一种基于多小区联合调度的小区切换方法、装置及系统

摘要

本申请公开了一种基于多小区联合调度的小区切换方法，该方法为：当移动台UE归属的源小区和UE移动所至的目标小区归属于同一多点联合传输COMP调度集合时，管辖所述源小区的源小区基站直接向UE发送无线控制重配置请求消息，指示UE重新进行网络参数配置并开始进行切换；其中，所述COMP调度集合包含的各小区之间保持同步。这样，便省去了UE为取得和目标小区之间的同步而启动的随机接入流程，简化了切换流程，从而缩短了切换流程的执行时间和业务由于切换流程而导致停止传输的时间，同时，也在很大程度上节省了切换所需占用的RACH专用资源，避免了系统资源的浪费。本申请同时公开了一种基站和一种通信系统。

说明书

技术领域

本申请涉及通信系统，特别涉及一种基于多小区联合调度的小区切换方法、装置及系统。

背景技术

在现有的长期演进(Long Term Evolution，LTE)系统中，由于移动台(UE)存在移动性，因此，当UE在各小区之间移动时，管辖UE当前归属的源小区的源小区基站(以下称为源小区ENB)会发起小区切换流程，其具体操作步骤如下：

步骤1：源小区ENB向UE发送无线控制重配置请求(RRC Connection Reconfiguration)消息。

在RRC Connection ReconfigurationE消息中，携带有UE在目标小区需使用的无线资源配置参数、安全参数和移动信息等等，同时还携带有分配给UE的随机接入信道(Random Access Channel，RACH)资源信息，RACH资源信息中包括随机接入导频(preamble)和对应的物理随机接入信道集合组索引(PRACH资源)，PRACH资源可用于指示preamble承载的实际物理资源，即PRACH资源的集合，可以对应几个PRACH资源。

步骤2：UE接收RRC Connection Reconfiguration消息，并使用分配到的专用RACH资源向管辖目标小区的目标小区基站(以下称为目标小区ENB)发送随机接入请求消息，以实现自身与目标小区的同步。

步骤3、目标小区ENB将UE切换至自身管辖的小区后，向UE返回随机接入响应消息。

UE可以通过在随机接入响应消息中携带的时间调整(Timing Advance，TA)信息来和目标小区实现同步。

步骤4、UE向管理目标小区的目标小区ENB返回无线控制重配置完成消息RRC Connection Reconfiguration Complete消息。

例如，UE可以通过随机接入响应消息中携带的上行授权UL GRANT信息，在目标小区内传输无线控制重配置完成消息RRC Connection Reconfiguration Complete消息给源小区ENB。

在上述切换流程中，由于需要重新配置相关的网络参数，因此，网络侧和UE都需要停止无线承载业务数据(Data Radio Bearer，DRB)的发送，直到切换流程的成功完成。在切换流程中，UE进行随机接入时所使用的RACH资源包括两部分：preamble和PRACH资源，其中，preamble是随机接入导频：

preamble的ID若为0则表示：UE将会采用竞争型随机接入方式实现与目标小区的同步。此时，UE将会从公共preamble中随机挑选preamble来发起随机接入流程，并且要经历冲突解决(Contention Resolution，CR)过程来取得和目标小区的同步。所谓CR阶段即是UE在根据随机接入响应消息中携带的上行授权信息发送上行数据时，要在发送的数据包中携带一个C-RNTI信息，并同时启动冲突解决定时器，当网络侧下发的PDCCH控制信令中携带该C-RNTI信息，则表示CR过程成功，若在定时器超时前没有收到网络侧返回的C-RNTI信息，则表示CR过程失败。由于CR过程需要占用过多的执行时间，因此，UE需要耗费较长的时间来实现与目标小区的同步，相应地，也使UE需要耗费更长的时间来完成切换流程。同时，由于切换流程中业务数据会被挂起不做传输，因此，耗费过多的时间来完成切换流程也意味着业务传输中断时间会比较长。

而preamble码的ID若为非0则表示：UE将会采用非竞争型随机接入方式实现与目标小区的同步。此时，网络侧需要给UE分配切换使用的专用preamble以及所需使用的PRACH资源，在UE完成随机接入之前，网络侧需要一直为该UE维持已分配的专用preamble和专用PRACH-maskindex所指示的PRACH资源集合，并且这部分资源不能被其他UE使用，这将在一定程度上造成了系统资源的浪费。

目前，在引入COMP技术的LTE-A(升级的LTE系统)网络中，当UE在参与同一COMP调度的各小区(简称为COMP小区)之间进行切换时，参照现有LTE系统的切换流程执行相关操作，由于LTE系统和LTE-A系统适用的规范标准不同，因此，LTE系统内切换流程的执行方式并不适用于LTE-A系统，那么，就需要提出一种新的小区切换方法以适合LTE-A系统的运行环境，以达到最优效果。

