CN105554829A - 一种宏基站与家庭基站切换时的基站选择方法 - Google Patents

一种宏基站与家庭基站切换时的基站选择方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种宏基站与家庭基站切换时的基站选择方法，具体如下：将检测周期与移动终端当前接收信号强度结合触发切换，当检测周期和/或移动终端当前接收信号强度满足触发条件，则根据移动终端的移动速度、用户类型、业务类型和非CSG用户对CSG用户的干扰情况，选择拟接入的目标基站类型；并从该目标基站类型里选择信号强度最大的基站，作为目标基站；采用本发明提供的基站选择方法，可充分发挥家庭基站的优势，最大限度地让家庭基站分担宏基站的负载，从而提高整个网络的吞吐量和用户的通信质量；另一方面，根据移动终端的移动速度选择接入基站，避免了高速移动的移动终端在家庭基站小区之间频繁穿插时带来无用切换。

Description

一种宏基站与家庭基站切换时的基站选择方法
技术领域
本发明属于移动通信技术领域，更具体地，涉及一种宏基站与家庭基站切换时的基站选择方法。
背景技术
近年来，随着互联网融入人们的生活，宽带应用的需求日益旺盛。移动网中，家庭基站与宏基站搭配，解决移动服务中由于墙壁引起的损耗使室内信号覆盖较差的问题，以及基站覆盖半径与用户容量及每用户可用带宽之间的矛盾，充分利用频谱资源，提高整个通信网络的吞吐量和用户通话上网体验。
由于宏基站和家庭基站的混合使用，宏基站与家庭基站之间的无缝切换非常重要；在宏基站与家庭基站的相互切换过程中，由于家庭基站覆盖范围小，高速移动的移动终端设备在短时间内可能进出多个家庭基站的覆盖范围，带来大量的切换和无用切换；另一方面，由于家庭基站分为闭合模式、开放模式和混合模式三种接入模式，当其为闭合模式或混合模式时，在同一家庭基站覆盖范围内可能同时存在CSG(封闭用户组)用户与家庭基站通信、非CSG用户与宏基站通信这两种情况；由于家庭基站与宏基站采用相同授权频段，这两种情况的通信相互干扰，将极大地降低通信质量。
现有技术采用呼叫允许控制(CAC)切换算法处理宏基站与家庭基站之间的切换，但仅把接收信号强度作为唯一的切换判断因素，并没有考虑终端移动速度、用户类型以及干扰等因素对切换选择的影响，容易产生大量的无用切换，导致用户通信质量降低，并不能很好地解决家庭基站与宏基站共存这种复杂环境中的基站切换问题。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种宏基站与家庭基站切换时的基站选择方法，其目的在于解决宏小区与毫微微小区双层网络中的移动终端在宏基站与家庭基站之间的切换问题。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种宏基站与家庭基站切换时的基站选择方法，具体如下：
(1)识别当前服务基站，若当前服务基站为宏基站，则进入步骤(2)；若当前服务基站为家庭基站，则进入步骤(5)；
(2)判断检测周期与移动终端当前接收信号强度是否满足第一触发条件，若是，则进入步骤(3)；若否，则等待，直到检测周期与移动终端当前接收信号强度满足第一触发条件，进入步骤(3)；
(3)根据移动终端的移动速度、用户类型、业务类型和非CSG用户对CSG用户的干扰情况，选择拟接入的目标基站类型；
(4)从所述目标基站类型里选择信号强度最大的基站，作为目标基站；
(5)判断移动终端当前接收信号强度是否满足第二触发条件，若是，则进入步骤(6)，若否，则等待，直到移动终端当前接收信号强度满足第二触发条件，进入步骤(6)；
(6)根据移动终端的移动速度选择拟接入的目标基站类型；
(7)从所述目标基站类型里选择信号强度最大的基站，作为目标基站。
优选地，上述步骤(2)中，第一触发条件为：达到一个检测周期，或者移动终端当前接收到的宏基站的信号强度Smserving小于第一信号强度阈值Smthreshoid。
