專利名稱：蜂窩通信系統(tǒng)中硬切換時(shí)提供快速下行鏈路服務(wù)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及一種蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)，并且，特別涉及一種在硬切換時(shí)快速恢復(fù)下行鏈路(downlink)服務(wù)的方法。
背景技術(shù)：
通常，蜂窩通信系統(tǒng)將其服務(wù)區(qū)劃分為更小的服務(wù)區(qū)，也就是由基站(BS)覆蓋的小區(qū)(cell)。移動(dòng)交換中心(MSC)控制這些BS，使得當(dāng)移動(dòng)臺(tái)(MS)從一個(gè)小區(qū)移動(dòng)到另一個(gè)小區(qū)時(shí)，移動(dòng)臺(tái)可以繼續(xù)正在進(jìn)行的通話。蜂窩通信系統(tǒng)使用FDMA(頻分多址)、CDMA(碼分多址)等來(lái)使BS能夠與多個(gè)MS無(wú)線通信。
在CDMA通信系統(tǒng)中，無(wú)線信道通過(guò)正交擴(kuò)展碼來(lái)識(shí)別，以便共享同一頻率和同一時(shí)間。CDMA通信系統(tǒng)的特征之一是軟切換，其用于將小區(qū)之間的重疊區(qū)域中的MS同時(shí)連接到至少兩個(gè)BS的信道上，以保證穩(wěn)定的通信。
與以傳送之前的數(shù)據(jù)擴(kuò)展為特征的CDMA相比，最近引起廣泛興趣的正交頻分復(fù)用(OFDM)將數(shù)據(jù)進(jìn)行反向快速傅立葉變換(IFFT)，并在傳送之前將保護(hù)間隔插入IFFT數(shù)據(jù)中。因此，OFDM提供了在使用與CDMA相比相對(duì)簡(jiǎn)單的硬件時(shí)傳送寬帶信號(hào)的好處。OFDM通信系統(tǒng)同時(shí)以被稱為副載波的窄帶頻率發(fā)送調(diào)制后的符號(hào)。因?yàn)檫@些副載波使用非常窄的頻帶，所以認(rèn)為它們基本上是平坦衰落的。
然而，因?yàn)橄噜徯^(qū)使用不同的副載波來(lái)防止它們之間的干擾，所以O(shè)FDM通信系統(tǒng)不支持用于同時(shí)連接兩個(gè)信道的軟切換。因此，MS從舊小區(qū)的信道斷開(kāi)連接，并連接到新小區(qū)的信道，盡管在語(yǔ)音通信期間它通常發(fā)生得太快以至于用戶不會(huì)意識(shí)到。這個(gè)操作被稱為硬切換。這里，信道使用不同的副載波。執(zhí)行硬切換時(shí)最重要的事情是防止MS從新BS接收服務(wù)所需的時(shí)間延遲影響服務(wù)。
在硬切換中，新BS將信道分配給MS，以便傳送/接收業(yè)務(wù)和控制信息。在信道分配期間，中斷正在進(jìn)行的通話。為在硬切換中允許對(duì)MS的上行鏈路(uplink)和下行鏈路服務(wù)，MS必須接入新BS，并得到從該新BS分配的新的本地ID、業(yè)務(wù)信道、和控制信道。然而，在接入BS期間，該MS與另一個(gè)MS之間的可能的沖突可能產(chǎn)生長(zhǎng)時(shí)間延遲。在硬切換期間，會(huì)出現(xiàn)數(shù)十毫秒的時(shí)間延遲。在諸如運(yùn)動(dòng)畫面的對(duì)延遲敏感的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的情況中，這個(gè)時(shí)間延遲顯著降低服務(wù)質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
因此，設(shè)計(jì)本發(fā)明以基本上解決至少上述問(wèn)題和/或缺點(diǎn)，并提供至少下面的優(yōu)點(diǎn)。因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種在蜂窩通信系統(tǒng)的硬切換中使MS能夠在接入新BS之前接收下行鏈路業(yè)務(wù)的方法。
本發(fā)明的另一目的是提供一種在蜂窩通信系統(tǒng)的硬切換中減少對(duì)MS的服務(wù)延遲的方法。
本發(fā)明的再一目的是提供一種在蜂窩通信系統(tǒng)的硬切換中將下行鏈路業(yè)務(wù)信道分配給傳送/接收對(duì)延遲敏感的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的MS的方法。
上述和其它目的通過(guò)提供一種用于在蜂窩通信系統(tǒng)的硬切換中快速恢復(fù)下行鏈路服務(wù)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。為了在從舊BS(OBS)到新BS(NBS)的硬切換中將快速下行鏈路服務(wù)提供給MS，NBS從OBS接收切換用戶信息，并使用該切換用戶信息來(lái)生成MS臨時(shí)ID，以識(shí)別MS。如果在建立MS和NBS之間的業(yè)務(wù)傳送連接之前生成用于MS的用戶數(shù)據(jù)，則NBS使用MS臨時(shí)ID來(lái)在切換公共信道(HCCH)上將用戶數(shù)據(jù)傳送給MS。
在蜂窩通信系統(tǒng)中，為了在從OBS到NBS的硬切換中接收快速下行鏈路服務(wù)，MS從OBS接收NBS的ID，使用該NBS ID和MS的ID來(lái)生成MS臨時(shí)ID，并使用該MS臨時(shí)ID來(lái)在HCCH上接收用戶數(shù)據(jù)，直到在MS和NBS之間建立用于業(yè)務(wù)傳送的連接為止。


