CN102014428A - 一种切换准备阶段选取待切换小区的方法和设备 - Google Patents

一种切换准备阶段选取待切换小区的方法和设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种在切换准备阶段选取待切换小区的方法和设备。所述方法包括：源小区获取各相邻小区的资源状态信息，根据各相邻小区的资源状态信息将各相邻小区划分成不同的负载状态；源小区根据每个相邻小区的负载状态，调整与该相邻小区相对应的切换参数；当源小区中的UE需要进行切换时，源小区根据每个相邻小区的调整后的切换参数，从各相邻小区中选取UE的待切换小区。本发明的技术方案，能够选择合适的待切换小区，提高切换的成功率。

Description

一种切换准备阶段选取待切换小区的方法和设备
技术领域
本发明涉及移动通信技术，特别是一种切换准备阶段选取待切换小区的方法和设备。
背景技术
长期演进(LTE，Long Term Evolution)系统采用扁平的网络结构。图1是LTE网络结构图。如图1所示，演进的通用移动通信系统无线接入网(E-UTRAN，Evolved Universal Terrestrial Radio AccessNetwork)由基站(eNB，evolved Nodeb)构成，eNB之间通过X2接口传递相关消息；演进型分组核心网(Evolved Packet Corenet work，EPC)包括服务网关(S-GW，Serving Gateway)和移动性管理实体(MME，Mobility Management Entity)，通过S1接口与eNB交互。其中每个eNB包括多个小区。
在无线通信系统中，当处于连接状态的UE从一个小区移动到另外一个小区，或者因为服务小区的链路质量恶化等原因，为了保证通信的连续性，网络需要将UE从当前的服务小区切换到另外一个小区，由切换后的小区为该UE继续提供服务。
LTE系统采取的是网络控制为主，UE辅助的切换方式。在切换过程中，LTE系统采用硬切换的切换机制。处于连接状态的UE依据服务小区的测量配置对服务小区和相邻小区进行测量，当UE满足测量上报条件时，向服务小区所在的eNB发送相关事件测量报告，服务小区所在的eNB依据测量报告内容触发切换流程。
切换参数Hysteresis是LTE切换过程中表示服务小区和相邻小区测量偏移量的一个重要参数，该切换参数Hysteresis是小区测量配置参数，由服务小区与所有相邻小区共用。图2是现有技术中的切换参数Hysteresis的示意图。如图2所示，其中当一个服务小区的相邻小区的信号测量值满足式(1)时，该相邻小区是服务小区的待切换小区。公式(1)为：
Mni＞Ms+Hysteresis    (1)
其中，Ms为源小区(即切换前的服务小区)的信号测量值，Mni为相邻小区i的信号测量值。在切换准备阶段，源小区依据切换参数Hysteresis向所有待切换小区发送小区切换请求消息，然后源小区依据待切换小区回复的小区切换请求响应来选取一个切换的目标小区。
在现有技术中，服务小区的所有相邻小区共用切换参数没有体现小区间差异性，服务小区向过多的待切换小区发送切换请求，容易切换失败且增加网络的信令负荷。为了实现负载均衡，UE从负载高的小区切换到负载低的小区，如果不调整切换参数，当负载高的小区的信号测量值比负载低的小区的信号测量值高，容易产生小区间的乒乓切换。UE切换到负载高的小区，容易出现切换失败的情况。
发明内容
本发明提供了一种切换准备阶段选取待切换小区的方法，该方法能够选择合适的待切换小区，提高切换的成功率。
为达到上述目的，该方法是这样实现的：
本发明公开了一种切换准备阶段选取待切换小区的方法，本方法适用于无线网络长期演进网络LTE接入系统中，该方法包括：
源小区获取各相邻小区的资源状态信息，根据各相邻小区的资源状态信息将各相邻小区划分成不同的负载状态；
源小区根据每个相邻小区的负载状态，调整与该相邻小区相对应的切换参数；
当源小区中的UE需要进行切换时，源小区根据每个相邻小区的调整后的切换参数，从各相邻小区中选取UE的待切换小区。
本发明还提供了一种基站，该基站为UE切换过程中的源小区提供服务，该基站包括：获取模块、调整模块和选取模块；
获取模块，用于获取源小区的各相邻小区的资源状态信息，并发送给调整模块；
