通信系统的基站切换方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种通信系统的基站切换方法及系统。该方法包括：服务基站根据用户设备上报信息触发双播操作，将目标基站的通信上下文添加到移动管理实体MME中，MME通知服务网关SGW保存两套通信路由；双播触发完成后，SGW与服务基站和目标基站通信；服务基站与用户设备交互，将用户设备从服务接站切换到目标基站。借助与本发明专利技术实施例的技术方案，能够降低基站切换的复杂度、提高基站切换的效率、同时提高可实施性。

【技术实现步骤摘要】
通信系统的基站切换方法及系统
本专利技术涉及移动通讯领域，特别是涉及一种通信系统的基站切换方法及系统。
技术介绍
目前，由于高铁速度的不断提升，给现有的车地通信系统的基站切换的性能带来了巨大的挑战。首先，高速移动所带来的多普勒频偏和信道快衰落给高速数据传输带来了极大的威胁，信道将呈现快速时变特性，在时分双工(TimeDivisionDuplexing，简称为TDD)系统中尤其明显，这样很有可能会导致基站难以解调接收信号。同时，在切换区域，列车会接收到来自相邻两个基站的能量相近、多普勒频偏相差两倍频偏的信号，且该信号具有正负频偏跳变特性。其次，速度的提高会造成频繁切换问题，对系统移动性管理(特别是快速切换控制)提出了更高的要求。最后，由于列车上旅客的地理位置相对集中，当列车穿越小区边缘时，将发生群切换，这也是传统通信系统极少面对的问题。在无线通信网络中，基站切换主要分为硬切换和软切换两种。在长期演进(LongTermEvolution，简称为LTE)网络中，一方面，由于取消了3G网络中的无线网络控制器(RadioNetworkController，简称为RNC)节点，切换由基站(eNB)进行处理，网络失去了集中控制能力；另一方面，LTE为正交频分复用(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，简称为OFDM)系统，且采用同频组网，这使得LTE系统的终端设备(UserEquipment，简称为UE)无法像3G系统的UE那样在相同的频率上同时接收相邻两个小区的信号，因此，LTE只能采用硬切换的方式。由于硬切换存在“先断后连”的性质，因此切换过程中必定产生中断，这对切换性能有严重影响。在现有技术中，多点协作(Coordinatedmulti-point，简称为CoMP)是指地理位置上分离的多个传输点协同参与，为一个终端的数据传输或者联合接收一个终端发送数据的技术。按照传输方案的不同，分为联合处理和协同调度/波束赋形两类。联合处理又分为联合传输(JT)和动态小区选择两种，其中，CoMP-JT技术的主要原理是：参与协作的多个小区基站在相同时频资服务上通过物理下行共享信道(PhysicalDownlinkSharedChannel，简称为PDSCH)同时为一个终端发送相同的数据，从而把传统LTE网络中的小区间干扰信号转化为有用信号，实现降低干扰、增大接收功率的目的，有效获得联合处理增益和分集增益。CoMP的提出原本是用来解决小区边缘用户的干扰，提升边缘用户吞吐率，但从CoMP-JT的原理可以看出，它能从根本上解决LTE硬切换的问题，达到构成软切换的基本要求，从而提升切换性能。除了切换成功率，切换时延也是切换过程中考察的一个重要指标。传统LTE切换过程中沿用的通用移动通信系统(UniversalMobileTelecommunicationsSystem，简称为UMTS)，的“数据转发”机制，该过程存在一定的eNB处理时延和X2传输时延。LTE是基于IP的传输网络，可以通过IP网络中已有的“双播(Bi-casting)”技术实现服务基站和目标基站间的数据共享，即：服务网关(ServiceGateway，简称为SGW)将接收到的原始数据原封不动的通过两条路径发射到需要切换的服务基站和目标基站。“双播”在切换过程中的中断时间小。但是，如果直接将传统的“双播”机制引入LTE切换，会产生无法保证数据的无损传输的问题。在“双播”开始时，很有可能已经出现了服务eNB无法正确传输分组到UE的情况，而目标eNB在UE接入成功后直接转发来自SGW的数据包，则这些丢失的分组将不可挽回。同时，采用“双播”方式，系统复杂性会有所增加。
技术实现思路
