CN102056250B - 切换控制方法、移动节点和基站控制器 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种切换控制方法、移动节点和基站控制器，在该切换控制方法中，移动节点根据切换段的起点来计算预切换时机和触发预切换操作。相对于现有技术中在计算预切换时机时，将切换段当作一个点相比，本发明实施例计算的预切换时机更为精确，尤其针对切换的位置相对于固定的切换点提前的情况下，可以提高目标小区和预切换小区或预切换小区中的某一小区相同的概率，因此可以提高移动节点切换成功率，提高通信质量。

Description

切换控制方法、移动节点和基站控制器

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，具体涉及一种切换控制方法、移动节点和基站控制器。

背景技术

在无线通信系统中，随着用户设备(UE，User Equipment)的移动，用户设备当前小区的信号质量变差不能维持通信所需要的条件，网络侧通常要将用户设备切换到信号质量较好的相邻小区，以保障用户的服务质量。传统的小区切换是网络侧根据终端的切换测量报告得到当前小区和相邻小区的信号强度，基于一定的切换判决算法来触发切换以及切换时的目标小区的选择。

由于大型交通工具，例如高速列车，运动速度较快，对于其内的用户设备而言，如果网络侧按照正常的切换流程来进行切换时，可能出现用户设备已经移动出当前小区，但是切换还没完成的情况，从而导致切换失败，通话中断。

现有技术提出了一种在高速移动下进行切换的方法，该方法需要创建路径信息表，路径信息表中包括移动节点的运行路线上的切换点、与切换点对应的目标小区信息。其中，运行路线上的切换点可以根据小区的覆盖范围来确定。

若移动节点在运动过程中需要进行切换，则根据移动节点当前的位置查询路径信息表，获得下一切换点的位置和目标小区信息，然后根据切换点位置、移动速度和移动节点当前位置等来确定预切换时机，进而在预切换时机到来时执行预切换操作，以便于移动节点在切换时可以快速切换到该目标小区。

发明人在研究现有技术的过程中发现，现有的切换方法在确定预切换时机时，考虑的是线性覆盖的情况，将下一次切换的位置理想化地当作一个点，影响了预切换时机的精确度，导致移动节点在切换时失败率较高。

发明内容

本发明提供一种按照切换段来确定预切换时机的切换控制方法、基站控制器和移动节点。

本发明实施例提供的切换控制方法，包括：获取移动节点当前的第一位置信息和运动方向；

根据第一位置信息和运动方向确定移动节点即将进入的切换段的路段标识，切换段包括起始位置和结束位置；

根据切换段的路段标识获取预切换小区的小区标识；

获取移动节点的移动速度，根据切换段的起始位置、移动节点的移动速度和第一位置信息计算得到预切换时机；

在预切换时机到来时，通过切换请求消息向基站控制器发送预切换时机和预切换小区的小区标识，以便于基站控制器根据预切换时机和预切换小区的小区标识进行预切换操作；

接收基站控制器发送的切换命令，切换命令中携带目标小区的小区标识；

在预切换小区的小区标识中包括目标小区的小区标识时，切换到与目标小区相同的预切换小区。

本发明实施例还提供一种移动节点，包括：

第一获取单元，用于获取移动节点当前的第一位置信息和运动方向；

第二获取单元，用于根据第一位置信息和运动方向获取移动节点即将进入的切换段的路段标识，切换段包括起始位置和结束位置；

第三获取单元，用于根据切换段的路段标识获取预切换小区的小区标识；

第四获取单元，用于获取移动节点的移动速度；

第一计算单元，用于根据切换段的起始位置、移动节点的移动速度和第一位置信息计算得到预切换时机；

切换请求发送单元，用于在预切换时机到来时，通过切换请求消息向基站控制器发送预切换时机和预切换小区的小区标识，以便于基站控制器根据预切换时机和预切换小区的小区标识进行预切换操作；

接收单元，用于接收基站控制器发送的切换命令，切换命令中携带目标小区的小区标识；

切换单元，用于在预切换小区的小区标识中包括目标小区的小区标识时，切换到与目标小区相同的预切换小区。

本发明实施例还提供一种基站控制器，基站控制器包括：

切换请求接收单元，用于接收切换请求消息，切换请求消息中携带预切换时机和预切换小区的小区标识，预切换小区的小区标识中包括第一预切换小区的小区标识和第二预切换小区的小区标识；

预切换执行单元，用于在预切换时机到来时，根据第一预切换小区的小区标识和第二预切换小区的小区标识执行预切换操作，获得第一预切换小区和第二预切换小区的信道资源；

切换命令发送单元，用于在判断移动节点满足预置的切换条件时，向移动节点发送切换命令，切换命令中携带目标小区的小区标识；

切换控制单元，用于在目标小区的小区标识和第一预切换小区的小区标识相同时，控制移动节点切换到第一预切换小区，保留第二预切换小区的信道资源；或在目标小区的小区标识和第二预切换小区的小区标识相同时，控制移动节点切换到第二预切换小区，释放第一预切换小区的信道资源；或在目标小区的小区标识和第一预切换小区的小区标识、第二预切换小区的小区标识均不同时，控制移动节点切换到目标小区，保留第二预切换小区的信道资源。

