CN102685828A - 切换方法和相应的基站 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于使得用户终端能够在工作在第一频带上的第一基站和工作在第二频带上的第二基站之间切换的方法和相应的第一基站和第二基站。该方法包括步骤：所述第二基站在所述第一频带上发送参考信号，从而使得工作在所述第一频带上的所述用户终端能够意识到所述第二基站的存在，以及在确定需要进行用户终端从所述第一基站到所述第二基站的切换时，所述第二基站向所述用户终端发送切换到所述第二基站所需要的信息。根据本发明，当第二基站工作在不同于第一基站的频带的频带时，用户终端也能够在第一基站和第二基站之间进行切换。

Description

切换方法和相应的基站

技术领域

本发明涉及通信领域。更具体地，本发明涉及用于使得用户终端能够在工作在第一频带上的第一基站和工作在第二频带上的第二基站之间切换的方法和相应的第一基站和第二基站。

背景技术

在宏小区中部署微小区，增加了***容量和宏小区边缘用户数据速率。其中宏小区例如为LTE-A、3G、GSM中基本无线蜂窝网络小区，微小区例如为pico小区、femto小区等。

由于微小区和宏小区共享频带，为了取得更好地***性能，需要解决小区间干扰问题。

可以应用功率控制或频率域/时间域资源划分来解决小区间干扰问题。

然而，解决小区间干扰的这些方案将在宏小区和微小区性能之间施加折中，并且限制了总的数据速率的改进。

为了进一步增加微小区容量，并且不牺牲宏小区性能，对于微小区可以应用动态频谱接入(DSA)。换句话说，微小区可以应用不同于宏小区所使用的频带的频带。

更具体地，在单运营商的情况下，部署的微小区可以使用来自相同运营商的其他网络的频带，以实现更好的负载平衡。在多个运营商的情况下，一个运营商的微小区可以在某些约束条件之下动态地使用来自其他运营商的频带。在第三种情况下，微小区可以使用服务频谱空白空间，例如公共安全频谱空白空间或电视频谱空白空间，以更有效率的方式使用稀缺的频谱资源。

然而，DSA向当前***引入切换问题。当微小区只操作在来自其他网络的不同于其所在的宏小区的频带的频带时，它不能告知进入其覆盖区域的用户终端它的存在。因此，不管用户终端是多么地接近该微小区，也不能从宏小区切换到该微小区。

结果，即使用户终端处于微小区覆盖范围内，它仍然由宏小区，更具体地，由宏小区的基站服务，因此造成宏小区过载。

发明内容

根据本发明的第一方面，提出了一种用于使得用户终端能够在工作在第一频带上的第一基站和工作在第二频带上的第二基站之间切换的方法，包括步骤：所述第二基站在所述第一频带上发送参考信号，从而使得工作在所述第一频带上的所述用户终端能够意识到所述第二基站的存在，以及在确定需要进行用户终端从所述第一基站到所述第二基站的切换时，所述第二基站向所述用户终端发送切换到所述第二基站所需要的信息。

根据本发明的第二方面，提出了一种第二基站，用于使得用户终端能够在工作在第一频带上的第一基站和工作在第二频带上的第二基站之间切换，包括：参考信号发送装置，用于在所述第一频带上发送参考信号，从而使得工作在所述第一频带上的所述用户终端能够意识到所述第二基站的存在，以及信息发送装置，用于在确定需要进行用户终端从所述第一基站到所述第二基站的切换时，向所述用户终端发送切换到所述第二基站所需要的信息。

根据本发明的第三方面，提出了一种用于使得用户终端能够在工作在第一频带上的第一基站和工作在第二频带上的第二基站之间切换的方法，包括步骤：

通过回程链路，从第二基站接收切换到所述第二基站所需要的信息；在第一频带上向所述用户终端转发切换到所述第二基站所需要的信息。

根据本发明的第四方面，提出了一种第一基站，用于使得用户终端能够在工作在第一频带上的第一基站和工作在第二频带上的第二基站之间切换，包括：接收装置，用于通过回程链路，从第二基站接收切换到所述第二基站所需要的信息；转发装置，用于在第一频带上向所述用户终端转发切换到所述第二基站所需要的信息。

