專利名稱：移動通信系統(tǒng)中小區(qū)切換方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動通信系統(tǒng)中為移動終端服務(wù)的小區(qū)的切換方法，特別涉及移動通信系統(tǒng)中具有分層結(jié)構(gòu)的小區(qū)的切換方法。
背景技術(shù)：
微小區(qū)技術(shù)是在宏小區(qū)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，是目前解決高話務(wù)量地區(qū)容量問題的行之有效的方法之一。
微小區(qū)的覆蓋半徑大約為30m-300m；發(fā)射功率較小，一般在1W以下；基站天線置于相對低的地方，一般高于地面5m-10m，傳播主要沿著視線進行，信號在樓頂?shù)男孤缎?。因此，可以被用來加大無線電覆蓋，消除宏小區(qū)中的“盲點”。同時由于低發(fā)射功率的微小區(qū)基站允許較小的頻率復(fù)用距離，每個單元區(qū)域的信道數(shù)量較多，因此業(yè)務(wù)密度得到了巨大的增長，且干擾很低，將它安置在宏小區(qū)的“熱點”上，可滿足該微小區(qū)域質(zhì)量與容量兩方面的要求。
在實際設(shè)計中，微小區(qū)作為無線覆蓋的補充，一般用于宏小區(qū)覆蓋不到又有較大話務(wù)量的地點如地下會議室、娛樂室、地鐵、隧道等。作為熱點應(yīng)用的場合一般是話務(wù)量比較集中的地區(qū)，如購物中心、娛樂中心、會議中心、商務(wù)樓、停車場等地。
近年來隨著微小區(qū)和微微小區(qū)的發(fā)展，分層小區(qū)技術(shù)迅速提出來。它提供更多的“內(nèi)含”小區(qū)(Cell)，形成分層小區(qū)結(jié)構(gòu)(Hierarchical Cell Structure，簡稱“HCS”)，主要解決網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的“盲點”和“熱點”問題，提高網(wǎng)絡(luò)容量。在一個分層小區(qū)結(jié)構(gòu)中，不同大小的小區(qū)相互重疊，不同發(fā)射功率的基站緊密相鄰并同時存在，整個通信網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)出多層次的結(jié)構(gòu)。每一層分配不同的頻率段，以保證各層之間獨立運作，不會相互干擾。當有移動終端(MobileTerminal，簡稱“MT”)接入時，系統(tǒng)根據(jù)所測得的信號強度和各小區(qū)的容量為某一呼叫選擇恰當?shù)男^(qū)，層間切換(HandOver，簡稱“HO”)與普通的小區(qū)切換一樣，切換點由系統(tǒng)決定，由移動終端自動輔助切換測量來完成，切換過程還取決于當時各級的容量，如果微小區(qū)和微微小區(qū)已飽和，業(yè)務(wù)將切換至更高一級的小區(qū)。
一個分層小區(qū)網(wǎng)絡(luò)，往往是由一個上層宏小區(qū)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)個下層微小區(qū)網(wǎng)絡(luò)組成的多元小區(qū)系統(tǒng)。它包括宏小區(qū)、微小區(qū)和微微小區(qū)。每種小區(qū)執(zhí)行早已定義好的不同功能。一般來說，宏小區(qū)用于處理快速移動車輛的業(yè)務(wù)，微小區(qū)處理慢速移動，集中于步行或交通阻塞車輛的業(yè)務(wù)，微微小區(qū)用于覆蓋商場和辦公區(qū)等室內(nèi)區(qū)域。將負載按上述方式分層的原因與切換功能有關(guān)，因為車載移動終端在微小區(qū)間快速移動會產(chǎn)生頻繁切換，加重網(wǎng)絡(luò)的負擔(dān)，從網(wǎng)絡(luò)管理出發(fā)，將諸如快速移動車輛之類會產(chǎn)生頻繁切換的對象轉(zhuǎn)移到切換較少的宏小區(qū)，將提高網(wǎng)絡(luò)效率；而對于慢速移動的車輛，由于它穿過小區(qū)邊界需花較長的時間，產(chǎn)生切換的可能性較小，因此由微小區(qū)來處理這類業(yè)務(wù)。
