CN101932082B - 一种选择服务小区的方法及终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种选择服务小区的终端，包括小区信息接收模块、计算模块、服务小区选择模块；终端根据各相邻小区的前向负载参数计算所述终端在各相邻小区下对应的数据传输速率，将最大的数据传输速率对应的小区作为服务小区。本发明中选择服务小区的方法，综合考虑了相邻小区的信噪比、前向负载情况及反向负载情况，为终端选择更优的服务小区，提高系统性能。

Description

一种选择服务小区的方法及终端

技术领域

本发明涉及蜂窝无线通讯系统，尤其涉及一种选择服务小区的方法及终端。

背景技术

在蜂窝无线通信系统中，空中接口的资源非常的宝贵，有效的利用空口资源是目前无线通讯的关键技术。在目前的第三代蜂窝无线通讯系统中，前向复用方式以时分复用为主，码分复用为辅，特别是目前的码分多址(Code-Division Multiple Access，简称CDMA)2000 1X EV-DO(Evolution、Data Only)B系统。对于时分复用系统，前向的时隙能否被充分的利用很大程度上决定了系统总的吞吐量，而目前的EVDO系统中，终端选择前向服务扇区的唯一判决条件就是接收到的小区的信号强度，即接收到的当前哪个服务区的信号最好，则就选择该小区作为前向服务扇区，而没有考虑该小区的前向时隙利用率等前向负载情况。该算法在用户处于非小区边缘时效率会很高，但对于处于小区边缘的用户，即该用户有效的接收到多个小区的信号时，该方法无法保证系统的吞吐量达到最优。例如终端当前处在小区边缘，当前的服务扇区为A，该扇区内已经有多个激活用户，由于多个激活用户的存在，其前向时隙利用率已经基本饱和，只考虑用户在服务扇区A下的信号强度终端能够申请到307.2kbps的速率。同时终端也能够接收到小区B的信号，只考虑用户在小区B下的信号强度终端能够申请到153.6kbps的速率。但小区B的激活用户数比较少，前向时隙利用率也较低，如果选择小区B很可能得到更多的字节流的服务，即目前的方法无法达到整个蜂窝小区的前向吞吐量最优。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种选择服务小区的方法及终端，为终端选择更优的服务小区，提高系统性能。

为了解决上述问题，本发明提供了一种选择服务小区的方法，包括：终端根据各相邻小区的前向负载参数计算所述终端在各相邻小区下对应的数据传输速率，将最大的数据传输速率对应的小区作为服务小区。

进一步地，上述方法还具有以下特点：

所述方法具体包括：终端根据在各相邻小区的信号强度对应的最大数据速率和各小区能为所述终端分配的最大时隙利用率，计算得到所述终端在各小区下对应的数据传输速率，终端在各相邻小区的信号强度对应的前向时隙利用率不均为1并且存在两个相邻小区下对应的数据传输速率相差的值大于等于系统设定的速率阈值时，将最大的数据传输速率对应的小区作为服务小区。

进一步地，上述方法还具有以下特点：

终端在小区下对应的数据传输速率是终端在此小区的信号强度对应的最大数据速率和小区能为所述终端分配的最大时隙利用率的乘积，所述最大时隙利用率是1与此小区对应的前向时隙利用率的差值。

进一步地，上述方法还具有以下特点：

终端在各相邻小区的信号强度对应的前向时隙利用率均为1或者在各相邻小区下对应的数据传输速率相差的值小于系统设定的速率阈值时，计算各相邻小区的反向负载的滤波结果，将反向负载的滤波结果小于系统设定的滤波阈值的小区作为服务小区；或者，将反向负载的滤波结果小于系统设定的滤波阈值并且激活用户数小于系统设定的用户数阈值的小区作为服务小区。

进一步地，上述方法还具有以下特点：

所述反向负载指反向激活比特，使用滤波器根据下式计算相邻小区的反向激活比特的滤波结果：Y_n＝Y_n-1+(X_n-Y_n-1)/TC，Y_n指滤波器当前反向激活比特的滤波输出，Y_n-1指滤波器上一次反向激活比特的滤波输出，X_n指滤波器当前反向激活比特的滤波输入，TC是滤波器的滤波时间常量。