根據(jù)結(jié)合附圖時(shí)的下列詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述和其它目的、特征及優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚，其中圖1示出施加了本發(fā)明的蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)；
圖2示出MS在施加了本發(fā)明的蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中的小區(qū)之間的移動(dòng)；圖3是示出從舊BS移動(dòng)到新BS的MS中的硬切換過(guò)程的流程圖；圖4示出用于幀和符號(hào)同步的時(shí)域中的下行鏈路OFDM幀的結(jié)構(gòu)；圖5示出MS的上行鏈路同步；圖6A和6B示出根據(jù)本發(fā)明的MS臨時(shí)ID的實(shí)施例；圖7示出根據(jù)本發(fā)明的用于在硬切換中將臨時(shí)ID分配給MS的操作的實(shí)施例；圖8示出根據(jù)本發(fā)明的用于在硬切換中將臨時(shí)ID分配給MS的操作的另一實(shí)施例；圖9示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的包括切換公共信道(HCCH)的OFDM幀的結(jié)構(gòu)；圖10A和10B示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的HCCH設(shè)置的示例；圖11示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的包括HCCH的OFDM幀的結(jié)構(gòu)；圖12示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的如何使用HCCH的示例，并示出包括HCCH的OFDM幀的結(jié)構(gòu)；圖13是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的當(dāng)MS決定切換時(shí)的下行鏈路服務(wù)操作的信號(hào)流的圖；圖14是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的當(dāng)網(wǎng)絡(luò)決定切換時(shí)的下行鏈路服務(wù)操作的信號(hào)流的圖；圖15是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的在新BS中用于執(zhí)行硬切換的操作的流程圖；以及圖16是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的在MS中用于執(zhí)行硬切換的操作的流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參考附圖來(lái)在此詳細(xì)描述本發(fā)明的若干優(yōu)選實(shí)施例。在下面的描述中，由于眾所周知的功能或結(jié)構(gòu)將以不必要的細(xì)節(jié)使本發(fā)明不清楚，因此不會(huì)詳細(xì)描述它們。
圖1示出施加了本發(fā)明的蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)。參照?qǐng)D1，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)區(qū)40被劃分為多個(gè)彼此相鄰的小區(qū)10a至10g。雖然圖1中示出的小區(qū)10a至10g是六邊形的，但是根據(jù)信號(hào)強(qiáng)度和障礙物的布置以及彼此的重疊，它們?cè)谛螤钌蠈?shí)際上是不規(guī)則的。小區(qū)10a至10g分別由在業(yè)務(wù)信道和控制信道上將通信服務(wù)提供給MS 30的BS 20a至20g覆蓋。BS 20a至20g通過(guò)路由器或網(wǎng)關(guān)連接到網(wǎng)絡(luò)50上。
當(dāng)MS 30以O(shè)FDM來(lái)與BS 20a至20g通信時(shí)，每次MN 30移過(guò)小區(qū)邊界，就發(fā)生硬切換。
圖2示出MS在施加了本發(fā)明的蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中的蜂窩之間的移動(dòng)。參照?qǐng)D2，例如，車內(nèi)的MS 30在第一BS 20a的第一小區(qū)10a和第二BS 20b的第二小區(qū)10b之間的重疊區(qū)域中，并向第二小區(qū)10b移動(dòng)。第一BS 20a和第二BS 20b可以連接到相同的網(wǎng)絡(luò)或不同的網(wǎng)絡(luò)。在圖2中，BS 20a和20b連接到相同的網(wǎng)絡(luò)50。這里，將第一BS 20a稱為源BS或舊BS(OBS)，而將第二BS 20b稱為目標(biāo)BS或新BS(NBS)。
