CN104427570A - 一种移动通信系统的切换方法 - Google Patents

Abstract

一种移动通信系统中的切换方法，其特征在于，1.移动终端从相邻基站中选择备切基站；2.移动终端测量备切基站下接收信干比；3.若备切基站下接收信干大于等于切换门限，移动终端将备切基站作为切换的目标基站，否则，转回步骤1。采用本方法，由终端选择目标基站进行切换，而不是由网络侧根据终端的测量上报来触发切换，无需终端测量上报过程，有效减少切换准备过程所花费时间。并且，本方法是以终端在基站下的接收信干比为切换门限，更可靠地保障终端切换后的通信质量。

Description

一种移动通信系统的切换方法

技术领域

本发明涉及移动通信领域，尤其涉及一种移动通信系统的切换方法。

背景技术

在移动通信过程中，移动终端在移动过程中，为获得较好的通信质量，会在不同的基站之间进行切换。

在现有的通信技术中（如LTE或UMTS），移动终端在基站之间切换过程如图1所示，主要包括以下步骤：

步骤1，服务基站根据终端上报的测量信息，选择移动终端要切换的目标基站；

步骤2，服务基站向目标基站发送切换申请消息，同时发送终端上下文信息用于申请分配移动终端切换专用资源；

步骤3，目标基站根据终端上下文信息，为终端分配切换专用资源；

步骤4，目标基站向服务基站发送切换响应消息，通知分配的切换专用资源；

步骤5，服务基站接收到目标基站的切换响应消息后，向移动终端发送切换指示消息，通知终端切换；

步骤6，移动终端收到服务基站的切换指示消息后，利用获得的切换专用资源接入目标基站；

步骤7，移动终端在接入目标基站后，向目标基站发送注册信息，触发注册；

步骤8，目标基站为移动终端进行注册；

步骤9，移动终端在目标基站下注册后，目标基站发送切换完成消息，通知服务基站终端已经切换成功；

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

在步骤1中，现有通信技术中，终端需上报的测量信息，通常是终端通过搜索相邻基站同步信号估测得到相邻基站的信号强度，服务基站根据终端上报的相邻基站的信号强度，选择信号强度符合切换条件的基站作为终端要切换的目标基站。但在实际应用中，用户的通信质量需要靠终端的接收信干比来保障，接收信干比越稿，用户的通信链路才越可靠。接收信干比是终端接收基站的信号强度与终端在基站下收到的干扰信号强度的比值，因此接收信噪比与基站的信号强度并不是成绝对正比的关系，还受干扰信号强度影响。即终端切换到信号强度符合切换条件的目标基站下，若在该基站下终端收到的干扰强度较大大，终端在该基站下能获取的接收信干比会较小，可能不足以保障用户的通信质量。因此终端应选择能获取接收信干比符合切换条件的相邻基站作为目标基站，但在现有通信技术中，终端在切换前，与服务基站的相邻基站不会进行通信，无法通过通信过程来检测相邻基站下收到的干扰信号强度，进而估算在相邻基站下的接收信干比，而在切换前的测量上报过程中，终端能搜索到相邻基站发送的同步信号，但基站发送的同步信号只能用于估测基站的信号强度，无法估测基站下的干扰信号强度，因此服务基站只能根据相邻基站的信号强度选择符合切换条件的基站作为终端切换的目标基站。

并且，在步骤1中，目标基站根据终端上报的测量信息来选择切换的目标基站，而终端测量上报过程可能会因为终端与服务基站间的链路质量下降影响其可靠性，进而影响服务基站选择目标基站的准确性，导致切换过程的失败，或者，终端测量上报过程可能会因为与服务基站之间的链路质量下降出现延迟，进而使服务基站选择目标基站需要花费较长的处理时间。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明提出了一种移动通信系统中切换方法，包括以下步骤：1.1、移动终端从相邻基站中选择备切基站；1.2、移动终端测量备切基站下接收信干比；1.3、若备切基站下接收信干大于等于切换门限，移动终端将备切基站作为切换的目标基站，否则，转回步骤1.1。

