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CN101203034A - 下行双载/多载传输技术下分组交换的切换方法系统及设备 - Google Patents

下行双载/多载传输技术下分组交换的切换方法系统及设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种下行双载或多载传输技术下分组交换的切换方法、系统，以及基站和移动台设备，主要包括：移动台MS所在的源网络设备在确定有MS需要一个以上载频的切换时，向切换的目标基站系统BSS发送一个以上载频切换的切换请求消息；目标BSS收到所述切换请求消息后，为当前MS分配对应数量个载频的无线资源，分配完成后向该MS的源BSS返回应答消息；源BSS收到应答消息后，向当前MS发送切换命令，并在切换命令中包含所分配的无线资源信息；当前MS收到切换命令后，将数据传输通道离开源BSS的载频，接入到目标BSS所分配的一个以上载频上。通过本发明简单可靠地实现了在下行双载或多载传输技术下的PS切换。

Description

下行双载/多载传输技术下分组交换的切换方法系统及设备
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，具体是涉及一种下行双载或多载传输技术下分组交换(PS，Packet Switching)的切换方法、系统，以及基站和移动台设备。
背景技术
随着通用分组无线业务(GPRS，General Packet Radio Service)的快速发展，用户对GPRS业务的实时性有了新的要求。为此，现有标准提出了GPRS业务的切换处理方案，该切换处理过程如图1所示，对应以下步骤：
步骤101，在分组传输(Packet transfer)模式下，源基站系统(BSS，BaseStation System)在确定有移动台(MS，Mobile Station)需要切换时，向目标BSS发送切换请求消息，指示有MS需要切换到该目标BSS。
步骤102，目标BSS根据收到的切换请求消息为MS建立BSS上下文，分配无线资源，并在建立及分配完成后通过切换请求应答消息通知源BSS。
步骤103，源BSS在收到切换请求应答消息后，向MS发送包含无线参数的切换命令。
步骤104，MS在获取收到的切换命令中的无线参数后，离开源BSS，并在目标BSS发起接入脉冲(Access Burst)。
步骤105，目标BSS在收到MS发起的接入脉冲后，以信令方式通知MS应该使用的时间提前量。
步骤106，MS在收到时间提前量后，根据该时间提前量进行数据传输。
步骤107，目标BSS在收到MS发送来的第一个正确的无线链路控制或介质访问控制(RLC/MAC)块时，判定当前的切换成功。
在上述切换过程中，还需要网络中的GPRS业务支持节点(SGSN，ServingGPRS Supporting Node)、GPRS网关支持节点(GGSN，Gateway GPRSSupporting Node)之类的设备的支持。
在目前的GPRS系统中，一个MS只能在一个载频上进行下行数据接收，且工作带宽为200KHz，这样显然限制了数据的传输速率。比如：基于这种数据接收方案，在目前的全球移动通信系统(GSM，Global System for Mobilecommunications)演进增强数据速率无线接入网(EGRPS，GSM EDGE RadioAcesss Network)系统下，即使为一个载频分配4个时隙，这4个时隙的实际速率也不到200kbps。而随着数据类业务的发展，现有速率已不能满足用户的需求。
鉴于上述情况，多家通讯设备厂商提出了一个新的数据传输方案，即下行双载/多载传输。顾名思义，下行双载/多载传输就是突破GSM系统一直沿袭的带宽限制，使得一个MS可以在一个以上的载频上同时进行下行数据接收。设用于接收下行数据的载频数为N，则这种传输方案可以使工作带宽变为200×N KHz，相应的数据传输速率也根据载频数成比例地提高。仍然以目前的EGRPS系统为例，一个载频分配4个时隙的实际速率为200kbps，而如果MS能够在5个载频上同时进行下行数据接收，则速率可以接近1Mkbps，完全能够满足3G系统对速率的要求。
由以上描述可以看出，引入下行双载/多载传输方案，可以大大延长像GSM这样的2G系统的适用时间，且该方案只需要在现有系统的基础上进行简单的升级就可以极大地提高下行数据传输速率。该方案既节约了运营商在设备上的投资，又能满足新业务的开展，在2G系统中有广泛的应用前景。
