專利名稱：線性覆蓋網(wǎng)絡(luò)中的小區(qū)切換方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動通信領(lǐng)域，尤其涉及一種線性覆蓋網(wǎng)絡(luò)中的小區(qū)切換方法。
背景技術(shù)：
對于全球移動通信系統(tǒng)(GSM，Global System for Mobilecommunications)的蜂窩移動通信系統(tǒng)，在通話過程中，隨著移動臺(MS，Mobile Station)的移動，需要進(jìn)行改變當(dāng)前服務(wù)小區(qū)的切換操作。小區(qū)切換是由網(wǎng)絡(luò)發(fā)起的，一般是根據(jù)MS上報的測量報告得到當(dāng)前服務(wù)小區(qū)和相鄰小區(qū)的信號強度與信號質(zhì)量，再通過一定的切換判決算法來觸發(fā)切換操作。
在鐵路、高速公路、河流一類的運輸作業(yè)中，火車、汽車、船舶等在一段時間內(nèi)一般都是快速地往一個方向移動，因而在實現(xiàn)無線移動通信時，可以按線性覆蓋的移動通信系統(tǒng)處理，即移動用戶在較少的小區(qū)重疊區(qū)域內(nèi)快速單向移動。
以全球鐵路移動通信系統(tǒng)為例。GSM-R(GSM for Railway)是歐洲制定的一套用于鐵路移動通信的國際標(biāo)準(zhǔn)，它以GSM通信技術(shù)作為業(yè)務(wù)承載，滿足鐵路通信應(yīng)用需要的高速通話、快速呼叫建立，以及列車的調(diào)度和自動控制等操作。GSM-R系統(tǒng)中的小區(qū)切換原理與GSM中的小區(qū)切換原理是一樣的，但是GSM-R系統(tǒng)的無線環(huán)境有其自身的特殊性，即，線性覆蓋，快速移動和單向移動。
如圖1所示，GSM-R系統(tǒng)一般都只覆蓋鐵路沿線，稱之為線性覆蓋，如圖中所示的小區(qū)11、12、13、14，在這種情況下，基站(BTS，BaseTransceiver Station)都位于鐵路沿線，如圖中所示的站點16，每個小區(qū)都只沿鐵路線與兩個方向的小區(qū)分別相鄰，如圖中所示的小區(qū)重疊的區(qū)域15，稱為切換區(qū)域(HO zone)。
由于GSM-R往往應(yīng)用在高速列車上，所以當(dāng)列車運行時，時速經(jīng)常高達(dá)300KM/H以上，這樣在通過兩個小區(qū)的重疊區(qū)域15時，就要求通信能夠迅速地從一個小區(qū)切換到另外一個小區(qū)，否則可能切換還沒有啟動，列車已經(jīng)移動出服務(wù)小區(qū)，將可能導(dǎo)致通話中斷。
在普通GSM系統(tǒng)中，通常是個人用戶手持移動臺在各個小區(qū)移動，當(dāng)用戶在兩個小區(qū)之間移動時，很可能方向也在不停地變化，可能導(dǎo)致相鄰小區(qū)的通信信號不穩(wěn)定，時好時壞，給切換判決造成難度。而在GSM-R系統(tǒng)中，列車一般都是快速地往一個方向運動，而且滿足切換條件的相鄰小區(qū)往往也只有一個，如果能夠知道列車移動的方向，就可能在小區(qū)重疊區(qū)域及早地發(fā)起切換。
目前GSM系統(tǒng)采用的是基于信號強度的切換方法，也是一種基本的切換判決方法。該切換判決方法的基本原理是在移動臺(如手機(jī))上報的M個測量報告中，如果其中N(N是小于等于M的一個值，通過網(wǎng)絡(luò)參數(shù)進(jìn)行配置)個測量報告中，報告某個相鄰小區(qū)的信號強度都大于當(dāng)前服務(wù)小區(qū)時，則發(fā)起切換，如圖2中所示，位于小區(qū)21與小區(qū)22切換區(qū)域23的移動臺20，報告相鄰小區(qū)22的信號強度(-85dBm)大于當(dāng)前服務(wù)小區(qū)21的信號強度(-97dBm)時，進(jìn)行小區(qū)切換。之所以要根據(jù)多個測量報告來判決，是因為要防止無線信號的偶然跳變引起誤切換。
由于MS可能在重疊覆蓋區(qū)域處于靜止?fàn)顟B(tài)或者來回移動的狀態(tài)，因此GSM系統(tǒng)還引入了切換磁滯這個參數(shù)(一種信號強度量)來避免乒乓切換(即反復(fù)在小區(qū)21和小區(qū)22之間切換)，只有當(dāng)一段時間內(nèi)相鄰小區(qū)的信號強度大于服務(wù)小區(qū)的信號強度與切換磁滯的和時，才發(fā)起切換。