进一步地，上述方法还具有以下特点：

各小区的反向负载的滤波结果均大于等于系统设定的滤波阈值时，将信号强度最大的小区作为服务小区。

为了解决上述问题，本发明还提供了一种选择服务小区的终端，包括小区信息接收模块、计算模块、服务小区选择模块；所述小区信息接收模块，用于从基站接收各相邻小区的信号强度，各小区能为所述终端分配的最大时隙利用率；所述计算模块，用于根据终端在各相邻小区的信号强度对应的最大数据速率和各小区能为所述终端分配的最大时隙利用率，计算得到所述终端在各小区下对应的数据传输速率；所述服务小区选择模块，用于终端在各相邻小区的信号强度对应的前向时隙利用率不均为1并且存在两个相邻小区下对应的数据传输速率相差的值大于等于系统设定的速率阈值时，将最大的数据传输速率对应的小区作为服务小区。

进一步地，上述终端还具有以下特点：

所述计算模块，还用于计算终端在小区下对应的数据传输速率时，将终端在此小区的信号强度对应的最大数据速率和小区能为所述终端分配的最大时隙利用率的乘积作为终端在小区下对应的数据传输速率，所述最大时隙利用率是1与此小区对应的前向时隙利用率的差值。

进一步地，上述终端还具有以下特点：

所述小区信息接收模块，还用于从基站接收各相邻小区的反向负载及激活用户数；所述计算模块，还用于在终端在各相邻小区的信号强度对应的前向时隙利用率均为1或者在各相邻小区下对应的数据传输速率相差的值小于系统设定的速率阈值时，计算各相邻小区的反向负载的滤波结果；所述服务小区选择模块，还用于将反向负载的滤波结果小于系统设定的滤波阈值的小区作为服务小区；或者，将反向负载的滤波结果小于系统设定的滤波阈值并且激活用户数小于系统设定的用户数阈值的小区作为服务小区。

进一步地，上述终端还具有以下特点：

所述计算模块，还用于使用滤波器根据下式计算相邻小区的反向负载的滤波结果，所述反向负载指反向激活比特：Y_n＝Y_n-1+(X_n-Y_n-1)/TC，Y_n指滤波器当前反向激活比特的滤波输出，Y_n-1指滤波器上一次反向激活比特的滤波输出，X_n指滤波器当前反向激活比特的滤波输入，TC是滤波器的滤波时间常量。

进一步地，上述终端还具有以下特点：

所述服务小区选择模块，还用于在各小区的反向负载的滤波结果均大于等于系统设定的滤波阈值时，将信号强度最大的小区作为服务小区。

本发明中选择服务小区的方法，综合考虑了相邻小区的信噪比、前向负载情况及反向负载情况，为终端选择更优的服务小区，提高系统性能。

附图说明

图1是实施例中选择服务小区的终端的结构图；

图2是实施例中选择服务小区的方法流程图。

具体实施方式

如图1所示，选择服务小区的终端，包括小区信息接收模块、计算模块、服务小区选择模块；

所述小区信息接收模块，用于从基站接收各相邻小区的信号强度，反向负载，各小区能为所述终端分配的最大时隙利用率及激活用户数；

所述计算模块，用于根据终端在各相邻小区的信号强度对应的最大数据速率和各小区能为所述终端分配的最大时隙利用率，计算得到终端在各小区下对应的数据传输速率；还用于计算终端在小区下对应的数据传输速率时，将终端在此小区的信号强度对应的最大数据速率和小区能为所述终端分配的最大时隙利用率的乘积作为终端在小区下对应的数据传输速率，此最大时隙利用率是1与此小区对应的前向时隙利用率的差值；还用于在终端在各相邻小区的信号强度对应的前向时隙利用率均为1或者在各相邻小区下对应的数据传输速率相差的值小于系统设定的速率阈值时，计算各相邻小区的反向负载的滤波结果，例如使用滤波器根据下式计算相邻小区的反向负载的滤波结果，所述反向负载指反向激活比特：

Y_n＝Y_n-1+(X_n-Y_n-1)/TC

Y_n指滤波器当前反向激活比特的滤波输出，Y_n-1指滤波器上一次反向激活比特的滤波输出，X_n指滤波器当前反向激活比特的滤波输入，TC是滤波器的滤波时间常量。

所述服务小区选择模块，用于终端在各相邻小区的信号强度对应的前向时隙利用率不均为1并且存在两个相邻小区下对应的数据传输速率相差的值大于等于系统设定的速率阈值时，将最大的数据传输速率对应的小区作为服务小区；还用于将反向负载的滤波结果小于系统设定的滤波阈值的小区作为服务小区；或者，将反向负载的滤波结果小于系统设定的滤波阈值并且激活用户数小于系统设定的用户数阈值的小区作为服务小区；还用于在各小区的反向负载的滤波结果均大于等于系统设定的滤波阈值时，将信号强度最大的小区作为服务小区。

