CN101808374B - 多载波聚合系统中小区切换方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多载波聚合系统中小区切换方法，包括：在源NB发往目标NB的切换请求消息中携带目标小区标识以及目标小区载波列表信息；在目标NB发往源NB的切换请求确认消息中携带所述目标小区标识以及目标小区载波列表信息；源NB向UE发送包含所述目标小区标识以及目标小区载波列表信息的切换命令消息；执行所述UE切换到所述目标小区标识对应的目标小区的过程。由此，通过在切换过程中携带载波信息，可以保证不同能力的UE切换到正确的载波上，可有效提高LTE-A系统的业务传输效率，有效保证切换质量。

Description

多载波聚合系统中小区切换方法及装置

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种多载波聚合系统中小区切换方法及装置。

背景技术

在一些情况下，例如，当用户设备(User Equipment，UE)当前所在小区环境恶化时，需要对UE进行小区切换。本文着眼于多载波聚合(CarrierAggregation，CA)通信系统中的小区切换方案，所谓CA，是指在同一小区中，将连续或不连续的多个载波集中在一起，在需要时可同时为UE服务，以提供所需的速率。CA是改进的长期演进(Long Time Evolution Advanced，LTE-A)系统引入的一项技术，LTE-A之所以引入CA，是由于LTE-A的峰值速率比LTE有巨大提高，要求达到下行1Gbps，上行500Mbps，这在单个载波上是无法满足的。为了保证LTE的UE能在每一个成员载波下都能工作，每一个载波最大不超过20MHz。LTE-A的CA小区示意图参见图1，图1中的LTE-A小区聚合了4个载波，演进型基站(Evolved Node Basement，eNB)可同时在4个载波上和UE进行数据传输，以提供系统吞吐量。本文中，所谓多载波聚合系统，是指支持CA功能的通信系统。

为了对采用CA技术的LTE-A通信系统有一个了解，下面首先介绍LTE网络架构，参见图2，为LTE系统的演进型UMTS接入网(Evolved UMTS TerrestrialRadio Access Network，E-UTRAN)网络架构示意图。图2中，E-UTRAN用于实现所有与演进型网络有关的功能；移动性管理实体(Mobility ManagementEntity，MME)主要负责移动性管理与会话管理，包括用户上下文和移动状态管理、分配用户身份临时标识等；服务网关(Serving Gateway，S-GW)是用户设备(User Equipment，UE)接入核心网的用户面实体，终止E-UTRAN的接口；分组数据网络网关(Packet Data Network-Gateway，P-GW)是3GPP网络和非3GPP网络之间的用户面锚点网元，终止和外部分组数据(Packet DataNetwork，PDN)网络的接口；S-GW和P-GW之间接口可采用GPRS隧道协议(GPRS Tunneling Protocol，GTP)或是代理移动因特网协议(Proxy MobileInternet Protocol，PMIP)；用户归属服务器(Home Subscriber Server，HSS)用于存储用户签约信息；策略和计费规则功能实体(Policy and Charging RuleFunction，PCRF)用于策略控制决定和流计费控制功能；认证、授权与计费服务器(Authentication，Authorization and Accounting Server，AAA Server)用于对LE执行接入认证、授权和计费功能；服务GPRS支撑节点(Serving GPRSswitching support node，SGSN)用于实现GPRS网络中路由转发、移动性管理以及用户信息存储等功能；UMTS陆地无线接入网(UMTS Terrestrial RadioAccess Network，UTRAN)、GSM/EDGE无线接入网(GSM/EDGE Radio AccessNetwork，GERAN)，用于实现所有与现有GPRS/UMTS网络中无线有关的功能。需要说明的是，目前LTE处于研究阶段，图2仅是给出一种可能的LTE网络示意图而已。

下面介绍传统LTE系统小区切换的过程。

在R8LTE系统中，E-UTRAN的小区全球标识(E-UTRAN Cell GlobalIdentifier，ECGI)是用来在全球唯一标识小区的，此信息被包含在系统信息中，由eNB发送给UE，网络也会通过ECGI对小区进行操作维护管理。

当无线信道环境发生变化时，源eNB将触发小区切换，切换过程通常包括切换准备和切换执行两个阶段。在切换准备阶段，源eNB根据一定算法来选择一个合适的目标小区，之后向目标小区所属的目标eNB发送切换请求消息，要求目标eNB为UE预留相应的资源，源eNB只需要告知目标eNB所选的目标小区ECGI即可，目标eNB就可根据之前X2接口建立过程中保存的小区信息找到该目标小区所在的载波信息，并将此载波信息在切换命令中发送给UE，UE将根据此信息接入到目标小区。