优选地，第一信号强度阈值Smthreshoid为-95dBm。
优选地，上述步骤(3)具体如下：
(3.1)判断移动终端的移动速度V是否大于第一速度阈值V0，若是，则进入步骤(3.7)，若否，则进入(3.2)；
(3.2)判断用户类型：若移动终端用户为CSG用户，则进入步骤(3.3)；若移动终端用户为非CSG用户，则进入步骤(3.6)；
(3.4)判断移动终端的移动速度V是否大于第二速度阈值V1，若是，则进入步骤(3.5)；若否，则进入步骤(3.8)；
(3.5)判断用户的业务类型是否为实时业务，若是，则进入步骤(3.8)；若否，则进入步骤(3.7)；
(3.6)判断非CSG用户与CSG用户之间的干扰是否大于干扰阈值，若否，则进入步骤(3.7)；若是，则判断移动终端的速度是否小于第二速度阈值V1，若是，则进入步骤(3.8)；若否，则进入步骤(3.7)；
(3.7)选择宏基站作为目标基站类型；
(3.8)选择家庭基站作为目标基站类型。
优选地，第一速度阈值V0取30km/h；第二速度阈值V1取15km/h；干扰阈值取-20dB。
优选地，步骤(4)具体如下：
(4.1)判断目标基站类型，若目标基站类型为宏基站，进入步骤(4.2)；若目标基站类型为家庭基站，进入步骤(4.3)；
(4.2)获取相邻宏基站的信号强度，将信号强度最大的宏基站作为目标宏基站；
并判断该宏基站的信号强度Smtarget是否大于当前接收到的宏基站的信号强度Smserving与迟滞值Shysteresis之和，若是，则将移动终端连接的基站切换到所述目标宏基站；若否，则不切换，移动终端继续接收当前基站信号；
(4.3)获取相邻家庭基站的信号强度，将信号强度最大的家庭基站作为目标家庭基站；
并判断该家庭基站的信号强度Sftarget是否大于第二信号强度阈值Sfthreshold，若是，则将移动终端连接的基站切换到所述目标家庭基站；若否，则进入步骤(4.2)。
优选地，上述迟滞值Shysteresis取10dBm；第二信号强度阈值Sfthreshold为-95dBm。
优选地，上述步骤(5)具体如下：
若移动终端当前接收到的家庭基站的信号强度Sfserving小于第二信号强度阈值Sfthreshoid，进入步骤(6)，否则等待，直到移动终端当前接收信号强度Sfserving小于第二信号强度阈值Sfthreshoid，进入步骤(6)。
优选地，上述步骤(6)具体如下：
(6.1)判断移动终端的移动速度V是否大于第一速度阈值V1；若是，则进入步骤(6.2)；若否，则进入步骤(6.3)；
(6.2)将宏基站作为目标基站类型；
(6.3)将家庭基站作为目标基站类型。
优选地，步骤(7)具体如下：
(7.1)判断目标基站类型，若目标基站类型为宏基站，进入步骤(7.2)；若目标基站类型为家庭基站，进入步骤(7.3)；
(7.2)获取相邻宏基站的信号强度，将信号强度最大的宏基站作为目标宏基站；
并判断该宏基站的信号强度Smtarget是否大于移动终端当前接收到的宏基站的信号强度Smserving与迟滞值Shysteresis之和，若是，切换到目标宏基站；若否，则不切换，移动终端继续接收当前基站信号；
(7.3)获取相邻家庭基站的信号强度，将信号强度最大的家庭基站作为目标家庭基站；
并判断该家庭基站的信号强度Sftarget是否大于移动终端当前接收到的家庭基站的信号强度Sfserving与迟滞值Shysteresis之和，若是，切换到目标家庭基站；若否，则不切换，移动终端继续接收当前基站信号。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
