CN102150454A - 无线通信网络中的切换方法和设备 - Google Patents

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Abstract

无线通信网络中的切换方法，包括在目标网络节点和源网络节点之间传送信息以使得源网络节点在切换之前、期间以及之后能识别和区分失效类型的步骤。所述信息可以涉及：由于切换之前的RLF或在源小区内经历的切换命令失效造成的“切换命令未接收”；或者在目标小区内“切换命令接收”随后发生接入失效情况下的“切换失效”。本发明应用于例如根据LTE的网络。

Description

无线通信网络中的切换方法和设备
技术领域
本发明涉及在无线通信网络中用于切换的方法和设备，更具体地而不排他地涉及根据第三代合作伙伴计划(3GPP)演进通用陆地无线接入网络(E-UTRAN)和演进通用陆地无线接入(E-UTRA)标准。
背景技术
当前，3GPP正在考虑技术规范3GPP TS 36.300v 8.4.0(2008年3月)以及相关文件中阐述的E-UTRA和E-UTRAN部署，在此将所述规范引入作为参考。3GPP长期演进(LTE)目标在于例如通过改善效率和服务来增强通用移动电信***(UMTS)标准。
在E-UTRAN中，移动设备(UE)与网络节点，节点B(eNB)，采用经由它们之间的无线链路的无线承载(RB)上发送的数据进行通信。eNB经由被称为S1的接口与移动管理实体(MME)进行联系。E-UTRAN网络包括多个eNB和多个MME，并且UE可以例如在衰落的信道状况下或者从一个蜂窝覆盖区移到另一个的情况下从一个eNB切换到另一个eNB以获得最佳性能。邻近的eNB可以通过它们之间的X接口与另一个通信。
UE和其联接的源eNB之间的连接可能会丢失，这被称为无线链路失效(RLF)。以前曾经建议，经历RLF并在另一eNB的小区中重新出现的UE被作为经由空闲状态RRC_IDLE的过渡处理。在该机制中，当源eNB里有RLF的情况下，UE进入IDLE状态并选择新目标eNB。当UE已经联接到新目标eNB并接收到目标eNB的***信息时，UE可以执行接入过程以在目标eNB中建立资源。
当从源eNB到目标eNB的切换可能是很迫切时，RLF尤其有可能发生在衰落的信道状况下。为了避免进入到IDLE状态，已经建议通过使用切换准备过程来提前准备新eNB以接受UE。Handover_Request(切换请求)消息能被发送到多个eNB，多个eNB于是就能识别UE，每一个eNB都被作为切换候选者准备。这样，在RLF的移动性阶段，UE在已经选择新目标eNB后能够继续携带它的旧上下文。
在LTE切换之前，UE执行测量并应用针对切换事件创建的切换参数和方程，切换事件创建在3GPP RRC协议规范3GPP TS 36.300v 8.4.0中作了规定并且在图1中示出，图1示出了随时间变化的信号强度以及切换界限(HOM)、小区独立偏移(OCN)和触发切换的时间(TTTH)的应用，以生成切换事件创建。取决于特定网络实施方式，也可以使用除了示出的参数之外的参数。
切换事件一生成，UE就将该事件包括到测量报告消息中并将其转发给源eNB。源eNB决定支持或拒绝切换。当选择切换时，源eNB经由X2接口向目标eNB发送切换请求消息并等待X2切换请求确认消息，切换请求确认消息包括来自目标eNB的透明容器。
在确认后，源eNB在透明容器中***切换命令(RRC切换重配置，RRCHandoverReconfiguration)消息并将其转发给UE。用该消息命令UE执行切换。
UE同步到目标eNB并发送切换确认(RRC重配置完成，RRCReconfigurationComplete)消息至目标eNB以表示成功联接。在路径转换后，目标eNB经X2接口将UE上下文释放消息传递给源eNB。