根据本发明，当第二基站工作在不同于第一基站的频带的频带时，用户终端也能够在第一基站和第二基站之间进行切换。本发明改进了具有微小区部署的宏小区网络中的移动性管理，并因此增强了微小区的优势。

附图说明

通过以下结合附图的说明，并且随着对本发明的更全面了解，本发明的其他目的和效果将变得更加清楚和易于理解，其中：

图1示出了本发明可以在其中实施的环境100；

图2示出了当第一基站和第二基站工作在相同的频带上时，用户终端在它们之间切换的过程；

图3示出了根据本发明的一个实施方式的当第一基站和第二基站工作在不同的频带上时，用户终端在它们之间切换的过程；

图4示出了根据本发明的另一个实施方式的当第一基站和第二基站工作在不同的频带上时，用户终端在它们之间切换的过程；

图5示出了根据本发明的又一个实施方式的当第一基站和第二基站工作在不同的频带上时，用户终端在它们之间切换的过程；

图6示出了根据本发明的实施方式的第二基站的框图；

图7示出了根据本发明的实施方式的第一基站的框图。

在所有的上述附图中，相同的标号表示具有相同、相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

以下参考附图来详细描述本发明的实施方式。

图1示意性地示出了本发明可以在其中实施的环境100。

如图1所示，该环境100包括对应于第一小区的第一基站110，对应于第二小区的第二基站120、以及用户终端130。

第一基站110提供第一覆盖范围110-a，第二基站120提供第二覆盖范围120-a。

用户终端130可在环境100内移动，并且可以进入或退出第一和第二覆盖范围110-a、120-a。因此，用户终端130通过无线链路140与第一基站110进行通信。或者，用户终端130通过无线链路150与第二基站120进行通信。另外，第一基站110和第二基站120之间通过回程链路160进行通信。回程链路160可以是有线的，也可以是无线的。

在这里，假定第一基站110是宏小区基站，第二基站120是微小区基站，其存在增加了***容量和宏小区基站边缘用户的数据速率。其中宏小区基站例如为LTE-A、3G、GSM等中基本无线蜂窝网络基站，微小区基站例如为pico基站、femto基站、中继节点或远程射频头等。

如图1所示，第一覆盖范围110-a完全包括第二覆盖范围120-a。当然，本领域的技术人员可以理解，第一覆盖范围110-a可以部分包括第二覆盖范围120-a。甚至第一覆盖范围110-a和第二覆盖范围120-a没有交叉。

如前所述，第一基站110和第二基站120可以工作在相同的频带。

图2示出了当第一基站110和第二基站120工作在相同的频带上时，用户终端130在它们之间切换的过程。

在如下的描述中，不失一般性，假定第一基站110是源基站，第二基站120是目标基站。

以使用X2接口(即第一基站110和第二基站120之间的回程链路160为空中X2接口)的长期演进LTE内部演进UMTS陆地无线接入网(E-UTRAN)切换为例，来描述图2中示出的切换过程。

当用户终端130进入第二基站120的覆盖范围时，它测量来自第二基站120的参考信号(导频)，并且把测量报告(例如参考信号的强度)发送(步骤S210)给第一基站110。第一基站110基于测量报告和无线资源管理(RRM)信息来判断(步骤S220)是否切换用户终端130，并在判断结果是肯定的情况下，向第二基站120发出(通过回程链路)切换请求(步骤S230)。第二基站120准备切换，并且向第一基站110发送(通过回程链路)切换请求确认(步骤S240)。收到该切换请求确认后，第一基站110向用户终端130发送无线资源控制(RRC)连接重配置消息(步骤S250)。用户终端130准备切换，并向第二基站120发送RRC连接重配置完成消息(步骤S260)。当第二基站120从用户终端130接收到RRC连接重配置完成消息后，第二基站120开始向用户终端130发送数据(步骤S270)。

如上所述，在支持动态频谱接入DSA的***中，由于为了增加***容量，第二基站120可以改变成工作于不同于第一基站110工作于的频带的频带，例如，从工作于运营商的LTE-A、3G或GSM频带变成工作于公共安全频谱空白空间或电视频谱空白空间，造成即使用户终端130已经移动到其覆盖范围120-a内，也不能从第一基站110切换到该第二基站120，从而影响***性能。