圖3是圖示從OBS移動(dòng)到NBS的MS中的硬切換過(guò)程的流程圖。參照?qǐng)D3，MS建立與OBS的無(wú)線信道，并且在步驟110中與OBS通信。MS周期性地、或者當(dāng)來(lái)自與MS通信的OBS的導(dǎo)頻信號(hào)強(qiáng)度等于或小于預(yù)定切換閾值時(shí)測(cè)量來(lái)自可檢測(cè)的相鄰BS的導(dǎo)頻信號(hào)強(qiáng)度。
在步驟120中，MS檢測(cè)被認(rèn)為傳送足夠強(qiáng)的導(dǎo)頻信號(hào)的另一BS即NBS，并確定是否執(zhí)行切換?？商鎿Q地，MS將導(dǎo)頻強(qiáng)度測(cè)量結(jié)果報(bào)告給OBS，并根據(jù)來(lái)自O(shè)BS的指示來(lái)確定是否執(zhí)行切換。然后，在步驟130中，MS釋放與OBS的現(xiàn)有連接，并在步驟140中通過(guò)同步到來(lái)自NBS的下行鏈路來(lái)獲得系統(tǒng)參數(shù)。在步驟150中，MS同步到通向NBS的上行鏈路，并獲得上行鏈路參數(shù)。
在OFDM通信系統(tǒng)中，MS通過(guò)從NBS接收重復(fù)前導(dǎo)或循環(huán)前綴(CP)來(lái)獲得下行鏈路同步。前導(dǎo)是附加在OFDM幀的開(kāi)頭的符號(hào)，用于OFDM幀同步，而CP是附加在OFDM符號(hào)之前的信息，用于OFDM符號(hào)同步。
圖4示出了用于幀和符號(hào)同步的時(shí)域中的下行鏈路OFDM幀。參照?qǐng)D4，下行鏈路OFDM幀包括用于幀同步的第一前導(dǎo)(前導(dǎo)1)和用于識(shí)別BS的第二前導(dǎo)(前導(dǎo)2)。跟隨前導(dǎo)序列的每個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)包括保護(hù)間隔中的CP和數(shù)據(jù)。
當(dāng)MS通過(guò)切換而從OBS移動(dòng)到NBS時(shí)，它監(jiān)控來(lái)自NBS的下行鏈路信號(hào)，并獲得下行鏈路幀和符號(hào)同步。這個(gè)操作可以在MS開(kāi)始切換之前檢測(cè)來(lái)自相鄰BS的信號(hào)時(shí)進(jìn)行。
在OFDM通信系統(tǒng)中，MS通過(guò)從BS接收用于所傳送的接入分組的ACK(確認(rèn))來(lái)獲得上行鏈路同步。然后，MS從該BS接收上行鏈路傳送資源。
圖5示出了MS的上行鏈路同步。參照?qǐng)D5，MS(MS1-MS3)根據(jù)下行鏈路廣播信息來(lái)監(jiān)控上行鏈路接入間隙(slot)，并在它們的對(duì)應(yīng)間隙中嘗試隨機(jī)接入。隨機(jī)接入是在預(yù)定接入間隙內(nèi)隨機(jī)選擇的間隙中傳送接入分組的過(guò)程，該過(guò)程可能產(chǎn)生MS之間的沖突。這一沖突引起時(shí)間延遲，直到MS接收到上行鏈路服務(wù)為止。
在圖5示出的情況中，MS1和MS2使用相同的接入間隙，從而互相沖突。然而，MS3成功地傳送了接入分組而沒(méi)有沖突，并從BS接收到ACK。因此，MS3獲得上行鏈路同步，并從BS接收系統(tǒng)參數(shù)，而MS1和MS2必須在下一個(gè)接入周期內(nèi)嘗試隨機(jī)接入。
如果MS在圖3示出的步驟140和150中接入了NBS，則在步驟160中，它與NBS協(xié)商基本容量，并由NBS給其分配無(wú)線資源。然后，在步驟170中，MS重新建立與NBS的連接，并且在步驟180中與NBS通信。
在上述硬切換過(guò)程中，MS必須接入NBS以開(kāi)始與NBS的通信。在接入NBS時(shí)，MS需要時(shí)間來(lái)獲得下行鏈路和上行鏈路系統(tǒng)參數(shù)和同步信息以及被分配給無(wú)線資源。沒(méi)有這些信息，MS不能將上行鏈路數(shù)據(jù)傳送給NBS。
在切換中，NBS從OBS接收切換用戶信息。因此，基于這個(gè)思想，本發(fā)明提出在MS接入NBS之前，該NBS在切換公共信道(HCCH)上將下行鏈路數(shù)據(jù)傳送給MS。
在MS從NBS接收到新本地ID和控制信道之前，在NBS中需要臨時(shí)ID來(lái)識(shí)別MS，以便將下行鏈路服務(wù)提供給切換MS。因此，在MS嘗試接入NBS之前，NBS分配具有臨時(shí)ID的HCCH。與典型的本地ID一樣，將臨時(shí)ID插入到從NBS指向MS的分組數(shù)據(jù)的開(kāi)頭。這個(gè)臨時(shí)ID是有效的，直到MS嘗試接入NBS并從NBS接收下行鏈路和上行鏈路資源為止。
如上所述，在硬切換中使用對(duì)于MS可用的臨時(shí)ID(MS_TEMP_ID)，直到MS成功地接入NBS并從該NBS接收到本地ID為止。臨時(shí)ID優(yōu)選地從OBS和NBS的ID(BS_ID)以及由OBS分配的本地ID(MS_LOCAL_ID)中創(chuàng)建。在NBS中，這個(gè)臨時(shí)ID對(duì)于MS是特定的，并且即使在NBS和MS之間沒(méi)有信息被傳送/接收時(shí)也可以使用。也就是說(shuō)，在MS和NBS之間使用同一臨時(shí)ID，使得NBS可以只使用從OBS接收的切換用戶信息來(lái)識(shí)別切換MS。
