專利名稱：快速同步的切換方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
在移動通信網(wǎng)絡(luò)中，本發(fā)明被用來確保在不引起業(yè)務(wù)損失的情況下和在不浪費信 道資源的情況下快速且透明地執(zhí)行切換。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的移動通信系統(tǒng)中，切換HO是非常重要的功能，借此移動終端MT改變其連 接點AP (point of attachment)。其特征在于多跳通信并使用正交頻分多址OFDMA的功能 在移動通信系統(tǒng)中同樣是重要的功能。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，可以使用諸如“接入點”、 “基站”、“網(wǎng)絡(luò)連接點”、“中繼節(jié)點”等其它術(shù)語，而不使用“連接點”。所有這些術(shù)語都是等 同的并可以互換。如果連接點的改變發(fā)生短時間的業(yè)務(wù)中斷，則該切換被稱作硬切換。舊的鏈路被 釋放并創(chuàng)建與新基站BS或接入點AP的新鏈路。在無縫切換期間，MT通過同時使用新舊連接來改變其在小區(qū)之間的連接點，新舊 連接中僅一個連接是激活的。數(shù)據(jù)經(jīng)由這兩條鏈路被廣播。根據(jù)移動設(shè)備的質(zhì)量感知，在 網(wǎng)絡(luò)中，只要通過轉(zhuǎn)換動作激活新路徑，舊鏈路就保持激活的。軟切換允許瞬變階段，在該瞬變階段期間，多條鏈路可同時被用于通信，這些鏈路 都是激活的。這個概念被稱為同播，其優(yōu)點在于，S卩如果一條鏈路故障，則MT能使用剩余的鏈 路進(jìn)行通信。與硬切換相比，無縫的和軟方法更加可靠，因為在新鏈路已被建立之后才釋放舊 鏈路。然而，在切換階段期間利用兩條鏈路減少了可用信道的數(shù)目，這對于可承載的用 戶數(shù)具有負(fù)面影響。因此，有效的切換應(yīng)該在不出現(xiàn)業(yè)務(wù)中斷和最小化資源利用的情況下 支持AP的變化。系統(tǒng)建立路徑所需要的時間被稱為網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)時間。如果在網(wǎng)絡(luò)完成建立之前舊無 線電鏈路被破壞，則即使在小區(qū)中有可用的信道也丟棄該連接。為了保證中斷盡可能的短， 可以在設(shè)備改換之前通過網(wǎng)絡(luò)預(yù)先建立到新BS的路徑。在硬切換的情況下，同時執(zhí)行到新 路徑的轉(zhuǎn)換和所傳輸?shù)男畔⒌闹匦侣酚?。但是在任何一個時刻，每個MT只有單個到BS的 連接。因此，由于數(shù)據(jù)并不必被復(fù)制，所以不浪費稀少的資源并且數(shù)據(jù)開銷被最小化。盡管如此，改換時的過度的業(yè)務(wù)中斷會導(dǎo)致呼叫丟失，這應(yīng)該被避免。因此需要一種技術(shù)，該技術(shù)支持移動終端MT和接入點AP之間的有效快速切換，而 對于用戶沒有過度的業(yè)務(wù)中斷，并同時避免浪費可用的傳輸資源、即信道。

發(fā)明內(nèi)容
利用本發(fā)明可以解決上述問題。所提出的技術(shù)提供一種無線無線電環(huán)境中的有效 快速的切換，這種切換并不會引起過度的業(yè)務(wù)中斷且并不會浪費可用的資源，并且該技術(shù) 還可以在所有現(xiàn)有的無線系統(tǒng)中實施，而不會引起增加的額外費用。通過獨立權(quán)利要求中所包含的教導(dǎo)來實現(xiàn)該技術(shù)。所述獨立方法在無線通信系統(tǒng)中執(zhí)行切換，所述系統(tǒng)包括至少一個移動終端、多 個基站、至少一個管理所述多個基站的中心實體，其中所述方法包括以下步驟-所述移動終端在預(yù)先分配的時隙中傳輸請求新連接點的切換請求消息；-所述多個基站在接收到所述切換請求消息時確定所述多個基站中的哪一個將成 為所述新連接點；-基站在完成關(guān)于成為所述新連接點的所述確定時向所述移動終端傳輸切換響應(yīng) 消息；-所述移動終端在接收到所述切換響應(yīng)消息時改變其連接點。適于執(zhí)行切換的所述獨立的移動通信系統(tǒng)包括至少一個移動終端、多個基站、至 少一個中心實體，所述中心實體適于管理所述多個基站，其中-所述移動終端適于在預(yù)先定義的時隙中傳輸請求新連接點的切換請求消息；-所述多個基站適于接收所述切換請求消息，并進(jìn)一步適于確定所述多個基站中 的哪一個將成為所述新連接點；-被安排成為所述新連接點的基站還適于向所述移動終端傳輸切換響應(yīng)消息；-所述移動終端適于接收所述切換響應(yīng)消息并改變其連接點。在從屬權(quán)利要求中可以看到其它優(yōu)點，借此，切換請求消息的傳輸或者是廣播傳 輸或者是組播傳輸。另外，還有利的是，在多個子載波SC上完成傳輸，并且這些子載波SC 被同步。此外，有利的是，朝著所傳輸?shù)膸哪┒说姆较虬仓迷擃A(yù)先分配的時隙。另外，有 利的是，在用于隨機(jī)存取的時隙之后安置該預(yù)先分配的時隙。


