一種適于td-lte公網(wǎng)集群系統(tǒng)的小區(qū)切換方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于無線網(wǎng)絡群組切換的方法。由多個移動站組成的群組進行越區(qū)切換時時，首先利用預先設(shè)置的門限把需要切換的移動站組成一個臨時的小網(wǎng)絡，并且在這個小網(wǎng)絡中選出一個橋梁群組用戶，其中橋梁用戶配備了兩套收發(fā)器，允許同時在兩個不同頻率的網(wǎng)絡進行通信，由橋梁群組用戶為臨時小網(wǎng)絡中的其他群組用戶轉(zhuǎn)發(fā)源基站發(fā)送的信息。通過橋梁群組用戶實現(xiàn)源接入站到目標接入站之間的切換，當橋梁群組用戶進入目標網(wǎng)絡之后，其他的群組用戶在通過橋梁群組用戶和目標接入站之間的協(xié)商，有序進入目標接入站。通過該方案，本發(fā)明可以顯著地減少了群組切換過程中的碰撞，從而減少了移動站業(yè)務中斷的時間，并能夠與現(xiàn)有的無線網(wǎng)絡兼容。
【專利說明】—種適于TD-LTE公網(wǎng)集群系統(tǒng)的小區(qū)切換方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域，具體而言，涉及一種TD-LTE公網(wǎng)集群系統(tǒng)的小區(qū)切換方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著第四代移動通信網(wǎng)絡的發(fā)展，集群通信系統(tǒng)也將向第四代集群通信系統(tǒng)演進，傳統(tǒng)的集群通信系統(tǒng)以專網(wǎng)為主，為滿足不同行業(yè)部門的業(yè)務性質(zhì)、使用環(huán)境等方面的要求，形成了各種不同的集群通信系統(tǒng)。但是，對于一般企業(yè)、物流、交通運輸?shù)炔块T來說，這些行業(yè)部門對集群網(wǎng)絡的要求相對較低，以體現(xiàn)經(jīng)濟效益為主。因此這些部門一般采用共用頻率資源和網(wǎng)絡基礎(chǔ)設(shè)施的共用集群通信系統(tǒng)，或者采用在公眾移動通信系統(tǒng)上提供集群業(yè)務的方式實現(xiàn)指揮調(diào)度功能。公網(wǎng)集群系統(tǒng)需要和運營商的公網(wǎng)系統(tǒng)集成在一起，充分利用公網(wǎng)接入網(wǎng)資源、核心網(wǎng)資源和運營管理資源，不影響公網(wǎng)業(yè)務和公網(wǎng)業(yè)務能夠有機共存、高效兼容、共享資源的數(shù)字集群網(wǎng)絡。
[0003]在集群網(wǎng)絡中，經(jīng)常會出現(xiàn)一個群組的用戶同時越區(qū)切換，由于是公眾系統(tǒng)和集群系統(tǒng)共存的網(wǎng)絡，所以切換的時延將可能由于碰撞變得更高，降低切換的成功率。在鐵路系統(tǒng)也存在這種情況，當列車快速移動時，列車上大量用戶需要同時越區(qū)切換。通過在列車上安裝車載臺，可以有效降低切換時延，提高切換成功率。但是在集群用戶中安裝車載臺是很困難的，如何在不安裝車載臺的情況下有效提高群組用戶的切換成功率，降低用戶在切換過程中的中斷時間，目前相關(guān)技術(shù)中尚未提出有效的解決方案。
[0004]本發(fā)明公開了一種第四代公眾集群系統(tǒng)的小區(qū)切換方法，可用于對群組用戶切換進行優(yōu)化。
