CN101572919A - 一种lte系统中为用户设备ue进行切换策略选择的方法 - Google Patents

Abstract

本发明主要提出一种LTE系统中为用户设备UE进行切换策略选择的方法，主要包括，基站根据UE的历史信息进行切换判决，该历史信息包括UE切换的原因值，该基站根据对切换原因值的数据统计分析为UE进行切换策略选择。同时本发明还提供了一种基站，使用该基站，可以对UE进行切换策略选择，减少乒乓切换的次数。

Description

一种LTE系统中为用户设备UE进行切换策略选择的方法

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，特别涉及为用户设备UE进行切换的方法及装置。

背景技术

3GPP中的乒乓效应术语用于描述不必要的过高频度的小区切换(HO，Handover)。在某些情况下UE可能会从一个小区切换到另一个小区然后再次切换回来。这种情况如果不是高频度很快的发生，则仍然认为是正常的情况，但是在以下场景下切换率很高，这意味着UE在小区停留很短时间并且增加了信令复合量增大了系统(切换)失败的风险。

在当前的通用移动通信系统(UMTS，Universal Mobile TelecommunicationsSystem)中，如图1所示，移动性处理由无线网络控制器(RNC，Radio NetworkController)完成。RNC控制基站NodeB，而每个基站有很多小区，因此，RNC可在很大的地理范围内控制UE并处理UE的移动性问题。UE的切换算法及相关数据都存储于RNC中，RNC可由此侦测和减轻乒乓切换的问题。

但是由于长期演进系统(LTE，Long Time Evolution)引入了扁平结构，如图2所示，使得LTE网络只有两层节点核心网(CN，Core Net)和无线接入网(RAN，Radio Access Network)，在RAN之中由基站eNodeB处理用户设备UE的移动性，因此LTE网络中eNodeB之间的UE切换远远高于UMTS的跨RNC之间的切换。相应地，在LTE系统中关于切换准备过程的UE历史信息(UE history IE)直接在eNodeB之间通过X2接口传递，或eNodeB之间经S1接口通过核心网转发，以满足切换过程的需要，如图2所示。

现有技术中的一种通过UE历史信息的传递减少乒乓切换的方法是，将小区的频率信息加入到UE history IE之中，但即使将频率信息加入到UE historyIE中，仅能得到UE在不同频率层切换的历史信息，由于切换原因的复杂性，eNodeB仍旧不可能识别其它eNodeB异频率切换的潜在的原因。乒乓切换并没有得到完全缓解。

发明内容

本发明实施例要解决的问题是提供一种为用户设备UE进行切换的方法和装置，解决现有技术带来的乒乓切换控制不善的技术缺陷。

为达到上述目的，本发明实施例一方面提出一种为用户设备UE进行切换的方法，包括以下步骤：

基站对UE的历史信息进行统计分析，该历史信息包括UE切换的原因值；

基站根据对该切换原因值的数据统计分析结果为UE进行切换策略选择。

另一方面，本发明实施例还相应提供了一种基站。

本发明实施例的提出的技术方案具有以下优点，在用于UE切换的历史信息中增加切换原因值，使得对UE进行的每次切换可以综合考虑切换原因的各种情况，做出合理的切换，从而降低乒乓切换发生的频度。

附图说明

图1为现有技术UMTS架构图；

图2为现有技术LTE架构图；

图3为微微小区复叠微小区的示意图；

图4为UE在不同流量的两个不同频率层之间的切换示意图；

图5为本发明实施例概括描述流程图；

图6为本发明第一实施例流程图；

图7为本发明第四实施例基站结构图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明实施例作进一步详细描述：

