CN101951648A - 一种小区重选的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种小区重选的方法，包括：基站(NodeB)测量其所覆盖小区内用户终端(UE)的多普勒频移并上报给无线网络控制器(RNC)；RNC根据多普勒频移设置UE进行小区重选的参数，并将设置的参数通过NodeB发送给UE；UE根据接收的参数执行对小区的测量，并根据测量结果执行小区重选。本发明还公开了一种小区重选系统，解决了现有的小区重选方法不能较好适用于类似高速铁路沿线这样的特定场景的问题。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信中的小区重选技术，尤其涉及一种小区重选的方法和系统。
背景技术
现代移动通信系统通常是建立在蜂窝组网方式上的，所谓蜂窝组网方式，即由许多正六边形小区作为基本单位，组合覆盖整片服务区，从而构成形状类似蜂窝的移动通信网。用户终端(UE，User Equipment)在一个小区内与网络设备之间通过无线通道连接起来，并随着UE的移动，在相邻小区间实现越区切换和跨本地网自动漫游的功能。
以第三代移动通信系统为例，其无线接入网由多个无线网络子系统构成，每个无线网络子系统包含有一个无线网络控制器(RNC，Radio NetworkController)，多个基站(NodeB)以及大量UE。当UE从一个小区移动到另一个小区时，引发小区重选或切换。小区重选和小区切换的区别在于：当没有建立好的专用信道(也称为UE在空闲模式下)，UE从一个小区移动到另一个小区时，引发小区重选(cell reselection)；当建立有专用信道(也称为UE在连接模式下)，UE从一个小区移动到另一个小区时，引发切换(Handover)。
实现小区重选的过程如下：UE在接入当前服务小区(或简称为服务小区)时，从广播信道(BCH，Broadcast Channel)上接收系统消息(SIB，SystemInformation Block)，并从SIB中获取与该服务小区相邻的小区(称为相邻小区)列表以及进行小区重选时所需的门限参数和定时器参数；UE周期性地测量当前服务小区的接收信号强度，并在发现测量结果低于设定门限值时，UE开始对相邻小区的接收信号强度进行测量；如果发现某个相邻小区的接收信号强度大于满足驻留条件的门限值，且该小区的等级值高于服务小区，那么这个小区成为满足重选条件的小区；从所有满足重选条件的小区中选取等级值最高的小区成为最适合的目标重选小区，如果这个小区能在定时器时间Treselect内始终保持为最适合，则UE重选到该小区，并向网络侧注册。
现有技术中，小区重选的过程又可以分为UE在低速和高速运动状态下的两种情况，两者的区别在于对定时器时间Treselect的取值：对于UE在低速运动状态下，Treselect取一个较大的常数值，也就是说目标重选小区需要保持较长时间的最适合才能被重选；对于UE在高速运动状态下，Treselect取一个较小的常数值，也就是说目标重选小区需要保持较短时间的最适合就能被重选。而判断UE处于低速和高速运动状态的依据是：判断UE在当前时刻之前的定时器TCRmax时间内发生过小区重选的次数是否超过设定的门限次数NCR，如果超过，则认为UE处于高速运动状态下；否则，认为UE处于低速运动状态下。
然而，在类似于图1所示的高速铁路沿线的一些现实场景中采用现有技术来实现小区重选会存在如下问题：
1、判断UE运动状态不准确的问题，由于现有技术判断UE的运动状态的依据是UE在当前时刻之前的较长时间段内发生小区重选的次数，也就是说这个判断是滞后的，而非实时值，尤其是当高速列车在加速或者刹车的阶段，这样的判断往往有很大的误差；进一步地，用有误差的Treselect来影响小区重选，可能会导致UE错过小区重选的最佳时机，或者是发生UE在小区间来回重选(称为乒乓效应)的情况。
2、对于高速铁路沿线这种小区地理边界清楚，列车运行轨道固定的场景，实际上，当UE运行于一个小区内部时段进行多次测量是没有必要的，而在小区的交界处确有必要提高测量的时间密度，然而受制于现有技术的固定周期测量，无法实现。
另外，RNC在设置上述UE进行小区重选的所需参数(比如接收信号门限值，计算小区等级值的若干参数)时，现有技术中RNC是将这些参数设置成固定值。这样就使得设置缺乏灵活性，缺乏对高速场景的支持。
综上所述，采用现有技术来对小区重选参数进行设置以及随之进行小区重选的方法，不能较好的适用于类似高速铁路沿线这样的特定场景，从而给实际布网应用带来不便。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供了一种设置小区重选参数的方法和相应的无线网络控制器(RNC)，以解决现有技术中小区重选参数设置缺乏对高速场景支持的问题。
本发明的另一目的是提供一种小区重选的方法和系统，以解决现有的小区重选方法不能较好适用于类似高速铁路沿线这样的特定场景的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明提供了一种小区重选的方法，该方法包括：
基站(NodeB)测量其所覆盖小区内用户终端(UE)的多普勒频移并上报给无线网络控制器(RNC)；
所述RNC根据多普勒频移设置UE进行小区重选的参数，并将设置的参数通过NodeB发送给UE；
所述UE根据接收的参数执行对小区的测量，并根据测量结果执行小区重选。
所述RNC将以下小区重选参数中的至少一个设置成与多普勒频移存在函数关系：第一定时器时间T1和第二定时器时间Treselect。
所述RNC设置第二定时器时间Treselect随多普勒频移的绝对值的增大而减小。