[0005]在申請?zhí)枮镃N201210074697.8的專利中公開了一種基于TA的LTE切換判決方法及裝置根據(jù)對UE終端上報的TA值與協(xié)議基準值相比較，對得到的不同的狀態(tài)進行增量操作，從而統(tǒng)計得出UE終端的移動趨勢，根據(jù)該移動趨勢進行判決處理，能提高切換判決的準確性，提高了 eNB切換處理性能。在申請?zhí)枮镃N201210324808.6的專利中公開了一種LTE網(wǎng)絡中的小區(qū)切換方法和裝置，通過基站接收UE上傳的基于功率的測量報告對各個鄰區(qū)的參考信號接收功率和負荷信息進行排序，根據(jù)綜合排名選擇目標小區(qū)，從而提高網(wǎng)絡利用率，提高切換成功率。在申請?zhí)枮镃N200810207636.8的專利中公開了一種基于需求預測和優(yōu)先級的群組業(yè)務自適應優(yōu)化切換方法，根據(jù)業(yè)務質(zhì)量、終端、業(yè)務類型、終端模式、切換需求等因素，設(shè)置兩種預切換需求門限，調(diào)用層次分析法權(quán)重矩陣數(shù)據(jù)庫中的相關(guān)權(quán)重矩陣，得到待預切換業(yè)務優(yōu)先級隊列。本發(fā)明提高了切換效率，增加了網(wǎng)絡增益。在申請?zhí)枮镃N200880130195.4的專利中公開了一種用于無線網(wǎng)絡中組切換的方法和設(shè)備，將含有多個用戶的群組，通過源基站把該群組用戶的所有信息發(fā)送給目標基站。本發(fā)明顯著地減少了組切換過程中信令的開銷以及組切換的持續(xù)時間，從而減少了移動站業(yè)務中斷的時間，并能夠與現(xiàn)有的無線網(wǎng)絡兼容。
[0006]在目前的專利中沒有針對公網(wǎng)集群系統(tǒng)中大量群組用戶同時切換的切換方法，而是將群組用戶的所有信息一起從源基站發(fā)送給目標基站，但是實際的情況中并不是所有的群組用戶都會進行切換，而且群組用戶合適切換和當時用戶的參數(shù)信息也無法確定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對以上現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種減少了群組切換過程中的碰撞，從而減少了移動站業(yè)務中斷的時間，并能夠與現(xiàn)有的無線網(wǎng)絡兼容的適于TD-LTE公網(wǎng)集群系統(tǒng)的小區(qū)切換方法。本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種適于TD-LTE公網(wǎng)集群系統(tǒng)的小區(qū)切換方法，其中小區(qū)內(nèi)包括普通群組用戶MS、橋梁群組用戶BNS及源基站BS1，小區(qū)外設(shè)置有目標基站BS2，所述小區(qū)切換方法包括以下步驟:
[0008]101、當普通群組用戶MS接收到源基站BSl的信號強度值小于門限值Ml時，則普通群組用戶MS發(fā)送集群切換請求給源基站BS1，該源基站BSl根據(jù)接收到的集群切換請求，發(fā)送切換命令給橋梁群組用戶BNS，并同時發(fā)送切換應答請求給普通群組用戶MS，該切換應答請求包括普通群組用戶MS連接到橋梁群組用戶BNS的目標信道信息；
[0009]102、普通群組用戶MS根據(jù)步驟101中接收到的切換應答請求發(fā)送測量連接請求給橋梁群組用戶BNS，該橋梁群組用戶BNS發(fā)送測量連接應答請求并提供測量信道給給普通群組用戶MS，則橋梁群組用戶BNS與普通群組用戶MS構(gòu)成一個臨時網(wǎng)絡；
[0010]103、當步驟102中的橋梁群組用戶BNS接收到源基站BSl的信號強度值小于門限值M2時，橋梁群組用戶BNS斷開和源基站BSl的連接，并向目標基站BS2發(fā)送接入控制請求，該目標基站BS2發(fā)送切換響應給橋梁群組用戶BNS，橋梁群組用戶BNS請求執(zhí)行接入，該目標基站BS2則分配資源給橋梁群組用戶BNS ；
[0011]104、步驟103中接入目標基站BS2的橋梁群組用戶BNS請求目標基站BS2分配測量信道給普通群組用戶MS，普通群組用戶MS應答并請求目標基站BS2執(zhí)行測量和連接，該目標基站BS2分配資源給普通群組用戶MS實現(xiàn)數(shù)據(jù)幀的傳送，完成普通用戶的切換過程。