如图2所示，选择服务小区的方法中对终端初始化时，设置滤波器的时间常量，系统设定的速率阈值，滤波阈值，用户数阈值，均由BTS消息上报给BSC的周期，BTS消息发送给终端。

选择服务小区的方法具体包括以下步骤：

步骤201，基站向终端周期发送终端所在切换邻区各相邻小区的信号强度，前向负载和反向负载；

在系统中各互为相邻小区的基站收发信台(BTS)周期性上报该BTS下各小区的前向负载情况给基站控制台(BSC)，其前向负载可以是小区能为终端分配的最大时隙利用率用扇区的时隙利用率，或者还包括激活用户数，反向负载可以是小区的反向激活比特(RAB)。BSC汇总上述互为邻区的小区负载情况，定期的通知各扇区，由各扇区的开销消息通知终端，其中反向负载情况直接由BTS的各扇区的RAB信道通知终端。

BSC周期发送各扇区的前向负载情况给配置为切换邻区的各小区。BTS下的各小区写入前向负载到控制信道包及开销消息中。各小区通过开销消息周期广播本小区及其邻区的前向负载情况给小区下的终端。各小区发送RAB比特给小区下的终端。

终端分别记录激活集里不同扇区的信噪比SINR1，SINR2，SINR3……，其中1，2，3下标分别对应激活集中的不同扇区。

终端从定期接收到的当前的开销消息中保存激活集内各小区的前向负载情况，记为X1，X2，X3……，其中1，2，3下标分别对应激活集中的不同扇区。

步骤202，终端根据各相邻小区的前向负载参数计算所述终端在各相邻小区下对应的数据传输速率，具体的，终端根据在各相邻小区的信号强度对应的最大数据速率和各小区能为所述终端分配的最大时隙利用率，计算得到所述终端在各小区下对应的数据传输速率。

步骤203，判断是否终端在各相邻小区的信号强度对应的前向时隙利用率不均为1并且存在两个相邻小区下对应的数据传输速率相差的值大于等于系统设定的速率阈值，如果是，执行步骤204，否则，执行步骤205，

终端在小区下对应的数据传输速率是终端在此小区的信号强度对应的最大数据速率和小区能为所述终端分配的最大时隙利用率的乘积，所述最大时隙利用率是1与此小区对应的前向时隙利用率的差值。

举例说明如下：终端可以同时接到小区A及小区B的信号，小区A对应的前向时隙利用率为90％，则分配给该用户的最大时隙利用率为10％，用户在A小区下的信号强度所对应的能够申请的最大速率为307.2kbps，则用户在A小区下最大可以得到的速率为307.2X10％＝30.72kbps，小区B对应的前向时隙利用率为20％，则分配给该用户的最大时隙利用率为80％，用户在A小区下的信号强度所对应的能够申请的最大速率为153.6kbps，则用户在A小区下最大可以得到的速率为153.6X80％＝122.88kbps，此时选择B小区作为服务小区。

步骤204，将最大的数据传输速率对应的小区作为服务小区；结束；

步骤205，终端在各相邻小区的信号强度对应的前向时隙利用率均为1或者在各相邻小区下对应的数据传输速率相差的值小于系统设定的速率阈值时，计算各相邻小区的反向负载的滤波结果；

反向负载指反向激活比特，使用滤波器根据下式计算相邻小区的反向激活比特的滤波结果：

Y_n＝Y_n-1+(X_n-Y_n-1)/TC

Y_n指滤波器当前反向激活比特的滤波输出，Y_n-1指滤波器上一次反向激活比特的滤波输出，X_n指滤波器当前反向激活比特的滤波输入，TC是滤波器的滤波时间常量(TC值一般为仿真实验得到的经验值)。滤波时间常量设置过大则无法有效跟踪扇区当前的反向负载情况，滤波时间常量设置过小则无法有效对扇区先前的反向负载进行平滑，导致算法变化过于激烈。滤波的结果分别记为Y1，Y2，Y3……，其中1，2，3下标分别对应激活集中的不同扇区。

步骤206，判断反向负载的滤波结果是否小于系统设定的滤波阈值，如果是，执行步骤207，否则，转到步骤208；

步骤207，将反向负载的滤波结果小于系统设定的滤波阈值的小区作为服务小区；

在其它实施例中，步骤206中，还可以判断是否反向负载的滤波结果小于系统设定的滤波阈值并且激活用户数小于系统设定的用户数阈值，在步骤207中可以将满足此条件的小区作为服务小区。