所述RNC通过线性函数，或分段函数，或乘以缩小因子对Treselect进行设置。
所述RNC将以下小区重选参数中的至少一个设置成与多普勒频移存在函数关系：用以计算当前服务小区等级值的迟滞参数Qhyst和用以计算相邻小区等级值的偏移参数Qoffsets。
该方法进一步包括：所述RNC设置Qhyst随多普勒频移的绝对值的增大而减小，设置Qoffsets随多普勒频移的绝对值的增大而减小。
所述RNC通过线性函数或分段函数对Qhyst和Qoffsets中的至少一个进行设置。
对于分层网络结构的小区，所述RNC将层级间偏移参数TOn设置成与多普勒频移存在函数关系，并且，设置TOn随多普勒频移的绝对值的增大而减小。
所述RNC通过线性函数，或分段函数，或乘以缩小因子对TOn进行设置。
对于高速铁路或高速公路沿线采用分层网络结构布网方式的小区，所述RNC将沿线的专网小区的层级优先级(HCS_PRIO1)设置成低值，将公网小区的层级优先级(HCS_PRIO2)设置成高值，即HCS_PRIO2＞HCS_PRIO1。
UE根据T1执行对小区的测量具体为：所述UE在T1的定时时间到时，对当前服务小区的接收信号强度Sx进行测量，将所述Sx与预设的测量触发门限S进行比较，并在Sx≤S时，根据RNC发送的相邻小区列表，对所述相邻小区列表中的相邻小区的接收信号强度进行测量；
或者，所述UE在T1计时时间到之前，以较长的时间周期对当前服务小区的接收信号强度Sx进行测量；在T1计时时间到时，以较短的时间周期对当前服务小区的接收信号强度Sx进行测量；将所述Sx与预设的测量触发门限S进行比较，并在Sx≤S时，根据RNC发送的相邻小区列表，对所述相邻小区列表中的相邻小区的接收信号强度进行测量。
该方法进一步包括：
所述RNC将设置的T1发送给UE，所述UE根据接收的T1执行对小区的测量；
或者，所述RNC不将设置的T1发送给UE，所述RNC根据T1进行计时，并触发所述UE执行对小区的测量。
所述RNC根据多普勒频移设置UE进行小区重选所需的参数，进一步包括：当所述RNC在接收到NodeB上报的多个UE的多普勒频移测量值后，取上报的多个多普勒频移的绝对值的统计平均值，并依据所述统计平均值来设置UE进行小区重选所需的参数。
本发明还提供了一种小区重选的系统，该系统包括：NodeB、RNC和UE，其中，
所述NodeB，用于测量其所覆盖小区内UE的多普勒频移并上报给所述RNC；
所述RNC，用于根据多普勒频移设置UE进行小区重选的参数，并将设置的参数通过NodeB发送给UE；
所述UE，用于根据接收的参数执行对小区的测量，并根据测量结果执行小区重选。
所述RNC进一步包括：
接收模块，用于接收所述NodeB上报的多普勒频移；
参数设置模块，用于根据所述多普勒频移设置UE进行小区重选的参数；
发送模块，用于将设置的小区重选参数发送给所述UE。
所述参数设置模块进一步用于，将以下小区重选参数中的至少一个设置成与多普勒频移存在函数关系：第一定时器时间T1，第二定时器时间Treselect，用以计算当前服务小区等级值的迟滞参数Qhyst和用以计算相邻小区等级值的偏移参数Qoffsets。
对于分层网络结构的小区，所述参数设置模块进一步用于，将层级间偏移参数TOn设置成与多普勒频移存在函数关系，并且TOn设置成随多普勒频移绝对值的增大而减小。
对于高速铁路或高速公路沿线采用分层网络结构布网方式的网络，所述参数设置模块进一步用于，将沿线的专网小区的层级优先级(HCS_PRIO1)设置成低值，将公网小区的层级优先级(HCS_PRIO2)设置成高值，即HCS_PRIO2＞HCS_PRIO1。
所述RNC进一步包括：计算模块，用于在所述接收模块接收到NodeB上报的多个多普勒频移时，对上报的多个多普勒频移的绝对值进行统计平均，并将所述平均后的结果提供给所述参数设置模块。
所述NodeB进一步包括：
测量模块，用于在所述UE驻留到当前服务小区时，测量所述UE的多普勒频移；
上行转发模块，用于将测量的多普勒频移上行发送给所述RNC；
下行转发模块，用于将所述RNC设置的小区重选参数下行转发给所述UE。
所述UE进一步用于，在T1的定时时间到时，对当前服务小区的接收信号强度Sx进行测量，将所述Sx与预设的测量触发门限S进行比较，并在Sx≤S时，根据RNC发送的相邻小区列表，对所述相邻小区列表中的相邻小区的接收信号强度进行测量；
或者，所述UE在T1计时时间到之前，以较长的时间周期对当前服务小区的接收信号强度Sx进行测量；在T1计时时间到时，以较短的时间周期对当前服务小区的接收信号强度Sx进行测量；将所述Sx与预设的测量触发门限S进行比较，并在Sx≤S时，根据RNC发送的相邻小区列表，对所述相邻小区列表中的相邻小区的接收信号强度进行测量。
所述UE进一步用于，在没有接收到当前服务小区的层级优先级(HCS_PRIO)或者邻区的层级优先级的情况下，默认的将邻区的层级优先级设置成和服务区相同。
本发明还提供了一种设置小区重选参数的方法，该方法包括：
RNC接收NodeB上报的UE的多普勒频移；
所述RNC根据接收的多普勒频移将以下参数中的至少一个设置成与多普勒频移存在函数关系：第一定时器时间T1、第二定时器时间Treselect、用以计算当前服务小区等级值的迟滞参数Qhyst、用以计算相邻小区等级值的偏移参数Qoffsets。
该方法进一步包括：所述RNC设置Qhyst随多普勒频移的绝对值的增大而减小。
该方法进一步包括：所述RNC设置Qoffsets随多普勒频移的绝对值的增大而减小。
该方法进一步包括：所述RNC设置Treselect随多普勒频移的绝对值的增大而减小。
对于分层网络结构网络，该方法进一步包括：所述RNC根据接收的多普勒频移将层级间偏移参数TOn设置成与多普勒频移存在函数关系，并且设置TOn随多普勒频移的绝对值的增大而减小。