在本发明实施例中，移动节点根据切换段的起点来计算预切换时机和触发预切换操作。相对于现有技术中在计算预切换时机时，将切换段当作一个点相比，计算的预切换时机更为精确，尤其针对切换的位置相对于固定的切换点提前的情况下，可以提高目标小区和预切换小区或预切换小区中的某一小区相同的概率，因此可以提高移动节点切换成功率，提高通信质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的切换控制方法第一实施例的流程图；

图2是本发明实施例中根据切换段的路段标识获取预切换小区的小区标识的方法第一实施例的流程图；

图3是本发明实施例提供的根据切换段的路段标识获取预切换小区的小区标识的方法第二实施例的方法流程图；

图4是本发明实施例中切换控制方法第二实施例的流程图；

图5是在本应用场景中移动节点的运行路线的小区覆盖示意图；

图6是本应用场景中移动节点的切换场景示意图；

图7是本发明应用场景中移动节点第一次切换的应用场景图

图8是本发明应用场景中移动节点第二次切换的应用场景图；

图9是本发明应用场景中移动节点第三次切换的应用场景图；

图10是本发明应用场景中切换控制方法第三实施例的流程图；

图11是本发明实施例提供的移动路由器的示意图；

图12是本发明实施例提供的移动路由器中第三获取单元的示意图；

图13是本发明实施例提供的移动路由器中第三获取单元的示意图；

图14是本发明实施例提供的移动路由器中第一获取单元的示意图；

图15是本发明实施例提供的基站控制器的示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种切换控制方法、移动节点和基站控制器。为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明提供的实施例进行详细地描述。

参见图1，图1是本发明实施例提供的切换控制方法第一实施例的流程图。在本发明实施例中，移动节点可以安装在高速列车或汽车上，移动节点可以为移动路由器或中继站，高速列车或汽车上的终端设备通过移动节点接入到移动网络中，移动节点在运动过程中执行切换控制的过程具体可以包括：

步骤A1、获取移动节点当前的第一位置信息和运动方向。

具体的，移动节点可以在运动时获取当前所在的第一位置信息和运动方向。移动节点的第一位置信息和运动方向等信息可以由列车或汽车来获取，然后发送给移动节点。

步骤A2、根据第一位置信息和运动方向获取移动节点即将进入的切换段的路段标识，切换段包括起始位置和结束位置。

具体的，移动节点可以根据第一位置信息和运动方向来获取移动节点即将进入的切换段的路段标识。在本发明实施例中，移动节点的运行路线分成切换段和非切换段，切换段和非切换段均包括起始位置和结束位置，非切换段的结束位置即为切换段的起始位置。移动节点在整个运行路线上运动时可能交替处于切换段和非切换段。

步骤A3、根据切换段的路段标识获取预切换小区的小区标识。

具体的，移动节点可以根据该路段标识获取预切换小区的小区标识。其中，预切换小区可以为1个或多个，对应的预切换小区的小区标识的数量可以大于或等于1。

步骤A4、获取移动节点的移动速度，根据切换段的起始位置、移动节点的移动速度和第一位置信息计算得到预切换时机。

具体的，移动节点可以在预切换小区确定后，获取移动节点的移动速度，根据切换段的起始位置，移动节点的移动速度和第一位置信息来计算得到预切换时机。

步骤A5、在预切换时机到来时，通过切换请求消息向基站控制器发送预切换时机和预切换小区的小区标识，以便于基站控制器根据预切换时机和预切换小区的小区标识进行预切换操作。

具体的，移动节点可以在预切换时机到来时，通过切换请求消息向网络侧的基站控制器发送预切换时机和预切换小区的小区标识，以便于网络侧根据预切换时机和预切换小区的小区标识进行预切换操作。

网络侧的基站控制器接收到携带预切换时机和预切换小区的小区标识的切换请求消息之后，在预切换时机到来时，为预切换小区申请信道资源，建立信道，完成预切换操作。在本发明实施例中，移动节点还可以在当前所在小区的信号强度小于预设的阈值时，移动节点向基站控制器发送切换请求消息，基站控制器根据该切换请求消息确定移动节点切换的目标小区，并且向移动节点发送携带目标小区的小区标识的切换命令。

步骤A6、接收基站控制器发送的切换命令，切换命令中携带目标小区的小区标识。

具体的，移动节点可以接收到基站控制器发送的切换命令，切换命令中携带目标小区的小区标识。

步骤A7、在预切换小区的小区标识包括目标小区的小区标识时，切换到与目标小区相同的预切换小区。

具体的，移动节点可以在预切换小区的小区标识包括目标小区的小区标识时，切换到与目标小区相同的预切换小区。由于之前基站控制器已经对预切换小区申请资源了，因此移动节点可以快速切换到与目标小区相同的预切换小区。

值得说明的是，当移动节点的移动范围很大，可能发生跨基站控制器的切换，在本实施例的步骤A5中，基站控制器接收到切换请求消息后，还可以包括以下操作：基站控制器判断预切换小区和当前所在的小区是否属于同一个基站控制器，如果预切换小区和当前所在的小区不属于同一个基站控制器，那么当前所在的小区的基站控制器(源基站控制器)，通过移动交换中心向预切换小区的基站控制器(目标基站控制器)发送切换请求。目标基站控制器收到切换请求后，在预切换目标小区为移动节点预留资源，并返回确认给源基站控制器，源基站控制器可以向移动节点返回确认。若预切换小区属于源基站控制器，那么由源基站控制器在预切换目标小区为移动节点预留资源，返回确认给移动节点。

