CN101527943B

CN101527943B - 一种微波存取全球互通系统的切换判决方法

Info

Publication number: CN101527943B
Application number: CN2008100083761A
Authority: CN
Inventors: 宋玉献
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2008-03-04
Filing date: 2008-03-04
Publication date: 2010-12-08
Anticipated expiration: 2028-03-04
Also published as: CN101527943A

Abstract

本发明公开了一种微波存取全球互通系统的切换判决方法，能提高微波存取全球互通系统的切换成功率。该方法包括：源基站根据接入终端的报告触发方式参数和若干个目标基站的信息，获得若干个表征信号质量的质量参数；所述源基站综合考虑所述若干个表征信号质量的质量参数，获得综合表征信号质量的质量总值；所述源基站根据所述质量总值，判决出适于切换的目标基站并通知给所述接入终端。本发明综合考虑表征信号质量的质量参数，提高了切换的成功率。

Description

一种微波存取全球互通系统的切换判决方法

技术领域

本发明涉及Wimax(Worldwide Interoperability for Microwave Access，微波存取全球互通)系统，尤其涉及一种Wimax系统的切换判决方法。

背景技术

根据IEEE 802.16e协议，MS(Mobile Station，移动台)在以下两种情况下会发生切换，以求获得更好的服务：

第一种：MS移动时，发现当前服务的源BS(Base Station，基站)的信号质量越来越弱，而其它邻区的信号较好时，MS希望切换到新的基站以获得更好的服务，如图1所示，MS从基站1的覆盖范围内(图1中基站1下方椭圆所示)，向基站2的覆盖范围(图1中基站2下方椭圆所示)移动时，所接收到的基站1的信号质量会越来越弱，而接收到的基站2的信号会逐渐增强，在基站1和基站2覆盖重叠区域，就会发生切换。这种切换，称之为MS触发MS发起的切换。

第二种：当BS发现自己的负荷或者资源占用过大时，就可以指导所辖的MS切换到其它的基站，以便MS能够获得更好的服务。这种切换，称之为BS触发BS发起的切换。

目前，信号的质量主要通过CINR(Carrier-to-Interference-and-NoiseRatio，信噪比)、RSSI(Receive Signal Strength Indicator，接收信号强度指示)、Relative delay(相对延迟)、RTD(Round Trip Delay，往返时延)等来测量。而IEEE 802.16e协议中仅对CINR在切换中做了详细的说明(比如加门限、删门限、迟滞门限等等)，而对RSSI、Relative delay、RTD等在切换判决中的综合使用方法语焉不详。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是在于需要提供一种切换判决方法，能提高Wimax系统的切换成功率。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种微波存取全球互通系统的切换判决方法，包括：

源基站根据接入终端的报告触发方式参数和若干个目标基站的信息，获得表征所述目标基站的信号质量的多个质量参数；

所述源基站综合考虑所述表征所述目标基站的信号质量的多个质量参数，获得综合表征所述目标基站的信号质量的质量总值；

所述源基站根据所述质量总值，判决出若干个所述目标基站中适于切换的目标基站并通知给所述接入终端。

如上所述的方法中，所述源基站综合考虑所述表征所述目标基站的信号质量的多个质量参数，获得综合表征所述目标基站的信号质量的质量总值的步骤，可以包括所述源基站为所述多个质量参数分配权值，对所述多个质量参数进行加权，获得所述质量总值。

如上所述的方法中，所述接入终端的报告触发方式参数和若干个目标基站的信息，可以由所述接入终端通过切换请求消息发送给所述源基站。

如上所述的方法中，所述表征所述目标基站的信号质量的多个质量参数，可以包括信噪比。

进一步地，所述表征所述目标基站的信号质量的多个质量参数，可以包括接收信号强度指示、相对延迟和/或往返时延。

再进一步地，所述源基站为所述信噪比分配的权值，可以大于分配给所述接收信号强度指示、相对延迟和/或往返时延的权值。

更进一步地，切换的迟滞门限可以为4分贝或者5分贝，信噪比的改变可以以0.5分贝为单位时，所述信噪比的权值可以为0.9。

如上所述的方法中，所述适于切换的目标基站可以包括一个或一个以上；进一步地，所述适于切换的目标基站为一个以上时，所述接入终端可以选择所述质量总值最高的那个目标基站作为欲要切换到的目标基站，反馈给所述源基站。

