CN102970720A - 便携式终端的切换装置及方法 - Google Patents

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Abstract

一种便携式终端的切换方法包括：在便携式终端在服务小区的服务覆盖区域中移动期间，检查通信质量；当通信质量小于预设通信级别时，通过考虑便携式终端的行进速度来确定超过所述预设通信级别的一个或多个相邻小区；从确定的相邻小区中选择相邻小区；以及执行至选定相邻小区的服务覆盖区域的切换。

Description

便携式终端的切换装置及方法
技术领域
本发明涉及电信网络领域。更具体地，本发明涉及一种用于处理无线电信网络中的切换的方法。
背景技术
近年来无线通信技术已经发展到同时提供语音和数据通信服务。为了提供高质量无线数据通信服务，关注将数据速率从宽带码分多址(WCDMA)演进到长期演进(LET)，LET是用于应对未来需求的第三代合作伙伴计划中的项目。尽管通常在无线局域网(WLAN)中使用802.11B/G，但是802.11n已经商业化。这些标准的目标包括改善效率、降低成本、改善服务、使用新频谱机会和更好地与其它开放标准进行集成。
无线通信技术的蜂窝领域和WLAN领域具有各自独特的特征。WLAN领域呈现高数据速率，但几乎不支持移动性。相反，蜂窝领域保证高移动性，但呈现低数据速率。然而，3GPP的LTE能够同时提高移动性和数据速率，并且WLAN领域的802.11n能够支持高得多的数据速率。
为了支持高得多的数据速率，设计比过去方案小的小区大小，使得当前无线通信环境中存在各种小区大小。因此，发展不同无线通信技术以满足新要求。为了在包括各种小区叠加的环境中支持不同无线通信技术，当前正开发多模移动终端。多模支持终端支持不同无线通信技术之间无缝服务的切换，以及研究集中于更有效的解决方案。
在当前服务小区的接收信号强度指示符(RSSI)下降到阈值以下时，常规移动终端在大多数情况下切换到相邻小区(neibour)的候选者中高RSSI的小区。
因此，目前的方案没有基于能够随数据服务的数据速率而改变的小区大小来考虑切换方法，并且在切换判决中没有考虑终端的行进速度的影响。因此，在目前的方案中高RSSI的小区可能变成服务小区，而不管切换开销或可服务时间。因此，需要一种解决了上述不足的用于在新环境中提供切换的改进方法。
发明内容
本发明提供了一种切换装置和方法，用于通过根据各种大小的小区中的预定准则来向具有各种大小的小区提供较高的优先级，来减少便携式终端行进的开销。
本发明的另一方面在于提供了一种便携式终端的切换装置和方法，用于通过考虑各种小区大小和便携式终端的行进速度来减少便携式终端行进的开销。
通过结合附图的以下详细描述，本发明的其它方面、优势和突出特征对于本领域技术人员将变得显而易见，其中，以下描述公开了本发明的示例性实施例。
一种便携式终端的切换方法包括：在便携式终端在服务小区的服务覆盖区域中移动期间，检查通信质量；当通信质量小于预设通信级别时，通过考虑便携式终端的行进速度来确定超过所述预设通信级别的一个或多个相邻小区；从确定的相邻小区中选择相邻小区；以及执行至选定相邻小区的服务覆盖区域的切换。
一种便携式终端的切换方法包括：检查服务小区的服务覆盖区域中的便携式终端的通信质量；当通信质量小于预设通信级别时，确定超过所述预设通信级别的一个或多个相邻小区；从确定的相邻小区中选择具有最高通信质量改进的相邻小区；以及执行至选定相邻小区的服务覆盖区域的切换。
一种便携式终端的切换方法包括：在便携式终端在服务小区的服务覆盖区域中移动期间，检查通信质量；当通信质量小于预设通信级别时，通过考虑便携式终端的行进速度来确定超过所述预设通信级别的一个或多个相邻小区；通过考虑便携式终端的通信质量改进来从确定的相邻小区中选择相邻小区；以及执行至选定相邻小区的服务覆盖区域的切换。