对于高速铁路或高速公路沿线采用分层网络结构布网方式的网络，该方法进一步包括：所述RNC将沿线的专网小区的层级优先级设置成低值，将公网小区的层级优先级设置成高值。
本发明所提供的一种小区重选的方法和系统，利用多普勒频移的信息来精确地反映出UE的运动状态，解决了现有技术在诸如高速铁路沿线等场景下，因为不能实时确知UE的运动状态而无法及时进行小区重选的问题；通过本发明还减少了UE在小区内部运动时不必要的测量，提高了UE处理小区重选的效率。
本发明所提供的一种设置小区重选参数的方法和相应的RNC，解决了现有技术中小区重选参数设置缺乏对高速场景支持的问题，提高了UE处理小区重选的灵活性。
附图说明
图1为现有技术中高速铁路沿线的小区覆盖的示意图；
图2为本发明一种小区重选的方法流程图；
图3为本发明实施例一的小区重选方法的流程图；
图4为本发明实施例二中分层网络结构的示意图；
图5为本发明实施例二的小区重选方法的流程图；
图6为本发明以分段函数实现Qhyst与多普勒频移的对应关系的示意图；
图7为本发明一种小区重选的系统的组成结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进一步详细阐述。
本发明所提供的一种小区重选的方法，如图2所示，主要包括以下步骤：
步骤201，NodeB测量其所覆盖小区内UE的多普勒频移并上报给RNC。
当UE进入某个小区，向网络侧注册后即成功驻留到该小区，该小区即为UE的当前服务小区。此时，UE和NodeB之间会约定一个相互发送信号的频率，当UE与NodeB连接时(简称为UE处在连接状态)，即UE处在CELL-DCH状态(专用信道，Dedicated Channel)或者CELL-FACH状态(前向接入信道，Forward Access Channel)下，UE以这个频率向NodeB发送信号，但由于UE运动时所产生的多普勒频移影响，导致了NodeB接收到的来自UE的信号频率与约定的频率间存在偏差。NodeB可以通过测量获得这个偏差，并通过进一步运算估计出UE的多普勒频移。NodeB测量和运算估计多普勒频移的操作为现有技术，此处不再赘述。
在实际应用中，由于在高速铁路沿线，UE通常是集中在列车上，因此NodeB可以在短时间内采集到众多UE的多普勒频移信息。然后NodeB通过专用信道(DCH)向RNC发送这些采集到的UE的多普勒频移值，具体地，每一个UE的多普勒频移值用DCH信道上的16位字长的信元(Information Element)来表示。
步骤202，RNC根据多普勒频移设置UE进行小区重选的参数，并将设置的参数通过NodeB发送给所有UE。
较佳的，对于众多UE在同一时间进入到同一小区的情况，RNC在接收到NodeB上报的这些UE的多普勒频移后，可以做进一步的处理，比如取这些多普勒频移绝对值的平均值，中位值，平方根均值等，以获得体现出这些多普勒频移的绝对值平均水平的统计平均值，进而将处理后的多普勒频移的统计平均值作为UE进行小区重选的参数设置的依据。
RNC可以将以下小区重选参数中的至少一个设置成与多普勒频移存在函数关系：第一定时器时间，第二定时器时间Treselect，用以计算当前服务小区等级值的迟滞参数Qhyst和用以计算相邻小区等级值的偏移参数Qoffsets。
对于分层网络结构的小区，RNC还可以将层级间偏移参数TOn设置成与多普勒频移存在函数关系。
对于高速铁路或高速公路沿线的分层网络结构的网络，RNC将铁路沿线的专网小区的层级优先级(HCS_PRIO1)设置成低值，将公网小区的层级优先级(HCS_PRIO2)设置成高值，即HCS_PRIO2＞HCS_PRIO1。
步骤203，UE根据接收的参数执行对小区的测量，并根据测量结果执行小区重选。
下面结合具体实施例对上述小区重选的方法进一步详细阐述。在本发明的实施例一中，网络结构为非分层网络，如图3所示，依据多普勒频移的信息来实现小区重选的步骤如下：
步骤301，UE驻留到当前服务小区，该服务小区的NodeB测量UE的多普勒频移并上报给RNC。
步骤302，RNC根据收到的多普勒频移设置UE进行小区重选的参数，并将设置的参数通过NodeB发送给UE。
除了发送小区重选的参数，RNC还需要将UE当前服务小区的相邻小区列表发送给UE，以供UE进行相邻小区的测量。
对于非分层网络结构的小区，RNC依据UE多普勒频移所设置的小区重选参数可以是以下参数的至少之一，包括：第一定时器时间T1、第二定时器时间Treselect、用以计算当前服务小区等级值的迟滞参数Qhyst和用以计算相邻小区等级值的偏移参数Qoffsets。其中，第一定时器时间T1是本发明新引入的参数。根据实际需要，RNC可以只选取其中一项或多项参数根据多普勒频移进行设置，其余的参数仍按现有技术来设置。参数的设置具体如下：
1、第一定时器时间T1：RNC可以根据获取的多普勒频移估算出UE的运动速度，进而估算出UE运行到服务小区边界区域的时间，并依据估算的时间设置第一定时器时间T1。设置T1的作用为估算UE运行到当前服务小区边界区域的时间，进而触发UE开始对当前服务小区的接收信号强度进行测量。
2、用以计算当前服务小区等级值的迟滞参数Qhyst和用以计算相邻小区等级值的偏移参数Qoffsets：
Qhyst设置成随多普勒频移的绝对值的增大而减小，Qoffsets也设置成随多普勒频移的绝对值的增大而减小；较佳地，可以通过采用线性函数或分段函数的方式来实现这种设置。以线性函数实现设置为例：设置Qhyst与多普勒频移的关系为：Qhyst＝Qhyst0-q·|fd|，其中，Qhyst0表示Qhyst的基准值，是一个常数，q表示缩小因子，q＞0，|fd|表示多普勒频移的绝对值；设置Qoffsets与多普勒频移的对应关系为：Qoffsets＝Qoffsets0-r|fd|，其中，Qoffsets表示Qoffsets的基准值，是一个常数，r表示缩小因子，r＞0，|fd|表示多普勒频移的绝对值。如图6所示，为以分段函数实现Qhyst与多普勒频移的对应关系的示意图，可以看出Qhyst随UE的多普勒频移的绝对值的增大而减小。