这里，用户终端130支持多载波数据传输。不失一般性，用户终端130初始化为工作在第一频带上，并且不知道第二频带的情况。

图3示出了根据本发明的一个实施方式的当第一基站110和第二基站120工作在不同的频带上时，用户终端130在它们之间切换的过程。

这里，不失一般性，假定第一基站110工作在第一频带，即在第一频带数据信道上发送数据，第二基站120工作在第二频带，即在第二频带数据信道上发送数据。

另外，如下面将描述的，虽然第二基站在第二频带上发送数据，第二基站也可以在第一频带上发送参考信号和在第一频带控制信道上发送信息，但是，第二基站不在第一频带数据信道上发送数据，从而可以降低与在第一频带数据信道上发送数据的第一基站的小区间干扰。

首先，在步骤S310，第二基站120在第一频带上发送参考信号(导频信号)，以使初始工作在第一频带的用户终端130能够意识到该第二基站120的存在。

用户终端130测量来自第二基站120在第一频带上发送的参考信号(导频信号)，并且在第一频带上把测量报告(例如关于参考信号的强度)发送(步骤S320)给第一基站110。

第一基站110基于测量报告和无线资源管理(RRM)信息来判断(步骤S330)是否切换用户终端130。在判断结果是肯定的情况下，第一基站110通过回程链路向第二基站120发出切换请求(步骤S340)。

第二基站120准备切换，并且通过所述回程链路向第一基站110发送切换请求确认(步骤S350)。

同时，第二基站120通过第一频带控制信道，向用户终端130发送切换到所述第二基站所需要的信息(步骤S360)。其中切换到所述第二基站所需要的信息至少包括第二频带的载波和带宽。切换到所述第二基站所需要的信息还可以包括用于命令用户终端130需要切换到第二频带上，在第二频带上与第二基站进行通信的信息。

收到该切换请求确认后，第一基站110在第一频带上向用户终端130发送无线资源控制(RRC)连接重配置消息(步骤S370)。

应当注意，第二基站120应当控制向用户终端130发送切换到所述第二基站所需要的信息的时机，使得用户终端130收到该切换到所述第二基站所需要的信息的时间与收到上述无线资源控制(RRC)连接重配置消息的时间之间的差别不是很大。

用户终端130从第一基站110接收无线资源控制(RRC)连接重配置消息和从第二基站120接收切换到所述第二基站所需要的信息后，准备切换，并在第二频带上(或者在第一频带的控制信道上)向第二基站120发送RRC连接重配置完成消息(步骤S380)。

当第二基站120从用户终端130接收到RRC连接重配置完成消息后，第二基站120就开始在第二频带上向用户终端130发送数据(步骤S390)。

图4示出了根据本发明的另一个实施方式的当第一基站110和第二基站120工作在不同的频带上时，用户终端130在它们之间切换的过程。

首先，在步骤S410，第二基站120在第一频带上发送参考信号(导频信号)，以使初始工作在第一频带的用户终端130能够意识到该第二基站120的存在。

用户终端130测量来自第二基站120在第一频带上发送的参考信号(导频信号)，并且在第一频带上把测量报告(例如关于参考信号的强度)发送(步骤S420)给第一基站110。

第一基站110基于测量报告和无线资源管理(RRM)信息来判断(步骤S430)是否切换用户终端130。在判断结果是肯定的情况下，第一基站110通过回程链路向第二基站120发出切换请求(步骤S440)。

第二基站120准备切换，并且通过所述回程链路向第一基站110发送切换请求确认(步骤S450)。

另外，第二基站120通过所述回程链路，向第一基站110发送切换到所述第二基站所需要的信息(步骤S460)。其中切换到所述第二基站所需要的信息至少包括第二频带的载波和带宽。切换到所述第二基站所需要的信息还可以包括用于命令用户终端130需要切换到第二频带上，在第二频带上与第二基站120进行通信的信息。

收到该切换请求确认后，第一基站110在第一频带上向用户终端130发送无线资源控制(RRC)连接重配置消息(步骤S470)。

另外，收到切换到所述第二基站所需要的信息后，第一基站110在第一频带上向用户终端130转发该切换到所述第二基站所需要的信息(步骤S480)