圖6A和6B示出了根據(jù)本發(fā)明的MS_TEMP_ID的實(shí)施例。參照?qǐng)D6A，通過(guò)將OBS的ID(BS_ID)連接到由OBS分配給MS的MS本地ID(MS_LOCAL_ID)來(lái)形成MS_TEMP_ID。參照?qǐng)D6B，通過(guò)將OBS的ID(OBS_ID)和NBS的ID(NBS_ID)之間的差(DIFF_BS_ID)連接到由OBS分配給MS的MS本地ID(MS_LOCAL_ID)來(lái)形成MS_TEMP_ID。在此情況中，MS在廣播信道(BCCH)上從OBS接收NBS_ID。
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的用于在硬切換中將臨時(shí)ID分配給MS的操作的實(shí)施例。參照?qǐng)D7，MS 30執(zhí)行從OBS 20a到NBS 20b的硬切換。當(dāng)切換發(fā)生時(shí)，OBS 20a將與MS 30相關(guān)的切換用戶信息傳送給NBS 20b。該切換用戶信息包含OBS_ID和MS_LOCAL_ID。在這里，假設(shè)OBS_ID是10，而MS_LOCAL_ID是3。
然后，NBS 20b將(10，3)作為MS_TEMP_ID分配給MS 30，并且在將下行鏈路數(shù)據(jù)傳送給MS 30時(shí)使用該臨時(shí)ID。MS 30也創(chuàng)建(10，3)作為MS_TEMP_ID，并且在從NBS 20b接收下行鏈路數(shù)據(jù)時(shí)使用它。
圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的用于在硬切換中將臨時(shí)ID分配給MS的操作的另一實(shí)施例。在圖8中，OBS_ID是10，MS_LOCAL_ID是3，而NBS_ID是12。OBS_ID和NBS_ID之間的差是2(2＝12-10)。因此，NBS 20b將(2，3)作為MS_TEMP_ID分配給MS 30，以便在向MS 30的下行鏈路數(shù)據(jù)傳送中使用。在切換之后，MS 30在廣播公共信道(BCCH)上獲得來(lái)自NBS 20b的NBS_ID，并且也創(chuàng)建(2，3)作為MS_TEMP_ID，以便在接收下行鏈路數(shù)據(jù)時(shí)使用。
NBS在邏輯信道即具有MS_TEMP_ID的HCCH上將下行鏈路數(shù)據(jù)傳送給MS。HCCH為尚未成功接入的MS服務(wù)。當(dāng)MS嘗試接入NBS并從該NBS接收下行鏈路和上行鏈路資源時(shí)，不能將HCCH用于MS。
在OFDM通信系統(tǒng)中，在OFDM幀的(頻率和時(shí)間上的)預(yù)定位置分配HCCH。NBS設(shè)置這樣的位(在下文中稱為HCCH指示位)，該位指示在為BCCH留出的OFDM幀的一部分中包括HCCH數(shù)據(jù)。當(dāng)不發(fā)送HCCH數(shù)據(jù)時(shí)，設(shè)置HCCH指示位，使得要不然會(huì)被分配給HCCH的部分被用于業(yè)務(wù)信道。
圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的包括HCCH的OFDM幀。垂直軸代表副載波資源，而水平軸代表OFDM幀中的時(shí)間間隙。
參照?qǐng)D9，設(shè)置HCCH指示位來(lái)指示在OFDM幀中的BCCH的預(yù)定位置處是否使用HCCH。當(dāng)HCCH指示位被設(shè)置為1時(shí)，這表示在隨后的數(shù)據(jù)塊的預(yù)定位置中包括HCCH數(shù)據(jù)。在BS和MS之間預(yù)設(shè)HCCH指示位的位置和HCCH。
圖10A和10B示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的設(shè)置HCCH的示例。在圖10A中，HCCH指示位被設(shè)置為1。因此，在OFDM幀的預(yù)定位置中包括HCCH數(shù)據(jù)。當(dāng)HCCH指示位被設(shè)置為0時(shí)，如圖10B所示，將用于業(yè)務(wù)信道(TRCH)的用戶數(shù)據(jù)填充在HCCH數(shù)據(jù)的位置中。此數(shù)據(jù)被指定用于不處于切換情形中的MS。
如果在MS和NBS之間預(yù)設(shè)HCCH的位置，則NBS只須設(shè)置HCCH指示位。否則，NBS必須包括指示OFDM幀的BCCH中的HCCH位置的信息。這個(gè)位置指示信息將被稱為HCCH資源信息，原因在于它指示在HCCH上可傳送的數(shù)據(jù)量。也就是說(shuō)，NBS可以基于HCCH資源信息來(lái)確定HCCH上的可傳送的數(shù)據(jù)量。HCCH指示位和HCCH資源信息都將被稱為HCCH分配信息。
圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的包含HCCH的OFDM幀。垂直軸代表副載波資源，而水平軸代表OFDM幀中的時(shí)間間隙。
參照?qǐng)D11，設(shè)置HCCH指示位以指示在OFDM幀的BCCH的預(yù)定位置處是否使用HCCH。當(dāng)HCCH指示位是1時(shí)，它指示在隨后的數(shù)據(jù)塊中包括HCCH數(shù)據(jù)。跟隨HCCH指示位的HCCH資源信息指示HCCH數(shù)據(jù)所處的OFDM幀的位置。
如圖11所示，利用由副載波和時(shí)間間隙定義的方塊來(lái)標(biāo)出HCCH數(shù)據(jù)的位置。如果分配給HCCH的副載波已知，則設(shè)置HCCH資源信息來(lái)指示HCCH的時(shí)間間隙。例如，利用NBS_ID來(lái)確定HCCH的副載波。這個(gè)示例在圖12中示出。