可见，在R8 LTE系统中，UE同时只能在一个成员载波下工作，一个LTE小区对应一个载波，切换过程中源eNB只需要告知目标eNB所选的ECGI，目标eNB就可以查找到该目标小区所在的载波信息。

如果同一个小区下多个载波都使用同一个ECGI，那么一个ECGI将对应多个载波，此场景下，对于接入到LTE-A系统UE而言，切换过程中如果仅用ECGI来标识目标小区，将存在无法正确切换到目标小区合适的载波上的问题。可见，上述传统LTE切换方法不适用于采用了CA的LTE-A系统。

发明内容

本发明提供一种CA系统中小区切换方法及装置，以解决目前小区切换方法不适用于CA系统的问题。

为此，本发明实施例采用如下技术方案：

一种多载波聚合系统中小区切换方法，包括：在源NB发往目标NB的切换请求消息中携带目标小区标识以及目标小区载波列表信息；在目标NB发往源NB的切换请求确认消息中携带所述目标小区标识以及目标小区载波列表信息；源NB向UE发送包含所述目标小区标识以及目标小区载波列表信息的切换命令消息；执行所述UE切换到所述目标小区标识对应的目标小区的过程。

所述小区切换是指系统内基于X2接口的切换；所述切换请求消息由所述源NB直接发给目标NB，请求目标NB为UE预留资源；所述切换请求确认消息是在所述目标NB对UE进行接纳判决后直接返回给源NB。

所述小区切换是指系统内及系统间基于S1接口的切换；所述切换请求消息由所述源NB通过源MME以及目标MME发送给目标NB；目标NB发往源NB切换请求确认消息的过程为：所述目标NB向目标MME发送切换请求确认消息，目标MME向源MME发送包含所述目标小区标识列表信息的前转重配置响应消息，源MME向所述源NB发送包含所述目标小区标识列表信息的切换命令。

在执行所述UE切换到所述目标小区标识对应的目标小区的过程之后，还包括：所述目标小区采用所述目标小区载波列表信息确定的载波对UE的数据进行传输。

所述目标小区采用所述目标小区载波列表信息确定的载波对UE的数据进行传输包括：对于LTE中的UE，所述目标小区采用所述目标小区载波列表信息确定的一个载波对UE的数据进行传输；或者，对于LTE-A中的UE，所述目标小区采用所述目标小区载波列表信息确定的多个载波对UE的数据进行传输。

所述目标小区载波列表信息中采用E-UTRA绝对无线频率信道EARFCN唯一确定每个载波。

在源NB发送切换请求消息之前，还包括：源NB根据X2接口建立过程中获得的目标小区信息确定目标小区是否支持多载波；如果目标小区支持多载波，源NB发送包括目标小区标识以及目标小区载波列表信息的切换请求消息，否则，源NB发送包括目标小区标识的切换请求消息。

一种多载波聚合系统中小区切换的装置，位于源NB侧，包括：切换请求发送单元，用于发送包括目标小区标识以及目标小区载波列表信息的切换请求消息；切换请求确认接收单元，用于接收包括目标小区标识以及目标小区载波列表信息的切换请求确认消息；切换命令消息发送单元，用于向用户设备UE发送包括所述目标小区标识以及目标小区载波列表信息的切换命令消息。

当所述小区切换为系统内基于X2接口的切换时，所述切换请求发送单元向目标NB直接发送所述切换请求消息，所述切换请求确认接收单元从目标NB直接接收所述切换请求确认消息；当所述小区切换为系统内及系统间基于S1接口的切换时，所述切换请求发送单元通过源移动性管理实体MME以及目标MME向目标NB发送所述切换请求消息，所述切换请求确认接收单元通过源MME以及目标MME从目标NB接收所述切换请求确认消息。

还包括：多载波判断单元，用于根据X2接口建立过程中获得的目标小区信息确定目标小区是否支持多载波，当确定目标小区支持多载波时，指示所述切换请求发送单元、切换请求确认接收单元以及切换命令消息发送单元工作。

一种多载波聚合系统中小区切换装置，位于目标NB侧，包括：切换请求接收单元，用于接收包括目标小区标识以及目标小区载波列表信息的切换请求消息；切换请求确认发送单元，用于发送包括目标小区标识以及目标小区载波列表信息的切换请求确认消息。