然而，现有分组交换(PS)域的切换方式只能适用于单一载频之间的切换，不能适应引入下行双载或多载传输技术后PS域的切换要求。例如，如果MS处于下行双载或多载传输状态，接收两个载频上的数据的情况，由于现有技术只提供了从一个载频到另一个载频的切换方法，而不能实现MS处于两个载频下的切换过程。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种下行双载或多载传输技术下分组交换的切换方法、系统，以及基站和移动台设备，实现下行双载或多载传输技术下的PS切换。
基于以上目的本发明提供了一种下行双载或多载传输技术下分组交换的切换方法，包括：
A.移动台MS所在的源网络设备在确定有MS需要一个以上载频的切换时，向切换的目标基站系统BSS发送进行一个以上载频切换的切换请求；
B.目标BSS收到所述切换请求后，为当前MS分配对应数量个载频的无线资源，分配完成后向该MS的源BSS返回应答消息；
C.源BSS收到应答消息后，向当前MS发送切换命令，并在切换命令中包含所分配的无线资源信息；
D.当前MS收到切换命令后，将数据传输通道离开源BSS的载频，接入到目标BSS所分配的一个以上载频上。
该方法步骤D后进一步包括：当前MS通过该一个以上载频向目标BSS发送接入脉冲；
目标BSS在所分配的任意载频上收到所述接入脉冲，则确定该MS接入成功。
该方法步骤D中如果MS接入目标BSS失败，则进一步包括：将数据传输通道重新接入到源BSS。
该方法步骤D中所述源BSS在当前MS离开后，仍然为该MS保留原有载频的无线资源；
如果MS接入目标BSS失败，则将数据传输通道重新接入到源BSS的原有载频上。
该方法所述当前MS将数据传输通道重新接入到源BSS后进一步包括：当前MS通过所接入的一个以上载频向源BSS发送接入脉冲；
源BSS在所分配的任意载频上收到所述接入脉冲，则确定该MS接入成功。
该方法所述BSS为当前MS分配无线资源后，进一步在分配的载频上调度用户状态标识USF；
当前MS在当前接入的载频上监听USF，如果在任意一个载频上监听到USF，则发送所述接入脉冲。
该方法所述BSS在任意分配给该MS的载频上收到MS发来的接入脉冲后，进一步包括：通知MS应该使用的时间提前量；
MS在收到所述时间提前量后，根据该时间提前量通过分配的载频与所述BSS之间进行数据传输；
所述BSS在收到MS发送来的第一个正确的RLC/MAC块时，判定当前的切换成功。
该方法步骤A所述切换请求中包括需要进行一个以上载频切换的指示信息。
该方法在整个切换过程中MS保持下行所述一个以上载频的传输状态。
基于上述目的本发明还提供了一种下行双载或多载传输技术下分组交换的切换系统，包括：基站系统BSS和移动台MS，
所述BSS在作为MS切换的目标BSS时，在收到进行一个以上载频切换的切换请求后，为当前MS分配对应数量个载频的无线资源，并在分配完成后向该MS的源BSS返回应答消息；
在作为MS切换的源BSS时，在收到目标BSS关于进行一个以上载频切换的应答消息后，向当前MS发送切换命令，并在切换命令中包含所分配的无线资源信息；
所述MS在收到进行一个以上载频切换的切换命令后，将数据传输通道离开源BSS的载频，接入到目标BSS所分配的一个以上载频上。
该系统所述BSS在作为MS切换的源BSS时，进一步用于在确定有MS需要一个以上载频的切换时，向该切换的目标BSS发送进行一个以上载频切换的切换请求；
基于上述目的本发明还提供了一种下行双载或多载传输技术下的基站系统BSS，
所述BSS在作为MS切换的目标BSS时，在收到进行一个以上载频切换的切换请求后，为当前MS分配对应数量个载频的无线资源，并在分配完成后向该MS的源BSS返回应答消息；
在作为MS切换的源BSS时，在收到目标BSS关于进行一个以上载频切换的应答消息后，向当前MS发送切换命令，并在切换命令中包含所分配的无线资源信息。
最后，基于上述目的本发明还提供了一种下行双载或多载传输技术下的移动台MS，所述MS在收到进行一个以上载频切换的切换命令后，将数据传输通道离开源BSS的载频，接入到目标BSS所分配的一个以上载频上。
从上面所述可以看出，本发明提供的下行双载或多载传输技术下分组交换的切换方法、系统，以及基站和移动台设备，源BSS向目标BSS请求切换时，指示一个以上载频切换，并在切换过程中保证了一个以上载频切换的顺利执行，进一步通过保持下行一个以上载频的传输状态，保证了较高的数据传输率。另外，本发明MS在目标BSS接入失败后，返回源BSS的接入，保证了切换过程的数据传输。
附图说明
图1为现有GPRS业务的切换处理流程示意图；
图2为本发明较佳实施例的切换处理流程示意图。
具体实施方式
