CN104703235A - 一种高速移动下的终端切换方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高速移动下的终端切换方法，在初始化时，记录终端在多次切换时与切换相关的条件，以及在相应条件下的切换成功率，并生成切换信息数据库；当所述终端需要进行接入点间的切换时，根据所述终端当前所在的切换条件以及所生成的切换信息数据库，确定相应位置的切换成功率；根据所确定的切换成功率选择切换位置与相应的切换方式进行接入点间的切换。该切换方法能够适应高速移动环境，在保证切换成功率的同时极大降低了切换时延，从而增强了通信的稳定性与连续性。

Description

一种高速移动下的终端切换方法

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种高速移动下的终端切换方法。

背景技术

目前，根据中国信息通信研究院公布的数据，每三个中国人里就有两个人在使用智能手机等设备访问移动互联网，中国目前的移动互联网用户已达8.75亿人。2014年中国移动互联网用户数量较前一年增加了7000万，手机网民占网民总数超80％，手机和移动设备成为互联网的第一入口。据世界银行发布研究论文显示，2008年至2013年高铁发送旅客量从1.28亿人次增至6.72亿人次，在2007年4月至2014年10月1日期间乘坐高铁出行的旅客人数超过29亿人。中国已投入运营的高铁客运专线里程已超过1.2万公里。2014年夏，中国高铁客运专线和升级后传统铁路线日均开行高速列车逾1330对，目前还有多条线路正在建设或升级，到2015年将连通中国所有人口50万以上的城市。

轨道交通正逐渐成为人们出行的主要交通方式之一，旅客在列车上进行办公、娱乐等对网络的需求更加强烈。但在高速移动的环境下，例如高速铁路下的LTE网络、城市地铁或者基于802.11Wifi接入的车辆高速移动的场景下，高速移动带来的切换频繁，会使终端接入成功率低、掉话率高，严重影响网络性能；即使在相同的两个基站间，单纯依靠位置信息进行切换，也会在很大程度上降低切换成功率，因此迫切需要一种高速可靠的切换方法来满足高速移动下的切换需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种高速移动下的终端切换方法，该切换方法能够适应高速移动环境，在保证切换成功率的同时极大降低了切换时延，从而增强了通信的稳定性与连续性。

一种高速移动下的终端切换方法，所述方法包括：

在初始化时，记录终端在多次切换时与切换相关的条件，以及在相应条件下的切换成功率，并生成切换信息数据库；

当所述终端需要进行接入点间的切换时，根据所述终端当前所在的切换条件以及所生成的切换信息数据库，确定相应位置的切换成功率；

根据所确定的切换成功率选择切换位置与相应的切换方式进行接入点间的切换。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，该切换方法能够适应高速移动环境，在保证切换成功率的同时极大降低了切换时延，从而增强了通信的稳定性与连续性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，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，对于本领域的普通技术人员来讲，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附图。

图1为本发明实施例所提供的高速移动下的终端切换方法流程示意图；

图2为本发明实施例所举实例中提供的基于判决模型的判决示意图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述，如图1所示为本发明实施例所提供的高速移动下的终端切换方法流程示意图，所述方法包括：

步骤11、在初始化时，记录终端在多次切换时与切换相关的条件，以及在相应条件下的切换成功率，并生成切换信息数据库；

在该步骤中，与切换相关的条件包括：所在区域、天气情况、基站标号、监测点和信号强度值等，具体实现中可包括所有与切换相关的信息。

上述所生成的切换信息数据库包括切换相关条件与对应的切换结果两部分，可以分别为每两个相邻接入点或基站保存上述信息数据。

步骤12、当所述终端需要进行接入点间的切换时，根据所述终端当前所在的切换条件以及所生成的切换信息数据库，确定相应位置的切换成功率；

在该步骤中，切换信息数据库根据需要可以设置成不同的形式，具体来说：

1)切换信息数据库根据与切换相关的条件以及相应条件下的切换成功率，生成判决模型；

然后根据所述终端当前所在的切换条件，利用所述判决模型选择相应切换成功率下的切换位置与切换方式。

举例来说，可以生成以决策树为基础的判决模型，如图2所示为本发明实施例所提供的基于判决模型的判决示意图，由该图2可知：

在切换成功率低于低门限值，例如50％时，选择基于信号检测的切换方式；在切换成功率高于高门限值95％时，选择基于位置触发的切换方式；在切换成功率高于低门限值但低于高门限值时，进一步结合信号强度、速度、天气等切换条件因素的影响，选择相应的切换方式。