如上所述的方法中，所述源基站判决出适于切换的目标基站，可以通过切换响应消息通知给所述接入终端。

与现有技术相比，本发明综合考虑表征信号质量的质量参数，提高了切换的成功率。

附图说明

图1是MS切换时的位置示意图。

图2是本发明方法实施例的步骤示意图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。

从目前的协议来看，信号的质量主要从CINR上来看。但实际上CINR的高低，并不完全代表信号质量的好坏，所以单单采用CINR作为切换判决的条件是不够的。本发明的思路是，MS触发MS发起切换时，不单单考虑CINR，而且还对RSSI、Relative delay、RTD等表征信号质量的质量参数进行综合考虑，从而完成切换判决。

对质量参数进行综合考虑，一种实施方式是在进行切换判决时，赋予各种表征信号质量的质量参数或大或小的权值。切换判决时，通过权值的设置，来对各种质量参数进行综合权衡，得到一个综合表征信号质量的质量总值，切换时MS由源BS向质量总值高的目标BS上切换，这样切换成功的机率，相对于目前而言会更高。对源基站来说，做切换判决要依赖于MS上报的切换请求消息中的上报内容。

CINR是信号与噪音的比值，它是判断信号质量好坏的最主要的因素，也是当前切换判决中使用的最重要的条件，因此在设置权值时，对CINR的权值要稍微较高，以体现出CINR所代表的信号质量。CINR表征信号质量，适用于HHO(Hard Handover，硬切换)、FBSS(Fast BS Switching，快速BS切换)和MDHO(Macro Diversity Handover，宏分集切换)。

RSSI是MS测量到的从BS接收到的信号强度。RSSI过低，会导致MS提高自己的接收功率来接收该信号，甚至即使提高了接收功率也未必能接收到信号；而RSSI过高，对MS的功率控制提出了很高的要求。所以只有RSSI在合理的范围内，MS才能正常地接收到信号，才有可能正确的解析出信号。所以RSSI在综合考虑时，权重也要比较高。RSSI表征信号质量，适用于HHO(Hard Handover，硬切换)、FBSS(Fast BS Switching，快速BS切换)和MDHO(Macro Diversity Handover，宏分集切换)。

Relative delay指示了临区BS的下行信号相对于Serving BS的时延。该值越小，表明MS从Serving BS切换到目标BS，其信号切换时延越小，相对其他切换条件相同的情况下，切换成功率会越高。但是一般来说，该时延相对值比较小，所以权重较RTD要高。Relative delay表征信号质量，适用于HHO(Hard Handover，硬切换)、FBSS(Fast BS Switching，快速BS切换)和MDHO(Macro Diversity Handover，宏分集切换)。

RTD由于只能在MS和当前服务的BS之间才能测量得到，在切换时并不一定能到得到临区BS的RTD信息，所以其权重应该较小，并仅仅在MDHO切换时适用。

根据以上CINR、RSSI、Relative delay和RTD共4个质量参数及其各自的适用范围，可得出如下表1所示的几种排列组合情况：

表1、CINR、RSSI、Relative delay和RTD的组合适用范围

序号	CINR	RSSI	Relative delay	RTD	适用范围
						1	√				HHO、FBSS、MDHO
2	√	√			HHO、FBSS、MDHO
						3	√		√		HHO、FBSS、MDHO
4	√			√	MDHO
						5	√	√	√		HHO、FBSS、MDHO
6	√	√		√	MDHO
						7	√	√	√	√	MDHO
8	√		√	√	MDHO

[0032] 如表中所示，由于CINR是判断信号质量好坏的最主要的因素，而且也是目前切换判决的参数，所以在综合考虑信号质量时，应该保留CINR。如果仅考虑CINR、RSSI、Relative delay和RTD共四种信号质量参数，一般情况下这四个质量参数的权值从大到小依次为CINR、RSSI、Relative delay和RTD，也就是说，通常CINR的权值为最大，RSSI的权值较Relative delay的权值要高，而Relative delay的权值又要比RTD的权值稍高。

图2为本发明方法实施例的步骤示意，本发明包括步骤：

步骤210，MS向源BS发送切换请求(MOB_MSHO-REQ)消息，请求切换，该切换请求消息携带有可能的目标BSs的信息以及Report Metic(报告触发方式)等参数；

步骤220，源BS收到MS的切换请求消息后，获得切换请求消息所携带的Report Metic参数和目标BSs的信息；

步骤230，源BS根据Report Metic参数和目标BSs的信息获得表征信号质量的质量参数；

步骤240，源BS为各质量参数分配权值，并用所分配的权值对各质量参数进行加权操作，得到各质量参数所共同表征的信号质量的质量总值；其中，Report Metic参数携带不同的质量参数，可以采用不同的权值分配策略；

步骤250，根据质量总值，源BS判决出所有目标BSs中合适的一个或者多个可以切换的目标BS以及确定的切换类型，并通过切换响应(MOB_BSHO-RSP)消息发送给MS；

