CN102415154B - 自动切换振荡控制 - Google Patents

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Abstract

提供了一种在蜂窝无线通信系统中使用的用于调节切换参数的方法和装置。收集与在一个或多个小区对之间已经发生的实际切换或切换失败有关的信息。处理所收集的切换信息以确定与小区对关联的切换振荡率或者切换代价。如果确定切换性能是可接受的，则所确定的切换振荡率或者所确定的切换代价分别与预定的目标切换振荡率或者预定的目标切换代价进行比较。基于所述比较，调节与小区对中的至少一个小区关联的一个或多个切换参数。

Description

自动切换振荡控制
技术领域
技术领域涉及无线通信，以及具体地涉及控制蜂窝通信系统中的移动台连接的切换。 
背景技术
移动无线通信系统，诸如UMTS(通用移动通信系统)型系统，包括与移动终端或者UE(用户设备)以及外部网络通信的移动无线通信网络。传统上，使用一个或多个无线基站来促进通信，所述无线基站提供针对一个或多个小区区域的无线覆盖。针对蜂窝移动通信的各种标准包括基于经历的无线条件(例如，移动中的UE)将不同的UE从一个小区切换到另一个小区的过程。这是3GPP(第三代合作伙伴计划)标准的情形，诸如GSM(全球移动通信系统)、WCDMA(宽带码分复用多址)、或者LTE(长期演进)。本申请中的技术可以应用于在支持切换的任何蜂窝移动通信技术中的切换过程，包括从一个无线接入技术到另一个无线接入技术的切换，例如IRAT HO(无线接入技术之间的切换)。 
图1示出了具有三个小区1-3的简化的蜂窝无线通信系统，其中每个小区具有关联的基站(BS)。当活动地参与当前由小区1服务的无线连接的UE远离基站BS 1朝着小区3和基站BS 3移动时，无线连接切换到小区3，此时小区3变为该连接的服务小区。 
在典型的切换过程中，UE测量从来自相邻小区的下行链路传输接收的无线信号功率或者质量。当接收的候选小区的下行链路传输具有比为UE提供服务的当前小区更高的无线信号功率或者更好的无线信号质量时，向更好的或者最佳的小区发起切换过程。 
由于无线信号的变化特性，由于移动引起的看起来接收的目标相邻小区的无线信号功率或者质量的提高实际上可能是仅持续一小段时间的快速信号波动。这种快速信号改变通常不服从针对给定的UE移动模式的路径损耗的长期平均趋势，因此可能在相对短的时间段中创建一系列切换，这通常是不利的或者是不必要的。由于关联的切换信令、增大的连接掉线的可能性、可能的对高层协议(例如，从源小区向目标小区转发数据分组)的不利影响等等，每个切换具有关联的“代价”。这样的在相对短的时间段中出现的一系列切换被称为“切换振荡”。
而且WO 99/57933和Markopoulos A等人的“performance of cellular networks and mobile location driven handover algorithms”ISBN9780780382558描述了用于跟踪用户和针对该用户防止振荡的方法。此外，US 2006/003768描述了用于检测和减小乒乓切换效应的方法。 
因为每个切换关联的代价，所以需要切换振荡控制。可以使用切换参数来减少不同小区之间的切换振荡。切换参数通常由网络运营商手动设置。对于不同的小区，切换参数的最佳值有所不同，如果由于UE移动模式的变化、网络部署的改变(例如，天线倾斜、发射功率等)、添加新的小区站点等引起这种最佳值随着时间改变，则会出现问题。因此，运营商设置切换参数的缺省值，并且仅在检测到问题时才调节那些缺省值。遗憾地是，缺省的切换参数设置通常不是最佳的。利用缺省的切换参数值，经历大量切换振荡的小区可能仅能够将那些振荡减少一定程度，以及有时不能充分减少。没有经历切换振荡的小区将从具有较快反应时间的切换参数设置中获益，因为那将意味着UE将在最佳服务小区中度过较多的时间，由此减少对相邻小区的干扰。(通常，切换参数的值越高，做出切换判决越慢，其意味着较长的时间段中UE处于非最佳小区。) 
另一个问题涉及修改切换参数。修改切换参数可以导致切换失败的增加。在那种情形下，如果存在切换振荡控制，则将希望监视切换性能。 
发明内容
本发明的目的是减轻或者消除上述问题。通过所附权利要求中阐 述的方法和装置实现了该目的和其他目的。因此，提供了在蜂窝无线通信系统中使用的用于调节一个或多个切换参数的方法和装置。收集与在一个或多个小区对之间已经发生的实际切换有关的信息。处理所收集的切换信息以确定与小区对关联的切换振荡率或者切换代价。例如，将所确定的切换振荡率或者所确定的切换代价分别与预定的目标切换振荡率或者预定的目标切换代价进行比较。基于所述比较，调节与小区对中的至少一个小区关联的一个或多个切换参数。 
