一種在列車寬帶接入系統中減小切換延遲的方法和基站的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及通信技術領域，尤其涉及一種在列車寬帶接入系統的基站(eNB)中減小切換延遲的方法和基站。
【背景技術】
[0002]長期演進型高速骨干系統(LTEHigh-speed Backhaul System，LTE HBS)將LTE移動通信系統應用于高速列車中。圖1示出了高速列車通信系統的架構圖。其中，所述長期演進型高速骨干系統包括一個或多個基站高速骨干(eNB High-speed Backhaul，eNB_HB)，以及由移動性管理實體(Mobility Management Entity,MME)和服務網關(Serving Gateway,SGff)構成的演進型分組核心網(Evolved Packet Corenetwork,EPC)。其中，列車中部署了列車寬帶接入系統(Train Broadband Access System, TBAS),所述列車寬帶接入系統包括一個或多個部署在列車中的基站，一個或多個用戶設備(User Equipment, UE)，在TBAS中的所有終端設備，如手機、PDA等先連接到一個或多個部署在列車中的基站，再連接到通過列車寬帶接入單兀(Train Broadband Access Unit, TBAU)并通過TBAU連接到網絡。其中，TBAU與eNB-HBS進行數據傳輸并執行切換。如果TBAU的切換失敗，則TBAS中所有的終端設備都將掉線。并且，由于TBAS中的所有終端設備都經由接入單元TBAU來連接到網絡，因此，TBAU中的吞吐量對于確保終端設備的服務質量(QoS)是很重要的。
[0003]LTE系統中標準的切換過程主要包括切換測量、切換判決和切換執行三個過程。對于基站間或者基站內小區的切換，通常使用A3事件來觸發切換。以下分六種情況來簡要說明LTE系統中常見的切換過程。
[0004]情況一:基站間的、頻率內的切換
[0005]圖2示出了基于X2接口的基站間的、頻率內的切換過程的流程圖。
[0006]參照圖2,用戶設備(User Equipment, UE)從源基站切換至目標基站。
[0007]在步驟Pl中，源基站向UE發送測量控制信息(Measurement Control)來配置UE對于通信質量的測量過程，其中，所述測量控制信息包括源基站對于UE需要生成的測量報告的測量要求，例如測量標識(Measurement I dent ity)、測量命令(MeasurementCommand)、測量對象(Measurement Object)及測量報告準則(Measurement reportingcriteria)等信息。
[0008]接著，在步驟P2中，UE向源基站發送測量報告，其中，該測量報告通常基于A3事件生成。
[0009]接著，在步驟P3中，源基站根據測量報告進行切換判斷。
[0010]接著，在步驟P4中，源基站判斷滿足切換條件，向目標基站發送切換請求(Handover Request)。
[0011]接著，在步驟P5中，目標基站進行準入控制。
[0012]接著，在步驟P6中，準入成功后，目標基站準備相關資源并向源基站發送切換請求確認消息(Handover Request ACK)。
[0013]接著，在步驟P7中，源基站向UE發送切換請求確認消息中包含的無線資源控制連接重配置消息(RRC Connect1n Reconfigurat1n),來命令UE進行切換。
[0014]接著，在步驟P8中，源基站向目標基站發送狀態信息。
[0015]接著，在步驟P9中，脫離源基站并同步到目標基站。
[0016]接著，在步驟PlO中，目標基站向UE發送下行鏈路分配信息以及時間提前信息。
[0017]接著，在步驟Pll中，UE向目標基站發送無線資源控制(Rad1 ResourceControl, RRC)連接重配置完成消息(RRC Connect1n Reconfigurat1n Complete)。
[0018]接著，在步驟P12中，目標基站向移動性管理實體(Mobility Management Entity,MME)發送路徑切換請求(Path Switch Request)。
[0019]接著,在步驟P13中，MME向服務網關(Serving Gateway, SGW)發送用戶面更新請求(User Plane Update Request)。