根據(jù)下文的詳細(xì)說明和附圖，本發(fā)明將變得更加清楚，這些附圖僅是舉例說明，并 且因此對本發(fā)明不是限制性的，其中圖1示出用于被同步的、面向AP的快速透明HO過程的幀結(jié)構(gòu)。圖2示出其中應(yīng)用本發(fā)明的移動通信網(wǎng)絡(luò)。圖3示出包括本發(fā)明中的移動終端和基站的詳細(xì)框圖。
具體實施例方式在移動通信領(lǐng)域之內(nèi)，為了解決切換問題已經(jīng)提出了不同的切換方案。預(yù)IiK生重路由切換(Predictive ReroutinR Handover)預(yù)測性重路由切換方案根據(jù)位置管理系統(tǒng)中所存儲的信息來預(yù)測新的潛在基站 BS。這些BS加入形成組播樹的一組BS，該組播樹是最初在移動設(shè)備向網(wǎng)絡(luò)注冊時被建立 的。當(dāng)設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)的覆蓋區(qū)域時，該組被更新。在這個組中，正在服務(wù)的BS被稱作激活的，剩余的BS被稱作未激活的。當(dāng)MT數(shù)次未能接收到其正在服務(wù)的BS的信標(biāo)信號時，觸 發(fā)切換。當(dāng)這發(fā)生時，新的BS成為激活的并且更新該組播樹?？梢杂脙煞N不同的方式使 用組播樹來發(fā)送數(shù)據(jù)分組一種是分組只被發(fā)送給激活的BS，另一種是將分組傳輸給整組 BS。在后一種情況下，不是激活的BS緩沖這些分組并當(dāng)這些分組過期時將這些分組丟棄。 在這兩種情況下，該方案的優(yōu)點是在切換發(fā)生之前已經(jīng)建立鏈路。由于在切換響應(yīng)之后更 新樹，所以這個方案的目的是最小化切換等待時間。然而，該方案的不利方面是在更新組播樹時涉及的信令開銷以及假如向所有成員 發(fā)送復(fù)制數(shù)據(jù)分組時涉及的數(shù)據(jù)開銷。這個方案可用于在執(zhí)行切換之前智能地將分組遞送 到不同的BS。然而，在該方法中不考慮無線鏈路的業(yè)務(wù)中斷。預(yù)留切換(Reservation Handover)預(yù)留切換方案基于切換請求的優(yōu)先級高于新呼叫的想法。通過專門為切換請求預(yù) 留資源來實現(xiàn)預(yù)留切換，這可以以預(yù)測性的或非預(yù)測性的方式來完成。預(yù)測性預(yù)留方案根 據(jù)利用各個MT的概率值和移動性模式的未來路徑預(yù)測在MT到達(dá)之前預(yù)留潛在BS處的信 道，而非預(yù)測性預(yù)留方案(保護(hù)信道方案)預(yù)留一組單獨用于切換請求的信道。通過這樣 做，允許切換請求和新呼叫競爭得到剩余信道。根據(jù)該組預(yù)留信道是固定的還是依照通信 量情況而變化，保護(hù)信道GC方案可被分成靜態(tài)的和動態(tài)的預(yù)留類型。靜態(tài)預(yù)留方案在每個小區(qū)中使用閾值。如果當(dāng)前使用的信道數(shù)低于該閾值，則新 呼叫和切換請求都被接受。如果所使用的信道數(shù)超過所設(shè)置的閾值，則阻擋呼入的呼叫，并 且僅服務(wù)切換請求。這種方法的主要缺點是必須謹(jǐn)慎選擇閾值，否則系統(tǒng)的可用頻譜可能 不能充分使用，并因此限制所承載的通信量總數(shù)。動態(tài)的預(yù)留方案試圖通過根據(jù)用戶的通信量情況和位置來改變該組預(yù)留信道而 避免該問題。該方案的優(yōu)點是整體上實現(xiàn)對可用頻譜的更好利用。為了允許動態(tài)調(diào)整，要 求某種用于監(jiān)控通信情形的方法，該方法導(dǎo)致信令開銷和計算開銷。盡管如此，即使利用動 態(tài)預(yù)留方案，資源也預(yù)先被分配給愿意進(jìn)行切換的潛在終端，并且因此要求不以某個概率 使用的資源，而且這些資源也是浪費容量的潛在來源。即使資源被所有潛在的切換候選者 共享，也存在沖突的可能性，這些沖突必須被解決的，并且這會意味著，解決沖突會使用相 當(dāng)可觀的時間，因此進(jìn)一步降低了該方案的效率。信道承載切換(Channel CarryinR Handover)在信道承載切換方案中，如果在新BS中沒有信道，則允許MT繼續(xù)使用其當(dāng)前信道 并將其帶到新小區(qū)中?