CN101455113A - 双载波通信***中的运行方法 - Google Patents

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Abstract

在包括移动设备(1)通过载波5与网络(3)通信的双载波通信***中的运行方法，包括在第一小区(5)中通过第一与第二载波中的一个载波在一个载波频率上接收数据，同时从第二小区(9)通过第一与第二载波中的另一个载波在另一个载波频率上接收***信息和/或下行链路数据。

Description

双载波通信***中的运行方法
本发明涉及双载波通信***中的运行方法，尤其用于全球移动通信***(GSM)，例如通用分组无线业务(GPRS)或者语音组呼叫***。
目前，GSM边缘无线接入网(GERAN)每次以单载波运行，但是为了提高下行链路的容量，正在引入双载波运行。通常，在不使用分组交换(PS)切换时，通用分组无线业务(GPRS)的移动性是由小区重新选择过程处理的。在小区重新选择过程中，移动站(MS)检测到相邻小区具有比自己当前小区更强的信号，决定自动地或者通过网络控制来重新选择新小区。MS断开自己在旧小区的GPRS连接，读取新小区的***信息，发送接入脉冲来请求新小区中的资源，最后执行小区更新来指示网络中的服务GPRS支持节点(SGSN)该MS已经移动到新小区。一旦接收到小区更新，SGSN重定向到该MS的下行链路数据流。
在此期间MS没有接收下行链路数据，而只有当发生小区更新时上行链路数据才能够发送给核心网。还假设传输会成功，通过在开始时断开其现有的连接，尽管在某些情况下，新小区可能没有可用资源分配给MS，要求MS尝试重新连接到别处。可能经历长达5秒的GPRS业务中断。
对于使用语音组呼叫业务(VGCS)或者语音广播业务(VBS)的语音组呼叫，组接收模式的MS读取相邻小区的***信息来判断通知信道(NCH)的位置并获得某些小区特定参数，例如计算密码所需要的小区标识。在小区重新选择之后，MS读取NCH，如果存在，就获得组的位置和描述，或者特定组的广播信道，或者广播呼叫。在此期间MS可能不能够监听组的下行链路，或者新小区的广播信道。因此，在呼叫改变时谈话接收有值得注意的中断。另外，MS可能错过组中或者广播信道上发送的下行链路信令消息。这些信令消息可能指明呼叫的当前状态(仅指VGCS中空闲或者繁忙)、当前发言者的身份(仅指VGCS中)、新通知(VGCS和VBS中)、或者到来的短消息业务(SMS)，无论是发给组的还是发给单个MS的(VGCS和VBS中都适用)。上行链路繁忙(BUSY)消息通常每5秒发送一次，因此对于VGCS，MS可能不得不等待一段时间来判断上行链路的当前状态。
一个加速GPRS业务的小区重新选择的建议已经引入到帮助小区重新选择的网络处理中来，其中网络可以向MS发送新小区的***信息，同时MS仍然处于旧小区中。这要求无线接入网(RAN)信息管理(RIM)应用自动地从相邻小区发送***信息或者运行和维护(Q&M)应用来配置相邻小区信息。即使有网络协助小区改变(NACC)，仍然由于MS接入新小区，分配资源，执行小区更新和等待接收下行链路数据而存在一些额外的业务中断时间。
另一个选择是如3GPP GERAN标准第6版中所定义的使用PS切换过程，其中在命令MS切换到目标小区之前资源保留在目标小区，而核心网信令用于准备目标。在业务中断方面这具有最好的性能，但是要求复杂的核心网信令并浪费目标小区中的在一个时间段被保留的而没有使用的无线资源。PS切换目标是用于实时PS业务，其获益与该过程的代价相当。
对于VGCS或者VBS，没有选择只能简单地接受业务中断时间。
根据本发明的第一个方面，在包括移动设备通过第一与第二载波与网络通信的双载波通信***中的运行方法；包括在第一小区中通过第一与第二载波中的一个载波在一个载波频率上接收数据，同时通过第一与第二载波中的另一个载波在另一个载波频率上接收来自第二小区的***信息和/或下行链路数据。
本发明利用双载波移动的能力来同时从两个小区接收数据，这样第一小区中正在进行的数据传输继续进行，而新小区也同时建立。
优选地，移动设备包括发送器和第一与第二接收器。
可以利用任何能够在两个不同频率上接收的应用。
优选地，该方法进一步包括为了释放第二接收器，只使用一个载波来传输移动设备和第一小区之间通信的资源；并从移动设备使用另一个载波接入第二小区。
如果当时只有一个载波正在使用，这个传输步骤可以省略。
优选地，移动设备通过第二载波接入第二小区来实现小区重新选择过程，虽然可能出现一次接入多个小区的其他情况。一个例子就是为了在小区重新选择时减少MBMS业务中断时间而使用双载波网络和移动设备同时从两个小区接收相同的MBMS(多媒体广播/多播业务)会话。
优选地，小区重新选择过程包括，在从第二到第一载波的资源传输步骤之后，继续在第一载波上进行移动设备和第一小区之间的数据交换；在第二载波上向第二小区发送上行链路消息；在第二载波上通过第二小区将下行链路通信切换到移动设备；之后在任一个载波上通过第二小区切换到上行链路通信。
优选地，第二接收器接收***信息来获知通知信道的位置，并获得某些小区特定参数；解码第二小区的通知信道来判断是否有正在进行的组呼叫；如果有组呼叫正在进行，判断组呼叫信道的位置。一旦移动设备开始监听第二小区中的组信道，那么它可以停止监听第一小区中的组信道。
这允许用户从一个小区中的一个组呼叫信道直接移动到新小区中的组呼叫信道，对收听者减少了业务中断的机会。
根据本发明的第二方面，在包括移动设备和网络的通信***中双载波模式小区重新选择方法包括将用于移动设备和网络之间通过第一小区通信的资源从两个载波转移到一个载波上来释放另一个载波；用另一个载波发起小区重新选择过程；通过第二小区接入网络；在网络中，将下行链路数据从第一小区切换到第二小区；将上行链路数据切换到第二小区。
