于上述第 二时间间隔。进一步地，上述预分配模块可以包括接收单元、记录单元、预估单元和预分配单 元；其中，接收单元用于接收接入业务网络(ASN)网关(GW)转发的来自源BS的R6切换请 求；记录单元用于记录向ASN GW发送R6切换响应消息的时刻为tl，并由ASN GW将上述R6 切换响应消息转发给源BS;预估单元用于记录收到R6切换应答的时刻为t2，所预估的时延 为t2与tl的差值除以二 ；预分配单元用于在当前时刻加上上述时延的时刻起，以第一时间 间隔为分配间隔预分配多个快速测距机会。进一步地，上述分配模块可以用于在收到ASN Gff转发的来自源BS的R6切换确认 的时刻起，以第二时间间隔为分配间隔分配多个快速测距机会。该目标BS可实现快速测距机会的分配，具体实现过程可参见图1和图2，此处不再 赘述。 该目标BS，在切换预切阶段完成R6 口的时延预估，以及在pr印arationphase和执 行(actiorOphase两阶段以不同的粒度来分配有限的Fast Ranging机会(IE)，从而可以实 现在目标BS开销不大的前提下，合理分配有限的Fast Ranging IE机会给MS来完成Fast Ranging的切换。如图4所示，为本发明快速测距机会的分配系统实施例的结构示意图，上述系统 包括源基站(BS)41、目标BS42和接入业务网络(ASN)网关(GW)43，其中上述目标BS用于 在切换预切阶段完成R6 口的时延预估，并根据所预估的时延以第一时间间隔为分配间隔预分配多个快速测距机会；以及在执行阶段以第二时间间隔为分配间隔分配多个快速测距 机会；其中，上述第一时间间隔大于上述第二时间间隔。优选地，上述目标BS可以进一步用于接收ASN Gff转发的来自源BS的R6切换请 求；记录向ASN GW发送R6切换响应消息的时刻为tl，并由ASN GW将上述R6切换响应消息 转发给源BS ；记录收到R6切换应答的时刻为t2，所预估的时延为t2与tl的差值除以二 ； 以及在当前时刻加上上述时延的时刻起，以第一时间间隔为分配间隔预分配多个快速测距 机会。上述目标BS还可以进一步用于在收到ASN GW转发的来自源BS的R6切换确认的时 刻起，以第二时间间隔为分配间隔分配多个快速测距机会。优选地，上述源BS可以用于通过ASN Gff将R6切换请求转发给上述目标BS ；以及 向上述目标BS发送R6切换应答。该快速测距机会的分配系统可实现快速测距机会的分配，具体实现过程可参见图 2，此处不再赘述。本发明的快速测距机会的分配系统，由目标BS在切换预切(pr印aration)阶段 (phase)完成R6 口的时延预估，以及在pr印aration phase禾口 action phase两阶段以不 同的粒度来分配有限的Fast Ranging机会(IE)，从而可以实现在目标BS开销不大的前提 下，合理分配有限的Fast Ranging IE机会给MS来完成Fast Ranging的切换。本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令 相关硬件完成，上述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘 等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应 地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的 形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，仅仅参照较佳实施例对本发 明进行了详细说明。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改 或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范 围当中。
权利要求
1.一种快速测距机会的分配方法，其特征在于，所述方法包括目标基站(BS)在切换预切阶段完成R6 口的时延预估，并根据所预估的时延以第一时 间间隔为分配间隔预分配多个快速测距机会；以及在执行阶段以第二时间间隔为分配间隔分配多个快速测距机会；其中，所述第一时间 间隔大于所述第二时间间隔。