一种便携式终端的切换装置包括：监视部，被配置为在便携式终端在服务小区的服务覆盖区域中移动期间，检查行进速度和通信质量；判决部，被配置为当通信质量小于预设通信级别时，通过考虑便携式终端的行进速度来确定超过所述预设通信级别的一个或多个相邻小区，以及通过考虑便携式终端的通信质量改进来从确定的相邻小区中选择相邻小区；以及执行部，被配置为执行至选定相邻小区的服务覆盖区域的切换。
附图说明
通过结合附图的以下详细描述，本发明特定示例性实施例的上述和其它方面、特征和优势将变得更加显而易见，其中：
图1是根据本发明示例性实施例的便携式终端的切换装置的框图；
图2是根据本发明示例性实施例的便携式终端的切换方法中的第一网络、邻居网络和第二网络的图；
图3是根据本发明示例性实施例的基于便携式终端的行进速度的便携式终端的切换方法的时序流程图；
图4是根据本发明示例性实施例的基于通信质量改进的便携式终端的切换方法的时序流程图；
图5是根据本发明示例性实施例的基于便携式终端的行进速度和通信质量的便携式终端的切换方法的时序流程图；
贯穿附图，类似参考数字应被理解为涉及类似零件、部件和结构。
具体实施方式
提供了参考附图的以下描述，以帮助全面理解由权利要求及其等同物限定的本发明示例性实施例。以下描述包括多种具体细节来帮助理解，但是这些应被当作仅是示例性的。相应地，本领域普通技术人员应认识到，可以在不背离本发明的范围和精神的情况下对本文描述的实施例进行各种改变和修改。此外，为清楚和简明起见，可以省略公知功能和结构的描述。
以下描述和权利要求中使用的术语和单词不限于著书目录的含义，而是仅被发明人用于清楚而一致地理解发明。相应地，本领域技术人员应该显而易见的是，仅为了说明目的而非限制由所附权利要求及其等同物限定的发明的目的，提供了本发明示例性实施例的以下描述。
应该理解，除非上下文清楚地暗示，否则单数形式“一个”和“这个”包括多个所指对象。因此，例如，参见“部件表面”包括参见一个或多个这种表面。
对于术语“实质上”，其意为所记载的特征、参数或值不需要被精确地实现而是可以在数量上发生偏离或改变，包括例如容限、测量错误、测量精度限制和本领域技术人员已知的其它因素，其中所述偏离或改变并没有排除希望特征提供的效果。
图1是根据本发明示例实施例的便携式终端的切换装置的框图。如图1所示，便携式终端的切换装置可以包括控制器101、监视部102、判决部103、执行部104、输入105、显示器106、存储器107、通信模块108和音频处理器109。
控制器101控制便携式终端的操作。控制器101可以包括监视部102、判决部103和执行部104。在备选实施例中，部件102至104并非必须全部集成到控制器中而是可以分离地实现，或者可以在控制器中实现部件的任意组合。
在移动设备在第一网络的服务覆盖区域中移动期间，监视部102检查移动设备的行进速度和通信质量。这里，可以使用以下任一项确定通信质量：接收信号强度指示符(RSSI)、信噪比(SNR)、信干噪比(Signal-to-Interference-and-Noise Ratio，SINR)、误码率(BER)、误帧率(FER)和信道质量指示符(CQI)。此外，例如可以利用内置GPS(全球定位系统)以及本领域的技术人员已知的其它导航设备来确定终端的行进速度。
当检查的通信质量小于预设通信质量或级别时，判决部103通过考虑便携式终端的行进速度来选择超过预设通信质量的一个或多个邻居网络的服务覆盖区域，且通过考虑便携式终端的通信质量改进来选择选定邻居网络的服务覆盖区域中的第二网络的特定服务覆盖区域。然后，执行部104执行至选定第二网络的服务覆盖区域的切换。
输入单元105向控制器101提供通过用户选择产生的输入数据。显示器106显示便携式终端的状态信息、菜单屏幕，并在控制器101的控制下存储信息。例如，可以使用触摸屏实现显示器106。