根据本发明的第三方面，在包括移动设备和VGCS/VBS网络的语音组呼叫业务(VGCS)或者语音广播业务(VBS)通信***中的双载波模式小区重新选择方法包括移动设备使用一个接收器监听第一小区的组信道，同时使用第二接收器获得第二小区的***信息。
现在参考附图说明根据本发明的双载波通信***中运行方法的实例，其中：
图1是实现本发明方法的***的框图；
图2图示了在GPRS***中根据本发明的方法运行的移动设备和网络之间的消息序列；
图3是实现本发明的方法的语音组呼叫***的框图；以及
图4图示了支持语音组呼叫的参与移动设备和网络之间的消息序列。
图1图示了运行于双载波模式的***，其中要求小区重新选择。双载波移动设备(MS)1，例如膝上型电脑或者移动电话，通过第一或者源小区5的基站(BSS-A)4与移动核心网3的SGSN2通信。双载波移动设备具有两个接收器6、7，这样就能够同时在两个信道上接收，虽然该设备只具有单个发送器8。在本发明中，双接收器用于使移动设备能够同时从两个不同小区接收数据，改进了GPRS小区重新选择过程而很少或者不影响核心网。在本实例中，当要求小区重新选择时，移动设备选择移动到具有第二基站(BSS-B)10的第二、或者目标小区9。
消息交换的序列显示于图2中。MS1通过BSS-A4与SGSN2进行上行链路(UL)11、12和/或下行链路(DL)13、14数据交换，并确定通过传递机制小区9需要通过BSS-B10进行小区重新选择。MS向BSS-A4发送新消息15，或者发送现有消息中的新信息要素来指示要执行双载波(DC)优化小区重新选择，或者如果正在使用网络控制的小区重新选择，网络将发起该过程。BSS-A试图将所有的移动设备分组资源设置在一个载波上来释放移动设备的第二接收器用于从BSS-B的目标小区接收。如果这是不可能的，那么传递过程可以用于小区重新选择，或者网络可以选择丢弃某些数据流来释放第二接收器。在一个实施例中，BSS-A对移动设备提供关于其是否能够满足传输资源的要求的确认消息。
在通过MS 1的第二接收器7读取目标小区9中***或者分组***信息(SI/PSI)16之后，或者使用经源小区5已经获得这个信息的NACC过程之后，MS使用发送器8和一个接收器7切换其发送器8来接入目标小区9并在目标小区中建立某些UL分组资源，同时在另一个接收器6通过源小区5接收数据。MS可能不能在MS在目标小区中发送数据的同时，在源小区中接收数据，但是如果需要，任何丢失的数据可以通过在发送器再次可用时使用无线链路控制/媒体接入控制(RLC/MAC)确认模式进行恢复。为了确保下行链路资源只在一个载波上建立，可以向网络发送这个影响的指示。
MS通过目标小区9中的资源向SGSN 2发送17、18，虚拟UL逻辑链路控制(LLC)协议数据单元(PDU)作为小区更新。MS然后将其发送器8切换回到源小区用于重新传输和轮询响应。一旦虚拟UL LLC PDU发送出去，就没有其他上行链路数据要通过源小区5发送，虽然如果需要，重新传输和轮询响应仍然可以发送。一旦在SGSN2接收UL LLC PDU 18，SGSN将DL LLC PDU切换到通过目标小区基站BSS-B 10发送。然后SGSN 2通过BSS-B 10向MS 1发送19、20，或者是真实的DL LLC PDU，或者如果没有真实的LLC PDU存在就发送虚拟DL LLC PDU。
当目前DL LLC PDU已经由源小区5的MS完全接收并且至少一个DLRLC/MAC块已经在目标小区中被接收，或者至少一个给MS的DL RLC/MAC数据块在目标小区9中被接收时，那么MS将其发送器8调制到目标小区并开始通过目标小区和BSS-B 10发送UL LLC PDU，并丢弃源小区5中的无线资源。如果希望，可以设置替代的结束标准。如果需要，MS可以向BSS-B要求更多资源，如有必要这将在下行链路中的2个载波上分配。
因此，GPRS用户得益于用于小区重新选择的下行链路中的PS业务和上行链路中的低PS业务中断的实际上的无缝结合，而不需要运营商的RIM或者Q&M配置，就如网络协助小区改变的情况一样，像PS切换中一样，也不会在等待MS接入目标小区的同时发生不必要的对目标小区的资源预留。虽然，MS在它能够通过新小区发送上行链路数据之前必须等待，但是没有下行链路延时，因为旧小区中继续发送直到新连接准备好。
另一个使用本发明的实例是关于语音组(或者广播)呼叫。当前，语音组呼叫可以包括通过多个不同小区运行的用户，同时呼叫正在进行，使用由BSS 4控制的小区5中的接收器6的监听者可能需要执行小区重新选择，如上所述。通常，监听者需要从目标BSS控制的目标小区的广播控制信道(BCCH)获得***信息消息，来确定通知信道的位置并确定某些小区特定参数。MS然后必须在目标小区中读取一次通知信道(NCH)上的消息，来为该呼叫确定组或广播信道的位置。在这期间，用户不能够接收组信道上的数据。
因此，在本发明中，对于VGCS/VBS，使用双载波VGCS/VBS监听MS，MS使用第二接收器读取目标小区的BCCH上的***信息和NCH上的消息，同时仍然在源小区中并使用源小区中的第一接收器监听组呼叫来接收来自于组信道的数据。利用这些来自于目标小区的信息，VGCS/VBS MS可以直接移动到新小区的组信道，假设这个组呼叫在移动时实际上是激活的。节约的时间量与MS用多长时间读取新小区中的NCH有关。优点是对于组接收模式的监听者减少了业务中断，并且较少可能丢失重要信令和SMS消息，例如谈话者改变的通知。
图3和4图示了使用本发明的VGCS/VBS实例。MS 1在第一接收器6使用第一载波在由BSS-A4控制的第一小区5中的组信道22上接收数据25。MS还使用第二接收器7和第二载波读取由BSS-B10控制的第二小区9中的BCCH上的***信息和NCH上的消息。在第一小区5中由第一接收器6接收来自于组信道22的数据25，来自于第二小区9的BCCH 23上的***信息和NCH 23上的消息都在消息26中在第二接收器接收，同时MS仍然在第一小区5中接收数据。那么MS一移动到第二小区就能够接收来自于第二小区的组信道24的数据27。

