CN102668636B - 在协同多点(CoMP)传输网络中的切换规程 - Google Patents

在协同多点(CoMP)传输网络中的切换规程 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于在无线协同多点(CoMP)传输网络(200；700)中执行移动站(100)自第一基站(1)至第二基站(2)的切换规程的方法，其中，所述第一基站协调第一组(202)基站，所述第一基站为所述第一组的成员，且所述第二基站协调第二组(204)基站，所述第二基站为所述第二组的成员，并且其中，网元(102)适用于发送数据至所述第一基站与所述第一组基站和/或至所述第二基站与所述第二组基站。

Description

在协同多点(CoMP)传输网络中的切换规程
技术领域
本发明涉及在无线协同多点(coordinatedmultipoint，CoMP)传输网络中执行切换规程的方法。
背景技术
在常用的无线电通信***中，当移动站从网络的一个小区移动至该网络的另一个小区时，切换规程被执行。移动站的连接总是仅由一个基站来控制。该移动站从该基站接收连接数据。
在协同多点网络中，多个基站以协同方式发送信息至该移动站。常用的切换机制不适用于CoMP网络。
3GPPTS36.300版本8.9.0发布8公开了E-UTRAN无线接口协议架构的概述和全面描述。E-UTRAN接入***内(Intra-E-UTRAN-Access)对移动站的移动支持，处理重定位/切换规程的所有必要步骤，例如源网络端在最终切换决策前的处理(考虑特定移动站的具体区域限制，控制并评估移动站与基站的测量结果)，目标网络端的资源准备，指示该移动站转至新的无线资源并最终释放(旧的)源网络端的资源。它包括在演进节点(evolvednode)间转移上下文数据和在控制平面与用户平面上更新节点关系的机制。
WO00/67512A1公开一种用于为移动站执行切换规程的方法，所述方法包括步骤：处理与该等移动站相关的位置信息及与收发基站相关的地点信息，并基于所述处理的结果，决定第一切换条件是否被满足。
发明内容
本发明提供一种用于在无线协同多点(CoMP)传输网络中执行移动站自第一基站至第二基站的切换规程的方法。该第一基站协调第一组基站。该第一基站为该第一组的成员。该第二基站协调第二组基站。该第二基站为该第二组的成员。网元适用于传输数据至该第一基站与该第一组基站和/或至该第二基站与该第二组基站。
换句话说，应被传输至该移动站的数据流，被从网元传输至第一组基站，并随后被转发至该移动站。当该移动站自第一基站至第二基站的切换应被执行时，将被传输至该移动站的数据必须被引向该第二基站与该第二组基站，而不是该第一组基站中的第一组。这同样适用于自该移动站被发送至该第一组的基站的数据，应被发送至该网络中另一个网元——例如另一个移动站或至另一个网络的网关——的数据。自该移动站被传输至该第一组基站的数据首先被自该第一组基站传输至该网元，该网元随后转发该数据至其他网络装置。
两个数据流，第一个自该网元至该移动站、第二个自该移动站至该网元，若发生切换规程，必须被重定向。因此，该移动站的位置被估计。优选地，该位置估计是基于信道质量信息的。更优选地，该第一基站请求来自该第二基站的信道质量信息，且，该第一基站接收来自该第二基站的信道质量信息。该移动站与该第一组基站中的每个基站间的信道的信道质量信息，被周期地自该移动站传输至该第一基站，或者应该第一基站的请求被传输。
在位置估计之后，第一信号被发送至该第二基站，该第一信号指示请求该切换规程。优选地，该第一信号从该第一基站被传输至该第二基站。
第二信号被发送至该网元，优选地，自该第二基站(被发送至网元)。该第二信号指示发起该切换规程。随后，来自该网元的数据流被引向该第二基站与该第二组。随后，该移动站至该网络的连接由该第二基站控制，并且，根据协同多点传输方案，该第二组的每个基站被用于向该移动站传输数据并自该移动站接收数据。
根据本发明的实施例，位置估计是基于信道质量信息执行的，该信道质量信息包括该移动站与该第一组间连接的信息和/或该移动站与该第二组间连接的信息。
根据本发明的实施例，在位置估计之前，第四信号被发送至该第二基站。该第四信号指示请求信道质量报告。优选地，该第四信号被自该第一基站传输至该第二基站。信道质量报告总是包括移动站与至少一个基站间的连接的信道质量。在协同多点传输网络中，信道质量报告总是包括该移动站与第一组或第二组中每一个基站间的连接的信道质量。因此，从该移动站被传输至该第一基站的信道质量报告包括该移动站与第一组的每个基站间的连接的信道质量。自该移动站被发送至该第二基站的信道质量报告包括该移动站与该第二组的每个基站间的连接的信道质量。