另外，值得说明的是，如果当前所在的小区和预切换小区之间存在接口，无论预切换小区和当前所在的小区是否位于同一个基站控制器之下，则当前所在的小区的基站收发信台(BTS，Base Transceiver Station)接收到移动节点的切换请求消息之后，可以直接向预切换小区的基站收发信台发送切换请求，由预切换小区为移动节点预留资源，然后预切换小区的基站收发信台向当前所在的小区返回确认。

在本发明实施例中，移动节点根据切换段的起点来计算预切换时机和触发预切换操作。相对于现有技术中在计算预切换时机时，将切换段当作一个点相比，本发明实施例计算的预切换时机更为精确，尤其针对切换的位置相对于固定的切换点提前的情况下，可以提高目标小区和预切换小区或预切换小区中的某一小区相同的概率，因此可以提高移动节点切换成功率，提高通信质量。

在本发明实施例中，移动节点在预切换小区的小区标识中不包括目标小区的小区标识时，根据切换命令切换到目标小区，相对于预切换小区的小区标识中包括目标小区的小区标识时的切换过程，本次切换需要基站控制器向目标小区申请信道资源。

在本发明另一实施例中，上述方法实施例的执行过程包括：在接收到基站控制器发送的切换命令后时，获得当前时刻移动节点的第二位置信息；在第二位置信息对应的位置位于切换段的范围之外时，根据第二位置信息更新切换段的起始位置或结束位置，进而扩大切换段的范围。

本发明实施例可以根据切换时的第二位置信息来动态调整切换段的起始位置和结束位置，使得切换段的划分更为精确，可以进一步提高切换的成功率。

参见图2，图2是本发明实施例中根据切换段的路段标识获取预切换小区的小区标识的方法第一实施例的流程图。在本发明实施例中，移动节点根据切换段的路段标识获取预切换小区的小区标识的步骤(步骤A3)可以包括：

步骤B1、查询从切换段的路段标识到历史目标小区标识之间的映射表，获得切换次数最多的历史目标小区的第一小区标识。

具体的，移动节点可以查询映射表获得切换次数最多的历史目标小区的第一小区标识。其中，该映射表为切换段的路段标识到历史目标小区标识之间的映射，即该映射表内保存着路段标识对应的切换段内发生切换的历史目标小区的小区标识。

步骤B2、将第一小区标识确定为第一预切换小区的小区标识。

具体的，移动节点将第一小区标识确定为第一预切换小区的小区标识。预切换小区标识中包括第一小区标识，预切换小区中包括第一预切换小区。

在本发明实施例中，在将第一小区标识确定为第一预切换小区的小区标识后，上述切换控制方法实施例还包括：

移动节点在接收到切换命令后，根据切换命令中携带的目标小区的小区标识更新该映射表。

在本发明实施例中，移动节点获取的第一预切换小区的小区标识为该切换段切换次数最多的历史目标小区的第一小区标识，在确定预切换小区时可以根据网络的具体情况进行动态的调整，相对于固定的预切换小区，本发明实施例获得的预切换小区更为准确，进一步的提高了切换成功率，减少了切换延迟，提高通信质量。

参见图3，图3是本发明实施例提供的根据切换段的路段标识获取预切换小区的小区标识的方法第二实施例的流程图。在本发明实施例中，移动节点根据切换段的路段标识获取预切换小区的小区标识的步骤(步骤A3)还可以包括：

步骤C1、查询路径信息表，获得当前所在小区的相邻小区的第二小区标识。

具体的，移动节点可以查询路径信息表获得当前所在小区的相邻小区的第二小区标识。其中，路径信息表中包括移动节点运行线路跨越的小区的小区标识。

步骤C2、将第二小区标识确定为第二预切换小区的小区标识。

具体的，移动节点将第二小区标识确定为第二预切换小区的小区标识。预切换小区标识中包括第一小区标识，预切换小区中包括第一预切换小区。

在本发明实施例中，第二小区标识对应的小区是移动节点跨越的小区，移动节点迟早会进入该第二预切换小区。因此，本发明实施例通过将第二小区标识确定为第二预切换小区的小区标识发送给网络侧的基站控制器，可以使得基站控制器针对第二预切换小区申请信道资源，进而使得移动节点在切换到第二预切换小区时的切换成功率较高，减少了切换延迟，提高通信质量

另外，本发明实施例还可以将第一小区标识和第二小区标识确定为预切换小区的小区标识发送给网络侧的基站控制器，可以使得基站控制器分别针对第一预切换小区和第二预切换小区申请信道资源，进而使得移动节点在切换到第一预切换小区或第二预切换小区时的切换成功率较高，减少了切换延迟，提高通信质量。

参见图4，图4是本发明实施例中切换控制方法第二实施例的流程图。在本发明实施例中，移动节点发送的切换请求消息中携带第一预切换小区的小区标识和第二预切换小区的小区标识，基站控制器执行切换控制的方法包括：