存储器107可以包括程序存储器和数据存储器，程序存储器用于存储对便携式终端加以控制的程序，数据存储器用于存储在程序执行中产生的数据。通信模块108处理经由用于语音和数据通信的天线发送和接收的信号。音频处理器109处理通过便携式终端输入和输出的音频信号。
如上所述，控制器101可以执行终端的总体功能。这里，为了说明目的，分离地配备部件以区分其功能。因此，在实际实现中，控制器101可以处理终端的部分或全部功能。
图2示出了其中可以应用根据本发明示例性实施例的便携式终端的切换方法的第一网络、邻居网络和第二网络。参见图2，便携式终端206行进在服务小区201的服务覆盖区域和一个或多个相邻小区202至205的服务覆盖区域。一个或多个相邻小区202至205的服务覆盖区域的覆盖区大小彼此可以不同。
如所示，服务小区201指示当前为便携式终端206服务的服务小区，以及相邻小区202至205指示服务小区201周围的相邻小区。当便携式终端206行进时，新服务小区可以是相邻小区202至205中的一个。相邻小区205可以是相邻小区202至205中便携式终端206从服务小区201切换到的新服务小区。服务小区201可以受第一网络的控制，而相邻小区205可以受作为邻居网络的第二网络的控制，其中，第二网络是与第一网络不同的邻居网络。在下文中，将参考图3和4说明本发明的切换过程的详细解释。
图3是根据本发明示例性实施例的考虑了便携式终端的行进速度的便携式终端的切换方法的时序流程图。如图3所示，在步骤301，处于服务单元201中的便携式终端在移动期间检查并监视其通信质量。当便携式终端处于服务单元201中时，通信质量可能随其移动而下降。
因此，为了无开销地切换至具有更高通信质量的邻居网络，便携式终端持续地检查其通信质量。当如现有技术一样，便携式终端在不考虑其行进速度的情况下切换至相邻小区的服务覆盖区域时，将导致频繁切换，这进而会导致不必要的开销。这里，通信质量可以使用以下任一项：RSSI(接收信号强度指示符)、SNR(信噪比)、SINR(信干噪比)、BER(误码率)、FER(误帧率)和CQI(信道质量指示符)。
在步骤302，便携式终端确定其通信质量是否小于预设通信质量。当在步骤302检查的通信质量下降到预设通信质量以下时，在步骤303，便携式终端通过考虑其行进速度来选择超过预设通信质量的一个或多个相邻小区，作为选择的候选相邻小区。
更具体地，通过考虑相邻小区的服务覆盖区域大小信息和便携式终端的行进速度信息，按照相邻小区对便携式终端的可服务时间的降序排列来选择作为候选相邻小区的相邻小区。例如，如果相邻小区的服务覆盖区域大小相同，则便携式终端的行进速度越快，可服务时间越短。如果在所有相邻小区中，便携式终端的行进速度相同，则相邻小区的服务覆盖区域越大，其可服务时间越长。此外，可以按照相邻小区的容量的降序排列来选择相邻小区。便携式终端从作为邻居网络的第二网络或者第一网络接收相邻小区的服务覆盖区域大小信息。
考虑便携式终端的行进速度的含义在于：考虑具有各种小区大小的相邻小区的小区大小和便携式终端的行进速度。例如，如以下表1所示，当便携式终端的速度(V1＜V2＜V3)小于V1(低速)时，选择超过预设通信质量的C1至C5(小区大小：C1＜C2＜C3＜C4＜C5)。当便携式终端的速度是V1～V2时，选择除了最小小区大小的C1之外的超过预设通信质量的C2至C5，作为邻居网络。同样，当便携式终端的速度是V2～V3，从超过预设通信质量的邻居网络C1至C5中选择除了较小小区的C1和C2之外的C3、C4和C5，作为邻居网络。
[表1]
  便携式终端的行进速度   候选相邻小区
  V1以下(低)   C1，C2，C3，C4，C5
  V1-V2   C2，C3，C4，C5
  V2-V3   C3，C4，C5