如图5所示，本发明实施例在UE历史信息中增加切换原因值，该原因值由源小区添加到UE历史信息中。该原因值主要描述进行异频切换的原因。具体原因如下：

(1)覆盖致使的切换：UE可以仍然驻留在源小区获得服务，但是切换将有益于获得更好的无线空口条件。即，考虑到目标小区的更好的切换条件，可以进行切换。具体包括如下两种情况：覆盖致使的异频率切换，UE可以仍然在源小区获得服务，但是切换将有益于获得更好的异频无线空口条件；覆盖致使的同频率切换，UE可以仍然在源小区获得服务，但是切换将有益于获得更好的同频无线空口条件。

(2)紧急性致使的切换：UE可以仍然驻留在源小区获得服务，但是如果是为了避免覆盖丧失导致的掉话则可以进行切换。

(3)流量均衡致使的切换：UE可以仍然驻留在源小区获得服务，但是如果进行切换将有益于流量均衡，即“原因值”有流量均衡的指示信息，指示目标小区切换的发生可以便于小区间得到相对均衡的流量。

(4)过载致使的切换：UE可以仍然驻留在源小区获得服务，但是如果进行切换将有益于减轻当前小区的过载情况，即“原因值”有过载指示的指示信息，指示目标小区切换的发生可以缓解过载小区的负载。

(5)业务致使的切换：UE可以仍然驻留在源小区获得服务，但是如果进行切换将可以获得其他特定业务，即“原因值”有业务指示的指示信息，指示目标小区切换的发生可以使得UE获得其他特定业务。

(6)高速致使的切换：UE可以仍然驻留在源小区获得服务，但是如果进行切换将可以减少高速切换的频率，即“原因值”有高速致使切换的指示信息，指示目标小区切换的发生可以使得UE减少高速切换的频率，例如将UE切换到更大的小区层，例如从微小区层micro cell层到宏小区层macro cell层。

(7)低速致使的切换：UE依然在原小区得以服务但是切换将有益于低速UE切换到更小尺寸的小区增强服务质量。对于macro cell宏小区eNodeB将会切换UE到符合低速的micro cell微小区层。UE可以仍然驻留在源小区获得服务，但是如果进行切换将可以降低高速切换的频率，即“原因值”有高速指示的指示信息，指示目标小区切换的发生可以使得UE降低高速切换的频率，例如将UE切换到更大的小区层，例如从微小区micro cell到宏小区macro cell。

同时，基站在获得具有原因值的UE历史信息之后，对一定时间内的UE历史信息中的切换原因值进行统计分析，该一定时间可以通过系统预设实现，进而通过集中式移动性参数调整和分布式移动性参数调整两种方法对移动性参数进行调整。该移动性参数可以为导频强度Ec/Io的偏置(Qoffset)，则调节该偏置值，可以对UE进行提前切换或滞后切换；或者；该移动性参数可以是Qoffset、天线方位，天线下倾角，基站的输出功率的任意一种或几种的组合。

集中式移动性参数调整为基站eNodeB收集历史信息，并将该历史信息转发到中央处理节点自组/自优化网络SON(Self-Organized/OptimizingNetworks)/操作和维护OAM(Operation and Maintenance)，中央处理节点根据该历史信息进行参数配置。分布式移动性参数调整，为eNodeB调整移动性参数，该调整方法通常被称作移动性参数调整。

另外，可以使用无线资源管理(RRM，Radio Resource Management)算法对UE History IE中携带的原因值进行优化管理，得到合适的判决结果。

为详细说明本发明各实施例的具体内容及有益效果，以下将详细描述各具体实施例：

第一实施例，以LTE系统中，UE的切换流程作为描述基础：

在LTE系统中，当UE在小区间切换时，整个切换流程大致包括测量-上报-判决-执行4个步骤。即当无线条件发生改变时，UE对邻小区进行测量，并将包含邻小区信息的测量报告发送给UE所属基站，该基站根据测量报告做出决策，决定UE向目标小区进行切换时，根据目标小区的标识进行信息交换，完成目标小区的资源准备；之后UE所述基站向UE发送切换命令；UE根据切换命令断开与源小区的连接，开始同步到目标小区，并在目标小区上开始发送和接收用户数据，UE所属源基站释放源小区的无线资源，切换完成。