步骤D1、接收切换请求消息，切换请求消息中携带预切换时机和预切换小区的小区标识，预切换小区的小区标识中包括第一预切换小区的小区标识和第二预切换小区的小区标识。

具体的，基站控制器可以接收移动节点发送的切换请求消息，该切换请求消息中携带预切换时机和预切换小区的小区标识，预切换小区的小区标识中包括第一预切换小区的小区标识和第二预切换小区的小区标识。

步骤D2、在预切换时机到来时，根据第一预切换小区的小区标识和第二预切换小区的小区标识执行预切换操作，获得第一预切换小区和第二预切换小区的信道资源。

具体的，基站控制器可以在预切换时机到来时，根据第一预切换小区的小区标识和第二预切换小区的小区标识执行预切换操作，例如为第一预切换小区和第二预切换小区申请信道资源，建立信道，从而获得第一预切换小区和第二预切换小区的信道资源。

步骤D3、在判断移动节点满足预置的切换条件时，向移动节点发送切换命令，切换命令中携带目标小区的小区标识。

具体的，基站控制器获取移动节点运行路线上当前小区和相邻小区的信号强度，在满足预置的切换条件时，基站控制器确定切换的目标小区，并将目标小区的小区标识通过切换命令发送给移动节点，切换命令中携带目标小区的小区标识。

步骤D4、在目标小区的小区标识和第一预切换小区的小区标识相同时，控制移动节点切换到第一预切换小区，保留第二预切换小区的信道资源。

具体的，基站控制器在目标小区的小区标识和第一预切换小区的小区标识相同时，控制移动节点切换到第一预切换小区，由于移动节点在继续前进的过程中将要切换到第二预切换小区，本发明实施例保留第二预切换小区的信道资源。若第二预切换小区不属于基站控制器的范围内，则基站控制器向与第二预切换小区对应的目标基站控制器发送消息，通知目标基站控制器保留第二预切换小区的信道资源。

步骤D5、在目标小区的小区标识和第二预切换小区的小区标识相同时，控制移动节点切换到第二预切换小区，释放第一预切换小区的信道资源。

具体的，基站控制器在目标小区的小区标识和第二预切换小区的小区标识相同时，控制移动节点切换到第二预切换小区，由于移动节点继续前进时将不会切换到第一预切换小区，因此本发明实施例释放第一预切换小区的信道资源。

步骤D6、在目标小区的小区标识和第一预切换小区的小区标识、第二预切换小区的小区标识均不同时，控制移动节点切换到目标小区，保留第二预切换小区的信道资源。

具体的，基站控制器在目标小区的小区标识和第一预切换小区的小区标识、第二预切换小区的小区标识均不同时，控制移动节点切换到目标小区，由于移动节点在继续前进的过程中将要切换到第二预切换小区，本发明实施例保留第二预切换小区的信道资源。若第二预切换小区不属于基站控制器的范围内，则基站控制器向与第二预切换小区对应的目标基站控制器发送消息，通知目标基站控制器保留第二预切换小区的信道资源。

在本发明实施例中，基站控制器为第一预切换小区和第二预切换小区均申请信道资源，可以在目标小区和第一预切换小区或第二预切换小区相同时，使得移动节点快速切换到第一预切换小区或第二预切换小区，减小了切换延迟。另外，由于第二预切换小区是移动节点的路线跨越的小区，本发明实施例在切换到目标小区或第一预切换小区时，依然保留第二预切换小区的信道资源，可以使得移动节点在随后快速切换到第二预切换小区，提高了切换到第二预切换小区的成功率，减小了切换延迟。

为更详细的理解本发明实施例，下面给出本发明的具体应用场景。

参见图5，图5是在本应用场景中移动节点的运行路线的小区覆盖示意图。其中，A为起点，B为终点。覆盖路线AB的小区有小区1、小区2、小区3、小区4和小区5，其中，小区1、小区2、小区3、小区4和小区5可以由同一基站控制器来控制，还可以分别由不同的基站控制器来控制。

根据此运行路线的趋势，移动节点保存此路线依次跨越的路径信息表为：小区1-＞小区3-＞小区5。在本应用场景中，移动节点可以为列车或汽车上的移动路由器或中继站。

参见图6，图6是本应用场景中移动节点的切换场景示意图。

路线的道路信息以“段”为单位进行存储，包括切换段和非切换段，其中，映射表中携带的信息有路段标识(ID，Identification)、路段长度和路段状态，映射表可以如下所示。

	路段ID	路段长度	路段类型	历史切换记录
					1	R1(J0，J1)	S1	非切换段	无
2	R2(J1，J2)	S2	切换段	当前小区、目标小区、切换位置
					3	R3(J2，J3)	S3	非切换段	无
4	R4(J3，J4)	S4	切换段	当前小区、目标小区、切换位置
					5	R5(J4，J5)	S5	非切换段	无

其中，路段ID是用来区分各个路段的标志。移动节点利用路段ID来保存此条线路上各路段之间的相邻关系。路段长度是指两个相邻分界点之间的路程。路段类型分为非切换段和切换段两种类型。对于切换段，需要记录每次切换的当前小区ID、目标小区ID和切换位置。此外，路线的小区信息和路段信息需要分为往返两个方向分别进行存储。

其中，“J0”表示非切换段R1的起始位置，“J1”表示非切换段R1的结束位置，即R1(J0，J1)；用“J1”表示切换段R2的起始位置，“J2”表示切换段R2的结束位置，即R2(J1，J2)。