，F(xiàn)在，在新小區(qū)中使用舊的信道經(jīng)由BS維持通信。該方案通過這樣確保正在進(jìn)行 的呼叫不會由于信道的不可用而被強(qiáng)制終止。由于并不需要預(yù)先預(yù)留信道，所以提高了系 統(tǒng)的效率。不要求全局通信就能實現(xiàn)該方案。然而，將信道帶到新小區(qū)由于與相鄰小區(qū)通 信以協(xié)商信道使用而導(dǎo)致增加信令開銷。信道半速率化切換(ChannelSub-Rating Handover)信道半速率化方案能夠承載比任何其它方案更多的提供負(fù)載。為了通過使現(xiàn)有連 接半速率來進(jìn)行切換嘗試，通過在阻塞的端口創(chuàng)建新信道來實現(xiàn)這個方案。半速率化意指， 在信道不可用的情況下，全速率信道暫時被劃分成速率為初始速率的一半的兩個信道。通 過這樣，一半可用于服務(wù)現(xiàn)有連接，而另一半服務(wù)切換請求，以致實質(zhì)上消除呼叫的強(qiáng)制終止。然而，這種增強(qiáng)是以服務(wù)質(zhì)量QoS的降低作為代價來實現(xiàn)的，這使得該方案只適合諸如 語音傳輸?shù)牡蛶捯蟆Ａ硗?，目?biāo)BS必須被確定，并且這同樣要求相當(dāng)可觀的資源和時 間。此外，在BS和MT之間需要額外的信令，以商定要使用的信道。本發(fā)明提出一種新穎的、改進(jìn)的同步接入點AP或中繼節(jié)點RN，該接入點AP或中繼 節(jié)點RN在多跳環(huán)境中控制快速和透明的切換H0。通過下列創(chuàng)新的特征來描述切換HO 同步相鄰小區(qū)中希望進(jìn)行HO的所有MT在預(yù)先分配的時隙中發(fā)送切換請求。由于可以 預(yù)見所有AP/RN都必須接收該請求，所以在所有相鄰小區(qū)中應(yīng)使這個時隙同步。有利地，MT 同時在基于時分多址/正交頻分多址TDMA/0FDMA的系統(tǒng)中的不同子載波上傳輸它們的請 求。為了向數(shù)個AP/RN同時同步傳輸HO請求，存在不同的可替換的可能性。1.基于OFDMA的系統(tǒng)中的AP/RN特定的子載波選擇。在不同的相鄰AP/RN之間共享不同的OFDMA子載波。在同步的初始測距(initial ranging)(隨機(jī)存取)時隙中，意圖進(jìn)行HO的所有MT可以發(fā)送只包含其MAC ID的HO請 求。為此，只使用AP/RN中的當(dāng)前相關(guān)聯(lián)的那些子載波。因此，相鄰AP/RN針對其MT具有 與其相關(guān)的不同子載波，以傳輸其HO請求。只有在小區(qū)內(nèi)才可能發(fā)生沖突。可以通過補(bǔ)償 過程或分離方法來解決沖突。不同于選擇AP/RN中的與MT相關(guān)聯(lián)的子載波，MT也可以選 擇AP/RN中的以最強(qiáng)信號功率接收的子載波。由于AP/RN知道下行鏈路中的哪個鏈路是最 強(qiáng)/最好的，所以通過這種選擇可以交換閉環(huán)鏈路信息，該鏈路不必與上行鏈路中的、由HO 請求消息發(fā)現(xiàn)的鏈路相同。2.基于OFDMA的系統(tǒng)中的隨機(jī)正交子載波選擇。類似于上述的方法，所有MT在基于OFDMA的系統(tǒng)之內(nèi)選擇特定的一組子載波。這 些組被預(yù)先指定并且是正交的。然而，基站隨機(jī)地選擇一組，并且基站不限于由其AP/RN所 提供的那組。3.基于OFDMA的系統(tǒng)中的隨機(jī)非正交的子載波選擇。類似于OFDMA中的隨機(jī)正交子載波分配，MT隨機(jī)地選擇特定數(shù)目的子載波。然而， 不再要求這些子載波是正交的。這些子載波可以部分重疊。利用相應(yīng)的編碼，即使某些子 載波被破壞，還是可以檢索所傳輸?shù)腗T MAC ID。4.基于CDMA的系統(tǒng)中的擴(kuò)頻。所有MT同時傳輸，為此目的使用不同的擴(kuò)頻碼。接收機(jī)(AP或RN)必須去相關(guān)并 取消同時傳輸?shù)钠渌麺T的干擾。聯(lián)合檢測是實現(xiàn)要求的優(yōu)選方法。5.基于多載波波分多址/頻分多址MC-CDMA/FDMA的系統(tǒng)中的擴(kuò)頻和隨機(jī)子載波 選擇的組合。通常，例如由于不良連接，想要執(zhí)行切換HO的所有MT同時傳輸被所有相鄰AP/RN 接收的HO請求。另外，在與IEEE 802. 16e (WiMAX，微波存取全球互通)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合使用OFDMA的無線 通信網(wǎng)絡(luò)的情況下，AP通過宣布上行鏈路-MAPUL-MAP中的相應(yīng)的傳輸機(jī)會來無縫地(透 明地)接管MT的控制。