專利名稱：基于隨機(jī)接入信道的切換接入方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，更具體而言，涉及一種基于隨機(jī)接入信道的切換4喜入方法和裝—￡ 。
技術(shù)背景如圖1所示，蜂窩式無(wú)線通信系統(tǒng)，主要由終端，無(wú)線接入網(wǎng)承4亥心、網(wǎng)纟且力義。對(duì)于蜂窩式無(wú)線通z言系統(tǒng)來(lái)說，終端在和網(wǎng)絡(luò)通信前，需要通 過 一 個(gè)上行的公共信道來(lái)發(fā)送一 個(gè)隨機(jī)接入的消息。這種公共信 道，稱為隨機(jī)接入信道。隨機(jī)接入的主要目的是通過竟?fàn)幍姆绞絹?lái) 獲得對(duì)于有限的無(wú)線信道資源的占用，有時(shí)也是為了獲得上行方向 的同步信息。上行同步信息被終端用來(lái)決定何時(shí)發(fā)送上行的信號(hào)， 使得上行信號(hào)落在基站接收機(jī)的信號(hào)接收時(shí)間窗口內(nèi)。蜂窩無(wú)線通信系統(tǒng)中信道可以通過碼分，頻分，時(shí)分等各種可 能采用的多趾技術(shù)來(lái)區(qū)分，每個(gè)信道在時(shí)域上的最小單元稱為幀。 用來(lái)作為隨木i4秦入的幀或者幀的組合稱為隨扭4妾入時(shí)隙，相同信道 上的隨右L接-入時(shí)隙以某神方式構(gòu)成隨枳4妾入子信道。圖2中，3個(gè) 頻點(diǎn)和3個(gè)信道碼構(gòu)成9個(gè)信道，比如2號(hào)頻點(diǎn)和2號(hào)信道碼組合 構(gòu)成的信道。在這個(gè)信道上每6個(gè)幀中，有一 個(gè)幀作為隨機(jī)4妾入時(shí) 隙使用，隨機(jī)接入時(shí)隙之間的間隔為5幀，在這個(gè)信道上構(gòu)成了 一
個(gè)隨機(jī)接入子信道。1號(hào)頻點(diǎn)和1號(hào)信道碼構(gòu)成的信道上也配置了隨機(jī)接入子信道，所以在這個(gè)小區(qū)中有2個(gè)隨枳4妾入子信道。為了保證初始的隨機(jī)接入消息的有效覆蓋范圍，消息本身的數(shù) 據(jù)速率很低，換句話說可以包含的信息比特很有限。比如目前在3G1)P(第三代移動(dòng)通訊伙伴計(jì)劃)討論的LTE( Long Term Evolution,長(zhǎng)期演進(jìn))系統(tǒng)中，非同步單幀(時(shí)長(zhǎng)0.5ms)構(gòu)成的隨機(jī)時(shí)隙可 以承載不超過10比特M信息。這些隨機(jī)接入消息中的信息比特 一般用自相關(guān)性很高的特征 碼的序列號(hào)來(lái)表示 在一個(gè)隨扭4妄入時(shí)隙中，無(wú)線4妾入網(wǎng)可以分辨 出包含了不同特征碼的隨機(jī)接入消息。所以只有在相同的隨機(jī)接入 時(shí)'故上同時(shí)收到兩個(gè)具有相同特征碼的隨機(jī)接入消息的時(shí)候才會(huì) 發(fā)生沖突。沖突使得無(wú)線接入網(wǎng)無(wú)法分辨出單獨(dú)的終端，也就是說 從無(wú)線接入網(wǎng)的角度來(lái)說，效果雷同于只收到一個(gè)終端的^姿入請(qǐng) 求。在這種情況下，終端和無(wú)線4妾入網(wǎng)之間需要通過額外的沖突解 決沖幾制，來(lái)確^呆其中一個(gè)終端成功^妾入。失敗的終端^)尋會(huì)重新再通 過這種竟?fàn)幍姆绞絹?lái)接八無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。有的時(shí)候沖突也會(huì)導(dǎo)致所有沖 突的終端接入失敗。這種從空閑狀態(tài)開始的初始4妄入過程是隨機(jī)4妻入過程的 一種 原因,，還有一種比較重要的原因是基站之間的切換接入過程。在終端和網(wǎng)絡(luò)通信過程中，終端在不同的小區(qū)之間進(jìn)行移動(dòng)的 時(shí)候，需要更換無(wú)線信道來(lái)保持通信。假如目標(biāo)小區(qū)和源小區(qū)在不 同的基站， 一種可能的切換方式是在切換準(zhǔn)備階段，目標(biāo)基站已經(jīng) 準(zhǔn)備了無(wú)線信道資源，然后通過源基站通知終端接入到目標(biāo)基站已 經(jīng)分配的無(wú)線信道上。這種方式對(duì)于基于專用無(wú)線信道資源的系 統(tǒng)，比如GSM (全球移動(dòng)通訊系統(tǒng))，非常有效；但是對(duì)于基于共 享信道的無(wú)線通信系統(tǒng)，比如LTE,這種切4奐方式會(huì)增加系統(tǒng)的復(fù) 雜性，并且4吏得無(wú)線信道資源的利用率降j氐D這是因?yàn)樵椿拘枰?在切換開始的時(shí)候知道和目標(biāo)基站之間的時(shí)間差，以便通知終端一 個(gè)合適的開始時(shí)間來(lái)接入到目標(biāo)基站。而獲得精確的時(shí)間差的難度 很高，無(wú)線接入網(wǎng)需要采用比較復(fù)雜的機(jī)制來(lái)獲得這個(gè)時(shí)間差。