通信系统的基站切换方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种通信系统的基站切换方法及系统。该方法包括：服务基站根据用户设备上报信息触发双播操作，将目标基站的通信上下文添加到移动管理实体MME中，MME通知服务网关SGW保存两套通信路由；双播触发完成后，SGW与服务基站和目标基站通信；服务基站与用户设备交互，将用户设备从服务接站切换到目标基站。借助与本发明实施例的技术方案，能够降低基站切换的复杂度、提高基站切换的效率、同时提高可实施性。
【专利说明】通信系统的基站切换方法及系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及移动通讯领域，特别是涉及一种通信系统的基站切换方法及系统。
【背景技术】
[0002]目前，由于高铁速度的不断提升，给现有的车地通信系统的基站切换的性能带来了巨大的挑战。首先，高速移动所带来的多普勒频偏和信道快衰落给高速数据传输带来了极大的威胁，信道将呈现快速时变特性，在时分双工(TimeDivision Duplexing，简称为TDD)系统中尤其明显，这样很有可能会导致基站难以解调接收信号。同时，在切换区域，列车会接收到来自相邻两个基站的能量相近、多普勒频偏相差两倍频偏的信号，且该信号具有正负频偏跳变特性。其次，速度的提高会造成频繁切换问题，对系统移动性管理(特别是快速切换控制)提出了更高的要求。最后，由于列车上旅客的地理位置相对集中，当列车穿越小区边缘时，将发生群切换，这也是传统通信系统极少面对的问题。
[0003]在无线通信网络中，基站切换主要分为硬切换和软切换两种。在长期演进(LongTerm Evolution，简称为LTE)网络中，一方面，由于取消了 3G网络中的无线网络控制器(Radio Network Controller，简称为RNC)节点，切换由基站(eNB)进行处理，网络失去了集中控制能力；另一方面，LTE为正交频分复用(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing，简称为0FDM)系统，且采用同频组网，这使得LTE系统的终端设备(UserEquipment，简称为UE)无法像3G系统的UE那样在相同的频率上同时接收相邻两个小区的信号，因此，LTE只能采用硬切换的方式。由于硬切换存在“先断后连”的性质，因此切换过程中必定产生中断，这对切换性能有严重影响。
[0004]在现有技术中，多点协作(Coordinated mult1-point,简称为CoMP)是指地理位置上分离的多个传输点协同参与，为一个终端的数据传输或者联合接收一个终端发送数据的技术。按照传输方案的不同，分为联合处理和协同调度/波束赋形两类。联合处理又分为联合传输(JT)和动态小区选择两种，其中，CoMP-JT技术的主要原理是:参与协作的多个小区基站在相同时频资服务上通过物理下行共享信道(Physical Downlink Shared Channel,简称为roSCH)同时为一个终端发送相同的数据，从而把传统LTE网络中的小区间干扰信号转化为有用信号，实现降低干扰、增大接收功率的目的，有效获得联合处理增益和分集增益。CoMP的提出原本是用来解决小区边缘用户的干扰，提升边缘用户吞吐率，但从CoMP-JT的原理可以看出，它能从根本上解决LTE硬切换的问题，达到构成软切换的基本要求，从而提升切换性能。
[0005]除了切换成功率，切换时延也是切换过程中考察的一个重要指标。传统LTE切换过程中沿用的通用移动通信系统(Universal MobileTelecommunications System,简称为UMTS),的“数据转发”机制，该过程存在一定的eNB处理时延和X2传输时延。LTE是基于IP的传输网络，可以通过IP网络中已有的“双播(B1-casting)”技术实现服务基站和目标基站间的数据共享，即:服务网关(Service Gateway，简称为SGW)将接收到的原始数据原封不动的通过两条路径发射到需要切换的服务基站和目标基站。“双播”在切换过程中的中断时间小。但是，如果直接将传统的“双播”机制引入LTE切换，会产生无法保证数据的无损传输的问题。在“双播”开始时，很有可能已经出现了服务eNB无法正确传输分组到UE的情况，而目标eNB在UE接入成功后直接转发来自SGW的数据包，则这些丢失的分组将不可挽回。同时，采用“双播”方式，系统复杂性会有所增加。
【发明内容】
[0006]本发明提供一种通信系统的基站切换方法及系统，以降低基站切换的复杂度、提闻基站切换的效率、同时提闻可实施性。
[0007]本发明实施例提供类一种通信系统的基站切换方法，包括:服务基站根据用户设备上报信息触发双播操作,将目标基站的通信上下文添加到移动管理实体MME中，MME通知服务网关SGW保存两套通信路由；双播触发完成后，SGff与服务基站和目标基站通信；服务基站与用户设备交互，将用户设备从服务接站切换到目标基站。
[0008]优选地，双播触发完成后，SGff与服务基站和目标基站通信之后，方法还包括:在下行链路，服务基站和目标基站在接收到SGW通过双播发送的数据后，服务基站和目标基站同时或者其中之一向用户设备发送该数据；在上行链路，服务基站和目标基站同时或者其中之一接收用户设备发送的数据。
[0009]优选地，方法还包括:在用户设备确定需要进行基站切换时，通过更新用户设备上下文信息的方式，将用户设备从服务接站切换到目标基站；在切换完成后，释放双播操作。
[0010]优选地，方法还包括:在触发双播操作之前，服务基站触发CoMP操作，服务基站通过基站间接口将用户设备上下文信息添加到目标基站中，目标基站向移动管理实体MME请求协作集更新，并将目标基站上下文信息添加到移动管理实体MME中；CoMP触发完成后，在下行链路，服务基站和目标基站在接收到服务网关SGW通过双播发送的数据后，通过CoMP在相同时频资源向用户设备发送该数据；和/或，上行链路，服务基站和目标基站联合接收用户设备的数据；在切换完成后，在释放双播操作之前，释放CoMP操作。
[0011]优选地，CoMP操作为多点协作联合传输CoMP-JT操作。
[0012]优选地，触发双播操作具体包括:用户设备实时进行物理层测量，并将测量结果上报到服务基站的无线资源控制协议RRC层；服务基站的RRC层对测量结果进行分析，如果目标基站的信号质量与服务基站的信号质量之差大于预先设置的第一阈值，则向SGW触发双播。
[0013]优选地，触发CoMP操作和双播操作具体包括:用户设备实时进行物理层测量，并将测量结果上报到服务基站的无线资源控制协议RRC层；服务基站的RRC层对测量结果进行分析，如果目标基站的信号质量与服务基站的信号质量之差大于预先设置的第一阈值，则向目标基站发起CoMP-JT请求；目标基站预留相应的资源并保存相应的用户设备上下文信息，向MME发送请求触发CoMP-JT操作的更新CoMP-JT协作集请求，其中，目标基站保存的用户设备上下文信息为:用户设备到目标基站的通信上下文信息；MME保存相应的两套用户设备上下文信息，并向SGW触发双播，其中，MME保存的两套用户设备上下文信息为:用户设备到目标基站的通信上下文信息、以及用户设备到服务基站的通信上下文信息；SGW保存相应的两套用户设备上下文信息，其中，SGW保存的两套用户设备上下文信息包括:SGff到目标基站的通信路由信息、以及SGW到服务基站的通信路由信息。[0014]优选地，服务基站和目标基站在接收到SGW通过双播发送的数据后，通过CoMP-JT在相同时频资源向用户设备发送该数据具体包括=SGW通过基站与MME/SGW之间接口进行双播，同时向服务基站和目标基站发送相同的数据；服务基站和目标基站分别对该数据进行缓存，在基站之间接口上交互CoMP-JT操作所必需的信令消息，并在根据信令消息对该数据进行CoMP-JT处理后，通过CoMP-JT在相同时频资源向用户设备发送该数据。
[0015]优选地，服务基站和目标基站分别对该数据进行缓存之后，方法还包括:服务基站和目标基站通过基站之间接口进行信息交互，选择接收质量较好的基站信号作为接收信号，将质量较差的基站信号丢弃。