UL-MAP是上行鏈路子幀內(nèi)的時隙位置的目錄。在這種情況下，在 沒有如在該標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的明確的切換_響應(yīng)H0_RSP消息的情況下可以執(zhí)行H0?？商鎿Q地，H0_RSP消息被嵌入下行鏈路DL脈沖串1中，借此每個AP使用不相交的子載波。因此， MT在沒有從正在服務(wù)的AP斷開的情況下覺察到在下一幀中要連接的新AP，這是在OFDMA 系統(tǒng)的相同頻帶中的其它子載波上進(jìn)行的。AP/RN 控制的AP/RN檢測并確定鏈路的情況并決定H0。這導(dǎo)致HO由MT發(fā)起和支持、并被AP/RN 控制。利用HO請求，由MT發(fā)起H0，并且根據(jù)鏈路情況，最適合的AP/RN將成為無線電接入 網(wǎng)絡(luò)RAN的目標(biāo)AP/RN和新服務(wù)連接點。通過發(fā)出HO請求和向AP/RN提供測量鏈路質(zhì)量 的裝置來支持AP/RN處的決策過程。如果鏈路情況不好，則MT將通過傳輸HO請求來啟動切換H0。然而，也可能的是， AP/RN請求MT發(fā)出HO請求，以致相鄰的AP/RN可以測量并決定最好的上行鏈路，并且因此 僅由MT支持H0。傳統(tǒng)地，MT與潛在的AP/RN相關(guān)聯(lián)并交換消息，以致AP/RN覺察到上行鏈路無線 電條件。與普通的HO過程相反，MT通過無線鏈路同時向附近地區(qū)內(nèi)的數(shù)個AP/RN發(fā)出HO 請求的組播。為了實現(xiàn)HO請求的有效傳輸而為此使用正交頻分多址0FDMA。所傳輸?shù)腍O請求包括請求MT的MAC ID，以致AP/RN可以在下一幀中通過新的AP/ RN識別和尋址這個MT。MT控制的、分布式?jīng)Q定MT根據(jù)HO響應(yīng)檢測并確定鏈路的情況并對HO作出決定。這導(dǎo)致由MT發(fā)起并控 制的H0。利用HO請求，由MT發(fā)起H0，并且根據(jù)下行鏈路情況，最適合的AP/RN將成為無線 電接入網(wǎng)絡(luò)RAN的目標(biāo)AP/RN和新服務(wù)連接點。通過發(fā)出HO響應(yīng)消息并向MT提供測量下 行鏈路的鏈路質(zhì)量的裝置來建立MT處的決策過程。在這個可替換的過程中，MT將在預(yù)先分配的時隙中傳輸切換請求消息，從而請求 新連接點。當(dāng)這個切換請求消息被廣播時，在移動終端附近的所有基站將接收到該消息。每 個基站將確定它們是否可以成為新連接點。一旦它們已經(jīng)完成確定，就將向移動終端傳輸 切換響應(yīng)消息。移動終端在接收到這些響應(yīng)消息中的一個或多個響應(yīng)消息時確定哪個基站 是充當(dāng)新連接點的最好的基站。舉例來說，所接收到的具有最強(qiáng)功率的消息會指出在附近 的并應(yīng)該成為新連接點的基站。還可能有移動終端確定其新連接點的其它方式。這樣，移動終端確定了新連接點，而不是基站執(zhí)行該確定并簡單地向移動終端指 出該新連接點。透明的H0:針對MT，能幾乎透明地執(zhí)行HO本身。如果AP/RN或附著于相應(yīng)AP/RN的中心實體 決定了新的服務(wù)實體，則MT沒有直接被包含在選擇和HO過程中。此外，新的AP/RN將通知 MT新連接點。這是利用下列方法來實現(xiàn)的鄰近地區(qū)中的所有AP/RN針對廣播信息和信令 信息使用共同的頻帶，這些信息與MT的覆蓋范圍內(nèi)的所有MT相關(guān)。為此使用0FDMA，并且 分別給不同的AP/RN分配不相交的子載波。AP/RN經(jīng)由廣播控制信道(BCH)在不同的子載波上同時傳輸。這允許在相同的運(yùn) 行頻帶中檢測候選的AP/RN，其中為了鏈路質(zhì)量測量而在MT處接收所有的BCH。然而，除此之外，同時傳輸可以被用于從一個AP/RN轉(zhuǎn)換到另一個，而不改 變頻帶，但僅在下一幀中通過新AP/RN來尋址。根據(jù)其中MT接收到相應(yīng)的相關(guān)消息(association message)的子載波，相對應(yīng)的AP/RN被關(guān)聯(lián)并將成為新的AP/RN，并且MT將 在下一幀中得到服務(wù)，該相關(guān)消息可以被解釋為對之前的請求消息的HO響應(yīng)。由于在MT 處接收到所有的BCH，所以相關(guān)消息/HO響應(yīng)消息的額外解碼可以被容易地并入。多跳情形所提出的同步的、透明的、快速的HO同樣適于包括一個AP和一個或多個同步中繼 節(jié)點(RN)的多跳環(huán)境。這種HO同樣也適于類似蜂窩的部署，其中AP之間的上下文轉(zhuǎn)移和 協(xié)調(diào)成為可能。