另外，除上述例子所描述的决策树之外，本领域技术人员根据需要也可以添加更多的切换条件以及设定不同的切换成功率值，从而形成满足需求的判决模型。

2)所述切换信息数据库根据与切换相关的条件以及相应条件下的切换成功率，通过回归算法生成切换成功率与相应条件量化后的函数关系；

根据所述终端当前所在的切换条件测量出的参数，以及所生成的函数关系计算出相应的切换成功率。

举例来说，这里可以设定切换成功率与切换条件之间为线性关系，所生成的函数关系为：

切换成功率＝(x*信号强度+y*移动速度+z*可视距离)*(k*天气系数)

其中，x、y、z、k是对应切换条件的影响系数。根据已知数据，可以根据相关算法求得x、y、z、k使得根据上述公式求得的切换成功率与实际测得的切换成功率差值最小，此时的x、y、z、k取值即为最终取值。

然后在实际运行过程中，就可以根据当时实测的参数以及生成的函数计算出切换成功率。

在具体实现中，本领域技术人员可以根据需要设计更复杂的函数关系以满足需求。

3)所述切换信息数据库根据与切换相关的条件以及相应条件下的切换成功率，生成包含有切换相关条件、切换位置和切换成功率的切换信息表；

根据所述终端当前所在的切换条件测量出的参数查询所生成的切换信息表，选择相应的切换位置与切换方式。

举例来说，如下表1所示为包含有切换相关条件、切换位置和切换成功率的切换信息表：

表1

这样就可以在实际运行过程中，根据当前实测的切换条件参数查询上述切换信息表，在切换信息表中选择合适的切换位置和切换方式。

当然在具体实现中，本领域技术人员也可以根据需求增减相应的切换条件。

步骤13、根据所确定的切换成功率选择切换位置与相应的切换方式进行接入点间的切换。

在该步骤中，一种实现方式是预先根据切换成功率设置低门限值和高门限值；

然后根据所确定的切换成功率，当所确定的切换成功率低于低门限值时，采用基于信号检测的切换方式进行接入点间的切换；

当所确定的切换成功率高于高门限值时，采用基于位置触发的切换方式进行接入点间的切换；

当所确定的切换成功率高于低门限值但低于高门限值时，采用融合基于信号检测和基于位置触发的切换方式进行接入点间的切换。

例如在上述步骤12所提到的三种方式下，均可以根据所得到的切换成功率以及预先设定的低门限值和高门限值，选择切换位置与相应的切换方式进行接入点间的切换。

下面以具体实例进行说明，以高速列车在轨道上的运行为例，首先在初始化过程中，高速列车在轨道上反复行驶，采用基于信号强度检测的切换方法，同时移动端记录切换时的数据，形成最初的切换信息数据库；

然后基于机器学习，对采集的大数据进行分析，找出切换成功率与相关切换条件的对应关系，确定不同情况下每个区域中不同位置的切换成功率；

再将以上数据制成切换信息数据库，保存于系统中，这里切换信息数据库可以为上述所提到的判决模型、函数关系以及切换信息表。

当高速列车将要进行切换时，根据当前切换条件查询切换信息数据库,确认当前条件下的切换成功率,并根据所确认的切换成功率采取相应的切换方式,提高切换成功率和通信质量。

其中一种典型的实现方法是：

根据切换成功率值分别设置较低的门限1和较高的门限2；

当列车将要进行切换时，就当时的天气、位置、基站编号等切换条件，查询切换信息数据库，确认当前条件下的切换成功率；

若切换成功率低于门限1，则采用基于信号检测的切换算法；若高于门限2，则采用基于位置触发的切换算法；若高于门限1低于门限2，则采用基于信号检测和基于位置结合的切换算法；