进一步的，上述步骤1.1中，移动终端从相邻基站中选择备切基站的具体实现方法为：移动终端周期测量相邻基站的同步信号，每次测量过程中依次获取相邻基站的信号强度，当某一相邻基站的信号强度大于等于信号强度门限时，移动终端选择该基站作为备切基站，并结束对剩余相邻基站的测量过程；并且，优选的，所述信号强度门限在网络侧配置后，通过服务基站下发到移动终端。

进一步的，上述步骤1.1中，移动终端从相邻基站中选择备切基站的具体方法为：移动终端周期测量相邻基站的同步信号，获取所有相邻基站的信号强度，移动终端选择信号强度最大的相邻基站作为备切基站。

进一步的，上述步骤1.2中，移动终端测量备切基站下接收信干比的具体方法为：移动终端与服务基站以及备切基站交替通信，即连续两帧，一帧与服务基站通信，下一帧与备切基站通信。移动终端在与备切基站通信的第i帧，可测量在备切基站下接收的信号强度RxPwr_i(dBm)和干扰信号强度CI_i(dBm)，得到第i帧备切基站下接收信干比CINR_i=RxPwr_i-CI_i(dB)：

进一步的，上述步骤1.3中，若移动终端在统计周期内备切基站下的平均接收信干比大于等于切换门限，移动终端将备切基站作为切换的目标基站，否则，转回步骤1.1。

进一步的，上述步骤1.3中，移动终端在统计周期内获取备切基站下的平均接收信干比的方法为：统计周期T帧内，移动终端在偶数帧与备切基站通信，在统计周期T帧内可获取共n帧备切基站下的接收信噪比CINR_i=1,...n，其中 $n=\left\{\begin{array}{ccc}\frac{T}{2}& \mathrm{if}& \mathrm{mod}(T,2)==0\\ \frac{T-1}{2}& \mathrm{if}& \mathrm{mod}(T,2)==1\end{array}\right.,$ 则备切基站下的平均接收信干比：

$\mathrm{AveCINR}=\frac{\underset{i=1}{\overset{i=n}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{CINR}}_i}{n};$

进一步的，上述步骤1.3中，移动终端在统计周期内获取备切基站下的平均接收信干比的方法为：统计周期T帧内，移动终端在偶数帧与备切基站通信，在第i-2帧获取备切基站下的接收信干比为CINR_i-2，第i帧获取备切基站下的接收信干比为CINR_i，则第i帧记录的接收信干比为RecCINR_i=α×CINR_i+(1-α)×CINR_i-2，0≤α≤1为统计参数，则统计周期T内的平均信噪比为：

$\mathrm{AveCINR}=\mathrm{RecCIN}{R}_n,n=\left\{\begin{array}{ccc}T& \mathrm{if}& \mathrm{mod}(T,2)==0\\ T-1& \mathrm{if}& \mathrm{mod}(T,2)==1\end{array}\right.$

优选的，以上所述统计周期，在网络侧配置后，通过服务基站下发至移动终端。

优选的，以上所述中切换门限，在网络侧配置后，通过服务基站下发至移动终端。

优选的，以上所述中统计参数α以及切换门限，在网络侧配置后，通过服务基站下发至移动终端。

采用本方法，由终端选择目标基站进行切换，而不是由网络侧根据终端的测量上报来触发切换，无需终端测量上报过程，有效减少切换准备过程所花费时间。并且，本方法是以终端在基站下的接收信干比为切换门限，更可靠地保障终端切换后的通信质量。

附图说明

图1为现有技术中提供的切换过程示意图；

图2为本发明所提出的方法的基本流程图；

图3为本发明所提出的方法的改进流程图一；

图4为本发明所提出的方法的改进流程图二。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式做进一步详细说明。

请参阅附图2，为本发明提出一种移动通信系统中切换方法的基本流程图。其具体操作如下：

步骤101，移动终端从相邻基站中选择备切基站；

步骤102，移动终端测量备切基站下接收信干比；

测量方法为：移动终端与服务基站以及备切基站交替通信，即连续两帧，一帧与服务基站通信，下一帧与备切基站通信。移动终端在与备切基站通信的第i帧，可测量在备切基站下接收的信号强度RxPwr_i(dBm)和干扰信号强度CI_i(dBm)，得到第i帧备切基站下接收信干比CINR_i=RxPwr_i-CI_i(dB)

