一种高速移动场景下LTE系统的切换配置方法技术方案

一种高速移动场景下LTE系统的切换配置方法，在收到用户终端测量报告前，源基站的物理层进行多普勒频偏估计，对多普勒频偏值进行统计及采样，并上报到高层；终端向源基站发送测量上报消息；源基站收到用户终端测量报告后进行切换判决，如果允许进行切换，则发起切换请求，同时携带多普勒频偏值；目的主体收到切换请求后进行资源审核，如果允许切换则进行本地配置，同时解析多普勒频偏值并配置给物理层；目的主体完成配置后回复切换请求应答消息。本发明专利技术可以避免目标小区因为重新进行频偏估计而导致的切换失败的情况，提高了切换成功率。此外，也可以减少目标小区因信道质量较差随机接入困难而额外花费的时间，降低切换延时。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线通信
，具体是一种高速移动场景下提高LTE系统切换成功率的切换配置方法。
技术介绍
LTE (Long Term Evolut1n)系统中，切换技术用于保证用户能够得到较好的服务质量。因此切换成功率是LTE系统中的一个重要指标。在高速移动场景下LTE系统的信道环境较为复杂，由终端和基站之间相对运动造成的多普勒频移效应尤其明显。如图1所示，基站发射频率、终端接收频率、基站接收频率分别为Fl、F2、F3，多普勒频移导致终端UE接收信号和基站eNodeB发送信号之间存在一个频率偏差，此偏差会导致UE接收数据符号出现相位旋转，进而影响到数据解调的准确性。多普勒频偏的存在降低了用户随机接入的成功率，增大了切换失败风险，极大的损害了高速场景下LTE系统的通信质量。现有技术中为了提高高速场景下切换的成功率，一般是通过参数优化来实现，例如增大随机接入时的消息msg3的最大重传次数，降低切换判决门限等方法。这类方法虽然能够在一定程度上提高切换的成功率，但是往往牺牲了系统另一方面的性能，如提高了信令交互的次数，增加了切换时延，在一定程度上影响了用户的通信质量。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术在现有协议(TS36.331，TS36.413，TS36.423)的基础上，提供了一种高速移动场景下LTE系统的切换配置方法，以提高切换成功率，并降低时延，提高通信质量。本专利技术技术方案提供一种高速移动场景下LTE系统的切换配置方法，包括以下步骤: 步骤一、在收到用户终端测量报告前，源基站的物理层进行多普勒频偏估计，对多普勒频偏值进行统计及采样，并上报到高层； 步骤二、终端向源基站发送Measurement Reports消息，所述Measurement Reports消息为测量上报消息； 步骤三、源基站收到用户终端测量报告后进行切换判决，如果允许进行切换，则发起切换请求，同时在切换请求的相应消息中携带步骤一所得多普勒频偏值；切换请求的相应消息根据切换类型确定如下， 对于X2切换，是向目的基站发起Handover Request消息，所述Handover Request消息为X2切换消息； 对于SI切换，是向核心网发起Handover Required消息，所述Handover Required消息为SI切换消息； 对于站内切换，是向目的小区的L2 MAC发起站内切换请求消息； 步骤四、目的主体收到切换请求后进行资源审核，如果允许切换则进行本地配置，同时解析出切换请求中的多普勒频偏值并配置给物理层； 步骤五、目的主体完成配置后回复Handover Request Acknowledge消息，所述Handover Request Acknowledge消息为切换请求应答消息； 对于X2切换，是向源基站回复切换请求应答消息； 对于SI切换，是向核心网回复切换请求应答消息； 对于站内切换，是向目的小区的L3 RRM/CC模块回复切换请求应答消息。而且，在该切换消息中携带多普勒频偏值，实现方式为利用切换请求的相应消息中spare字段保存多普勒频偏值。而且，在步骤五之后进行正常的后续操作时，将多普勒偏移值用于目的基站物理层有关上行信道频偏的估值与配置中。而且，对于X2切换，在步骤五之后进行正常的后续操作如下， 源基站收到切换请求应答消息后，向用户终端下发RRC Connect1n Reconfigurat1n消息，使用户终端向目的基站发起随机接入；所述RRC Connect1n Reconfigurat1n消息为无线资源控制连接重配置消息； 源基站向目的基站发送SN Status Transfer消息，所述SN Status Transfer为SN状态传输消息，SN为数据的序列号； 当用户终端往目标小区切换时，重新进行同步和随机接入，目标小区直接使用源小区的多普勒频偏值对终端的上行信号进行解调。