应当注意，应当控制向用户终端130发送该切换到所述第二基站所需要的信息的时机，使得用户终端130收到该切换到所述第二基站所需要的信息的时间与收到上述无线资源控制(RRC)连接重配置消息的时间之间的差别不是很大。

用户终端130从第一基站110接收无线资源控制(RRC)连接重配置消息和切换到所述第二基站所需要的信息后，准备切换，并在第二频带上(或者在第一频带的控制信道上)向第二基站120发送RRC连接重配置完成消息(步骤S490)。

当第二基站120从用户终端130接收到RRC连接重配置完成消息后，第二基站120就开始在第二频带上向用户终端130发送数据(步骤S495)。

图5示出了根据本发明的另一个实施方式的当第一基站110和第二基站120工作在不同的频带上时，用户终端130在它们之间切换的过程。

首先，在步骤S510，第二基站120在第一频带上发送参考信号(导频信号)，以使初始工作在第一频带的用户终端130能够意识到该第二基站120的存在。

用户终端130测量来自第二基站120在第一频带上发送的参考信号(导频信号)，并且在第一频带上把测量报告(例如关于参考信号的强度)发送(步骤S520)给第一基站110。

第一基站110基于测量报告和无线资源管理(RRM)信息来判断(步骤S530)是否切换用户终端130。在判断结果是肯定的情况下，第一基站110通过回程链路向第二基站120发出切换请求(步骤S540)。

第二基站120准备切换，并且通过所述回程链路向第一基站110发送切换请求确认(步骤S550)。

其中，该切换请求确认还包括切换到所述第二基站所需要的信息。其中切换到所述第二基站所需要的信息至少包括第二频带的载波和带宽。另外，切换到所述第二基站所需要的信息还可以包括用于命令用户终端130需要切换到第二频带上，在第二频带上与第二基站进行通信的信息。

收到该切换请求确认后，第一基站110在第一频带上向用户终端130发送无线资源控制(RRC)连接重配置消息(步骤S560)。其中，该无线资源控制(RRC)连接重配置消息还包括切换到所述第二基站所需要的信息。

用户终端130从第一基站110接收无线资源控制(RRC)连接重配置消息和其中包括的切换到所述第二基站所需要的信息后，准备切换，并在第二频带上(或者在第一频带的控制信道上)向第二基站120发送RRC连接重配置完成消息(步骤S570)。

当第二基站120从用户终端130接收到RRC连接重配置完成消息后，第二基站120就开始在第二频带上向用户终端130发送数据(步骤580)。

本领域的技术人员应当理解，当用户终端130被切换到在第二频带上工作后，可以进行如上参照图3-5描述的过程类似的过程，使用户终端130重新切换到在第一频带上工作。更具体地，第一基站110在第二频带上发送参考信号(导频信号)，以使切换到工作在第二频带的用户终端130能够意识到该第一基站110的存在。以及在确定需要进行用户终端130从第二基站120到第一基站110的切换时，所述第一基站110例如通过参照图3-5描述的3种方式，向所述用户终端130发送切换到所述第一基站所需要的信息。

当然，本领域的技术人员可以理解，在用户终端130能够记住其之前工作于的第一频带的情况下，不需要进行如上参照图3-5描述的过程类似的过程，就能重新切换到在第一频带上工作。

图6示出了根据本发明的实施方式的第二基站的框图。

该第二基站120使得用户终端130能够在工作在第一频带上的第一基站110和工作在第二频带上的第二基站120之间切换。该第二基站120包括：

参考信号发送装置1201，用于在所述第一频带上发送参考信号，从而使得工作在所述第一频带上的所述用户终端130能够意识到所述第二基站120的存在，以及

信息发送装置1202，用于在确定需要进行用户终端130从所述第一基站110到所述第二基站120的切换时，向所述用户终端130发送切换到所述第二基站所需要的信息。

其中切换到所述第二基站所需要的信息至少包括所述第二频带的载频和带宽。切换到所述第二基站所需要的信息还可以包括用于命令用户终端130需要切换到第二频带上，在第二频带上与第二基站进行通信的信息。

在本发明的一个实施方式中，所述信息发送装置1202在第一频带的控制信道上直接向所述用户终端130发送切换到所述第二基站所需要的信息。

在本发明的另一个实施方式中，所述信息发送装置1202通过回程链路向所述第一基站110发送切换到所述第二基站所需要的信息，然后由所述第一基站110在第一频带上向所述用户终端130转发切换到所述第二基站所需要的信息。