[0016]优选地，将用户设备从服务接站切换到目标基站具体包括:服务基站的RRC层对用户设备上报的测量结果进行分析，如果目标基站的信号质量与服务基站的信号质量之差大于预先设置的第二阈值，确定进行基站切换，其中，第二阈值大于第一阈值；
[0017]服务基站向目标基站发送切换请求；
[0018]目标基站根据切换请求更新用户设备上下文信息；
[0019]服务基站向用户设备发送RRC链接重配置信息；
[0020]用户设备向目标基站发送RRC链接重配置完成信息，完成从服务接站切换到目标基站。
[0021]11、如权利要求4的方法，其特征在于，在切换完成后，在释放双播操作之前，释放CoMP操作具体包括:
[0022]用户设备的新服务基站(原目标基站)的RRC层对用户设备上报的测量结果进行分析，当确定原服务基站的信号质量低于预先设置的第三阈值时，向MME发送请求释放CoMP-JT操作的更新CoMP-JT协作集请求，并向原服务基站发送退出CoMP-JT协作请求；
[0023]原服务基站删除用户设备到原服务基站的通信上下文信息并向新服务基站发送退出CoMP-JT协作请求响应；MME退出CoMP-JT操作，仅保存用户设备到新服务基站的通信上下文信息，并向SGW发送退出双播请求；SGW退出双播操作，仅保存SGW到新服务基站的通信路由信息并向MME发送退出双播请求响应。
[0024]本发明实施例还提供了一种通信系统的基站切换系统，包括:用户设备、服务基站、目标基站、移动管理实体MME、以及服务网关SGW;服务基站，用于根据用户设备上报信息触发双播操作，将目标基站的通信上下文添加到移动管理实体MME中；与用户设备交互，将用户设备从服务接站切换到目标基站；MME，用于通知服务网关SGW保存两套通信路由；SGW，用于双播触发完成后，与服务基站和目标基站通信。
[0025]优选地，SGff进一步用于:在下行链路，向服务基站和目标基站发送相同数据；月艮务基站和目标基站进一步用于:在接收到SGW通过双播发送的数据后，向用户设备发送该数据；在上行链路，接收用户设备发送的数据。
[0026]优选地，服务基站具体用于:在用户设备确定需要进行基站切换时，通过更新用户设备上下文信息的方式，将用户设备从服务接站切换到目标基站；在切换完成后，释放双播操作。
[0027]优选地，服务基站进一步用于:在触发双播操作之前，触发CoMP操作，通过基站间接口将用户设备上下文信息添加到目标基站中；CoMP触发完成后，在下行链路，在接收到服务网关SGW通过双播发送的数据后，与目标基站通过CoMP在相同时频资源向用户设备发送该数据；在切换完成后，在释放双播操作之前，协作完成释放CoMP操作；目标基站进一步用于:向移动管理实体MME请求协作集更新，并将目标基站上下文信息添加到移动管理实体MME中；CoMP触发完成后，在下行链路，在接收到服务网关SGW通过双播发送的数据后，与服务基站通过CoMP在相同时频资源向用户设备发送该数据；在切换完成后，在释放双播操作之前，协作完成释放CoMP操作；用户设备进一步用于:通过CoMP同时将相同信息分别发送到服务基站和目标基站；MME进一步用于:在切换完成后，在释放双播操作之前，协作完成释放CoMP操作；SGW进一步用于:在切换完成后，在释放双播操作之前，协作完成释放CoMP操作。
[0028]优选地，CoMP操作为多点协作联合传输CoMP-JT操作。
[0029]优选地，用户设备具体用于:实时进行物理层测量，并将测量结果上报到服务基站的无线资源控制协议RRC层；服务基站具体用于:对测量结果进行分析，如果目标基站的信号质量与服务基站的信号质量之差大于预先设置的第一阈值，则向SGW触发双播。
[0030]优选地，用户设备具体用于:实时进行物理层测量，并将测量结果上报到服务基站；服务基站具体用于:对测量结果进行分析，如果目标基站的信号质量与服务基站的信号质量之差大于预先设置的第一阈值，则向目标基站发起CoMP-JT请求；目标基站具体用于:预留相应的资源并保存相应的用户设备上下文信息，向MME发送请求触发CoMP-JT操作的更新CoMP-JT协作集请求，其中，目标基站保存的用户设备上下文信息为:用户设备到目标基站的通信上下文信息；MME具体用于:保存相应的两套用户设备上下文信息，并向SGW触发双播，其中，MME保存的两套用户设备上下文信息为:用户设备到目标基站的通信上下文信息、以及用户设备到服务基站的通信上下文信息；SGW具体用于，保存相应的两套用户设备上下文信息，其中，SGW保存的两套用户设备上下文信息包括:SGW到目标基站的通信路由信息、以及SGW到服务基站的通信路由信息。
[0031]优选地，SGff具体用于:通过基站与MME/SGW之间接口进行双播，同时向服务基站和目标基站发送相同的数据；服务基站和目标基站具体用于:分别对该数据进行缓存，在基站之间接口上交互CoMP-JT操作所必需的信令消息，并在根据信令消息对该数据进行CoMP-JT处理后，通过CoMP-JT在相同时频资源向用户设备发送该数据。
[0032]优选地，服务基站和目标基站进一步用于:对该数据进行缓存之后，通过基站之间接口进行信息交互，选择接收质量较好的基站信号作为接收信号，将质量较差的基站信号丢弃。
[0033]优选地，服务基站具体用于:对用户设备上报的测量结果进行分析，如果目标基站的信号质量与服务基站的信号质量之差大于预先设置的第二阈值，确定进行基站切换，并向目标基站发送切换请求，向用户设备发送RRC链接重配置信息，其中，第二阈值大于第一阈值；目标基站具体用于:根据切换请求更新用户设备上下文信息；用户设备具体用于:向目标基站发送RRC链接重配置完成信息，完成从服务接站切换到目标基站。
[0034]优选地，用户设备的新服务基站具体用于:对用户设备上报的测量结果进行分析，当确定原服务基站的信号质量低于预先设置的第三阈值时，向MME发送请求释放CoMP-JT操作的更新CoMP-JT协作集请求，并向原服务基站发送退出CoMP-JT协作请求；原服务基站具体用于:删除用户设备到原服务基站的通信上下文信息并向新服务基站发送退出CoMP-JT协作请求响应；MME具体用于:退出CoMP-JT操作，仅保存用户设备到新服务基站的通信上下文信息，并向SGW发送退出双播请求；SGW具体用于:退出双播操作，仅保存SGW到新服务基站的通信路由信息并向MME发送退出双播请求响应。
[0035]本发明有益效果如下:
[0036]通过在基站切换前触发CoMP-JT操作和双播操作，利用CoMP-JT技术保持UE同时与服务基站和目标基站的链接，利用双播技术使SGW同时为服务基站和目标基站发送数据，在基站切换时，切换过程转化为服务小区更新过程，能够降低基站切换的复杂度、提高基站切换的效率、同时提闻可实施性。
[0037]上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的【具体实施方式】。
【专利附图】
【附图说明】
[0038]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
[0039]图1是本发明实施例的系统网络架构的示意图；
[0040]图2是本发明实施例的通信系统的基站切换方法法的流程图；
[0041]图3是本发明实施例的双播的触发和退出的信令流程图；
[0042]图4是本发明实施例的CoMP-JT的触发和退出的信令流程图；
[0043]图5是本发明实施例的CoMP-JT和双播的触发和退出的信令流程图；
[0044]图6是本发明实施例的基站切换(服务小区更新)的信令流程图；
[0045]图7是本发明实施例的通信系统的基站切换系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0046]下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0047]为了降低基站切换的复杂度、提闻基站切换的效率、同时提闻可实施性，本发明提供了一种通信系统的基站切换方法及系统，本发明实施例将CoMP-JT技术和双播技术结合，不仅能很好克服“双播”技术的短板，同时又能很好利用CoMP-JT在软切换上的优势，达到降低切换时延的效果。