由于分層小區(qū)結(jié)構(gòu)上的復(fù)雜性，為了避免移動終端移動時在小區(qū)之間頻繁切換，同時使各小區(qū)負載均衡，需要使用用戶調(diào)度策略實現(xiàn)用戶在分層小區(qū)中的合理分布。這里的用戶調(diào)度策略是指系統(tǒng)根據(jù)移動終端的移動速度等因素決定移動終端進行切換的目標小區(qū)，同時還要兼顧各小區(qū)容量和處理能力等因素。在決定好目標小區(qū)之后，系統(tǒng)就要對移動終端進行小區(qū)切換，小區(qū)切換包括移動終端在同層小區(qū)之間的切換和移動終端在不同層小區(qū)之間的切換。
以下是現(xiàn)有的一種小區(qū)切換方法當移動終端向系統(tǒng)發(fā)出切換請求時，系統(tǒng)先要求移動終端對其周圍的幾個臨近小區(qū)進行信號測量，檢測出其中信號質(zhì)量最好的一個小區(qū)將其做為移動終端目標小區(qū)，然后再對移動終端進行小區(qū)切換。在一次正常的切換中，在用戶和網(wǎng)絡(luò)之間要進行測量控制、測量報告、切換命令、切換確認等多條信令交互。若移動終端臨近小區(qū)使用的頻率和當前小區(qū)的頻率不同時，用戶需要在通信過程中得到一定的空閑時間，把接收機切換到目標小區(qū)的頻率進行測量，在進行測量的空閑時刻，接收機停止接受本小區(qū)信號。通常使用壓縮模式(Compressed Mode，簡稱“CM”)來獲得空閑時刻，在壓縮模式下，系統(tǒng)對要傳送的數(shù)據(jù)進行時間上的壓縮，把原先正常傳輸?shù)臄?shù)據(jù)在更短的時間內(nèi)發(fā)送出去。
在實際應(yīng)用中，上述方案存在以下問題在移動終端進行小區(qū)切換時，系統(tǒng)信令繁忙，切換速度較慢，通信質(zhì)量降低，系統(tǒng)性能降低。
造成這種情況的主要原因在于，當移動終端速度發(fā)生變化，由于終端在各小區(qū)之間切換時，要引入測量控制和測量報告等流程，這樣就延遲了切換速度，額外的增加了系統(tǒng)中的信令負載，導(dǎo)致系統(tǒng)信令繁忙；移動終端在小區(qū)之間切換時，要啟動壓縮模式測量以確定目標小區(qū)，影響了通信質(zhì)量；在壓縮模式下，為了在接收方達到同正常模式下一樣的通信效果，需增加系統(tǒng)發(fā)射功率，會對其他用戶的信號產(chǎn)生嚴重的干擾，若發(fā)射功率受限時，就會影響通信質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種移動通信系統(tǒng)中小區(qū)切換方法，使得移動終端在小區(qū)之間切換時，盡量減少用戶測量過程，以降低系統(tǒng)信令負載，提高切換時的通信質(zhì)量。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種移動通信系統(tǒng)中小區(qū)切換方法，包含以下步驟所述移動通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)側(cè)獲取移動終端的小區(qū)切換需求；所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)根據(jù)預(yù)先配置的小區(qū)覆蓋范圍信息，判斷目標小區(qū)是否能夠覆蓋所述移動終端的當前位置，如果是則將所述移動終端盲切換至該目標小區(qū)。
其中，還包含以下步驟當所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)根據(jù)預(yù)先配置的小區(qū)覆蓋范圍信息無法判斷目標小區(qū)是否能夠覆蓋所述移動終端的當前位置時，對所述移動終端進行正常切換。
當所述目標小區(qū)的覆蓋范圍能夠完全覆蓋所述移動終端當前所在小區(qū)的覆蓋范圍時，判定所述目標小區(qū)能夠覆蓋所述移動終端的當前位置。
所述移動終端的當前位置由全球定位系統(tǒng)測得，并上報給所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)。
所述小區(qū)是有相互覆蓋關(guān)系的分層小區(qū)。
還包含以下步驟在所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)配置所有小區(qū)的相互覆蓋關(guān)系、定時關(guān)系和頻率信息。
所述小區(qū)切換需求是以下情況中的一種正在通話的所述移動終端的位置從一個小區(qū)的覆蓋范圍移向另一個小區(qū)的覆蓋范圍；所述移動終端在兩個小區(qū)的覆蓋重疊區(qū)進行通話，所述移動終端當前所在小區(qū)的業(yè)務(wù)過于繁忙；所述移動終端的移動速度發(fā)生變化。