參照?qǐng)D12，HCCH指示位是1，并且根據(jù)NBS_ID來(lái)確定HCCH的副載波。并且，根據(jù)HCCH資源信息來(lái)確定HCCH的時(shí)間間隙。例如，如果有三個(gè)副載波對(duì)于HCCH可用，并且NBS_ID是12，則將第12、13和14副載波分配給HCCH。在所示出的情況中，根據(jù)HCCH資源信息而將10個(gè)時(shí)間間隙分配給HCCH。這樣，HCCH發(fā)送總共30個(gè)OFDM符號(hào)。
可以作為本發(fā)明的實(shí)施例而進(jìn)一步考慮的是，假設(shè)HCCH塊的頂點(diǎn)A是HCCH起點(diǎn)，而這個(gè)塊的另一頂點(diǎn)B是HCCH終點(diǎn)，則通過(guò)指示HCCH的起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置來(lái)表示HCCH的位置。于是，利用NBS_ID來(lái)確定HCCH起點(diǎn)，而利用HCCH資源信息來(lái)確定HCCH終點(diǎn)。
下面將對(duì)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于在硬切換中快速提供下行鏈路服務(wù)的操作進(jìn)行描述。根據(jù)是MS還是網(wǎng)絡(luò)確定所述切換，以兩種方式來(lái)考慮此操作。
圖13是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的當(dāng)MS確定切換時(shí)的下行鏈路服務(wù)操作的信號(hào)流的圖。標(biāo)號(hào)236表示OBS為MS服務(wù)的服務(wù)周期，標(biāo)號(hào)238表示NBS通過(guò)HCCH而為MS服務(wù)的服務(wù)周期，而標(biāo)號(hào)240表示NBS通過(guò)TRCH而為MS服務(wù)的服務(wù)周期。如圖13所示，服務(wù)周期238補(bǔ)償服務(wù)周期236和240之間的延遲。服務(wù)周期238將被稱為快速正向鏈路服務(wù)周期。
參照?qǐng)D13，當(dāng)來(lái)自當(dāng)前為MS服務(wù)的OBS的導(dǎo)頻信號(hào)的強(qiáng)度等于或小于預(yù)定水平時(shí)，MS測(cè)量來(lái)自相鄰BS的導(dǎo)頻信號(hào)強(qiáng)度，并在步驟202中檢測(cè)具有等于或大于預(yù)定閾值的導(dǎo)頻強(qiáng)度的BS(候選BS)。在步驟204中，MS將包含候選BS ID列表(Candidate_BS_ID列表)和MS的ID(MS_ID)的切換起始(HIN)消息傳送給OBS，其中，所述候選BS ID列表列出了候選BS的ID(在這里是OBS_ID和NBS_ID)。MS_ID和MS_LOCAL_ID是完全相同的。
在步驟206中，OBS將包括OBS_ID和MS_ID的切換請(qǐng)求消息傳送給NBS。響應(yīng)于該切換請(qǐng)求消息，在步驟208中，NBS將包括用于指示該NBS是否可以容納新MS的狀態(tài)信息(status_of_NBS)的切換請(qǐng)求確認(rèn)消息傳送給OBS，并在步驟210中使用MS_ID和OBS_ID來(lái)創(chuàng)建MS_TEMP_ID。在步驟212中，在OBS和NBS之間建立通道來(lái)作為安全路徑。OBS使用該通道來(lái)將從網(wǎng)絡(luò)接收到的指定用于MS的用戶數(shù)據(jù)發(fā)送給NBS。
然后，在步驟214中，OBS將包括候選BS的狀態(tài)信息的切換提示(HH)消息傳送給MS。在步驟216中，MS根據(jù)候選BS的狀態(tài)來(lái)選擇用于切換的NBS，并且在步驟218中將請(qǐng)求切換到該NBS的切換開(kāi)始(HC)消息傳送給OBS。HC消息包括NBS_ID。
在步驟220中，OBS將從網(wǎng)絡(luò)接收的用于MS的用戶數(shù)據(jù)傳送給NBS，并且在步驟222中將切換開(kāi)始確認(rèn)(H-CAck)消息傳送給MS。當(dāng)從OBS接收到用戶數(shù)據(jù)時(shí)，NBS將HCCH分派給MS，認(rèn)可切換的開(kāi)始。在步驟224中，NBS廣播用于MS的HCCH分配信息，然后開(kāi)始在具有在步驟210中生成的MS_TEMP_ID的HCCH上將用戶數(shù)據(jù)傳送給MS。
在傳送HC消息之后，MS停止從OBS的數(shù)據(jù)接收。當(dāng)從OBS接收到H-CAck消息時(shí)，MS確定在HCCH上是否有從NBS指向MS的數(shù)據(jù)。如果有，則MS接收該數(shù)據(jù)。
在步驟228中，MS在上行鏈路控制信道即接入信道上將主切換請(qǐng)求(H-HR)消息傳送給NBS。在步驟230中，NBS將切換確認(rèn)(HAck)消息傳送給MS，并在步驟232中將切換完成消息傳送給OBS。MS利用HAck消息從NBS獲得上行鏈路參數(shù)和上行鏈路同步。在步驟234中，在MS和NBS之間建立連接，并且MS在TRCH上從NBS接收服務(wù)。