  V4-V5   C4，C5
  V5以上(高)   C5
在步骤304，便携式终端从作为候选相邻小区的选定相邻小区中选择具有最高通信质量的相邻小区。接下来，在步骤305，便携式终端切换至作为新服务小区的选定邻居的服务覆盖区域，并完成该切换过程。当在步骤302超过预设通信质量时，便携式终端结束所述过程而不切换。
尽管图3的方法说明了便携式终端选择切换，但是服务小区201的第一网络可以通过从便携式终端接收行进速度信息和通信质量信息来选择切换。
图4是根据本发明示例性实施例的基于通信质量改进的便携式终端的切换方法的时序流程图。如图4所示，在步骤401，处于服务单元201的服务覆盖区域中的便携式终端检查并监视其通信质量或级别。这里，通信质量可以使用以下任一项：RSSI、SNR、SINR、BER、FER和CQI。
在步骤402，便携式终端确定其通信质量是否小于预设通信质量。当在步骤402检查的通信质量下降到预设通信质量以下时，在步骤403中，便携式终端选择超过预设通信质量的一个或多个相邻小区，作为候选相邻小区。
在步骤404，便携式终端从作为候选相邻小区的相邻小区中选择具有最大通信质量改进(improvement)的相邻小区。这里，由等式1给出通信质量改进。
Qual_Improve(t+1)＝(1-α)×Qual_Improve(t)+α×Qual_Diff...(1)
Qual_Improve(t+1)表示时刻t+1处的通信质量改进，Qual_Improve(t)表示时刻t处的通信质量，Qual_Diff表示时刻t+1处的通信质量与时刻t处的通信质量之差，以及α表示Qual_Improve(t)的反射比(reflectionratio)。
假设便携式终端的行进速度的范围在V1到V2之间，则可以监视到候选相邻小区C2至C5的通信质量改进，如下表2所示。通过等式1计算通信质量改进的值，其中值α是0.7。
[表2]
Figure BDA00002064849100081
对于通信质量改进，在x轴表示时间t、y轴表示通信质量的图表中，时刻是t1、t2、t3和t4，以及在图表中标记相应的通信质量值并将其互连。结果，产生了三个斜率值。在这三个斜率值中，对最近的斜率值进行加权。即，对t3的通信质量与t4的通信质量之间的斜率进行加权的权重大于对t1的通信质量与t2的通信质量之间的斜率进行加权的权重。可以根据给定α得到权重。例如，当α是0.1时，反映了最近的斜率值的90％。换句话说，反映了过去值的10％。
步骤404中考虑通信质量改进隐含了计算相邻小区中通信质量改进并选择最大通信质量改进的相邻小区作为新服务小区。
在选择了新服务小区时，在步骤405，便携式终端切换至作为新服务小区的选定相邻小区的服务覆盖区域，并结束切换过程。当在步骤402中超过预设通信质量时，便携式终端结束所述过程而不进行切换。
尽管图4的方法说明了便携式终端选择切换，第一网络可以通过从便携式终端接收便携式终端的通信质量改进信息来选择切换。图5是根据本发明示例性实施例的基于便携式终端的行进速度和通信质量的便携式终端的切换方法的时序流程图。如图5所示，在步骤501，处于服务单元201的便携式终端在移动期间检查并监视其通信质量。即，尽管便携式终端处于服务小区201，但是通信质量可能随便携式终端的移动而下降。
因此，为了无开销地切换至高通信质量的邻居网络，便携式终端持续地检查其通信质量。这里，通信质量可以使用以下任一项：RSSI、SNR、SINR、BER、FER和CQI。
在步骤502，便携式终端确定其通信质量是否小于预设通信质量。当在步骤502中检查的通信质量下降到预设通信质量以下时，在步骤503中，便携式终端通过考虑其行进速度来选择超过预设通信质量的一个或多个相邻小区，作为选择的候选相邻小区。