参见图7，图7是本发明应用场景中移动节点第一次切换的应用场景图。

当沿着此路线运动的移动路由器首次经过小区重叠覆盖路段时，发生切换，移动路由器记录其切换发生的位置P1，则切换段的起始位置和结束位置都为点P1，即J1＝J2＝P1。这时非切换段R1(J0、J1)，即J0和P1之间的道路；切换段R2(J1、J2)，即点P1。

参见图8，图8是本发明应用场景中移动节点第二次切换的应用场景图。

当沿着此路线运动的移动路由器再次通过此小区重叠覆盖路段时，发生切换的位置可能并不是点P1，而是位于点P1附近的点P2，P3位于切换段R2的范围之外，如图所示。此时移动路由器根据P2和J1、J2的相对位置关系，更新切换段R2和非切换段R1的道路范围，即J1＝P2，J2＝P1，这时切换段R2(J1、J2)是P2和P1之间的部分，非切换段R1(J0、J1)是J0和P2之间的部分。

参见图9，图9是本发明应用场景中移动节点第三次切换的应用场景图。

当沿着此路线运动的移动路由器第三次通过此小区重叠覆盖路段时，发生切换的位置可能既不是点P1，也不是点P2，而是位于点P2附近的点P3，P3位于切换段R2的范围之外，如图所示。此时移动路由器根据P2和J1、J2的相对位置关系，更新切换段R2和非切换段R1的道路范围，即J1＝P3，J2＝P1，这时切换段R2(J1、J2)是P3和P1之间的部分，非切换段R1(J0、J1)是J0和P3之间的部分。

此后，移动路由器每次经过此路段时，根据切换发生位置和切换段的起始位置、结束位置，对切换段和非切换段的道路范围进行调整更新。

另外，在运行路线上存在多个切换段和非切换段时，根据此路线上的每一次切换在对切换段和非切换段的道路范围调整前，需要判断此次切换是属于哪个切换段。判断方法是通过找到此次切换的当前小区ID(或目标小区ID)包含于现有哪个切换段的历史记录的当前小区集合(或目标小区集合)中，就能确定属于哪个切换段。例如，切换段R2的当前小区集合A＝{小区1}，目标小区集合B＝{小区3}。切换1：从小区1切换到小区2；切换2：从小区2切换到小区3；切换3：从小区1切换到小区3。切换1的当前小区属于A，切换2的目标小区属于B，切换3的当前小区属于A、目标小区属于B。根据判断方法可知，这三种切换都属于切换段R2，同时更新切换段R2的当前小区集合A＝{小区1，小区2}，目标小区集合B＝{小区2，小区3}。

参见图10，图10是本发明应用场景中切换控制方法第三实施例的流程图。切换控制方法的具体流程包括：

步骤E1、检测移动路由器是否远离当前小区。

具体的，网络侧的基站控制器可以持续地检测移动路由器是否远离当前小区，即检测移动路由器是否开始移动，是则转到下一步，否则停留在此阶段。在检测移动路由器是否是远离当前小区时，可以根据频率偏移的正负来判断。当频率偏移为正时，表示移动路由器当前正在靠近基站；当频率偏移为负时，表示移动路由器当前正在远离基站。另外，还可以采用其它的方式来检测基站控制器是否远离当前小区。

步骤E2、获取移动路由器当前的第一位置信息、移动速度以及运动方向。

具体的，移动路由器可以在预置时间内测量相邻小区的信号到达时间，然后根据信号到达时间(TOA，Time of Arrival)和到达时间差(TDOA，Timedifference of Arrival)来计算得到移动路由器当前的第一位置信息和运动方向。例如，移动路由器发射测量信号到达3个以上的基站，通过测量到达所用的时间，并施以特定算法的计算，实现对移动路由器的定位。移动路由器还可以获取移动速度，例如接收列车的速度测量系统发送的移动速度值。

步骤E3、确定移动路由器即将进入的切换段的路段标识。

具体的，移动路由器可以根据移动路由器的第一位置信息、运动方向和上述映射表，获得即将进入的切换段的路段标识。

步骤E4、根据切换段的路段标识获取预切换小区的小区标识。

具体的，移动路由器根据保存的路径信息表和上述映射表，为用户确定两个预切换小区，包括第一预切换小区和第二预切换小区。第一预切换小区是历史切换记录中作为切换目标的次数最多的小区，而第二预切换小区是当前小区的相邻小区，同时是此运行路线跨越的小区表中的小区。

步骤E5、计算预切换时机。

具体的，移动路由器根据切换段的起始位置、移动路由器当前速度和移动路由器当前位置，确定预切换时机。例如，完成预切换时间为t(t取经验值)，也就是从向预切换小区申请资源到信道建立的时间为t。移动路由器的当前速度为v，当前第一位置信息离切换段的起始位置的距离为d，则预切换触发的时机为ΔT＝[(d/v)-t]，也就是再经过时间ΔT就触发基站控制器执行预切换操作。

步骤E6、通过切换请求消息向基站控制器发送预切换小区的小区标识和预切换时机。

具体的，移动路由器在预切换时机到来时，通过切换请求消息向基站控制器发送预切换小区的小区标识和预切换时机，使得基站控制器根据该预切换时机和预切换小区的小区标识，执行预切换操作。