以UE在源基站(Source eNodeB)和目标基站(Target eNodeB)控制的小区间切换为例：

该实施例主要说明，UE在切换过程中，源基站会通过对历史信息的分析，为UE选择切换策略，进一步地，eNodeB之间会转发UE的历史信息，例如，源基站对UE历史信息中的切换原因值进行分析后，会将历史信息及数据统计分析结果发送给目标基站，目标基站也可以根据该数据统计分析结果及历史信息为UE选择合适的目标小区为源基站做切换判决作参考，具体地，可在源基站与目标基站之间通过X2接口传递，或源基站与目标基站之间经S1接口通过核心网传递，以满足切换过程的需要。

如图6所示，具体步骤如下：

1.UE所属的源基站向目标基站发送测量控制消息，具体消息类型可以是Measurement Control

2.UE向源基站发送测量报告，具体可以是measurement report，UE的具体对相邻小区的测量方法在此不再赘述。

3.源基站根据UE发来的测量报告及自身存储的用于切换准备的UE历史信息，进行切换策略选择。该历史信息中包括UE切换的原因值，源基站根据不同的原因值的数据统计分析，相应采取不同的策略对UE进行切换，具体情况及对应策略如下：

(1)如果源基站通过UE历史信息中的原因值发现覆盖致使的切换频度较高，则相应策略可以是，通过改变移动性参数来减少切换次数，例如改变小区覆盖的大小，而非改变其频率，即异频切换，这也许会增加系统掉话率。进一步地，运营商可以通过OAM/SON节点通过对UE历史纪录地统计分析该切换频度进行统计，通过改变传输功率、改变天线倾角、增加中继、或增加小区数量来改善覆盖情况。另外，如果UE测量之后发现另外一个小区的信号覆盖好于本小区，通过测量报告报告给源基站，则源基站可以选择将UE切换到覆盖信号好于本小区的目标小区.

(2)如果源基站通过UE历史信息中的原因值发现紧急性致使的切换频度较高，那么说明UE起初在覆盖不好的小区，如果这种原因的切换多次出现，那么意味着用户当前的服务区域信号较差，而这个地理区域的紧急性致使切换较多后，运营商可通过改变传输功率、改变天线倾角、增加中继、或增加小区数量来改善覆盖情况。另外，在源小区即将掉话的情况，基站需要决定对UE立即进行切换.

(3)如果源基站通过UE历史信息中的原因值发现流量均衡致使的切换频度较高，则相应策略可以是，减少跨频率层的流量均衡，这将导致系统流量的一些失衡，但是将减少总的异频切换的次数；或者，可以尽量均衡那些在空闲(Idle)状态的UE，即，通过系统消息广播中的移动性参数改变，来均衡各个Idle状态的UE。另外，为了对两个小区进行流量均衡，源小区基站也可以决定进行切换。

(4)如果源基站通过UE历史信息中的原因值发现过载致使的切换频度较高，那么说明其切换原因是小区过载后，UE被切换出该过载小区，则后续再次切换时，可以挑选过载致使切换的频度较低，或是没有过载致使切换的UE来进行切换。另外，为了防止小区流量过载，或者对于流量已经过载的小区，源基站决定对UE进行切换。

(5)如果源基站通过UE历史信息中的原因值发现业务致使的切换频度较高，则相应策略为减少跨频率层的流量均衡，并因此增加该频率层的更多的流量以便于支持更多的不同的服务。另外，针对源小区带宽不足，当更高带宽需求的业务出现时，系统需要进行切换，将UE切换到其它的小区来满足更高带宽的需求。