一種類似曼哈頓(Manhattan)情形的典型的多跳部署概念(其中移動通 信網(wǎng)絡(luò)位于包括高層建筑和直角相交的街道的區(qū)域內(nèi))包括一個AP和至少四個相關(guān)聯(lián)的 RN，這些RN覆蓋AP必須供給的不同街道。由于AP控制相關(guān)聯(lián)的RN的資源(并且可以決 定在AP和RN處所使用的子載波)，并且所有RN在AP的無線電射程內(nèi)，所以它們最可能與 AP同步。在這種部署中，對于MT能幾乎透明地執(zhí)行從一個AP到一個RN和從一個RN到另 一個RN或AP的H0。針對MT，所有AP/RN共享相同的頻帶和連接點，是直接到AP還是通過 RN經(jīng)由中繼是由多跳網(wǎng)絡(luò)來選擇的，并且主要根據(jù)上行鏈路無線電情況和AP管理的可用 無線電資源或相關(guān)的中心情況。最可能的是，最接近MT的(具有最強(qiáng)的信號的)AP/RN決 定接管該MT。下面將描述用于同步的、透明的、快速的HO的協(xié)議1.MT發(fā)送HO意圖在第一步中，MT經(jīng)由組播向相鄰的AP/RN發(fā)送HO請求。參見圖1中的步驟1，這是 在幀末端處的一個或多個同步時隙中完成的，大多數(shù)可能是在用于隨機(jī)存取的時隙之后。 由于不良鏈路情況或因為MT已經(jīng)被正在服務(wù)的AP/RN所請求，所以可以發(fā)起該傳輸。2. 一個 AP/RN 的響應(yīng)根據(jù)HO請求，一個AP/RN利用對應(yīng)于MT的MAC ID的HO響應(yīng)來應(yīng)答。參見圖1 中的步驟2，可以在廣播控制信道(BCH)或者在幀控制信道(FCH)中傳輸HO響應(yīng)。因此，每 個BCH或FCH分別在其對MT的HO響應(yīng)消息中有在下一幀中將服務(wù)的MAC ID的列表。3.到新AP/RN的分配MT將被自動地并透明地被分配給已經(jīng)發(fā)出具有其MAC ID的列表的AP/RN。通過 由那個AP/RN使用的相應(yīng)的子載波來實現(xiàn)邏輯分配。因此，可能的是，在不知道新AP/RN ID 的情況下，MT被同步并被分配給新的AP/RN。僅通過改變子載波來建立連接點的改變。接 下來的資源分配將在相應(yīng)的子載波上發(fā)信號通知。然而，如果MT不能在相對應(yīng)的HO響應(yīng) 消息中找到其MAC ID,則MT將自動地被分配給目前正在服務(wù)的AP/MT。在基于OFDMA的系統(tǒng)中支持并可以容易地實現(xiàn)在不同的子載波上同時傳輸相鄰 AP/RN的BCH。由于這些消息具有廣播的特性，所以利用全向天線傳輸HO請求和BCH。如 圖1中所示，可以在不同頻率信道(子載波)上利用全向天線或經(jīng)由定向天線(分別射束 成形)來實現(xiàn)FCH和下面的數(shù)據(jù)交換。下面列出新的同步的、快速的、透明的AP/RN控制的切換的優(yōu)點。有效和快速的HO 一個HO請求被尋址到無線電射程內(nèi)的所有AP/RN。最適合的AP/RN將在下一幀中 被立即選為候選AP/RN。即使在長的不活動周期(空閑時間)之后，也可能進(jìn)行快速的連接 建立/重新建立。除此之外，由于僅利用一個消息就能尋址所有可聯(lián)系到的AP/RN，所以實現(xiàn)了非常有效的請求。快速HO(僅僅一個幀)在HO期間(支持無縫切換)最小化分組損 失和延遲。因為在新小區(qū)中的有效和快速的連接建立，所以利用頻繁的HO來支持非常小的 小區(qū)尺寸。此夕卜，由于HO請求而使得MT已經(jīng)是已知的并向新AP/RN登記，所以可以很快地實 現(xiàn)H0。利用分集和捕獲因為HO請求的位置是在幀的末端、同步BCH之前，所以盡管支持不同長度的BCH 和FCH，H0請求仍總是發(fā)生在該幀中的相同位置處。這允許所有站同時傳輸，并且沒有辦法 區(qū)分AP/RN。所有AP/RN對于MT來說都是相同的，并且在AP/RN處對分集和捕獲的利用成 為可能。具有快速HO支持的簡單同步所有AP/RN以相同的幀長運(yùn)行。由于最小化為同步的努力，所以使得MT從一個 AP/RN到另一個的HO更加容易。支持HO準(zhǔn)備/計劃的HO 在AP/RN處接收到的HO請求可以被看作是某種“觸發(fā)器”，例如是來自MT或者來 自網(wǎng)絡(luò)的HO即將來臨的信息，以便可以在實際H0(計劃的H0)之前采取行動。HO可能不是 立即在下一幀中被啟動/完成，而是只要當(dāng)前無線電情況允許，就可能在稍后的兩個或三 個幀中啟動/完成。HO準(zhǔn)備或計劃的HO使得能轉(zhuǎn)移上下文(QoS、安全性、報頭壓縮狀態(tài)、 鏈路層狀態(tài))，而且能將任何被緩沖的分組(隧道效應(yīng))從舊的AP/RN轉(zhuǎn)移到新的AP/RN， 以支持無縫的和無損的H0。