当所述小区切换为系统内基于X2接口的切换时，所述切换请求接收单元从源NB直接接收所述切换请求消息，所述切换请求确认发送单元向源NB直接发送所述切换请求确认消息；当所述小区切换为系统内及系统间基于S1接口的切换时，所述切换请求接收单元通过目标移动性管理实体MME以及源MME从源NB接收所述切换请求消息，所述切换请求确认发送单元通过目标MME以及源MME向源NB发送所述切换请求确认消息。

还包括：传输控制单元，用于根据目标小区载波列表信息确定一个或多个载波对用户设备UE的数据进行传输。

可见，本发明提供了一种支持多载波聚合小区的切换方案，切换过程中携带载波信息，可以保证不同能力的UE切换到正确的载波上，可有效提高LTE-A系统的业务传输效率，有效保证切换质量。而且，此方案对于LTE系统有很好的兼容性。

附图说明

图1为现有技术采用CA的LTE-A小区示意图；

图2为现有技术LTE系统架构示意图；

图3为系统内基于X2接口的小区切换流程图；

图4为本发明方法实施例一流程图；

图5为本发明方法实施例一系统内基于X2接口的小区切换流程图；

图6为系统内及系统间基于S1接口的小区切换流程图；

图7为本发明方法实施例二流程图；

图8为本发明方法实施例二系统内及系统间基于S1接口的小区切换流程图；

图9为本发明位于源eNB侧装置内部结构示意图；

图10为本发明位于目标eNB侧装置内部结构示意图。

具体实施方式

本发明提供的CA系统中小区切换方法，概括而言，是在切换过程中由源eNB携带目标小区的载波信息，由此，UE可根据此载波信息，切换到目标小区合适的载波上。

概括而言，本发明方法包括以下步骤：

[1]在源eNB发往目标eNB的切换请求消息中携带目标小区标识以及目标小区载波列表信息；

[2]在目标eNB发往源eNB的切换请求确认消息中携带所述目标小区标识以及目标小区载波列表信息；

[3]源eNB向UE发送包含所述目标小区标识以及目标小区载波列表信息的切换命令消息；

[4]执行所述UE切换到所述目标小区标识对应的目标小区的过程。

其中，上述步骤[4]为现有流程，主要通过源小区网元将UE的上下文信息以及资源前转给目标网元实现，不作详细讨论。

通过本发明方法上述步骤，当UE切换到目标小区后，目标小区可根据载波列表信息选择合适的载波对UE的数据进行传输。

本领域技术人员了解，小区切换可分为系统内基于X2接口的小区切换，以及，系统内/系统间基于S1接口的小区切换。其中，X2切换过程只能用于Intra-MME，Inter-eNB的切换，并且eNB间存在X2接口，切换过程中不需要通知核心网，切换完成后再由目标eNB通知MME。S1的切换过程主要用于Inter-MME，Inter-eNB的切换，eNB间没有X2接口，切换过程中涉及到核心网。下面对这两种情况，分别介绍本发明的不同实施例。

首先介绍本发明方法实施例一。

本发明实施例一是在系统内基于X2接口的小区切换流程上进行改进的方案，因此，为了对本发明实施例一有更好的理解，首先介绍现有LTE系统中eNB改变而MME不变时小区切换流程，参见图3，包括：

S301：通过附着(Attach)或跟踪区域更新(Tracking Area Update，TAU)过程，源eNB从MME中获取UE的切换区域限制信息(Area RestrictionProvided)，并保存在UE的上下文(context)信息中；

S302：源eNB根据切换区域限制信息，配置UE的测量过程(MeasurementControl)；

S303：UE触发到源eNB的上行测量报告(Measurement Report)；

在S302到S303执行过程中，UE与S-GW间可经源eNB传输数据包(packet data)，并且，源eNB可对LE进行上行配置(UL allocation)。

S304：源eNB根据UE上报的测量报告和无线电资源管理(RadioResources Management，RRM)算法执行切换判决(HO Decision)；

S305：源eNB向目标eNB发起切换请求(Handover Request)消息，要求目标eNB为UE预留资源，并将源eNB中保存的UE上下文信息传递到目标eNB；

其中，切换请求消息中包括X2信令连接ID、目标小区标识(ECGI)、源eNB中UE的承载信息、RRM上下文、切换区域限制消息以及UE历史信息等内容。

S306：目标eNB根据收到的UE的承载信息，对UE进行接纳判决(Admission Control)；

S307：目标eNB为UE预留资源后返回切换请求确认(Handover RequestACK)消息；

其中，切换请求确认消息中包括允许切换的承载信息、为数据前转(dataforwarding)分配的隧道端点标识符(Tunnel End Pint Identifier，TEID)地址以及需要由源eNB传递给UE的信息；