另 外因?yàn)橄⒃跓o(wú)線接入網(wǎng)內(nèi)或者在無(wú)線接口上傳遞的時(shí)間不確定， 這對(duì)于目標(biāo)基站來(lái)說如,預(yù)留共享的無(wú)線信道資源變得很難，預(yù)留 過早會(huì)降低無(wú)線信道的利用效率，預(yù)留過晚會(huì)讓終端錯(cuò)過接入時(shí)間 或者引入額外的延遲，所以通常會(huì)預(yù)留部分冗余的無(wú)線信道資源來(lái) 保證切換的順利進(jìn)行，而這樣做降低了無(wú)線資源的利用率。所以一 般會(huì)采用不預(yù)定無(wú)線信道資源的切換方式，即終端在目標(biāo)基站通過 竟?fàn)幍碾S機(jī)接入的方式來(lái)獲得無(wú)線信道資源。隨著蜂窩式無(wú)線通信系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展，這種隨機(jī)接入的過程時(shí)間^艮短，比如在LTE系統(tǒng) 中，大才既在2()ms左右。正在通信的終端在蜂窩之間移動(dòng)的時(shí)候，需要通過切換等手段 來(lái)保持通信的連續(xù)性。通常，除了公共信道以外，其他信道采用共 享信道的機(jī)制，并且上下行無(wú)線資源由無(wú)線接入網(wǎng)來(lái)調(diào)度。終端通過隨才A4妻入的方式4妻入無(wú)線4妻入網(wǎng)的延遲無(wú)論對(duì)哪種 接入原因來(lái)說都很重要，但相比較而言，蜂窩式無(wú)線通信系統(tǒng)對(duì)于 切換-接入的時(shí)延，也就是切換中斷的時(shí)延要求更加嚴(yán)才各。纟冬端在蟲奪 窩之間移動(dòng)的時(shí)候，切換的最主要和最直接的原因是原來(lái)的服務(wù)小 區(qū)的信號(hào)已經(jīng)下降到了 一個(gè)危險(xiǎn)的邊緣，如果不及時(shí)對(duì)巴無(wú)線信道切 換到信號(hào)更好的小區(qū)，那么終端的通信質(zhì)量將大大下降，甚至出現(xiàn) 掉話、中斷等現(xiàn)象。對(duì)千終端來(lái)說，同樣的延遲，從空閑狀態(tài)或者 不活動(dòng)狀態(tài)開始引入與在業(yè)務(wù)活動(dòng)狀態(tài)下引入有很大的區(qū)別，終端 對(duì)于后者更加每丈感。而在隨積4妻入過程的時(shí)延主要是由上述的"沖 突"現(xiàn)象導(dǎo)致的，因?yàn)闆_突會(huì)導(dǎo)致只有一個(gè)終端接入無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，甚 至沖突中的所有終端都失敗。而失敗的終端即4吏重新4妾入成功，也 已經(jīng)產(chǎn)生了更多的時(shí)延，基于切換接入的重要性，需要一種方法來(lái)消除終端在切換接入時(shí)候的沖突概率。因此，人們需要一種用于蜂窩式無(wú)線通信系統(tǒng)的切換接入解決 方案，能夠解決上述相關(guān)技術(shù)中的問題。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明旨在提供一種基于隨^L接入信道的切換接入方法和裝 置，用于解決相關(guān)技術(shù)中不區(qū)分切換接入重要性的問題。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了 一種基于隨機(jī)接入信道的切換 接入方法，用于蜂窩式移動(dòng)通信系統(tǒng)中移動(dòng)終端的切換接入，包括 以下歩驟步驟a，源基站向目標(biāo)基站發(fā)送切換請(qǐng)求消息，請(qǐng)求將 其所服務(wù)的移動(dòng)終端切換到目標(biāo)基站；步驟b ，目標(biāo)基站對(duì)源基站 發(fā)送切換響應(yīng)消息，源基站將其內(nèi)容在切換命令中轉(zhuǎn)發(fā)給移動(dòng)終 端，其中，在切換命令消息中包4舌目標(biāo)基站分配全會(huì)移動(dòng)終端的預(yù)留 特征碼的序列號(hào)以及預(yù)留特征碼所在的隨機(jī)接入子信道，預(yù)留特征 碼是事先被單獨(dú)預(yù)留給切換接入的移動(dòng)終端使用的 一 部分隨機(jī)接 入特征碼；步驟c,移動(dòng)終端收到切換命令消息以后，確定切換命 令消息中包含預(yù)留特征碼的序列號(hào)，于是選4奪預(yù)留特征碼和預(yù)留特 征碼所在隨木l4妻入子信道；以及步-驟d，目標(biāo)基站與移動(dòng)纟冬端在隨 右W喜入子信道上發(fā)起切換4妾入過程。