CN100502557C - 移动通信***中的用户终端切换控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种移动通信***中的用户终端切换控制方法，针对现有技术中用户终端从宏蜂窝到微蜂窝时用户终端切换耗费资源的问题而发明，提出一种方法：将属于同一宏蜂窝的所有微蜂窝化分为数个逻辑小区，同一逻辑小区内的所有微蜂窝具有相同的载频和下行扰码，当切换时以逻辑小区为目标小区，选出信号质量最好的逻辑小区，并在该逻辑小区中选出信号质量最好的微蜂窝，以该微蜂窝作为用户终端的服务小区。本发明可应用于所有具有宏蜂窝和微蜂窝的蜂窝时移动通信***，不会导致用户终端测量效率降低、浪费用户终端功率，同时又能从所有蜂窝小区中选出最佳蜂窝小区，提高了切换的效率和切换的成功率。

Description

移动通信***中的用户终端切换控制方法
技术领域
本发明涉及一种蜂窝移动通信***中用户终端切换控制方法，尤其是具有宏蜂窝和微蜂窝结构的移动通信***中用户终端切换控制方法。
背景技术
在蜂窝移动通讯***中，由于用户设备(用户终端)的移动，用户终端会从一个蜂窝小区的覆盖区域移动到另外一个蜂窝小区的覆盖区域。为了保证用户终端通话的连续性，需要将用户终端与基站的无线连接从原来的蜂窝小区切换到新的蜂窝小区，这就是移动通信***中的切换过程。切换的一般过程如附图1所示：网络向用户终端发送测量控制命令，通知用户终端需要进行测量的目标小区的参数；用户终端对多个目标小区的无线质量进行测量，并将测量结果报告给网络；网络根据测量结果，从多个目标小区中选择一个质量最好的小区作为切换目标小区，为用户终端准备无线资源，然后向用户终端发送切换命令，通知用户终端目标小区的无线参数配置；用户终端收到切换命令后，根据目标小区的参数配置建立与目标小区的无线连接，成功后向网络发送切换完成消息，完成切换过程，在新的小区里面继续原来的通话。
在移动通信网络的建网初期，由于用户数比较少，一般采用宏蜂窝(Macro Cell)的网络结构进行覆盖，宏蜂窝小区的覆盖半径一般在1公里到几十公里。随着网络用户数的增加，宏蜂窝的容量不能满足业务量需求。为了弥补宏蜂窝的容量不足，一般在热点地区采用微蜂窝(Micro-Cell)或微微蜂窝(Pico-Cell)进行覆盖，这就形成了多层的网络覆盖结构。另外，为了提高室内覆盖质量，一般室内覆盖也采用微蜂窝或微微蜂窝进行覆盖。多层覆盖的网络结构如图2所示。在有微蜂窝覆盖的地区，用户终端从微蜂窝接入；在没有微蜂窝覆盖的地区，用户终端从宏蜂窝接入。用户终端在移动时，可以在微蜂窝之间进行切换，也可以在微蜂窝和宏蜂窝之间进行切换。如图1所示，在微蜂窝之间的切换以及微蜂窝到宏蜂窝之间的切换与一般的切换过程没有区别。但从宏蜂窝向微蜂窝的切换，需要为用户终端配置很多邻区，从理论上说，宏蜂窝覆盖区域下的所有微蜂窝都是该宏小区的邻区，这样用户终端要对所有这些微蜂窝作为邻区进行测量，降低切换效率，提高了功耗；为了避免这种问题，现有很多移动通讯***对于用户终端同时测量的最大邻区数目进行了限制，以WCDMA***为例，用户终端可以测量的邻区数码最大为32个，使得多覆盖结构中从宏蜂窝到微蜂窝的切换受到限制，会出现用户终端无法切换到信号最好的微蜂窝。
发明内容
针对上述现有技术中所存在的问题和不足，本发明的目的是提出一种移动通信***中，能够提高***的切换成功率，并且切换效率高、节省用户终端功耗的移动通信***中的用户终端切换控制方法。
本发明为了实现上述目的，提出一种移动通信***中的用户终端切换控制方法，包括以下步骤：
(1)将同一个宏蜂窝覆盖下的所有微蜂窝小区划分为两个或两个以上逻辑小区，每一微蜂窝小区属于且只属于一个逻辑小区，且一个逻辑小区内的所有微蜂窝小区具有相同的载频和导频通道参数，同一逻辑小区内的微蜂窝之间保持一定距离以满足抗干扰要求；
(2)当用户终端在宏蜂窝小区发起呼叫后，网络侧向用户终端发送测量控制命令，通知将所述宏蜂窝小区覆盖下的所有逻辑小区作为用户终端的邻接小区进行切换测量，所述测量控制命令中包含每个逻辑小区的导频信道参数；
(3)用户终端根据所述导频信道参数进行测量，并将测量结果发送给网络侧；
(4)网络侧根据所述测量结果选择导频信道信号最好的逻辑小区作为切换目标小区，并向该逻辑小区内所有微蜂窝发送相同的建立无线链路请求消息；