为了实现下行双载或多载传输技术下的PS切换，本发明的主要思想包括：源网络设备在确定有MS需要双载或多载切换时，向切换的目标基站系统BSS发送一个以上载频切换的切换请求消息；目标BSS收到所述切换请求消息后，为当前MS分配对应数量个载频的无线资源，分配完成后向该MS的源BSS返回应答消息；源BSS收到应答消息后，向当前MS发送切换命令，并在切换命令中包含所分配的无线资源信息；当前MS收到切换命令后，将数据传输通道离开源BSS接入到目标BSS所分配的载频上。
基于该思想，本发明实施例提出了一种下行双载或多载传输技术下分组交换的切换系统，至少包括：BSS和MS，其中
所述BSS在作为MS切换的目标BSS时，在收到进行一个以上载频切换的切换请求后，为当前MS分配对应数量个载频的无线资源，并在分配完成后向该MS的源BSS返回应答消息；
并且在作为MS切换的源BSS时，在收到目标BSS关于进行一个以上载频切换的应答消息后，向当前MS发送切换命令，并在切换命令中包含所分配的无线资源信息。
所述MS在收到进行一个以上载频切换的切换命令后，将数据传输通道离开源BSS的载频，接入到目标BSS所分配的一个以上载频上。
此外，所述BSS在作为MS切换的源BSS时，还可以进一步用于在确定有MS需要一个以上载频的切换时，向该切换的目标BSS发送进行一个以上载频切换的切换请求。当然，该项功能也可以由SGSN实现。
参见图2所示，基于上述系统，下面对本发明PS切换方法的较佳实施例进行详细说明。
本实施例流程中涉及的网络设备包括：MS、源BSS、目标BSS、以及核心网设备，比如SGSN。其中，MS、源BSS和目标BSS都支持下行双载或多载传输技术。
假设MS处于下行n个载频的传输状态，n≥2，在该n个不同的载频上同时接收数据。
步骤201，当前MS所在的源BSS在确定有MS需要n载频切换时，发起切换请求，即向目标BSS发送切换请求消息，要求目标BSS为该MS建立相关上下文并分配无线资源，并在此请求中指示进行n个载频的切换。
其中，该过程也可以由核心网设备，比如SGSN发起并执行。
步骤202，目标BSS收到切换请求消息后，根据消息中的指示信息判断该消息为进行n载频的切换请求，则为该MS建立BSS上下文，分配n个载频的无线资源，主要是为MS在下行方向分配n个可以使用的载波；分配完成后目标BSS通过切换请求应答消息返回给源BSS，并在分配的载频上调度用户状态标识(USF)。
步骤203，源BSS收到目标BSS返回的切换请求应答消息，说明资源分配已经完成，源BSS向当前MS发送PS切换命令(Handover Command)消息，指示该MS发起PS切换，切换命令消息中包含有目标BSS所分配的n个载频信息。
步骤204，当前MS收到切换命令消息后，将下行数据的传输通道离开源BSS接入到目标BSS为其分配好的n个载频上，并按照切换命令描述的无线资源信息在n个载频上监听USF。
此时，源BSS可以在一段时间内或始终为当前MS保留其原有载频的资源。
MS可以逐个断开与源BSS连接的下行数据传输通道，再接入到新分配的载频上，也可以并行进行。并且，MS在切换过程期间保持下行n载频的传输状态，即MS继续维护原有的临时数据块流(TBF)，并且该TBF属于n载频TBF，可以在一个以上载频上接收或发送RLC/MAC块。
步骤205，如果当前MS在新切换的任意载频上收到USF，就向目标BSS发起Access Burst。
步骤206，目标BSS在分配给当前MS的任意载频上收到该MS发来的Access Burst后，以信令方式通知该MS应该使用的时间提前量。
步骤207，MS在收到时间提前量后，根据该时间提前量通过新分配的n个载频与目标BSS之间进行数据传输。
步骤208，目标BSS在收到当前MS发送来的第一个正确的RLC/MAC块时，判定当前的切换成功。
MS在目标BSS的接入失败，比如：在预定时间内，MS没有收到USF；或者在预定时间内，目标BSS没有收到MS发来的Access Burst，目标BSS通知MS。则MS重新切换回到源BSS的n个载频上，具体过程为：
MS将下行数据的传输通道接入到源BSS为其保留的n个载频上，并按照切换命令描述的无线资源信息在n个载频上监听USF；
如果当前MS在源BSS为其保留任意载频上收到USF，就向源BSS发起Access Burst；
源BSS在保留的任意载频上收到该MS发来的Access Burst后，以信令方式通知该MS应该使用的时间提前量；
MS在收到时间提前量后，根据该时间提前量通过新分配的n个载频与源BSS之间进行数据传输；
源BSS在收到当前MS发送来的第一个正确的RLC/MAC块时，判定当前的切换成功。