通過比較可以發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)的區(qū)別在于，引入了盲切換判決和盲切換方法，系統(tǒng)在切換為移動終端服務(wù)的小區(qū)時，先根據(jù)網(wǎng)絡(luò)側(cè)的小區(qū)配置信息判斷目標小區(qū)是否能夠覆蓋移動終端的當前位置，如果是則將移動終端直接盲切換至該目標小區(qū)，不用啟用測量等一系列流程，因此網(wǎng)絡(luò)和移動終端之間不需要多條的信令交戶，同時移動終端不用啟動壓縮模式來測量目標小區(qū)的情況。
這種技術(shù)方案上的區(qū)別，帶來了較為明顯的有益效果，即系統(tǒng)在對移動終端進行盲切換時，信令負載減輕，切換速度和切換后進行通話的速度加快，提高了系統(tǒng)的總體性能；同時減少了壓縮模式對信號帶來的影響和干擾，提高了用戶的通話質(zhì)量。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的一種移動通信系統(tǒng)中小區(qū)切換方法的流程圖。
具體實施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步地詳細描述。
如圖1所示，首先在步驟100，系統(tǒng)管理人員可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和建設(shè)的內(nèi)容，獲得分層小區(qū)信息，對系統(tǒng)進行信息配置。
具體的說，這里的分層小區(qū)信息主要指為了進行盲切換所必需的分層小區(qū)結(jié)構(gòu)中各小區(qū)之間的關(guān)系信息，包括覆蓋關(guān)系、定時關(guān)系和頻率信息等。其中，覆蓋關(guān)系表明一個小區(qū)和其它小區(qū)的位置關(guān)系，包括此小區(qū)是否被其它一個或多個小區(qū)完全覆蓋，或者是否覆蓋了一個或多個其它小區(qū)等。需要定時關(guān)系是因為不同的小區(qū)有不同的時鐘，它們發(fā)信息的時間起點有可能是不同的，當移動終端從一個小區(qū)切換到另一個小區(qū)后，為了正常通信，就必須和切換到的小區(qū)時鐘同步，根據(jù)當前小區(qū)和目標小區(qū)之間的定時關(guān)系就可以獲得目標小區(qū)的時鐘。頻率信息用于指示移動終端的接收機目標小區(qū)的頻率，使得移動終端切換到目標小區(qū)之后，就立即能夠?qū)⒔邮諜C頻率調(diào)整到目標小區(qū)頻率，進行正常通信。在本發(fā)明中，定時關(guān)系和頻率信息的直接取得可以提高用戶切換到目標小區(qū)后完成上下行同步和開始通信的速度。
在對系統(tǒng)盲切換所需要的信息配置好之后即可啟動盲切換機制。此時進入步驟110，系統(tǒng)獲得移動終端切換需求。一般情況下，將一個正處于呼叫建立狀態(tài)或忙狀態(tài)的移動終端轉(zhuǎn)換到新的業(yè)務(wù)信道上的過程稱為切換。切換是由系統(tǒng)決定的，一般在下述幾種情況下要進行切換一種是正在通話的移動終端從一個小區(qū)移向另一個小區(qū)，切換的產(chǎn)生首先是基站收發(fā)信機(BaseTransceiver Station，簡稱“BTS”)通知移動終端將其周圍小區(qū)BTS的有關(guān)信息及廣播控制信道(Broadcasting Control Channel，簡稱“BCCH”)載頻、信號強度進行測量，同時還要測量它所占用的業(yè)務(wù)信道(Traffic Channel，簡稱“TCH”)的信號強度和傳輸質(zhì)量，再將測量結(jié)果發(fā)送給基站控制系統(tǒng)BSC，BSC根據(jù)這些信息對周圍小區(qū)進行比較排隊，這就是“定位”，最后由BSC做出是否需要切換的決定。BSC還需判別在什么時候進行切換，切換到哪個BTS。另一種是移動終端在兩個小區(qū)覆蓋重疊區(qū)進行通話，移動終端所處的這個小區(qū)業(yè)務(wù)特別忙，這時基站控制器(Base Station Controller，簡稱“BSC”)通知移動終端測試它鄰近小區(qū)的信號強度、信道質(zhì)量，決定是否將它切換到另一個小區(qū)，這是業(yè)務(wù)平衡所需要的切換；還有一種是分層小區(qū)中，當移動終端的移動速度發(fā)生變化時，將速度變化情況報告給BSC，BSC根據(jù)小區(qū)現(xiàn)有情況判定是否需要進行小區(qū)切換。
