[发明专利]一种用户终端跨基站的切换方法和LTE系统

说明书

技术领域

本发明属于LTE(Long Term Evolution，长期演进)无线通信技术领域，具体涉及一种用户终端跨基站的切换方法和LTE系统。

背景技术

在LTE系统中，用户终端(UE，User Equipment)的状态分为连接态(RRC_CONNECTED)和空闲态(RRC_IDLE)两种。当处于RRC_CONNECTED状态下的UE从服务小区移动到了另一个小区时，就会触发越区切换(Handover)，以保证业务的不中断。

从UE驻留基站场景划分，切换分为eNB(Evolved NodeB，演进的节点B)内的切换、eNB间的切换。eNB内的切换是指切换的源小区和目标小区位于同一个eNB；eNB间的切换是指切换的源小区和目标小区位于不同的eNB。从是否需要通过EPC(Evolved Packet Core，演进的分组核心网)参与完成切换，角度分，或者从切换发生在S1接口或X2接口分，eNB间的切换又分为X2接口切换和S1接口切换。从UE是否在目标小区进行非竞争的随机接入分，又分为竞争切换和非竞争切换。

由于在切换过程中UE一般处于两个小区边缘并处于移动状态，无线信号质量较弱且不稳定，另外两个小区的信号还有可能相互干扰，因此极有可能会切换失败，UE就会掉话，极大地影响系统性能。为了减少UE掉话的可能性，LTE系统引入了一种技术：RRC(Radio Resource Control，无线资源控制协议)重建立。该过程的目的是重新建立RRC连接，其涉及到SRB1(Signalling RadioBearerl，信令无线承载1)的重建以及安全的重新激活。如果在RRC连接态下且安全已经激活的UE检测到无线链路失败，或者切换失败，或者从EUTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network，演进的通用陆基无线接入网)系统移动失败，或者收到底层的完整性检查失败指示，或重配置失败等，则可以执行小区选择过程，选择到合适小区后通过发送RRC连接重建立请求(RRC Connection Reestablishment Request)消息给该小区发起RRC重建立流程，以继续RRC连接。RRC连接重建立只有在相关小区已经准备好，即有一个有效的UE上下文时才能成功。一旦eNB接受了重建立，其它RB(Radio Bearer，无线承载)的活动继续暂停，SRB1(Signalling Radio Bearerl，信令无线承载1)先重建起来，然后再重建其它RB。如果AS(Access Stratum，接入层)安全没有被激活，UE不会发起该流程而会立即进入到IDLE(空闲)态。RRC重建立过程是空口过程，不需要MME(Mobility Management Entity，移动管理实体)的参与。

当UE的重建立原因是切换失败时，UE会在RRC Connection ReestablishmentRequest中使用切换源小区的C-RNTI(Cell Radio Network Temporary Identifier，小区无线网络临时标识)、physCellId(物理小区标识)以及源小区信息产生的shortMAC-I等，因此在切换准备阶段源eNB必须将这些重建立准备信息带给目标eNB，以便UE重建立到目标小区能成功。当UE的重建立原因不是切换失败时，则会在RRC Connection Reestablishment Request中使用切换目标小区的重建立信息。

在eNB间的非竞争切换过程中，目标eNB在收到源eNB的切换请求后进入切换准备阶段，准备UE相关资源，分配专用前导，并将其放入携带移动性信息的RRC重配消息中，再将RRC重配消息放入切换响应消息中发给源eNB，然后启动UE重配定时器，源eNB将透传该RRC重配消息给UE。UE收到带专用前导的切换命令后通过发送携带专用前导的随机接入请求消息(MSG1)，发起到目标eNB的非竞争随机接入。目标eNB如果检测到携带专用前导的MSG1，则给UE回复随机接入响应消息(MSG2)，UE收到MSG2即随机接入响应，就认为切换成功，给目标eNB发送切换的RRC重配完成消息(MSG3)。目标eNB在收到MSG3之前如果收到UE重建立请求，则认为是切换失败的重建立，会使用源小区带来的重建立信息来匹配UE。目标eNB收到MSG3后再收到UE的重建立请求，则认为是切换成功后的重建立，使用切换目标小区信息生成的重建立信息来匹配UE。