S308：源eNB向UE发送切换命令(Handover Command)消息；

该切换命令消息中携带的内容与切换请求确认消息中携带的一致。S309：源eNB向目标eNB发送SN(Sequence Number，序列编号)状态传递(SN StatusTransfer)消息，用于向目标eNB指示在源eNB中上行数据的接收状态和下行数据的发送状态；

S310：UE收到切换命令后断开与源eNB的连接，并执行与目标eNB的上行同步过程(Synchronization)；

S311：目标eNB向UE返回上行资源分配(UL allocation)和时间提前量(TA)；

S312：UE完成与目标小区的同步后，向目标eNB发送切换确认(HandoverConfirm)消息；

S313～S317：目标eNB通知核心网UE发生了切换，并更新用户平面路径(User Plane Update)；

S318：完成路径更新后，目标eNB通知源eNB释放源端UE的上下文和分配给UE的资源；

S319：源eNB将UE上下文和分配给UE的资源前转给目标eNB；

S320：源eNB释放源端UE的上下文和分配给UE的资源。

下面介绍本发明实施例一在图3切换流程上改进提出的CA系统中小区切换方法。

在LTE-A系统中，一个小区的多载波使用同一个ECGI，那么ECGI+EARFCN(E-UTRA Absolute Radio Frequency Channel Number，E-UTRA绝对无线频率信道号)将可唯一确定一个小区下的某个载波。源eNB根据UE上报的测量报告判决是否发起切换，源eNB根据X2接口建立过程中获得的目标小区信息判断是否支持多载波，如果目标小区只支持一个载波，源eNB只需在切换请求消息中携带ECGI及其他必要信息(参见S305对切换请求消息内容的描述)，如果目标小区支持多载波，源eNB将根据UE的载波能力和目标小区支持载波的情况，在切换请求消息中向目标eNB指明需要作资源预留的目标小区标识和这个小区管理下的载波信息(包含载波中心频点信息)；对于LTE-A系统的UE而言，包含的载波信息可以是一个也可以是多个，对于LTE的UE而言，载波信息只有一个。

LTE-A要求下行峰值速率达到1Gbps，切换过程中，下行业务传输的性能对用户体验有较大的影响。如果在LTE-A UE切换到目标小区后，再由目标小区根据UE测量的信道信息为UE选择如何作载波聚合，会严重影响用户的感受。为了保证切换时下行业务传输质量，可以由源eNB根据UE测量报告选择目标小区中的多个载波作为UE切换到目标小区后的多载波聚合集，并在切换请求消息中告知目标eNB，目标eNB在返回给源eNB的切换确认消息中包含载波聚合集信息，此信息将包含在源eNB发起的切换命令中发送给UE，当UE接入到目标小区后，目标小区立刻使用多载波聚合集中的载波开始联合传输下行数据，以达到LTE-A下行峰值速率高的要求。

参见图4，为本发明实施例一流程图，包括：

S401：源eNB向目标eNB发送切换请求消息，请求目标eNB为UE预留资源，所述切换请求消息中携带目标小区标识以及目标小区载波列表信息；

S402：目标eNB对UE进行接纳判决后，向源eNB返回包含目标小区标识以及目标小区载波列表信息的切换请求确认消息；

S403：源eNB向UE发送包含所述目标小区标识以及目标小区载波列表信息的切换命令消息；

S404：UE切换到目标小区标识对应的目标小区，目标小区采用所述目标小区载波列表信息确定的一个或多个载波对UE的数据进行传输。

参见图5，为本发明实施例一详细流程图，与图3相比主要改进在于，对于S505、S507～S508的改动，其余与现有图3类似，具体介绍如下：

S501：通过附着(Attach)或跟踪区域更新(Tracking Area Update，TAU)过程，源eNB从MME中获取UE的切换区域限制信息(Area RestrictionProvided)，并保存在UE的上下文(context)信息中；

S502：源eNB根据切换区域限制信息，配置UE的测量过程(MeasurementControl)；

S503：UE触发到源eNB的上行测量报告(Measurement Report)；

在S502到S503执行过程中，UE与S-GW间可经源eNB传输数据包(packet data)，并且，源eNB可对UE进行上行配置(UL allocation)。

S504：源eNB根据UE上报的测量报告和无线电资源管理(RadioResources Management，RRM)算法执行切换判决(HO Decision)；