(1)本发明提供的宏基站与家庭基站切换时的基站选择方法，将接收信号强度与周期性检测相结合，触发基站选择；与现有CAC切换算法只根据接收信号强度这一单一切换触发的方法相比较而言，在宏基站为移动终端提供服务的情况下，若移动终端周围存在合适的家庭基站，将移动速度较小的移动终端强制切换到家庭基站，接受家庭基站提供的更好服务；能够充分发挥家庭基站的优势，最大限度地让家庭基站分担宏基站的负载，从而提高整个网络的吞吐量和用户的通信质量；
(2)本发明提供的宏基站与家庭基站切换时的基站选择方法，根据移动终端的移动速度选择待接入基站，避免了高速移动的移动终端在家庭基站小区之间频繁穿插时带来的大量切换和无用切换情况，同时结合用户业务实时性，减少切换次数，提高用户服务质量；
(3)本发明提供的宏基站与家庭基站切换时的基站选择方法，在家庭基站为混合接入模式的情况下，区别对待CSG和非CSG用户，很好的避免了在家庭基站覆盖范围内同时存在CSG用户与家庭基站通信和非CSG用户与宏基站通信时，两种通信相互干扰的情况，极大的提升了用户的通信质量。
附图说明
图1是实施例里宏小区/毫微微小区双层网络场景示意图；
图2是CSG用户与非CSG用户通信相互干扰图；
图3是实施例1里当前服务基站为宏基站时的切换流程图；
图4是实施例2里当前服务基站为家庭基站时的切换流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
下面结合实施例进一步阐释本发明提供的宏基站与家庭基站切换时的基站选择方法。
图1所示，是实施例里宏小区/毫微微小区双层网络场景示意图，其中，宏小区提供广域覆盖，而微微小区提供热点覆盖。
图2所示，是CSG用户与非CSG用户通信相互干扰图，由于家庭基站与宏基站是同频通信，处于家庭基站覆盖范围内的非CSG用户和家庭基站覆盖范围内的CSG用户在通信的过程中会相互干扰。
实施例1，当前服务基站为宏基站情况下，宏基站与家庭基站切换时的基站选择方法，其流程如图3所示，具体如下：
(1.1)宏基站首先检测到从移动终端反馈回来的接收信号强度Smserving，当检测到Smserving小于预设的阈值Smthreshoid，或者一个检测时间周期T0完成，则触发切换，进入步骤(1.2)；否则等待，直到达到一个检测周期，或者移动终端当前接收到的宏基站的信号强度Smserving小于第一信号强度阈值Smthreshoid，进入步骤(1.2)；实施例中，第一信号强度阈值Smthreshoid为-95dBm；
(1.2)检测各相邻宏小区的信号强度，并反馈给服务基站，然后进入步骤(1.3)；
(1.3)检测移动终端的移动速度V，如果该移动速度大于30km/h，进入步骤(1.4)，否则进入步骤(1.6)；
(1.4)根据步骤(1.2)中检测的相邻宏小区的信号强度情况，选则目标宏小区；
并判断从目标宏小区接收的信号强度Smtarget是否大于移动终端当前接收到的宏基站的信号强度Smserving与迟滞值Shysteresis之和；若是，则进入步骤(1.5)，若否，则进入步骤(1.1)；实施例中，迟滞值Shysteresis为10dBm；
(1.5)切换到目标宏基站；
(1.6)判断用户是否为CSG用户，若是，则进入步骤(1.7)；若否，则进入步骤(1.12)；
(1.7)根据步骤(1.3)测得的移动终端的移动速度V，判断V是否大于速度15km/h，若是，则进入步骤(1.8)；若否，则进入步骤(1.9)；
(1.8)判断用户业务是否为实时业务，若是，则进入步骤(1.9)；若否，则进入步骤(1.4)；
(1.9)检测相邻家庭基站，判断是否可用的家庭基站；若是，则进入步骤(1.10)；若否，则进入步骤(1.4)；
(1.10)从可用的家庭基站中选择出目标家庭基站，并判断从其接收的信号强度Sftarget是否大于阈值Sfthreshold，若是，则进入步骤(1.11)；若否，则进入步骤(1.4)；实施例里，阈值Sfthreshold为-95dBm；
(1.11)切换到目标家庭基站；
(1.12)判断非CSG用户与CSG用户之间的干扰是否大于-20dB；若是，进入步骤(1.13)；若否，则进入步骤(1.4)；
