HK1164028A1 - 一种切换信道状态处理方法及装置 - Google Patents

Description

一种切换信道状态处理方法及装置

技术领域

本发明涉及GSM(global system for mobile communication)移动通信领域，尤其涉及一种切换信道状态处理方法及装置。

背景技术

随着GSM移动通信网络越来越成熟，发展也变得缓慢起来，新技术新思维越来越少。这个时候应市场的需求，产生了覆盖为100米的微微基站。为了大规模使用这种微微基站，目前使用的技术有两个。一个是逻辑小区技术，一个是并行切换技术。

逻辑小区技术，简单地说就是把一个区域内具有相同频点、相同色码的微微基站看成一个“小区”，这个“小区”就是逻辑小区。这个技术解决了在宏站周围大规模使用微微站的时候，邻区配置这一困难。因为一个宏站周围配置的邻区最多不能超过64个，如果使用逻辑小区的技术就可以很好的解决这个问题，一个逻辑小区中可包含的微微站的个数可以是1023个。

这样原来的全球唯一小区标识CGI(Cell Global Identity)就有了以下几个衍生的产物：

逻辑小区标识(CGI-Frequency，CGI-F)：一个逻辑小区是若干有相同频点、色码的微微基站的集合。

单个微微基站的小区全球标识(CGI-Air，CGI-A)。

为每个微微基站确定小区全球标识CGI-A、频点、色码等参数，并指定每个CGI-A所归属的逻辑小区CGI-F。

这样在宏站设置邻区的时候，对于具有相同频点相同色码的这一组微微基站只需要作为一个逻辑小区进行设置即可。而微微基站的邻区可以是另一个微微基站，或者是一个逻辑小区，或者是一个宏基站。

有了逻辑小区之后，同时为了使宏微切换变得更优，使用了并行切换的方法。所谓的并行切换是指在微观上，允许两个以上的用户终端同时切入到逻辑小区中来，所述同时是指在同一时间段内，系统同时处理两个以上的用户终端的接入过程。这样就要求逻辑小区中的每个微微基站，在为进行宏微切换的用户终端分配信道的时候，必须是一致的。这个一致的信道就是现在使用的切换专用信道。其特点是，同一逻辑小区下的切换信道对外表现是一致的，这样就能自然的实现并行切换。

在使用了逻辑小区和并行切换之后，现有的宏微基站间切换的流程如图1所示：

步骤101：用户终端在服务小区定时上报测量报告；

步骤102：用户终端收到原网络侧的切换命令，被要求切入到该逻辑小区的切换专用信道；

步骤103：收到切换命令的用户终端发送切换接入消息；

步骤104：基站向用户终端发送切换接入响应消息；

步骤105：收到切换接入消息的基站发送切换检测消息给BSC(basicstation controller，基站控制器)；

步骤106：用户终端在切换专用信道上发送的多帧建立消息；

步骤107：基站向用户终端发送确认消息，并向BSC发送建立指示；

步骤108：用户终端发送切换完成消息给BSC；

步骤109：BSC启动小区内切换流程，将用户终端切入到非切换专用信道；

步骤110：BSC下发切换完成通知，一次宏微切换流程结束，释放切换信道到可用状态。

从上面的流程中可以看出，从用户终端的角度来说，需要完成两个主要的阶段，如图3所示，第一个交互阶段是用户终端发送切换接入消息，并等待基站反馈切换接入响应消息。第二个交互阶段是用户终端在接收到基站反馈的切换接入响应消息后，向基站发送多帧建立消息，并等待基站反馈多帧建立响应消息。

在第一个交互阶段中，用户终端发送切换接入消息后，若在规定的时间内没有收到基站的切换接入响应消息，则用户终端认为切换失败，会试图切换回原基站。

在第二个交互阶段中，用户终端发送多帧建立消息后，若在规定的时间内没有收到基站的多帧建立响应消息，则用户终端认为切换失败，同样会试图切换回原基站。

在上述第一个交互阶段中会存在这样一个问题：如果现在有多个用户终端需要同时往一个逻辑小区切入，即并行切换，就有可能产生切换冲突。切换冲突在这里是指，多个用户终端同时往一个微微基站做切换。更进一步说，是多个用户终端同时往一个微微基站的同一个信道(切换信道)上接入。这样就会不可避免的产生上行的干扰，下行串话，甚至用户终端挂死的现象。切换冲突产生的情况下，处理的原则是所有冲突用户终端的切换都是不能够成功的。即如果微微基站检测到有切换冲突产生，基站的三层就会结束这个切换流程，不再往下一步继续进行。但是基站的二层收到冲突用户终端接入的多帧建立消息之后，就会响应一个确认消息，这样，用户终端就认为自己已经成功接入到了微微基站中来，但是同时微微基站的三层已经将该切换流程结束，这样在这个信道上网络侧不会再有任何的消息给用户终端。这样就造成了用户终端挂死在切换信道上。