[0048]本发明实施例的技术方案基于LTE网络系统架构，由演进型基站(eNB)、移动管理实体(MME)、服务网关(SGW)、用户设备以及相应接口组成，适用于铁路环境(例如，普通铁路、高速铁路、城市轻轨和地铁)或者带状无线通信拓扑环境(例如，高速公路)。图1是本发明实施例的系统网络架构的示意图，如图1所示，包括:铁轨11，eNB 12，MME/SGW 13，用户设备14。其中，eNB 12沿铁轨11的铁路线放置，在本发明实施例中，基站不仅局限于eNB，可采用多种CoMP-JT标准场景中的基站架构，尤其是“BBU+RRU”架构。MME和SGW可共站址或不共站址。用户设备14位于列车上，具有纠正频偏能力。例如，用户设备14可以是车载台或者车载中继。
[0049]在本发明实施例中，整个通信系统接入网部分分为车内通信和车地通信两部分。图1为车地通信部分，由用户设备和道旁基站组成。车内通信部分可在每节车厢内安装微微基站或WiFi等无线接入设备，用户信息通过该设备的处理汇聚到用户设备。此外，该网络组成还包括各网络实体之间相应接口，如X2和SI接口。
[0050]本发明实施例的技术方案主要是通过空口利用CoMP-JT技术保持UE同时与服务eNB和目标eNB的链接，达到软切换的效果，同时获取分集增益；利用SI 口双播技术使SGff同时为服务eNB和目标eNB发送数据，从而避免切换过程中X2 口的数据转发延时和CoMP-JT处理过程中X2 口数据共享延时，降低切换时延。
[0051]本发明实施例的技术方案与传统基站切换方法的主要区别在于:在切换前后分别新增CoMP-JT和双播的加入和退出流程，且对两者进行绑定，仅需一套信令即可同时实现两者的触发和退出。这样，不仅能很好克服双播技术自身的短板，同时又能很好利用CoMP-JT在软切换上的优势，达到降低切换时延的效果。同时，由于切换所需的信息已经在CoMP-JT和双播触发过程中存储于各网元实体，这大大简化了后续切换信令流程。
[0052]以下结合附图以及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。
[0053]方法实施例
[0054]根据本发明的实施例，提供了一种通信系统的基站切换方法，基于LTE网络系统架构，图2是本发明实施例的通信系统的基站切换方法的流程图，如图1所示，根据本发明实施例的通信系统的基站切换方法包括如下处理:
[0055]步骤201，服务基站根据用户设备上报信息触发双播操作，将目标基站的通信上下文添加到移动管理实体MME中，MME通知服务网关SGW保存两套通信路由；
[0056]在步骤201中，触发双播操作具体包括:用户设备实时进行物理层测量，并将测量结果上报到服务基站的无线资源控制协议RRC层；服务基站的RRC层对测量结果进行分析，如果目标基站的信号质量与服务基站的信号质量之差大于预先设置的第一阈值，则向SGW触发双播。
[0057]步骤202，双播触发完成后，SGff与服务基站和目标基站通信；
[0058]需要说明的是，在本发明实施例中，SGW可以同时与服务基站和目标基站进行通信，也就是说，SGW具有与服务基站和目标基站同时通信的能力，但是，在实际应用中，SGW也可以不同时与服务基站和目标基站进行通信。
[0059]在步骤202中，双播触发完成后，SGW在与服务基站和目标基站通信之后，在下行链路，服务基站和目标基站在接收到SGW通过双播发送的数据后，服务基站和目标基站同时或者其中之一向用户设备发送该数据；在上行链路，服务基站和目标基站同时或者其中之一接收用户设备发送的数据。
[0060]步骤203，服务基站与用户设备交互，将用户设备从服务接站切换到目标基站。
[0061]在步骤203中，在确定需要进行基站切换时，通过更新用户设备上下文信息的方式，将用户设备从服务接站切换到目标基站；在切换完成后，释放双播操作。
[0062]优选地，在本发明实施例中，在触发双播操作之前，服务基站触发CoMP操作，服务基站通过基站间接口将用户设备上下文信息添加到目标基站中，目标基站向移动管理实体MME请求协作集更新，并将目标基站上下文信息添加到移动管理实体MME中；
[0063]CoMP触发完成后，在下行链路，服务基站和目标基站在接收到服务网关SGW通过双播发送的数据后，通过CoMP在相同时频资源向用户设备发送该数据；和/或，上行链路，服务基站和目标基站联合接收用户设备的数据；
[0064]在切换完成后，在释放双播操作之前，释放CoMP操作。其中，CoMP操作为多点协作联合传输CoMP-JT操作。
[0065]具体地，服务基站和目标基站在接收到SGW通过双播发送的数据后，通过CoMP-JT在相同时频资源向用户设备发送该数据具体包括:1、SGW通过基站与MME/SGW之间接口进行双播，同时向服务基站和目标基站发送相同的数据；2、服务基站和目标基站分别对该数据进行缓存，在基站之间接口上交互CoMP-JT操作所必需的信令消息，并在根据信令消息对该数据进行CoMP-JT处理后，通过CoMP-JT在相同时频资源向用户设备发送该数据。
[0066]其中，服务基站和目标基站分别对该数据进行缓存之后，服务基站和目标基站通过基站之间接口进行信息交互，选择接收质量较好的基站信号作为接收信号，将质量较差的基站信号丢弃。
[0067]具体地，触发CoMP操作和双播操作具体包括:
[0068]1、用户设备实时进行物理层测量，并将测量结果上报到服务基站的无线资源控制协议RRC层；
[0069]2、服务基站的RRC层对测量结果进行分析，如果目标基站的信号质量与服务基站的信号质量之差大于预先设置的第一阈值，则向目标基站发起CoMP-JT请求；
[0070]3、目标基站预留相应的资源并保存相应的用户设备上下文信息，向MME发送请求触发CoMP-JT操作的更新CoMP-JT协作集请求，其中，目标基站保存的用户设备上下文信息为:用户设备到目标基站的通信上下文信息；
[0071]4、MME保存相应的两套用户设备上下文信息，并向SGW触发双播，其中，MME保存的两套用户设备上下文信息为:用户设备到目标基站的通信上下文信息、以及用户设备到服务基站的通信上下文信息；
[0072]5、SGW保存相应的两套用户设备上下文信息，其中，SGW保存的两套用户设备上下文信息包括:SGW到目标基站的通信路由信息、以及SGW到服务基站的通信路由信息。
[0073]具体地，将用户设备从服务接站切换到目标基站具体包括:
[0074]1、服务基站的RRC层对用户设备上报的测量结果进行分析，如果目标基站的信号质量与服务基站的信号质量之差大于预先设置的第二阈值，确定进行基站切换，其中，第二阈值大于第一阈值；
[0075]2、服务基站向目标基站发送切换请求；
[0076]3、目标基站根据切换请求更新用户设备上下文信息；
[0077]4、服务基站向用户设备发送RRC链接重配置信息；
[0078]5、用户设备向目标基站发送RRC链接重配置完成信息，完成从服务接站切换到目
标基站。
[0079]在本发明实施例中，在切换完成后，在释放双播操作之前，释放CoMP操作具体包括:
[0080]1、用户设备的新服务基站(原目标基站)的RRC层对用户设备上报的测量结果进行分析，当确定原服务基站的信号质量低于预先设置的第三阈值时，向MME发送请求释放CoMP-JT操作的更新CoMP-JT协作集请求，并向原服务基站发送退出CoMP-JT协作请求；
[0081]2、原服务基站删除用户设备到原服务基站的通信上下文信息并向新服务基站发送退出CoMP-JT协作请求响应；
[0082]3、MME退出CoMP-JT操作，仅保存用户设备到新服务基站的通信上下文信息，并向SGW发送退出双播请求；
[0083]4、SGff退出双播操作，仅保存SGW到新服务基站的通信路由信息并向MME发送退出双播请求响应。
[0084]下面以同时触发CoMP-JT操作和双播操作为例，对本发明实施例的上述技术方案进行详细的说明。