(5)网络侧向用户终端发送切换命令，命令用户终端切换到所述切换目标小区，所述切换命令中包含新的无线链路的参数；
(6)用户终端收到切换命令，根据所述切换命令选择切换目标小区中的最佳微蜂窝小区，根据无线链路的参数配置与所述最佳微蜂窝小区建立上行无线链路并进行同步，成功后在新的无线链路上向网络侧发送切换完成消息；
(7)网络侧根据接收切换完成消息的微蜂窝小区的基站物理地址，得到实际的切换目标小区的各种配置信息，将所述微蜂窝小区作为用户终端的服务小区。
其中，所述方法还包括：
(8)网络侧忽略来自其它基站的无线链路同步失败消息并通知其他基站释放相应无线链路。
其中，所述导频信道参数包括载频参数和下行扰码配置信息。
其中，所述步骤(5)中切换命令还包括所述切换目标小区的载频和下行扰码配置信息。
本发明提出了一种多通道语音处理的数据存储方法。现有技术中用户终端从宏蜂窝进入微蜂窝时，用户终端作为邻区进行测量导致降低切换效率、提高功耗；有些***为了防止上述问题，限定了用户终端的最大测量临近小区数，导致可能出现用户终端无法切换到信号最好的微蜂窝。本发明采用将同一宏蜂窝覆盖的所有微蜂窝划为数个逻辑小区，每个逻辑小区的所有微蜂窝具有相同的载频和导频通道参数，这样用户终端在从宏蜂窝切换到微蜂窝时，只需和每个逻辑小区进行测量，并从信号质量最好的逻辑小区中选择一最佳蜂窝小区作为服务小区，这样即不会导致用户终端测量效率降低、浪费用户终端功率，同时又能从所有蜂窝小区中选出最佳蜂窝小区，提高了切换的效率和切换的成功率。
附图说明
图1为现有蜂窝移动通信***中用户切换小区的流程图；
图2为多层覆盖结构示意图；
图3为本发明的优选实施例流程图；
图4为WCDMA***多层小区中逻辑小区划分示意图；
图5为本发明应用在WCDMA***切换流程。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。
如图2所示，多层覆盖结构是指在宏蜂窝内包括有多个微蜂窝。本发明针对这种结构而提出。本发明优选实施例流程如图3所示，包括：
(1)将同一个宏蜂窝覆盖下的所有微蜂窝小区划分为两个或两个以上逻辑小区，每一微蜂窝小区属于且只属于一个逻辑小区，且一个逻辑小区内的所有微蜂窝小区具有相同的载频和导频通道参数，同一逻辑小区内的微蜂窝基站之间保持一定距离以满足干扰要求；
(2)当用户终端在宏蜂窝小区发起呼叫后，网络侧向用户终端发送测量控制命令，通知将所述宏蜂窝小区覆盖下的所有逻辑小区作为用户终端的邻接小区进行切换测量，所述测量控制命令中包含每个逻辑小区的载频参数和下行扰码配置信息；
(3)用户终端根据所述载频参数和下行扰码配置信息进行测量，并将测量结果发送给网络侧；
(4)网络侧根据所述测量结果选择导频信道信号最好的逻辑小区作为切换目标小区，并向该逻辑小区内所有微蜂窝发送相同的建立无线链路请求消息；
(5)网络侧向用户终端发送切换命令，命令用户终端切换到所述切换目标小区，所述切换命令中包含新的无线链路的参数、载频参数和下行扰码配置信息；
(6)用户终端收到切换命令，根据所述切换命令中的参数选择切换目标小区中的最佳微蜂窝小区，根据无线链路的参数配置与所述最佳微蜂窝小区建立上行无线链路并进行同步，成功后在新的无线链路上向网络侧发送切换完成消息；
(7)网络侧根据接收切换完成消息的微蜂窝小区的基站物理地址，得到实际的切换目标小区的各种配置信息，将所述微蜂窝小区作为用户终端的服务小区；
(8)网络侧忽略来自其它基站的无线链路同步失败消息并通知其他基站释放相应无线链路。
下面以WCDMA***为例，对本发明做进一步说明。
如图5所示，在WCDMA***中，本发明流程为：
(A)在需要微蜂窝覆盖的地区，如图4所示，将一个宏蜂窝小区覆盖下的属于同一个载频的所有微蜂窝小区划分为若干个逻辑小区，一个逻辑小区包含多个微蜂窝小区，一个微蜂窝小区属于且只属于一个逻辑小区，宏蜂窝小区和微蜂窝小区是实际的小区，逻辑小区是对微蜂窝小区的一种分组，图4中表示的是将编号相同的微蜂窝小区划分成一组作为一个逻辑小区。宏蜂窝小区和微蜂窝小区使用不同的载频，同一逻辑小区内的所有微蜂窝使用相同的载频和下行扰码，并保证这些具有相同载频和下行扰码的微蜂窝小区在空间上保持足够的隔离距离以使得这些小区之间的下行干扰可以忽略不计。所有宏蜂窝小区和微蜂窝小区归属于同一个RNC管辖，在RNC保存每个微蜂窝小区与其所属的逻辑小区之间的映射关系表。