步骤103，移动终端判断备切基站下接收信干比是否大于等于切换门限，若大于等于切换门限，则转到步骤104，否则转回步骤101，重新选择备切基站；

步骤104，移动终端将备切基站作为目标基站发起切换；

基于上述方法，本发明两种改进方法，其中之一请参阅附图3，其具体操作如下：

步骤201，移动终端选择接收信号强度符合大于等于信号强度门限的相邻基站作为备切基站;

步骤202，移动终端测量备切基站下平均接收信干比；

测试方法为：统计周期T帧内，移动终端在偶数帧与备切基站通信，在统计周期T帧内可获取共n帧备切基站下的接收信噪比CINR_i=1,...n，其中

$n=\left\{\begin{array}{ccc}\frac{T}{2}& \mathrm{if}& \mathrm{mod}(T,2)==0\\ \frac{T-1}{2}& \mathrm{if}& \mathrm{mod}(T,2)==1\end{array}\right.,$ 则备切基站下的平均接收信干比：

$\mathrm{AveCINR}=\frac{\underset{i=1}{\overset{i=n}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{CINR}}_i}{n};$

其中CINR_i获取方法为：移动终端在与备切基站通信的第i帧，可测量在备切基站下接收的信号强度RxPwr_i(dBm)和干扰信号强度CI_i(dBm)，得到第i帧备切基站下接收信干比CINR_i=RxPwr_i-CI_i(dB)

步骤203，移动终端判断备切基站下平均接收信干比是否大于等于切换门限，若大于等于切换门限，则转到步骤205，否则转到步骤204；

步骤204，移动终端在剩余的相邻基站中，选择接收信号强度符合大于等于信号强度门限的相邻基站作为备切基站，然后转回步骤202，重新测量备切基站下的平均信干比；

步骤205，移动终端将备切基站作为目标基站发起切换；

另一种改进方法请参阅附图4，其具体操作如下：

步骤301，移动终端选择接收信号强度最大的相邻基站作为备切基站;

步骤302，移动终端测量备切基站下平均接收信干比；

测试方法为：统统计周期T帧内，移动终端在偶数帧与备切基站通信，在第i-2帧获取备切基站下的接收信干比为CINR_i-2，第i帧获取备切基站下的接收信干比为CINR_i，则第i帧记录的接收信干比为RecCINR_i=α×CINR_i+(1-α)×CINR_i-2，0≤α≤1为统计参数，则统计周期T内的平均信噪比为：

$\mathrm{AveCINR}=\mathrm{RecCIN}{R}_n,n=\left\{\begin{array}{ccc}T& \mathrm{if}& \mathrm{mod}(T,2)==0\\ T-1& \mathrm{if}& \mathrm{mod}(T,2)==1\end{array}\right.$

其中CINR_i获取方法为：移动终端在与备切基站通信的第i帧，可测量在备切基站下接收的信号强度RxPwr_i(dBm)和干扰信号强度CI_i(dBm)，得到第i帧备切基站下接收信干比CINR_i=RxPwr_i-CI_i(dB)

步骤303，移动终端判断备切基站下平均接收信干比是否大于等于切换门限，若大于等于切换门限，则转到步骤205，否则转到步骤204；

步骤304，移动终端在剩余的相邻基站中，选择接收信号强度最大的相邻基站作为备切基站，然后转回步骤202，重新测量备切基站下的平均信干比；

步骤305，移动终端将备切基站作为目标基站发起切换；下面结合实施例对上述方法的应用进行具体描述：

实施例：

本实施例中，假设移动终端1在基站1下通信但准备发起切换，基站1的相邻基站为基站2、基站3、……基站7共6个相邻基站。

步骤1.1、移动终端1从相邻基站中选择备切基站；

移动终端1测量基站2、基站3、……基站7这6个相邻基站下的接收信号强度，假设测量得到的信号强度从基站2到基站7的接收信号强度依次为-80dBm，-81dBm，-79dBm，-75dBm，-77dBm，-83dBm；