[0012]進一步的，步驟102與步驟103中的橋梁群組用戶與普通群組用戶MS的連接網(wǎng)絡是移動自組織網(wǎng)絡，Wimax，或者WLAN。
[0013]進一步的，所述橋梁群組用戶安裝有至少兩套收發(fā)器，允許同時在兩個不同頻率的網(wǎng)絡進行通信。
[0014]本發(fā)明的優(yōu)點及有益效果如下:
[0015]本發(fā)明通過橋梁群組用戶帶領(lǐng)著其他群組用戶進行跨小區(qū)移動，用以防止大量用戶同時進行切換時所帶來的碰撞和信令風暴，其中橋梁群組用戶是屬于該群組中的一個成員。通過這種切換方法能夠改善大量群組用戶同時跨小區(qū)移動的切換成功率，降低切換中斷時延。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明優(yōu)選實施例中的群組用戶移動示意圖；
[0017]圖2是本發(fā)明切換方法示意圖；
[0018]圖3是本發(fā)明切換方法示意框圖；
[0019]圖4是本發(fā)明切換方法流程圖；
[0020]圖5是使用本發(fā)明中切換方法的群組內(nèi)單個用戶切換時延仿真圖。【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖給出一個非限定性的實施例對本發(fā)明作進一步的闡述。但是應該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本發(fā)明的范圍。此外，在以下說明中，省略了對公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本發(fā)明的概念。
[0022]圖1所示為本方法的群組用戶移動場景示意圖，可以看到有一個群組的用戶需要同時越區(qū)切換。
[0023]圖2所示為本發(fā)明的切換方法示意圖。
[0024]圖3示出了本發(fā)明的切換方法流程圖。在步驟301中，同一個群組中的大量群組用戶需要同時進行越區(qū)切換。在步驟302中，普通群組用戶低于切換準備出發(fā)門限，加入到由群組橋梁用戶組成的臨時網(wǎng)絡，通過橋梁群組用戶轉(zhuǎn)發(fā)信息，其中切換準備門限Ml可以為用戶接收源小區(qū)和目標小區(qū)的導頻信號強度比來確定，這里所提到的Ml為導頻信號強度比為Ml=L 2。步驟303指出了橋梁群組用戶帶領(lǐng)著與其連接的普通群組用戶進行跨小區(qū)移動。步驟304中，橋梁群組用戶滿足單個用戶的切換觸發(fā)門限，執(zhí)行單用戶切換過程，其中切換準備門限M2可以為用戶接收源小區(qū)和目標小區(qū)的導頻信號強度比來確定，這里所提到的M2為導頻信號強度比為M2=0.9。在步驟305中普通群組用戶已經(jīng)在目標基站區(qū)域中，可以通過預先設(shè)定的時間窗函數(shù)有序的加入目標基站。
[0025]圖4為本發(fā)明切換方法流程圖，一種適合于TD-LTE公網(wǎng)集群系統(tǒng)的小區(qū)切換方法，包括以下步驟:
[0026]源基站收到普通群組用戶的測量報告，決定是否發(fā)起群組切換，若發(fā)起群組切換則通知橋梁群組用戶準備接受普通群組用戶，并向普通群組用戶發(fā)送應答消息，橋梁群組用戶也向源基站發(fā)送應答響應消息。
[0027]普通用戶連接到橋梁群組用戶組成的臨時網(wǎng)絡中，開始接受由橋梁群組用戶轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)。從而完成切換準備階段。
[0028]橋梁群組用戶進行單用戶的越區(qū)切換，源基站收到橋梁群組用戶的測量報告，通過X2 口或者SI 口給目標基站發(fā)送切換請求(Handover Request)消息,該切換包括但不限于移動性觸發(fā)的切換。Handover Request小心中包含但不限于UE的RRC上下文、UE能力以及包含切換源基站信息的重建立準備信息。橋梁群組用戶通過測量、鑒權(quán)、注冊重新連接到目標基站，至此切換執(zhí)行階段完成。