[0085]步骤1，在确定需要进行基站切换之前，触发多点协作联合传输CoMP-JT操作和双播操作，在下行链路，服务基站和目标基站在接收到服务网关SGW通过双播发送的数据后，通过CoMP-JT在相同时频资源向用户设备发送该数据，用户设备对接收到的数据进行合并，在上行链路，服务基站和目标基站同时接收用户设备发送的数据，并通过信息交互对该数据进行选择性合并；
[0086]具体地，在步骤I中，触发多点协作CoMP-JT操作和双播操作具体包括如下处理:
[0087]步骤11，用户设备实时进行物理层测量，并将测量结果上报到服务基站的无线资源控制协议(Radio Resource Control,简称为RRC)层；
[0088]步骤12，服务基站的RRC层对测量结果进行分析，如果目标基站的信号质量与服务基站的信号质量之差大于预先设置的第一阈值，则向目标基站发起CoMP-JT请求；
[0089]步骤13，目标基站预留相应的资源并保存相应的用户设备上下文信息，向MME发送请求触发CoMP-JT操作的更新CoMP-JT协作集请求，其中，目标基站保存的用户设备上下文信息为:用户设备到目标基站的通信上下文信息；
[0090]步骤14，MME保存相应的两套用户设备上下文信息，并向SGW触发双播，其中，MME保存的两套用户设备上下文信息为:用户设备到目标基站的通信上下文信息、以及用户设备到服务基站的通信上下文信息；
[0091]步骤15，SGW保存相应的两套用户设备上下文信息，其中，SGW保存的两套用户设备上下文信息包括:SGW到目标基站的通信路由信息、以及SGW到服务基站的通信路由信
肩、O
[0092]在步骤I中，SGW通过可以基站与MME/SGW之间接口(例如，SI 口)进行双播，同时向服务基站和目标基站发送相同的数据；服务基站和目标基站分别对该数据进行缓存，可以在基站之间接口(例如，X2接口)上交互CoMP-JT操作所必需的信令消息，并在根据信令消息对该数据进行CoMP-JT处理后，通过CoMP-JT在相同时频资源向用户设备发送该数据。
[0093]在步骤I中，在上行链路，服务基站和目标基站同时接收用户设备发送的数据后，服务基站和目标基站可以通过基站之间接口(例如，X2接口)进行信息交互，选择接收质量较好的基站信号作为接收信号，将质量较差的基站信号丢弃。
[0094]步骤2，在用户设备确定需要进行基站切换时，通过更新用户设备上下文信息的方式，将车载基站从服务接站切换到目标基站；
[0095]具体地，步骤2包括如下处理:[0096]步骤21，服务基站的RRC层对用户设备上报的测量结果进行分析，如果目标基站的信号质量与服务基站的信号质量之差大于预先设置的第二阈值，确定进行基站切换，其中，第二阈值大于第一阈值；
[0097]步骤22，服务基站向目标基站发送切换请求；
[0098]步骤23，目标基站根据切换请求更新用户设备上下文信息；
[0099]步骤24，服务基站向用户设备发送RRC链接重配置信息；
[0100]步骤25，用户设备向目标基站发送RRC链接重配置完成信息，完成从服务接站切换到目标基站。
[0101]步骤3，在切换完成后，按照需要，进行释放CoMP-JT操作和双播操作。
[0102]具体地，步骤3包括如下处理:
[0103]步骤31，新服务基站的RRC层对用户设备上报的测量结果进行分析，当确定原服务基站的信号质量低于预先设置的第三阈值时，向MME发送请求释放CoMP-JT操作的更新CoMP-JT协作集请求，并向原服务基站发送退出CoMP-JT协作请求；
[0104]步骤32，原服务基站删除用户设备到原服务基站的通信上下文信息并向新服务基站发送退出CoMP-JT协作请求响应；
[0105]步骤33，MME退出CoMP-JT操作，仅保存用户设备到新服务基站的通信上下文信息，并向SGW发送退出双播请求；
[0106]步骤34，SGff退出双播操作，仅保存SGW到新服务基站的通信路由信息并向MME发送退出双播请求响应。
[0107]需要说明的是，本发明实施例适用于带状无线通信拓扑环境，同时适用于多种CoMP-JT标准场景。也就是说，本发明实施例同时允许CoMP-JT和双播独立使用。
[0108]以下结合附图，对本发明实施例的上述技术方案进行详细说明。
[0109]基于图1所示的系统网络架构，本发明实施例采用CoMP-JT和双播技术提升切换性能。其具体包括如下处理:
[0110]一、CoMP-JT在空口实现无缝切换。具体地:
[0111]1、对于下行链路，服务eNB和目标eNB在相同时频资源向用户设备发送相同数据，用户设备对接收到的信号进行合并，达到分集效果，提高接收信号质量。对于上行链路，月艮务eNB和目标eNB同时接收用户设备发送的信号，并通过X2 口交互信息进行选择性合并(即选择接收质量较好的eNB信号作为接收信号，较差的eNB接收信号丢弃)。
[0112]2、列车同时保持与服务eNB和目标eNB的通信，切换过程不存在“先断后连”的过程，达到软切换效果。
[0113]3、将空口的切换过程转化为服务小区更新过程，该过程通过更改各个网元实体中的通信上下文信息实现。其中，目标eNB在接收到“切换请求”消息并同意切换后，更新本地保存的通信上下文信息；服务eNB在接收到目标eNB的“切换应答”后，更新本地保存的通信上下文信息；用户设备通过接收服务eNB发送的“RRC链接重配置”信令，从而更改本地保存的通信上下文信息；MME/SGW中保存的通信上下文信息的更改在退出协作和双播时完成。
[0114]4、CoMP-JT处理所需必要信息通过X2接口交互。其中，CoMP-JT处理所需必要信息包括数据同步信息、预编码信息、CSI反馈、调度信息等。[0115]二、双播在SI 口降低切换延时。具体地:
[0116]1、对于下行链路，SGff同时向两个eNB发送相同的数据，从而降低LTE切换中“数据转发”所产生的中断时间。对于上行链路，不同时双播数据，但服务eNB和目标eNB利用双播链路进行单路径的选择性合并传输。
[0117]2、对MME进行相应的软升级处理，使得MME在接收到eNB "CoMP-JT协作集更新”消息后，能直接向SGW触发双播，并利用“CoMP-JT协作集更新”消息中的服务eNB和目标eNB的通信上下文信息得到两套通信路由。
[0118]3、CoMP-JT和双播的触发和退出同时发生，不会额外增加系统的复杂性。
[0119]图3是本发明实施例的双播的触发和退出的信令流程图，图4是本发明实施例的CoMP-JT的触发和退出的信令流程图，图5是本发明实施例的CoMP-JT和双播的触发和退出的信令流程图，如图3、4、5所示，根据本发明实施例的CoMP-JT和双播的触发和退出的流程包括如下处理:
[0120]步骤1，用户设备实时进行物理层测量，并将测量结果上报到服务eNB的RRC层，RRC层对测量结果进行分析和判决。其中，物理层测量内容为RSRP或者RSRQ。
[0121]步骤2，如果目标eNB的信号质量高于服务eNB的信号一定阈值(T_add)，即触发协作。其中，CoMP-JT的触发阈值大于切换触发阈值，从而保证CoMP-JT触发先于切换触发。
[0122]步骤3，服务eNB向目标eNB发起协作请求，协作请求中包含用户设备的通信上下文信息以及协作相关资源调度信息。目标eNB预留相应资源并保存通信上下文信息，同时向MME请求更新协作集，该请求消息中包含UE通信上下文信息以及服务eNB和目标eNB协作相关信息。MME中保存UE的两套通信上下文，保障协作过程中UE与两eNB同时保持连接。
[0123]步骤4，MME收到协作集更新命令，立即向SGW触发双播。SGW中保存两套通信路由(SGff到服务eNB和目标eNB)。
[0124]步骤5，SGW同时向服务eNB和目标eNB发送相同的数据。服务eNB和目标eNB分别对接收到的来自SGW的数据进行缓存，同时在X2接口上交互CoMP-JT所需的必要信令消息，并对数据进行CoMP-JT处理后发送给UE。其中，CoMP-JT所需的必要信令消息包括数据同步彳目息、预编码彳目息、CSI反馈、调度彳目息等。
[0125]步骤6，当切换完成后，原目标eNB转化为服务eNB。新服务eNB接收用户设备的测量上报信息，当检测到原服务eNB信号质量低于一定阈值(T_free)，则要求其退出协作集，并向MME请求更新协作集，同时释放双播。