根據(jù)本發(fā)明的另 一方面，提供了 一種基于隨機(jī)接入信道的切換 接入裝置，用于蜂窩式移動(dòng)通信系統(tǒng)中移動(dòng)終端的切換接入，包括 廣播模塊，用于在小區(qū)6']系統(tǒng)消息中包含事先預(yù)留的預(yù)留特征碼的 信息，并且在小區(qū)中進(jìn)行廣播；請(qǐng)求切換模塊，用于使源基站向目 標(biāo)基站發(fā)送切換請(qǐng)求消忍，請(qǐng)求將其所服務(wù)的移動(dòng)終端切換到目標(biāo) 基站；切換響應(yīng)模塊，用于使目標(biāo)基站對(duì)源基站發(fā)送切換響應(yīng)消息， 源基站將其內(nèi)容在切換命令中轉(zhuǎn)發(fā)給移動(dòng)終端，其中，在切換命令 消息中包括目標(biāo)基站分配給移動(dòng)終端的預(yù)留特征碼的序列號(hào)以及 預(yù)留特征碼所在的隨機(jī)接入子信道，預(yù)留特征碼是事先被單獨(dú)預(yù)留給切換接入的移動(dòng)終端使用的一部分隨機(jī)接入特征碼；子信道選擇模塊，用于使移動(dòng)終端收到切換命令消息以后，確定切換命令消息 中包含預(yù)留特征碼的序列號(hào)，于是選4奪預(yù)留特征碼和預(yù)留特征碼所在隨才兒接入子信道；以及切換4妻入4莫塊，用于4吏目標(biāo)基站與移動(dòng)終 端在隨機(jī)接入子信道上發(fā)起切換一妻入過程。通過上述技術(shù)方案本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了如下技術(shù)效果采用本發(fā)明的方法可以確<呆在無(wú)線*接口上，在4壬4可一個(gè)時(shí)刻 要求切換接入的終端，在被分配了特征碼的前提下，都不會(huì)在相同 的隨機(jī)接入子信道的相同時(shí)隙上發(fā)起相同的切換接入消息，從而避 免了切換接入消息之間沖突的可能性，也避免了切換接入消息在無(wú) 線接入網(wǎng)側(cè)在確定終端身份的時(shí)候引起歧義。本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部 分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā) 明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書、以及附 圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。


此處所說明的附圖用來(lái)4是供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申 請(qǐng)的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并 不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中圖1示出了蜂窩式無(wú)線通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖2示出了隨才幾4姿入子信道和時(shí)隙示意圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的蜂窩式無(wú)線通訊系統(tǒng)使用預(yù)留特征碼的切換流程；圖4示出了 LTE系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖5示出了 LTE系統(tǒng)隨枳4妻入子4言道和時(shí)隙示意圖；圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的 一 個(gè)實(shí)施例的LTE系統(tǒng)使用預(yù)留特征碼的切換流程。圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的基于隨機(jī)接入信道的切換接入方法的流程圖；圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的基于隨機(jī)接入信道的切換接入裝置的方?jīng)_區(qū)圖；以及圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的特征碼預(yù)留示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例，來(lái)詳細(xì)說明本發(fā)明。本發(fā)明提供了 一種基于隨機(jī)接入信道的切換接入方法和裝置。圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的基于隨機(jī)接入信道的切換接入方法的 流程圖，包4舌以下步驟步驟S702,源基站向目標(biāo)基站發(fā)送切換請(qǐng)求消息，請(qǐng)求將其所服務(wù)的移動(dòng)終端切換到i:]標(biāo)基站；步驟S704，目標(biāo)基站對(duì)源基站發(fā)送切換響應(yīng)消息，源基站將其 內(nèi)容在切換命令中轉(zhuǎn)發(fā)給移動(dòng)終端，其中，在切換命令消息中包括