当然，上述过程是在源BSS为MS保留原有无线资源的前提下执行的，如果源BSS没有为MS保留原有无线资源，则在上述切换过程中源BSS可以为所述MS重新分配无线资源。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种下行双载或多载传输技术下分组交换的切换方法，其特征在于，包括：
A.移动台MS所在的源网络设备在确定有MS需要一个以上载频的切换时，向切换的目标基站系统BSS发送进行一个以上载频切换的切换请求；
B.目标BSS收到所述切换请求后，为当前MS分配对应数量个载频的无线资源，分配完成后向该MS的源BSS返回应答消息；
C.源BSS收到应答消息后，向当前MS发送切换命令，并在切换命令中包含所分配的无线资源信息；
D.当前MS收到切换命令后，将数据传输通道离开源BSS的载频，接入到目标BSS所分配的一个以上载频上。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤D后进一步包括：当前MS通过该一个以上载频向目标BSS发送接入脉冲；
目标BSS在所分配的任意载频上收到所述接入脉冲，则确定该MS接入成功。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤D中如果MS接入目标BSS失败，则进一步包括：将数据传输通道重新接入到源BSS。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤D中所述源BSS在当前MS离开后，仍然为该MS保留原有载频的无线资源；
如果MS接入目标BSS失败，则将数据传输通道重新接入到源BSS的原有载频上。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述当前MS将数据传输通道重新接入到源BSS后进一步包括：当前MS通过所接入的一个以上载频向源BSS发送接入脉冲；
源BSS在所分配的任意载频上收到所述接入脉冲，则确定该MS接入成功。
6.根据权利要求2或5所述的方法，其特征在于，所述BSS为当前MS分配无线资源后，进一步在分配的载频上调度用户状态标识USF；
当前MS在当前接入的载频上监听USF，如果在任意一个载频上监听到USF，则发送所述接入脉冲。
7.根据权利要求2或5所述的方法，其特征在于，所述BSS在任意分配给该MS的载频上收到MS发来的接入脉冲后，进一步包括：通知MS应该使用的时间提前量；
MS在收到所述时间提前量后，根据该时间提前量通过分配的载频与所述BSS之间进行数据传输；
所述BSS在收到MS发送来的第一个正确的RLC/MAC块时，判定当前的切换成功。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A所述切换请求中包括需要进行一个以上载频切换的指示信息。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在整个切换过程中MS保持下行所述一个以上载频的传输状态。
10.一种下行双载或多载传输技术下分组交换的切换系统，包括：基站系统BSS和移动台MS，其特征在于，
所述BSS在作为MS切换的目标BSS时，在收到进行一个以上载频切换的切换请求后，为当前MS分配对应数量个载频的无线资源，并在分配完成后向该MS的源BSS返回应答消息；
在作为MS切换的源BSS时，在收到目标BSS关于进行一个以上载频切换的应答消息后，向当前MS发送切换命令，并在切换命令中包含所分配的无线资源信息；
所述MS在收到进行一个以上载频切换的切换命令后，将数据传输通道离开源BSS的载频，接入到目标BSS所分配的一个以上载频上。
11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述BSS在作为MS切换的源BSS时，进一步用于在确定有MS需要一个以上载频的切换时，向该切换的目标BSS发送进行一个以上载频切换的切换请求；
12.一种下行双载或多载传输技术下的基站系统BSS，其特征在于，
所述BSS在作为MS切换的目标BSS时，在收到进行一个以上载频切换的切换请求后，为当前MS分配对应数量个载频的无线资源，并在分配完成后向该MS的源BSS返回应答消息；
在作为MS切换的源BSS时，在收到目标BSS关于进行一个以上载频切换的应答消息后，向当前MS发送切换命令，并在切换命令中包含所分配的无线资源信息。
13.一种下行双载或多载传输技术下的移动台MS，其特征在于，所述MS在收到进行一个以上载频切换的切换命令后，将数据传输通道离开源BSS的载频，接入到目标BSS所分配的一个以上载频上。
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