CN105472671B - 一种gsm系统中小区切换的方法及基站设备 - Google Patents

一种gsm系统中小区切换的方法及基站设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种GSM系统中小区切换的方法及基站设备，涉及GSM移动通讯领域。本发明方法包括：基站接收到网络侧发送的切换命令后，判断当前是否处于下行不连续发送(DTX)的间隙；若当前处于DTX的间隙，则所述基站立刻将所述切换命令下发给对应的用户；若当前处于非DTX的间隙，则所述基站先缓存所述切换命令，再根据缓存时间窗选择时机，将缓存的切换命令下发给对应的用户。本发明还公开了一种基站设备。本申请技术方案利用通话过程的语音传输间隙执行跨区切换，从而一定程度避免了话音帧在切换过程中的损失。预计实施该措施之后，对网络话音质量的改善是明确的。

Description

一种GSM系统中小区切换的方法及基站设备
技术领域
本发明涉及GSM(Global System for Mobile Communication，全球移动通信系统)移动通讯领域，尤其涉及一种利用通话间隙进行小区切换来提高无线用户通话感知的方案。
背景技术
GSM移动通讯系统作为全世界应用最广泛，用户最多的系统，各国大运营商都非常重视用户感知的提升。用户在移动的过程中，不同蜂窝小区之间的跨区切换经常发生。现有技术上，GSM用户在通话过程中的跨区切换，控制器发送切换命令，基站会立即将切换命令下发给手机，而没有等待缓冲的机制。
现有GSM系统切换处理流程如图1所示，包括如下操作：
MS(移动台)在空中接口的SACCH(Slow Associated Control Channel，慢速随路控制信道)上向BTS1(基站收发信台)发送测量报告(Measurement Report)，BTS1再转发给BSC(基站控制器)；
BSC收到Measurement Report后，根据Measurement Report的信息，判断需要将该MS切换到BSC内的其他小区，则BSC向目标小区的BTS2发送Channel Activation，激活信道；
BTS2收到Channel Activation后，如果信道类型正确，则在指定信道上开功率放大器，上行开始接收信息，并向BSC发送Channel Activation Acknowledge；
BSC收到BTS2的Channel Activation Acknowledge后，发送Handover CMD给BTS1，由BTS1转发给MS。
MS接收到Handover CMD后，在BTS2尝试接入，发送Handover Access给BTS2；
BTS2收到MS的Handover Access后发送Handover Detect给BSC，通知收到切换接入消息；
对于异步切换，即BTS1和BTS2是属于不同的基站，BTS2发送Handover Detect的同时也向MS发送PHY INFO，该消息包括MS能正确接入的同步信息等内容；但如果是同步切换，即BTS1和BTS2属于相同基站时，不会有PHY INFO消息的下发。
对异步切换，MS接收到PHY INFO后，发送SABM到BTS2；但对于同步切换，MS在发送Handover Access后很快就会发送SABM帧给BTS2。
BTS2收到第一个SABM帧后，将发送EST IND给BSC，通知BSC无线链路建立。
同时BTS2给MS回应UA帧，通知MS无线链路层建立。
至此，MS发送Handover Complete给BTS2，BTS2转发Handover Complete给BSC，通知BSC切换完成。
BSC将发送Handover Performed给MSC，通知MSC进行了一次切换，同时BSC将对BTS1的老信道发起本地释放流程，释放信道。
由于没有考虑到此时是否正在通话帧传输中，还是处于DTX(discontinuousTransmission，不连续发送)间隙，这样可能对用户话音感受是有一定损伤。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种GSM系统中小区切换的方法及基站设备，以解决现有小区切换过程中对用户通话语音造成损伤的问题。
为了解决上述技术问题，本发明公开了一种全球移动通信系统(GSM)系统中小区切换的方法，该方法包括：
基站接收到网络侧发送的切换命令后，判断当前是否处于下行不连续发送(DTX)的间隙；
若当前处于DTX的间隙，则所述基站立刻将所述切换命令下发给对应的用户；若当前处于非DTX的间隙，则所述基站先缓存所述切换命令，再根据缓存时间窗选择时机，将缓存的切换命令下发给对应的用户。