目標(biāo)基站分配纟合移動(dòng)終端的預(yù)留特4正石馬的序列號(hào)以及預(yù)留特4正石馬 所在的隨機(jī)接入子信道，預(yù)留特征碼是事先被單獨(dú)預(yù)留給切換接入的移動(dòng)終端使用的一部分隨積4妾入特^正碼；步驟S706，移動(dòng)終端收到切換命令消息以后，確定切換命令消 息中包含預(yù)留特征碼的序列號(hào)，于是選4奪預(yù)留特征碼和預(yù)留特征碼 所在隨機(jī)接-入子信道；以及步驟S708,目標(biāo)基站與移動(dòng)終端在隨一幾接入子信道上發(fā)起切換可選地，步驟S704包括以下步驟在切換命令消息中還包括 其分配給移動(dòng)終端的臨時(shí)身份號(hào)碼，臨時(shí)身份號(hào)碼和預(yù)留特征碼以 及預(yù)留特征碼所在的隨機(jī)接入子信道之間有——對(duì)應(yīng)關(guān)系。可選地，步驟S706包括以下步驟移動(dòng)終端指定在隨扭4妄入 子信道上使用預(yù)留特征碼發(fā)送隨機(jī)接入消息?？蛇x地，步驟S708包括以下步驟目標(biāo)基站根據(jù)預(yù)留特征碼 確定移動(dòng)終端發(fā)起的是切換"l妻入，并且#4居預(yù)留特征碼以及隨積4妄 入子信道來(lái)確定臨時(shí)身份號(hào)碼，然后給臨時(shí)身份號(hào)碼所對(duì)應(yīng)的移動(dòng) 纟冬端單獨(dú)發(fā)送i^灸^妾入響應(yīng)消息。可選;也，切換4妾入響應(yīng)消息在下4亍的邏輯專用信道上傳l命，或 采用混合自動(dòng)重傳請(qǐng)求技術(shù)在邏輯專用信道上傳輸。可選地，步驟S708還包括以下步驟移動(dòng)終端接到切換接入 響應(yīng)消息后，發(fā)送切換完成消息?？蛇xi也，事先預(yù)留的特4正碼的信息在系統(tǒng)消息中，并且在小區(qū)中進(jìn)行廣播。
可選地，系統(tǒng)消息在廣纟番信道上廣4番，或在共享信道上廣4番。圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的基于隨機(jī)接入信道的切換接入裝置 800的方框圖，其包^fe:廣播模塊801，用于在小區(qū)的系統(tǒng)消息中包含事先預(yù)留的特征碼的信息，并且在小區(qū)^進(jìn)^亍廣才番；請(qǐng)求切換模塊802,用于使源基站向目標(biāo)基站發(fā)送切換請(qǐng)求消息，請(qǐng)求將其所服務(wù)的移動(dòng)終端切換到目標(biāo)基站；切換響應(yīng)模塊804,用于使目標(biāo)基站對(duì)源基站發(fā)送切換響應(yīng)消息，源基站將其內(nèi)容在-:刀換命令中轉(zhuǎn)發(fā)全會(huì)移動(dòng)終端，其中，在所述 切換命令消息中包括目標(biāo)基站分配給移動(dòng)終端的預(yù)留特征碼的序 列號(hào)以及所述預(yù)留特征碼所在的隨機(jī)接入子信道信息，所述預(yù)留特 征碼是事先一皮單獨(dú)預(yù)留給切換4妄入的移動(dòng)終端4吏用的一部分隨扭i 孑婁入特征碼；子信道選^^模塊806,用于使移動(dòng)終端收到切換命令消息以后， 確定所述切換命令消息中包含所述預(yù)留特征碼的序列號(hào)，于是選擇 所述預(yù)留特征碼和所述預(yù)留特征碼所在隨機(jī)4妻入子信道；以及切換接入模塊808,用于使目標(biāo)基站與移動(dòng)終端在隨才幾接入子信道上發(fā)起切換接入過7:呈?？蛇x地，切換響應(yīng)模塊804用于使目標(biāo)基站在切換命令消息中 還包括其分配給移動(dòng)終端的臨時(shí)身份號(hào)碼，臨時(shí)身份號(hào)碼和預(yù)留特 征碼以及預(yù)留特征碼所在的隨扭4姿入子信道之間有——對(duì)應(yīng)關(guān)系?？蛇x地，子信道選擇模塊806用于使移動(dòng)終端指定在隨機(jī)接入 子信道上使用預(yù)留特征碼發(fā)送隨機(jī)接入消息?？蛇xi也，切換4妻入7莫塊808用于<吏目標(biāo)基站才艮凈居預(yù)留特4正石馬確定移動(dòng)終端發(fā)起的是切換接入，并且根據(jù)預(yù)留特征碼以及隨機(jī)接入 子信道來(lái)確定臨時(shí)身份號(hào)碼，然后給臨時(shí)身份號(hào)碼所對(duì)應(yīng)的移動(dòng)終端單獨(dú)發(fā)送切4爽4妻入響應(yīng)消息。可選地，切換接入碌塊808使切換接入響應(yīng)消息在下行的邏輯 專用信道上傳輸，或采用混合自動(dòng)重傳請(qǐng)求技術(shù)在邏輯專用信道上傳輸?？蛇x地，切換接入模塊808還用于使移動(dòng)終端4妾到切換接入響應(yīng)消息后，發(fā)送切換完成消息?？蛇x地，所述廣播模塊還用于使系統(tǒng)消息在廣播信道上廣播，或在共享信道上廣播。下面來(lái)詳述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例。本發(fā)明的:峰窩無(wú)線通訊系統(tǒng)的無(wú)線^接入網(wǎng)采用下列方法來(lái)區(qū) 分切換接入和其他的隨習(xí)l4姿入1, 預(yù)留部分特征碼，單獨(dú)預(yù)留給要求切換4妄入的終端，而不 允許其他非同步隨機(jī)接入類型的終端來(lái)選4奪。這些預(yù)留的特征碼稱為預(yù)留特征碼。2, 除了預(yù)留特征碼以外的所有特征碼可以由終端自由選擇， 前提是無(wú)線接入網(wǎng)沒有給這些終端分配預(yù)留特征碼。這些剩余的特征碼稱為 一夂預(yù)留特征碼，3，隨機(jī)接入消息中的特征碼本身隱式地說明了接入原因，也 就是說如果某次隨機(jī)接入消息中的特征碼是個(gè)預(yù)留特征碼，就表示 這次的接入原因是切換接入。