(1.13)判断非CSG用户的速度是否大于15km/h，若是，则进入步骤(1.4)；若否，则进入步骤(1.11)。
实施例2，当前服务基站为家庭基站的情况下，宏基站与家庭基站切换时的基站选择方法，其流程如图4所示，具体如下：
(2.1)首先家庭基站判断从移动终端反馈回来的信号强度Sfserving是否小于第二信号强度阈值Sfthreshold，若是，则触发切换，进入步骤(2.2)；
若否，则等待，直到移动终端当前接收到的家庭基站的信号强度Smserving小于第二信号强度阈值，进入步骤(2.2)；
实施例中，第二信号强度阈值Sfthreshold为-95dBm；
(2.2)检测相邻宏小区的信号强度，并反馈给服务基站，进入步骤(2.3)；
(2.3)测量移动终端的移动速度V，若该速度大于30km/h，进入步骤(2.4)，否则进入步骤(2.6)；
(2.4)根据步骤(2.2)中检测到的相邻宏小区的接收信号强度，选择目标宏基站；进入步骤(2.5)；
(2.5)切换到目标宏基站；
(2.6)检测相邻家庭基站，判断是否有可用的家庭基站，若是，则进入步骤(2.7)；若否，则进入步骤(2.9)；
(2.7)从可用的家庭基站列表选择出目标家庭基站，并判断从其接收的信号强度Sftarget是否大于当前接收到的家庭基站的信号强度Sfserving与迟滞值Shysteresis的和，若是，进入步骤(2.8)；若否，则进入(2.9)；
(2.8)切换到目标家庭基站；
(2.9)根据步骤(2.2)中检测的相邻宏小区的接收信号强度，选则目标宏小区；并判断从目标宏小区接收的信号强度Smtarget是否大于当前接收到的家庭基站的信号强度Sfserving与迟滞值Shysteresis的和Sfserving与Shysteresis(迟滞值)之和；若是，则进入步骤(2.5)；若否，则进入步骤(2.1)。
实施例2中，迟滞值Shysteresis为10dBm。
上述实施例所采用的切换时基站选择方法，综合考虑了接收信号强度(RSS)、终端移动速度、干扰、业务QoS需求以及家庭基站的接入模式等与切换密切相关的各种因素；在传统的呼叫允许控制(CAC)切换算法的单一切换触发模式上融合了周期性检测触发；可以很好地解决宏小区/毫微微小区双层网络中由于家庭基站的应用而带来的大量基站之间的切换问题，在减少无用切换的同时最大限度地发挥家庭基站的优势，提升网络整体吞吐量和用户体验。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种宏基站与家庭基站切换时的基站选择方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
(1)识别当前服务基站，若当前服务基站为宏基站，则进入步骤(2)；若当前服务基站为家庭基站，则进入步骤(5)；
(2)判断检测周期与移动终端当前接收信号强度是否满足第一触发条件，若是，则进入步骤(3)；若否，则等待，直到检测周期与移动终端当前接收信号强度满足第一触发条件，进入步骤(3)；
(3)根据移动终端的移动速度、用户类型、业务类型和非CSG用户对CSG用户的干扰情况，选择拟接入的目标基站类型；
(4)从所述目标基站类型里选择信号强度最大的基站，作为目标基站；
(5)判断移动终端当前接收信号强度是否满足第二触发条件，若是，则进入步骤(6)，若否，则等待，直到移动终端当前接收信号强度满足第二触发条件，进入步骤(6)；
(6)根据移动终端的移动速度选择拟接入的目标基站类型；
(7)从所述目标基站类型里选择信号强度最大的基站，作为目标基站。
2.如权利要求1所述的基站选择方法，其特征在于，所述第一触发条件为：达到一个检测周期，或者移动终端当前接收到的宏基站的信号强度Smserving小于第一信号强度阈值Smthreshoid。