例如，列车的车头天线首先使用基于位置的切换方法，如果切换不成功，则转换为基于信号检测的切换方法。

在具体实现中，当上述终端进行接入点间的切换之后，还可以根据切换结果更新所述切换信息数据库中的切换成功率，以保证切换信息数据库中数据的完整性和有效性，例如可以根据切换结果更新上述所提到的判决模型、函数关系或切换信息表。

上述实施例所提供的切换方法普遍适用于所有拥有相对固定行驶轨迹需要进行接入点(基站)间切换的高速移动无线通信场景，例如高速铁路下的LTE网络、城市地铁或者基于802.11Wifi接入的车辆高速移动的场景下等均可以使用。

综上所述，本发明实施例所提供的切换方法完善了移动数据网络不能适应高速移动环境的缺陷，改进切换算法的移动终端支持，设计策略简单易实现；同时在切换过程中采用了灵活的切换算法选择方式，可以针对实际情况灵活改变移动端的切换方案并通过机器学习得到最佳切换位置，在保证切换成功率的同时极大降低了切换时延，增强了通信的稳定性与连续性。

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披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应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书的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种高速移动下的终端切换方法，其特征在于，所述方法包括：

在初始化时，记录终端在多次切换时与切换相关的条件，以及在相应条件下的切换成功率，并生成切换信息数据库；

当所述终端需要进行接入点间的切换时，根据所述终端当前所在的切换条件以及所生成的切换信息数据库，确定相应位置的切换成功率；

根据所确定的切换成功率选择切换位置与相应的切换方式进行接入点间的切换。

2.根据权利要求1所述高速移动下的切换方法，其特征在于，所述根据所述终端当前所在的切换条件以及所生成的切换信息数据库，确定相应位置的切换成功率，具体包括：

所述切换信息数据库根据与切换相关的条件以及相应条件下的切换成功率，生成判决模型；

根据所述终端当前所在的切换条件，利用所述判决模型选择相应切换成功率下的切换位置与切换方式。

3.根据权利要求1所述高速移动下的切换方法，其特征在于，所述根据所述终端当前所在的切换条件以及所生成的切换信息数据库，确定相应位置的切换成功率，具体包括：

所述切换信息数据库根据与切换相关的条件以及相应条件下的切换成功率，通过回归算法生成切换成功率与相应条件量化后的函数关系；

根据所述终端当前所在的切换条件测量出的参数，以及所生成的函数关系计算出相应的切换成功率。

4.根据权利要求1所述高速移动下的切换方法，其特征在于，所述根据所述终端当前所在的切换条件以及所生成的切换信息数据库，确定相应位置的切换成功率，具体包括：

所述切换信息数据库根据与切换相关的条件以及相应条件下的切换成功率，生成包含有切换相关条件、切换位置和切换成功率的切换信息表；

根据所述终端当前所在的切换条件测量出的参数查询所生成的切换信息表，选择相应的切换位置与切换方式。

5.根据权利要求1-4其中之一所述高速移动下的切换方法，其特征在于，所述根据所确定的切换成功率选择切换位置与相应的切换方式进行接入点间的切换，具体包括：

预先根据切换成功率设置低门限值和高门限值；

根据所确定的切换成功率，当所确定的切换成功率低于低门限值时，采用基于信号检测的切换方式进行接入点间的切换；

当所确定的切换成功率高于高门限值时，采用基于位置触发的切换方式进行接入点间的切换；

当所确定的切换成功率高于低门限值但低于高门限值时，采用融合基于信号检测和基于位置触发的切换方式进行接入点间的切换。

6.根据权利要求1-4其中之一所述高速移动下的切换方法，其特征在于，所述方法还包括：

在终端进行接入点间的切换之后，根据切换结果更新所述切换信息数据库中的切换成功率。

7.根据权利要求1-4其中之一所述高速移动下的切换方法，其特征在于，所述与切换相关的条件包括：所在区域、天气情况、基站标号、监测点和信号强度值。