成功切换过程是移动***的一个主要性能指标。因而，在切换过程期间或者与切换过程相关的失效是不期望的。在LTE中，可能会发生三种在切换过程期间或者与切换过程相关的失效：切换之前的无线链路失效(RLF)、切换命令失效(导致RLF)、或接入失效(导致切换失效)。本发明应用于例如根据LTE的网络。当前，正在考虑用于LTE的自组网络(SON)功能。可能应用SON的一种可能性是试图减少失效的切换优化。这可以包括例如适配切换参数，这里的切换参数诸如用于未来切换事件生成的触发切换的时间(TTTH)、切换界限(HOM)、过滤系数、以及小区独立偏移(OCN)。同样，调制和编码方案(MCS)以及发送功率也可以被调适用于随后的切换命令发送情形。取决于失效原因，另一种方法可以调整用于多个eNB的准备的判定参数。
当前，提议在以上提到的三种失效的任一种情形下，也就是切换前RLF、切换命令失效和接入失效，UE可以进入无线链路失效过程的第二阶段。在该机制中，在合适的“最佳可用”小区具有UE受控联接，该小区可以是源eNB的小区、目标eNB的小区或者来自另一个新eNB的小区。在UE联接到源eNB或目标eNB的小区的情况下，将维持通信。在UE联接到目标eNB的情况下，如果UE上下文未知，则连接将被中断。
发明内容
根据本发明的一个方面，一种用于在无线通信网络中进行切换的方法，包括以下步骤：在目标网络节点和源网络节点之间传送信息以使得源网络节点能识别与切换相关的失效。术语“目标网络节点”这里也指代在到选择的网络节点的切换实现后的选择的网络节点。
在实施例中，例如，传送的信息可以识别和区分发生在切换之前、期间以及之后的失效。例如，传送的信息可以涉及在切换前在移动终端未接收切换命令消息的情况下的“RLF”或者在源小区内经历的切换命令失效；或者传送的信息可以涉及在目标小区内切换命令消息被UE接收但是随后发生接入失效情况下的“切换失效”。实施例可以包括传送关于这些失效类型之一、两个或更多类型。报告这类与切换失效相关的信息使得能够使用这些信息适配切换参数，例如以增强移动鲁棒性以及改善未来的切换性能。这可以提供用于检测不正确的切换参数设置的机制。
本发明特别适用于根据LTE实施的网络和方法，但是本发明也有利地运用在与其他规范或标准兼容的网络。在LTE中，移动终端的术语是UE，网络节点的术语是eNB。传送的信息可以包括在以前规定的用于无线接入技术类型和为其他目的设置的消息中。在其他实施例中，新引入的消息可以携带传送的信息。例如，在LTE网络的一个方法中，传送的信息可以包括在从目标，或选择的eNB到源eNB的X2接口消息“UEContextRelease”(UE上下文释放)中。在其他实施例中，不同的现有消息可以用于携带传送的信息。在根据本发明的LTE网络的方法中，传送的信息可以包括在从选择的eNB发送的到源eNB的新定义的消息中例如，该消息例如被称为“UnsuccessfulReestablishment”(未成功重建)。
根据另一个方面，使用根据本发明的方法实现一种无线网络。
附图说明
本发明的一些方法和实施例现在通过举例的方式并参照幅图进行描述，其中：
图1示意性地示出UE中的LTE切换事件创建；
图2示意性地示出LTE切换之前的RLF；
图3示意性地示出LTE切换期间的切换命令失效；
图4示意性地示出LTE切换期间的接入失效。
具体实施方式
如上所述，在LTE切换之前，UE执行用于切换事件创建的测量。但是，在特定的环境下，UE可能经历接收信号强度的突然下降，而不能及时产生测量报告(MeasurementReport)。另外，UE可以能够在源小区中覆盖并检测到源小区中的无线链路失效(RLF)。在另一种情况中，如图2所示，UE创建包括切换事件的测量报告，但是问题发生在UE测量报告的发送上。如果切换事件并没有被源eNB接收到，切换就不能从源eNB发起。这也会导致在LTE切换之前UE在源小区中的RLF。
UE切换事件随后发生的切换命令失效的报告在图3中示出。UE发送测量报告，该报告被源eNB接收。源eNB确定需要切换并发送切换命令至UE。很可能该切换命令消息在糟糕的无线信号质量状况下已经被UE接收。因此，数量可观的切换命令消息不会被接收到是有可能的。因未收到切换命令消息UE未被命令执行切换，因此，UE不能立即接入目标小区。在许多情况下，UE接着体验到无线链路问题，检测源小区中的无线链路失效(RLF)并发生切换命令失效。