Claims (8)

1、一种在包括通过第一与第二载波和网络通信的移动设备的双载波通信***中的运行方法；该方法包括：在第一小区中通过所述第一与第二载波中的一个在一个载波频率上接收数据，同时通过所述第一与第二载波中的另一个在另一个载波频率上接收来自第二小区的***信息和/或下行链路数据。
2、根据权利要求1的方法，其中所述移动设备包括发送器和第一与第二接收器。
3、根据权利要求2的方法，其中该方法还包括：只使用一个载波来传输用于所述移动设备和所述第一小区之间通信的资源，以释放所述第二接收器；并从所述移动设备使用另一个载波接入所述第二小区。
4、根据前述权利要求之一的方法，其中所述移动设备通过该第二载波接入所述第二小区来实现小区重新选择过程。
5、根据权利要求4的方法，其中所述小区重新选择过程包括：在从所述第二到所述第一载波的资源传输步骤之后，继续在所述第一载波上进行所述移动设备和所述第一小区之间的数据交换；在所述第二载波上向所述第二小区发送上行链路消息；在所述第二载波上通过所述第二小区将下行链路通信切换到所述移动设备；之后在两个载波中的任一个载波上通过所述第二小区切换到上行链路通信。
6、根据权利要求2的方法，其中所述第二接收器接收所述***信息来得知通知信道的位置，并获得某些小区特定参数；解码所述第二小区的所述通知信道来判断是否有正在进行的组呼叫；如果有组呼叫正在进行，确定该组呼叫信道的位置。
7、一种在包括移动设备和网络的通信***中的双载波模式小区重新选择的方法，该方法包括：将用于所述移动设备和所述网络之间通过第一小区通信的资源从两个载波转移到一个载波上来释放另一个载波；用所述另一个载波发起小区重新选择过程；通过第二小区接入所述网络；在所述网络中，将下行链路数据从所述第一小区切换到所述第二小区；将上行链路数据切换到所述第二小区。
8、一种在包括移动设备和VGCS/VBS网络的语音组呼叫业务(VGCS)或者语音广播业务(VBS)通信***中的双载波模式小区重新选择方法，该方法包括：使用一个接收器的移动设备监听第一小区的组信道，同时使用第二接收器来获得第二小区的***信息。
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