在本发明的又一个实施方式中，通过将切换到所述第二基站所需要的信息包括在切换请求确认消息中，所述信息发送装置1202通过回程链路向所述第一基站110发送切换到所述第二基站所需要的信息，以及通过将切换到所述第二基站所需要的信息包括在无线资源控制连接重配置消息中，由所述第一基站110在第一频带上向所述用户终端130转发所述切换到所述第二基站所需要的信息。

第二基站120还可以包括：

接收装置1203，用于通过回程链路，从第一基站110接收切换到所述第一基站所需要的信息。

转发装置1204，用于在第二频带上向所述用户终端130转发切换到所述第一基站所需要的信息。

在本发明的一个实施方式中，接收装置1203在通过回程链路，从第一基站110接收的切换请求确认消息中接收切换到所述第一基站所需要的信息；所述转发装置1204通过将切换到所述第一基站所需要的信息包括在无线资源控制连接重配置消息中，在第二频带上向所述用户终端130转发切换到所述第一基站所需要的信息。

图7示出了根据本发明的实施方式的第一基站的框图。

该第一基站110使得用户终端130能够在工作在第一频带上的第一基站110和工作在第二频带上的第二基站120之间切换。该第一基站110包括：

接收装置1103，用于通过回程链路，从第二基站120接收切换到所述第二基站所需要的信息。

转发装置1104，用于在第一频带上向所述用户终端130转发切换到所述第二基站所需要的信息。

在本发明的一个实施方式中，接收装置1103在通过回程链路，从第二基站120接收的切换请求确认消息中接收切换到所述第二基站所需要的信息；所述转发装置1104通过将切换到所述第二基站所需要的信息包括在无线资源控制连接重配置消息中，在第一频带上向所述用户终端130转发切换到所述第二基站所需要的信息。

第一基站110还可以包括：

参考信号发送装置1101，用于在所述第一频带上发送参考信号，从而使得切换到在所述第二频带上的所述用户终端130能够意识到所述第一基站110的存在，以及

信息发送装置1102，用于在确定需要进行用户终端130从所述第二基站120到所述第一基站110的切换时，向所述用户终端130发送切换到所述第一基站所需要的信息。

其中切换到所述第一基站所需要的信息至少包括所述第一频带的载频和带宽。切换到所述第一基站所需要的信息还可以包括用于命令用户终端130需要切换到第一频带上，在第一频带上与第一基站进行通信的信息。

在本发明的一个实施方式中，所述信息发送装置1102在第二频带的控制信道上直接向所述用户终端130发送切换到所述第一基站所需要的信息。

在本发明的另一个实施方式中，所述信息发送装置1102通过回程链路向所述第二基站120发送切换到所述第一基站所需要的信息，然后由所述第二基站120在第二频带上向所述用户终端130转发切换到所述第一基站所需要的信息。

在本发明的又一个实施方式中，通过将切换到所述第一基站所需要的信息包括在切换请求确认消息中，所述信息发送装置1102通过回程链路向所述第二基站120发送切换到所述第一基站所需要的信息，以及通过将切换到所述第一基站所需要的信息包括在无线资源控制连接重配置消息中，所述第二基站120在第二频带上向所述用户终端130转发切换到所述第一基站所需要的信息。

应当注意，为了使本发明更容易理解，上面的描述省略了对于本领域的技术人员来说是公知的、并且对于本发明的实现可能是必需的更具体的一些技术细节。

因此，选择并描述实施方式是为了更好地解释本发明的原理及其实际应用，并使本领域普通技术人员明白，在不脱离本发明实质的前提下，所有修改和变更均落入由权利要求所限定的本发明的保护范围之内。

另外，本领域的技术人员可以理解，上面描述的各种方法的步骤可以通过编程的计算机来实现。这里，有些实施方式旨在覆盖程序存储装置，其为机器或计算机可读，并编码有机器可执行或计算机可执行指令程序，其中所述指令执行上述方法的一些或所有步骤。该程序存储装置可以是例如磁存储媒体例如磁盘和磁带、硬盘驱动器、或光学可读数字数据存储媒体。实施方式也旨在覆盖编程为执行上述方法的所述步骤的计算机。