而且，根据基站在重配置消息中是否携带rach-Config Dedicated字段，用户终端在发起随机接入时分为非竞争与竞争两种类型， 竞争随机接入包括以下子步骤， 步骤Al、终端向目的基站发起random access preamble消息，携带此次接入所使用的前导码索引；所述random access preamble消息为随机接入前导消息； 步骤A2、目的基站向终端返回random access response消息，其中携带TA CommanckULGrant和临时RNTI ;所述random access response消息为随机接入响应消息，TA Command为定时超前指令，UL Grant为上行授权，RNTI为无线网络临时标识； 步骤A3、终端在上行授权的时频资源上发送C-RNTI MAC Control Element消息，携带终端自己的C_RNTI ;所述C-RNTI MAC Control Element消息为第一次调度传输消息，C_RNTI为小区无线网络临时标识； 步骤A4、目的基站采用C_RNTI进行冲突解决，向终端返回DCI O with C-RNTI forRRC Connect1n Reconfigurat1n Complete 消息；所述 DCI 0 with C-RNTI for RRCConnect1n Reconfigurat1n Complete 为竞争角军决消息； 步骤A5、终端向目的基站发送RRC Connect1n Reconfigurat1n Complete消息，随机接入完成；RRC Connect1n Reconfigurat1n Complete消息为无线资源控制连接重配置完成消息； 非竞争随机接入包含如下子步骤， 步骤B1、终端向目的基站发起random access preamble，携带此次接入所使用的前导码索引；所述random access preamble消息为随机接入前导消息； 步骤B2、目的基站向终端返回random access response消息，其中携带TA CommanckULGrant和临时RNTI ;所述random access response消息为随机接入响应消息，TA Command为定时超前指令，UL Grant为上行授权，RNTI为无线网络临时标识； 步骤B3、终端向目的基站发送RRC Connect1n Reconfigurat1n Complete消息，随机接入完成，RRC Connect1n Reconfigurat1n Complete消息为无线资源控制连接重配置完成消息。本专利技术在当基站侧收到UE测量报告并决定发起切换时，在切换请求中携带多普勒频偏值发送，当UE往目标小区切换并发起随机接入时，目标小区可直接使用源小区的频偏值完成切换。本专利技术提供的方法可以避免目标小区因为重新进行频偏估计而导致切换失败的情况，不需要多次处理随机接入的msg3，提高了切换成功率。此外，也可以减少目标小区因多普勒频偏估计而额外花费的时间，在较短的时间完成随机接入，在相同的参数配置下(如msg3的重传次数)减小了切换时延。【附图说明】图1为现有技术中高速场景下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高速移动场景下LTE系统的切换配置方法，其特征在于：包括以下步骤，步骤一、在收到用户终端测量报告前，源基站的物理层进行多普勒频偏估计，对多普勒频偏值进行统计及采样，并上报到高层；步骤二、终端向源基站发送Measurement Reports 消息，所述Measurement Reports消息为测量上报消息；步骤三、源基站收到用户终端测量报告后进行切换判决，如果允许进行切换，则发起切换请求，同时在切换请求的相应消息中携带步骤一所得多普勒频偏值；切换请求的相应消息根据切换类型确定如下，对于X2切换，是向目的基站发起Handover Request消息，所述Handover Request消息为X2切换消息；对于S1切换，是向核心网发起Handover Required消息，所述Handover Required消息为S1切换消息；对于站内切换，是向目的小区的L2 MAC发起站内切换请求消息；步骤四、目的主体收到切换请求后进行资源审核，如果允许切换则进行本地配置，同时解析出切换请求中的多普勒频偏值并配置给物理层；步骤五、目的主体完成配置后回复Handover Request Acknowledge消息，所述Handover Request Acknowledge消息为切换请求应答消息；对于X2切换，是向源基站回复切换请求应答消息；对于S1切换，是向核心网回复切换请求应答消息；对于站内切换，是向目的小区的L3 RRM/CC模块回复切换请求应答消息。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：占亘熙，柯勇，朱贺广，
申请(专利权)人：武汉邮电科学研究院，
类型：发明
国别省市：湖北;42