可选地，上述方法中，当前处于非DTX的间隙，所述基站先缓存所述切换命令，再根据缓存时间窗选择时机，将缓存的切换命令下发给对应的用户指：
所述基站缓存所述切换命令，并判断在预设的缓存时间窗内是否等到一个DTX的间隙；
如果在预设的缓存时间窗内等到一个DTX的间隙，则在该DTX的间隙下发所述切换命令；
如果在预设的缓存时间窗内未等到一个DTX的间隙，则在预设的缓存时间窗到期时下发所述切换命令。
可选地，上述方法还包括：
所述基站实时调整缓存时间窗的大小。
可选地，上述方法中，所述基站实时调整缓存时间窗的大小的过程包括：
所述基站在设定时间段内，统计时机捕捉成功的次数、时机捕捉失败的次数以及立即下发切换命令的次数；
根据时机捕捉成功的次数、时机捕捉失败的次数以及立即下发切换命令的次数之间的比例大小，调整所述缓存时间窗的大小；
其中，所述时机捕捉成功指，所述基站缓存所述切换命令后，在预设的缓存时间窗内等到一个DTX的间隙，下发所述切换命令；
所述时机捕捉失败指，所述基站缓存所述切换命令后，在预设的缓存时间窗内未等到一个DTX的间隙，在预设的缓存时间窗到期时下发所述切换命令。
可选地，上述方法中，所述缓存时间窗的初始配置范围为500ms～3000ms。
本发明还公开了一种基站设备，该设备包括：
基带处理单元，在本基站设备接收到网络侧发送的切换命令后，判断当前是否处于下行不连续发送(DTX)的间隙；
下发单元，若当前处于DTX的间隙，则立刻将所述切换命令下发给对应的用户；若当前处于非DTX的间隙，则先缓存所述切换命令，再根据缓存时间窗选择时机，将缓存的切换命令下发给对应的用户。
可选地，上述设备中，所述下发单元，在当前处于非DTX的间隙时，先缓存所述切换命令，再根据缓存时间窗选择时机，将缓存的切换命令下发给对应的用户指：
缓存所述切换命令，并判断在预设的缓存时间窗内是否等到一个DTX的间隙；
如果在预设的缓存时间窗内等到一个DTX的间隙，则在该DTX的间隙下发所述切换命令；
如果在预设的缓存时间窗内未等到一个DTX的间隙，则在预设的缓存时间窗到期时下发所述切换命令。
可选地，上述设备还包括：
配置单元，实时调整缓存时间窗的大小。
可选地，上述设备中，所述配置单元包括：
统计单元，在设定时间段内，统计时机捕捉成功的次数、时机捕捉失败的次数以及立即下发切换命令的次数；
缓存时间窗调整单元，根据时机捕捉成功的次数、时机捕捉失败的次数以及立即下发切换命令的次数之间的比例大小，调整所述缓存时间窗的大小；
其中，所述时机捕捉成功指，缓存所述切换命令后，在预设的缓存时间窗内等到一个DTX的间隙，下发所述切换命令；
所述时机捕捉失败指，缓存所述切换命令后，在预设的缓存时间窗内未等到一个DTX的间隙，在预设的缓存时间窗到期时下发所述切换命令。
可选地，上述设备中，所述缓存时间窗的初始配置范围为500ms～3000ms。
本申请技术方案利用通话过程的语音传输间隙执行跨区切换，从而一定程度避免了话音帧在切换过程中的损失。预计实施该措施之后，对网络话音质量的改善是明确的。
附图说明
图1为现有GSM系统切换处理流程图；
图2本发明增加的切换处理点示意图；
图3为本发明切换命令控制处理流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文将结合附图对本发明技术方案作进一步详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
实施例1
本申请发明人提出，基站可以利用偷帧发送的切换命令，即通过找出GSM用户通话间隙，然后轻微调整切换执行时机，利用用户通话中的停顿间隙，识别出即将要发送的语音帧是重要帧还是非重要帧时刻；来执行GSM系统的跨区切换，从而减少对话音质量的损伤，进而改善用户话质感受。
基于上述思想，本实施例提供一种GSM系统中小区切换的方法，主要包括如下操作：
基站接收到网络侧发送的切换命令后，判断当前是否处于下行DTX的间隙；
若当前处于DTX的间隙，则基站立刻将切换命令下发给对应的用户；若当前处于非DTX的间隙，则基站先缓存切换命令，再根据缓存时间窗选择时机，将缓存的切换命令下发给对应的用户。
其中，基站通过缓存时间窗选择时机发送切换命令，主要是捕捉DTX间隙，获取重要帧、非重要帧状态，最终确定发送切换命令的时机。具体地，基站缓存所述切换命令，并判断在预设的缓存时间窗内是否等到一个DTX的间隙；如果在预设的缓存时间窗内等到一个DTX的间隙，则在该DTX的间隙下发所述切换命令；如果在预设的缓存时间窗内未等到一个DTX的间隙，则在预设的缓存时间窗到期时下发所述切换命令。