还可以针对小区对中的每一个小区确定切换性能。优选地，仅在确定的切换性能满足切换参数设置时，才发生切换振荡优化。如果满足，则执行所收集的切换信息处理和切换参数调节。如果不满足，则不执行任何切换参数调节或者将一个或多个先前调节的切换参数返回到调节之前使用的值。在一个非限制性示例实施例中，切换性能是切换失败(或者成功)率。 
切换振荡率或者切换代价比较可以包括确定所确定的切换振荡率和目标切换振荡率之间的差或者所确定的切换代价和目标切换代价之间的差。所述调节可以包括调节与小区对中的至少一个小区关联的一个或多个切换参数，以减少所述差。如果所确定的切换振荡率超过目标切换振荡率，则可以调节与小区对中的至少一个小区关联的一个或多个切换参数，以延迟或者阻止来自所述至少一个小区的呼叫连接的切换。 
所收集的切换信息可以包括在UE连接从小区对中的另一个小区切换之后，UE连接保持在小区对中的一个小区上的持续时间，以及一个或者多个小区对之间已经实际出现的每个切换的方向。在示例实现中，可以将信息存储为累积分布函数、柱状图、或者以其他形式存储在存储器中。 
切换振荡控制过程可以以分布方式在多个无线网络节点处执行，或者以集中方式在与无线网络节点通信的中央节点处执行，所述无线网络节点与一个或多个小区关联。 
所述一个或多个切换参数包括切换裕度参数和触发时间切换参数中的一个或者二者。切换裕度参数和触发时间切换参数中的一个或者二者基于下述中的一个或多个：切换候选小区频率的频率特定的偏移量、切换候选小区的小区特定的偏移量、服务小区频率的频率特定的偏移量、服务小区的小区特定的偏移量、迟滞参数、以及偏移量参数。 
附图说明
图1是示出切换的蜂窝无线系统的示图； 
图2是示出所绘出的切换振荡的数目与针对不同切换参数值的切换过程反应延迟的关系的曲线图； 
图3是示出所绘出的切换振荡的数目与针对包括折衷值或最佳值的不同切换参数值的切换过程反应延迟的关系的曲线图； 
图4是示出所绘出的切换代价与针对不同切换参数值的切换过程反应延迟的关系的曲线图，所述不同切换参数值包括与最小切换代价相对应的折衷值或最佳值； 
图5是具有非限制性示例的包括切换后的呼叫持续时间的切换小区对统计数据的表； 
图6是非限制性示例的呼叫持续时间累积分布函数(CDF)的曲线图； 
图7是非限制性示例的示出与切换后的呼叫持续时间相对应的切换之间的定时和由目标小区向源小区报告该定时的信令示图； 
图8是非限制性示例的示出用于切换振荡的最大时间和目标小区到源小区的报告的信令示图； 
图9是非限制示例的蜂窝通信网络的功能框图；以及 
图10是非限制性示例的基站的功能框图； 
图11是非限制性示例的中央节点的图； 
图12是非限制性示例的基于切换统计来调节一个或多个切换参数的流程图； 
图13是示出到近邻小区的切换的仿真的21个小区的六边形小区网络； 
图14A是图13中示出的仿真中的切换振荡率与到近邻小区的切换时间的关系的曲线图； 
图14B是响应于图14A中示出的切换振荡率的切换裕度(HOM)参数的调节的曲线图； 
图15示出了21个小区的六边形小区网络和到合作站点的相邻小区的切换；
图16A是示出了从一个小区到其合作站点的相邻小区的切换振荡率的曲线图； 
图16B示出了响应于图16A中的切换振荡率的切换裕度调节； 
图17示出了蜂窝网络布局和从一个小区到远距离相邻小区的切换； 
图18A是示出针对图17中示出的情形的切换振荡率的曲线图； 
图18B是响应于图18A中示出的切换振荡率的切换裕度调节； 
图19是示出从一个小区到另一个远距离相邻小区的切换的蜂窝网络布局； 
图20A是针对图19示出的情形的切换振荡率的曲线图； 
图20B是对与图20A示出的切换振荡率关联的切换裕度的调节的曲线图。 
具体实施方式
在下面的描述中，出于解释说明而非限制的目的，阐述了特定的细节，诸如特定的架构、接口、技术等等。然而，本领域技术人员应该明白所要求保护的技术可以在偏离这些具体细节的其他实施例中实施。即，本领域技术人员将能够设计尽管没有在文中显式描述或示出，但是体现了所要求保护的技术的原理的各种布置。在一些实例中，省略了对公知设备、电路以及方法的详细描述，以便不会用不必要的细节模糊了对本发明的描述。本文中关于原理、方面、和实施例及其具体实例的所有陈述都是旨在包括结构和功能二者以及它们的等同。另外，意图在于这种等同包括当前已知的等同物以及将来开发的等同物，即，所开发的、无论结构如何都执行相同功能的任何单元。 
因此，例如，本领域技术人员应该明白，本文的框图代表体现技术原理的示例性电路的概念视图。类似地，本领域技术人员应该明白，所描述的各种过程基本上可以用计算机可读介质的形式来表示，以及可被计算机或者处理器执行。 
包括标为或者描述为“处理器”、“控制器”或者“计算机”的各种单元的功能可通过使用专用的硬件以及能够执行软件的硬件来提供。当由处理器提供时，所述功能可以通过单个专用处理器、单个共享处理器、或者通过多个单独的处理器(其中的一些可以是共享的或者分布式的)来提供。而且，“处理器”、“控制器”可以包括当不限于数字信号处理器(DSP)硬件、ASIC硬件、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、和/或其他存储介质。 