发明内容

本申请实施例提供一种基于多小区联合调度的小区切换方法、装置及系统，用以减少UE在COMP小区之间进行切换时所耗费的时间，以及避免系统资源的浪费。

本申请实施例提供的具体技术方案如下：

一种基于多小区联合调度的小区切换方法，包括：

当移动台UE归属的源小区和UE移动所至的目标小区归属于同一多点联合传输COMP调度集合时，管辖所述源小区的源小区基站直接向UE发送无线控制重配置请求消息，指示UE重新进行网络参数配置并开始进行切换；其中，所述COMP调度集合包含的各小区之间保持同步；

所述源小区基站接收到UE返回的用于表示成功接收所述无线控制重配置请求消息的确认消息时，指示UE向网络侧发送无线控制重配置完成消息，令UE在接收到所述源小区基站或管理目标小区的目标小区基站返回的用于表示成功接收所述无线控制重配置完成消息的确认消息时，确定切换成功。

一种基站，用于管辖移动台当前归属的源小区，包括：

通信单元，用于与移动台UE以及其他基站进行信息交互；

判断单元，用于判断UE归属的源小区和UE移动所至的目标小区是否归属于同一多点联合传输COMP调度集合；所述COMP调度集合包含的各小区之间保持同步；

第一处理单元，用于在所述判断单元确定UE归属的源小区和UE移动所至的目标小区归属于同一COMP调度集合时，直接向UE发送无线控制重配置请求消息，指示UE重新进行网络参数配置并开始进行切换；

第二处理单元，用于在接收到UE返回的用于表示成功接收所述无线控制重配置请求消息的确认消息时，指示UE向网络侧发送无线控制重配置完成消息，令UE在接收到本基站或管理目标小区的目标小区基站返回的用于表示成功接收所述无线控制重配置完成消息的确认消息时，确定切换成功。

一种通信系统，包括：

源小区基站，用于管辖移动台UE归属的源小区，当UE归属的源小区和UE移动所至的目标小区归属于同一多点联合传输COMP调度集合时，直接向UE发送无线控制重配置请求消息，指示UE重新进行网络参数配置并开始进行切换；并在接收到UE返回的用于表示成功接收所述无线控制重配置请求消息的确认消息时，指示UE向网络侧发送无线控制重配置完成消息，令UE在接收到所述源小区基站或管理目标小区的目标小区基站返回的用于表示成功接收所述无线控制重配置完成消息的确认消息时，确定切换成功；其中，所述COMP调度集合包含的各小区之间保持同步；

目标小区基站，用于管辖目标小区，以及与所述UE和所述源小区基站进行信息交互。

本申请实施例中，在LTE-A系统内，当移动台UE归属的源小区和UE移动所至的目标小区归属于同一多点联合传输COMP调度集合时，管辖所述源小区的源小区基站直接向UE发送无线控制重配置请求消息，指示UE重新进行网络参数配置并开始进行切换；其中，所述COMP调度集合包含的各小区之间保持同步；所述源小区基站接收到UE返回的用于表示成功接收所述无线控制重配置请求消息的确认消息时，指示UE向网络侧发送无线控制重配置完成消息，令UE在接收到所述源小区基站或管理目标小区的目标小区基站返回的用于表示成功接收所述无线控制重配置完成消息的确认消息时，确定切换成功。这样，便省去了UE为取得和目标小区之间的同步而启动的随机接入流程，简化了切换流程，从而缩短了切换流程的执行时间和业务由于切换流程而导致停止传输的时间，同时，也在很大程度上节省了切换所需占用的RACH专用资源，避免了系统资源的浪费。

附图说明

图1为本申请实施例中LTE-A系统体系架构图；

图2为本申请实施例中基站功能结构图；

图3和图4为本申请实施例中UE在COMP小区之间切换流程图。

具体实施方式

为了提出一种适用于LTE-A系统的小区切换方法，本申请实施例中，当移动台(UE)归属的源小区和UE移动所至的目标小区归属于同一多点联合传输(Co-ordinated Multiple Point Transmission，COMP)调度集合时，管辖所述源小区的源小区基站直接向UE发送无线控制重配置请求消息，指示UE重新进行网络参数配置并开始进行切换；其中，所述COMP调度集合包含的各小区之间保持同步；所述源小区基站接收到UE返回的用于表示成功接收所述无线控制重配置请求消息的确认消息时，指示UE向网络侧发送无线控制重配置完成消息，令UE在接收到所述源小区基站或管理目标小区的目标小区基站返回的用于表示成功接收所述无线控制重配置完成消息的确认消息时，确定切换成功。