调整模块，用于根据的各相邻小区的资源状态信息将各相邻小区划分成不同的负载状态，根据划分后的各相邻小区的负载状态，调整与该相邻小区相对应的切换参数，并将各相邻小区的调整后的切换参数发送给选取模块；
选取模块，用于当源小区中的UE需要进行切换时，根据调整后的切换参数从各相邻小区中选取UE的待切换小区。
由上述可知，本发明这种依据相邻小区的负载情况调整源小区向相邻小区切换的切换参数，根据调整后的切换参数对相邻小区进行选择，选取其中合适的小区作为UE的待切换小区，该方法提高了UE切换的成功率，降低网络的信令负荷，避免小区间的乒乓切换。
附图说明
图1是LTE网络结构图；
图2是现有技术中的切换参数Hysteresis的示意图；
图3是本发明中的一种切换准备阶段选取待切换小区的方法的流程图；
图4是源小区获取各相邻小区的资源状态的初始化示意图；
图5是相邻小区的资源状态的更新过程示意图；
图6是源小区调整各相邻小区的对应的切换参数的流程图；
图7是本发明中UE选取待切换小区的流程图；
图8是本发明中一种基站的结构示意图。
具体实施方式
图3是本发明中的一种切换准备阶段选取待切换小区的方法的流程图。本方法适用于无线网络长期演进网络LTE接入系统中，如图3所示，该方法包括：
步骤301，源小区获取各相邻小区的资源状态信息，根据各相邻小区的资源状态信息将各相邻小区划分成不同的负载状态。
步骤302，源小区根据每个相邻小区的负载状态，调整与该相邻小区对应的切换参数。
步骤303，当源小区中的UE需要进行切换时，源小区根据每个相邻小区的调整后的切换参数，从各相邻小区中选取UE的待切换小区。
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，该方法能够选择合适的待切换小区，提高切换的成功率。
处于连接状态的UE根据源小区和各相邻小区的测量配置对源小区和各相邻小区进行测量。当UE满足测量上报条件时，UE向源小区发送测量报告。
源小区接收UE发送的测量报告后，源小区获取各相邻小区的资源状态信息，根据各相邻小区的资源状态信息将各相邻小区划分成不同的负载状态；如果源小区和相邻小区处于同一个基站内时，源小区在本基站内获取相邻小区的资源状态信息；当源小区和相邻小区处于不同的基站内时，源小区通过X2AP接口向该相邻小区所在的基站获取相邻小区的资源状态信息，如图4所示。
图4是源小区获取各相邻小区的资源状态的初始化示意图。如图4所示，图中eNB1是为源小区提供服务的基站，eNB2是为相邻小区提供服务的基站，其中本过程中的源小区和所述相邻小区不在同一个基站内。该过程包括：
步骤401，源小区向相邻小区发送资源状态请求消息。
步骤402，接到资源状态请求消息的相邻小区向源小区回复资源状态响应消息。
图5是相邻小区的资源状态的更新过程示意图。如图5所示，如果当前所述相邻小区的资源状态改变时，触发步骤501。
步骤501，所述相邻小区向源小区发送资源状态更新消息，消息中携带所述相邻小区的改变后的资源状态。
源小区获取到当前相邻小区的资源状态信息后，源小区根据各相邻小区的资源状态信息将各相邻小区划分成不同的负载状态。例如，在将各相邻小区划分成四种不同的负载状态的情况下，源小区根据各相邻小区的负载情况设定a，b，c三个参数，且0＜a＜b＜c，当所述相邻小区的负载情况小于所述的参数a时，则当前所述相邻小区处于低载状态；当所述相邻小区的负载情况大于或者等于所述的参数a时，并且小于所述的参数b时，则当前所述相邻小区处于中载状态；当所述相邻小区的负载情况大于或者等于所述的参数b时，并且小于所述的参数c时，则当前所述相邻小区处于高载状态；当所述相邻小区的负载情况大于或等于所述的参数c时，则当前所述相邻小区处于过载状态。
其中，处于低载状态的相邻小区的调整参数为α1；处于中载状态的相邻小区的调整参数为α2；处于高载状态的相邻小区的调整参数为α3；处于过载状态的相邻小区的调整参数为α4；且0≤α1≤α2＜α3＜α4。调整公式为式(2)，所述各调整参数α1，α2，α3，α4属于集合α，且集合α的值根据具体网络规划和部署进行仿真确定。调整公式如下：
HysteresisAdapti＝Hysteresisi+α    (2)
图6是源小区调整各相邻小区的对应的切换参数的流程图。如图6所示，源小区根据每个相邻小区的负载状态，调整与该相邻小区对应的切换参数，该流程包括：