本专利技术提供一种通信系统的基站切换方法及系统，以降低基站切换的复杂度、提高基站切换的效率、同时提高可实施性。本专利技术实施例提供类一种通信系统的基站切换方法，包括：服务基站根据用户设备上报信息触发双播操作，将目标基站的通信上下文添加到移动管理实体MME中，MME通知服务网关SGW保存两套通信路由；双播触发完成后，SGW与服务基站和目标基站通信；服务基站与用户设备交互，将用户设备从服务基站切换到目标基站。优选地，双播触发完成后，SGW与服务基站和目标基站通信之后，方法还包括：在下行链路，服务基站和目标基站在接收到SGW通过双播发送的数据后，服务基站和目标基站同时或者其中之一向用户设备发送该数据；在上行链路，服务基站和目标基站同时或者其中之一接收用户设备发送的数据。优选地，方法还包括：在用户设备确定需要进行基站切换时，通过更新用户设备上下文信息的方式，将用户设备从服务基站切换到目标基站；在切换完成后，释放双播操作。优选地，方法还包括：在触发双播操作之前，服务基站触发CoMP操作，服务基站通过基站间接口将用户设备上下文信息添加到目标基站中，目标基站向移动管理实体MME请求协作集更新，并将目标基站上下文信息添加到移动管理实体MME中；CoMP触发完成后，在下行链路，服务基站和目标基站在接收到服务网关SGW通过双播发送的数据后，通过CoMP在相同时频资源向用户设备发送该数据；和/或，上行链路，服务基站和目标基站联合接收用户设备的数据；在切换完成后，在释放双播操作之前，释放CoMP操作。优选地，CoMP操作为多点协作联合传输CoMP-JT操作。优选地，触发双播操作具体包括：用户设备实时进行物理层测量，并将测量结果上报到服务基站的无线资源控制协议RRC层；服务基站的RRC层对测量结果进行分析，如果目标基站的信号质量与服务基站的信号质量之差大于预先设置的第一阈值，则向SGW触发双播。优选地，触发CoMP操作和双播操作具体包括：用户设备实时进行物理层测量，并将测量结果上报到服务基站的无线资源控制协议RRC层；服务基站的RRC层对测量结果进行分析，如果目标基站的信号质量与服务基站的信号质量之差大于预先设置的第一阈值，则向目标基站发起CoMP-JT请求；目标基站预留相应的资源并保存相应的用户设备上下文信息，向MME发送请求触发CoMP-JT操作的更新CoMP-JT协作集请求，其中，目标基站保存的用户设备上下文信息为：用户设备到目标基站的通信上下文信息；MME保存相应的两套用户设备上下文信息，并向SGW触发双播，其中，MME保存的两套用户设备上下文信息为：用户设备到目标基站的通信上下文信息、以及用户设备到服务基站的通信上下文信息；SGW保存相应的两套用户设备上下文信息，其中，SGW保存的两套用户设备上下文信息包括：SGW到目标基站的通信路由信息、以及SGW到服务基站的通信路由信息。优选地，服务基站和目标基站在接收到SGW通过双播发送的数据后，通过CoMP-JT在相同时频资源向用户设备发送该数据具体包括：SGW通过基站与MME/SGW之间接口进行双播，同时向服务基站和目标基站发送相同的数据；服务基站和目标基站分别对该数据进行缓存，在基站之间接口上交互CoMP-JT操作所必需的信令消息，并在根据信令消息对该数据进行CoMP-JT处理后，通过CoMP-JT在相同时频资源向用户设备发送该数据。优选地，服务基站和目标基站分别对该数据进行缓存之后，方法还包括：服务基站和目标基站通过基站之间接口本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通信系统的基站切换方法，所述方法具体包括：服务基站根据用户设备上报信息触发双播操作，将目标基站的通信上下文添加到移动管理实体MME中，MME通知服务网关SGW保存两套通信路由；双播触发完成后，SGW与服务基站和目标基站通信；所述服务基站与用户设备交互，将所述用户设备从所述服务接站切换到所述目标基站。

【技术特征摘要】
1.一种通信系统的基站切换方法，所述方法具体包括：服务基站触发CoMP操作，服务基站通过基站间接口将用户设备上下文信息添加到目标基站中，目标基站向移动管理实体MME请求协作集更新，并将目标基站上下文信息添加到移动管理实体MME中；CoMP触发完成后，在下行链路，服务基站和目标基站在接收到服务网关SGW通过双播发送的数据后，通过CoMP在相同时频资源向所述用户设备发送该数据；和/或，上行链路，服务基站和目标基站联合接收用户设备的数据；在切换完成后，在释放双播操作之前，释放CoMP操作；服务基站根据用户设备上报信息触发双播操作，将目标基站的通信上下文添加到移动管理实体MME中，MME通知服务网关SGW保存两套通信路由；双播触发完成后，SGW与服务基站和目标基站通信；所述服务基站与用户设备交互，将所述用户设备从所述服务基站切换到所述目标基站。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，双播触发完成后，SGW与服务基站和目标基站通信之后，所述方法还包括：在下行链路，服务基站和目标基站在接收到SGW通过双播发送的数据后，所述服务基站和所述目标基站同时或者其中之一向所述用户设备发送该数据；在上行链路，服务基站和目标基站同时或者其中之一接收所述用户设备发送的数据。