CN1705401A - 一种***间切换方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种***间切换方法，用户设备(UE)离开宽带码分多址(WCDMA)***的覆盖区域，进入全球移动通信***(GSM)的覆盖区域，无线网络控制器(RNC)给UE下发测量控制，UE测量GSM小区，将测量报告上报给RNC，RNC根据UE的接入允许信息建立允许UE接入的可切换GSM目标小区列表，选择可切换GSM目标小区列表中的目标小区发起切换尝试，避免了多次尝试切换到不允许UE接入的目标小区，减少了切换尝试次数和信令负担。

Description

一种***间切换方法
技术领域
本发明涉及蜂窝移动通信***间切换技术领域，特别涉及一种***间切换方法。
背景技术
现有的蜂窝移动通信***中，将***中基站的射频功率局限于一定的范围之内，用于提高频谱资源的利用率和整个***的容量，这个范围就是通常所说的小区。因此，当移动台离开一个小区进入另外一个小区，此移动台所接收到的原来小区的信号越来越弱，而它所接收到的正在进入小区的信号将越来越强。为了保持移动台的通信质量，必需将对该移动台的接续由原来的基站切换到新进入的信号较强的基站。
切换的策略有：网络控制切换、移动台辅助切换、移动台控制切换等。目前，全球移动通信***(GSM)，IS-95***，宽带码分多址(WCDMA)***等都采用移动台辅助切换的策略。
在移动台辅助切换的策略中，移动台和基站分别对前向和反向信道的质量进行测量，并分别将测量结果上报给网络，网络根据测量结果进行切换判决。
当要引入一种新的蜂窝网络时，由于投入人力财力巨大，多个老网络的运营商可能联合建立新的蜂窝网络，各自老网络的用户可以共用新网络。如现在第三代移动通信***3G网络的建设，由于投入巨大，原有的第二代移动通信***2G网络运营商需要联合建网，这样原有用户可以使用共建的3G网络，但当移动台移动到新网络的覆盖之外时，允许使用该新网络的移动台切换到用户所属的原2G网络的小区。典型的3G无线网络***和2G无线网络***的互连配置图参看图1所示，互联网络中，无线网络包括：一套3G无线网络***的3G核心网3G-CN、3G基站***无线网络控制器(RNC，RadioNetWork Controller)；两套分别属于不同运营商的2G无线网络***的2G核心网2G-CN-1和2G-CN-2，2G基站***基站控制台(BSC)，三套无线网络***都与公共交换电话网(PSTN)相联。
3G到2G的***间切换，采用移动台辅助切换方法，切换由RNC控制，切换可由网络基于UE和源小区及目标小区之间的信道质量而启动。由3G的RNC通过***消息或测量控制消息下发邻近2G小区信息给UE，UE测量2G目标小区信道质量，并发送测量报告给RNC，由RNC判决切换目标小区。GSM小区由小区全球标识(CGI，Cell Global Identifier)唯一标识，CGI由公用陆地移动网(PLMN)号+位置区码(LAC)+小区标识(CI)组成，其中的PLMN确定了运营商。
图2给出了一个3G-WCDMA网络和两个2G-GSM网络的小区覆盖图，在WCDMA小区覆盖的周围存在GSM-1和GSM-2的小区，用户设备为双模用户设备，能工作在2G-GSM或3G-WCDMA***中时，用户设备可以从运营商1的GSM-1网络向WCDMA网络切换，或运营商2的GSM-2网络向WCDMA网络切换。用户设备从WCDMA网络向2G-GSM网络***间切换时，可以进行切换到GSM-1的切换或切换到GSM-2的切换。但不同运营商希望自己的用户能够切换到自己的2G-GSM网络，比如：期望归属于运营商1的用户设备能够从WCDMA切换到GSM-1，归属于运营商2的用户设备能够从WCDMA切换到GSM-2。因此，目前采用的方案为运营商1的用户设备只能从WCDMA切换到GSM-1，运营商2的用户设备只能从WCDMA切换到GSM-2。
现有技术中，典型的3G到2G的***间切换流程如图3所示：
步骤301～303：双模UE连接到一个3G-WCDMA RNC控制的小区，当UE离开3G-WCDMA的覆盖区域，进入GSM的覆盖区域后，RNC下发测量控制，测量GSM小区，测量控制中包含了当前3G小区的邻近GSM小区信息。
步骤304：UE上报测量报告给RNC。
步骤305：RNC根据测量报告建立可切换GSM目标小区列表。
步骤306：RNC选取可切换GSM目标小区列表中信号质量最优小区，向CN发出迁移准备消息Relocation Required。