[0126]步骤7，退出CoMP-JT和双播后，MME中仅保存到新服务eNB的通信上下文，释放双播后，SGff删除到原服务eNB的通信路由。
[0127]图6是本发明实施例的基站切换(服务小区更新)的信令流程图，如图6所示，根据本发明实施例的技术方案在采用CoMP-JT和双播技术后，将切换过程转化为服务小区更新过程。具体包括如下处理:
[0128]步骤1，用户设备实时上报物理层测量结果，并上报到服务eNB的RRC层，RRC层对测量结果进行分析和判决，其中，物理层测量内容为RSRP或者RSRQ。
[0129]步骤2，如果目标eNB的信号质量高于服务eNB的信号一定阈值(r )，即触发切换。为了降低乒乓效应，设置TTT (Time to Trigger)参数，当目标eNB在TTT内始终满足切换条件，才触发切换。服务eNB向目标eNB发送切换请求，要求更新目标eNB中的通信上下文信息。目标eNB在接收到“切换请求”消息并同意切换后，更新本地保存的通信上下文信息，并向服务eNB发送“切换应答”。
[0130]步骤3，服务eNB在接收到服务基站的“切换应答”后，更新本地保存的通信上下文信息，同时向用户设备发送“RRC链接重配置”信令，请求更改用户设备中保存的通信上下文信息。
[0131]步骤4，用户设备接收到RRC连接重配置信息后，更改本地通信上下文信息，使得目标eNB成为新的服务eNB，并向新的服务eNB发送RRC连接重配置完成信息，从而切换完成。
[0132]步骤5，MME和SGW中由于同时保持两套上下文信息和路由，因此，以上两网元实体中的UE上下文更新在CoMP和双播的退出过程中处理。
[0133]需要说明的是，若CoMP和双播的触发过程失败，则切换过程回退到标准LTE切换过程。本发明实施例虽然仅对基于LTE网络架构的切换流程进行了描述，但并非局限于这里所描述的实施例，还包括对其进行的各种改变及变化。
[0134]综上所述，借助于本发明实施例的技术方案，通过在基站切换前触发CoMP-JT操作和双播操作，利用CoMP-JT技术保持UE同时与服务基站和目标基站的链接，利用双播技术使SGW同时为服务基站和目标基站发送数据，在基站切换时，切换过程转化为服务小区更新过程，能够降低基站切换的复杂度、提高基站切换的效率、同时提高可实施性。
[0135]装置实施例
[0136]根据本发明的实施例，提供了一种通信系统的基站切换系统，基于LTE网络系统架构，图7是本发明实施例的通信系统的基站切换系统的结构示意图，如图7所示，根据本发明实施例的通信系统的基站切换系统包括:用户设备70、服务基站71、目标基站72、移动管理实体MME 73、以及服务网关SGW 74 ;以下对本发明实施例的各个模块进行详细的说明。
[0137]服务基站71，用于根据用户设备70上报信息触发双播操作，将目标基站72的通信上下文添加到MME 73中；与用户设备70交互，将用户设备70从服务基站71切换到目标基站72 ；
[0138]具体地，服务基站71在用户设备70确定需要进行基站切换时，通过更新用户设备70上下文信息的方式，将用户设备70从服务基站71切换到目标基站72 ;并在切换完成后，释放双播操作。
[0139]触发双播操作的具体处理如下:
[0140]用户设备70实时进行物理层测量，并将测量结果上报到服务基站71的无线资源控制协议RRC层；
[0141]服务基站71对测量结果进行分析，如果目标基站72的信号质量与服务基站71的信号质量之差大于预先设置的第一阈值，则向SGW 7474触发双播。
[0142]MME 73，用于通知SGW 74保存两套通信路由；
[0143]SGff 74，用于双播触发完成后，与服务基站71和目标基站72通信。
[0144]需要说明的是，在本发明实施例中，SGW 74可以同时与服务基站和目标基站进行通信，也就是说，SGW 74具有与服务基站和目标基站同时通信的能力，但是，在实际应用中，SGff 74也可以不同时与服务基站和目标基站进行通信。
[0145]SGff 74进一步用于:在下行链路，同时向服务基站71和目标基站72发送相同数据；服务基站71和目标基站72在接收到SGW 74通过双播发送的数据后，向用户设备70发送该数据；在上行链路，服务基站71和目标基站72接收用户设备70发送的数据。
[0146]优选地，在本发明实施例中，还可以触发CoMP操作，其中，CoMP操作为多点协作联合传输CoMP-JT操作。具体地:
[0147]服务基站71进一步用于:在触发双播操作之前，触发CoMP操作，通过基站间接口将用户设备70上下文信息添加到目标基站72中；CoMP触发完成后，在下行链路，在接收到服务网关SGW 74通过双播发送的数据后，与目标基站72通过CoMP在相同时频资源向用户设备70发送该数据；在切换完成后，在释放双播操作之前，协作完成释放CoMP操作；
[0148]目标基站72进一步用于:向移动管理实体MME73请求协作集更新，并将目标基站72上下文信息添加到移动管理实体MME 73中；CoMP触发完成后，在下行链路，在接收到服务网关SGW 74通过双播发送的数据后，与服务基站71通过CoMP在相同时频资源向用户设备70发送该数据；在切换完成后，在释放双播操作之前，协作完成释放CoMP操作；
[0149]用户设备70进一步用于:通过CoMP同时将相同信息分别发送到服务基站71和目标基站72 ；
[0150]MME 73进一步用于:在切换完成后，在释放双播操作之前，协作完成释放CoMP操作；
[0151]SGff 74进一步用于:在切换完成后，在释放双播操作之前，协作完成释放CoMP操作。
[0152]具体地，同时触发CoMP操作和双播具体包括如下处理:
[0153]用户设备70实时进行物理层测量，并将测量结果上报到服务基站71 ；
[0154]服务基站71对测量结果进行分析，如果目标基站72的信号质量与服务基站71的信号质量之差大于预先设置的第一阈值，则向目标基站72发起CoMP-JT请求；
[0155]目标基站72预留相应的资源并保存相应的用户设备70上下文信息，向MME73发送请求触发CoMP-JT操作的更新CoMP-JT协作集请求，其中，目标基站72保存的用户设备70上下文信息为:用户设备70到目标基站72的通信上下文信息；
[0156]MME 73保存相应的两套用户设备70上下文信息，并向SGW 74触发双播，其中，MME73保存的两套用户设备70上下文信息为:用户设备70到目标基站72的通信上下文信息、以及用户设备70到服务基站71的通信上下文信息；
[0157]SGff 74保存相应的两套用户设备70上下文信息，其中，SGW 74保存的两套用户设备70上下文信息包括:SGW 74到目标基站72的通信路由信息、以及SGW 74到服务基站71的通信路由信息。
[0158]SGff 74可以通过基站与MME 73/SGW 74之间接口进行双播，同时向服务基站71和目标基站72发送相同的数据；服务基站71和目标基站72分别对该数据进行缓存，在基站之间接口上交互CoMP-JT操作所必需的信令消息，并在根据信令消息对该数据进行CoMP-JT处理后，通过CoMP-JT在相同时频资源向用户设备70发送该数据。对该数据进行缓存之后，服务基站71和目标基站72通过基站之间接口进行信息交互，选择接收质量较好的基站信号作为接收信号，将质量较差的基站信号丢弃。[0159]用户设备70进行切换时具体包括如下处理:
[0160]服务基站71对用户设备70上报的测量结果进行分析，如果目标基站72的信号质量与服务基站71的信号质量之差大于预先设置的第二阈值，确定进行基站切换，并向目标基站72发送切换请求，向用户设备70发送RRC链接重配置信息，其中，第二阈值大于第一阈值；目标基站72根据切换请求更新用户设备70上下文信息；用户设备70向目标基站72发送RRC链接重配置完成信息，完成从服务接站切换到目标基站72。
[0161]退出CoMP操作和双播操作具体包括:
[0162]用户设备70的新服务基站(原目标基站)71对用户设备70上报的测量结果进行分析，当确定原服务基站71的信号质量低于预先设置的第三阈值时，向MME 73发送请求释放CoMP-JT操作的更新CoMP-JT协作集请求，并向原服务基站71发送退出CoMP-JT协作请求；