步骤601，源小区接收各相邻小区发送的资源状态更新消息。
步骤602，源小区判决是否对各相邻小区对应的切换参数进行调整。如果是，则进行步骤603；如果否，则不调整切换参数，并结束本流程。
步骤603，源小区利用公式(2)对切换参数进行调整，得到调整后的切换参数HysteresisAdapti。其中，下标i表示为第i个相邻小区，Hysteresisi为调整前相邻小区i对应的切换参数，α为相邻小区i对应的调整参数，HysteresisAdapti为相邻小区i调整后的切换参数，如果有M个相邻小区，则i＝1、2、......、M。
源小区调整完切换参数后，根据调整后的切换参数选取待切换小区。如果一个相邻小区的信号测量值大于源小区的信号测量值加上该相邻小区对应的调整后的切换参数，则该相邻小区选中为源小区的待切换小区。其中，根据调整后的切换参数选取待切换小区的公式(3)：
Mni＞Ms+HysteresisAdapti    (3)
Mni为相邻小区i的信号测量值，Ms为源小区的信号测量值。满足式(3)的小区为待切换小区，如果所述的待切换小区对UE接纳成功，则所述被接纳成功的待切换小区保存于待切换小区列表中，所述待切换小区列表保存在源小区所在的基站中。
图7是本发明中UE选取待切换小区的流程图。如图7所示，包括以下步骤：
步骤701，满足测量上报条件的UE向源小区发送测量报告。
步骤702，源小区处理UE上报的测量报告，读取测量报告中各相邻小区的相关参数。
步骤703，源小区利用式(3)判决各相邻是否为待切换小区，如果是，则执行步骤604，如果否，则直接执行步骤605。
步骤704，将判决后的待切换小区信息保存在待切换准备集小区列表中。
步骤705，判断当前小区是否为最后一个测量上报的小区，如果是，则执行步骤707，如果否，则执行步骤706。
步骤706，源小区继续处理下一个相邻小区的测量报告消息中的小区参数。
步骤707，源小区向待切换准备集小区列表中的所有待切换小区发送切换请求消息，选取合适的待切换小区的作为切换的目标小区，选取成功后本流程结束。
基于上述实施例本发明还提供一种基站。图8是本发明中一种基站的结构示意图，该基站为UE切换过程中的源小区提供服务，如图8所示，该基站包括：获取模块801、调整模块802和选取模块803；其中，
获取模块801，用于获取源小区的各相邻小区的资源状态信息，并发送给调整模块802；
调整模块802，用于根据的各相邻小区的资源状态信息将各相邻小区划分成不同的负载状态，根据划分后的各相邻小区的负载状态，调整与该相邻小区相对应的切换参数，并将各相邻小区的调整后的切换参数发送给选取模块803；
选取模块803，用于当源小区中的UE需要进行切换时，根据调整后的切换参数从各相邻小区中选取UE的待切换小区。
当源小区和相邻小区处于同一个基站内时，获取模块在本基站内获取相邻小区的资源状态信息；当源小区和相邻小区处于不同的基站内时，获取模块通过X2AP接口向该相邻小区所在的基站获取相邻小区的资源状态信息。
调整模块802，用于根据获取模块发送的各相邻小区的资源状态信息将各相邻小区化分成低载、中载、高载和过载的负载状态；各相邻小区的调整后的切换参数为该相邻小区调整前的切换参数加上相对应的该相邻小区的调整参数；其中，处于低载状态的相邻小区的调整参数为α1；处于中载状态的相邻小区的调整参数为α2，处于高载状态的相邻小区的调整参数为α3；处于过载状态的相邻小区的调整参数为α4；0≤α1≤α2＜α3＜α4。
选取模块803，用于在一个相邻小区的信号测量值大于源小区的信号测量值加上该相邻小区对应的调整后的切换参数，则将该相邻小区选中为源小区的待切换小区。
现有技术中，源小区会向所有的待切换小区发送切换请求命令。没有考虑到待切换小区的负载问题，容易切换失败，而且会增加网络的信令负荷。
本发明中，各相邻小区使用的切换参数不同，体现了各相邻小区间的差异性，通过调整切换参数，对相邻小区进行选择过滤，选择合适的待切换小区，提高切换的成功率，降低网络的信令负荷，避免小区间的乒乓切换。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种在切换准备阶段选取待切换小区的方法，本方法适用于无线网络长期演进网络LTE接入系统中，其特征在于，该方法包括：