步骤307：CN收到RNC的Relcoation Required消息后，进行切换到GSM***的准备工作，准备就绪，CN将发送迁移命令消息RelocationCommand给RNC；准备失败，CN将发送迁移准备失败消息RelocationRequired Fail给RNC。
步骤308：RNC收到CN返回的Relocation Command消息，则完成整个***间切换过程；如果收到Relocation Required Fail消息，RNC继续选择可切换GSM目标小区列表中的下一个较优小区进行切换。
上述步骤307中，CN进行切换到GSM***的准备工作具体过程如下：
步骤1：CN向移动交换中心(MSC)发送准备切换消息Prepare Handover。
步骤2：MSC收到Prepare Handover消息后，向目标BSC发起切换请求命令Handover Request。
步骤3：BSC收到Handover Request命令后，开始分配请求的资源，如果成功的分配所有必需资源后，BSC将发送切换请求确认消息HandoverRequest Acknowledge给MSC。
步骤4：MSC收到Handover Request Acknowledge消息后，向CN发送切换准备响应消息Prepare Handover Response，表明目标***中包含资源分配的准备已经就绪。
上述步骤1至4中的任何一步出现错误，CN都将发送RelocationRequired Fail消息给RNC。
现有的3G-2G的***间切换方法，RNC虽然可以知道邻近2G小区是属于哪个运营商，但不知道当前要进行切换的UE属于哪个运营商。如果可切换GSM目标小区列表中记录的当前UE切换前所属WCDMA小区邻近的2G目标小区如表一中所示，表中第一列记录了五个目标小区的标识，表中第二列是每个目标小区所属的运营商，表中从上往下按目标小区信号质量从高到低排列。如果UE是所属于运营商1的用户，根据目标小区信号质量，RNC判决切换的目标小区为目标小区1，由于目标小区1为运营商2的小区，UE为运营商2的非法用户，CN返回失败，RNC将继续顺序选择下一个信号质量较优的目标小区2进行***间切换，由于目标小区2仍属于运营商2，CN将继续返回失败。这样切换到运营商2所属小区的尝试都会失败，如果***还能保持通信，要尝试四次***间切换才会选择到归属于运营商1的目标小区5。
目标小区1 运营商2
目标小区2 运营商2
目标小区3 运营商2
目标小区4 运营商2
目标小区5 运营商1
      表一
采用现有技术的方法，如所举例中，当选择目标小区1时，CN返回失败时，RNC无法判断失败原因是由于UE属于运营商1，运营商2的小区不允许接入造成的，所以RNC不会主动排除可切换GSM目标小区列表中所有属于运营商2的小区，而是根据目标小区的信号质量继续顺序选择归属于运营商2的目标小区，不会直接选择目标小区5，这样增加了***切换尝试的次数和信令负担。同时，也增加了进行多次***切换尝试所带来的***通信失败。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种***间切换方法，减少***的切换尝试次数和信令负担。
根据上述的目的，本发明提供了一种***间切换方法，该方法包含以下步骤：
A、RNC获得UE的接入允许信息；
B、RNC根据所获得的UE的接入允许信息，建立允许UE接入的可切换GSM目标小区列表，当RNC向CN发起***间切换请求时，RNC选取允许UE接入的可切换GSM目标小区列表中的目标小区进行***间切换尝试。
这里，UE接入的允许信息指UE归属的运营商信息。
获得UE接入的允许信息，可以采用的方法1为：当UE从WCDMA覆盖的区域进入GSM覆盖的区域时，RNC给UE下发测量控制，要求UE对WCDMA邻近的GSM目标小区信道质量进行测量；UE测量完成后，返回测量报告给RNC，RNC根据测量报告先建立一个可切换GSM目标小区列表，RNC选取小区列表中的目标小区，对CN发起切换尝试，CN对不允许UE接入的目标小区返回给RNC错误原因：非法用户，RNC根据CN返回的错误原因，确定不允许UE接入的目标小区所属的运营商。
采用方法1的方案时，步骤B中，RNC建立允许UE接入的可切换GSM目标小区列表时，只需要将属于不允许UE接入运营商的所有目标小区从可切换GSM目标小区列表中删除，即可得到允许UE接入的可切换GSM目标小区列表。
获得UE的接入允许信息，可以采用的方法2为：当UE接入WCDMARNC控制的小区时，CN通过Iu接口将UE的接入允许信息发送给RNC，RNC保存CN下发的UE接入允许信息。RNC获得CN下发UE的接入允许信息，可以采用不通过RNC请求，CN主动下发的方式，也可以采用RNC向CN发送请求，CN根据请求下发UE的接入允许信息给RNC的方式。