S505：源eNB向目标eNB发起切换请求(Handover Request)消息，要求目标eNB为UE预留资源，并将源eNB中保存的UE上下文信息传递到目标eNB；

其中，切换请求消息中除了包括X2信令连接ID、目标小区标识(ECGI)、源eNB中UE的承载信息、RRM上下文、切换区域限制消息以及UE历史信息等内容之外，还包括载波列表信息。

S506：目标eNB根据收到的UE的承载信息，对UE进行接纳判决(Admission Control)；

S507：目标eNB为UE预留资源后返回切换请求确认(Handover RequestACK)消息；

其中，切换请求确认消息中除了包括允许切换的承载信息、为数据前转(data forwarding)分配的隧道端点标识符(Tunnel End Pint Identifier，TEID)地址以及需要由源eNB传递给UE的信息之外，还包括载波列表信息；

S508：源eNB向UE发送切换命令(Handover Command)消息；

切换命令消息中除了包括目标小区标识以及其他必要信息外，还包括载波列表信息。

S509：源eNB向目标eNB发送SN状态传递(SN Status Transfer)消息，用于向目标eNB指示在源eNB中上行数据的接收状态和下行数据的发送状态；

S510：UE收到切换命令后断开与源eNB的连接，并执行与目标eNB的上行同步过程(Synchronization)；

S511：目标eNB向UE返回上行资源分配(UL allocation)和时间提前量(TA)；

S512：UE完成与目标小区的同步后，向目标eNB发送切换确认(HandoverConfirm)消息；

S513～S517：目标eNB通知核心网UE发生了切换，并更新用户平面路径(User Plane Update)；

S518：完成路径更新后，目标eNB通知源eNB释放源端UE的上下文和分配给UE的资源；

S519：源eNB将UE上下文和分配给UE的资源前转给目标eNB；

S520：源eNB释放源端UE的上下文和分配给UE的资源。

在完成上述流程后，即实现了将UE切换到目标小区的流程，而后，目标小区将使用载波列表信息确定的载波聚合集中的载波对UE的下行数据进行传输：对于LTE中的UE，采用一个载波对其数据进行传输；对于LTE-A中的UE，采用多个载波对其数据进行下行联合传输，以达到上下行特别是下行峰值速率高的要求。

下面介绍本发明方法实施例二。

本发明方法实施例二是在现有系统内及系统间基于S1接口的切换流程进行改进的，因此为了对本发明实施例二有很好的理解，首先介绍现有基于S1接口的切换流程，参见图6，包括：

S601～S603：源eNB决定发起切换过程，通过判断这个切换不同通过X2接口完成后，将切换请求发送给源MME发起一个基于S1接口的切换过程：源MME选择目标MME并将包括P-GW和S-GW相关承载信息的MMEUE Context通过前转重配置请求(Forward Relocation Request)消息发送给目标MME；

具体地：

S601源eNB决定发起切换过程，通过判断这个切换不同通过X2接口完成后，将切换请求发送给源MME发起一个基于S1接口的切换过程；

S602：源eNB向源MME发送切换请求(Handover Required)消息；

S603：源MME向目标MME发送前转重配置请求(Forward RelocationRequest)消息；

可选地，执行S604：仅用于S-GW重配置(S-GW relocation)的情况，目标MME选择一个目标S-GW，向该目标S-GW发送创建承载请求(CreateBearer Request)，目标S-GW对传送到目标MME的所有承载建立用户平面后，向目标MME回复创建承载响应(Create Bearer Response)；

S605：目标MME向目标eNB发送切换请求(Handover Request)消息，要求目标eNB建立UE Context，包括需要建立的承载的信息；然后，目标eNB向目标MME返回切换请求确认(Handover Request ACK)消息；

可选地，执行S606：仅用于采用间接前转(indirect forwarding)时，需要在目标MME和目标S-GW之间建立前转通道；

S607：目标MME向源MME返回Forward Relocation Request的前转重配置响应(Forward Relocation Response)消息；如果应用indirect forwarding时，此步骤还传送前转通道的地址信息；

可选地，执行S608：也用于indirect forwarding，建立源MME与源S-GW之间的前转通道；

S609：源MME向源eNB发送切换命令(Handover Command)消息，除了通知源eNB切换已经准备好，可以通知UE进行切换外，还携带有数据前转隧道地址参数，完成前转通道的建立；此切换过程中Handover Request ACK和Handover Command这两条消息部分内容是一样的，如承载信息、数据前转隧道信息、目标eNB到源eNB的透明容器；也有部分内容是不一样的，如安全信息。