源小区获取各相邻小区的资源状态信息，根据各相邻小区的资源状态信息将各相邻小区划分成不同的负载状态；
源小区根据每个相邻小区的负载状态，调整与该相邻小区相对应的切换参数；
当源小区中的UE需要进行切换时，源小区根据每个相邻小区的调整后的切换参数，从各相邻小区中选取UE的待切换小区。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述源小区获取各相邻小区的资源状态信息包括：
当源小区和相邻小区处于同一个基站内时，源小区在本基站内获取相邻小区的资源状态信息；
当源小区和相邻小区处于不同的基站内时，源小区通过X2AP接口向该相邻小区所在的基站获取相邻小区的资源状态信息。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据各相邻小区的资源状态信息将各相邻小区划分成不同的负载状态包括：
源小区根据各相邻小区的资源状态信息将各相邻小区化分成低载、中载、高载和过载的负载状态。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述源小区根据每个相邻小区的负载状态，调整与该相邻小区相对应的切换参数包括：
各相邻小区的调整后的切换参数为该相邻小区调整前的切换参数加上相对应的该相邻小区的调整参数；
其中，处于低载状态的相邻小区的调整参数为α1；处于中载状态的相邻小区的调整参数为α2，处于高载状态的相邻小区的调整参数为α3；处于过载状态的相邻小区的调整参数为α4；0≤α1≤α2＜α3＜α4。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述源小区根据每个相邻小区的调整后的切换参数，从各相邻小区中选取UE的待切换小区包括：
如果一个相邻小区的信号测量值大于源小区的信号测量值加上该相邻小区对应的调整后的切换参数，则将该相邻小区选中为源小区的待切换小区。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述源小区通过X2AP接口向该相邻小区所在的基站获取相邻小区的资源状态信息包括：
源小区向各相邻小区发送资源状态请求消息；
接收到资源状态请求消息的各相邻小区向源小区回复资源状态响应消息，之后向源小区发送资源状态更新消息当源小区和相邻小区处于不同的基站内时，源小区通过X2AP接口向该相邻小区所在的基站获取相邻小区的资源状态信息。
7.一种基站，该基站为UE切换过程中的源小区提供服务，其特征在于，该基站包括：获取模块、调整模块和选取模块；
获取模块，用于获取源小区的各相邻小区的资源状态信息，并发送给调整模块；
调整模块，用于根据的各相邻小区的资源状态信息将各相邻小区划分成不同的负载状态，根据划分后的各相邻小区的负载状态，调整与该相邻小区相对应的切换参数，并将各相邻小区的调整后的切换参数发送给选取模块；
选取模块，用于当源小区中的UE需要进行切换时，根据调整后的切换参数从各相邻小区中选取UE的待切换小区。
8.根据权利要求7所述的基站，其特征在于，所述获取模块，用于获取源小区的各相邻小区的资源状态信息包括：
当源小区和相邻小区处于同一个基站内时，获取模块在本基站内获取相邻小区的资源状态信息；
当源小区和相邻小区处于不同的基站内时，获取模块通过X2AP接口向该相邻小区所在的基站获取相邻小区的资源状态信息。
9.根据权利要求7所述的基站，其特征在于，
所述调整模块，用于根据获取模块发送的各相邻小区的资源状态信息将各相邻小区化分成低载、中载、高载和过载的负载状态，设定各相邻小区的调整后的切换参数为该相邻小区调整前的切换参数加上相对应的该相邻小区的调整参数；
其中，处于低载状态的相邻小区的调整参数为α1；处于中载状态的相邻小区的调整参数为α2，处于高载状态的相邻小区的调整参数为α3；处于过载状态的相邻小区的调整参数为α4；0≤α1≤α2＜α3＜α4。
10.根据权利要求7所述的基站、其特征在于，所述选取模块，用于当源小区中的UE需要进行切换时，根据调整后的切换参数从各相邻小区中选取UE的待切换小区包括：
选取模块，用于在一个相邻小区的信号测量值大于源小区的信号测量值加上该相邻小区对应的调整后的切换参数时，将该相邻小区选中为源小区的待切换小区。
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