3.如权利要求1或2所述的基站选择方法，其特征在于，所述第一信号强度阈值Smthreshoid为-95dBm。
4.如权利要求1或2所述的基站选择方法，其特征在于，所述骤(3)具体如下：
(3.1)判断移动终端的移动速度V是否大于第一速度阈值V0，若是，则进入步骤(3.7)，若否，则进入(3.2)；
(3.2)判断用户类型：若移动终端用户为CSG用户，则进入步骤(3.3)；若移动终端用户为非CSG用户，则进入步骤(3.6)；
(3.4)判断移动终端的移动速度V是否大于第二速度阈值V1，若是，则进入步骤(3.5)；若否，则进入步骤(3.8)；
(3.5)判断用户的业务类型是否为实时业务，若是，则进入步骤(3.8)；若否，则进入步骤(3.7)；
(3.6)判断非CSG用户与CSG用户之间的干扰是否大于干扰阈值，若否，则进入步骤(3.7)；若是，则判断移动终端的速度是否小于第二速度阈值V1，若是，则进入步骤(3.8)；若否，则进入步骤(3.7)；
(3.7)选择宏基站作为目标基站类型；
(3.8)选择家庭基站作为目标基站类型。
5.如权利要求4所述的基站选择方法，其特征在于，所述第一速度阈值V0取30km/h；第二速度阈值V1取15km/h；干扰阈值取-20dB。
6.如权利要求1所述的基站选择方法，其特征在于，所述步骤(4)具体如下：
(4.1)判断目标基站类型，若目标基站类型为宏基站，进入步骤(4.2)；若目标基站类型为家庭基站，进入步骤(4.3)；
(4.2)获取相邻宏基站的信号强度，将信号强度最大的宏基站作为目标宏基站；
并判断该宏基站的信号强度Smtarget是否大于当前接收到的宏基站的信号强度Smserving与迟滞值Shysteresis之和，若是，则将移动终端连接的基站切换到所述目标宏基站；若否，则不切换，移动终端继续接收当前基站信号；
(4.3)获取相邻家庭基站的信号强度，将信号强度最大的家庭基站作为目标家庭基站；
并判断该家庭基站的信号强度Sftarget是否大于第二信号强度阈值Sfthreshold，若是，则将移动终端连接的基站切换到所述目标家庭基站；若否，则进入步骤(4.2)。
7.如权利要求6所述的基站选择方法，其特征在于，所述迟滞值Shysteresis为10dBm；所述第二信号强度阈值Sfthreshold为-95dBm。
8.如权利要求7所述的基站选择方法，其特征在于，所述步骤(5)具体如下：
若移动终端当前接收到的家庭基站的信号强度Sfserving小于第二信号强度阈值Sfthreshoid，进入步骤(6)，否则等待，直到移动终端当前接收信号强度Sfserving小于第二信号强度阈值Sfthreshoid，进入步骤(6)。
9.如权利要求5所述的基站选择方法，其特征在于，所述步骤(6)具体如下：
(6.1)判断移动终端的移动速度V是否大于第一速度阈值V1；若是，则进入步骤(6.2)；若否，则进入步骤(6.3)；
(6.2)将宏基站作为目标基站类型；
(6.3)将家庭基站作为目标基站类型。
10.如权利要求7所述的基站选择方法，其特征在于，所述步骤(7)具体如下：
(7.1)判断目标基站类型，若目标基站类型为宏基站，进入步骤(7.2)；若目标基站类型为家庭基站，进入步骤(7.3)；
(7.2)获取相邻宏基站的信号强度，将信号强度最大的宏基站作为目标宏基站；
并判断该宏基站的信号强度Smtarget是否大于移动终端当前接收到的宏基站的信号强度Smserving与迟滞值Shysteresis之和，若是，切换到目标宏基站；若否，则不切换；
(7.3)获取相邻家庭基站的信号强度，将信号强度最大的家庭基站作为目标家庭基站；
并判断该家庭基站的信号强度Sftarget是否大于移动终端当前接收到的家庭基站的信号强度Sfserving与迟滞值Shysteresis之和，若是，切换到目标家庭基站；若否，则不切换。
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