同时，微微小区的邻区若是一个逻辑小区的话，那么微微小区中往逻辑小区中切换时，切换流程跟宏微切换相同。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种切换信道状态处理方法及装置，用于解决使用逻辑小区后，在多个用户终端并行切换到一个逻辑小区时容易产生切换冲突的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

首先定义切换信道上的4个状态：

状态1：用于表征切换信道的空闲状态，即可用状态；

状态2：用于表征切换信道的冲突检测状态，检测切换信道上是否发生了冲突；

状态3：用于表征切换信道的忙状态，忙状态下切换信道等待释放，不接收其它用户的接入消息；

状态4：用于表征切换信道的冲突状态，冲突状态下阻止冲突用户接入，该状态为本发明新增状态。

基于上述切换信道的状态定义，本发明提出一种切换信道状态处理方法，包括步骤：

在切换信道的状态机中增加状态4，当切换信道处于状态1时，若有用户终端向基站发送切换接入消息，则切换信道进入状态2；此时如果接收到其它用户终端发送的切换接入消息，则切换信道进入状态4，在状态4下，基站阻止产生冲突的用户终端接入到切换信道上来。

进一步地，在状态4下，基站对第一个发送切换接入消息的用户终端不响应其发送的多帧建立消息，从而阻止该用户终端接入到切换信道上来；对之后发送切换接入消息的用户终端，基站不响应其发送的切换接入消息从而阻止所述之后发送切换接入消息的用户终端接入到切换信道上来。

进一步地，在状态4下，基站对所有产生冲突的用户终端都不响应其发送的多帧建立消息，从而阻止其接入到切换信道上来。

进一步地，在切换信道进入状态4后，启动一冲突定时器，当所述冲突定时器超时后，切换信道进入状态1。所述冲突定时器的定时时长根据产生冲突的用户终端切换回原基站的时间来进行统计设定，用户终端切换回原基站的时间由用户终端发送切换接入消息后等待切换接入响应消息的超时时长和用户终端发送多帧建立消息后等待多帧建立响应消息的超时时长来确定。

基于上述方法，本发明提出相应的逻辑小区切换的系统，具体方案如下：

一种切换信道状态处理装置，在切换信道的状态机中增加状态4，该装置包括：

冲突检测模块，用于检测是否有多个用户终端同时准备接入切换信道，当接收到第一个用户终端发送的切换接入消息后切换信道进入状态2，若切换信道在状态2下又接收到其它用户终端发送的切换接入消息时，则切换信道进入状态4，并通知冲突处理模块进行处理；

冲突处理模块，用于在状态4下阻止冲突的用户终端接入到切换信道。

进一步地，在状态4下，冲突处理模块对第一个发送切换接入消息的用户终端不响应其发送的多帧建立消息，从而阻止该用户终端接入到切换信道上来；对之后发送切换接入消息的用户终端，冲突处理模块不响应其发送的切换接入消息，从而阻止所述之后发送切换接入消息的用户终端接入到切换信道上来。

进一步地，在状态4下，冲突处理模块对所有产生冲突的用户终端都不响应其发送的多帧建立消息，从而阻止其接入到切换信道上来。

进一步地，在切换信道进入状态4后，冲突处理模块启动一冲突定时器，当所述冲突定时器超时后，冲突处理模块使切换信道进入状态1。所述冲突定时器的定时时长根据产生冲突的用户终端切换回原基站的时间来进行统计设定，用户终端切换回原基站的时间由用户终端发送切换接入消息后等待切换接入响应消息的超时时长和用户终端发送多帧建立消息后等待多帧建立响应消息的超时时长来确定。

采用本发明的技术方案，可以有效解决GSM微微基站由于切换冲突导致的上行干扰、下行的串话以及用户终端挂死的问题，进而大大提高切换的成功率，将使GSM微微基站系统被更广泛地运用，为用户提供更好的业务。