(6)如果源基站通过UE历史信息中的原因值发现高速致使的切换频度较高，源基站可以决定放缓UE切换的门限值，这样将减少异频的切换。另外，eNodeB可以将UE切换到更大尺寸的小区层，例如从micro cell微小区层到macro cell宏小区层，首先在已有的一段时间内通过“Y时长之内切换的次数X”判断UE的切换频率，切换次数X除以时长Y，而不同的小区的速率适配条件对于系统而言是由OAM配置的。如果X/Y大于该小区的适配条件，即大于该切换频率，eNodeB将会行使高速切换将UE将移动UE到更大尺寸的小区。

(7)如果源基站通过UE历史信息中的原因值发现低速致使的切换频度较高，源基站可以决定更改UE切换的门限值使其切换到尺寸更小的小区去，例如从宏小区切换到微小区，以获得更好的服务质量。

上述七种策略中的各种原因出现的频度较高的情况，可以通过性能测量对其频度进行统计，可以按照运营商需求设定门限值，超过该门限值，则认为该原因出现的频度较高。

4.UE进行切换执行，该步骤是可选步骤，依据步骤3的切换策略而定。

使用上述步骤进行切换策略选择，可以在切换较多的场景下减少切换的数量到一个合理的程度，尤其是异频切换的次数。相应切换策略针对不同的切换原因值而有所不同。进一步地，上述各种原因值及其策略也可以组合，具体可以通过无线资源管理RRM对其进行组合。

更为具体地，增加切换原因值后的UE历史信息(UE history IE)具体可以包括：小区标识Cell Identity，小区类型Cell types，小区频率层Frequency layerof the cell，小区切换的原因值Cause Value for HO，UE在小区的停留时间TimeUE stayed in cell。

第二实施例，使用UE历史信息中增加的切换原因值，可以进行移动性参数调整，包括集中式移动性参数调整和分布式移动性参数调整：

(一)集中式移动性参数调整的情况：

将系统参数重新配置的一种技术手段为，基站(eNodeB)收集UE历史信息并转发该UE历史信息到中央处理节点SON/OAM，该中央处理节点根据UE历史信息来调整参数配置.

具体操作步骤如下：

基站eNodeB收集基于切换原因值的数据统计计数器信息，具体包括

性能测量(PM，Performance Measurement)计数器用于为eNodeB对UE历史数据进行分析。

具体的性能测量包括如下种类：

a.基础切换的频度测量

设置参数：时长Y与切换次数X，为其中任一参数设置门限值，例如，为时长Y设置门限值，则当达到Y的门限值时，X也停止计数，记录此时X的值，及相应的频度N＝X/Y。这样，在时长Y内，对于该时长内大于X次切换的切换频度测量，即此时的切换频度大于前文所述的频度N。具体地，参数基础切换的参数切换次数X、时长Y，BasicHOfreq(X，Y)，可以由SON/OAM中央节点设置。具体可以如下操作：

a1.基础切换测量频度(BasicHOfreq(X，Y))，其中，由SON/OAM中央节点设置X。

a2.UE所属的eNodeB启动计数器和定时器，每一次切换记数器增加一次，直到满X次时，停止定时器，并记录BasicHOfreq(X，Y)的值N＝X/Y次/秒

a3.再次启动基础频率测量开始再次测量。

a1至a3循环往复。

b.每一原因值的测量

这一测量机制类似于种类a基础切换频度测量，但是对于每一个原因值将会分别测量计算，如果相同的原因经常性发生的话。对某一原因值启动定时器和计数器，类似于基础频度测量时计算某一原因的切换频度值，根据某一原因值频度(SomeCauseHOfreq(X，Y))中X/Y得到切换频度N次/秒。例如，计算出流量均衡的频度过高，大于N，则eNodeB可以选择不进行由于流量均衡原因导致的切换。或者当出现第一实施例中的七种原因值中的切换原因频度值较高的情况，基站可以采取第一实施例中的相应策略决定对UE进行切换或者做相应的策略调整。