如果小區(qū)中有多個(gè)隨糸乙接入子信道，那么特征碼也可以在多個(gè) 隨機(jī)接入子信道上預(yù)留，在^J貞留特征碼分配給某個(gè)切入的終端的 同時(shí)，需要指定該特征碼所在的隨機(jī)接入子信道。這是為了避免被 分配相同的預(yù)留特征碼的終端在相同的隨機(jī)接入子信道上接入，從 而導(dǎo)致沖突。這種1個(gè)或者多個(gè)隨機(jī)接入子信道上預(yù)留的特征碼的 信息稱為特征碼的預(yù)留"言息。如圖9所示，A部分表示是某個(gè)小區(qū)中一個(gè)隨機(jī)接入子信道上 所有的隨機(jī)接入原因共享所有的特征碼，終端沖突的可能性符合時(shí) 隙ALOHA規(guī)律，假設(shè)隨機(jī)接入到達(dá)符合泊松規(guī)律，那么從終端的 角度來(lái)看，如果它發(fā)起隨機(jī)接入，可能的沖突概率是<formula>formula see original document page 14</formula>Ps是終端隨機(jī)接入時(shí)候的沖突概率；G是每個(gè)隨機(jī)接入機(jī)會(huì)平均可能收到的隨枳4妄入請(qǐng)求個(gè)數(shù)。一個(gè)隨機(jī)接入才幾會(huì)是指在一個(gè)隨枳4妄入時(shí)隙中用其中 一個(gè)特 征碼發(fā)起一次隨機(jī)接入:i程的機(jī)會(huì)。 一個(gè)小區(qū)1秒內(nèi)的隨機(jī)接入機(jī) 會(huì)數(shù)為<formula>formula see original document page 14</formula>NV1,是隨機(jī)接入機(jī)會(huì)數(shù)；Nr是小區(qū)中隨才幾4姿入子信道的個(gè)凄t;T是隨機(jī)接入時(shí)隙之間的間隔時(shí)間，單位是毫秒；Ns是 一 個(gè)隨機(jī)接入時(shí)隙中特征碼的總數(shù)。
如圖9所示，B部分表示其中一部分的特^正石馬一皮預(yù)留起來(lái)成為 預(yù)留特征碼。同時(shí)也看到在隨機(jī)接入中相同比例的隨機(jī)接入-實(shí)際 上是切換接八-也被區(qū)分出來(lái)。這些切換接入將共享所有的預(yù)留特征碼；而其他的隨機(jī)接入將共享剩余的非預(yù)留特征碼。因?yàn)橄嗤?例的隨機(jī)接入個(gè)數(shù)N f和特征碼的個(gè)數(shù)Ns被分離，在剩余的每個(gè)隨 機(jī)接入機(jī)會(huì)平均可能收到的隨機(jī)接入個(gè)數(shù)G和沒有分離以前相比 保持不變，所以根據(jù)時(shí)隙ALOHA的理論，剩余的隨機(jī)接入的沖突概率保持不變。而對(duì)于切換4妾入來(lái)"j^，因?yàn)轭A(yù)留特征碼是由無(wú)線-接入網(wǎng)分配 的，所以通過一定的管理方法，可以保證切換接入的終端之間可以沒有沖突,，如圖3所示，這是i,窩式移動(dòng)通訊系統(tǒng)主會(huì)切換4姿入分配預(yù)留特 征碼的切換流程圖。切換流程說明如下步驟S302:終端給正在力良務(wù)的源基站發(fā)送測(cè)量?jī)趑薷?，其中包?了對(duì)鄰近小區(qū)的測(cè)量信息。源基站在分析了終端發(fā)送的測(cè)量^艮告以 后，結(jié)合本身配置的無(wú)線資源管理信息，來(lái)決定是否把該終端切換 出本基站的覆蓋范圍。,果源基站決定切換，則會(huì)選擇一個(gè)切換的目標(biāo)基站；步驟S304:源基站發(fā)送一個(gè)切換請(qǐng)求消息給切換目標(biāo)基站，消 息中包括了在源基站上保存在有關(guān)終端的上下文；步驟S3()6:目標(biāo)基站保存上下文以后，會(huì)給終端分配一個(gè)臨時(shí) 的身份號(hào)碼.，目標(biāo)基站還會(huì)為該終端分配一個(gè)預(yù)留特征碼。在給源 基站的切換響應(yīng)消息中會(huì)包括分配的預(yù)留特征碼的序列號(hào)，以及該 特征碼所在的隨機(jī)接入子信道的信息，這些信息和給終端分配的臨 時(shí)號(hào)碼之間有--對(duì)應(yīng)的關(guān)系； 步驟S308:源基站在無(wú)線4妻口發(fā)送切換命令消息纟會(huì)終端，切換 命令消息包括分配的預(yù)留特征碼的序列號(hào)、特征碼所在的隨機(jī)接入子信道信息和終端的臨時(shí)身份號(hào)碼。