S610：源eNB向UE发送Handover Command，告知UE可以改变接入网络了；

可选地，执行S611：也用于indirect forwarding，指示indirect forwarding和indirect forwarding的前转数据路径；

S612：当UE接入目标接入系统，并被接入网分配唯一标识后，发送切换确认(Handover Confirm)消息给目标eNB；

S613：目标eNB向目标MME发送切换通报(Handover Notify)消息；

S614：目标MME通过前传重配置结束(Forward Relocation Complete)消息通知源MME，UE已经成功接入目标系统，此时，在在源MME中启动一个定时器，用于监视何时释放源系统中的资源；

S615～S617：目标MME将eNB为承载分配的隧道地址信息发送给目标S-GW，建立UE到P-GW之间的下行传输通道；如果S-GW重定位了，则在S616中更新目标S-GW与P-GW之间的承载；

另外，在S612之后的任意时刻，UE可以发起S618执行TAU过程，更新HSS中的位置信息，对此不详细讨论。

下面介绍本发明实施例二在图6切换流程上改进提出的CA系统中小区切换方法。

参见图7，为本发明实施例二流程图，包括：

S701：源eNB向源MME发送切换请求消息，目标MME从源MME接收到前转重配置请求消息后，向目标eNB发送切换请求消息，所述切换请求消息中携带目标小区标识以及目标小区载波列表信息；

S702：目标eNB向所述目标MME返回切换请求确认消息，所述源MME接收到所述目标MME的前转重配置响应消息后，向所述源eNB发送切换命令消息；所述切换请求确认消息和切换命令消息携带所述目标小区标识以及目标小区载波列表信息；

S703：所述源eNB向UE发送切换命令消息，所述切换命令消息包括包含所述目标小区标识以及目标小区载波列表信息；

S704：UE切换到目标小区标识对应的目标小区，目标小区采用所述目标小区载波列表信息确定的一个或多个载波对UE的数据进行传输。

可见，与实施例一中源eNB与目标eNB之间传输切换请求消息以及切换请求确认消息不同，实施例二中，由于是系统内及系统间基于S1接口的切换，因此，源eNB与目标eNB之间通过源MME、目标MME之间的桥梁传输切换请求消息以及切换请求确认消息。

参见图8，为本发明实施例二详细流程图，与图6相比主要改进在于S802、S805、S809、S810对于于S602、S605、S609、S610的改动，其余步骤与现有图6类似，具体介绍如下：

S801～S803：源eNB决定发起切换过程，通过判断这个切换不同通过X2接口完成后，将切换请求发送给源MME发起一个基于S1接口的切换过程：源MME选择目标MME并将包括P-GW和S-GW相关承载信息的MMEUE Context通过前转重配置请求(Forward Relocation Request)消息发送给目标MME；

具体地：

S801源eNB决定发起切换过程，通过判断这个切换不同通过X2接口完成后，将切换请求发送给源MME发起一个基于S1接口的切换过程；

S802：源eNB向源MME发送切换请求(Handover Required)消息；

在该切换请求消息中，增加载波列表信息；

S803：源MME向目标MME发送前转重配置请求(Forward RelocationRequest)消息；

其中，前转重配置请求消息中包含载波列表信息。

可选地，执行S804：仅用于S-GW重配置(S-GW relocation)的情况，目标MME选择一个目标S-GW，对传送到目标MME的所有承载建立用户平面；

S805：目标MME向目标eNB发送切换请求(Handover Request)消息，要求目标eNB建立UE Context，包括需要建立的承载的信息；然后，目标eNB向目标MME返回切换请求确认(Handover Request ACK)消息；

在该切换请求消息以及切换请求确认消息中，也增加了载波列表信息。

可选的，执行S806：仅用于采用间接前转(indirect forwarding)时，需要在目标MME和目标S-GW之间建立前转通道；

S807：目标MME向源MME返回Forward Relocation Request的前转重配置响应(Forward Relocation Response)消息；如果应用indirect forwarding时，此步骤还传送前转通道的地址信息；

S807也与S803类似，包括两种执行方式。

可选地，执行S808：也用于indirect forwarding，建立源MME与源S-GW之间的前转通道；

S809：源MME向源eNB发送切换命令(Handover Command)消息，除了通知源eNB切换已经准备好，可以通知UE进行切换外，还携带有数据前转隧道地址参数，完成前转通道的建立；