代替宏分集，由于沒有數(shù)據(jù)分組需要同時從超過一個的AP/RN 被傳輸，而是經(jīng)由HO請求根據(jù)先前測量的鏈路情況已經(jīng)選擇了最適合的AP/RN，所以新提 出的HO方案并不會浪費容量。通信量的分離所有AP/RN同時在它們的檢測范圍中收集關(guān)于MT的信息。因此，HO請求階段和 正常數(shù)據(jù)傳輸階段被清楚地分離。不會發(fā)生與普通數(shù)據(jù)傳輸?shù)臎_突，并且還可能跨越不同 的AP/RN來間清楚地分配控制信息。透明資源分配如上面所解釋的那樣，通過AP/RN所使用的相應(yīng)的子載波能實現(xiàn)MT到任意AP/RN 的邏輯分配。僅僅通過改變子載波來建立連接點的改變。下列資源分配將在相應(yīng)的子載波 上發(fā)信號通知并支持任何可能的資源分配策略，并且因此支持高度靈活性。多跳環(huán)境可以理解最接近MT的(具有最強(qiáng)的接收到的信號的)AP/RN最可能決定接管MT。 然而，在多跳部署情形中，由于指向RN、最終目的地為AP的所有通信量都必須被中繼，并且 中繼要求額外的資源，所以即使AP的無線電情況比RN更差也可能在較好的整個端到端容 量中結(jié)束。AP/RN利用新方法決定新連接點，并且因此在最終的HO決定中考慮這種特定情 況。此外，用于快速切換的新技術(shù)非常適于具有非常小的小區(qū)尺寸、頻繁切換和經(jīng)由 中繼節(jié)點進(jìn)行多跳通信的無線通信網(wǎng)絡(luò)，以及適于具有非常小的小區(qū)尺寸、頻繁切換和經(jīng) 由中繼節(jié)點進(jìn)行多跳通信的網(wǎng)絡(luò)。另外，該技術(shù)也可被用于支持同步上行鏈路傳輸?shù)娜魏?br> 10無線網(wǎng)絡(luò)。為了進(jìn)一步舉例說明本發(fā)明，圖2示出了一種典型的移動通信網(wǎng)絡(luò)100，該移動通 信網(wǎng)絡(luò)100包括移動終端200、基站300a-300e以及管理基站的中心實體400。雖然在圖2 中只示出了一個移動終端200、一個中心實體400和五個基站300a-300e，但是本領(lǐng)域技術(shù) 人員應(yīng)該理解，典型的移動網(wǎng)絡(luò)將包括這里未示出的多個移動終端、基站和中心實體。圖3 示出包括本發(fā)明中的移動終端和基站的不同塊的更詳細(xì)的視圖。移動終端200通過傳輸H0_請求消息啟動切換請求。在預(yù)先確定的時隙中，這個 消息在多個不同的同步子載波上被廣播。移動終端200包含控制單元230，該控制單元230 被連接到適于傳輸H0_請求消息的傳輸裝置210和適于接收被傳輸?shù)揭苿咏K端200的任何 消息的接收裝置220。在移動站200的附近的基站300a-300e接收H0_請求消息?；?00分別包括傳 輸裝置310和接收裝置320，這些傳輸裝置310和接收裝置320依次被連接到控制單元330。 接收裝置320適于接收消息并將消息傳遞到控制單元330?？刂茊卧?30適于在接收到H0_ 請求消息時確定，所討論的基站300是否將成為新連接點?？商鎿Q地，控制單元330適于將 H0_請求消息傳遞給中心實體400，該中心實體400適于確定基站300a-300e中的哪個基站 將成為新連接點。被廣播的110_請求消息包括移動終端200的MAC ID。一旦已經(jīng)執(zhí)行切換 的確定，傳輸裝置310就在廣播或幀控制信道中傳輸H0_響應(yīng)消息。移動終端在接收裝置 220接收到H0_響應(yīng)時將該H0_響應(yīng)傳遞到控制單元230。該控制單元適于檢查H0_響應(yīng)消 息是否包括移動終端200的MAC ID。如果包括該MAC ID，那么控制單元230適于計劃到新 連接點的切換。如果沒有包括MAC ID，那么控制單元適于維持其初始連接點。相鄰的基站 300a-300e適于使用共同的頻帶來廣播和發(fā)信號通知與位于共同的覆蓋區(qū)的多個移動終端 200,200'有關(guān)的消息，并且這些基站傳輸?shù)南⒕哂邢嗟鹊膸L。盡管本發(fā)明在此依照優(yōu)選實施例被描述，但那些本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，在不偏 離本發(fā)明教導(dǎo)的范圍的情況下可以進(jìn)行其它的實施例和修改。