c.复合原因值测量

这一测量机制类似于基础HO频度测量但是对于不同场景多于一个原因值发生时而言。一个测量可以相应于上述种类a的测算，不同的是，需测算多个原因值。例如可以同时测算覆盖致使切换和流量均衡的原因值，如图4所示。基础切换HO频度测量和流量均衡测量将会同时进行。计算流量均衡原因的切换的频度的值N次/秒和计算基础HO频度值M次/秒同时进行。如果N频度太高可以不在进行流量均衡切换而只进行基础切换。如果频度过高，例如大于N，则可以切换到更大尺寸小区。或者当出现第一实施例中的七种原因值中的切换原因频度值较高的情况，基站可以采取第一实施例中的相应策略决定对UE进行切换或者做相应的策略调整。

d.频率层间的PM计数器测量

原因值测度可以在不同频率层间展开，例如，如图3所示，系统可以测度覆盖相关的，从微小区Micro cell发生的切换HO和测度流量均衡所导致的从微微小区Picocell发生的切换HO，因此，系统将有一个类似于种类b的测度。所不同的是仅在超宽带无线频率绝对信道数(EARFCN，E-UTRA AbsoluteRadio Frequency Channel Number)EARFCN A频率上，测度覆盖相关的原因值；在EARFCN B频率上仅测度流量均衡相关的原因值。例如，在EARFCNA频率上计算基础HO频度值M次/秒，在EARFCN B频率上测得流量均衡的HO频度值N次/秒。如果M较高，例如高于预设门限，则可以切换到更大尺寸小区，例如从微小区切换到宏小区，而如果N较高，例如高于预设门限，则可以后续减少流量均衡的切换HO。

2.eNodeB将自身统计的数据发送至SON/OAM中央节点。

从eNodeB到SON/OAM中央节点的报告可以是周期性的也可以是事件触发的。事件触发可以是基于自身计数器门限或是其它计数器，例如，其它计数器可以是激活态(active)UE的数量或者是小区的流量。

3.中央节点SON/OAM根据eNodeB发送的数据统计对移动性参数进行调整。

(二)分布式移动性参数调整

对于分布式移动性参数调整，则由eNodeB来调整移动性参数，该调整方法通常被称作分布式解决方案。其统计记数器如同集中式移动性参数调整所定义的计数器。但是不同的是，并不发送这些数据统计信息给中央节点，而是发送给其它的eNodeB。对于分布式移动性参数调整的情况，如果一个eNodeB侦测出乒乓切换问题——通过对UE历史信息中的各原因值统计发现，某个原因值的切换频率过高，也可能是源于UE先前所在的小区的参数问题所导致的，所以在切换过程中，源小区与目标小区之间交换UE的UE历史信息是十分必要的。

第一实施例和第二实施例可以结合使用，例如，对于第二实施例得到的数据统计结果，可以用于第一实施例中的切换策略选择参考的频度信息或门限值，在第一实施例描述的，需要对网络覆盖进行调整，或者小区的参数进行调整等代表的参数调整情况中，也可以使用第二实施例中的统计结果。

第三实施例，RRM算法也可以利用UE历史信息中的历史切换频度数据，例如，当为流量均衡而选择异频切换对象时运用这些UE历史信息：通过查证UE历史信息，选择那些最少进行异频切换的UE；或者设置最大准许切换次数门限，即，设置每个UE异频切换的最大准许次数，例如“Y时间之内最大准许切换的次数X”。RRM能够利用这些历史信息中的数据来进行算法选择，选择要被切换的UE。

上述RRM对于所有的原因值都适用，但是对于紧急覆盖原因切换和服务原因的切换，由于必须对UE进行切换，则在这两种情况中RRM不能自由选择适当的UE进行切换。

第三实施例也可以与第一实施例结合使用，在第一实施例对切换策略进行选择时，可以选择RRM算法优化后的参数，作为切换策略选择结果；第三实施例也可以与第二实施例结合使用，即RRM可以利用第二实施例中提供的数据统计分析结果进行RRM算法处理。