切换参数的例子是迟滞或者切换裕度(HOM)。当从候选小区和当前服务小区接收的无线信号的功率或者质量之差超过HOM时，UE向网络发送测量或者其他报告，其可以触发切换。注意，HOM参数可以是负数，表示当UE开始发送报告时候选小区仍然被理解为最佳小区。另外，当前标准允许使得特定的HOM取决于目标小区组或者频率。可以使用若干切换参数来编辑HOM参数。当从候选小区接收的无线信号功率或者质量(Mn)和从当前服务小区接收的无线信号的功率或者质量(Ms)之差超过HOM参数的值，可以触发测量报告。在LTE中，使用候选小区频率的频率特定的偏移量、候选小区的小区特定的偏移量、服务小区频率的频率特定的偏移量、服务小区的小区特定的偏移量、以及针对候选小区、一组候选小区、或者所有候选小区特定的迟滞参数和偏移量参数来确定HOM参数。 
另一个示例切换参数是触发时间(TTT)参数，其对应于：在触发UE测量报告的发送之前，服务-候选小区接收信号差超过HOM参数的最小持续时间。与其他切换参数一样，当前标准允许对于不同的小区、小区组、或者频率的TTT参数的特定偏移量。 
另一个示例切换参数可以是过滤系数，对应于：在比较服务-候选小区接收信号差和HOM参数之前，应用于所述差的过滤量。备选地，可以在计算该差之前，将过滤应用于从当前服务小区和从候选小区接收的无线信号功率或者质量。与其他HO参数一样，该过滤参数可以是小区特定的、针对候选小区组是相同的、或者针对所有候选小区是相同的。 
另一个示例切换参数可以是辅助切换裕度参数(SHOM)，其可以 是候选小区特定的。HOM参数由UE确定，并且用于触发从UE发送测量报告，而SHOM参数由网络中的节点测量并且用于确定是否执行UE连接的切换。在UE中触发了测量报告后，UE可以继续周期性地报告候选小区测量。如果从当前服务小区和从候选小区接收的无线信号功率或者质量的差小于SHOM参数，则由服务小区发起到候选小区的切换过程。在一个非限制性示例LTE实现中，SHOM参数是内部eNodeB(eNB)参数。 
又一个示例切换参数是辅助触发时间参数(STTT)，其可以是候选小区特定的。TTT由UE确定，而STTT由网络中的节点确定。如上所述，当UE触发测量报告时，UE可以继续周期性地报告候选小区测量。如果在STTT时间期间从当前服务小区和从候选小区接收的无线信号功率或者质量的差小于SHOM参数，则由服务小区发起到候选小区的切换过程。在一个示例LTE实现中，STTT参数是内部eNB参数。 
其他示例切换参数包括链路适配设置或者HARQ设置。可以使用直接或者间接影响切换性能的任何参数。 
仅出于示例说明目的，在下面的非限制性示例中，使用对应于迟滞或者切换裕度(HOM)参数和/或触发时间(TTT)参数的切换参数。尽管调节这些切换参数中的任一个的值的目的是为了防止、延迟、或者加速触发切换以便减少切换振荡，但是在一些系统中TTT和HOM参数可以用以触发测量报告而非直接触发切换，所述测量报告可以导致触发切换。 
此外，在LTE上下文中描述非限制性示例，所述LTE上下文使用在UE处的具有特定的测量报告触发偏移量的HOM和/或TTT切换参数，在网络节点处的具有特定的切换触发偏移量的SHOM和/或STTT切换参数，或者二者。假设可以基于单独的小区和切换方向来调节这些参数。可以使用其他上下文和/或参数。 
在LTE实现示例中，切换参数可以以不同的方式进行调节。下面的示例描述了UE可使用小区特定的偏移量(CO)来增加/减少用于测量报告触发的HOM的不同方式。在各个等式中使用的变量定义如下： 
1-Mn是相邻小区的测量结果，没有考虑任何偏移量。 
2-Ofn是相邻小区频率的频率特定的偏移量(即，如在measObjectEUTRA中定义的与相邻小区的频率相对应的offsetFreq)。 
3-Ocn是相邻小区的小区特定的偏移量(即，如在measObjectEUTRA中定义的与相邻小区的频率相对应的cellIndividualOffset)，并且如果没有针对相邻小区进行配置，则设为0。 
4-Ms是服务小区的测量结果，没有考虑任何偏移量。 
5-Ofs是服务小区的频率特定的偏移量(即，如在measObjectEUTRA中定义的对应于服务频率的offsetFreq)。 
6-Ocs是服务小区的小区特定的偏移量(即，如在measObjectEUTRA中定义的对应于服务频率的cellIndividualOffset)，并且如果没有针对服务小区进行配置，则设为0。 
7-Hys是针对该事件的迟滞参数(即，如在reportConfigEUTRA中定义的针对该事件的迟滞)。 
8-Off是针对该事件的偏移量参数(即，如在reportConfigEUTRA中定义的针对该事件的a3-Offset)。 