更具体地，通过考虑相邻小区的服务覆盖区域大小信息和便携式终端的行进速度信息，按照相邻小区对便携式终端的可服务时间的降序排列来选择作为候选相邻小区的相邻小区。此外，可以按照相邻小区的容量的降序排列来选择相邻小区。便携式终端从作为邻居网络的第二网络或者第一网络接收相邻小区的服务覆盖区域大小信息。之前已经描述了便携式终端的行进速度的考虑，因而应该省略。
在步骤504，便携式终端从作为候选相邻小区的选定相邻小区中选择具有最高通信质量改进的相邻小区。这里，之前已经描述了通信质量改进，因而应该省略。
接下来，在步骤505，便携式终端切换至作为新服务小区的选定邻居的服务覆盖区域，并结束该切换过程。当在步骤502中超过预设通信质量时，便携式终端结束所述过程而不进行切换。
尽管图5的方法说明了便携式终端选择切换，但是第一网络可以通过从便携式终端接收便携式终端的行进速度信息和通信质量改进信息来选择切换。
根据本发明的上述方法可以硬件、固件来实现，或者可以实现为软件，或者能够存储在诸如CD ROM、RAM、软盘、硬盘、或磁光盘之类的记录介质中的计算机代码，或者原本存储在远程记录介质或非临时性机器可读介质上并通过网络下载后存储在本地记录介质上的计算机代码，使得可以通过使用通用计算机、或专用处理器或诸如ASIC或FPGA之类的可编程或专用硬件来将本文所描述的方法呈现在在记录介质中存储的软件中。本领域技术人员应该理解，计算机、处理器、微处理器控制器或可编程硬件包括存储部件，例如RAM、ROM、闪存等等，所述存储部件可以存储或接收软件或计算机代码，这些软件或计算机代码在被计算机、处理器或硬件访问和执行时，实现本文所描述的处理方法。此外，应该意识到，当通用计算机访问用于实现本文所示处理的代码时，代码的执行将通用计算机转变为用于执行本文所示处理的专用计算机。
尽管已经参考发明的特定示例性实施例示出和描述了本发明，但本领域技术人员应理解，可以在不脱离由所附权利要求及其等同物限定的本发明的精神和范围的情况下，对本发明进行形式上和细节上的各种改变。

Claims (20)

1.一种便携式终端的切换方法，包括：
在便携式终端在服务小区的服务覆盖区域中移动期间，检查通信质量；
当通信质量小于预设通信级别时，通过考虑便携式终端的行进速度来确定超过所述预设通信级别的一个或多个相邻小区；
从确定的相邻小区中选择相邻小区；以及
执行至选定相邻小区的服务覆盖区域的切换。
2.如权利要求1所述的切换方法，其中，根据以下任一项确定通信质量：接收信号强度指示符RSSI、信噪比SNR、信干噪比SINR、误码率BER、误帧率FER和信道质量指示符CQI。
3.如权利要求1所述的切换方法，其中，确定所述一个或多个相邻小区的服务覆盖区域包括：
提供按照所述一个或多个相邻小区的服务覆盖范围的大小的降序排列，并根据便携式终端的速度从降序排列中选择具有最高通信质量的特定覆盖区域。
4.如权利要求3所述的切换方法，其中，便携式终端从所述一个或多个小区的相邻网络接收与服务覆盖区域的大小相关的信息。
5.如权利要求1所述的切换方法，其中，从确定的相邻小区中选择相邻小区包括：
从确定的相邻小区中选择具有最高通信质量的特定相邻小区。
6.如权利要求1所述的切换方法，其中，从确定的相邻小区中选择相邻小区包括：
在服务小区的网络处，通过从便携式终端接收便携式终端的行进速度信息和通信质量信息来选择相邻小区。
7.一种便携式终端的切换方法，包括：
检查服务小区的服务覆盖区域中便携式终端的通信质量；
当通信质量小于预设通信级别时，确定超过所述预设通信级别的一个或多个相邻小区；
从确定的相邻小区中选择具有最高通信质量改进的相邻小区；以及
执行至选定相邻小区的服务覆盖区域的切换。
8.如权利要求7所述的切换方法，其中，根据以下任一项确定通信质量：接收信号强度指示符RSSI、信噪比SNR、信干噪比SINR、误码率BER、误帧率FER和信道质量指示符CQI。