附图说明

图1为宏微切换流程图；

图2为本发明切换信道状态转移图；

图3为切换过程的两个阶段接入示意图；

图4为本发明实施例1的处理流程图；

图5为本发明实施例2的处理流程图。

具体实施方式

本发明的核心思想是：在切换信道的状态机中增加一个状态，即状态4，在状态4下，基站能够阻止产生冲突的用户终端接入到切换信道上，从而防止串话、干扰以及用户终端挂死等现象的发生。

图2为本发明提出的切换信道的状态机的状态转换图，现有技术中切换信道的状态机拥有三个状态，分别是状态1、状态2和状态3；

切换信道激活之后为状态1，在状态1下，若接收到切换接入消息，则转入状态2；在状态2下将会进行冲突检测，在状态2下，当基站收到切换接入消息并向用户终端返回切换接入响应消息后，启动一个等待多帧建立消息的等待定时器(T3105)，若该定时器经过Ny1次超时都没有收到用户终端发送的多帧建立消息，则切换信道回到状态1，定时器T3105的定时时长及超时次数Ny1由系统设定。

切换信道在收到多帧建立消息后，基站响应用户终端的多帧建立消息，在收到响应之后，用户终端才能正式接入到切换信道，基站收到用户终端的建立指示消息后将切换信道转为状态3，在状态3下，基站等待BSC的切换完成通知，若收到切换完成通知或等待切换完成通知超时后转入状态1；在状态3下，如果收到其它用户终端的切换接入消息，则不做处理。

本发明在切换信道的状态机中增加状态4，在冲突检测状态下，如果BTS收到另外一个用户终端的切换接入，通过切换参考号的比较可以检测到冲突，切换信道进入状态4，并给BSC上报一个连接失败消息，原因为切换冲突；本发明在状态4下通过阻止第一阶段或第二阶段的响应步骤，从而阻止用户终端接入到切换信道上来，以达到防止串话、干扰以及用户终端挂死等现象的发生的目的。本发明在状态4下设置有一个冲突定时器，在定时器超时后进入到状态1，冲突定时器会根据产生冲突的用户终端切换回原基站的时间来进行统计设定，用户终端切换回原基站的时间由用户终端发送切换接入消息后等待切换接入响应消息的超时时长和用户终端发送多帧建立消息后等待多帧建立响应消息的超时时长来确定。从而保证在冲突消失后，切换信道的状态能够恢复到空闲状态。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下举实施例并参照附图，对本发明进一步详细说明。

实施例1：

图4为本发明一优选的解决方案的示意图，具体流程如下：

步骤401、当第一个用户终端向基站发送了切换接入消息后，切换信道进入状态2，若此时又接收到其它用户终端发送的切换接入消息，则切换信道此时进入状态4；

当基站检测到有切换冲突的时候，基站对于最先接入的用户终端的多帧建立(Set Asynchronous Balanced Mode，SABM)消息不作响应(正常情况下是基站对于用户终端的多帧建立消息是必须要响应的)。这样就可阻止所述的第一个用户终端完成第二个交互阶段，进而达到阻止所述的第一个用户终端接入到切换信道上的目的。

步骤402、在切换信道处于状态4时，基站对后续其它用户终端发送的切换接入消息不做响应，这样用户终端在等待基站的切换接入响应消息超时后会自动切回到原基站中。

实施例2：

图5为第二种解决方案的示意图，具体流程如下：

步骤50l、当基站检测到切换冲突之后，即当切换信道进入状态4后，对于所有的冲突用户终端不加区分，它们的第一个交互阶段的交互都正常进行。

步骤502、当冲突用户终端进行到第二个交互阶段时，对所有的冲突用户终端上报的多帧建立消息，基站都不做响应，这样用户终端在等待基站反馈多帧建立响应消息超时后会自动切回到原基站中。

基于上述解决方法，本发明提出一种切换信道状态处理装置，该装置位于基站，该装置包括：冲突检测模块和冲突处理模块。

冲突检测模块用于检测是否有多个用户终端同时准备接入切换信道，当接收到第一个用户终端向基站发送的切换接入消息后切换信道进入状态2，若切换信道在状态2下又接收到其它用户终端发送的切换接入消息时，则切换信道进入状态4，并通知冲突处理模块进行处理；冲突处理模块用于在状态4下阻止冲突的用户终端接入到切换信道。