采用方法2的方案时，步骤B中所述建立允许UE接入的可切换GSM目标小区列表步骤为：
当UE从WCDMA覆盖的区域移动到GSM覆盖的区域时，RNC给UE下发测量控制，UE对与自身当前离开的WCDMA小区邻近的允许UE接入的GSM目标小区信号质量进行测量；UE给RNC上报测量报告，RNC根据测量报告建立允许UE接入的可切换GSM目标小区列表。
采用方法2的方案时，步骤B中所述建立允许UE接入的可切换GSM目标小区列表的步骤也可以为：当UE从WCDMA覆盖的区域移动到GSM覆盖的区域时，RNC给UE下发测量控制，UE对与自身当前离开的WCDMA小区邻近的所有GSM目标小区信号质量进行测量；UE给RNC上报测量报告，RNC根据UE的接入允许信息，选取测量报告中的允许UE接入的GSM目标小区，建立允许UE接入的可切换GSM目标小区列表。
上述所有方案所建立的允许UE接入的可切换GSM目标小区列表中，目标小区可以按照信号质量顺序排列。
因此，依据本发明，通过获得UE接入的允许信息，将与UE不属于同一运营商的目标小区从可切换GSM目标小区列表中排除，建立允许UE接入的可切换GSM目标小区列表，从允许UE接入的可切换GSM目标小区列表中选取目标小区进行切换尝试，减少了***切换尝试的次数和信令负担，同时也避免了由于进行多次***切换尝试带来的***通信失败。
附图说明
图1为一种典型的3G无线网络***和2G无线网络***的互连配置图；
图2为一个WCDMA网络和两个GSM网络的小区覆盖图；
图3为现有技术中3G到2G的***间切换流程；
图4为依据本发明的实施例一的***间切换流程图；
图5为依据本发明的实施例二的***间切换流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下举实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
本发明的核心思想是：通过获得UE接入的允许信息，将与UE不属于同一运营商的目标小区从可切换GSM目标小区列表中排除，建立允许UE接入的可切换GSM目标小区列表，当RNC向CN发起***间切换请求时，RNC从允许UE接入的可切换GSM目标小区列表中直接选取与UE属于同一运营商的目标小区进行切换尝试，减少了切换尝试的次数和信令负担。
这里，UE接入的允许信息指UE归属的运营商信息。获得UE接入的允许信息，采用的方法1为：当UE从WCDMA覆盖的区域进入GSM覆盖的区域时，RNC给UE下发测量控制，要求UE对WCDMA邻近的GSM目标小区信道质量进行测量；UE测量完成后，返回测量报告给RNC，RNC根据测量报告先建立一个可切换GSM目标小区列表；RNC选取小区列表中的目标小区，对CN发起切换尝试，CN对不允许UE接入的目标小区返回给RNC错误原因：非法用户，RNC根据CN返回的错误原因，确定不允许UE接入的目标小区所属的运营商。更佳的方式，获得UE的接入允许信息可采用方法2：当UE接入WCDMA RNC控制的小区时，CN通过Iu接口将UE的接入允许信息发送给RNC，RNC保存CN下发的UE接入允许信息。RNC获得CN下发UE的接入允许信息，可以采用不通过RNC请求，CN主动下发的方式，也可以采用RNC向CN发送请求，CN根据请求下发UE的接入允许信息给RNC的方式。
本发明的第一实施例，该实施例中结合获得UE接入允许信息的方法1对本发明进行说明。
在一个3G-WCDMA网络和两个2G-GSM网络组成的***中，对一个属于运营商1的双模UE从3G***切换到2G***的过程进行说明。具体的切换流程如图4所示：
步骤401：双模UE连接到一个3G-WCDMA RNC控制的小区。
步骤402：UE离开3G-WCDMA的覆盖区域，进入GSM的覆盖区域，此时与UE当前离开的3G-WCDMA小区邻近的GSM小区包括属于运营商2的目标小区1、目标小区2、目标小区3、目标小区4和一个属于运营商1的目标小区5。
步骤403：RNC下发测量控制，将目标小区1、目标小区2、目标小区3、目标小区4、目标小区5的小区信息下发给UE，UE对五个目标小区进行测量后，将测量报告上报给RNC。
步骤404：RNC根据UE的测量报告，建立一个可切换GSM目标小区列表，目标小区列表按目标小区信号质量从高到低顺序排列如表一所示，目标小区信号质量从高到低依次为目标小区1、目标小区2、目标小区3、目标小区4、目标小区5。