Qhyst和Qoffsets两项参数可以只选其中一个根据多普勒频移进行设置，另一个设置为固定值，也可以两项都根据多普勒频移进行设置。
3、第二定时器时间Treselect，设置Treselect与多普勒频移的对应关系为：Treselect随多普勒频移的绝对值的增大而减小，Treselect的设置同样可以采用线性函数或分段函数的方式来实现。例如，设置Treselect＝Treselect0-u·|fd|，其中，Treselect0表示Treselect的基准值，u＞0，|fd|表示多普勒频移的绝对值；Treselect的设置还可以通过乘以一个缩小因子的方式来实现，比如，当RNC判断UE的多普勒频移绝对值大于某一个门限值时，设置Treselect＝Treselect0·s，0＜s＜1，即表示缩小因子。
Treselect作用是衡量被选取的最适合重选的小区是否能最终被重选，即如果一个相邻小区在Treselect时间内能够始终保持为最适合重选的小区，那么UE会重选到该相邻小区。
此外，RNC在依据多普勒频移设置上述小区重选参数的同时，还设置了其它小区重选的参数，例如：测量触发门限S以及UE的相邻小区列表等，这些设置仍按现有技术实现，本发明中不再赘述。
RNC在设置完所有UE进行小区重选的参数之后，将设置的参数和UE的相邻小区列表发送给NodeB，再由NodeB通过小区BCH信道上的SIB消息转发给UE。
需要指出的是，在实际应用中，第一定时器时间T1既可以发送给UE，也可以不发送给UE。如果T1发送给UE，那么UE从接收到T1时开始计时，并在T1计时时间到时，主动触发对UE当前服务小区的接收信号强度进行测量的操作；或者在T1计时时间到之前，以较长的时间周期进行测量，在T1计时时间到时，以较短的时间周期进行测量。如果T1不发送给UE，那么RNC在内部估算出T1的同时开始计时，并在T1计时时间到时，向UE发送触发消息，触发UE开始对当前服务小区的接收信号强度进行测量；或者UE在T1计时时间到之前，UE以较长的时间周期进行测量，在T1计时时间到时，RNC触发UE以较短的时间周期进行测量。
图3所示实施例以RNC不发送T1给UE的情况为例进行说明。
步骤303，RNC启动定时器T1，并在T1计时时间到时触发UE测量当前服务小区的接收信号强度Sx。
步骤304，判断Sx是否小于或等于测量触发门限S，如果是，执行步骤305；否则，继续测量并继续判断。
其中，测量触发门限S包括：同频门限Sintrasearch、异频门限Sintersearch和异系统门限Ssearchratm。UE测量的Sx需要与Sintrasearch、Sintersearch和Ssearchratm分别进行比较，根据比较结果，只要Sx小于其中任意一项，即转到步骤305。
步骤305，UE执行对相邻小区列表中的相邻小区的接收信号强度进行测量。
上面提到设置的测量触发门限S包括：Sintrasearch、Sintersearch和Ssearchratm，对应所触发的邻区测量分别是同频邻区测量、异频邻区测量和异系统邻区测量。从而UE对相邻小区的测量具体包括以下情况：
如果Sx≤Sintrasearch，则UE启动对列表中相邻同频小区的接收信号强度进行测量；
如果Sx≤Sintersearch，则UE启动对列表中相邻异频小区的接收信号强度进行测量；
如果Sx≤Ssearchratm，则UE启动对列表中相邻异系统小区的接收信号强度进行测量。
在实际应用中，UE小区重选时选择同频小区进行重选、选择异频小区进行重选和选择异系统进行重选的优先级依次降低，因此，Sintrasearch、Sintersearch和Ssearchratm的取值依次减小。
步骤306，UE根据对相邻小区的接收信号强度进行测量的测量结果，判断是否存在满足驻留条件的相邻小区，如果是，则执行步骤307；否则，继续对相邻小区测量并继续判断。
所谓某个相邻小区满足驻留条件，是指：
第一，该相邻小区的信号强度大于一定值，比如Qrxlevmeas＞Qrxlevmin+Pcomppensation。其中，Qrxlevmeas表示测量获得的相邻小区接收信号电平值；Qrxlevmin表示UE从SIB消息中获得的小区驻留所需的最小电平值；Pcomppensation等于UE_TXPWR_MAX_RACH-P_MAX和0两者的较大值；UE_TXPWR_MAX_RACH表示测量得到的UE从随机接入信道(RACH，RandomAccess Channel)上收到的最大传输功率，而P_MAX表示UE的总传输功率。
第二，满足驻留条件的相邻小区除了需要满足上述的信号质量条件之外，还必须是运营商所允许接入的小区。
步骤307，UE计算所有满足驻留条件的相邻小区的等级值，并从等级值大于当前服务小区等级值的相邻小区中选取等级值最高的相邻小区作为最适合重选的小区，同时启动第二定时器Treselect进行计时。
UE计算当前服务小区等级值的方法是：Rs＝Qmeass+Qhyst+Qoffmbms，
其中，Rs表示UE当前服务小区的等级值，Qmeass表示测量获得的UE当前服务小区的接收信号强度的电平值，即在主公共控制物理信道(P-CCPCH，Primary Common Control Physical Channel)上的接收信号码功率(RSCP，Received Signal Code Power)值，Qoffmbms表示UE使用多媒体广播频带时的偏移量，Qoffmbms也是预先由RNC在SIB消息里下发给UE的小区重选的参数，此处不再赘述。