在LTE-A系统中，引入了多小区联合调度和传输的新技术，简称为多点联合传输技术(即COMP技术)，所谓COMP技术即是指UE可以同时接收多个小区发送的下行数据(简称为：下行CoMP)，或者，网络侧的多个小区可以同时接收UE发送的上行数据(简称为：上行CoMP)；显然，采用COMP技术同时向UE发送下行数据，或采用COMP技术同时接收UE发送的上行数据的各小区必然都是同步小区，而UE和其当前归属的小区必然是同步的，那么，即可认为UE和参与COMP调度的所有小区均是同步的，因此，UE只需要监测其当前归属小区的调度命令即可获知参与COMP调度的其他小区的调度授权情况。

下面结合附图对本发明优选的实施方式进行详细说明。

参阅图1所示，本申请实施例中，LTE-A系统包括基站10和移动台11(以下称为UE)，一个基站10可以管辖多个小区，本申请实施例中，将UE当前归属的小区称为源小区，而将管辖源小区的基站10称为源小区基站(即源小区ENB)，同时，将UE移动所至的小区称为目标小区，而将管辖目标小区的基站10称为目标小区基站(即目标小区ENB)，其中，

UE，用于与网络侧的源小区ENB和目标小区ENB进行信息交互；

源小区ENB，用于管辖UE归属的源小区，当UE归属的源小区和UE移动所至的目标小区归属于同一COMP调度集合时，直接向UE发送无线控制重配置请求消息，指示UE重新进行网络参数配置并开始进行切换；以及在接收到UE返回的用于表示成功接收所述无线控制重配置请求消息的确认消息时，指示UE向网络侧发送无线控制重配置完成消息，令UE在接收到所述源小区ENB或管理目标小区的目标小区ENB返回的用于表示成功接收所述无线控制重配置完成消息的确认消息时，确定切换成功；

目标小区ENB，用于管辖目标小区，以及与所述移动台和所述源小区ENB进行信息交互。

参阅图2所示，本申请实施例中，以源小区ENB为例，源小区ENB内包括通信单元100、判断单元101、第一处理单元102和第二处理单元103，其中，

通信单元100，用于与UE以及其他基站进行信息交互；

判断单元101，用于判断UE归属的源小区和UE移动所至的目标小区是否归属于同一COMP调度集合；

第一处理单元102，用于在判断单元101确定UE归属的源小区和UE移动所至的目标小区归属于同一COMP调度集合时，直接向UE发送无线控制重配置请求消息，指示UE重新进行网络参数配置并开始进行切换；

第二处理单元103，用于在接收到UE返回的用于表示成功接收所述无线控制重配置请求消息的确认消息时，指示UE向网络侧发送无线控制重配置完成消息，令UE在接收到所述源小区ENB或目标小区ENB返回的用于表示成功接收所述无线控制重配置完成消息的确认消息时，确定切换成功。

基于上述系统架构，在实际应用中，UE和参与调度该UE的各小区(以下简称为COMP小区)均是同步的，本实施例中，将参与同一COMP调度的所有小区称为一个COMP调度集合，而在LTE-A系统中，存在多个COMP调度集合，UE在归属于不同COMP调度集合的任意两个小区之间切换时，仍需要采用现有的竞争型/非竞争弄随机接入方式，来取得和目标小区之间的同步；而UE在归属于同一COMP调度集合的任意两个小区之间切换时，无需采用任何随机接入方式来取得和目标小区之间的同步，可以直接由源小区切换至目标小区，这样，便无需耗费大量的时间来执行随机接入流程，从而在很大程度上提高了切换流程的执行效率，另一方面，也无需占用专用的Preamble资源和PRACH资源来执行随机接入流程，从而有效地提高了系统资源的利用率。

参阅图3所示，本申请实施例中，UE在具有下行COMP能力的COMP小区之间切换的详细流程如下：

步骤300：源小区ENB确定UE由源小区移动至目标小区。

实际应用中，UE在连接状态下，源小区ENB会通过RRC信令指示UE按照预设规则定期上报测量报告，UE会测量相邻小区的信号并将其携带在测量报告中上报至网络侧，源小区ENB可以根据接收到的测量报告来判断UE在各小区内的信号状态，当获知UE在其他小区内的信号质量比在源小区内的信号质量好时，确定UE已移动至其他小区，并触发相应的切换流程。以下实施例中均采用此种方法，将不再赘述。

步骤301：源小区ENB判断目标小区是否与源小区归属于同一COMP调度集合，若是，则进行步骤302；否则，执行步骤308。

实际应用中，UE所使用的COMP调度集合由网络侧配置，网络侧可以根据UE的各相邻小区上传的测量报告确定UE的COMP调度集合，也可根据预配置等方式确定UE的COMP调度集合，并且要将最终确定的COMP调度集合通知UE。因此，源小区ENB根据本地或指定存储区域保存的配置信息，便可得知目标小区与源小区是否归属于同一COMP调度集合。例如，源小区ENB可以根据目标小区的小区标识ID，来判断目标小区和源小区是否归属于同一COMP调度集合。以下实施例中均采用此种方法，将不再赘述。