若网络侧配置的或者终端侧默认的接收信号强度门限为-80dBm，则移动终端1顺序先选择基站2作为备切基站；

若是选择接收信号强度最大的相邻基站作为备切基站，则移动终端1选择基站5作为备切基站；

步骤1.2、移动终端1测量备切基站下接收信干比；

基于步骤1.1中所举例，若移动终端1选择基站2作为备切基站，移动终端1与基站1以及基站2交替通信，即连续两帧，一帧与基站1通信，下一帧与基站2通信，若移动终端1在与基站2通信的第i帧，在基站2下的接收信号强度为-81dBm，干扰信号强度为-101dBm，则第i帧基站2下的接收信干比为-81-(-101)=20dB；

基于步骤1.1中所举例，若移动终端1选择基站5作为备切基站，移动终端1与基站1以及基站5交替通信，即连续两帧，一帧与基站1通信，下一帧与基站5通信，若移动终端1在与基站5通信的第i帧，在基站5下的接收信号强度为-74dBm，干扰信号强度为-94dBm，则第i帧基站2下的接收信干比为-74-(-95)=21dB；

步骤1.3、若备切基站下接收信干大于等于切换门限，移动终端将备切基站作为切换的目标基站，否则，转回步骤1.1。

1）基于步骤1.2中所举例，若选择基站2作为备切基站，若网络侧配置或移动终端1默认的切换门限为20dB，则移动终端测量得到基站2下的接收信干比为20dB，可直接选择基站2为目标基站发起切换。

又或者移动终端根据网络侧配置或者移动终端侧默认的统计周期，在统计周期内统计在基站2下的平均接收信干比与切换门限做比较，假设统计周期为20帧，可在其中10帧测量得到的接收信干比CINRi=1,...10为：20dB，21dB，19dB，18dB，18dB，19dB，21dB，20dB，22dB，20dB，

若平均接收信噪比为：小于切换门限（20dB），则基站2不能作为目标基站，则移动终端1将从基站3……基站7这5个相邻基站中重新选择基站4作为备切基站，或者重新测量5个相邻基站的接收信号强度后，重新选择接收信号强度大于或等于-80dBm的相邻基站作为备切基站继续进行目标基站选择；

而若按前述另一种方法统计平均接收信干，假设网络侧配置或终端侧默认的统计参数α=0.5，则 $\begin{array}{c}{\mathrm{RecCINR}}_4=0.5\×21+(1-0.5)\×20=20.5\mathrm{dB}\\ {\mathrm{RecCINR}}_6=0.5\×19+(1-0.5)\×20.5=19.75\mathrm{dB}\\ {\mathrm{RecCINR}}_8=0.5\×18+(1-0.5)\×19.75=18.875\mathrm{dB}\\ \·\·\·\·\·\·\·\·\·\\ \mathrm{AveCINR}={\mathrm{RecCINR}}_{20}=0.5\×20+(1-0.5)\×21=20.5\mathrm{dB}\end{array},$ 平均接收信噪比为20.5dB，大于切换门限（20dB），则移动终端可直接选择基站2为目标基站发起切换。

2）基于步骤1.2中所举例，若选择基站5作为备切基站，若网络侧配置或移动终端1默认的切换门限为20dB，在基站5下测量得到的接收信干比为21dB，则移动终端可直接选择基站5为目标基站发起切换。

又或者移动终端根据网络侧配置或者移动终端侧默认的统计周期，在统计周期内统计在基站5下的平均接收信干比与切换门限做比较，假设统计周期为20帧，可在其中10帧测量得到的接收信干比CINR_i=1,...10为：21dB，20dB，19dB，18dB，18dB，19dB，21dB，20dB，22dB，20dB，若平均接收信噪比为小于切换门限（20dB），则基站5不能作为目标基站，则移动终端1将从基站2、3、4、6、7这5个相邻基站中重新选择基站6作为备切基站，或者重新测量5个相邻基站的接收信号强度后，重新选择接收信号强度大于或等于-80dBm的相邻基站作为备切基站继续进行目标基站选择；