接著進入步驟120，在系統(tǒng)獲得移動終端的切換需求之后，根據(jù)移動終端的當前信息，系統(tǒng)判斷移動終端是否滿足盲切換條件。若滿足盲切換條件，則進入步驟130，否則進入步驟140。需要說明的是，在本實施例中，進行盲切換的判決條件是如果當系統(tǒng)需要把移動終端從當前小區(qū)切換到另外一層，系統(tǒng)可以根據(jù)分層結(jié)構(gòu)關(guān)系確認目標層的某個小區(qū)完全覆蓋了移動終端的當前小區(qū)，則移動終端滿足盲切換條件，此小區(qū)就是目標小區(qū)。之所以用這種小區(qū)完全包含的條件，是因為通常情況下，系統(tǒng)只能將移動終端定位到某一扇區(qū)或某一小區(qū)，并不能精確定位移動終端。在這種條件下，只有當移動終端從某一小區(qū)切換到高層小區(qū)時，即從小的小區(qū)切換到相對大一點的小區(qū)才能進行盲切換。因此若系統(tǒng)能更精確的定位移動終端，則有一種可以替換的盲切換判決條件，即系統(tǒng)若可以得知要進行切換的移動終端位于其要切換的目標層的某個小區(qū)之內(nèi)，則此移動終端也滿足盲切換條件，此小區(qū)就是目標小區(qū)。若移動終端同時位于目標層中的多個小區(qū)之內(nèi)，則系統(tǒng)可以隨機選擇或用某種方法選擇一個小區(qū)做為移動終端要切換到的目標小區(qū)。在這種替換情況下，目標小區(qū)可以比當前小區(qū)大，即移動終端可以切換到高層小區(qū)，也可以比當前小區(qū)小，即移動終端可以切換到低層小區(qū)。盲切換條件判決的關(guān)鍵點是系統(tǒng)能夠根據(jù)已知信息，準確的判斷移動終端和目標層小區(qū)的位置關(guān)系。
此外，如果能夠直接判定移動終端的當前位置位于目標小區(qū)的范圍之內(nèi)，則也能夠判定滿足盲切換條件。目前已經(jīng)有多種移動終端定位方法，例如通過全球定位系統(tǒng)(Global Position System，簡稱“GPS”)定位，并將定位信息上傳到網(wǎng)絡(luò)側(cè)；還有，可以通過測量移動終端到幾個相鄰基站的距離，讓后通過這些距離和已知的基站的距離，計算出移動終端的當前位置。這些技術(shù)已經(jīng)比較成熟，通過這些技術(shù)網(wǎng)絡(luò)側(cè)可以得到移動終端的當前位置，如果移動終端支持這些定位技術(shù)的話，則網(wǎng)絡(luò)側(cè)結(jié)合預(yù)先配置的小區(qū)的覆蓋范圍信息，可以直接判斷該移動終端是否滿足盲切換條件。
在步驟130中，由于在步驟120中判定移動終端滿足盲切換條件，因此在本步驟中系統(tǒng)對移動終端進行盲切換。即系統(tǒng)不需要移動終端測量其臨近小區(qū)的情況，而直接根據(jù)已有的小區(qū)之間的關(guān)系對移動終端進行切換。因此網(wǎng)絡(luò)和移動終端之間不用進行測量控制、測量報告、切換命令、切換確認等常規(guī)切換所需要的多條信令，從而降低了信令負載。同時也提高了移動終端切換速度以及切換到目標小區(qū)后完成上下行同步和開始通信的速度。由于滿足盲切換條件時，系統(tǒng)可以直接根據(jù)已有信息得知目標小區(qū)的頻率信息和定時信息，移動終端不用啟動壓縮模式來獲取這些信息，從而避免了由于啟動壓縮模式對移動終端通信質(zhì)量的負面影響，同時也不會造成對其它信號的干擾，有效的提高了系統(tǒng)性能。
在步驟140中，由于在步驟120中判定移動終端不滿足盲切換條件，因此在本步驟中系統(tǒng)對移動終端進行常規(guī)切換。移動終端不滿足盲切換的條件是指在系統(tǒng)對移動終端不能精確定位的情況下，所處于的當前小區(qū)不能被目標小區(qū)完全包含?；蛟谙到y(tǒng)可以精確定位移動終端位置的情況下，移動終端不處于目標層的任何小區(qū)之內(nèi)。這時，系統(tǒng)都要進行常規(guī)處理。即仍然要啟動測量控制、測量報告、切換命令、切換確認等信令流程。
總的來說，引入了盲切換判決和盲切換之后，系統(tǒng)在對移動終端進行切換時，可能使用兩種切換方法，盲切換方法和常規(guī)切換方法。但從總體上來看，移動終端在進行切換時的系統(tǒng)性能和通信質(zhì)量都提高了。