另外，基站还可以实时调整缓存时间窗的大小，例如，手动或自动方式调整。优选地，基站可以根据选择时机的效果(从统计捕捉DTX间隙成功失败的比例来衡量)，自适应调整到合理的缓存时间窗，使得捕捉失败计数比例最低。
具体地，基站在设定时间段内，统计时机捕捉成功的次数、时机捕捉失败的次数以及立即下发切换命令的次数；
根据时机捕捉成功的次数、时机捕捉失败的次数以及立即下发切换命令的次数之间的比例大小，调整所述缓存时间窗的大小；
其中，时机捕捉成功指，基站缓存所述切换命令后，在预设的缓存时间窗内等到一个DTX的间隙，下发切换命令；
时机捕捉失败指，基站缓存切换命令后，在预设的缓存时间窗内未等到一个DTX的间隙，在预设的缓存时间窗到期时下发切换命令。
而本实施例中，缓存时间窗的初始配置范围优选为500ms～3000ms。
从上述方法可以看出，本实施例不改变GSM协议规定的原有信令及切换流程次序。只是在基站侧附加切换命令缓冲分析处理的过程。修改处请参考附图2(本发明增加切换处理点)。
下面结合图3，说明上述优选方案实现小区切换的具体过程，包括如下操作：
PartI(切换控制处理主要过程)：
步骤301：移动中的手机用户按正常情况接通电话，测试报告正常上报中。
步骤302：网络侧基站控制器(BSC)判断这时需要进行跨区切换，找到合适的目标小区，在源小区下对手机用户通过控制器基站接口(Abis口)发送切换命令。
第骤303：基站在Abis口接到切换命令后，判断当前是否处在下行DTX的间隙，如果是，执行步骤307；否则跳到步骤304；
具体地，基站的基带处理部分有能力获取当前话音帧的信息，当前切换命令准备下发时，通过下行DTX的间隙判断当前话音帧是否是重要话音帧，这是因为通话期间，只有DTX间隙传送的话音帧为非重要帧，即处于下行DTX的间隙时，传送的语音帧为非重要帧，此时可以进入步骤307直接下发切换命令。相反地，不是处于下行DTX的间隙时，传送的语音帧为重要帧，需要进入步骤304，先缓存切换命令后等待时机下发。
步骤304：缓存当前的切换命令，等待一个时间窗(窗口大小范围可以系统配置500ms～3000ms，默认从500ms开始)，判断在等待时间窗到期前是否等到一个DTX间隙？如果是，执行第步骤305；否则跳到步骤306；
PartII(通过记录捕捉计数反馈来进一步优化缓存时间窗)：
步骤305：把缓存的切换命令下发，记录捕捉时机成功的计数器。转步骤308。
步骤306：把缓存的切换命令下发，记录捕捉时机失败的计数器。转步骤308。
步骤307：把未经缓存的切换命令下发，记录切换命令立即下发的计数器。
步骤308：基站系统自动统计每小时捕捉成功计数器，捕捉失败计数器，立即下发计数器所占比例大小，自适应调整缓存时间窗。使得捕捉失败计数比例最低的设置就是最优的。
时间窗调整方法，此处进一步举例说明：以每小时为一统计周期，如果从默认起始值500ms开始逐渐调整，当前失败比例为10％，以后时间窗逐渐增大，失败比例会逐渐降低，直到某次调整到1200ms，失败比例为5％，继续调整到1300ms，失败比例反而升高，那么1200ms就是此处最优的时间窗设置。1200ms就作为实际生效的时间窗。在后面的时间内，系统继续探测，按照600ms--3000ms遍历循环，如果某个统计周期，这一小时内找到更优的失败比例。则刷新这个时间窗设置。
实施例2
本实施例提供一种基站设备，其可以实现上述实施例1的方法，其至少包括如下各单元。
基带处理单元，在本基站设备接收到网络侧发送的切换命令后，判断当前是否处于下行DTX的间隙；
下发单元，若当前处于DTX的间隙，则立刻将所述切换命令下发给对应的用户；若当前处于非DTX的间隙，则先缓存所述切换命令，再根据缓存时间窗选择时机，将缓存的切换命令下发给对应的用户。
具体地，上述下发单元缓存切换命令后，判断在预设的缓存时间窗内是否等到一个DTX的间隙；
如果在预设的缓存时间窗内等到一个DTX的间隙，则在该DTX的间隙下发所述切换命令；
如果在预设的缓存时间窗内未等到一个DTX的间隙，则在预设的缓存时间窗到期时下发所述切换命令。
另外，优选方案提出，增加配置单元，用于实时调整缓存时间窗的大小。具体地，该配置单元可以根据用户指令实时调整缓存时间窗的大小，也可以采用自适应调整的方式调整缓存时间窗的大小。而缓存时间窗的初始配置范围优选为500ms～3000ms。
其中，配置单元采用自适应调整的方式调整缓存时间窗的大小时，可以分为如下模块：
统计模块，在设定时间段内，统计时机捕捉成功的次数、时机捕捉失败的次数以及立即下发切换命令的次数；
缓存时间窗调模块，根据时机捕捉成功的次数、时机捕捉失败的次数以及立即下发切换命令的次数之间的比例大小，调整缓存时间窗的大小。