采用現(xiàn)有GSM系統(tǒng)的切換方法，切換失敗的流程請參閱圖3步驟301移動臺(MS，Mobile Station)向原基站(BTS，Base TransceiverStation)上報多個測量報告；步驟302原BTS將MS發(fā)來的測量報告上報給基站控制器(BSC，Base Station Controller)；步驟303BSC根據(jù)BTS發(fā)來的測量報告進(jìn)行切換判決，發(fā)現(xiàn)MS滿足切換條件；步驟304BSC發(fā)送激活信道消息給目標(biāo)BTS；步驟305目標(biāo)BTS返回確認(rèn)消息給BSC；步驟306BSC發(fā)送切換命令消息給原BTS，消息中攜帶目標(biāo)小區(qū)信道信息；步驟307原BTS發(fā)送切換命令消息給MS，消息中攜帶目標(biāo)小區(qū)信道信息，觸發(fā)MS進(jìn)行小區(qū)切換至目標(biāo)小區(qū)；步驟308MS在目標(biāo)小區(qū)建立鏈接不成功；步驟309MS在原小區(qū)重新建立鏈接；步驟310MS發(fā)送切換失敗消息給BSC，報告切換至目標(biāo)小區(qū)失?。徊襟E311BSC發(fā)送釋放目標(biāo)小區(qū)信道消息給目標(biāo)BTS。
由于無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的復(fù)雜，MS的第一次切換可能失敗，失敗之后MS會返回原信道。返回原信道后要繼續(xù)切換，需要再經(jīng)歷切換判決的時間才可以重新發(fā)起切換。切換判決是需要一段時間的，如果需要判斷6個測量報告，那么時間就是6×480毫秒，大約是2.9秒的時間。
在GSM-R系統(tǒng)中，如果列車正在以300KM/H的速度移動，那么2.9秒的時間就移動了240米，而小區(qū)重疊區(qū)域一般在1000米以內(nèi)，這樣再次切換判決的時間就可能導(dǎo)致移動臺已經(jīng)移動出小區(qū)重疊區(qū)域，導(dǎo)致無法發(fā)起第2次切換，呼叫中斷。
同理，在高速公路等線性覆蓋網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)中，也同樣會存在上述問題。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的主要目的在于提供一種線性覆蓋網(wǎng)絡(luò)中的小區(qū)切換方法。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的一種線性覆蓋網(wǎng)絡(luò)中的小區(qū)切換方法，該方法包括以下步驟當(dāng)一次切換失敗后，不再進(jìn)行切換判決，直接利用該次切換的判決結(jié)果，進(jìn)行下一次切換。
所述一次切換為首次切換，所述下一次切換為第二次切換。
所述線性覆蓋網(wǎng)絡(luò)為GSM-R系統(tǒng)。
所述直接利用上一次切換的判決結(jié)果，進(jìn)行下一次切換具體為直接利用上一次的判決結(jié)果，立即再次發(fā)送包含相同目標(biāo)小區(qū)信息的切換命令到移動臺。
所述切換判決的方法是在MS上報的M個測量報告中，如果其中N個測量報告中，報告某個相鄰小區(qū)的信號強度都大于當(dāng)前服務(wù)小區(qū)時，則發(fā)起切換，其中，N是小于等于M的一個值，通過網(wǎng)絡(luò)參數(shù)進(jìn)行配置。
所述方法具體包括以下步驟MS向原BTS上報多個測量報告；
原BTS將MS發(fā)來的測量報告上報給BSC；BSC根據(jù)BTS發(fā)來的測量報告進(jìn)行切換判決，發(fā)現(xiàn)MS滿足切換條；BSC發(fā)送激活信道消息給目標(biāo)BTS；目標(biāo)BTS返回確認(rèn)消息給BSC；BSC發(fā)送切換命令消息給原BTS，消息中攜帶目標(biāo)小區(qū)信道信息；原BTS發(fā)送切換命令消息給MS，消息中攜帶目標(biāo)小區(qū)信道信息，觸發(fā)MS進(jìn)行小區(qū)切換至目標(biāo)小區(qū)；MS在目標(biāo)小區(qū)建立鏈接不成功；MS在原小區(qū)重新建立鏈接；MS發(fā)送切換失敗消息給BSC，報告切換至目標(biāo)小區(qū)失??；BSC再次發(fā)送切換命令給原BTS，切換命令中攜帶有與前述步驟中相同的目標(biāo)小區(qū)信道信息；MS在目標(biāo)小區(qū)建立鏈接成功；目標(biāo)BTS返回確認(rèn)消息給MS；MS發(fā)送切換成功消息給BSC，報告切換至目標(biāo)小區(qū)成功；BSC發(fā)送釋放原小區(qū)信道消息給原BTS，釋放原小區(qū)信道。