UE计算相邻小区等级值的方法是：Rn＝Qmeasn-Qoffsets+Qoffmbms
其中，Rn表示相邻小区的等级值，Qmeasn表示测量获得的相邻小区的接收信号强度的电平值，即在P-CCPCH上的RSCP值，Qoffmbms表示UE使用多媒体广播频带时的偏移量。
可以看出，当UE在快速运动状态下(其多普勒频移的绝对值很大)，那么或者Rs变小(因为Qhyst变小)，或者Rn变大(因为Qoffsets变小)，这样相邻小区的等级值更容易高于当前服务小区的等级值。从上述的分析中可以看到，无论Qhyst、Qoffsets哪个参数设置成与多普勒频移相关，效果都是使得UE在高速运动时(即多普勒频移的绝对值增大时)，相邻小区的等级值更容易高于当前服务小区的等级值，因此把两个参数的任意一个设置为同多普勒频移相关，其效果都是等价的。
UE将所有满足驻留条件的相邻小区的等级值Rn与UE当前服务小区的等级值Rs进行比较，从大于Rs的Rn中选取最大值，将最大值的Rn所对应的相邻小区作为最适合重选的小区，并同时启动第二定时器Treselect进行计时。
步骤308，UE判断选取的小区在第二定时器Treselect的持续时间内是否能始终保持为最适合重选的小区，如果是，则执行步骤309；否则，返回步骤307，继续寻找最适合重选的小区。
根据步骤302中所述，设置的Treselect随多普勒频移的绝对值的增大而减小，因此多普勒频移的绝对值越大，最适合小区就只需要保持越短的时间而被重选。
步骤309，UE重选到最适合重选的小区，并通过登记消息向网络侧登记；RNC收到UE的登记消息后，向UE发送更新后的相邻小区列表及相关参数。
在本发明的实施例二中，网络结构为分层网络，所谓分层网络如图4所示，是指在同一个区域内建立起覆盖区域大小不同的宏小区和数目更多的微小区。在实际的高速铁路沿线或者高速公路的无线布网中，分层网络是更常见的情况，其中宏小区构成专用服务于列车中的UE的网络(专网)；微小区是普通的网络(公网)，覆盖其它UE，两类网络中的小区属于不同的层次。
对于处在专网覆盖的高速列车中的UE来说，依据多普勒频移信息来实现小区重选除了可以提高小区重选的准确性和效率之外，还可以取得保持列车上的UE驻留在专网小区中的有益效果。
如图5所示，在分层网络中利用UE多普勒频移的信息实现小区重选的步骤如下：
步骤501，UE驻留到当前服务小区，该服务小区的NodeB测量UE的多普勒频移并上报给RNC。
在实际应用中，NodeB往往可以在短时间内采集到集中在一辆列车上的多个UE的多普勒频移，并将这些UE的测量结果集中发送给RNC。
步骤502，RNC根据上报的多普勒频移设置UE进行小区重选所需的参数和设置UE的相邻小区列表，并将设置的参数和列表通过NodeB发送给UE。
较佳的，类似于实施例一，对于NodeB集中的上报其覆盖小区内多个UE的多普勒频移时，RNC可以在接收多个UE的多普勒频移后做进一步统计平均的处理，然后用统计平均的结果来设置参数。
对于分层小区，RNC依据UE的多普勒频移所设置的小区重选参数包括：第一定时器时间T1、第二定时器时间Treselect、用以计算当前服务小区等级值的迟滞参数Qhyst、用以计算相邻小区等级值的偏移参数Qoffsets、以及层级间偏移参数TOn。根据实际需要，RNC可以只选取其中一项或多项参数根据UE的多普勒频移进行设置，其余的参数仍按现有技术来设置。
另外，对于高速铁路或高速公路沿线的分层网络结构的网络，RNC还需要将铁路沿线的专网小区的层级优先级(HCS_PRIO1)设置成低值，将公网小区的层级优先级(HCS_PRIO2)设置成高值，即HCS_PRIO2＞HCS_PRIO1；
这里层级优先级是由RNC规定、并通过系统消息发给UE的、对应每个相邻小区和服务小区的一个值，该值是0到7的一个整数，7表示最高优先级，0表示最低优先级。
第一定时器T1和第二定时器Treselect的设置方法及其作用与实施例一中非分层网络的情况相同；同样在实际应用中，第一定时器时间T1既可以发送给UE，也可以不发送给UE，而是在RNC内部计时，并在计时时间到时，向UE发送触发消息，具体实现与实施例一相同，此处不再赘述。
图5所示实施例以RNC发送T1给UE的情况为例进行说明。
层级间偏移参数TOn具体设置成随UE多普勒频移的绝对值的增大而减小，例如：TOn＝(TEMP_OFFSET0-v·|fd|)*W(Tn)，TEMP_OFFSET0表示TOn的基准值，v＞0，Tn是一个定时器，W(Tn)的作用是使得TOn值仅在Tn时间内有效；在超过Tn的时间，TOn为零。关于W(Tn)的设置，属于现有技术，此处不再赘述。
另外，RNC在设置Treselect和TOn还可以通过一个乘以一个缩小因子的方式来实现，比如，当|fd|大于某一个给定值时，TOn＝(TEMP_OFFSET0*s)*W(Tn)，0＜s＜1，否则TOn＝(TEMP_OFFSET0)*W(Tn)。
RNC在依据UE多普勒频移设置以上小区重选参数的同时，还设置了其它小区重选的参数和相邻小区列表。之后，RNC将设置的参数和列表发送给NodeB，再由NodeB通过小区BCH信道上的SIB消息转发给UE。
步骤503，UE启动定时器T1，并在T1计时时间到时启动测量当前服务小区的接收信号强度Sx。
步骤504，判断Sx是否小于或等于测量触发门限S，如果是，执行步骤505，否则继续测量并继续判断。
测量触发门限S包括：同频门限Sintrasearch、异频门限Sintersearch和异系统门限Ssearchratm，三者在实施例一中已描述。为简化描述，下面实施例中以Sintersearch为例继续进行说明；在实际的高速铁路专网场景中，专网和公网邻区的频率往往配成异频。相应的，如果Sx≤Sintersearch，则执行步骤505。