圖14是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的當(dāng)網(wǎng)絡(luò)確定切換時(shí)的下行鏈路服務(wù)操作的信號(hào)流的圖。標(biāo)號(hào)334表示OBS為MS服務(wù)的服務(wù)周期，標(biāo)號(hào)336表示NBS通過(guò)HCCH而為MS服務(wù)的服務(wù)周期，而標(biāo)號(hào)338表示NBS通過(guò)TRCH而為MS服務(wù)的服務(wù)周期。如圖14所示，服務(wù)周期336補(bǔ)償服務(wù)周期334和338之間的延遲。服務(wù)周期336是快速正向鏈接服務(wù)周期。
參照?qǐng)D14，當(dāng)來(lái)自當(dāng)前為MS服務(wù)的OBS的導(dǎo)頻信號(hào)的強(qiáng)度等于或小于預(yù)定水平時(shí)，MS測(cè)量來(lái)自相鄰BS的導(dǎo)頻信號(hào)的強(qiáng)度，并在步驟302中檢測(cè)具有等于或大于預(yù)定閾值的導(dǎo)頻強(qiáng)度的候選BS。在步驟304中，MS將包含Candidate_BS_ID列表和MS_ID的導(dǎo)頻報(bào)告消息傳送給OBS，其中，Candidate_BS_ID列表列出了候選BS的ID(在這里是OBS_ID和NBS_ID)。
在步驟306中，OBS通過(guò)與控制MS切換的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(未示出)的通信來(lái)選擇MS將切換到的NBS。然后，在步驟308中，OBS將包含OBS_ID和關(guān)于MS的包括MS_ID的信息的切換請(qǐng)求消息傳送給NBS。響應(yīng)于該切換請(qǐng)求消息，在步驟310中，NBS將切換請(qǐng)求確認(rèn)消息傳送給OBS，并且，在步驟312中，使用MS_ID和OBS_ID來(lái)創(chuàng)建MS_TEMP_ID。
在步驟314中，在OBS和NBS之間建立通道作為安全路徑。OBS使用該通道來(lái)將從網(wǎng)絡(luò)接收的指定用于MS的用戶數(shù)據(jù)發(fā)送給NBS。
然后，在步驟316中，OBS將包含NBS_ID的切換方向(HD)消息傳送給MS。在步驟318中，MS將切換方向確認(rèn)(H-DAck)消息傳送給OBS。當(dāng)接收到H-DAck信息時(shí)，在步驟320中，OBS開(kāi)始將從網(wǎng)絡(luò)接收的用戶數(shù)據(jù)傳送給NBS。
當(dāng)從OBS接收到用戶數(shù)據(jù)時(shí)，NBS將HCCH分派給MS，認(rèn)可切換的開(kāi)始。NBS廣播用于MS的HCCH分配信息，然后，在步驟322中，在具有步驟310中生成的MS_TEMP_ID的HCCH上將用戶數(shù)據(jù)傳送給MS。
當(dāng)接收到HD消息時(shí)，MS停止從OBS接收數(shù)據(jù)，并且在傳送H-DAck消息之后，確定在HCCH上是否有從NBS指向MS的數(shù)據(jù)。如果有，則MS接收該數(shù)據(jù)。
在步驟326中，MS在上行鏈路控制信道即接入信道上將H-HR消息傳送給NBS。在步驟328中，NBS將HAck消息傳送給MS，并在步驟330中將切換完成消息傳送給OBS。MS利用HAck信息從NBS獲得上行鏈路參數(shù)和上行鏈路同步。在步驟332中，在MS和NBS之間建立連接，并且MS在TRCH上從NBS接收服務(wù)。
下面，將在此更詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的對(duì)于硬切換中的快速下行鏈路服務(wù)的NBS和MS的操作。
圖15是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于執(zhí)行硬切換的NBS中的操作的流程圖。參照?qǐng)D15，在步驟410中，NBS通過(guò)切換請(qǐng)求消息來(lái)從OBS接收包括OBS_ID和MS_LOCAL_ID的切換用戶信息，并在步驟420中使用OBS_ID和MS_LOCAL_ID來(lái)生成MS_TEMP_ID。
當(dāng)在步驟430中直接從網(wǎng)絡(luò)或者從OBS接收到指定用于切換MS的用戶數(shù)據(jù)時(shí)，在步驟440中，NBS確定是否建立了與MS的連接。如果該連接已經(jīng)建立，則在步驟450中，NBS使用在連接建立期間分配的MS ID來(lái)在TRCH上傳送用戶數(shù)據(jù)。然而，如果沒(méi)有該連接，則NBS進(jìn)行到步驟460。
在步驟460中，NBS分配HCCH資源，以將用戶數(shù)據(jù)發(fā)送給MS。HCCH資源可以根據(jù)MS的信道狀態(tài)、用戶數(shù)據(jù)量、優(yōu)先級(jí)等來(lái)分配。在步驟470中，NBS在BCCH上將HCCH分配信息傳送給MS。例如，在使用圖11示出的幀結(jié)構(gòu)的OFDM系統(tǒng)中，HCCH分配信息是HCCH指示位和HCCH資源信息。
在步驟480中，NBS使用MS_TEMP_ID來(lái)在HCCH上將用戶數(shù)據(jù)傳送給MS。更明確地說(shuō)，NBS將用戶數(shù)據(jù)分段為預(yù)定分組大小的分組，將MS_TEMP_ID附加在每個(gè)分組上，并在HCCH上傳送它。