Claims (15)

1.一种用于使得用户终端能够在工作在第一频带上的第一基站和工作在第二频带上的第二基站之间切换的方法，包括步骤：

所述第二基站在所述第一频带上发送参考信号，从而使得工作在所述第一频带上的所述用户终端能够意识到所述第二基站的存在，以及

在确定需要进行用户终端从所述第一基站到所述第二基站的切换时，所述第二基站向所述用户终端发送切换到所述第二基站所需要的信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其中切换到所述第二基站所需要的信息至少包括所述第二频带的载频和带宽。

3.根据权利要求1所述的方法，其中向所述用户终端发送切换到所述第二基站所需要的信息包括：

所述第二基站在第一频带的控制信道上直接向所述用户终端发送切换到所述第二基站所需要的信息。

4.根据权利要求1所述的方法，其中向所述用户终端发送切换到所述第二基站所需要的信息包括：

所述第二基站通过回程链路向所述第一基站发送切换到所述第二基站所需要的信息，然后由所述第一基站在第一频带上向所述用户终端转发切换到所述第二基站所需要的信息。

5.根据权利要求4所述的方法，其中通过将切换到所述第二基站所需要的信息包括在切换请求确认消息中，所述第二基站通过回程链路向所述第一基站发送切换到所述第二基站所需要的信息，以及通过将切换到所述第二基站所需要的信息包括在无线资源控制连接重配置消息中，所述第一基站在第一频带上向所述用户终端转发切换到所述第二基站所需要的信息。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二基站是微小区基站，所述第一基站是宏小区基站。

7.根据权利要求1所述的方法，还包括步骤：

所述第一基站在所述第二频带上发送参考信号，从而使得切换到所述第二频带上的所述用户终端能够意识到所述第一基站的存在，以及

在确定需要进行用户终端从所述第二基站到所述第一基站的切换时，所述第一基站向所述用户终端发送切换到所述第一基站所需要的信息。

8.一种第二基站，用于使得用户终端能够在工作在第一频带上的第一基站和工作在第二频带上的第二基站之间切换，包括：

参考信号发送装置，用于在所述第一频带上发送参考信号，从而使得工作在所述第一频带上的所述用户终端能够意识到所述第二基站的存在，以及

信息发送装置，用于在确定需要进行用户终端从所述第一基站到所述第二基站的切换时，向所述用户终端发送切换到所述第二基站所需要的信息。

9.根据权利要求8所述的第二基站，其中切换到所述第二基站所需要的信息至少包括所述第二频带的载频和带宽。

10.根据权利要求8所述的第二基站，其中所述信息发送装置在第一频带的控制信道上直接向所述用户终端发送切换到所述第二基站所需要的信息。

11.根据权利要求8所述的第二基站，其中所述信息发送装置通过回程链路向所述第一基站发送切换到所述第二基站所需要的信息，然后由所述第一基站在第一频带上向所述用户终端转发切换到所述第二基站所需要的信息。

12.根据权利要求11所述的第二基站，其中通过将切换到所述第二基站所需要的信息包括在切换请求确认消息中，所述信息发送装置通过回程链路向所述第一基站发送切换到所述第二基站所需要的信息，以及通过将切换到所述第二基站所需要的信息包括在无线资源控制连接重配置消息中，由所述第一基站在第一频带上向所述用户终端转发切换到所述第二基站所需要的信息。

13.根据权利要求8所述的第二基站，其中所述第二基站是微小区基站，所述第一基站是宏小区基站。

14.一种用于使得用户终端能够在工作在第一频带上的第一基站和工作在第二频带上的第二基站之间切换的方法，包括步骤：

通过回程链路，从第二基站接收切换到所述第二基站所需要的信息；

在第一频带上向所述用户终端转发切换到所述第二基站所需要的信息。

15.一种第一基站，用于使得用户终端能够在工作在第一频带上的第一基站和工作在第二频带上的第二基站之间切换，包括：

接收装置，用于通过回程链路，从第二基站接收切换到所述第二基站所需要的信息；

转发装置，用于在第一频带上向所述用户终端转发切换到所述第二基站所需要的信息。

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