此切换过程中Handover Request ACK和Handover Command这两条消息部分内容是一样的，如承载信息、数据前转隧道信息、目标eNB到源eNB的透明容器；也有部分内容是不一样的，如安全信息。

在该切换命令消息中，也增加了载波列表信息。

S810：源eNB向UE发送Handover Command，告知UE可以改变接入网络了；

在S810的Handover Command中，也增加了载波列表信息。

可选地，执行S811：也用于indirect forwarding，指示indirect forwarding和indirect forwarding的前转数据路径；

S812：当UE接入目标接入系统，并被接入网分配唯一标识后，发送切换确认(Handover Confirm)消息给目标eNB；

S813：目标eNB向目标MME发送切换通报(Handover Notify)消息；

S814：目标MME通知源MME，UE已经成功接入目标系统，此时，在在源MME中启动一个定时器，用于监视何时释放源系统中的资源；

S815～S817：目标MME将eNB为承载分配的隧道地址信息发送给目标S-GW，建立UE到P-GW之间的下行传输通道；如果S-GW重定位了，则在S616中更新目标S-GW与P-GW之间的承载；

另外，在S812之后的任意时刻，UE可以发起S818执行TAU过程，更新HSS中的位置信息，对此不详细讨论。

由此，对于系统内及系统间基于S1接口的小区切换而言，将在S802的切换请求消息中以及S805的切换请求消息中的源eNB到目标eNB的透明容器中增加载波列表信息，目标eNB将在S805向目标MME返回的切换请求确认消息中目标eNB到源eNB的透明容器中携带载波列表信息，源eNB在S810的切换命令消息中将载波列表信息发送给UE。

与上述方法相对应，本发明还提供多载波聚合系统中小区切换的装置。具体而言，包括源eNB以及目标eNB。

参见图9，为源eNB装置内部结构示意图，该装置可以是指源eNB本身，也可以是位于源eNB内部的功能实体，可以通过硬件、软件和软硬件结合实现。由图9可知，该装置包括：

切换请求发送单元901，用于发送包括目标小区标识以及目标小区载波列表信息的切换请求消息；

切换请求确认接收单元902，用于接收包括目标小区标识以及目标小区载波列表信息的切换请求确认消息；

切换命令消息发送单元903，用于向用户设备UE发送包括所述目标小区标识以及目标小区载波列表信息的切换命令消息。

其中，

当所述小区切换为系统内基于X2接口的切换时，切换请求发送单元901是向目标eNB直接发送所述切换请求消息，切换请求确认接收单元902是从目标eNB直接接收所述切换请求确认消息；

当所述小区切换为系统内及系统间基于S1接口的切换时，切换请求发送单元901是通过源MME以及目标MME向目标eNB发送所述切换请求消息，切换请求确认接收单元902是通过源MME以及目标MME从目标eNB接收所述切换请求确认消息。

优选地，该装置还包括：

多载波判断单元904，用于根据X2接口建立过程中获得的目标小区信息确定目标小区是否支持多载波，当确定目标小区支持多载波时，指示切换请求发送单元901、切换请求确认接收单元902以及切换命令消息发送单元903工作；当确定目标小区仅支持单载波时，控制该装置发送不包括目标小区载波列表信息的切换请求消息以及切换命令消息。

参见图10，为目标eNB装置内部结构示意图，该装置可以是指目标eNB本身，也可以是位于目标eNB内部的功能实体，可以通过硬件、软件和软硬件结合实现。由图10可知，该装置包括：

切换请求接收单元1001，用于接收包括目标小区标识以及目标小区载波列表信息的切换请求消息；

切换请求确认发送单元1002，用于发送包括目标小区标识以及目标小区载波列表信息的切换请求确认消息。

其中，

当所述小区切换为系统内基于X2接口的切换时，切换请求接收单元1001是从源eNB直接接收所述切换请求消息，切换请求确认发送单元1002是向源eNB直接发送所述切换请求确认消息；

当所述小区切换为系统内及系统间基于S1接口的切换时，切换请求接收单元1001是通过目标MME以及源MME从源eNB接收所述切换请求消息，切换请求确认发送单元1002是通过目标MME以及源MME向源eNB发送所述切换请求确认消息。

优选地，位于目标eNB侧的装置还包括：

传输控制单元1003，用于根据目标小区载波列表信息确定一个或多个载波对用户设备UE的数据进行传输。

可见，本发明提供了一种支持多载波聚合小区的切换方案，切换过程中携带载波信息，可以保证不同能力的UE切换到正确的载波上，可有效提高LTE-A系统的业务传输效率，有效保证切换质量。而且，此方案对于LTE系统有很好的兼容性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种多载波聚合系统中小区切换方法，其特征在于，包括：