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述服务基站与用户设备交互，将所述用户设备从所述服务基站切换到所述目标基站具体包括：在确定需要进行基站切换时，通过更新用户设备上下文信息的方式，将所述用户设备从所述服务基站切换到所述目标基站；在切换完成后，所述方法还包括：释放双播操作。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述CoMP操作为多点协作联合传输CoMP-JT操作。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述触发双播操作具体包括：所述用户设备实时进行物理层测量，并将测量结果上报到服务基站的无线资源控制协议RRC层；所述服务基站的RRC层对所述测量结果进行分析，如果目标基站的信号质量与服务基站的信号质量之差大于预先设置的第一阈值，则向SGW触发双播。6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述触发CoMP操作和双播操作具体包括：所述用户设备实时进行物理层测量，并将测量结果上报到服务基站的无线资源控制协议RRC层；所述服务基站的RRC层对所述测量结果进行分析，如果目标基站的信号质量与服务基站的信号质量之差大于预先设置的第一阈值，则向目标基站发起CoMP-JT请求；所述目标基站预留相应的资源并保存相应的用户设备上下文信息，向所述MME发送请求触发CoMP-JT操作的更新CoMP-JT协作集请求，其中，所述目标基站保存的用户设备上下文信息为：所述用户设备到所述目标基站的通信上下文信息；所述MME保存相应的两套用户设备上下文信息，并向SGW触发双播，其中，所述MME保存的两套用户设备上下文信息为：所述用户设备到目标基站的通信上下文信息、以及所述用户设备到服务基站的通信上下文信息；所述SGW保存相应的两套用户设备上下文信息，其中，所述SGW保存的两套用户设备上下文信息包括：所述SGW到目标基站的通信路由信息、以及所述SGW到服务基站的通信路由信息。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述服务基站和目标基站在接收到SGW通过双播发送的数据后，通过CoMP-JT在相同时频资源向所述用户设备发送该数据具体包括：所述SGW通过基站与MME/SGW之间接口进行双播，同时向所述服务基站和所述目标基站发送相同的数据；所述服务基站和所述目标基站分别对该数据进行缓存，在基站之间接口上交互CoMP-JT操作所必需的信令消息，并在根据所述信令消息对该数据进行CoMP-JT处理后，通过CoMP-JT在相同时频资源向所述用户设备发送该数据。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述服务基站和所述目标基站分别对该数据进行缓存之后，所述方法还包括：所述服务基站和目标基站通过基站之间接口进行信息交互，选择接收质量较好的基站信号作为接收信号，将质量较差的基站信号丢弃。9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，将所述用户设备从所述服务基站切换到所述目标基站具体包括：所述服务基站的RRC层对所述用户设备上报的测量结果进行分析，如果目标基站的信号质量与服务基站的信号质量之差大于预先设置的第二阈值，确定进行基站切换，其中，所述第二阈值大于所述第一阈值；所述服务基站向目标基站发送切换请求；所述目标基站根据所述切换请求更新所述用户设备上下文信息；所述服务基站向所述用户设备发送RRC链接重配置信息；所述用户设备向所述目标基站发送RRC链接重配置完成信息，完成从所述服务基站切换到所述目标基站。10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在切换完成后，在释放双播操作之前，释放CoMP操作具体包括：用户设备的新服务基站的RRC层对所述用户设备上报的测量结果进行分析，当确定原服务基站的信号质量低于预先设置的第三阈值时，向MME发送请求释放CoMP-JT操作的更新CoMP-JT协作集请求，并向原服务基站发送退出CoMP-JT协作请求；所述原服务基站删除所述用户设备到所述原服务基站的通信上下文信息并向所述新服务基站发送退出CoMP-JT协作请求响应；所述MME退出CoMP-JT操作，仅保存所述用户设备到新服务基站的通信上下文信息，并向所述SGW发送退出双播请求；所述SGW退出双播操作，仅保存SGW到新服务基站的通信路由信息并向所述MME发送退出双播请求响应。11.一种通信系统的基站切换系统，具体包括：用户设备、服务基站、目标...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏莹莹，赵亚军，方旭明，耿鹏，江海，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44