另外，根據(jù)上述說明，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，本發(fā)明可以應(yīng)用于任何有分層小區(qū)結(jié)構(gòu)的移動通信系統(tǒng)中。
雖然通過參照本發(fā)明的某些優(yōu)選實施例，已經(jīng)對本發(fā)明進行了圖示和描述，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該明白，可以在形式上和細節(jié)上對其作各種各樣的改變，而不偏離所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種移動通信系統(tǒng)中小區(qū)切換方法，其特征在于，包含以下步驟所述移動通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)側(cè)獲取移動終端的小區(qū)切換需求；所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)根據(jù)預(yù)先配置的小區(qū)覆蓋范圍信息，判斷目標小區(qū)是否能夠覆蓋所述移動終端的當前位置，如果是則將所述移動終端盲切換至該目標小區(qū)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動通信系統(tǒng)中小區(qū)切換方法，其特征在于，還包含以下步驟當所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)根據(jù)預(yù)先配置的小區(qū)覆蓋范圍信息無法判斷目標小區(qū)是否能夠覆蓋所述移動終端的當前位置時，對所述移動終端進行正常切換。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動通信系統(tǒng)中小區(qū)切換方法，其特征在于，當所述目標小區(qū)的覆蓋范圍能夠完全覆蓋所述移動終端當前所在小區(qū)的覆蓋范圍時，判定所述目標小區(qū)能夠覆蓋所述移動終端的當前位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動通信系統(tǒng)中小區(qū)切換方法，其特征在于，所述移動終端的當前位置由全球定位系統(tǒng)測得，并上報給所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動通信系統(tǒng)中小區(qū)切換方法，其特征在于，所述小區(qū)是有相互覆蓋關(guān)系的分層小區(qū)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的移動通信系統(tǒng)中小區(qū)切換方法，其特征在于，還包含以下步驟在所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)配置所有小區(qū)的相互覆蓋關(guān)系、定時關(guān)系和頻率信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意一條所述的移動通信系統(tǒng)中小區(qū)切換方法，其特征在于，所述小區(qū)切換需求是以下情況中的一種正在通話的所述移動終端的位置從一個小區(qū)的覆蓋范圍移向另一個小區(qū)的覆蓋范圍；所述移動終端在兩個小區(qū)的覆蓋重疊區(qū)進行通話，所述移動終端當前所在小區(qū)的業(yè)務(wù)過于繁忙；所述移動終端的移動速度發(fā)生變化。
全文摘要
本發(fā)明涉及移動通信系統(tǒng)中為移動終端服務(wù)的小區(qū)的切換方法，公開了一種移動通信系統(tǒng)中小區(qū)切換方法，使得移動終端在小區(qū)之間切換時，盡量減少用戶測量過程，以降低系統(tǒng)信令負載，提高切換時的通信質(zhì)量。這種小區(qū)切換方法包含以下步驟網(wǎng)絡(luò)側(cè)獲取移動終端的小區(qū)切換需求；網(wǎng)絡(luò)側(cè)根據(jù)預(yù)先配置的小區(qū)覆蓋范圍信息，判斷目標小區(qū)是否能夠覆蓋移動終端的當前位置，如果是則將移動終端盲切換至該目標小區(qū)。
文檔編號H04W36/08GK1635818SQ20031012540
公開日2005年7月6日 申請日期2003年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月29日
發(fā)明者張靜榮 申請人:華為技術(shù)有限公司