步骤302：源小区ENB向UE发送无线控制重配置消息，即RRC Connection Reconfiguration消息。

在RRC Connection Reconfiguration消息中，携带有UE在目标小区需使用的无线资源配置参数、安全参数和移动信息等等。

步骤303：UE在源小区或者目标小区内收到源小区ENB发送的RRCConnection Reconfiguration消息后，在本地产生表示RRC Connection Reconfiguration消息接收成功的确认消息，并将该确认消息发送给源小区ENB，接着，根据RRC Connection Reconfiguration消息的指示，对本地层二各协议子层(即L2的各子层)的网络参数进行相关配置。

实际应用中，L2的子层包括无线链路控制层(Radio Link Control，RLC)、媒体接入控制层(Medium Access Control，MAC)和包数据融合协议层(Packet Data Convergence Protocol，PDCP)，这三个都是L2的子层，用于数据的传输控制。

步骤304：源小区ENB接收到UE上报的确认消息后，确定UE成功接收RRC Connection Reconfiguration消息，则继续在源小区内调度UE发送上行数据，即指示UE向网络侧发送RRC Connection Reconfiguration Complete消息。

步骤305：UE向目标小区ENB发送RRC Connection Reconfiguration Complete消息。

步骤306：目标小区ENB接收到UE发送的RRC Connection Reconfiguration Complete消息后，确认UE由源小区切换至目标小区，则在本地(即L2中)产生用于表示RRC Connection Reconfiguration Complete消息接收成功的确认消息，以及将该确认消息返回至UE。

步骤307：UE接收到目标小区ENB下发的确认消息后，确定切换流程完成，即将当前自身归属的小区由源小区更改为目标小区

步骤308：参照LTE系统下切换流程的执行模式将UE由源小区切换至目标小区。

区别于上述实施例，参阅图4所示，在另一种情况下，UE在具有上行COMP能力的COMP小区之间切换的详细流程如下：

步骤400：源小区ENB确定UE由源小区移动至目标小区。

步骤401：源小区ENB判断目标小区是否与源小区归属于同一COMP调度集合，若是，则进行步骤402；否则，执行步骤408。

步骤402：源小区ENB向UE发送RCC Connection Reconfiguration消息。

步骤403：UE接收到RCC Connection Reconfiguration消息后，根据RRCConnection Reconfiguration消息的指示，对L2子层的网络参数进行相关配置，同时在本地(MAC层或RLC层)产生表示RRC Connection Reconfiguration消息接收成功的确认消息，并将该确认消息发送给源小区ENB。

步骤404：源小区ENB接收到UE上报的确认消息后，确定UE成功接收RRC Connection Reconfiguration消息，并向UE发送调度命令，即发送上行调度授权信息，用于控制上行数据的发送，指示UE向网络侧发送RRC Connection Reconfiguration Complete消息。

实际应用中，上述调度命令既可以由源小区ENB向UE发送，也可以由源小区ENB指示目标小区ENB向UE发送。

步骤405：UE将RRC Connection Reconfiguration Complete消息同时发往源小区ENB和目标小区ENB。

步骤406：源小区ENB和目标小区ENB接收到UE发送的RRC Connection Reconfiguration Complete消息后，均确认UE由源小区切换至目标小区，则源小区ENB和目标小区ENB均在本地(即L2中)生成用于表示RRC Connection Reconfiguration Complete接收成功的确认消息，并将生成的该确认消息发送至UE。

步骤407：UE接收到源小区ENB或目标小区ENB中任意一个发送的确认消息后，确定切换流程已完成，即将自身当前归属的小区由源小区更改为目标小区。

步骤408：执行参照LTE系统下切换流程的执行模式将UE由源小区切换至目标小区。

综上所述，当移动台UE归属的源小区和UE移动所至的目标小区归属于同一多点联合传输COMP调度集合时，管辖所述源小区的源小区基站直接向UE发送无线控制重配置请求消息，指示UE重新进行网络参数配置并开始进行切换；其中，所述COMP调度集合包含的各小区之间保持同步；这样，便省去了UE为取得和目标小区之间的同步而启动的随机接入流程，简化了切换流程，从而缩短了切换流程的执行时间和业务由于切换流程而导致停止传输的时间，同时，也在很大程度上节省了切换所需占用的RACH专用资源，避免了系统资源的浪费。

显然，本领域的技术人员可以对本申请中的实施例进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请实施例中的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请中的实施例也意图包含这些改动和变型在内。