(B)UE在宏蜂窝小区发起呼叫，呼叫建立完成后，RNC向UE发送测量控制命令启动切换测量，测量控制命令中，配置UE需要测量的目标邻接小区为该宏蜂窝小区覆盖下的所有逻辑小区，测量控制命令中包含每个逻辑小区的载频和下行扰码配置信息。
(C)UE收到测量控制命令后，根据消息中配置的逻辑小区的频点和下行扰码进行小区搜索和测量，并将测量结果通过测量报告消息发送RNC，消息中包含具有所述载频和扰码配置的不同微蜂窝小区的导频信道的信号强度、信干比等测量结果。
(D)RNC根据UE上报的测量结果，从中选择一个质量最好的逻辑小区，通过查找步骤2所述的逻辑小区与微蜂窝小区关系映射表，得到该逻辑小区包含的所有微蜂窝小区，然后向该逻辑小区包含的所有微蜂窝小区所在的Node B发送无线链路建立命令，要求这些Node B在上述微蜂窝小区建立无线链路；RNC发送给所有Node B的无线链路建立消息具有相同的内容。各个微蜂窝小区所属的Node B收到无线链路建立消息后，根据RNC配置的参数在各个微蜂窝小区建立无线链路，完成后向RNC发送无线链路建立完成消息。
(E)RNC收到所述完成消息后，向UE发送物理信道重配命令，消息中包含所选逻辑小区的载频和下行扰码配置信息。
(F)UE收到物理信道重配消息后，根据消息中的参数配置在质量最好的微蜂窝小区建立无线链路，成功后在目标小区新建的无线链路上向RNC发送物理信道重配完成消息；
(G)RNC收到该消息后，根据接收该消息的Node B的物理地址可以得到接收该消息的是哪一个微蜂窝小区，并将这个微蜂窝小区作为UE的服务小区。
(H)其它Node B没有收到UE的上行数据，无线链路同步失败，向RNC发送无线链路同步失败消息。RNC收到命令这些Node B释放相应的无线链路。
上述技术方案是以WCDMA***的切换过程为例进行描述的。但本发明所述的切换控制方法不局限于WCDMA***，而是适用于任何采用宏蜂窝和微蜂窝进行覆盖的移动蜂窝通信***。例如对于GSM***，将上述步骤(A)中，为每个微蜂窝小区的广播信道分配相同的载频，则上述方案同样适用于GSM***。

Claims (4)

1、一种移动通信***中的用户终端切换控制方法，包括以下步骤：
(1)将同一个宏蜂窝覆盖下的所有微蜂窝小区划分为两个或两个以上逻辑小区，每一微蜂窝小区属于且只属于一个逻辑小区，且一个逻辑小区内的所有微蜂窝小区具有相同的载频和导频通道参数；
(2)当用户终端在宏蜂窝小区发起呼叫后，网络侧向用户终端发送测量控制命令，通知将所述宏蜂窝小区覆盖下的所有逻辑小区作为用户终端的邻接小区进行切换测量，所述测量控制命令中包含每个逻辑小区的导频信道参数；
(3)用户终端根据所述导频信道参数进行测量，并将测量结果发送给网络侧；
(4)网络侧根据所述测量结果选择导频信道信号最好的逻辑小区作为切换目标小区，并向该逻辑小区内所有微蜂窝发送相同的建立无线链路请求消息；
(5)网络侧向用户终端发送切换命令，命令用户终端切换到所述切换目标小区，所述切换命令中包含新的无线链路的参数；
(6)用户终端收到切换命令，根据所述切换命令选择切换目标小区中的最佳微蜂窝小区，根据无线链路的参数配置与所述最佳微蜂窝小区建立上行无线链路并进行同步，成功后在新的无线链路上向网络侧发送切换完成消息；
(7)网络侧根据接收切换完成消息的微蜂窝小区的基站物理地址，得到实际的切换目标小区的各种配置信息，将所述微蜂窝小区作为用户终端的服务小区。
2、根据权利要求1所述的移动通信***中的用户终端切换控制方法，其特征在于，还包括：
(8)网络侧忽略来自其它基站的无线链路同步失败消息并通知其他基站释放相应无线链路。
3、根据权利要求1或2的移动通信***中的用户终端切换控制方法，其特征在于，所述导频信道参数包括载频参数和下行扰码配置信息。
4、根据权利要求3所述的移动通信***中的用户终端切换控制方法，其特征在于，所述步骤(5)中切换命令还包括所述切换目标小区的载频和下行扰码配置信息。
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