步骤405：RNC根据目标小区信号质量，选取信号质量最优的目标小区1，向CN发出Relocation Required消息，CN收到消息后，首先进行鉴权，判决该用户是否能够接入目标GSM***。由于CN根据UE的国际移动用户识别码(IMSI)或临时移动用户标识(TMSI)通过访问位置寄存器(VLR)获取该UE能够接入的PLMN为运营商1，而当前选定的目标小区1所属的PLMN为运营商2，不容许UE接入，因此，CN直接返回失败消息和失败原因为非法用户。如果鉴权成功，CN进行迁移准备。如果迁移准备中出现失败，CN直接返回失败消息，迁移准备成功，则返回成功消息。
步骤406：判断CN是否返回成功消息，如果返回失败消息，进行步骤407；如果返回成功消息，进行步骤409。
步骤407：判断CN返回的失败原因是否为非法用户，如果失败原因为非法用户，进行步骤408。如果失败原因不是非法用户，回到步骤405，继续顺序选择下一个目标小区进行切换尝试。
步骤408：修改可切换GSM目标小区列表，删除可切换GSM目标小区列表中所有与目标小区1一样同属于运营商2的小区，得到一个允许UE接入的可切换GSM目标小区列表，此时，表一中仅有属于运营商1的目标小区5，回到步骤405后，直接选择目标小区5进行切换尝试。
步骤409：当CN返回成功，执行***间切换。
本实施例中，当RNC向CN发出切换请求信息，CN鉴权后判断UE为所选目标小区的非法用户时，返回失败，同时返回失败原因为非法用户，RNC根据失败原因，判断出UE不属于运营商2，删除目标小区列表中属于运营商2的目标小区，那么表一的所有目标小区中只剩下属于运营商1的目标小区5，允许UE接入的目标小区列表中目标小区为目标小区5。从允许UE接入的目标小区列表中直接选择目标小区5进行切换尝试，避免了重复选择不允许UE接入的目标小区进行切换尝试，减少了***切换的尝试次数和信令负担。
如果WCDMA邻近的GSM小区有两个以上运营商小区覆盖时，采用实施例一中的方法逐步排除UE不属于的运营商的方式不是最佳。因此，根据本发明的思想，举第二实施例结合采用方法2获得UE的接入允许信息对本发明进行说明。
结合由一个3G-WCDMA网络和三个2G-GSM网络组成的***中，一个属于运营商1的双模UE***从3G***切换到2G***的过程进行说明。具体的切换流程如图5所示：
步骤501～502：双模UE连接到一个3G-WCDMA RNC控制的小区，CN主动下发UE的接入允许信息给RNC，或者RNC向CN请求后，CN发送UE的接入允许信息给RNC。UE的接入允许信息包含了该UE允许接入的PLMN号。
步骤503：RNC保存UE的接入允许信息。
步骤504：UE离开3G-WCDMA的覆盖区域，进入GSM的覆盖区域，此时与UE当前离开的3G-WCDMA小区邻近的GSM小区有：属于运营商1的目标小区1、目标小区2；属于运营商2的目标小区3、目标小区4；属于运营商3的目标小区5。
步骤505～507：RNC根据UE允许接入的PLMN号判断出允许UE接入的目标小区属于运营商1，选择出当前与3G邻近的允许UE接入的属于运营商1的GSM小区为目标小区1、目标小区2，下发测量控制，测量允许UE接入的属于运营商1的目标小区1、目标小区2。RNC对目标小区1和目标小区2进行测量后，返回测量报告给RNC。RNC根据UE的测量报告，将目标小区1、目标小区2按信号质量从高到低顺序排列为目标小区1、目标小区2，建立起允许UE接入的可切换GSM目标小区列表。
步骤505～507也可以是：RNC下发测量控制，对目标小区1、目标小区2、目标小区3、目标小区4、目标小区5都进行测量。UE对五个目标小区进行测量后，上报测量报告给RNC；RNC根据UE允许接入的PLMN号判断出允许UE接入的目标小区属于运营商1，属于运营商1的GSM小区为目标小区1、目标小区2；RNC根据UE的测量报告，将目标小区1、目标小区2按信号质量从高到低顺序排列为目标小区1、目标小区2，建立起允许UE接入的可切换GSM目标小区列表。
步骤508：RNC选取允许UE接入的可切换GSM目标小区列表中信号质量最优的目标小区1作为切换目标，向CN发起Relocation Required消息。
步骤509：CN收到RNC的Relcoation Required消息后，进行切换到GSM***的准备工作，如果准备就绪，CN将发送Relocation Command消息给RNC；如果准备失败，CN将发送Relocation Required Fail消息给RNC。
步骤510：如果RNC收到CN返回的Relocation Command消息，则完成整个***间切换过程；如果收到Relocation Required Fail消息，RNC继续选取允许UE接入的可切换GSM目标小区列表中的下一个信号质量较优小区进行切换。