所有這些修改都意圖被包括 在所附權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于在無線通信系統(tǒng)(100)中執(zhí)行切換的方法，所述系統(tǒng)包括至少一個移動終 端(200)、多個基站(300a-300e)、至少一個中心實體(400)，所述中心實體(400)管理所述 多個基站，其中，所述方法包括以下步驟_當(dāng)切換被觸發(fā)時，將請求新連接點(300a)的切換請求消息傳輸給所述多個基站，其 中，所述切換請求消息的所述傳輸是廣播或組播傳輸；-所述多個基站(300a-300e)在接收到所述切換請求消息時確定所述多個基站中的哪 一個將成為所述新連接點(300a)；-基站(300a)在完成關(guān)于成為所述新連接點的所述確定時向所述移動終端傳輸切換 響應(yīng)消息；_所述移動終端(200)在接收到所述切換響應(yīng)消息時改變其連接點。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在多個不同的子載波上完成所述傳輸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，同步所有所述多個不同的子載波。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，朝著所傳輸?shù)膸哪┒说姆较虬仓盟鲱A(yù)先分 配的時隙。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述預(yù)先分配的時隙被安置在用于隨機(jī)存取的 時隙之后。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述切換請求消息包括所述移動終端(200)的 MAC ID。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述基站(300a)在廣播中或在幀控制信道中傳 輸所述切換響應(yīng)消息。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述切換響應(yīng)消息包括所述移動終端(200)的所 述 MAC ID。
9.根據(jù)前面權(quán)利要求中的任何一個所述的方法，其中，所述移動終端(200)在接收到 所述切換響應(yīng)消息時維持初始連接點(300b)，其中所述消息缺少所述移動終端的所述MAC ID。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，使用OFDMA傳輸方案。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述多個基站(300a-300e)的相鄰基站(300a、 300b,300c)使用共同的頻帶來廣播并發(fā)信號通知與位于共同的覆蓋區(qū)中的多個移動終端 (200、200' ,200")有關(guān)的信息。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述多個基站(300a-300e)傳輸相等幀長的消肩、ο
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述切換請求消息的所述接收觸發(fā)初始連接點 (300b)計劃將連接切換到所述新連接點(300a)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述連接包括所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)和/或鏈路信息。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)一步包括被緩沖的數(shù)據(jù)， 而所述鏈路信息包括鏈路上下文。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述鏈路上下文包括服務(wù)質(zhì)量要求、安全性信 息、報頭壓縮信息、鏈路層信息。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，當(dāng)所述移動站數(shù)次未能接收到其正在服務(wù)的基站的信號時，所述移動站觸發(fā)所述切換。