步驟S310:終端收到切換命令消息以后，會(huì)在消息中指定的隨 機(jī)接入子信道上發(fā)送隨機(jī)接入消息，隨4幾接入消息中使用指定的預(yù)留特征碼；步驟S312:目標(biāo)基站在收到隨機(jī)接入消息以后，如果發(fā)現(xiàn)消息 中所使用的特征碼是預(yù)留特征碼，則判定這是個(gè)無(wú)沖突的切換接 入。然后會(huì)根據(jù)該特征碼的序列號(hào)以及收到隨機(jī)接入消息的隨機(jī)接 入子信道的信息，確定:亥終端的身〗分。然后在切換^妄入響應(yīng)消息給 該終端反饋上行同步信息和上行無(wú)線信道資源等信息；以及步驟S314:終端收到切換接入響應(yīng)消息以后，發(fā)送切換完成消息。目前正在業(yè)界討論的LTE系統(tǒng)是典型蜂窩式無(wú)線通訊系統(tǒng)。如 圖4所示，這個(gè)系統(tǒng)由終端、基站和核心網(wǎng)組成，基站之間是否存 在邏輯甚至物理的連接.取決于網(wǎng)絡(luò)對(duì)于移動(dòng)性管理的需求。所有 的基站都和核心網(wǎng)相連，所有與核心網(wǎng)相連的基站就構(gòu)成了無(wú)線^妾 入網(wǎng)，其上下行的無(wú)線資源管理都是基于信道共享的思想，并且由 基站進(jìn)行調(diào)度的。LTE':系統(tǒng)在頻域構(gòu)成信道，如圖5所示，4個(gè)頻帶構(gòu)成了 4個(gè) 信道。在信道上用于隨鞏接入的幀稱為隨機(jī)接入時(shí)隙，在一個(gè)信道端在初始接八、上行同卡、上行資源請(qǐng)求或者基站之間切換的時(shí)候 都會(huì)在上行隨機(jī)接入子'言道上發(fā)送隨機(jī)接入消息，消息中所負(fù)載的 信息比特用自相關(guān)性很高的特征碼的序列號(hào)來(lái)表示。
第——實(shí)施侈寸某個(gè)LTE系統(tǒng)中，小區(qū)內(nèi)有2個(gè)隨機(jī)接入子信道，時(shí)隙間隔時(shí) 間是10ms， 一個(gè)時(shí)隙中有64個(gè)特征碼(即表示6個(gè)信息比特)， 那么1秒的隨機(jī)接入機(jī)會(huì)一共有2x100x64,即12800個(gè)。該:系統(tǒng)完成一次切換的時(shí)間，即乂人分配預(yù)留特4正碼開始到 終端切入目標(biāo)基站的時(shí)間是50ms。小區(qū)中切換接入所占的比例為37.5 % ,那么被預(yù)留的特征碼一共有24個(gè)。該小區(qū)在忙時(shí)一共駐扎了 3000個(gè)終端，而且每秒內(nèi)發(fā)起的隨 機(jī)接入個(gè)數(shù)是32,其中12個(gè)是切入請(qǐng)求，假設(shè)隨機(jī)接入到達(dá)的規(guī) 律符合泊松分布如果不預(yù)留特征碼，那么所有的終端在隨機(jī)接入 的時(shí)候，從終端的角度來(lái)看沖突的概率是0.25%。其中也包括切換 的終端。如果預(yù)留了 24個(gè)特^正碼，那么每f少有20個(gè)隨扭4妾入i青求， 共享40個(gè)特征碼，其沖突的概率還是0.25%;而12個(gè)切入請(qǐng)求可 以使用預(yù)留的24個(gè)特征碼而不會(huì)發(fā)生沖突，即沖突概率是0 % 。第二實(shí)施例本實(shí)施例中目標(biāo)基站的小區(qū)1中有2個(gè)隨機(jī)接入子信道，每個(gè) 子信道上有64個(gè)特征碼，其中40 ~ 63號(hào)特征碼是被預(yù)留給切換專用的 如圖6所示，預(yù)留持征碼切換過程包括以下步驟步驟S6()2,終端A根據(jù)基站發(fā)送的測(cè)量控制信息對(duì)鄰近小區(qū) 進(jìn)行了測(cè)量，然后通過測(cè)量報(bào)告把測(cè)量結(jié)果發(fā)送給服務(wù)的基站，即源基站； 歩驟S604,源基站決定4巴鄉(xiāng)冬端A切4類到目標(biāo)基站的小區(qū)1 ，并 且給目標(biāo)基站發(fā)送切換-清求消息，消息中包括了源基站上終端的上下.(1" f'' !l、，步驟S6()6,目標(biāo)基站給終端A分配了一個(gè)16位的臨時(shí)身^f分號(hào) 碼，其值為ox6382,并且還分配了小區(qū)1的第一個(gè)隨機(jī)接入子信道 上的預(yù)留特征碼，序號(hào)為45，并且在這個(gè)臨時(shí)身份號(hào)碼和所分配的 預(yù)留特征碼以及所在的隨扭4妻入子信道之間建立——對(duì)應(yīng)關(guān)系。然 后目標(biāo)基站發(fā)送切換響應(yīng)消息，消息中會(huì)包含終端A的臨時(shí)身份號(hào) 碼、特征碼的序列號(hào)45以及第一個(gè)隨枳4妄入子信道的信息；步驟S608,源基站在無(wú)線接口通過切換命令把在切換響應(yīng)消息 中收到的臨時(shí)身份號(hào)碼.