以上所举的两个实施例，采用不同的方法获得UE接入允许信息，建立允许UE接入的可切换GSM目标小区列表，避免了根据可切换GSM目标小区列表中信号质量选取可切换GSM目标小区时，多次重复选择不允许UE接入的运营商的目标小区，减少了***切换的尝试次数和信令负担。同时，也减少了由于***间多次尝试切换导致的***通信中断，保证了***间切换的成功率。
以上所举较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的范围之内。

Claims (12)

1、一种***间切换方法，其特征在于包含以下步骤：
A、无线网络控制器RNC获得用户设备UE的接入允许信息；
B、RNC根据所获得的UE的接入允许信息，建立允许UE接入的可切换全球移动通信***GSM目标小区列表，当RNC向CN发起***间切换请求时，RNC选取允许UE接入的可切换GSM目标小区列表中的目标小区进行***间切换尝试。
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A中当UE接入宽带码分多址WCDMA***时，CN主动将该UE的接入允许信息下发给RNC。
3、如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A中当UE接入WCDMA***时，RNC请求CN下发该UE的接入允许信息。
4、如权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，步骤B中所述建立允许UE接入的可切换GSM目标小区列表步骤为：当UE从WCDMA覆盖的区域移动到GSM覆盖的区域时，RNC给UE下发测量控制，UE对与自身当前离开的WCDMA小区邻近的允许UE接入的GSM目标小区信号质量进行测量；UE给RNC上报测量报告，RNC根据测量报告建立允许UE接入的可切换GSM目标小区列表。
5、如权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，步骤B中所述建立允许UE接入的可切换GSM目标小区列表步骤为：当UE从WCDMA覆盖的区域移动到GSM覆盖的区域时，RNC给UE下发测量控制，UE对与自身当前离开的WCDMA小区邻近的所有GSM目标小区信号质量进行测量；UE给RNC上报测量报告，RNC选取测量报告中的允许UE接入的GSM目标小区，建立允许UE接入的可切换GSM目标小区列表。
6、如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A中所述获得UE的接入允许信息进一步包括：RNC向UE下发测量控制，UE对与自身当前离开的WCDMA小区邻近的GSM目标小区信号质量测量完成后，上报测量报告给RNC，RNC根据测量报告先建立一个可切换GSM目标小区列表；RNC选取可切换GSM目标小区列表中的目标小区，对CN发起切换尝试，CN对不允许UE接入的目标小区向RNC返回错误原因为非法用户的消息；RNC根据CN返回的错误原因，确定不允许UE接入的目标小区所属的运营商；
步骤B中，RNC将属于不允许UE接入运营商的所有目标小区从可切换GSM目标小区列表中删除，建立允许UE接入的可切换GSM目标小区列表。
7、如权利要求1、2、3或6所述的方法，其特征在于，步骤A中所述的UE的接入允许信息为UE所属的运营商信息。
8、如权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤B中所述的允许UE接入的可切换GSM目标小区列表中，目标小区按照信号质量顺序排列。
9、如权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤A中所述的UE的接入允许信息为UE所属的运营商信息。
10、如权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤B中所述的允许UE接入的可切换GSM目标小区列表中，目标小区按照信号质量顺序排列。
11、如权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤A中所述的UE的接入允许信息为UE所属的运营商信息。
12、如权利要求11所述的方法，其特征在于，步骤B中所述的允许UE接入的可切换GSM目标小区列表中，目标小区按照信号质量顺序排列。
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