18.—種適于執(zhí)行切換的移動通信系統(tǒng)(100)，其包括至少一個移動終端(200)、多個 基站(300a-300e)、至少一個中心實體(400)，所述中心實體(400)適于管理所述多個基站， 其中_當(dāng)切換被觸發(fā)時，將請求新連接點(300a)的切換請求消息傳輸給所述多個基站，其 中，所述切換請求消息的所述傳輸是廣播或組播傳輸；_所述多個基站(300a-300e)適于接收所述切換請求消息并進(jìn)一步適于確定所述多個 基站(300a-300e)中的哪一個將成為所述新連接點；-被安排成為所述新連接點的基站(300a)進(jìn)一步適于向所述移動終端(200)傳輸切換 響應(yīng)消息；_所述移動終端(200)適于接收所述切換響應(yīng)消息和改變其連接點。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中，所述移動終端(200)進(jìn)一步適于在多個不同子 載波上傳輸所述切換請求消息。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中，所述移動終端進(jìn)一步適于同步所述多個不同 的子載波。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中，所述移動終端(200)進(jìn)一步適于朝著所傳輸?shù)?幀的末端的方向安置所述預(yù)先分配的時隙。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中，所述移動終端(200)進(jìn)一步適于在被用于隨機(jī) 存取的時隙之后安置所述預(yù)先分配的時隙。
23.根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中，所述移動終端(200)進(jìn)一步適于形成包括所述 移動終端(200)的MAC ID的所述切換請求消息。
24.根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中，所述基站(300a)進(jìn)一步適于在廣播中或在幀 控制信道中傳輸所述切換響應(yīng)消息。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其中，所述基站(300a)進(jìn)一步適于在所述所傳輸?shù)?切換響應(yīng)消息中包括所述移動終端(200)的MACID。
26.根據(jù)權(quán)利要求18到25中的任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其中，所述移動終端(200) 進(jìn)一步適于在接收到缺少所述MAC ID的所述切換響應(yīng)消息時維持初始連接點。
27.根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的系統(tǒng)，其中，所述移動終端(200)進(jìn)一步適于使用 OFDMA傳輸方案。
28.根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中，所述多個基站(300a-300e)的相鄰基站 (300a.300b.300c)適于使用共同的頻帶來廣播并發(fā)信號通知與位于共同的覆蓋區(qū)中的多 個移動終端(200，200'，200〃)有關(guān)的信息。
29.根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中，所述多個基站(300a-300e)適于傳輸相等幀長 的消息。
30.根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中，在接收到所述切換請求消息時，初始連接點 (300b)適于計劃將連接切換到所述新連接點(300a)。
31.根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述移動站數(shù)次未能接收到其正在服務(wù)的 基站的信號時，所述移動站觸發(fā)所述切換。
全文摘要
本發(fā)明涉及快速同步的切換方法和系統(tǒng)。一種適于執(zhí)行切換的移動通信系統(tǒng)(100)包括至少一個移動終端(200)、多個基站(300a-300e)、至少一個中心實體(400)，所述中心實體(400)適于管理所述多個基站，其中-當(dāng)切換被觸發(fā)時，將請求新連接點(300a)的切換請求消息傳輸給所述多個基站，其中，所述切換請求消息的所述傳輸是廣播或組播傳輸；-所述多個基站(300a-300e)適于接收所述切換請求消息并進(jìn)一步適于確定所述多個基站(300a-300e)中的哪一個將成為所述新連接點；-被安排成為所述新連接點的基站(300a)進(jìn)一步適于向所述移動終端(200)傳輸切換響應(yīng)消息；-所述移動終端(200)適于接收所述切換響應(yīng)消息和改變其連接點。
文檔編號H04W36/08GK102118806SQ201010620978
公開日2011年7月6日 申請日期2006年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月24日
發(fā)明者M·洛特 申請人:諾基亞西門子通信有限責(zé)任兩合公司