通过知晓该移动站至该第一组及该第二组中每个基站的连接的信道质量，该移动站的位置可以被估计。只基于一个组的连接的信道质量，位置估计也是可行的。优选地，这一个组为第一组。可选地，其也可以为仅第二组的信道质量。
根据本发明的实施例，第一信道质量信息被自所述移动站传输至所述第一基站，并且，第二信道质量信息被自所述第二基站传输至所述第一基站。
优选地，所述第二信道质量信息包括关于所述移动站与所述第二组基站间的连接的信道质量的信息。
根据本发明的实施例，所述第一信道质量信息包括关于所述移动站与所述第一基站间的第一连接质量的信息。所述第二信道质量信息包括关于所述移动站与所述第二基站间的第二连接质量的信息。
根据本发明的实施例，当所述移动站与所述第二基站间的连接的所述第二连接质量高于第一阈值，所述切换规程被发起。
根据本发明的实施例，当所述移动站与所述第一基站间的连接的所述第一连接质量低于第二阈值，所述切换规程被发起。
根据本发明的实施例，所述第一基站也为所述第二组的成员，并且，所述第二基站也为所述第一组的成员。
根据本发明的实施例，该方法包括另一步骤：将来自所述网元的第三信号发送至所述第一基站，并且，将来自所述网元的第四信号发送至所述第二基站，该第三信号与该第四信号指示发起所述切换规程。
在另一个方面，本发明涉及一种包含指令的计算机可读存储介质，所述指令当由基站执行时，使得所述基站执行根据本发明实施例的方法。
在又一个方面，本发明涉及基站设备，该基站设备包括用于估计该移动站的位置的装置、用于发送第一信号至该第二基站的装置、用于发送第二信号至该网元的装置及用于传输数据至该第二基站的装置。
在又一个方面，本发明涉及包括多个如上所述基站的电信***。
附图说明
只通过示例的方式，并参考附图，本发明的优选实施例将在下面描述，其中：
图1为示出在网元与移动站间的数据流的示意图；
图2为无线电信网络的示意图；
图3为信道质量信息组的图表；
图4为信道质量信息组的图表；
图5为信道质量信息组的图表；
图6为消息传递图；及
图7为无线电信网络的方框图。
具体实施方式
这些附图中编号相似的元素为相同的元素或执行相同的功能。若功能相同，先前讨论过的元素在之后的图中将不再讨论。
图1为示出多个基站104、移动站100、网元102和核心网络106的示意图。
根据协同多点传输方案，数据可以被自该移动站传输至多个基站104或自该等基站104传输至该移动站100。被自该移动站100传输至基站104的数据随后被转发至网元102，该网元随后将该数据传输至核心网络106。在另一个方向，被自该等基站104发送至该移动站100的数据来源自该网元102。该网元102自该核心网络106接收该数据。
图2为无线电信网络200的示意图，该无线电信网络包括多个小区1-37和移动站100。每个小区1-37由相应的基站1-37(未示出)提供服务。
该移动站100首先位于簇202内的地点A。簇202为CoMP簇，该簇由小区1的基站协同。在第二个时间点，该移动站100位于小区2内的地点B。小区2同时在CoMP簇202与CoMP簇204中，该CoMP簇204包括小区1、2、3、7、8、9和10，小区2的基站协同簇204。簇202由小区1、2、3、4、5、6和7组成，小区1的基站协同簇202。
当该移动站100位于地点B时，切换被发起，因为当该移动站100位于地点B时，连接至簇204的基站的连接质量远高于至簇202的基站的连接质量。
图3为该移动站100在图2中位置A的信道质量信息组(CQIS)的图表。该CQIS为信道质量的指示。CQIS报告被周期地自该移动站发送至服务基站。在CoMP网络中，CQIS报告被自该移动站传输至协调该簇的基站，该移动站当前被连接至该簇。
图3中的CQIS报告示出了信道状态，该信道状态对应于该移动站100与服务图2中小区1，2，3，4，5，6和7的基站间的信道质量。在位置A，该移动站100和小区1的基站间的连接的信道质量，相比其他示出的小区，是最好的信道质量，因为移动站100位于小区1，且与簇202的每个其他小区距离相仿。