9.如权利要求7所述的切换方法，其中，通过以下等式给出通信质量改进：
Qual_Improve(t+1)＝(I-α)×Qual_Improve(t)+α×Qual_Diff
其中，Qual_Improve(t+1)表示时刻t+1处的通信质量改进，Qual_Improve(t)表示时刻t处的通信质量，Qual_Diff表示时刻t+1处的通信质量与时刻t处的通信质量之差，以及α表示Qual_Improve(t)的反射比。
10.如权利要求7所述的切换方法，其中，确定相邻小区包括：
在服务小区的网络中，通过从便携式终端接收便携式终端的通信质量改进的信息来选择相邻小区。
11.一种便携式终端的切换方法，包括：
在便携式终端在服务小区的服务覆盖区域中移动期间，检查通信质量；
当通信质量小于预设通信级别时，通过考虑便携式终端的行进速度来确定超过所述预设通信级别的一个或多个相邻小区；
通过考虑便携式终端的通信质量的改进来从确定的相邻小区中选择相邻小区；以及
执行至选定相邻小区的服务覆盖区域的切换。
12.如权利要求11所述的切换方法，其中，根据以下任一项确定通信质量：接收信号强度指示符RSSI、信噪比SNR、信干噪比SINR、误码率BER、误帧率FER和信道质量指示符CQI。
13.如权利要求11所述的切换方法，其中，确定所述一个或多个相邻小区包括：
提供按照所述一个或多个相邻小区的服务覆盖范围的大小的降序排列，根据便携式终端的速度从降序排列中选择具有最高通信质量的特定覆盖区域。
14.如权利要求11所述的切换方法，其中，便携式终端从所述一个或多个小区的相邻网络接收与服务覆盖区域的大小相关的信息。
15.如权利要求11所述的切换方法，其中，通过以下等式给出通信质量改进：
Qual_Improve(t+1)＝(1-α)×Qual_Improve(t)+α×Qual_Diff
其中，Qual_Improve(t+1)表示时刻t+1处的通信质量改进，Qual_Improve(t)表示时刻t处的通信质量，Qual_Diff表示时刻t+1处的通信质量与时刻t处的通信质量之差，以及α表示Qual_Improve(t)的反射比。
16.如权利要求11所述的切换方法，其中，从确定的相邻小区中选择相邻小区包括：
从确定的相邻小区中选择具有最高通信质量的特定相邻小区。
17.如权利要求11所述的切换方法，其中，从确定的相邻小区中选择相邻小区包括：
在服务小区的网络处，通过从便携式终端接收便携式终端的行进速度信息和通信质量改进信息来选择相邻小区。
18.一种便携式终端的切换装置，包括：
监视部，被配置为在便携式终端在服务小区的服务覆盖区域中移动期间，检查行进速度和通信质量；
判决部，被配置为当通信质量小于预设通信级别时，通过考虑便携式终端的行进速度来确定超过所述预设通信级别的一个或多个相邻小区，以及通过考虑便携式终端的通信质量改进来从确定的相邻小区中选择相邻小区；以及
执行部，被配置为执行至选定相邻小区的服务覆盖区域的切换。
19.如权利要求18所述的切换装置，其中，根据以下任一项确定通信质量：接收信号强度指示符RSSI、信噪比SNR、信干噪比SINR、误码率BER、误帧率FER和信道质量指示符CQI。
20.如权利要求18所述的切换装置，其中，通过以下等式给出通信质量改进：
Qual_Improve(t+1)＝(1-α)×Qual_Improve(t)+α×Qual_Diff
其中，Qual_Improve(t+1)表示时刻t+1处的通信质量改进，Qual_Improve(t)表示时刻t处的通信质量，Qual_Diff表示时刻t+1处的通信质量与时刻t处的通信质量之差，以及α表示Qual_Improve(t)的反射比。
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