[发明专利]通信系统的基站切换方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及移动通讯领域，特别是涉及一种通信系统的基站切换方法及系统。

背景技术

目前，由于高铁速度的不断提升，给现有的车地通信系统的基站切换的性能带来了巨大的挑战。首先，高速移动所带来的多普勒频偏和信道快衰落给高速数据传输带来了极大的威胁，信道将呈现快速时变特性，在时分双工(Time Division Duplexing，简称为TDD)系统中尤其明显，这样很有可能会导致基站难以解调接收信号。同时，在切换区域，列车会接收到来自相邻两个基站的能量相近、多普勒频偏相差两倍频偏的信号，且该信号具有正负频偏跳变特性。其次，速度的提高会造成频繁切换问题，对系统移动性管理(特别是快速切换控制)提出了更高的要求。最后，由于列车上旅客的地理位置相对集中，当列车穿越小区边缘时，将发生群切换，这也是传统通信系统极少面对的问题。

在无线通信网络中，基站切换主要分为硬切换和软切换两种。在长期演进(Long Term Evolution，简称为LTE)网络中，一方面，由于取消了3G网络中的无线网络控制器(Radio Network Controller，简称为RNC)节点，切换由基站(eNB)进行处理，网络失去了集中控制能力；另一方面，LTE为正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，简称为OFDM)系统，且采用同频组网，这使得LTE系统的终端设备(User Equipment，简称为UE)无法像3G系统的UE那样在相同的频率上同时接收相邻两个小区的信号，因此，LTE只能采用硬切换的方式。由于硬切换存在“先断后连”的性质，因此切换过程中必定产生中断，这对切换性能有严重影响。

在现有技术中，多点协作(Coordinated multi-point，简称为CoMP)是指地理位置上分离的多个传输点协同参与，为一个终端的数据传输或者联合接收一个终端发送数据的技术。按照传输方案的不同，分为联合处理和协同调度/波束赋形两类。联合处理又分为联合传输(JT)和动态小区选择两种，其中，CoMP-JT技术的主要原理是：参与协作的多个小区基站在相同时频资服务上通过物理下行共享信道(Physical Downlink Shared Channel，简称为PDSCH)同时为一个终端发送相同的数据，从而把传统LTE网络中的小区间干扰信号转化为有用信号，实现降低干扰、增大接收功率的目的，有效获得联合处理增益和分集增益。CoMP的提出原本是用来解决小区边缘用户的干扰，提升边缘用户吞吐率，但从CoMP-JT的原理可以看出，它能从根本上解决LTE硬切换的问题，达到构成软切换的基本要求，从而提升切换性能。

除了切换成功率，切换时延也是切换过程中考察的一个重要指标。传统LTE切换过程中沿用的通用移动通信系统(Universal Mobile Telecommunications System，简称为UMTS)，的“数据转发”机制，该过程存在一定的eNB处理时延和X2传输时延。LTE是基于IP的传输网络，可以通过IP网络中已有的“双播(Bi-casting)”技术实现服务基站和目标基站间的数据共享，即：服务网关(Service Gateway，简称为SGW)将接收到的原始数据原封不动的通过两条路径发射到需要切换的服务基站和目标基站。“双播”在切换过程中的中断时间小。但是，如果直接将传统的“双播”机制引入LTE切换，会产生无法保证数据的无损传输的问题。在“双播”开始时，很有可能已经出现了服务eNB无法正确传输分组到UE的情况，而目标eNB在UE接入成功后直接转发来自SGW的数据包，则这些丢失的分组将不可挽回。同时，采用“双播”方式，系统复杂性会有所增加。

发明内容

本发明提供一种通信系统的基站切换方法及系统，以降低基站切换的复杂度、提高基站切换的效率、同时提高可实施性。

本发明实施例提供类一种通信系统的基站切换方法，包括：服务基站根据用户设备上报信息触发双播操作，将目标基站的通信上下文添加到移动管理实体MME中，MME通知服务网关SGW保存两套通信路由；双播触发完成后，SGW与服务基站和目标基站通信；服务基站与用户设备交互，将用户设备从服务基站切换到目标基站。

优选地，双播触发完成后，SGW与服务基站和目标基站通信之后，方法还包括：在下行链路，服务基站和目标基站在接收到SGW通过双播发送的数据后，服务基站和目标基站同时或者其中之一向用户设备发送该数据；在上行链路，服务基站和目标基站同时或者其中之一接收用户设备发送的数据。