相較現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的線性覆蓋網(wǎng)絡(luò)中的小區(qū)切換方法，在首次切換失敗后，直接利用上一次切換的判決結(jié)果，立即再次發(fā)送包含相同目標(biāo)小區(qū)信息的切換消息給MS，這樣可以節(jié)省切換判決的時間，實現(xiàn)在線性覆蓋、高速移動的無線環(huán)境下，成功切換到目標(biāo)小區(qū)。


圖1是小區(qū)線性覆蓋示意圖；圖2是基于信號強度的小區(qū)切換判決方法示意圖；圖3是現(xiàn)有技術(shù)中小區(qū)切換方法流程圖；圖4是本發(fā)明的線性覆蓋網(wǎng)絡(luò)中的小區(qū)切換方法流程圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的核心思想是在線性覆蓋網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，當(dāng)一次切換失敗后，不再進(jìn)行切換判決，直接利用該次切換的判決結(jié)果，進(jìn)行下一次切換。
本發(fā)明的線性覆蓋網(wǎng)絡(luò)中的小區(qū)切換方法可應(yīng)用于GSM-R系統(tǒng)及其他線性覆蓋網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，本實施例以GSM-R系統(tǒng)為例進(jìn)行說明。
GSM-R系統(tǒng)中，MS預(yù)進(jìn)行小區(qū)切換，當(dāng)首次切換失敗后，并不釋放目標(biāo)小區(qū)的信道，立即把相同的切換命令再次發(fā)送給MS，進(jìn)行第二次小區(qū)切換嘗試，其中，切換命令中攜帶有與首次切換判決相同的目標(biāo)小區(qū)信息。具體流程請參見圖4步驟401MS向原BTS上報多個測量報告；步驟402原BTS將MS發(fā)來的測量報告上報給BSC；步驟403BSC根據(jù)BTS發(fā)來的測量報告進(jìn)行切換判決，發(fā)現(xiàn)MS滿足切換條件，其中，切換判決方法是在MS上報的M個測量報告中，如果其中N(N是小于等于M的一個值，通過網(wǎng)絡(luò)參數(shù)進(jìn)行配置)個測量報告中，報告某個相鄰小區(qū)的信號強度都大于當(dāng)前服務(wù)小區(qū)時，則發(fā)起切換；步驟404BSC發(fā)送激活信道消息給目標(biāo)BTS；步驟405目標(biāo)BTS返回確認(rèn)消息給BSC；
步驟406BSC發(fā)送切換命令消息給原BTS，消息中攜帶目標(biāo)小區(qū)信道信息；步驟407原BTS發(fā)送切換命令消息給MS，消息中攜帶目標(biāo)小區(qū)信道信息，觸發(fā)MS進(jìn)行小區(qū)切換至目標(biāo)小區(qū)；步驟408MS在目標(biāo)小區(qū)建立鏈接不成功；步驟409MS在原小區(qū)重新建立鏈接；步驟410MS發(fā)送切換失敗消息給BSC，報告切換至目標(biāo)小區(qū)失?。徊襟E411BSC再次發(fā)送切換命令給原BTS，切換命令中攜帶有與步驟406中相同的目標(biāo)小區(qū)信道信息；步驟412MS在目標(biāo)小區(qū)建立鏈接成功；步驟413目標(biāo)BTS返回確認(rèn)消息給MS；步驟414MS發(fā)送切換成功消息給BSC，報告切換至目標(biāo)小區(qū)成功；步驟415BSC發(fā)送釋放原小區(qū)信道消息給原BTS，釋放原小區(qū)信道。