[0163]原服务基站71删除用户设备70到原服务基站71的通信上下文信息并向新服务基站71发送退出CoMP-JT协作请求响应；
[0164]MME 73退出CoMP-JT操作，仅保存用户设备70到新服务基站71的通信上下文信息，并向SGW 74发送退出双播请求；
[0165]SGff 74退出双播操作，仅保存SGW 74到新服务基站71的通信路由信息并向MME73发送退出双播请求响应。
[0166]下面以同时触发CoMP操作和双播操作为例，对本发明实施例的技术方案进行详细说明。
[0167]用户设备70具体用于:确定是否需要进行基站切换，与服务基站71、目标基站72、MME 73、以及SGW 74协作触发多点协作CoMP-JT操作和双播操作，在切换完成后，释放CoMP-JT操作和双播操作，并通过更新用户设备70上下文信息的方式，与服务基站71、目标基站72、MME 73、以及SGW 74协作从服务接站切换到目标基站72 ；
[0168]服务基站71、目标基站72、MME 73、以及SGW 74具体用于:在用户设备70确定需要进行基站切换之前，与用户设备70协作触发多点协作CoMP-JT操作和双播操作，并在切换完成后，按照需要，进行释放CoMP-JT操作和双播操作；在用户设备70确定需要进行基站切换时，通过更新用户设备70上下文信息的方式，与用户设备70协作将车载基站从服务接站切换到目标基站72 ；
[0169]其中，用户设备70与服务基站71、目标基站72、MME 73、以及SGW 74协作触发多点协作CoMP-JT操作和双播操时:用户设备70具体用于:实时进行物理层测量，并将测量结果上报到服务基站71的无线资源控制协议RRC层；服务基站71具体用于:对测量结果进行分析，如果目标基站72的信号质量与服务基站71的信号质量之差大于预先设置的第一阈值，则向目标基站72发起CoMP-JT请求；目标基站72具体用于:预留相应的资源并保存相应的用户设备70上下文信息，向MME 73发送请求触发CoMP-JT操作的更新CoMP-JT协作集请求，其中，目标基站72保存的用户设备70上下文信息为:用户设备70到目标基站72的通信上下文信息；MME 73具体用于:保存相应的两套用户设备70上下文信息，并向SGW74触发双播，其中，MME 73保存的两套用户设备70上下文信息为:用户设备70到目标基站72的通信上下文信息、以及用户设备70到服务基站71的通信上下文信息；SGW 74具体用于，保存相应的两套用户设备70上下文信息，其中，SGW 74保存的两套用户设备70上下文信息包括:SGW 74到目标基站72的通信路由信息、以及SGW 74到服务基站71的通信路由信息。优选地，SGff 74可以通过基站与MME/SGW之间接口(例如，SI 口)进行双播，同时向服务基站71和目标基站72发送相同的数据；
[0170]其中，用户设备70通过更新用户设备70上下文信息的方式，与服务基站71、目标基站72、MME 73、以及SGW 74协作从服务接站切换到目标基站72时:服务基站71具体用于:对用户设备70上报的测量结果进行分析，如果目标基站72的信号质量与服务基站71的信号质量之差大于预先设置的第二阈值，确定进行基站切换，并向目标基站72发送切换请求，向用户设备70发送RRC链接重配置信息，其中，第二阈值大于第一阈值；目标基站72具体用于:根据切换请求更新用户设备70上下文信息；用户设备70具体用于:向目标基站72发送RRC链接重配置完成信息，完成从服务接站切换到目标基站72。
[0171]其中，在需要释放CoMP-JT和双播时:新服务基站具体用于:对用户设备70上报的测量结果进行分析，当确定原服务基站的信号质量低于预先设置的第三阈值时，向MME73发送请求释放CoMP-JT操作的更新CoMP-JT协作集请求，并向原服务基站发送退出CoMP-JT协作请求；原服务基站具体用于:删除用户设备70到原服务基站的通信上下文信息并向新服务基站发送退出CoMP-JT协作请求响应；MME 73具体用于:退出CoMP-JT操作，仅保存用户设备70到新服务基站的通信上下文信息，并向SGW 74发送退出双播请求；SGW74具体用于:退出双播操作，仅保存SGW 74到新服务基站的通信路由信息并向MME 73发送退出双播请求响应。
[0172]服务基站71和目标基站72进一步用于:在触发多点协作CoMP-JT操作和双播操作之后，在下行链路，在接收到SGW 74通过双播发送的数据后，通过CoMP-JT在相同时频资源向用户设备70发送该数据，在上行链路，同时接收用户设备70发送的数据，并通过信息交互对该数据进行选择性合并；
[0173]具体地，在下行链路，服务基站71和目标基站72可以分别对SGW 74发送的数据进行缓存，在基站之间接口(例如X2 口)上交互CoMP-JT操作所必需的信令消息，并在根据信令消息对该数据进行CoMP-JT处理后，通过CoMP-JT在相同时频资源向用户设备70发送该数据。在上行链路，服务基站71和目标基站72可以通过基站之间接口(例如X2 口)进行信息交互，选择接收质量较好的基站信号作为接收信号，将质量较差的基站信号丢弃。
[0174]用户设备70进一步用于，对从服务基站71和目标基站72接收到的数据进行合并。
[0175]需要说明的是，本发明实施例的系统适用于带状无线通信拓扑环境，同时适用于多种CoMP-JT标准场景。
[0176]以下结合附图，对本发明实施例的上述技术方案进行详细说明。
[0177]基于图1所示的系统网络架构，本发明实施例采用CoMP-JT和双播技术提升切换性能。其具体包括如下处理:
[0178]一、CoMP-JT在空口实现无缝切换。具体地:
[0179]1、对于下行链路，服务eNB和目标eNB在相同时频资源向用户设备发送相同数据，用户设备对接收到的信号进行合并，达到分集效果，提高接收信号质量。对于上行链路，月艮务eNB和目标eNB同时接收用户设备发送的信号，并通过X2 口交互信息进行选择性合并(即选择接收质量较好的eNB信号作为接收信号，较差的eNB接收信号丢弃)。[0180]2、列车同时保持与服务eNB和目标eNB的通信，切换过程不存在“先断后连”的过程，达到软切换效果。
[0181]3、将空口的切换过程转化为服务小区更新过程，该过程通过更改各个网元实体中的通信上下文信息实现。其中，目标eNB在接收到“切换请求”消息并同意切换后，更新本地保存的通信上下文信息；服务eNB在接收到目标eNB的“切换应答”后，更新本地保存的通信上下文信息；用户设备通过接收服务eNB发送的“RRC链接重配置”信令，从而更改本地保存的通信上下文信息；MME/SGW中保存的通信上下文信息的更改在退出协作和双播时完成。
[0182]4、CoMP-JT处理所需必要信息通过X2接口交互。其中，CoMP-JT处理所需必要信息包括数据同步信息、预编码信息、CSI反馈、调度信息等。
[0183]二、双播在SI 口降低切换延时。具体地:
[0184]1、对于下行链路，SGff同时向两个eNB发送相同的数据，从而降低LTE切换中“数据转发”所产生的中断时间。对于上行链路，不同时双播数据，但服务eNB和目标eNB利用双播链路进行单路径的选择性合并传输。
[0185]2、对MME进行相应的软升级处理，使得MME在接收到eNB "CoMP-JT协作集更新”消息后，能直接向SGW触发双播，并利用“CoMP-JT协作集更新”消息中的服务eNB和目标eNB的通信上下文信息得到两套通信路由。
[0186]3、CoMP-JT和双播的触发和退出同时发生，不会额外增加系统的复杂性。
[0187]图3是本发明实施例的CoMP-JT和双播的触发和退出的信令流程图，如图3所示，根据本发明实施例的CoMP-JT和双播的触发和退出的流程包括如下处理:
[0188]步骤1，用户设备实时进行物理层测量，并将测量结果上报到服务eNB的RRC层，RRC层对测量结果进行分析和判决。其中，物理层测量内容为RSRP或者RSRQ。