特征碼序列號(hào)，小區(qū)l的第一個(gè)隨機(jī)接入 子信道的信息以及其他有關(guān)目標(biāo)基站的描述信息發(fā)送給終端A;步驟S610,終端A收到切換命令消息以后，在目標(biāo)基站的小 區(qū)1的第一個(gè)隨機(jī)接入子信道上發(fā)送隨機(jī)接入消息，消息中編制了 序列號(hào)為45的特征碼；步驟S612，目標(biāo)基站根據(jù)收到的特征碼的序號(hào)，判斷出該終端 是在進(jìn)行切換接入，然后根據(jù)特征碼的序列號(hào)45和所在的第一個(gè) 隨機(jī)接入子信道的信息.對(duì)應(yīng)到臨時(shí)身份號(hào)碼為ox6382的終端A。 目標(biāo)基站然后在邏輯專用信道上給終端A發(fā)送切換接入響應(yīng)消息， 消息中包括同步信息和上行信道資源信息等。消息的發(fā)送還可以采 用HARQ技術(shù)用來(lái)提高發(fā)送消息的可靠性；以及步驟S614,終端A收到切換接入響應(yīng)消息以后，發(fā)送切換完成消息,，從以上的描述中，可以看出，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了如下才支術(shù)效果 采用本發(fā)明的方法，可以確保在無(wú)線4妄口上，在任何一個(gè)時(shí)刻 要求切換接入的終端，在被分配了特征碼的前提下，都不會(huì)在相同 的隨機(jī)接入子信道的相:司時(shí)隙上發(fā)起相同的切換接入消息，從而避 免了切換接入消息之間沖突的可能性，也避免了切換接入消息在無(wú) 線接入網(wǎng)側(cè)在確定終端身份的時(shí)候《I起歧義。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，上述的本發(fā)明的各沖莫塊或 各步驟可以用通用的計(jì)算裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，它們可以集中在單個(gè)的計(jì)算 裝置上，或者分布在多個(gè)計(jì)算裝置所組成的網(wǎng)絡(luò)上，可選地，它們 可以用計(jì)算裝置可執(zhí)行的程序代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)，從而，可以將它們存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中由計(jì)算裝置來(lái)執(zhí)行，或者將它們分別制作成各個(gè)集成 電路模塊，或者將它們中的多個(gè)模塊或步驟制作成單個(gè)集成電路模易見的，不脫離本發(fā)明的4青神保護(hù)范圍。以上所述^又為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā) 明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。 凡在本發(fā)明的精神和原.別之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、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
1.一利基于隨機(jī)接入信道的切換接入方法，用于蜂窩式移動(dòng)通信系統(tǒng)中移動(dòng)終端的切換接入，其特征在于，包括以下步驟步驟a，源基站向目標(biāo)基站發(fā)送切換請(qǐng)求消息，請(qǐng)求將其所服務(wù)的移動(dòng)終端切換到所述目標(biāo)基站；步驟b，所述目標(biāo)基站對(duì)所述源基站發(fā)送切換響應(yīng)消息，所述源基站將其內(nèi)容在切換命令中轉(zhuǎn)發(fā)給所述移動(dòng)終端，其中，在所述切換命令消息中包括所述目標(biāo)基站分配給所述移動(dòng)終端的預(yù)留特征碼的序列號(hào)以及所述預(yù)留特征碼所在的隨機(jī)接入子信道，所述預(yù)留特征碼是事先被單獨(dú)預(yù)留給切換接入的移動(dòng)終端使用的一部分隨機(jī)接入特征碼；步驟c，所述移動(dòng)終端收到所述切換命令消息以后，確定所述切換命令消息中包含所述預(yù)留特征碼的序列號(hào)，于是選擇所述預(yù)留特征碼和所述預(yù)留特征碼所在的隨機(jī)接入子信道；以及步驟d，所述目標(biāo)基站與所述移動(dòng)終端在所述隨機(jī)接入子信道上發(fā)起切換接入過程。
2. 4艮據(jù)權(quán)利要求1所迷的切換4妄入方法，其特4正在于，所述步驟 b包括以下步驟在所述切換命令消息中還包括其分配給所述 移動(dòng)終端的臨時(shí)身份號(hào)碼，所述臨時(shí)身份號(hào)碼和所述預(yù)留特征 碼以及所述預(yù)留特征—碼所在的隨積4妄入子信道之間有——對(duì)應(yīng)關(guān)系，，