Mn、Ms在RSRP的情况下以dBm为单位表示，或者在RSRQ的情况下以dB为单位表示。Ofn、Ocn、Ofs、Ocs、Hys、Off以dB为单位表示。 
例如可以使用定义了触发测量报告的条件的下式来定义HOM。 
Mn＞Ms+HOM    (1) 
Mn＞Ms+Ofs+Ocs+Off-Ofn-Ocn-Hys    (2) 
HOM＝Ofs+Ocs+Off-Ofn-Ocn-Hys  (3) 
可以使用在3GPP TS 36.331中阐述的关于相邻小区接收信号超过服务小区一个偏移量的下述条件。对于小区进入条件，Mn+Ofn+Ocn-Hys＞Ms+Ofs+Ocs+Off，以及对于小区离开条件， Mn+Ofn+Ocn+Hys＜Ms+Ofs+Ocs+Off。 
当HOM和TTT作为防止在正常网络操作下小区之间的切换振荡的示例切换参数时，TTT和HOM的值越高，则切换过程对最佳测量小区(从UE的视角看)的反应越慢，结果切换振荡就越少。这种HO过程反应速度和切换数目之间的关系示出在图2中。 
尽管TTT或者HOM的高值减少了切换振荡的数目，但是过高的TTT或者HOM的值导致切换判决过程太慢。这导致增加的干扰电平进而降低的无线性能。换言之，UE附接到非最佳小区的时间更多。另一个缺点是：由于在切换发起的瞬间服务小区的无线质量的降低，切换失败的概率增大。另一方面，太低的TTT或者HOM设置导致切换判决过程太快，从而导致无线接口上、无线网络中、以及传输网络中的不必要的信令负载、较多的切换失败、以及由于高层协议中的影响而造成的可能的分组丢失。因此，HOM或者TTT的最佳设置是快慢切换判决时间之间的权衡。术语“最佳设置”包括可能最佳的设置范围中的任何一个。 
切换参数设置的调节导致切换数目的改变。一旦设置了目标切换振荡率，则可以确定一个或多个切换参数的“折衷”或者最佳切换值，如图3中的曲线图所示。只要网络部署和配置以及UE行为不实质改变，则该折衷值就在最佳范围内。 
备选地，代价可以与每次切换关联。通过最小化与相同小区对和方向(例如，从小区1到小区2的切换)有关的切换代价，可以获得与图3中示出的折衷最佳值类似的最佳切换参数设置。图4中示出了一个例子，其中最小切换代价对应于一个或多个最佳切换设置。 
本申请中的技术以动态方式基于预定义的小区对目标切换振荡率或者最小化的切换代价函数来确定特定小区对的切换参数的一个或多个最佳值。操作开始于切换参数的缺省值，同时收集与在小区对中的小区之间已经实际出现的切换有关的切换统计。以集中方式或者以分布方式处理这些实际的切换统计，并且针对每个小区对确定当前的振荡率。基于当前的切换振荡率，确定与小区对之间的切换关联的切换参数的新值。备选地，与小区对之间的切换关联的切换参数的新值 可以基于使切换代价函数最小化。 
最初，确定和收集与在小区对之间已经实际出现的切换有关的信息。从切换参数的缺省值开始，网络节点记录针对每个小区对和切换方向的切换之间的时间。从小区1到小区2的切换是一个方向，而从小区2到小区1的切换是另一个方向。切换之间的时间是移动无线连接在切换发生之后被切换到另一个小区之前保留在小区中的时长。如果出于任何原因，没有完成切换，则认为切换失败，且记录切换失败，而不是小区对和方向。下面的例子示出了对切换时间和方向值的收集。 
假设小区1触发到小区2的切换，以及在小区2中6.2秒之后，触发到小区3的另一个切换。将值“6.2秒”存储在针对从小区1到小区2的切换的日志(例如，存储器)中。针对多个小区对和方向示出了上述存储，如图5中的简单示例所示。 
收集的“切换之间的时间”的数据可以以不同方式进行存储，以便减少日志的大小。例如，来自小区1的UE停留在小区2中的持续时间可以存储为累积分布函数(CDF)。图6示出了非限制性示例的针对两个不同小区对和方向(1→2)和(1→3)的连接持续时间的累积分布函数(CDF)。针对从小区1到小区2的切换的实曲线对应于从小区1切换到小区2的呼叫连接的大部分在小区2中具有短的连接持续时间的情形。另一方面，虚线(从小区1到小区3的连接切换)示出了：仅少量的来自小区1的切换在切换到小区3后在小区3中具有短的连接持续时间。术语呼叫和连接被可互换地应用，并且包括语音、数据、或者其他信息。 
切换失败日志被维护并且被用于计算与小区对关联的切换失败率。切换失败率是通过用失败的切换的数目除以触发的切换的总数来计算的。 
对针对小区对的收集的切换统计的数据处理可以在中央节点中执行或者以分布式方式执行。在集中方案中，每个网络节点(例如，基站)收集与切换之间的时间和网络中的不同UE的切换失败有关的数据。该数据被发送给中央节点进行处理，并且适当调节切换参数。在分布式模式中，每个网络节点(例如，LTE中的eNodeB基站)收 集与切换之间的时间和节点所服务的UE的切换失败有关的数据。因此，与那些UE切换的目标小区关联的节点向源小区节点通知：在从源小区切换连接后切换间的持续时间以及在HO没有完成情况下的切换失败。针对以分布方式收集切换统计的非限制性消息传递示例示出在图7中，其中标记“小区”可以例如对应于与小区关联的基站。图8示出示例消息传递，其中当UE呼叫在切换到小区3之前停留在小区2中的时间少于1秒时，小区2向小区1发送切换振荡报告。所采集的统计可以以任何适当的方式存储在存储器中，包括直接地或者间接地以上述累积分布函数(CDF)的形式来存储。 