而若按前述另一种方法统计平均接收信干，假设网络侧配置或终端侧默认的统计参数α=0.5，则 $\begin{array}{c}{\mathrm{RecCINR}}_4=0.5\×20+(1-0.5)\×21=20.5\mathrm{dB}\\ {\mathrm{RecCINR}}_6=0.5\×19+(1-0.5)\×20.5=19.75\mathrm{dB}\\ {\mathrm{RecCINR}}_8=0.5\×18+(1-0.5)\×19.75=18.875\mathrm{dB}\\ \·\·\·\·\·\·\·\·\·\\ \mathrm{AveCINR}={\mathrm{RecCINR}}_{20}=0.5\×20+(1-0.5)\×21=20.5\mathrm{dB}\end{array},$ 平均接收信噪比为20.5dB，大于切换门限（20dB），则移动终端选择基站5为目标基站发起切换。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应该涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种移动通信系统中的切换方法，其特征在于，包括以下步骤：

1.1、移动终端从相邻基站中选择备切基站；

1.2、移动终端测量备切基站下接收信干比；

1.3、若备切基站下接收信干大于等于切换门限，移动终端将备

切基站作为切换的目标基站，否则，转回步骤1.1。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤1.1具体为：移动终端周期测量相邻基站的同步信号，每次测量过程中依次获取相邻基站的信号强度，当某一相邻基站的信号强度大于等于信号强度门限时，移动终端选择该基站作为备切基站，并结束对剩余相邻基站的测量过程。

3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述信号强度门限在网络侧配置后，通过服务基站下发到移动终端。

4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤1.1具体为：移动终端周期测量相邻基站的同步信号，获取所有相邻基站的信号强度，移动终端选择信号强度最大的相邻基站作为备切基站。

5.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤1.2具体：移动终端与服务基站以及备切基站交替通信，即连续两帧，一帧与服务基站通信，下一帧与备切基站通信，移动终端在与备切基站通信的第i帧，可测量在备切基站下接收的信号强度RxPwr_i(dBm)和干扰信号强度CI_i(dBm)，得到第i帧备切基站下接收信干比CINR_i=RxPwr_i-CI_i(dB)。

6.根据权利要求1所述方法，其特征在于步骤1.3：若移动终端在统计周期内备切基站下的平均接收信干比大于等于切换门限，移动终端将备切基站作为切换的目标基站，否则，转回步骤1.1。

7.根据权利要求6所述方法，其特征在于步骤1.3，移动终端在统计周期内获取备切基站下的平均接收信干比的方法为：统计周期T帧内，移动终端在偶数帧与备切基站通信，在统计周期T帧内可获取共n帧备切基站下的接收信噪比CINR_i=1,...n，其中 $n=\left\{\begin{array}{ccc}\frac{T}{2}& \mathrm{if}& \mathrm{mod}(T,2)==0\\ \frac{T-1}{2}& \mathrm{if}& \mathrm{mod}(T,2)==1\end{array}\right.,$ 则备切基站下的平均接收信干比：

8.根据权利要求6所述方法，其特征在于步骤1.3，移动终端在统计周期内获取备切基站下的平均接收信干比的方法为：统计周期T帧内，移动终端在偶数帧与备切基站通信，在第i-2帧获取备切基站下的接收信干比为CINR_i-2，第i帧获取备切基站下的接收信干比为CINR_i，则第i帧记录的接收信干比为RecCINR_i=α×CINR_i+(1-α)×CINR_i-2，0≤α≤1为统计参数，则统计周期T内的平均信噪比为：

$\mathrm{AveCINR}=\mathrm{RecCIN}{R}_n,n=\left\{\begin{array}{ccc}T& \mathrm{if}& \mathrm{mod}(T,2)=0\\ T-1& \mathrm{if}& \mathrm{mod}(T,2)=1\end{array}\right..$

9.根据权利要求6～8所述方法之一，其特征在于步骤1.3，所述统计周期，在网络侧配置后，通过服务基站下发至移动终端。

10.根据权利要求1～7所述方法之一，其特征在于步骤1.3，所述切换门限，在网络侧配置后，通过服务基站下发至移动终端。

11.根据权利要求8所述方法，其特征在于，所述统计参数α以及切换门限，在网络侧配置后，通过服务基站下发至移动终端。