步骤505，在Sx≤Sintersearch时，UE启动对列表中相邻异频小区的接收信号强度进行测量。
步骤506，UE根据对相邻异频小区的接收信号强度进行测量的测量结果，判断是否存在满足驻留条件的相邻小区，如果是，则执行步骤507；否则，继续对相邻小区测量并继续判断。
满足驻留条件是指：相邻小区的接收信号强度大于一定值，并且该相邻小区是运营商所允许接入的小区。
步骤507，UE计算所有满足驻留条件的相邻小区的等级值(H值)，并从中找出所有H值大于0的相邻小区，如果找不到H值大于0的相邻小区，那么转步骤506(图中未指出)。
H值的计算方法如下：
UE计算当前服务小区的H值：Hs＝Qmeass-Qhcss，
UE计算相邻小区的H值：Hn＝Qmeasn-Qhcsn-TOn·Ln，
其中，下标s表示当前服务小区，下标n表示相邻小区；Qmeas表示由测量获得的接收信号强度，即在P-CCPCH上的RSCP值；Qhcss和Qhcsn是系统消息(SIB)中配置的其它参数；TOn是不同层级间偏移参数；Ln为层级标志位，即当这个相邻小区与当前服务小区不是同层级时，Ln＝1；是同层级时，Ln＝0。
如果UE能找到H值大于0的小区，那么UE将这些小区按照层级优先级(HCS_PRIO)进行排序；然后在其中寻找：
1、在比当前服务小区的层级优先级更低的小区中找出层级优先级最高的小区，组成一个小区集合。
2、在1条件不能满足时，那么在与当前服务小区的层级优先级相等或更高的小区中找出层级优先级最低的小区。
这里可见，由于之前RNC将沿线的专网小区的层级优先级设置成低于公网小区的层级优先级，那么在专网小区和公网同等的信号质量的情况下，UE就会优先选择专网小区，从而保证了沿线上的UE驻留在专网中。分析如下：当某个UE在高速运动状态下，TOn变小，TOn·Ln的作用减弱，于是不论同层级优先级的邻区，还是同层级优先级的邻区其Hn变大，也就是说该邻区的H值更容易大于0，从而加大了该邻区被重选的可能性。进一步，由于专网小区的层级优先级低于公网小区的层级优先级，那么UE就会优先选择专网小区。所以，无论UE原来驻留的小区是专网还是公网小区，只要其多普勒频移变大，那么它就会驻留到专网中。
由于无线环境传输的不可靠性，服务区和邻区的层级优先级可能没有发送到UE处，这时UE应该默认地把邻区的层级优先级设置成和服务区相同，即HCS_PRIO2＝HCS_PRIO1。这样默认设置的好处是：不降低UE重选的频率，也就是说，当前服务小区的信号质量下降后，不会因为层级优先级的原因而影响UE正常的小区重选；同时，尽可能地避免了UE驻留到不同层级的小区中，那么原来专网中的UE可以继续驻留在专网中。
步骤508，UE找出这些小区后，组成一个小区子集，然后对这个子集内的每个小区计算其等级值(R值)。
UE计算当前服务小区的等级值：Rs＝Qmeass+Qhyst+Qoffmbms，
UE计算相邻小区的等级值：Rn＝Qmeasn-Qoffsets+Qoffmbms-TOn·(1-Ln)
此处，Qmeas，Qhyst，Qoffsets，Ln的含义与之前的描述一致。
UE对上面所述子集中的小区进行等级值(R值)计算后按等级值进行排序；找出等级值最高的相邻小区作为最适合重选的小区，同时启动第二定时器进行计时。
TOn项的作用与Qhyst，Qoffsets类似，但仅对专网中的相邻小区起作用，当UE进入快速运动状态后，随着其多普勒频移的增大，TOn值变小，于是专网中相邻小区的Rn值变大，加快了UE小区重选的节奏。
步骤509，UE判断选取的小区在第二定时器Treselect的持续时间内是否能始终保持为最适合重选的小区，如果是，则执行步骤510；否则，返回步骤507，继续寻找最适合重选的小区。
根据步骤502中所述，设置的Treselect随多普勒频移的绝对值的增大而减小，因此多普勒频移的绝对值越大，最适合小区就只需要保持越短的时间而被重选。
步骤510，UE重选到最适合重选的小区，并通过登记消息向网络侧登记；RNC收到UE的登记消息后，向UE发送更新后的相邻小区列表及相关参数。
以上两个实施例是以高速铁路沿线小区的小区重选来说明本发明的实现方式。但必须说明的是，除了高速铁路沿线以外本发明还适用与高速公路、磁悬浮等其它用户终端处在高速运动场景下的小区重选实现。
对应上述小区重选方法，本发明还提供一种在RNC中对小区设置小区重选参数的方法，包括：
步骤a，RNC接收NodeB上报的UE的多普勒频移。
步骤b，RNC根据接收的多普勒频移将以下参数中的至少一个设置成与多普勒频移存在函数关系：第一定时器时间T1、第二定时器时间Treselect、用以计算当前服务小区等级值的迟滞参数Qhyst、用以计算相邻小区等级值的偏移参数Qoffsets。
较佳的，RNC可以设置Qhyst随多普勒频移的绝对值的增大而减小，设置Qoffsets随多普勒频移的绝对值的增大而减小，设置Treselect随多普勒频移的绝对值的增大而减小。且上述参数的设置都可以通过线性函数或分段函数来实现。
对应上述分层网络结构的小区重选方法，本发明还提供一种在RNC中对分层网络结构小区设置小区重选参数的方法，包括：
步骤A，RNC接收NodeB上报的UE的多普勒频移。
步骤B，RNC根据接收的多普勒频移将以下参数中的至少一个设置成与多普勒频移存在函数关系：T1、Treselect、Qhyst、Qoffsets、以及TOn。
较佳的，用以计算当前服务小区等级值的迟滞参数Qhyst、用以计算相邻小区等级值的偏移参数Qoffsets其设置方法与前面相同、设置TOn随多普勒频移的绝对值的增大而减小、设置Treselect随多普勒频移的绝对值的增大而减小。且上述参数的设置也都可以通过线性函数或分段函数来实现。