LTE切换过程中的接入失效在图4中示出。在该情况中，UE在源小区中成功接受了切换命令(RRCConnectionReconfiguration，RRC连接重配置)消息，UE启动定时器T304。接着UE尝试接入目标网络。如果定时器T304期满而没有成功接入目标小区，UE检测到由于丢失的接入而造成的切换失效。
在以上提到的每一种失效情况中，UE保持在RRC_CONNECTED模式并选择合适的“最佳可用”小区。在失效已经发生后，UE以RRC连接重建请求(RRCConnectionReestablishmentRequest)消息作为开始来执行RRC连接重建过程。RRC连接重建请求消息包含ue-标识：源小区中使用的c-RNTI；源小区的小区标识；验证码；以及重建原因，具有不是先前定义的四个可能的值。验证码是通过以下计算的MAC-I：源小区中使用的c-RNTI、源小区的小区标识、“目标”小区标识(假设“目标”小区标识表明所选小区的小区标识)。
如果选择的eNB发现了与ue-标识匹配的上下文，连接可以被恢复。由于UE上下文只在较早执行的准备阶段中已经承认UE的eNB中可用，RRC重建只对于有准备的eNB取得成功。
如果选择的eNB未发现UE上下文，RRC连接被释放并且UE被“推到”RRC_IDLE。
为了区分失效情况(i)切换之前的RLF；(ii)切换命令失效(导致RLF)；以及(iii)接入失效(导致切换失效)，在RRC连接重建请求消息中将重建原因(ReestablishmentCause)设置为：(a)“RLF”，表明UE在源小区中未收到切换命令；或者(b)“切换失效”，表明UE在源小区中收到切换命令。
选择的eNB接收包含ue-标识和重建原因的RRC连接重建请求。如果选择的eNB已经在较早执行的准备阶段被准备好，则RRC连接重建成功。在成功重建之后，重建原因被包括在从选择的eNB发送到源eNB的X2 UE上下文释放(X2 UEContextRelease)消息中。这使得源eNB能采用对于发生的失效特定类型的知识来适配用于切换事件生成的参数以及它的切换准备行为。
当源eNB接收X2 UE上下文释放消息，例如该消息带有重建原因值“RLF”以及之前到UE的切换命令发送的知识，源eNB能够识别对该UE发生的切换命令失效而造成的RLF。源eNB接着可能适配其切换参数用于未来的切换事件生成，例如TTTH、HOM、过滤系数和OCN、或者MCS选择以及用于随后切换命令发送的功率。
如果源eNB接收X2 UE上下文释放消息，例如该消息带有重建原因值“RLF”而没有之前到UE的切换命令发送，则源eNB能够识别在源小区内发生的切换前RLF。然而，如果选择的eNB已经预先被准备好，UE的恢复、源小区的明确标识以及经由X2 UE上下文释放的信息交换才是有可能的。
当源eNB接收X2 UE上下文释放消息，例如该消息带有重建原因值“切换失效”，源eNB能够识别在目标小区内对该UE发生的接入失效。如果接入失效普遍地或者对于特定目标小区重复发生，则源eNB可以例如适配用于切换事件生成的参数或者用于多项准备的判定参数。
以上给出的例子涉及在X2 UE上下文释放消息中传送的信息但是在其他实施例中也可以使用其他类型的消息。
如果选择的eNB未准备好，RRC连接重建就不成功，于是UE被“推至”RRC_IDLE。在该情况下，定义例如被称为“未成功重建(UnsuccessfulReestablishment)”的X2消息。该消息包含在源小区中使用的c-RNTI、源小区的小区标识、所选小区的小区标识、以及重建原因值。目标eNB识别它发送该消息所至的一个或多个源eNB。该识别是使用源小区的小区标识来进行的。当源eNB接收X2未成功建立消息时，它评估c-RNTI是否实际地映射到由小区标识所识别的源小区中之前已知的然而丢失了的UE。如果这导致肯定的结果，则如下处理该消息。