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的切換接入方法，其特征在于，所述步驟c包括以下步驟所述移動(dòng)終端指定在所述隨扭d妻入子信道上 使用所述預(yù)留特征碼發(fā)送隨機(jī)接入消息。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的切換接入方法，其特征在于，所述步驟 d包括以下步驟所述目標(biāo)基站根據(jù)所述預(yù)留特征碼確定移動(dòng) 終端發(fā)起的是切換接入，并且根據(jù)所述預(yù)留特征碼以及所述隨 機(jī)接入子信道來(lái)確定所述臨時(shí)身份號(hào)碼，然后給所述臨時(shí)身份 號(hào)碼所對(duì)應(yīng)的移動(dòng)終端單獨(dú)發(fā)送切換j妄入響應(yīng)消息。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的切換4妾入方法，其特4正在于，所述切換 接入響應(yīng)消息在下4于的邏輯專用信道上傳輸，或采用混合自動(dòng) 重傳請(qǐng)求技術(shù)在邏輯專用信道上傳輸。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的切換接入方法，其特征在于，所述步驟 d還包括以下步驟移動(dòng)終端4妻到所述切換4妻入響應(yīng)消息后，發(fā)送切換完成消息。
7. 根據(jù)權(quán)利-務(wù)求1所述的切換4妄入方法，其特征在于，所述預(yù)留 特征碼的信息在系統(tǒng)消息中，并且在小區(qū)中進(jìn)行廣播。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的切換接入方法，其特征在于，所述系統(tǒng) 消息在廣播信道上廣播，或在共享信道上廣播。
9. 一種基于隨機(jī)接入信道的切換接入裝置，用于蜂窩式移動(dòng)通信 系統(tǒng)中移動(dòng)終端的切換接入，其特征在于，包括廣播模塊，用于在小區(qū)的系統(tǒng)消息中包含事先預(yù)留的預(yù) 留特征碼的信息，并且在小區(qū)中進(jìn)行廣播；請(qǐng)求切換模塊，用于使源基站向目標(biāo)基站發(fā)送切換請(qǐng)求 消息，請(qǐng)求將其所服務(wù)的移動(dòng)終端切換到所述目標(biāo)基站； 切換響應(yīng)模塊，用于使所述目標(biāo)基站對(duì)所述源基站發(fā)送 切換響應(yīng)消息，所述源基站將其內(nèi)容在切換命令中轉(zhuǎn)發(fā)給所述 移動(dòng)終端，其中，在所述切換命令消息中包括所述目標(biāo)基站分 配給所述移動(dòng)終端的所述預(yù)留特征碼的序列號(hào)以及所述預(yù)留 特征碼所在的隨機(jī)接入子信道，所述預(yù)留特征碼是事先被單獨(dú)預(yù)留給切換4妄入的移動(dòng)終端4吏用的 一部分隨才幾4妻入特征碼；子信道選擇模塊，用于使所述移動(dòng)終端收到切換命令消 息以后，確定所述切換命令消息中包含所述預(yù)留特征碼的序列 號(hào)，于是選擇所述預(yù)留特征碼和所述預(yù)留特征碼所在隨機(jī)接入子信道；以及切換接入模塊，用于使所述目標(biāo)基站與所述移動(dòng)終端在 所述隨機(jī)接入子信道上發(fā)起切換接入過程。
10 根據(jù)權(quán)利要求9所述的切換接入裝置，其特征在于，所述切換 接入模塊用于使所述切換接入響應(yīng)消息在下行的邏輯專用信 道上傳輸，或采用混合自動(dòng)重傳請(qǐng)求技術(shù)在邏輯專用信道上傳輸，
全文摘要
本發(fā)明提供了一種基于隨機(jī)接入信道的切換接入方法，用于移動(dòng)通信系統(tǒng)中移動(dòng)終端的切換接入，包括以下步驟源基站向目標(biāo)基站發(fā)送切換請(qǐng)求消息。請(qǐng)求將其所服務(wù)的移動(dòng)終端切換到目標(biāo)基站；目標(biāo)基站對(duì)源基站發(fā)送切換響應(yīng)消息，源基站將其內(nèi)容在切換命令中轉(zhuǎn)發(fā)給移動(dòng)終端。其中，在切換命令消息中包括目標(biāo)基站分配給移動(dòng)終端的預(yù)留特征碼的序列號(hào)以及預(yù)留特征碼所在的隨機(jī)接入子信道；移動(dòng)終端收到切換命令消息以后，確定切換命令消息中包含預(yù)留特征碼的序列號(hào)，于是選擇預(yù)留特征碼和預(yù)留特征碼所在隨機(jī)接入子信道；以及目標(biāo)基站與移動(dòng)終端在隨機(jī)接入子信道上發(fā)起切換接入過程。本發(fā)明還提供了一種基于隨機(jī)接入信道的切換接入裝置。
文檔編號(hào)H04W36/38GK101155416SQ200610152450
公開日2008年4月2日 申請(qǐng)日期2006年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月29日
發(fā)明者杜忠達(dá) 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司