要说明的是，本实施例中涉及的时机捕捉成功指，缓存所述切换命令后，在预设的缓存时间窗内等到一个DTX的间隙，下发所述切换命令。时机捕捉失败指，缓存所述切换命令后，在预设的缓存时间窗内未等到一个DTX的间隙，在预设的缓存时间窗到期时下发所述切换命令。
由于上述基站设备可实现上述实施例1的方法，故各单元的详细操作可参见上述实施例1的相应内容，在此不再赘述。
从上述实施例可以看出，本申请技术方案利用通话时的语音间隙DTX期间，在切换命令由基站下发给手机之前，参考DTX的状态，必要时轻微调整切换发生时机，缓冲一定时间，恰好利用DTX间隙进行切换命令发送，使得手机处在DTX间隔时期执行切换，进而避免了语音帧的浪费丢失，改善了用户的通话感知。
本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本申请不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。
以上所述，仅为本发明的较佳实例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种全球移动通信系统GSM系统中小区切换的方法，其特征在于，该方法包括：
基站接收到网络侧发送的切换命令后，判断当前是否处于下行不连续发送DTX的间隙；
若当前处于DTX的间隙，则所述基站立刻将所述切换命令下发给对应的用户；若当前处于非DTX的间隙，则所述基站先缓存所述切换命令，再根据缓存时间窗选择时机，将缓存的切换命令下发给对应的用户；
其中，所述缓存时间窗的大小为实时调整的，所述缓存时间窗的大小为实时调整的过程包括：
在设定时间段内，统计时机捕捉成功的次数、时机捕捉失败的次数以及立即下发切换命令的次数；
根据时机捕捉成功的次数、时机捕捉失败的次数以及立即下发切换命令的次数之间的比例大小，调整所述缓存时间窗的大小；
所述时机捕捉成功指，所述基站缓存所述切换命令后，在预设的缓存时间窗内等到一个DTX的间隙，下发所述切换命令；
所述时机捕捉失败指，所述基站缓存所述切换命令后，在预设的缓存时间窗内未等到一个DTX的间隙，在预设的缓存时间窗到期时下发所述切换命令。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当前处于非DTX的间隙，所述基站先缓存所述切换命令，再根据缓存时间窗选择时机，将缓存的切换命令下发给对应的用户指：
所述基站缓存所述切换命令，并判断在预设的缓存时间窗内是否等到一个DTX的间隙；
如果在预设的缓存时间窗内等到一个DTX的间隙，则在该DTX的间隙下发所述切换命令；
如果在预设的缓存时间窗内未等到一个DTX的间隙，则在预设的缓存时间窗到期时下发所述切换命令。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述缓存时间窗的大小为实时调整的指：
所述基站实时调整缓存时间窗的大小。
4.如权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，
所述缓存时间窗的初始配置范围为500ms～3000ms。
5.一种基站设备，其特征在于，该设备包括：
基带处理单元，在本基站设备接收到网络侧发送的切换命令后，判断当前是否处于下行不连续发送DTX的间隙；
下发单元，若当前处于DTX的间隙，则立刻将所述切换命令下发给对应的用户；若当前处于非DTX的间隙，则先缓存所述切换命令，再根据缓存时间窗选择时机，将缓存的切换命令下发给对应的用户；
统计单元，在设定时间段内，统计时机捕捉成功的次数、时机捕捉失败的次数以及立即下发切换命令的次数；
缓存时间窗调整单元，根据时机捕捉成功的次数、时机捕捉失败的次数以及立即下发切换命令的次数之间的比例大小，调整所述缓存时间窗的大小；
其中，所述时机捕捉成功指，缓存所述切换命令后，在预设的缓存时间窗内等到一个DTX的间隙，下发所述切换命令；
所述时机捕捉失败指，缓存所述切换命令后，在预设的缓存时间窗内未等到一个DTX的间隙，在预设的缓存时间窗到期时下发所述切换命令。
6.如权利要求5所述的设备，其特征在于，所述下发单元，在当前处于非DTX的间隙时，先缓存所述切换命令，再根据缓存时间窗选择时机，将缓存的切换命令下发给对应的用户指：
缓存所述切换命令，并判断在预设的缓存时间窗内是否等到一个DTX的间隙；
如果在预设的缓存时间窗内等到一个DTX的间隙，则在该DTX的间隙下发所述切换命令；
如果在预设的缓存时间窗内未等到一个DTX的间隙，则在预设的缓存时间窗到期时下发所述切换命令。
7.如权利要求5或6所述的设备，其特征在于，
所述缓存时间窗的初始配置范围为500ms～3000ms。
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