[0189]步骤2，如果目标eNB的信号质量高于服务eNB的信号一定阈值(T_add)，即触发协作。其中，CoMP-JT的触发阈值大于切换触发阈值，从而保证CoMP-JT触发先于切换触发。
[0190]步骤3，服务eNB向目标eNB发起协作请求，协作请求中包含用户设备的通信上下文信息以及协作相关资源调度信息。目标eNB预留相应资源并保存通信上下文信息，同时向MME请求更新协作集，该请求消息中包含UE通信上下文信息以及服务eNB和目标eNB协作相关信息。MME中保存UE的两套通信上下文，保障协作过程中UE与两eNB同时保持连接。
[0191]步骤4，MME收到协作集更新命令，立即向SGW触发双播。SGW中保存两套通信路由(SGff到服务eNB和目标eNB)。
[0192]步骤5，SGW同时向服务eNB和目标eNB发送相同的数据。服务eNB和目标eNB分别对接收到的来自SGW的数据进行缓存，同时在X2接口上交互CoMP-JT所需的必要信令消息，并对数据进行CoMP-JT处理后发送给UE。其中，CoMP-JT所需的必要信令消息包括数据同步彳目息、预编码彳目息、CSI反馈、调度彳目息等。
[0193]步骤6，当切换完成后，原目标eNB转化为服务eNB。新服务eNB接收用户设备的测量上报信息，当检测到原服务eNB信号质量低于一定阈值(T_free)，则要求其退出协作集，并向MME请求更新协作集，同时释放双播。
[0194]步骤7，退出CoMP-JT和双播后，MME中仅保存到新服务eNB的通信上下文，释放双播后，SGff删除到原服务eNB的通信路由。
[0195]图4是本发明实施例的基站切换(服务小区更新)的信令流程图，如图4所示，根据本发明实施例的技术方案在采用CoMP-JT和双播技术后，将切换过程转化为服务小区更新过程。具体包括如下处理:
[0196]步骤1，用户设备实时上报物理层测量结果，并上报到服务eNB的RRC层，RRC层对测量结果进行分析和判决，其中，物理层测量内容为RSRP或者RSRQ。
[0197]步骤2，如果目标eNB的信号质量高于服务eNB的信号一定阈值(r )，即触发切换。为了降低乒乓效应，设置TTT (Time to Trigger)参数，当目标eNB在TTT内始终满足切换条件，才触发切换。服务eNB向目标eNB发送切换请求，要求更新目标eNB中的通信上下文信息。目标eNB在接收到“切换请求”消息并同意切换后，更新本地保存的通信上下文信息，并向服务eNB发送“切换应答”。
[0198]步骤3，服务eNB在接收到服务基站的“切换应答”后，更新本地保存的通信上下文信息，同时向用户设备发送“RRC链接重配置”信令，请求更改用户设备中保存的通信上下文信息。
[0199]步骤4，用户设备接收到RRC连接重配置信息后，更改本地通信上下文信息，使得目标eNB成为新的服务eNB，并向新的服务eNB发送RRC连接重配置完成信息，从而切换完成。
[0200]步骤5，MME和SGW中由于同时保持两套上下文信息和路由，因此，以上两网元实体中的UE上下文更新在CoMP和双播的退出过程中处理。
[0201]需要说明的是，若CoMP和双播的触发过程失败，则切换过程回退到标准LTE切换过程。本发明实施例虽然仅对基于LTE网络架构的切换流程进行了描述，但并非局限于这里所描述的实施例，还包括对其进行的各种改变及变化。
[0202]需要说明的是，本发明实施例所述的系统同时允许CoMP-JT和双播独立使用。
[0203]综上所述，借助于本发明实施例的技术方案，通过在基站切换前触发CoMP-JT操作和双播操作，利用CoMP-JT技术保持UE同时与服务基站和目标基站的链接，利用双播技术使SGW同时为服务基站和目标基站发送数据，在基站切换时，切换过程转化为服务小区更新过程，能够降低基站切换的复杂度、提高基站切换的效率、同时提高可实施性。
[0204]在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。
[0205]在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
【权利要求】
1.一种通信系统的基站切换方法，所述方法具体包括: 服务基站根据用户设备上报信息触发双播操作，将目标基站的通信上下文添加到移动管理实体MME中，MME通知服务网关SGW保存两套通信路由； 双播触发完成后，SGff与服务基站和目标基站通信； 所述服务基站与用户设备交互，将所述用户设备从所述服务接站切换到所述目标基站。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，双播触发完成后，SGW与服务基站和目标基站通信之后，所述方法还包括: 在下行链路，服务基站和目标基站在接收到SGW通过双播发送的数据后，所述服务基站和所述目标基站同时或者其中之一向所述用户设备发送该数据；在上行链路，服务基站和目标基站同时或者其中之一接收所述用户设备发送的数据。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述服务基站与用户设备交互，将所述用户设备从所述服务接站切换到所述目标基站具体包括: 在确定需要进行基站切换时，通过更新用户设备上下文信息的方式，将所述用户设备从所述服务接站切换到所述目标基站； 在切换完成后，所述方法还包括:释放双播操作。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括:` 在触发所述双播操作之前，服务基站触发CoMP操作，服务基站通过基站间接口将用户设备上下文信息添加到目标基站中，目标基站向移动管理实体MME请求协作集更新，并将目标基站上下文信息添加到移动管理实体MME中； CoMP触发完成后，在下行链路，服务基站和目标基站在接收到服务网关SGW通过双播发送的数据后，通过CoMP在相同时频资源向所述用户设备发送该数据；和/或，上行链路，服务基站和目标基站联合接收用户设备的数据； 在切换完成后，在释放双播操作之前，释放CoMP操作。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述CoMP操作为多点协作联合传输CoMP-JT 操作。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述触发双播操作具体包括: 所述用户设备实时进行物理层测量，并将测量结果上报到服务基站的无线资源控制协议RRC层； 所述服务基站的RRC层对所述测量结果进行分析，如果目标基站的信号质量与服务基站的信号质量之差大于预先设置的第一阈值，则向SGW触发双播。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述触发CoMP操作和双播操作具体包括: 所述用户设备实时进行物理层测量，并将测量结果上报到服务基站的无线资源控制协议RRC层； 所述服务基站的RRC层对所述测量结果进行分析，如果目标基站的信号质量与服务基站的信号质量之差大于预先设置的第一阈值，则向目标基站发起CoMP-JT请求； 所述目标基站预留相应的资源并保存相应的用户设备上下文信息，向所述MME发送请求触发CoMP-JT操作的更新CoMP-JT协作集请求，其中，所述目标基站保存的用户设备上下文信息为:所述用户设备到所述目标基站的通信上下文信息；所述MME保存相应的两套用户设备上下文信息，并向SGW触发双播，其中，所述MME保存的两套用户设备上下文信息为:所述用户设备到目标基站的通信上下文信息、以及所述用户设备到服务基站的通信上下文信息； 所述SGW保存相应的两套用户设备上下文信息，其中，所述SGW保存的两套用户设备上下文信息包括:所述SGW到目标基站的通信路由信息、以及所述SGW到服务基站的通信路由信息。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述服务基站和目标基站在接收到SGW通过双播发送的数据后，通过CoMP-JT在相同时频资源向所述用户设备发送该数据具体包括: 所述SGW通过基站与MME/SGW之间接口进行双播，同时向所述服务基站和所述目标基站发送相同的数据； 所述服务基站和所述目标基站分别对该数据进行缓存，在基站之间接口上交互CoMP-JT操作所必需的信令消息，并在根据所述信令消息对该数据进行CoMP-JT处理后，通过CoMP-JT在相同时频资源向所述用户设备发送该数据。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述服务基站和所述目标基站分别对该数据进行缓存之后，所述方法还包括: 所述服务基站和目标基站通过基站之间接口进行信息交互，选择接收质量较好的基站信号作为接收信号，将质量较差的基站信号丢弃。