源NB根据X2接口建立过程中获得的目标小区信息确定目标小区是否支持多载波，如果目标小区支持多载波，则在源基站NB发往目标NB的切换请求消息中携带目标小区标识以及目标小区载波列表信息；

在目标NB发往源NB的切换请求确认消息中携带所述目标小区标识以及目标小区载波列表信息；

源NB向用户设备UE发送包含所述目标小区标识以及目标小区载波列表信息的切换命令消息；

执行所述UE切换到所述目标小区标识对应的目标小区的过程；

所述目标小区采用所述目标小区载波列表信息确定的载波对UE的数据进行传输。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述小区切换是指系统内基于X2接口的切换；

所述切换请求消息由所述源NB直接发给目标NB，请求目标NB为UE预留资源；

所述切换请求确认消息是在所述目标NB对UE进行接纳判决后直接返回给源NB。

3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述小区切换是指系统内及系统间基于S1接口的切换；

所述切换请求消息由所述源NB通过源移动性管理实体MME以及目标MME发送给目标NB；

目标NB发往源NB切换请求确认消息的过程为：所述目标NB向目标MME发送切换请求确认消息，目标MME向源MME发送包含所述目标小区标识列表信息的前转重配置响应消息，源MME向所述源NB发送包含所述目标小区标识列表信息的切换命令。

4.根据权利要求3所述方法，其特征在于，所述目标小区采用所述目标小区载波列表信息确定的载波对UE的数据进行传输包括：

对于长期演进系统LTE中的UE，所述目标小区采用所述目标小区载波列表信息确定的一个载波对UE的数据进行传输；

或者，对于改进的长期演进系统LTE-A中的UE，所述目标小区采用所述目标小区载波列表信息确定的多个载波对UE的数据进行传输。

5.根据权利要求1、2或3所述方法，其特征在于，所述目标小区载波列表信息中采用E-UTRA绝对无线频率信道号EARFCN唯一确定每个载波。

6.根据权利要求1、2或3所述方法，其特征在于，在源NB发送切换请求消息之前，还包括：

如果目标小区不支持多载波，源NB发送包括目标小区标识的切换请求消息。

7.一种多载波聚合系统中小区切换的装置，位于源基站NB侧，其特征在于，包括：

切换请求发送单元，用于发送包括目标小区标识以及目标小区载波列表信息的切换请求消息；

切换请求确认接收单元，用于接收包括目标小区标识以及目标小区载波列表信息的切换请求确认消息；

切换命令消息发送单元，用于向用户设备UE发送包括所述目标小区标识以及目标小区载波列表信息的切换命令消息；

当所述小区切换为系统内基于X2接口的切换时，所述切换请求发送单元向目标NB直接发送所述切换请求消息，所述切换请求确认接收单元从目标NB直接接收所述切换请求确认消息；

当所述小区切换为系统内及系统间基于S1接口的切换时，所述切换请求发送单元通过源移动性管理实体MME以及目标MME向目标NB发送所述切换请求消息，所述切换请求确认接收单元通过源MME以及目标MME从目标NB接收所述切换请求确认消息。

8.根据权利要求7所述装置，其特征在于，还包括：

多载波判断单元，用于根据X2接口建立过程中获得的目标小区信息确定目标小区是否支持多载波，当确定目标小区支持多载波时，指示所述切换请求发送单元、切换请求确认接收单元以及切换命令消息发送单元工作。

9.一种多载波聚合系统中小区切换装置，位于目标基站NB侧，其特征在于，包括：

切换请求接收单元，用于接收包括目标小区标识以及目标小区载波列表信息的切换请求消息；

切换请求确认发送单元，用于发送包括目标小区标识以及目标小区载波列表信息的切换请求确认消息；

当所述小区切换为系统内基于X2接口的切换时，所述切换请求接收单元从源NB直接接收所述切换请求消息，所述切换请求确认发送单元向源NB直接发送所述切换请求确认消息；

当所述小区切换为系统内及系统间基于S1接口的切换时，所述切换请求接收单元通过目标移动性管理实体MME以及源MME从源NB接收所述切换请求消息，所述切换请求确认发送单元通过目标MME以及源MME向源NB发送所述切换请求确认消息。

10.根据权利要求9所述装置，其特征在于，还包括：

传输控制单元，用于根据目标小区载波列表信息确定一个或多个载波对用户设备UE的数据进行传输。

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