为实现上述的基于多普勒频移的小区重选系统，如图7所示，该系统包括：NodeB 10、RNC 20和UE 30。NodeB 10，用于测量其所覆盖小区内UE 30的多普勒频移并上报给RNC 20。RNC 20，用于根据多普勒频移设置UE 30进行小区重选的参数，并将设置的参数通过NodeB 10发送给UE 30。UE 30，用于根据接收的参数执行对小区的测量，并根据测量结果执行小区重选。
较佳的，RNC 20进一步包括：接收模块21、参数设置模块22、发送模块23。接收模块21，用于接收NodeB 10上报的多普勒频移。参数设置模块22，用于根据多普勒频移设置UE进行小区重选的参数。发送模块23，用于将设置的小区重选参数发送给UE 30。
参数设置模块22进一步用于，将以下小区重选参数中的至少一个设置成与多普勒频移存在函数关系：第一定时器时间T1和第二定时器时间Treselect。且对于非分层网络结构的小区，参数设置模块22进一步用于，将以下小区重选参数中的至少一个设置成与多普勒频移存在函数关系：用以计算当前服务小区等级值的迟滞参数Qhyst和用以计算相邻小区等级值的偏移参数Qoffsets。对于分层网络结构的小区，参数设置模块22进一步用于，将层级间偏移参数TOn设置成与多普勒频移存在函数关系。
较佳的，在上述模块的基础上，RNC 20进一步包括计算模块24，用于在接收模块21接收到NodeB 10上报的多个多普勒频移时，计算上报的多个多普勒频移的统计平均值，并将该统计平均值提供给参数设置模块22。
较佳的，NodeB 10进一步包括：测量模块11、上行转发模块12和下行转发模块13。测量模块11，用于在UE 30驻留到当前服务小区时，测量UE 30的多普勒频移。上行转发模块12，用于将测量的多普勒频移上行发送给RNC 20，由RNC 20的接收模块21进行接收。下行转发模块13，用于将RNC 20设置的小区重选参数和UE的相邻小区列表(来自RNC 20的发送模块23)下行转发给UE 30。
较佳的，UE 30进一步用于，在T1的定时时间到时，对当前服务小区的接收信号强度Sx进行测量，将Sx与预设的测量触发门限S进行比较，并在Sx≤S时，根据RNC 20发送的相邻小区列表，对相邻小区列表中的相邻小区的接收信号强度进行测量；
或者，所述UE 30在T1计时时间到之前，以较长的时间周期对当前服务小区的接收信号强度Sx进行测量；在T1计时时间到时，以较短的时间周期对当前服务小区的接收信号强度Sx进行测量；将Sx与预设的测量触发门限S进行比较，并在Sx≤S时，根据RNC 20发送的相邻小区列表，对相邻小区列表中的相邻小区的接收信号强度进行测量。
另外，当UE 30没有收到当前服务区和邻区的层级优先级时，UE应该默认地把邻区的层级优先级设置成和服务区相同。
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的保护范围。
Claims (28)
1.一种小区重选的方法，其特征在于，该方法包括：
基站(NodeB)测量其所覆盖小区内用户终端(UE)的多普勒频移并上报给无线网络控制器(RNC)；
所述RNC根据多普勒频移设置UE进行小区重选的参数，并将设置的参数通过NodeB发送给UE；
所述UE根据接收的参数执行对小区的测量，并根据测量结果执行小区重选。
2.根据权利要求1所述小区重选的方法，其特征在于，所述RNC将以下小区重选参数中的至少一个设置成与多普勒频移存在函数关系：第一定时器时间T1和第二定时器时间Treselect。
3.根据权利要求2所述小区重选的方法，其特征在于，所述RNC设置第二定时器时间Treselect随多普勒频移的绝对值的增大而减小。
4.根据权利要求3所述小区重选的方法，其特征在于，所述RNC通过线性函数，或分段函数，或乘以缩小因子对Treselect进行设置。
5.根据权利要求1或2所述小区重选的方法，其特征在于，所述RNC将以下小区重选参数中的至少一个设置成与多普勒频移存在函数关系：用以计算当前服务小区等级值的迟滞参数Qhyst和用以计算相邻小区等级值的偏移参数Qoffsets。
6.根据权利要求5所述小区重选的方法，其特征在于，该方法进一步包括：所述RNC设置Qhyst随多普勒频移的绝对值的增大而减小，设置Qoffsets随多普勒频移的绝对值的增大而减小。
7.根据权利要求6所述小区重选的方法，其特征在于，所述RNC通过线性函数或分段函数对Qhyst和Qoffsets中的至少一个进行设置。
8.根据权利要求1所述小区重选的方法，其特征在于，对于分层网络结构的小区，所述RNC将层级间偏移参数TOn设置成与多普勒频移存在函数关系，并且，设置TOn随多普勒频移的绝对值的增大而减小。
9.根据权利要求8所述小区重选的方法，其特征在于，所述RNC通过线性函数，或分段函数，或乘以缩小因子对TOn进行设置。
10.根据权利要求1或8所述小区重选的方法，其特征在于，对于高速铁路或高速公路沿线采用分层网络结构布网方式的小区，所述RNC将沿线的专网小区的层级优先级(HCS_PRIO1)设置成低值，将公网小区的层级优先级(HCS_PRIO2)设置成高值，即HCS_PRIO2＞HCS_PRIO1。
11.根据权利要求2所述小区重选的方法，其特征在于，UE根据T1执行对小区的测量具体为：所述UE在T1的定时时间到时，对当前服务小区的接收信号强度Sx进行测量，将所述Sx与预设的测量触发门限S进行比较，并在Sx≤S时，根据RNC发送的相邻小区列表，对所述相邻小区列表中的相邻小区的接收信号强度进行测量；