其中，基站控制器需要判断预切换小区和当前所在的小区是否属于同一个基站控制器，如果预切换小区和当前所在的小区不属于同一个基站控制器，那么当前所在的小区的基站控制器(源基站控制器)，通过移动交换中心向预切换小区的基站控制器(目标基站控制器)发送切换请求。目标基站控制器收到切换请求后，在预切换目标小区为移动节点预留资源，并返回确认给源基站控制器，源基站控制器可以向移动节点返回确认。若预切换小区属于源基站控制器，那么由源基站控制器在预切换目标小区为移动节点预留资源，返回确认给移动节点。

值得说明的是，如果当前所在的小区和预切换小区之间存在接口，无论预切换小区和当前所在的小区是否位于同一个基站控制器之下，则当前所在的小区的基站收发信台接收到移动节点的切换请求之后，可以直接向预切换小区的基站收发信台发送切换请求，由预切换小区为移动节点预留资源，然后预切换小区的基站收发信台向当前所在的小区返回确认。

步骤E7、接收切换命令，获得当前时刻移动路由器的第二位置信息。

具体的，移动路由器可以在需要进行切换时，向基站控制器发送切换请求消息，基站控制器在移动路由器满足预置的切换条件时，确定移动路由器切换的目标小区，并且发送携带目标小区的小区标识的切换命令给移动路由器。

移动路由器接收基站控制器发送的切换命令，该切换命令中携带目标小区的小区标识，移动路由还获得当前时刻所在的第二位置信息。

步骤E8、在目标小区为第一预切换小区或第二预切换小区时，执行切换到与目标小区相同的预切换小区。

具体的，移动路由器在目标小区为第一预切换小区或第二预切换小区时，根据切换命令执行切换到目标小区。目标小区可以为第一预切换小区或第二预切换小区，还可以为其它的小区。

其中，网络侧的基站控制器在目标小区的小区标识和第一预切换小区的小区标识相同时，控制移动节点切换到第一预切换小区，保留第二预切换小区的信道资源；在目标小区的小区标识和第二预切换小区的小区标识相同时，控制移动节点切换到第二预切换小区，释放第一预切换小区的信道资源；在目标小区的小区标识和第一预切换小区的小区标识、第二预切换小区的小区标识均不同时，控制移动节点切换到目标小区，保留第二预切换小区的信道资源。

在本发明实施例中，第一预切换小区和第二预切换小区可以相同，此时预切换小区只有一个，若目标小区和预切换小区相同，则控制移动节点切换到预切换小区，否则控制移动节点切换到目标小区。

步骤E9、更新切换段和非切换段的范围。

具体的，移动路由器可以根据第二位置信息来更新切换段和非切换段的范围。例如此次切换判断结果是属于某个切换段，但是其切换位置位于此切换段的道路范围之外，则根据此切换的发生位置和切换段的起始位置、结束位置对其此切换段和相关的非切换段的道路范围进行更新调整。

在本发明实施例中，根据历史切换信息将移动路线分成切换段和非切换段，可以使得计算得到的预切换时机更贴近实际，提高了切换的成功率。另外，通过预先为第一预切换小区和第二预切换小区申请信道资源，可以提高移动路由器在进行切换时的目标小区和预切换小区相同的机率，进一步提高了切换的成功率，提高了通信质量。

本发明实施例还提供相应的移动节点实施例，参见图11，图11是本发明实施例提供的移动节点的示意图。

在本发明实施例中，移动节点包括：

第一获取单元110，用于获取移动节点当前的第一位置信息和运动方向；

第二获取单元120，用于根据第一位置信息和运动方向获取移动节点即将进入的切换段的路段标识，切换段包括起始位置和结束位置；

第三获取单元130，用于根据切换段的路段标识获取预切换小区的小区标识；

第四获取单元140，用于获取移动节点的移动速度；

第一计算单元150，用于根据切换段的起始位置、移动节点的移动速度和第一位置信息计算得到预切换时机；

切换请求发送单元160，用于在预切换时机到来时，通过切换请求消息向基站控制器发送预切换时机和预切换小区的小区标识，以便于基站控制器根据预切换时机和预切换小区的小区标识进行预切换操作；

接收单元170，用于接收基站控制器发送的切换命令，切换命令中携带目标小区的小区标识；

切换单元180，用于在预切换小区的小区标识中包括目标小区的小区标识时，切换到与目标小区相同的预切换小区。

本发明实施例提供的移动节点实施例可以使用在前述对应的切换控制方法第一实施例中。在本发明实施例中，移动节点根据切换段的起点来计算预切换时机和触发预切换操作。相对于现有技术中在计算切换时机时，将切换段当作一个固定的点相比，本发明实施例在计算切换时机更为精确，尤其针对切换的位置相对于固定的切换点提前的情况下，可以提高预切换小区和目标小区相同的概率，进而提高移动节点切换成功率，提高通信质量。