在X2未成功重建消息包含重建原因值“RLF”的情况下并且如果之前对该UE执行了切换命令发送，源eNB能够识别由于切换命令失效导致的RLF所造成的未成功重建对于该UE的确发生了。如果这种情况普遍地或是对于特定的目标小区重复发生，源eNB可以适配其切换参数用于未来的切换事件生成(例如TTTH、HOM、过滤系数和OCN)或修改如MCS选择和发送功率之类的发送参数用于随后的切换命令发送。如果X2未成功重建消息包含重建原因值“RLF”而之前没有对该UE执行切换命令发送，源eNB能够识别切换之前的RLF所造成的未成功重建在源小区内对于该UE的确发生了。
如果切换之前的RLF所造成的未成功重建普遍地或者对于特定目标小区重复发生，则源eNB可以例如适配用于切换事件生成的参数或者用于多项准备的判定参数。
如果X2未成功重建消息包含重建原因值“切换失效”，源eNB能够识别接入失效在目标小区内的确发生了。采用该信息，源eNB能够识别在目标小区内由于针对该UE的接入失效引起的问题的确发生了。如果接入失效对于特定的目标小区重复发生，源eNB可以适配用于切换事件生成的参数或用于多项选择的判定参数。
本发明可以在不偏离其精神或本质特征的情况下，用其他特定形式来体现，并且采用不同方法来执行。无论从哪一点来看，描述的实施例和方法都应当被认为只是示意性的而不是限制性的。因此，本发明的范围由所附的权利要求而不是之前的说明书来表明。在权利要求的意义上以及等效范围内的所有改变都应包含在它们的范围之内。

Claims (15)

1.一种在无线通信网络中进行切换的方法，包括以下步骤：
在目标网络节点和源网络节点之间传送信息以使得源网络节点能识别与切换相关的失效。
2.根据权利要求1所述的方法，并且识别和区分发生在切换之前、期间以及之后的失效。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述信息涉及在预期的切换之前在移动终端(UE)未接收切换命令消息的情况下的无线链路失效(RLF)。
4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其中所述信息涉及在源小区内经历的切换命令失效造成的RLF。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的方法，其中所述信息涉及在目标小区内切换命令消息被UE接收并且随后发生接入失效情况下的切换失效。
6.根据前面权利要求任一项所述的方法，其中所述信息包括在具有其他目的的消息中。
7.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其中所述信息由消息传送，所述消息从选择的网络节点发送到源网络节点并且不用于其他目的。
8.根据前面权利要求任一项所述的方法，其中所述网络根据LTE标准实施。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述信息包括在X2接口消息中并且X2接口消息具有其他目的。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述信息包括在X2接口UE上下文释放消息的扩展中。
11.根据前面权利要求任一项所述的方法，其中所述信息被用于适配切换参数。
12.根据前面权利要求任一项所述的方法，包括用传送的信息发送标识数据以识别发生RLF的小区和重建无线链路的小区的至少一个。
13.一种根据前述任一权利要求所述的方法实施的无线通信网络。
14.一种用于无线通信网络的网络节点，包括当该网络节点在从源网络节点切换的切换过程中是目标网络节点时，用于将切换失效信息传送到所述源网络节点的装置。
15.根据权利要求14所述的网络节点，所述切换失效信息包括涉及以下情况的信息中的至少一个：在预期的切换之前在移动终端(UE)未接收切换命令消息的情况下的无线链路失效(RLF)；在源小区内经历的切换命令失效造成的RLF；以及在目标小区内切换命令消息被UE接收并且随后发生接入失效情况下的切换失效。
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