第四实施例，本发明还提供了一种基站，如图7所示，该基站用于存储UE历史信息，该历史信息种包括切换原因值，基站根据该原因值为UE选择切换策略，进一步地，该基站包括：用户设备UE历史信息存储模块，用于存储为UE切换进行准备的历史信息，该历史信息包括，切换原因值；切换策略选择模块，用于根据对切换原因值数据的统计分析结果为UE选择切换策略，具体切换策略的选择对应第一实施例的各种策略选择，在此不再赘述。进一步地，该基站还可以包括，数据统计模块，该数据统计模块用于对切换原因值的次数和/或时长进行数据统计分析，该数据统计模块可以时PM测量模块，PM测量模块的具体操作方法如第二实施例相应部分的描述所述，在此不再赘述。

另外，包括了用户设备UE和上述基站的通信系统也在本发明的保护范围之内，该基站的功能及实现如第四实施例所描述，在此不再赘述。

通过以上的各实施例的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件及必需的通用硬件平台的方式来实现，当然，也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

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、一种长期演进LTE系统中为用户设备UE进行切换策略选择的方法，其特征在于，包括以下步骤：

基站对所述UE的历史信息进行统计分析，所述历史信息包括UE切换的原因值；

所述基站根据对所述切换原因值的数据统计分析结果为UE进行切换策略选择。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基站根据对所述切换原因值的数据统计分析对UE进行切换策略选择具体包括，基站根据切换原因值的频度数据统计分析进行切换策略的选择。

3、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基站通过性能测量对所述UE的历史信息中的原因值进行数据统计分析。

4、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述切换原因值包括如下原因值中的任意一种或其组合：

覆盖致使的切换；紧急性致使的切换；流量均衡致使的切换；过载致使的切换；业务致使的切换；高速致使的切换；低速致使的切换。

5、如权利要求1所述的方法，其特征在于，基站根据对所述切换原因值的数据统计分析对UE进行切换策略选择具体包括：

当覆盖致使的切换频度较高，则所述切换策略为所述基站通过改变移动性参数来减少切换次数或将所述UE切换到信号较好的目标小区；

当所述基站通过所述UE历史信息中的原因值发现紧急性致使的切换频度较高，所述切换策略为所述基站对所述UE立即进行切换；

当所述基站通过所述UE历史信息中的原因值发现流量均衡致使的切换频度较高，所述切换策略为减少跨频率层的流量均衡，或者，所述基站均衡空闲状态的UE；

当所述基站通过所述UE历史信息中的原因值发现过载致使的切换频度较高，所述切换策略为，所述基站挑选过载致使切换的频度较低，或没有过载致使切换的UE进行切换，或者，对于流量已经过载的小区，所述基站决定对UE进行切换；

当所述基站通过所述UE历史信息中的原因值发现业务致使的切换频度较高，所述切换策略为，减少跨频率层的流量均衡，或者，所述基站决定将UE切换到满足带宽需求的小区；

当所述基站通过所述UE历史信息中的原因值发现低速致使的切换频度较高，所述切换策略为，所述基站决定更改UE切换的门限值使其切换到尺寸更小的小区去。

6、如权利要求2、3、或4所述的方法，其特征在于，使用无限资源管理RRM对所述切换原因值进行组合。

7、如权利要求1、2或4所述的方法，其特征在于，网络侧根据所述切换原因值进行移动性参数调整。

8、一种LTE系统中的基站，其特征在于，包括如下模块，

用户设备UE历史信息存储模块，用于存储所述UE的历史信息，所述历史信息包括，切换原因值；

切换策略选择模块，用于根据所述切换原因值的数据统计分析结果为UE进行切换策略选择。

9、如权利要求8所述的基站，其特征在于，进一步包括，

数据统计分析模块，用于对所述切换原因值进行数据分析统计。

10、一种LTE系统中用户设备UE的切换方法，其特征在于，源基站向目标基站发送UE的历史信息，所述UE的历史信息包括切换的原因值，所述源基站根据所述历史信息进行切换判决。

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