基于前述第一种方案，在状态4下，冲突处理模块对第一个发送切换接入消息的用户终端不响应其发送的多帧建立消息，从而阻止该用户终端接入到切换信道上来；对之后发送切换接入消息的用户终端，冲突处理模块不响应其发送的切换接入消息，从而阻止所述之后发送切换接入消息的用户终端接入到切换信道上来。

基于前述第二种方案，在状态4下，冲突处理模块对所有产生冲突的用户终端都不响应其发送的多帧建立消息，从而阻止其接入到切换信道上来。

在切换信道进入状态4后，冲突处理模块启动一冲突定时器，当所述冲突定时器超时后，冲突处理模块使切换信道进入状态1。所述冲突定时器的定时时长根据产生冲突的用户终端切换回原基站的时间来进行统计设定，用户终端切换回原基站的时间由用户终端发送切换接入消息后等待切换接入响应消息的超时时长和用户终端发送多帧建立消息后等待多帧建立响应消息的超时时长来确定。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明保护范围。

Claims (6)

1.一种切换信道状态处理方法，其特征在于，包括：

在切换信道的状态机中增加状态4，当切换信道处于状态1时，若有用户终端向基站发送切换接入消息，则切换信道进入状态2；状态2下如果接收到其它用户终端发送的切换接入消息，则切换信道进入状态4，在状态4下，基站阻止产生冲突的用户终端接入到切换信道上来；

其中，状态1：用于表征切换信道的空闲状态，即可用状态；

状态2：用于表征切换信道的冲突检测状态，检测切换信道上是否发生了冲突；

状态4：用于表征切换信道的冲突状态，冲突状态下阻止冲突用户接入；

在所述状态4下，基站对第一个发送切换接入消息的用户终端不响应其发送的多帧建立消息，从而阻止该用户终端接入到切换信道上来；对之后发送切换接入消息的用户终端，基站不响应其发送的切换接入消息，从而阻止所述之后发送切换接入消息的用户终端接入到切换信道上来；或，

在状态4下，基站对所有产生冲突的用户终端都不响应其发送的多帧建立消息，从而阻止其接入到切换信道上来。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在切换信道进入状态4后，启动一冲突定时器，当所述冲突定时器超时后，切换信道进入状态1。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述冲突定时器的定时时长根据产生冲突的用户终端切换回原基站的时间来进行统计设定，用户终端切换回原基站的时间由用户终端发送切换接入消息后等待切换接入响应消息的超时时长和用户终端发送多帧建立消息后等待多帧建立响应消息的超时时长来确定。

4.一种切换信道状态处理装置，其特征在于，在切换信道的状态机中增加状态4，该装置包括：

冲突检测模块，用于检测是否有多个用户终端同时准备接入切换信道，当接收到第一个用户终端发送的切换接入消息后切换信道进入状态2，若切换信道在状态2下又接收到其它用户终端发送的切换接入消息时，则切换信道进入状态4，并通知冲突处理模块进行处理；

冲突处理模块，用于在状态4下阻止冲突的用户终端接入到切换信道；

其中，状态1：用于表征切换信道的空闲状态，即可用状态；

状态2：用于表征切换信道的冲突检测状态，检测切换信道上是否发生了冲突；

状态4：用于表征切换信道的冲突状态，冲突状态下阻止冲突用户接入；

在所述状态4下，冲突处理模块对第一个发送切换接入消息的用户终端不响应其发送的多帧建立消息，从而阻止该用户终端接入到切换信道上来；对之后发送切换接入消息的用户终端，冲突处理模块不响应其发送的切换接入消息，从而阻止所述之后发送切换接入消息的用户终端接入到切换信道上来；或，

在状态4下，冲突处理模块对所有产生冲突的用户终端都不响应其发送的多帧建立消息，从而阻止其接入到切换信道上来。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，在切换信道进入状态4后，冲突处理模块启动一冲突定时器，当所述冲突定时器超时后，冲突处理模块使切换信道进入状态1。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述冲突定时器的定时时长根据产生冲突的用户终端切换回原基站的时间来进行统计设定，用户终端切换回原基站的时间由用户终端发送切换接入消息后等待切换接入响应消息的超时时长和用户终端发送多帧建立消息后等待多帧建立响应消息的超时时长来确定。