10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，将所述用户设备从所述服务接站切换到所述目标基站具体包括: 所述服务基站的RRC层对所述用户设备上报的测量结果进行分析，如果目标基站的信号质量与服务基站的信号质量之差大于预先设置的第二阈值，确定进行基站切换，其中，所述第二阈值大于所述第一阈值； 所述服务基站向目标基站发送切换请求； 所述目标基站根据所述切换请求更新所述用户设备上下文信息； 所述服务基站向所述用户设备发送RRC链接重配置信息； 所述用户设备向所述目标基站发送RRC链接重配置完成信息，完成从所述服务接站切换到所述目标基站。
11.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在切换完成后，在释放双播操作之前，释放CoMP操作具体包括: 用户设备的新服务基站的RRC层对所述用户设备上报的测量结果进行分析，当确定原服务基站的信号质量低于预先设置的第三阈值时，向MME发送请求释放CoMP-JT操作的更新CoMP-JT协作集请求，并向原服务基站发送退出CoMP-JT协作请求； 所述原服务基站删除所述用户设备到所述原服务基站的通信上下文信息并向所述新服务基站发送退出CoMP-JT协作请求响应； 所述MME退出CoMP-JT操作，仅保存所述用户设备到新服务基站的通信上下文信息，并向所述SGW发送退出双播请求； 所述SGW退出双播操作，仅保存SGW到新服务基站的通信路由信息并向所述MME发送退出双播请求响应。
12.一种通信系统的基站切换系统，具体包括:用户设备、服务基站、目标基站、移动管理实体MME、以及服务网关SGW ； 所述服务基站，用于根据用户设备上报信息触发双播操作，将目标基站的通信上下文添加到移动管理实体MME中；与用户设备交互，将所述用户设备从所述服务接站切换到所述目标基站； 所述MME，用于通知服务网关SGW保存两套通信路由； 所述SGW，用于双播触发完成后，与服务基站和目标基站通信。
13.如权利要求13所述的系统，其特征在于， SGW进一步用于:在下行链路，向服务基站和目标基站发送相同数据； 所述服务基站和所述目标基站进一步用于:在接收到SGW通过双播发送的数据后，向所述用户设备发送该数据；在上行链路，接收所述用户设备发送的数据。
14.如权利要求13所述的系统，其特征在于， 所述服务基站具体用于:在确定需要进行基站切换时，通过更新用户设备上下文信息的方式，将所述用户设备从所述服务接站切换到所述目标基站；在切换完成后，释放双播操作。
15.如权利要求13所述的系统，其特征在于， 所述服务基站进一步用于:在触发所述双播操作之前，触发CoMP操作，通过基站间接口将用户设备上下文信息添加到目标基站中；CoMP触发完成后，在下行链路，在接收到服务网关SGW通过双播发送的数据后，与所述目标基站通过CoMP在相同时频资源向所述用户设备发送该数据；在切换完 成后，在释放双播操作之前，协作完成释放CoMP操作； 所述目标基站进一步用于:向移动管理实体MME请求协作集更新，并将目标基站上下文信息添加到移动管理实体MME中；CoMP触发完成后，在下行链路，在接收到服务网关SGW通过双播发送的数据后，与所述服务基站通过CoMP在相同时频资源向所述用户设备发送该数据；在切换完成后，在释放双播操作之前，协作完成释放CoMP操作； 所述用户设备进一步用于:通过CoMP同时将相同信息分别发送到服务基站和目标基站； 所述MME进一步用于:在切换完成后，在释放双播操作之前，协作完成释放CoMP操作； 所述SGW进一步用于:在切换完成后，在释放双播操作之前，协作完成释放CoMP操作。
16.如权利要求16所述的系统,其特征在于，所述CoMP操作为多点协作联合传输CoMP-JT 操作。
17.如权利要求13所述的系统，其特征在于， 所述用户设备具体用于:实时进行物理层测量，并将测量结果上报到服务基站的无线资源控制协议RRC层； 所述服务基站具体用于:对所述测量结果进行分析，如果目标基站的信号质量与服务基站的信号质量之差大于预先设置的第一阈值，则向SGW触发双播。
18.如权利要求17所述的系统，其特征在于， 所述用户设备具体用于:实时进行物理层测量，并将测量结果上报到服务基站； 所述服务基站具体用于:对所述测量结果进行分析，如果目标基站的信号质量与服务基站的信号质量之差大于预先设置的第一阈值，则向目标基站发起CoMP-JT请求； 所述目标基站具体用于:预留相应的资源并保存相应的用户设备上下文信息，向所述MME发送请求触发CoMP-JT操作的更新CoMP-JT协作集请求，其中，所述目标基站保存的用户设备上下文信息为:所述用户设备到所述目标基站的通信上下文信息； 所述MME具体用于:保存相应的两套用户设备上下文信息，并向SGW触发双播，其中，所述MME保存的两套用户设备上下文信息为:所述用户设备到目标基站的通信上下文信息、以及所述用户设备到服务基站的通信上下文信息； 所述SGW具体用于，保存相应的两套用户设备上下文信息，其中，所述SGW保存的两套用户设备上下文信息包括:所述SGW到目标基站的通信路由信息、以及所述SGW到服务基站的通信路由信息。
19.如权利要求19所述的系统，其特征在于， 所述SGW具体用于:通过基站与MME/SGW之间接口进行双播，同时向所述服务基站和所述目标基站发送相同的数据； 所述服务基站和所述目标基站具体用于:分别对该数据进行缓存，在基站之间接口上交互CoMP-JT操作所必需的信令消息，并在根据所述信令消息对该数据进行CoMP-JT处理后，通过CoMP-JT在相同时频资源向所述用户设备发送该数据。
20.如权利要求20所述的系统，其特征在于， 所述服务基站和目标基站进一步用于:对该数据进行缓存之后，通过基站之间接口进行信息交互，选择接收质量较好的基站信号作为接收信号，将质量较差的基站信号丢弃。
21.如权利要求 19所述的系统，其特征在于， 所述服务基站具体用于:对所述用户设备上报的测量结果进行分析，如果目标基站的信号质量与服务基站的信号质量之差大于预先设置的第二阈值，确定进行基站切换，并向目标基站发送切换请求，向所述用户设备发送RRC链接重配置信息，其中，所述第二阈值大于所述第一阈值； 所述目标基站具体用于:根据所述切换请求所述更新用户设备上下文信息； 所述用户设备具体用于:向所述目标基站发送RRC链接重配置完成信息，完成从所述服务接站切换到所述目标基站。
22.如权利要求16所述的系统，其特征在于， 用户设备的新服务基站具体用于:对所述用户设备上报的测量结果进行分析，当确定原服务基站的信号质量低于预先设置的第三阈值时，向MME发送请求释放CoMP-JT操作的更新CoMP-JT协作集请求，并向原服务基站发送退出CoMP-JT协作请求； 所述原服务基站具体用于:删除所述用户设备到所述原服务基站的通信上下文信息并向所述新服务基站发送退出CoMP-JT协作请求响应； 所述MME具体用于:退出CoMP-JT操作，仅保存所述用户设备到新服务基站的通信上下文信息，并向所述SGW发送退出双播请求； 所述SGW具体用于:退出双播操作，仅保存SGW到新服务基站的通信路由信息并向所述MME发送退出双播请求响应。
【文档编号】H04W36/08GK103796258SQ201210419496
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2012年10月29日 优先权日:2012年10月29日
【发明者】夏莹莹, 赵亚军, 方旭明, 耿鹏, 江海 申请人:中兴通讯股份有限公司