2.根据权利要求1所述的快速测距机会的分配方法，其特征在于，所述目标BS在切换 预切阶段完成R6 口的时延预估，并根据所预估的时延以第一时间间隔为分配间隔预分配 多个快速测距机会包括目标BS接收接入业务网络(ASN)网关(GW)转发的来自源BS的R6切换请求；目标BS记录向ASN Gff发送R6切换响应消息的时刻为tl，并由ASNGW将所述R6切换 响应消息转发给源BS ；目标BS记录收到R6切换应答的时刻为t2，所预估的时延为t2与tl的差值除以二 ；以及目标BS在当前时刻加上所述时延的时刻起，以第一时间间隔为分配间隔预分配多个 快速测距机会。
3.根据权利要求1所述的快速测距机会的分配方法，其特征在于，所述在执行阶段以 第二时间间隔为分配间隔分配多个快速测距机会包括目标BS在收到ASN Gff转发的来自源BS的R6切换确认的时刻起，以第二时间间隔为 分配间隔分配多个快速测距机会。
4.一种基站，其特征在于，所述基站包括预分配模块，用于在切换预切阶段完成R6 口的时延预估，并根据所预估的时延以第一 时间间隔为分配间隔预分配多个快速测距机会；以及分配模块，用于在执行阶段以第二时间间隔为分配间隔分配多个快速测距机会；其中， 所述第一时间间隔大于所述第二时间间隔。
5.根据权利要求4所述的基站，其特征在于，所述预分配模块包括接收单元，用于接收接入业务网络(ASN)网关(GW)转发的来自源BS的R6切换请求；记录单元，用于记录向ASN GW发送R6切换响应消息的时刻为tl，并由ASN GW将所述 R6切换响应消息转发给源BS ；预估单元，用于记录收到R6切换应答的时刻为t2，所预估的时延为t2与tl的差值除 以二；预分配单元，用于在当前时刻加上所述时延的时刻起，以第一时间间隔为分配间隔预 分配多个快速测距机会。
6.根据权利要求4所述的基站，其特征在于所述分配模块，进一步用于在收到ASN GW转发的来自源BS的R6切换确认的时刻起， 以第二时间间隔为分配间隔分配多个快速测距机会。
7.一种快速测距机会的分配系统，其特征在于，所述系统包括源基站(BQ、目标BS和 接入业务网络(ASN)网关(GW)，其中所述目标BS，用于在切换预切阶段完成R6 口的时延预估，并根据所预估的时延以第一 时间间隔为分配间隔预分配多个快速测距机会；以及在执行阶段以第二时间间隔为分配间隔分配多个快速测距机会；其中，所述第一时间间隔大于所述第二时间间隔。
8.根据权利要求7所述的快速测距机会的分配系统，其特征在于所述目标BS，进一步用于接收ASN GW转发的来自源BS的R6切换请求；记录向ASN Gff 发送R6切换响应消息的时刻为tl，并由ASN GW将所述R6切换响应消息转发给源BS ；记录 收到R6切换应答的时刻为t2，所预估的时延为t2与tl的差值除以二 ；以及在当前时刻加 上所述时延的时刻起，以第一时间间隔为分配间隔预分配多个快速测距机会。
9.根据权利要求7所述的快速测距机会的分配系统，其特征在于所述目标BS，进一步用于在收到ASN GW转发的来自源BS的R6切换确认的时刻起，以 第二时间间隔为分配间隔分配多个快速测距机会。
10.根据权利要求8所述的快速测距机会的分配系统，其特征在于所述源BS，用于通过ASN Gff将R6切换请求转发给所述目标BS ；以及向所述目标BS发 送R6切换应答。
全文摘要
本发明提供了一种快速测距机会的分配方法、系统和基站，其中，该分配方法包括目标基站(BS)在切换预切阶段完成R6口的时延预估，并根据所预估的时延以第一时间间隔为分配间隔预分配多个快速测距机会；以及在执行阶段以第二时间间隔为分配间隔分配多个快速测距机会；其中，所述第一时间间隔大于所述第二时间间隔。上述快速测距机会的分配方法和系统，由目标BS在切换预切阶段完成R6口的时延预估，以及在切换预切和执行两阶段以不同的粒度来分配有限的Fast Ranging IE，从而可以实现在目标BS开销不大的前提下，合理分配有限的Fast Ranging IE给MS来完成FastRanging的切换。
文档编号H04W36/08GK102111834SQ201110000410
公开日2011年6月29日 申请日期2011年1月4日 优先权日2011年1月4日
发明者陈昌勇 申请人:中兴通讯股份有限公司