在本发明另一实施例中，移动节点还可以包括：

第五获取单元190，用于在接收到切换命令时，获得当前时刻移动节点的第二位置信息；

第一更新单元200，用于在第二位置信息对应的位置位于切换段的范围之外时，根据第二位置信息更新切换段的起始位置或结束位置。

本发明实施例提供的移动节点可以根据切换时的第二位置信息来动态调整切换段的起始位置和结束位置，使得切换段的划分更为精确，可以进一步提高切换的成功率。

参见图12，图12是本发明实施例提供的移动节点中第三获取单元的示意图。在本发明实施例中，第三获取单元包括：

第一查询模块131，用于查询从切换段的路段标识到历史目标小区标识之间的映射表，获得切换次数最多的历史目标小区的第一小区标识；

第一确定模块132，用于将第一小区标识确定为第一预切换小区的小区标识；

上述移动节点还包括：

第二更新单元，用于在接收到切换命令后，根据切换命令中携带的目标小区的小区标识更新映射表。

本发明实施例可以使用在前述根据切换段的路段标识获取预切换小区的小区标识的方法第一实施例，具体过程不再重复描述。

参见图13，图13是本发明实施例提供的移动节点中第三获取单元的示意图。在本发明实施例中，第三获取单元包括：

第二查询模块135，用于查询路径信息表，获得当前所在小区的相邻小区的第二小区标识；

第二确定模块136，用于将第二小区标识确定为第二预切换小区的小区标识。

本发明实施例可以使用在前述根据切换段的路段标识获取预切换小区的小区标识的方法第二实施例，具体过程不再重复描述。

参见图14，图14是本发明实施例提供的移动节点中第一获取单元的示意图。在本发明实施例中，第一获取单元110包括：

测量模块111，用于在预置时间内测量相邻小区的信号到达时间；

计算模块112，用于根据信号到达时间和到达时间差来计算得到移动节点当前的第一位置信息和运动方向。

参见图15，图15是本发明实施例提供的基站控制器的示意图。在本发明实施例中，基站控制器包括：

切换请求接收单元510，用于接收切换请求消息，切换请求消息中携带预切换时机和预切换小区的小区标识，预切换小区的小区标识中包括第一预切换小区的小区标识和第二预切换小区的小区标识；

预切换执行单元520，用于在预切换时机到来时，根据第一预切换小区的小区标识和第二预切换小区的小区标识执行预切换操作，获得第一预切换小区和第二预切换小区的信道资源；

切换命令发送单元530，用于在判断移动节点满足预置的切换条件时，向移动节点发送切换命令，切换命令中携带目标小区的小区标识；

切换控制单元540，用于在目标小区的小区标识和第一预切换小区的小区标识相同时，控制移动节点切换到第一预切换小区，保留第二预切换小区的信道资源；或在目标小区的小区标识和第二预切换小区的小区标识相同时，控制移动节点切换到第二预切换小区，释放第一预切换小区的信道资源；或在目标小区的小区标识和第一预切换小区的小区标识、第二预切换小区的小区标识均不同时，控制移动节点切换到目标小区，保留第二预切换小区的信道资源。

本发明实施例提供的基站控制器可以使用在前述对应的切换控制方法第二实施例中。在本发明实施例中，基站控制器为第一预切换小区和第二预切换小区均申请信道资源，可以在目标小区和第一预切换小区或第二预切换小区相同时，使得移动节点快速切换到第一预切换小区或第二预切换小区，减小了切换延迟。另外，由于第二预切换小区是移动节点的路线跨越的小区，本发明实施例在切换到目标小区或第一预切换小区时，依然保留第二预切换小区的信道资源，可以使得移动节点在随后快速切换到第二预切换小区，提高了切换到第二预切换小区的成功率，减小了切换延迟。

需要说明的是，上述装置中的各单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本发明方法实施例基于同一构思，具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器、随机存储器、磁盘或光盘等。

以上对本发明所切换控制方法、移动节点和基站控制器进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (12)

1.一种切换控制方法，其特征在于，包括：

获取移动节点当前的第一位置信息和运动方向；

根据所述第一位置信息和所述运动方向确定所述移动节点即将进入的切换段的路段标识，所述切换段包括起始位置和结束位置；

根据所述切换段的路段标识获取预切换小区的小区标识；

获取移动节点的移动速度，根据所述切换段的起始位置、移动节点的移动速度和所述第一位置信息计算得到预切换时机；

在所述预切换时机到来时，通过切换请求消息向基站控制器发送所述预切换时机和所述预切换小区的小区标识，以便于基站控制器根据所述预切换时机和所述预切换小区的小区标识进行预切换操作；

接收基站控制器发送的切换命令，所述切换命令中携带目标小区的小区标识；

在所述预切换小区的小区标识中包括所述目标小区的小区标识时，切换到与所述目标小区相同的预切换小区。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据切换段的路段标识获取预切换小区的小区标识，包括：

查询从切换段的路段标识到历史目标小区标识之间的映射表，获得切换次数最多的历史目标小区的第一小区标识；

将所述第一小区标识确定为第一预切换小区的小区标识；

所述方法还包括：

在接收到切换命令后，根据切换命令中携带的目标小区的小区标识更新所述映射表。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据切换段的路段标识获取预切换小区的小区标识，还包括：

查询路径信息表，获得当前所在小区的相邻小区的第二小区标识；

将所述第二小区标识确定为第二预切换小区的小区标识。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取移动节点当前的第一位置信息和运动方向，包括：

在预置时间内测量相邻小区的信号到达时间；

根据所述信号到达时间和到达时间差来计算得到移动节点当前的第一位置信息和运动方向。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