同理，若第二次小區(qū)切換失敗，仍然不釋放目標(biāo)小區(qū)的信道，再次利用首次切換的判決結(jié)果，立即再次發(fā)送包含相同目標(biāo)小區(qū)信息的切換命令到移動臺，進(jìn)行第三次切換嘗試，直到成功切換至目標(biāo)小區(qū)為止。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所做的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種線性覆蓋網(wǎng)絡(luò)中的小區(qū)切換方法，其特征在于，該方法包括以下步驟一次小區(qū)切換失敗后，不再進(jìn)行切換判決，直接利用該次切換的判決結(jié)果，進(jìn)行下一次切換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線性覆蓋網(wǎng)絡(luò)中的小區(qū)切換方法，其特征在于，所述一次切換為首次切換，所述下一次切換為第二次切換。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線性覆蓋網(wǎng)絡(luò)中的小區(qū)切換方法，其特征在于，所述線性覆蓋網(wǎng)絡(luò)為GSM-R系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線性覆蓋網(wǎng)絡(luò)中的小區(qū)切換方法，其特征在于，所述直接利用該次切換的判決結(jié)果，進(jìn)行下一次切換具體為直接利用該次的判決結(jié)果，立即再次發(fā)送包含相同目標(biāo)小區(qū)信息的切換命令到移動臺。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線性覆蓋網(wǎng)絡(luò)中的小區(qū)切換方法，其特征在于，所述切換判決的方法是在MS上報的M個測量報告中，如果其中N個測量報告中，報告某個相鄰小區(qū)的信號強度都大于當(dāng)前服務(wù)小區(qū)時，則發(fā)起切換，其中，N是小于等于M的一個值，通過網(wǎng)絡(luò)參數(shù)進(jìn)行配置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線性覆蓋網(wǎng)絡(luò)中的小區(qū)切換方法，其特征在于，所述方法具體包括以下步驟原BTS發(fā)送切換命令消息給MS，消息中攜帶目標(biāo)小區(qū)信道信息，觸發(fā)MS進(jìn)行小區(qū)切換至目標(biāo)小區(qū)；MS在目標(biāo)小區(qū)建立鏈接不成功；MS在原小區(qū)重新建立鏈接；MS發(fā)送切換失敗消息給BSC，報告切換至目標(biāo)小區(qū)失敗；BSC再次發(fā)送切換命令給原BTS，切換命令中攜帶有與前述步驟中相同的目標(biāo)小區(qū)信道信息；MS在目標(biāo)小區(qū)建立鏈接成功；目標(biāo)BTS返回確認(rèn)消息給MS；MS發(fā)送切換成功消息給BSC，報告切換至目標(biāo)小區(qū)成功；BSC發(fā)送釋放原小區(qū)信道消息給原BTS，釋放原小區(qū)信道。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的線性覆蓋網(wǎng)絡(luò)中的小區(qū)切換方法，其特征在于，在步驟原BTS發(fā)送切換命令消息給MS之前，所述方法還包括以下步驟MS向原BTS上報多個測量報告；原BTS將MS發(fā)來的測量報告上報給BSC；BSC根據(jù)BTS發(fā)來的測量報告進(jìn)行切換判決，發(fā)現(xiàn)MS滿足切換條；BSC發(fā)送激活信道消息給目標(biāo)BTS；目標(biāo)BTS返回確認(rèn)消息給BSC；BSC發(fā)送切換命令消息給原BTS，消息中攜帶目標(biāo)小區(qū)信道信息。
全文摘要
本發(fā)明公開一種線性覆蓋網(wǎng)絡(luò)中的小區(qū)切換方法，該方法包括以下步驟一次小區(qū)切換失敗后，不再進(jìn)行切換判決，直接利用該次切換的判決結(jié)果，進(jìn)行下一次切換。本發(fā)明的線性覆蓋網(wǎng)絡(luò)中的小區(qū)切換方法，在首次切換失敗后，直接利用上一次切換的判決結(jié)果，立即再次發(fā)送包含相同目標(biāo)小區(qū)信息的切換消息給移動臺，這樣可以節(jié)省切換判決的時間，實現(xiàn)在線性覆蓋、高速移動的無線環(huán)境下，成功切換到目標(biāo)小區(qū)。
文檔編號H04W36/04GK1984444SQ20061006065
公開日2007年6月20日 申請日期2006年5月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月1日
發(fā)明者沈敏軍 申請人:華為技術(shù)有限公司