接着处理所采集的切换信息，以便调节HO参数的值以匹配目标切换振荡率或者最小化切换代价。目标切换振荡率可以由网络运营商手动设置，或者可以由数据处理器/控制器自动设置。在一个非限制性实施例中，目标切换振荡率可以被设置为连接持续时间百分比上的一个或多个目标。例如，目标可以被设置为：5％的切换之后的呼叫持续时间大于1秒，以及20％的切换之后的呼叫持续时间大于10秒。处理不止一个目标的一个方式可以是：尝试满足最具有挑战性的那个目标。另一种方式可以是：通过调节不止一个切换参数尝试满足所有目标。 
一种判决是否应该使用切换振荡控制的非限制性方式是检查与具体的小区对关联的切换性能。例如，如果该小区对中的切换失败率低于某个阈值，则使用切换振荡控制算法。但是如果小区对中的切换失败率超过阈值，则网络不是工作在正常方式，不应该激活切换振荡控制。 
如已经说明的，可以调节影响切换性能的任何参数，但是出于简化和示例说明的目的，描述对切换参数TTT和HOM的调节。但是TTT和HOM不需要同时被调节。例如，如果负载平衡控制器已经调节HOM，则切换振荡控制可以优化TTT。而且，也可以调节诸如测量过滤因子或者测量报告频率之类的其他参数。 
另外，监视切换失败率。如果切换失败率超过可接受级别(例如，超过预定义的阈值)，则切换振荡控制过程使优化的切换参数值回复到 切换失败率没有超出可接受级别的上一状态。 
图9示出了蜂窝通信网络10的非限制性示例的功能框图。无线接入网(RAN)12包括多个无线基站14。取决于无线接入网的类型，基站可以彼此通信和/或与可选的无线网络控制器16(如虚线所示)通信。无线接入网12耦合到一个或多个其他网络20，诸如一个或多个核心网。操作、管理和维护(OMM)节点22可以耦合到无线接入网12和所述一个或多个其他网络20。OMM节点22可以在下述中央切换振荡控制示例实施例中使用。无线接入网通过无线接口与多个用户设备(UE)18通信。 
图10是基站14的非限制性示例的功能框图。基站14包括射频电路30，用于发射、接收、和处理来自/去往UE 18的信号。射频电路30耦合到数据处理器32，数据处理器32耦合到一个或多个接口34。例如，使得接口包括到一个或多个基站(BS)或者诸如无线网络控制器或者OMM节点之类的中央节点(CN)的接口。前者在分布式统计切换处理实施例中是有用的，而后者在集中式统计切换处理实施例中是有用的。处理器包括一个或多个呼叫持续时间定时器36，用于跟踪UE呼叫保持在切换小区中的时间量。切换控制器40耦合到存储器38，以存储从呼叫持续时间定时器36获取的、针对具体切换小区对和方向的呼叫持续时间。存储器38还优选地存储一个或多个切换参数的一个或多个缺省值以及针对具体切换小区对和方向的切换失败数据。 
图11是中央节点22的非限制性示例的功能框图，作为非限制性示例，中央节点22可以例如是OMM型节点或者RNC节点。中央节点22包括耦合到数据处理器50的网络节点接口52。数据处理器50包括耦合到存储器56的切换参数控制器54，存储器56存储针对切换小区对和切换方向的呼叫持续时间以及切换参数缺省值。存储器56还优选地存储一个或多个切换参数的一个或多个缺省值以及针对具体切换小区对和方向的切换失败数据。中央节点22可以用在非限制性示例实施例中，其以集中方式而不是分布方式处理切换统计。分布式实施例不需要中央节点。 
图12是基于收集的在小区对之间已经出现的实际切换的统计来 调节一个或多个切换参数的非限制性示例过程的流程图。最初，收集关于在小区对之间的切换失败和成功切换的信息，包括切换之后的连接(呼叫在小区中保持多长时间)以及小区对的切换方向，例如从小区1到小区2(步骤S1)。判决任一切换失败信息是否小于切换失败阈值或界限(步骤S2)。如果是，则处理切换信息以确定针对每个方向针对每个小区对的切换振荡率和/或切换代价(步骤S3)。判决切换失败是否合理，如果是，则将切换振荡率和/或切换代价与预定的目标率和/或目标代价进行比较(步骤S4)。调节与每个小区对和小区对之间的切换方向关联的一个或多个切换参数，以减小所确定的与目标率和/或代价之间的差(步骤S5)。控制返回步骤S1以采集另外的信息。如果步骤S2中的判决是否定的(即，切换失败率太高)，则经调节的切换参数值回复到上一次调节之前的值(步骤S6)。 
通常可以通过确定切换性能是否满足切换参数设置来评估切换性能。在上面的非限制性示例中，如果切换失败率没有超出预定的阈值，则步骤S2的判决是肯定的。另一个示例备选可以是：如果切换成功率超出预定的阈值，则步骤S2的判决是肯定的。 