[0029]普通群組用戶分配重新進入目標基站的測量機會和資源，普通群組用戶有序連接到目標基站，至此，整個切換算法完成。
[0030]圖5所示為使用本發(fā)明中切換方法的群組內(nèi)單個用戶切換時延仿真圖。從圖中我們可以看到，很多群組用戶由于使用傳統(tǒng)的切換方法，在大量用戶切換時產(chǎn)生了大量的碰撞，導致了更高的切換時延，而使用本發(fā)明中的切換方法能夠避免大量用戶產(chǎn)生切換碰撞，降低切換時延。
[0031]以上這些實施例應理解為僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的保護范圍。在閱讀了本發(fā)明的記載的內(nèi)容之后，技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等效變化和修飾同樣落入本發(fā)明小區(qū)切換方法權(quán)利要求所限定的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種適于TD-LTE公網(wǎng)集群系統(tǒng)的小區(qū)切換方法，其中小區(qū)內(nèi)包括普通群組用戶MS、橋梁群組用戶BNS及源基站BS1，小區(qū)外設(shè)置有目標基站BS2，其特征在于，所述小區(qū)切換方法包括以下步驟: 101、當普通群組用戶MS接收到源基站BSl的信號強度值小于門限值Ml時，則普通群組用戶MS發(fā)送集群切換請求給源基站BSl，該源基站BSl根據(jù)接收到的集群切換請求，發(fā)送切換命令給橋梁群組用戶BNS，并同時發(fā)送切換應答請求給普通群組用戶MS，該切換應答請求包括普通群組用戶MS連接到橋梁群組用戶BNS的目標信道信息； 102、普通群組用戶MS根據(jù)步驟101中接收到的切換應答請求發(fā)送測量連接請求給橋梁群組用戶BNS，該橋梁群組用戶BNS發(fā)送測量連接應答請求并提供測量信道給給普通群組用戶MS，則橋梁群組用戶BNS與普通群組用戶MS構(gòu)成一個臨時網(wǎng)絡； 103、當步驟102中的橋梁群組用戶BNS接收到源基站BSl的信號強度值小于門限值M2時，橋梁群組用戶BNS斷開和源基站BSl的連接，并向目標基站BS2發(fā)送接入控制請求，該目標基站BS2發(fā)送切換響應給橋梁群組用戶BNS，橋梁群組用戶BNS請求執(zhí)行接入，該目標基站BS2則分配資源給橋梁群組用戶BNS ； 104、步驟103中接入目標基站BS2的橋梁群組用戶BNS請求目標基站BS2分配測量信道給普通群組用戶MS，普通群組用戶MS應答并請求目標基站BS2執(zhí)行測量和連接，該目標基站BS2分配資源給普通群組用戶MS實現(xiàn)數(shù)據(jù)幀的傳送，完成普通用戶的切換過程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適于TD-LTE公網(wǎng)集群系統(tǒng)的小區(qū)切換方法，其特征在于:步驟102與步驟103中的橋梁群組用戶與普通群組用戶MS的連接網(wǎng)絡是移動自組織網(wǎng)絡，Wimax，或者 WLAN。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適于TD-LTE公網(wǎng)集群系統(tǒng)的小區(qū)切換方法，其特征在于:所述橋梁群組用戶安裝有至少兩套收發(fā)器，允許同時在兩個不同頻率的網(wǎng)絡進行通信。
【文檔編號】H04W36/08GK103546930SQ201310522464
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月29日
【發(fā)明者】蔣青, 蔣毅, 賈娜, 張 浩, 謝飛, 何丹霞, 師彥靜, 鄭茂生 申請人:重慶郵電大學