图4示出图2中在位置B的移动站100的CQIS。该CQIS报告被周期地自该移动站报告至为小区1提供服务的第一基站。该移动站100与服务小区2的基站间的信道质量高于至任一其他基站的信道质量。特别地，该移动站100与小区4、5和6的基站间的信道质量远低于该移动站100与服务2号小区的基站间的连接的信道质量。该移动站100与小区1、3和7的基站间的连接的信道质量介于其他信道质量之间。该移动站100与1号基站间的信道质量稍低于该移动站100与3号及7号基站间的信道质量。
图5示出被自该移动站传输至2号第二基站的CQIS报告。与属于簇204的其他基站相比，该移动站100与服务2号小区的基站间的信道状态——与信道质量相对应——是最优的。优选地，在已确定2号基站与移动站100间的信道质量高于1号基站与移动站100间的信道质量后，该CQIS报告被服务1号小区的基站所请求。
通过知晓图4和图5的图表，1号基站发起了至2号基站的切换。这意味着，自移动站100至核心网络106的数据流，不得不被引向由2号基站协同的簇204，反之亦然。切换规程可以根据常用的切换规程被执行。
图6示出在移动站100、1号基站、2号基站和网元102间的消息传递的详细视图。首先，1号基站自移动站100接收CQIS报告600。CQIS报告600被周期地自移动站100报告至1号基站。随后，1号基站利用第一信号602，请求来自2号基站的CQIS报告。随后，2号基站利用第二信号604，请求来自移动站100的CQIS报告。移动站100发送第二CQIS报告606至2号基站。该CQIS报告606包括该移动站100与簇204的每个基站间的信道状态，簇204由2号基站协同。随后，CQIS报告606，以及CQIS报告应答信号608，被自2号基站传输至1号基站。
在CQIS比较610中，该两个接收到的CQIS报告600和606在1号基站被比较。这为该移动站100的位置估计。在CQIS比较610之后，随着切换请求消息612被自1号基站传输至2号基站，切换规程被发起。该切换规程通过切换指示信号614自2号基站指示至网元106。随着信号616和618被传输至1号基站和2号基站，该切换指示被应答。随后，数据流被切换620。该数据流被切换，以使得该数据自该核心网络106不再被传输至第一组基站，而是被传输至第二组基站。在另一方向上，自该移动站100传输至该核心网络106的数据，由该第二组基站接收，而不是第一组基站。该第一组基站属于簇202，而该第二组基站属于簇204。
周期地，CoMP簇202的主基站1检测每个移动站100的CQIS，每个移动站由该主基站管理。时间周期是预置的。基于不同基站2、3、4、5、6和7的CQIS，主基站1根据该CQIS计算性能指数和该移动站的大致位置。
基站1，作为蓝色CoMP簇202的主基站，检测如图3中所示出的CQIS。基于该CQIS，该基站1计算性能指数和该移动站100的位置估计。该位置估计的结果(图3)表明该移动站可能位于小区1的中心，因为CQI1显著地优于所有其他的CQI与周围小区的CQI，并且，CQI2至7几乎相似。性能指数和位置估计表明，当前不需要切换。
当该移动站将其位置从A换至B，CQIS值发生改变，如图4所示。通过检测这些CQIS，基站1假设该移动站已改变其位置且当前位于基站2的覆盖范围，因为基站2的CQI是最好的信道条件，而相对位置的基站4、5和6的CQI很低。基站1现在发起自基站2的报告请求，该基站2为邻居簇204的主基站。基站2从其簇中收集CQIS，如图5所示，并通过发送报告应答消息(图6)，将该信息报告回至基站1。基站1基于接收到的簇204的CQIS(图5)，生成性能指数和位置估计。簇204的CQIS(图5)给出明显更优的性能指数，且位置估计表明该移动站现在位于基站2的覆盖区域。基站1决定该移动站应由基站2服务，并发送切换请求消息至基站2。
基站2发送切换指示消息至该网元102，该网元102为基站1和2提供服务。该回程节点得出流切换应被执行的数据分组号，并将包括该分组号的切换指示消息发送至基站1和2。该分组号定义了应被发送至CoMP簇202的最后一个分组，该CoMP簇202由基站1控制。分组号n+1定义了应被发送至CoMP簇204的第一个分组，该CoMP簇204由基站2控制。
图7是无线电信网络700的框图，该无线电信网络700包括第一基站702、多个基站104及多个移动站100。该基站104形成一个由第一基站702协同的簇。该移动站100被连接至该协同多点簇。该第一基站702包括装置704，该装置704用于发送信号至移动站100和自移动站100接收信号。同样，数据可以通过装置704被传输和接收。装置704作为第一基站702和移动站100间通信的通信装置。