现在仅出于示例说明的目的来描述一个示例的切换参数调整，其可以使用合适的计算机、数据处理器、或者其他控制器来实现。假设针对单个条件的示例目标切换振荡率设置如下：10％的切换在目标小区中的连接持续时间为1秒。换言之，当切换到当前小区之后的连接持续时间在当前小区中在被切换到另一小区之前小于1秒，出现切换振荡。这允许单个切换振荡率目标和用于分布式处理的、简化的对切换之间的时间的报告机制。由源小区/基站存储/记录连接持续时间。 
一旦记录的切换振荡率数据得到处理，则处理后的信号可以用于以动态方式调节切换参数的值以实现目标振荡率。基站中的切换振荡控制器的输入可以是收集的切换振荡率信息，在该示例中是切换振荡率。控制器处理该信息，并且生成一个或多个经调节的切换参数，如切换裕度(HOM)(迟滞+小区特定的偏移量)和触发时间(TTT)。另外，可以使用下述参数，包括：HOM初始值；TTT初始值；对应于必须多频繁地计算切换振荡率的控制循环时间周期(例如，如果目 标是适于极快的用户行为改变，则控制循环时间周期被设置为低的值，但是如果目标是适于通常较慢的网络部署的改变，则选择较高的值)；用于计算针对具体小区对的切换振荡率的最少的切换数目(为了具有统计实用性)，其中如果样本数目太小，则在下一个控制循环周期中进行评估；用于两个连续的HOM调节的最大步长ΔMAX；目标振荡率；HOM的最小值；以及HOM的最大值。 
例如，控制器可以基于测量的切换振荡率、目标切换振荡率、以及用于两个连续的HOM调节的最大步长改变ΔMAX，使用下述算法来生成适配的HOM值： 
HOM(k)＝HOM(k-1)+ΔMAX·(OscillationRate|HOM(k-1)-TargetOscillationRate)(4) 
TTT＝0 
可以由网络中的每个小区以及针对其所有的相邻小区来计算适配的HOM值。另外，可以针对每个小区对定义不同的TargetOscillationRate。 
HOMCi_Cj(k)＝HOMCi_Cj(k-1)+ΔMAX·(OscillationRateCi_Cj|HOM(k-1)-T arg etOscillationRateCi_Cj) 
TTTCi_Cj＝0 
其中：j∈i，j≠i 
其中i代表网络中的所有小区，j代表网络中的每个小区的所有相邻小区。 
此处，TTT被设置为0。当然，该公式是一个简单示例。可以使用任何其他合适的算法。例如，TTT可以是振荡率的函数，而不是将TTT保持为固定值(在上述示例中TTT被设置为0)。 
发明人通过仿真在下述条件、设置和假设下在具有21个小区的六边形网络中测试了该非限制性示例算法的操作：在2.0GHz处的LTEFDD 5MHz；同步网络；7个基站，每个基站具有3个扇区(21个小区)；小区半径＝500m；天线类型＝SCM3GPP；最大增益＝12.2dB；遮蔽σ＝8dB；基站之间的遮蔽相关性＝50％；噪声因子＝8dB；典型的城市多经传播；恒定的负载(一旦一个用户消失，就有一个新用户产生)；RSRP测量周期＝200ms；RSRP报告周期＝200ms；层3过滤 系数＝4(最后的采样权重50％)；测量报告触发时间(TTT)＝0s；测量报告触发裕度(HOM)＝自适应的(最小：0dB，最大6dB)；直线UE移动模式；以及UE速度＝30m/s。控制算法可以设置如下：HOM初始值＝0dB以及可调节以匹配目标切换振荡率；TTT初始值＝0s-不可调；控制循环周期＝50s；最少采样＝50；ΔMAX＝2dB；目标切换振荡率＝10％；HOMmin＝0dB；以及HOMax＝6dB。 
图13示出了使用该仿真对近邻小区的影响。UE连接从小区13切换到近邻小区18，以及小区13计算到小区18以及到其近邻小区11、15、14、3和17的切换振荡率。图14A是示出与虚线示出的目标率对应的切换振荡率的曲线图。图14B示出响应于切换振荡率动态调节且收敛到略高于2dB的值的切换裕度(HOM)的值。初始时，切换振荡率太高，使得切换裕度(HOM)值增加到大约2dB，在该点处切换振荡率下降为小于目标切换振荡率，并且HOM维持在2dB值处或者接近2dB值。 
图14示出了具有从小区13到合作站点的相邻小区14的切换的蜂窝网络布局。图16A示出了相对于从小区13到小区14的切换和如虚线所示的目标率的、仿真的随时间变化的切换振荡率。图16B示出了响应于图16A示出的切换振荡率的、对从小区13到小区14的切换裕度(HOM)的调节。与图14A中的切换振荡率进行比较，图16A中的切换振荡率示出较小的振荡，这是因为小区13和小区14都是由相同基站提供服务的，并且相同基站的两个扇区之间的边界通常比不同基站的小区的边界更生硬。 
图17示出了从小区13到远距离的相邻小区10的切换的蜂窝网络布局。图18A示出了对应的切换振荡率，其开始于较高的值，之后减小到虚线示出的目标切换振荡率。图18B中示出了对应的切换裕度(HOM)的改变，其快速上升到2dB并且接着稳定在接近5dB的值。 