在接收到基站控制器发送的切换命令后时，获得当前时刻移动节点的第二位置信息；

在第二位置信息对应的位置位于所述切换段的范围之外时，根据第二位置信息更新所述切换段的起始位置或结束位置。

6.一种切换控制方法，其特征在于，包括：

接收切换请求消息，所述切换请求消息中携带预切换时机和预切换小区的小区标识，所述预切换小区的小区标识中包括第一预切换小区的小区标识和第二预切换小区的小区标识，所述预切换小区包括第一预切换小区和第二预切换小区，所述第一预切换小区是历史切换记录中作为切换目标的次数最多的小区，所述第二预切换小区是当前小区的相邻小区；

在所述预切换时机到来时，根据所述第一预切换小区的小区标识和第二预切换小区的小区标识执行预切换操作，获得第一预切换小区和第二预切换小区的信道资源；

在判断移动节点满足预置的切换条件时，向移动节点发送切换命令，所述切换命令中携带目标小区的小区标识；

在目标小区的小区标识和第一预切换小区的小区标识相同时，控制移动节点切换到第一预切换小区，保留第二预切换小区的信道资源；或

在目标小区的小区标识和第二预切换小区的小区标识相同时，控制移动节点切换到第二预切换小区，释放第一预切换小区的信道资源；或

在目标小区的小区标识和第一预切换小区的小区标识、第二预切换小区的小区标识均不同时，控制移动节点切换到目标小区，保留第二预切换小区的信道资源。

7.一种移动节点，其特征在于，包括：

第一获取单元，用于获取移动节点当前的第一位置信息和运动方向；

第二获取单元，用于根据所述第一位置信息和所述运动方向获取所述移动节点即将进入的切换段的路段标识，所述切换段包括起始位置和结束位置；

第三获取单元，用于根据所述切换段的路段标识获取预切换小区的小区标识；

第四获取单元，用于获取移动节点的移动速度；

第一计算单元，用于根据所述切换段的起始位置、移动节点的移动速度和所述第一位置信息计算得到预切换时机；

切换请求发送单元，用于在所述预切换时机到来时，通过切换请求消息向基站控制器发送所述预切换时机和所述预切换小区的小区标识，以便于基站控制器根据所述预切换时机和所述预切换小区的小区标识进行预切换操作；

接收单元，用于接收基站控制器发送的切换命令，所述切换命令中携带目标小区的小区标识；

切换单元，用于在预切换小区的小区标识中包括所述目标小区的小区标识时，切换到与所述目标小区相同的预切换小区。

8.根据权利要求7所述的移动节点，其特征在于，所述第三获取单元包括：

第一查询模块，用于查询从切换段的路段标识到历史目标小区标识之间的映射表，获得切换次数最多的历史目标小区的第一小区标识；

第一确定模块，用于将所述第一小区标识确定为第一预切换小区的小区标识；

所述移动节点还包括：

第二更新单元，用于在接收到切换命令后，根据切换命令中携带的目标小区的小区标识更新所述映射表。

9.根据权利要求7或8所述的移动节点，其特征在于，所述第三获取单元包括：

第二查询模块，用于查询路径信息表，获得当前所在小区的相邻小区的第二小区标识；

第二确定模块，用于将所述第二小区标识确定为第二预切换小区的小区标识。

10.根据权利要求7所述的移动节点，其特征在于，所述第一获取单元包括：

测量模块，用于在预置时间内测量相邻小区的信号到达时间；

计算模块，用于根据所述信号到达时间和到达时间差来计算得到移动节点当前的第一位置信息和运动方向。

11.根据权利要求7所述的移动节点，其特征在于，还包括：

第五获取单元，用于在接收到切换命令时，获得当前时刻移动节点的第二位置信息；

第一更新单元，用于在第二位置信息对应的位置位于所述切换段的范围之外时，根据所述第二位置信息更新所述切换段的起始位置或结束位置。

12.一种基站控制器，其特征在于，包括：

切换请求接收单元，用于接收切换请求消息，所述切换请求消息中携带预切换时机和预切换小区的小区标识，所述预切换小区的小区标识中包括第一预切换小区的小区标识和第二预切换小区的小区标识，所述预切换小区包括第一预切换小区和第二预切换小区，所述第一预切换小区是历史切换记录中作为切换目标的次数最多的小区，所述第二预切换小区是当前小区的相邻小区；

预切换执行单元，用于在所述预切换时机到来时，根据所述第一预切换小区的小区标识和第二预切换小区的小区标识执行预切换操作，获得第一预切换小区和第二预切换小区的信道资源；

切换命令发送单元，用于在判断移动节点满足预置的切换条件时，向移动节点发送切换命令，所述切换命令中携带目标小区的小区标识；

切换控制单元，用于在目标小区的小区标识和第一预切换小区的小区标识相同时，控制移动节点切换到第一预切换小区，保留第二预切换小区的信道资源；或在目标小区的小区标识和第二预切换小区的小区标识相同时，控制移动节点切换到第二预切换小区，释放第一预切换小区的信道资源；或在目标小区的小区标识和第一预切换小区的小区标识、第二预切换小区的小区标识均不同时，控制移动节点切换到目标小区，保留第二预切换小区的信道资源。

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