優(yōu)選的是，NBS僅在根據(jù)指定用于MS的業(yè)務(wù)類型而需要快速下行鏈路服務(wù)時(shí)使用HCCH。在諸如語(yǔ)音的需要下行鏈路和上行鏈路傳送的業(yè)務(wù)、或者諸如FTP(文件傳輸協(xié)議)的對(duì)延遲不敏感的業(yè)務(wù)的情況中，不使用HCCH。在此情況中，NBS不創(chuàng)建MS_TEMP_ID。
圖16是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于執(zhí)行硬切換的MS中的操作的流程圖。參照?qǐng)D16，在步驟510中，MS與OBS通信。在步驟520中，MS檢測(cè)切換或從OBS接收切換指示。MS從切換起始消息(HIM)或HD消息獲取NBS_ID。在步驟530中，MS使用OBS_ID和MS_LOCAL_ID來(lái)創(chuàng)建MS_TEMP_ID。
在步驟540中，MS確定是否已經(jīng)與NBS建立了用于業(yè)務(wù)的連接。在連接中，在步驟580中，MS使用在連接建立期間從NBS接收的MS ID來(lái)在TRCH上接收用戶數(shù)據(jù)。在連接不存在時(shí)，MS進(jìn)行到步驟550。
在步驟550中，MS在BCCH上從NBS接收HCCH分配信息，并且在步驟560中，根據(jù)該HCCH分配信息來(lái)確定是否將HCCH分配給MS，即，在HCCH上是否有指定用于MS的數(shù)據(jù)。在指定用于MS的數(shù)據(jù)存在時(shí)，在步驟570中，MS使用MS_TEMP_ID來(lái)在HCCH上接收用戶數(shù)據(jù)。
例如，在使用圖11示出的幀結(jié)構(gòu)的OFDM系統(tǒng)中，MS首先接收OFDM幀，并監(jiān)控第一時(shí)間間隙內(nèi)的預(yù)定副載波中的HCCH指示位。如果該HCCH指示位是1，則MS監(jiān)控第一時(shí)間間隙內(nèi)的另一預(yù)定副載波中的HCCH資源信息。然后，MS從OFDM幀中的HCCH資源信息讀取所指示的數(shù)據(jù)，并確定該數(shù)據(jù)中包括的MS ID是否與MS的ID相同。如果它們相同，則MS處理該數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，MS僅在它根據(jù)用于MS的業(yè)務(wù)類型而需要快速下行鏈路服務(wù)時(shí)才監(jiān)控BCCH，并接收HCCH分配信息。在此情況中，MS不創(chuàng)建MS_TEMP_ID。
下面將簡(jiǎn)要地描述上述的本發(fā)明的主要益處。
本發(fā)明提供一種在MS嘗試接入NBS并從該NBS接收資源的時(shí)間延遲期間，通過(guò)HCCH來(lái)為硬切換MS服務(wù)的方法。當(dāng)業(yè)務(wù)必須被發(fā)送到的MS移動(dòng)到NBS時(shí)，HCCH通過(guò)更早地提供下行鏈路服務(wù)來(lái)減小時(shí)間延遲。更具體地說(shuō)，當(dāng)糟糕的無(wú)線環(huán)境或者用戶數(shù)量的快速增加導(dǎo)致切換用戶在嘗試接入時(shí)的長(zhǎng)時(shí)間延遲時(shí)，HCCH的用戶減少了服務(wù)時(shí)間延遲和分組丟失率，從而保持了QoS。
因?yàn)楸景l(fā)明對(duì)于需要快速下行鏈路服務(wù)的運(yùn)動(dòng)畫面和電視服務(wù)是有用的，所以在優(yōu)選實(shí)施例中，NBS確定用于MS的業(yè)務(wù)類型，并僅為運(yùn)動(dòng)畫面或電視服務(wù)而將HCCH分配給該MS。MS也可以確定其業(yè)務(wù)類型，并檢測(cè)是否僅為運(yùn)動(dòng)畫面或電視服務(wù)分配了HCCH。
盡管參照本發(fā)明的某些優(yōu)選實(shí)施例示出和描述了本發(fā)明，但它們只是示例應(yīng)用。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，在不脫離如所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以在其中進(jìn)行各種形式和細(xì)節(jié)的改變。
權(quán)利要求
1.一種在蜂窩通信系統(tǒng)中，在從舊基站(OBS)到新基站(NBS)的硬切換期間，在NBS中將快速下行鏈路服務(wù)提供給移動(dòng)臺(tái)(MS)的方法，包括以下步驟從OBS接收切換用戶信息；使用切換用戶信息來(lái)生成MS臨時(shí)ID(標(biāo)識(shí)符)，以識(shí)別MS；在MS和NBS之間建立用于業(yè)務(wù)傳送的連接之前，生成用于MS的用戶數(shù)據(jù)；以及使用MS臨時(shí)ID來(lái)在切換公共信道(HCCH)上將用戶數(shù)據(jù)傳送給MS。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，切換用戶信息包括OBS的ID和MS的ID。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，生成MS臨時(shí)ID的步驟包括將MS ID連接到OBS ID上的步驟。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，生成MS臨時(shí)ID的步驟包括將MS ID連接到OBS ID和NBS的ID之間的差上的步驟。