[0020]服務網關轉換在步驟S14中切換下行鏈路數據的路徑到目標基站，并在步驟P15中發送用戶面更新請求響應(User Plane Update Request Response)到MME。
[0021]接著,在步驟P16中,MME發送路徑切換請求確認消息(Path Switch Request Ack)到目標基站。
[0022]接著，在步驟P17中，目標基站向源基站發送UE資源釋放消息(UE ContextRelease),以通知源基站釋放UE在源基站中的資源。
[0023]最后，源基站在步驟P18中釋放相關資源，切換完成。
[0024]其中，步驟P2至步驟P7屬于切換準備階段，步驟P7至步驟PU屬于切換執行階段，步驟Pll至步驟P18屬于切換完成階段。
[0025]在此過程中，切換準備階段，以及步驟P2至步驟P7，會使得用戶設備產生切換延遲，并且，該切換延遲可能會持續幾毫秒。
[0026]情況二:基站間的、頻率間的不需要測量間隙(Measurement Gap )的切換
[0027]如果UE自身無需測量間隙來完成異頻測量，則此時的切換過程與圖2中的步驟Pl至P18相同，不再贅述。
[0028]情況三:基站間的、頻率間的需要測量間隙的切換
[0029]對于頻率間需要測量間隙的切換，源基站需要配置UE來啟動異頻測量，即該情況下的切換過程需要在圖2中的步驟P2和步驟P3之間增加激活測量間隙來進行異頻測量的步驟，其他的部分與步驟Pl至P18相同，不再贅述。
[0030]在這種情況下，由于在測量間隙期間，UE的數據傳輸會被打斷，從而會降低系統的吞吐量。
[0031]情況四:基站內的、頻率內的切換
[0032]圖3示出了基站內的、頻率內的切換過程的流程圖。
[0033]參照圖3，在步驟Ql中，UE與MME/SGW進行數據傳輸。
[0034]在步驟Q2中，UE向源基站發送測量報告，其中，所述測量報告通常基于A3事件生成。
[0035]在步驟Q3中，源基站根據測量報告進行切換判決。
[0036]在步驟Q4中，源基站在目標小區建立UE相關的資源。
[0037]在步驟Q5中，源基站向UE發送無線資源控制連接重配置消息(RRC Connect1nReconfigurat1n)來命令UE進行切換；
[0038]在步驟Q6中，源基站切換下行鏈路到目標小區并開始接收目標小區中的上行鏈路數據；
[0039]在步驟Q7中，UE從原來的小區脫離并同步到新的小區；
[0040]接著，在步驟Q8中，UE向目標基站發送無線資源控制連接重配置完成消息(RRCConnect1n Reconfigurat1n Complete)；
[0041]最后，在步驟Q9中，源基站釋放UE在源小區中占用的資源，切換完成。
[0042]其中，在Q2至步驟Q5的過程中會造成用戶設備的切換延遲，并且該切換延遲可能會持續幾毫秒，增加了切換過程中的丟包率，影響用戶體驗。
[0043]情況五:基站間的、頻率間的不需要測量間隙的切換
[0044]如果UE自身無需測量間隙來完成異頻測量，則此時的切換過程與圖3中的步驟Ql至步驟Q9相同，不再贅述。
[0045]情況六:基站間的、頻率間的需要測量間隙的切換
[0046]該情況下的切換過程需要在圖3中的步驟Q2和步驟Q3之間增加激活測量間隙來進行異頻測量的步驟，其他的部分與情況四中步驟Ql至步驟Q9相同，不再贅述。
[0047]可以看出，根據現有技術的方案,均會產生較長的切換延遲(handover latency),其可能會增加切換過程中的丟包率。并且，對于頻率間的切換，UE通常需要測量間隙來進行異頻的測量，對于LTEHBS系統，在測量間隙期間，TBAU的數據傳輸會受到影響，進而降低系統的吞吐量。
【發明內容】
[0048]本發明的目的是提供一種用于在列車寬帶接入系統的源基站(基站)中減小切換延遲的方法和基站。
[0049]根據本發明的一個方面，提供了一種用于在列車寬帶接入系統的源基站(eNB)中減小切換延遲的方法，其中，所述方法包括以下步驟:
[0050]a向用戶設備發送測量控制信息；
[0051]b接收來自用戶設備的、基于所述測量控制信息生成的第一測量報告；
[0052]c在收到所述第一測量報告后，確定所述用戶設備可切換至的目標對象；
[0053]d將與所述目標對象對應的、用于切換的連接重配置信息發送至所述用戶設備；
[0054]e接收所述用戶設備基于前述測量控制信息生成的第二測量報告。
[0055]根據本發明的一個方面，還提供了一種用于在列車寬帶接入系統的用戶設備中減小切