进一步地，基站702包括装置716，该装置716用于为移动站100进行位置估计。利用装置718，基站702可以传输信号至该网元102并自该网元102接收信号。
优选地，处理器710执行存储器712中的程序714，该程序使得该处理器执行如上所述的方法。
参考数字列表
100移动站
102网元
104基站
106核心网络
200无线电信网络
202CoMP簇
204CoMP簇
600CQIS报告
602信号
604信号
606CQIS报告
608CQIS报告应答
610CQIS比较
612切换请求
614切换指示
616切换指示应答
618切换指示应答
620流切换
700无线电信网络
702基站
704通信装置
710处理器
712数据存储
714程序
716位置估计装置
718通信装置

Claims (11)

1.一种用于在无线协同多点(CoMP)传输网络(200；700)中执行移动站(100)自第一基站(1)至第二基站(2)的切换规程的方法，其中，所述第一基站协调第一组(202)基站，所述第一基站为所述第一组的成员，且所述第二基站协调第二组(204)基站，所述第二基站为所述第二组的成员，并且其中，网元(102)适用于发送数据至所述第一基站与所述第一组基站和/或至所述第二基站与所述第二组基站，所述方法包括步骤：
-基于信道质量信息(600；606)估计(610)所述移动站在所述第一基站中的位置，所述信道质量信息包括所述移动站与所述第一组间连接的信息和/或所述移动站与所述第二组间连接的信息；
-基于信道质量信息的比较，将来自所述第一基站的第一信号(612)发送至所述第二基站，所述第一信号指示请求所述切换规程；
-将来自所述第二基站的第二信号(614)发送至所述网元，所述第二信号指示发起所述切换规程；及
-将数据自所述移动站传输至所述第二基站与所述第二组。
2.根据权利要求1所述的方法，该方法包括另一步骤：发送第四信号(602)至所述第二基站，该第四信号指示请求信道质量报告。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，第一信道质量信息(600)自所述移动站被传输至所述第一基站，并且，其中，第二信道质量信息(606)自所述第二基站被传输至所述第一基站。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述第一信道质量信息包括关于所述移动站与所述第一基站间的第一连接质量的信息，并且，其中，所述第二信道质量信息包括关于所述移动站与所述第二基站间的第二连接质量的信息。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述第一信道质量信息包括关于所述移动站与所述第二基站间的所述第二连接质量的信息，并且，其中，所述第二信道质量信息包括关于所述移动站与所述第一基站间的所述第一连接质量的信息。
6.根据权利要求4或5中任一项所述的方法，其中，当所述移动站与所述第二基站间的连接的所述第二连接质量高于第一阈值，所述切换规程被发起。
7.根据权利要求4所述的方法，其中，当所述移动站与所述第一基站间的连接的所述第一连接质量低于第二阈值，所述切换规程被发起。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一基站也为所述第二组的成员，并且，所述第二基站也为所述第一组的成员。
9.根据权利要求1所述的方法，该方法包括另一步骤：将来自所述网元的第三信号(616)发送至所述第一基站，并且，将来自所述网元的第四信号(618)发送至所述第二基站，该第三信号与该第四信号指示发起所述切换规程。
10.用于无线协同多点网络的基站设备(702)，包括：
-用于协同一组基站的装置；
-用于基于信道质量信息(600；606)估计移动站(100)的位置的装置(716)，所述信道质量信息包括所述移动站与第一组基站间连接的信息和/或所述移动站与第二组基站间连接的信息；
-用于发送第一信号至第二基站(104)的装置(704)，所述第一信号指示基于信道质量信息的比较请求切换规程，其中，所述第二基站适用于协调所述第二组基站；
-用于发送第二信号至网元(102)的装置(718)，所述第二信号指示发起所述切换规程；及
-用于传输数据至所述第二基站的装置(704)。
11.电信***(700)，包括多个根据权利要求10所述的基站设备(702)。
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