图19示出了从小区13到另一个远距离的相邻小区9(距离更远)的切换的蜂窝网络布局。图20A示出了切换振荡率，其开始于较高的值，通过调节图20B中示出的对应的切换裕度(HOM)，快速减小到目标切换振荡率(虚线)。在上升到大约1.7dB的值之后，HOM值逐 渐减小以适配到新的情形，在该新的情形中不接收来自包括小区9的相邻小区的振荡切换业务，因为在仿真中，在仿真的网络中的所有小区中应用了切换振荡控制算法。 
如上所述，在非限制性示例的实施例中，当网络工作在正常环境下或者在某些预定调节下时，切换振荡控制过程优选地仅作用于切换参数。在网络性能不令人满意的情形中，例如切换失败率高于特定阈值，或者具有更高优先级的另一个优化算法作用于相同参数，则切换振荡控制优选地不改变该切换参数。 
在另一个非限制性示例实施例中，监视切换参数，例如切换失败率，以及如果做出切换振荡控制改变之后切换性能降低，(例如，切换失败率高于特定阈值)，则针对具体的小区对使用具有可接受的切换性能的上一次的切换参数值。另外，可以针对该具体小区对设置警告标记，使得关联的切换参数值可以由人员手动修改或者使用一些其他算法来修改。 
上述技术提供许多优势。其使用实际的时间统计来发现针对给定的折衷振荡率目标的最佳切换设置或者最佳设置范围，而不需要手动操作。该技术适配于UE行为和网络变化，不需要执行UE速度估计。根据目标振荡率或者目标切换代价的切换HO参数的设置还能够提高不经历切换振荡的小区(例如不同扇区中的合作站点的小区)上的网络性能。还可以防止更高的协议层中的振荡激起的不利影响(例如，若干次将分组从一个节点转发到另一个节点，直到它们过期)，这些不利影响通常难以检测。在一些现有的系统中，切换失败率的日志和连接持续时间可能是已经可获得的。上述过程中的一些过程可以在中心局中离线操作或者以分布方式在线操作。 
该技术还使得有可能评估由于切换振荡造成的传送网上的负载增加，使得其易于确定规模(对于很多运营商，回程假象是一个重要因素)。运营商仅需要设置一个参数(目标切换振荡率)，而不是在操作期间可以改变的许多不同的邻居值。LTE使用自适应邻居关系(ANR)，使得每个小区(BS)以动态方式自动修改其相邻小区，该动态方式不一定受运营商的控制。 
该技术还提供了下一代移动网络有限公司(NGMN)的“Reduce the unnecessary handovers(Ping-Pong effect)-The SON feature needs to understand the situation，identify the highly influencing parameters and decide the optimal values for those parameters”所定义的切换优化的基本要求之一。 
尽管已经详细示出和描述了各种实施例，但是权利要求不限于任何具体的实施例或者示例。上述描述不应该被理解为暗示了任何单元、步骤、范围或者功能是必需的，从而必须被包括在权利要求的范围内。授权主题的范围仅由权利要求限定。法定保护的程度由所允许的权利要求中记载的文字及其等价来限定。除了明确说明，对单数单元的参考并不旨在表示“一个和仅一个”，而是表示“一个或多个”。而且，本权利要求书中包括的设备和方法不一定解决本发明试图解决的每个问题。本权利要求书中包括的设备和方法不一定解决本技术试图解决的每个问题。 

Claims (26)

1.一种在蜂窝无线通信系统中使用的用于调节切换参数的方法，所述方法的特征在于以下步骤：
收集(S1)与在一个或多个小区对之间已经发生的不同UE的实际切换有关的信息；
处理(S3)所收集的切换信息，以确定与小区对关联的切换性能，所述切换性能是切换失败率或者切换成功率；
确定(S4)所确定的切换性能是否满足切换性能设置，以及如果满足，则处理所收集的切换信息，以确定与小区对关联的切换振荡率或者切换代价；
将所确定的切换振荡率或者所确定的切换代价分别与预定的目标切换振荡率或者预定的目标切换代价进行比较(S4)；以及
基于所述比较，调节(S5)与小区对中的小区中的至少一个小区关联的一个或多个切换参数。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
如果所确定的切换性能不满足切换性能设置，则避免调节所述一个或多个切换参数，或者返回到调节之前的所述一个或多个切换参数。