或者，所述UE在T1计时时间到之前，以较长的时间周期对当前服务小区的接收信号强度Sx进行测量；在T1计时时间到时，以较短的时间周期对当前服务小区的接收信号强度Sx进行测量；将所述Sx与预设的测量触发门限S进行比较，并在Sx≤S时，根据RNC发送的相邻小区列表，对所述相邻小区列表中的相邻小区的接收信号强度进行测量。
12.根据权利要求11所述小区重选的方法，其特征在于，该方法进一步包括：
所述RNC将设置的T1发送给UE，所述UE根据接收的T1执行对小区的测量；
或者，所述RNC不将设置的T1发送给UE，所述RNC根据T1进行计时，并触发所述UE执行对小区的测量。
13.根据权利要求1所述小区重选的方法，其特征在于，所述RNC根据多普勒频移设置UE进行小区重选所需的参数，进一步包括：当所述RNC在接收到NodeB上报的多个UE的多普勒频移测量值后，取上报的多个多普勒频移的绝对值的统计平均值，并依据所述统计平均值来设置UE进行小区重选所需的参数。
14.一种小区重选的系统，其特征在于，该系统包括：NodeB、RNC和UE，其中，
所述NodeB，用于测量其所覆盖小区内UE的多普勒频移并上报给所述RNC；
所述RNC，用于根据多普勒频移设置UE进行小区重选的参数，并将设置的参数通过NodeB发送给UE；
所述UE，用于根据接收的参数执行对小区的测量，并根据测量结果执行小区重选。
15.根据权利要求14所述小区重选的系统，其特征在于，所述RNC进一步包括：
接收模块，用于接收所述NodeB上报的多普勒频移；
参数设置模块，用于根据所述多普勒频移设置UE进行小区重选的参数；
发送模块，用于将设置的小区重选参数发送给所述UE。
16.根据权利要求15所述小区重选的系统，其特征在于，所述参数设置模块进一步用于，将以下小区重选参数中的至少一个设置成与多普勒频移存在函数关系：第一定时器时间T1，第二定时器时间Treselect，用以计算当前服务小区等级值的迟滞参数Qhyst和用以计算相邻小区等级值的偏移参数Qoffsets。
17.根据权利要求15或16所述小区重选的系统，其特征在于，对于分层网络结构的小区，所述参数设置模块进一步用于，将层级间偏移参数TOn设置成与多普勒频移存在函数关系，并且TOn设置成随多普勒频移绝对值的增大而减小。
18.根据权利要求15所述小区重选的系统，其特征在于，对于高速铁路或高速公路沿线采用分层网络结构布网方式的网络，所述参数设置模块进一步用于，将沿线的专网小区的层级优先级(HCS_PRIO1)设置成低值，将公网小区的层级优先级(HCS_PRIO2)设置成高值，即HCS_PRIO2＞HCS_PRIO1。
19.根据权利要求15所述小区重选的系统，其特征在于，所述RNC进一步包括：计算模块，用于在所述接收模块接收到NodeB上报的多个多普勒频移时，对上报的多个多普勒频移的绝对值进行统计平均，并将所述平均后的结果提供给所述参数设置模块。
20.根据权利要求14所述小区重选的系统，其特征在于，所述NodeB进一步包括：
测量模块，用于在所述UE驻留到当前服务小区时，测量所述UE的多普勒频移；
上行转发模块，用于将测量的多普勒频移上行发送给所述RNC；
下行转发模块，用于将所述RNC设置的小区重选参数下行转发给所述UE。
21.根据权利要求14所述小区重选的系统，其特征在于，所述UE进一步用于，在T1的定时时间到时，对当前服务小区的接收信号强度Sx进行测量，将所述Sx与预设的测量触发门限S进行比较，并在Sx≤S时，根据RNC发送的相邻小区列表，对所述相邻小区列表中的相邻小区的接收信号强度进行测量；
或者，所述UE在T1计时时间到之前，以较长的时间周期对当前服务小区的接收信号强度Sx进行测量；在T1计时时间到时，以较短的时间周期对当前服务小区的接收信号强度Sx进行测量；将所述Sx与预设的测量触发门限S进行比较，并在Sx≤S时，根据RNC发送的相邻小区列表，对所述相邻小区列表中的相邻小区的接收信号强度进行测量。
22.根据权利要求14所述小区重选的系统，其特征在于，所述UE进一步用于，在没有接收到当前服务小区的层级优先级(HCS_PRIO)或者邻区的层级优先级的情况下，默认的将邻区的层级优先级设置成和服务区相同。
23.一种设置小区重选参数的方法，其特征在于，该方法包括：
RNC接收NodeB上报的UE的多普勒频移；
所述RNC根据接收的多普勒频移将以下参数中的至少一个设置成与多普勒频移存在函数关系：第一定时器时间T1、第二定时器时间Treselect、用以计算当前服务小区等级值的迟滞参数Qhyst、用以计算相邻小区等级值的偏移参数Qoffsets。
24.根据权利要求23所述设置小区重选参数的方法，其特征在于，该方法进一步包括：所述RNC设置Qhyst随多普勒频移的绝对值的增大而减小。
25.根据权利要求23所述设置小区重选参数的方法，其特征在于，该方法进一步包括：所述RNC设置Qoffsets随多普勒频移的绝对值的增大而减小。
26.根据权利要求23所述设置小区重选参数的方法，其特征在于，该方法进一步包括：所述RNC设置Treselect随多普勒频移的绝对值的增大而减小。
27.根据权利要求23所述设置小区重选参数的方法，其特征在于，对于分层网络结构网络，该方法进一步包括：所述RNC根据接收的多普勒频移将层级间偏移参数TOn设置成与多普勒频移存在函数关系，并且设置TOn随多普勒频移的绝对值的增大而减小。
28.根据权利要求23或27所述设置小区重选参数的方法，其特征在于，对于高速铁路或高速公路沿线采用分层网络结构布网方式的网络，该方法进一步包括：所述RNC将沿线的专网小区的层级优先级设置成低值，将公网小区的层级优先级设置成高值。
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