步骤208，各小区的反向负载的滤波结果均大于等于系统设定的滤波阈值时，将信号强度最大的小区作为服务小区。流程结束。

上述终端和方法综合考虑了各相邻小区的信噪比(SINR)及各小区的前向负载及反向负载情况，以决定使用那个小区作为当前的服务扇区，与现有技术中只考虑小区的信噪比的方案，能为终端选择更优的服务小区，提高系统性能。

除了上述优选方法外，在其它实施例中，还可以先根据小区的后向负载参数选择服务小区，不满足条件时，再根据小区的前向负载参数选择服务小区。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，应当指出，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种选择服务小区的方法，包括：

终端根据各相邻小区的前向负载参数计算所述终端在各相邻小区下对应的数据传输速率，将最大的数据传输速率对应的小区作为服务小区；

所述方法具体包括：

终端根据在各相邻小区的信号强度对应的最大数据速率和各小区能为所述终端分配的最大时隙利用率，计算得到所述终端在各小区下对应的数据传输速率，终端在各相邻小区的信号强度对应的前向时隙利用率不均为1并且存在两个相邻小区下对应的数据传输速率相差的值大于等于系统设定的速率阈值时，将最大的数据传输速率对应的小区作为服务小区；或者，

终端在各相邻小区的信号强度对应的前向时隙利用率均为1或者在各相邻小区下对应的数据传输速率相差的值小于系统设定的速率阈值时，计算各相邻小区的反向负载的滤波结果，将反向负载的滤波结果小于系统设定的滤波阈值的小区作为服务小区；或者，将反向负载的滤波结果小于系统设定的滤波阈值并且激活用户数小于系统设定的用户数阈值的小区作为服务小区；其中，所述反向负载指反向激活比特，使用滤波器根据下式计算相邻小区的反向激活比特的滤波结果：

Y_n＝Y_n-1+(X_n-Y_n-1)/TC，

Y_n指滤波器当前反向激活比特的滤波输出，Y_n-1指滤波器上一次反向激活比特的滤波输出，X_n指滤波器当前反向激活比特的滤波输入，TC是滤波器的滤波时间常量。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

终端在小区下对应的数据传输速率是终端在此小区的信号强度对应的最大数据速率和小区能为所述终端分配的最大时隙利用率的乘积，所述最大时隙利用率是1与此小区对应的前向时隙利用率的差值。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

各小区的反向负载的滤波结果均大于等于系统设定的滤波阈值时，将信号强度最大的小区作为服务小区。

4.一种选择服务小区的终端，其特征在于，包括小区信息接收模块、计算模块、服务小区选择模块；

所述小区信息接收模块，用于从基站接收各相邻小区的信号强度，各小区能为所述终端分配的最大时隙利用率；还用于从基站接收各相邻小区的反向负载及激活用户数；

所述计算模块，用于根据终端在各相邻小区的信号强度对应的最大数据速率和各小区能为所述终端分配的最大时隙利用率，计算得到所述终端在各小区下对应的数据传输速率；还用于在终端在各相邻小区的信号强度对应的前向时隙利用率均为1或者在各相邻小区下对应的数据传输速率相差的值小于系统设定的速率阈值时，计算各相邻小区的反向负载的滤波结果；

所述计算模块，还用于使用滤波器根据下式计算相邻小区的反向负载的滤波结果，所述反向负载指反向激活比特：

Y_n＝Y_n-1+(X_n-Y_n-1)/TC，

Y_n指滤波器当前反向激活比特的滤波输出，Y_n-1指滤波器上一次反向激活比特的滤波输出，X_n指滤波器当前反向激活比特的滤波输入，TC是滤波器的滤波时间常量；

所述服务小区选择模块，用于终端在各相邻小区的信号强度对应的前向时隙利用率不均为1并且存在两个相邻小区下对应的数据传输速率相差的值大于等于系统设定的速率阈值时，将最大的数据传输速率对应的小区作为服务小区；还用于将反向负载的滤波结果小于系统设定的滤波阈值的小区作为服务小区；或者，将反向负载的滤波结果小于系统设定的滤波阈值并且激活用户数小于系统设定的用户数阈值的小区作为服务小区。

5.如权利要求4所述的终端，其特征在于，

所述计算模块，还用于计算终端在小区下对应的数据传输速率时，将终端在此小区的信号强度对应的最大数据速率和小区能为所述终端分配的最大时隙利用率的乘积作为终端在小区下对应的数据传输速率，所述最大时隙利用率是1与此小区对应的前向时隙利用率的差值。

6.如权利要求4所述的终端，其特征在于，

所述服务小区选择模块，还用于在各小区的反向负载的滤波结果均大于等于系统设定的滤波阈值时，将信号强度最大的小区作为服务小区。

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