3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：将切换性能和阈值进行比较。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述比较包括：确定所确定的切换振荡率和目标切换振荡率之间的差、或者所确定的切换代价和目标切换代价之间的差；以及所述调节包括：调节与小区对中的至少一个小区关联的一个或多个切换参数，以减少所述差。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述比较包括：确定所确定的切换振荡率是否超过目标切换振荡率，以及如果超过，则调节与小区对中的至少一个小区关联的一个或多个切换参数，以延迟或者阻止来自所述至少一个小区的呼叫连接的切换。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述信息包括：在UE连接从小区对中的一个小区切换之后，在小区对中的另一个小区中保持所述UE连接的持续时间。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述信息包括：一个或者多个小区对之间已经实际出现的每个切换的方向。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述信息被存储为累积分布函数或者柱状图。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，关于切换的信息被存储在存储器中。
10.根据权利要求1所述的方法，以分布方式在多个无线网络节点中的每一个无线网络节点处执行。
11.根据权利要求1所述的方法，以集中方式在与无线网络节点通信的中央节点处执行，所述无线网络节点与所述一个或多个小区关联。
12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一个或多个切换参数包括切换裕度参数和触发时间切换参数中的一个或者二个。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述切换裕度参数和触发时间切换参数中的一个或者二个基于以下参数中的一个或多个：切换候选小区频率的频率特定的偏移量、切换候选小区的小区特定的偏移量、服务小区频率的频率特定的偏移量、服务小区的小区特定的偏移量、迟滞参数、以及偏移量参数。
14.一种在蜂窝无线通信系统(10)中使用的装置(32，50)，其特征在于：
用于收集与在一个或多个小区对之间已经发生的不同UE的实际切换有关的信息的单元；
用于处理所收集的切换信息，以确定与小区对关联的切换性能的单元，所述切换性能是切换失败率或者切换成功率；
用于确定所确定的切换性能是否满足切换性能设置，以及如果满足，则处理所收集的切换信息，以确定与小区对关联的切换振荡率或者切换代价的单元；
用于将所确定的切换振荡率或者所确定的切换代价分别与预定的目标切换振荡率或者预定的目标切换代价进行比较的单元；以及
用于基于所述比较，调节与小区对中的小区中的至少一个小区关联的一个或多个切换参数的单元。
15.根据权利要求14所述的装置，还包括：
用于如果所确定的切换性能不满足切换性能设置，则避免调节所述一个或多个切换参数，或者返回到调节之前的所述一个或多个切换参数的单元。
16.根据权利要求14所述的装置，还包括：用于将切换性能和阈值进行比较的单元。
17.根据权利要求14所述的装置，其中，用于比较的单元被配置为：确定所确定的切换振荡率和目标切换振荡率之间的差、或者所确定的切换代价和目标切换代价之间的差，以及
用于调节的单元调节与小区对中的至少一个小区关联的一个或多个切换参数，以减少所述差。
18.根据权利要求14所述的装置，其中，用于比较的单元被配置为：确定所确定的切换振荡率是否超过目标切换振荡率，以及如果超过，则用于调节的单元调节与小区对中的至少一个小区关联的一个或多个切换参数，以延迟或者阻止来自所述至少一个小区的呼叫连接的切换。
19.根据权利要求14所述的装置，其中，所述信息包括：在UE连接从小区对中的一个小区切换之后，在小区对中的另一个小区中保持所述UE连接的持续时间。
20.根据权利要求17所述的装置，其中，所述信息包括：一个或者多个小区对之间已经实际出现的每个切换的方向。
21.根据权利要求18所述的装置，其中，所述信息被存储为累积分布函数或者柱状图。
22.根据权利要求14所述的装置，其中，所述蜂窝无线通信系统包括具有多个无线基站的无线接入网，以及所述装置被包括在每个无线基站中。
23.根据权利要求14所述的装置，其中，所述蜂窝无线通信系统包括具有多个无线基站的无线接入网和与所述无线接入网通信的中央节点，所述装置被包括在所述中央节点中。
24.根据权利要求14所述的装置，还包括：用于监视被切换到小区对中的小区之一的呼叫的呼叫持续时间，直至该呼叫被切换到另一小区的单元。
25.根据权利要求14所述的装置，其中，所述一个或多个切换参数包括切换裕度参数和触发时间切换参数中的一个或者二个。
26.根据权利要求23所述的装置，所述切换裕度参数和触发时间切换参数中的一个或者二个基于以下参数中的一个或多个：切换候选小区频率的频率特定的偏移量、切换候选小区的小区特定的偏移量、服务小区频率的频率特定的偏移量、服务小区的小区特定的偏移量、迟滞参数、以及偏移量参数。
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