步骤260，MS根据源BS判断出的目标BSs中选择质量最好，也即质量总值最高的那个目标BS作为最终欲要切换到的目标BS，通过切换指示(MOB_HOIND)消息返回给源BS；

步骤270，源基站将MS切换到所确定的目标BS上。

上述步骤250中，源基站也可以将质量总值最高的那一个目标基站的信息，以及所确定的切换类型，通过切换响应消息发送给MS。

针对目前的发展情况，切换方式主要集中在HHO和FBSS切换，所以本发明仅以CINR、RSSI和Relative delay的排列组合进行分析，即仅分析表1中第1、2、3和5共四种情况，并以L、M和N分别为CINR、RSSI和Relative delay的权值，分别代表CINR、RSSI和Relative delay这三种参数所占的权重。而且，L、M和N的大小关系为L＞M＞N。

对于表1所示的第1种情况，为仅考虑CINR所表示的信号质量，这是目前最主要的判决方法，在此不详细说明。

对于表1所示的第2种情况，为综合考虑CINR和RSSI所表示的信号质量。L为CINR的权值，M为RSSI的权值，这种情况的权值记作(L，M)，并且L+M＝1，L＞M。一般来说切换的迟滞门限为4db(分贝)或者5db，CINR的改变以0.5db为单位。如果以迟滞门限为4db来计算，4.5*L＝4，得到L≈0.89；如果以迟滞门限为5db来计算，5.5*L＝5得到L≈0.91，所以这种情况下的权值，较佳地取(0.9，0.1)，也即L和M分别取值0.9和0.1比较合适。当然也可以根据实际的情况，进行权重的重新分配，比如(0.8，0.2)等等。然后用L和M，对CINR和RSSI的值进行加权，最终获得综合考虑CINR和RSSI这两种参数所共同表征的信号质量，然后再根据这两种参数所表征的质量总值，完成切换判决。

对于表1所示的第3种情况，为综合考虑CINR和Relative delay所表示的信号质量，L为CINR的权值，N为Relative delay的权值，二者记作(L，N)，并且L+N＝1，L＞N。同样由于前述第2种情况所述的，一般情况下切换的迟滞门限为4db(分贝)或者5db，CINR的改变以0.5db为单位，所以(L，N)较佳地取值(0.9，0.1)。当然也可以根据实际的情况，进行权重的重新分配，比如(0.8，0.2)等等。然后用L和N，对CINR和Relativedelay的值进行加权，最终获得综合考虑CINR和Relative delay这两种参数所共同表征的信号质量，然后再根据这两种参数所表征的质量总值，完成切换判决。

对于表1所示的第5种情况，为综合考虑CINR、RSSI和Relative delay所表示的信号质量，L为CINR的权值，M为RSSI的权值，N为Relative delay的权值，三者记作(L，M，N)，并且L+M+N＝1，L＞M＞N。同样由于迟滞门限的取值和CINR的变化单位，较佳地L取值0.9，M和N之间可以采用二八原则进行分配，得到L＝0.9，M＝0.08，N＝0.02；或者L和M、 N之间采用二八原则，M和N之间也采用二八原则，得到L＝0.8，M＝0.16，N＝0.04。当然也可以根据实际的情况，进行权重的重新分配。然后用L、M和N，对CINR、RSSI和Relative delay的值进行加权，最终获得综合考虑CINR、RSSI和Relative delay这三种参数所共同表征的信号质量，然后再根据这三种参数所表征的质量总值，完成切换判决。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims

1.一种微波存取全球互通系统的切换判决方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述源基站综合考虑所述表征所述目标基站的信号质量的多个质量参数，获得综合表征所述目标基站的信号质量的质量总值的步骤，包括所述源基站为所述多个质量参数分配权值，对所述多个质量参数进行加权，获得所述质量总值。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：

所述接入终端的报告触发方式参数和若干个目标基站的信息，由所述接入终端通过切换请求消息发送给所述源基站。

4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：

所述表征所述目标基站的信号质量的多个质量参数，包括信噪比。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：

所述表征所述目标基站的信号质量的多个质量参数，进一步包括接收信号强度指示、相对延迟和/或往返时延。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：

所述源基站为所述信噪比分配的权值，大于分配给所述接收信号强度指示、相对延迟和/或往返时延的权值。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：

切换的迟滞门限为4分贝或者5分贝，信噪比的改变以0.5分贝为单位时，所述信噪比的权值为0.9。

8.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：

所述适于切换的目标基站包括一个或一个以上。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于：

所述适于切换的目标基站为一个以上时，所述接入终端选择所述质量总值最高的那个目标基站作为欲要切换到的目标基站，反馈给所述源基站。

10.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：

所述源基站判决出适于切换的目标基站，通过切换响应消息通知给所述接入终端。