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，傳送用戶數(shù)據(jù)的步驟包括以下步驟分配用于HCCH的資源；在廣播信道上傳送HCCH分配信息；以及在HCCH上將包括MS臨時(shí)ID的用戶數(shù)據(jù)傳送給MS。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，HCCH分配信息包括指示是否使用HCCH的HCCH指示位。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，HCCH分配信息還包括HCCH資源信息。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，HCCH資源信息指示在HCCH上可傳送的用戶數(shù)據(jù)量。
9.一種在蜂窩通信系統(tǒng)中，在從舊基站(OBS)到新基站(NBS)的硬切換期間，在NBS中將快速下行鏈路服務(wù)提供給移動(dòng)臺(tái)(MS)的方法，包括以下步驟從OBS接收切換用戶信息；使用切換用戶信息來(lái)生成MS臨時(shí)ID(標(biāo)識(shí)符)，以識(shí)別MS；如果在MS和NBS之間建立用于業(yè)務(wù)傳送的連接之前生成用于MS的用戶數(shù)據(jù)，則使用MS臨時(shí)ID來(lái)在切換公共信道(HCCH)上將用戶數(shù)據(jù)傳送給MS；以及如果在MS和NBS之間建立用于業(yè)務(wù)傳送的連接之后生成用于MS的用戶數(shù)據(jù)，則在業(yè)務(wù)信道上將用戶數(shù)據(jù)傳送給MS。
10.一種在蜂窩通信系統(tǒng)中，在從舊基站(OBS)到新基站(NBS)的硬切換期間，在移動(dòng)臺(tái)(MS)中接收快速下行鏈路服務(wù)的方法，包括以下步驟從OBS接收NBS的ID(標(biāo)識(shí)符)；使用NBS ID和MS的ID來(lái)生成MS臨時(shí)ID；以及使用MS臨時(shí)ID來(lái)在切換公共信道(HCCH)上接收用戶數(shù)據(jù)，直到在MS和NBS之間建立用于業(yè)務(wù)傳送的連接為止。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，生成MS臨時(shí)ID的步驟包括將MS ID連接到OBS ID的ID上的步驟。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，生成MS臨時(shí)ID的步驟包括將MS ID連接到OBS ID和NBS ID之間的差上的步驟。
13.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，接收用戶數(shù)據(jù)的步驟包括以下步驟在廣播信道上接收HCCH分配信息；以及在HCCH上從NBS接收包括MS臨時(shí)ID的用戶數(shù)據(jù)。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，HCCH分配信息包括指示是否使用HCCH的HCCH指示位。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，HCCH分配信息還包括HCCH資源信息。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，HCCH資源信息指示在HCCH上可傳送的用戶數(shù)據(jù)量。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，還包括以下步驟如果蜂窩通信系統(tǒng)是正交頻分復(fù)用(OFDM)系統(tǒng)，則利用NBS ID來(lái)確定分配給HCCH的副載波，并利用HCCH資源信息來(lái)確定分配給HCCH的時(shí)間間隙。
18.如權(quán)利要求10所述的方法，還包括當(dāng)MS和NBS之間建立用于業(yè)務(wù)傳送的連接時(shí)接收業(yè)務(wù)信道上的用戶數(shù)據(jù)的步驟。
全文摘要
一種在蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)中，在硬切換時(shí)快速恢復(fù)下行鏈路服務(wù)的方法。為了在從OBS到NBS的硬切換期間將快速下行鏈路服務(wù)提供給MS，NBS從OBS接收切換用戶信息，并使用該切換用戶信息來(lái)生成MS臨時(shí)ID，以識(shí)別MS。如果在MS和NBS之間建立用于業(yè)務(wù)傳送的連接之前生成用于MS的用戶數(shù)據(jù)，則NBS使用MS臨時(shí)ID來(lái)在HCCH上將該用戶數(shù)據(jù)傳送給MS。
文檔編號(hào)H04W36/08GK1620185SQ20041010234
公開(kāi)日2005年5月25日 申請(qǐng)日期2004年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月1日
發(fā)明者趙東浩, 黃必龍, 李仁琁, 樸至賢, 林愛(ài)利, 片基鉉, 黃敬皓, 李起鎬, 權(quán)泰首 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社, 韓國(guó)科學(xué)技術(shù)院