CN106937336A - 一种小区切换的方法和基站 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种小区切换的方法，该方法包括：接收用户终端设备的测量报告，根据所述测量报告，做出切换决定并确定切换的目标小区；向所述目标小区所属的目标小区基站发送切换准备请求，使所述目标小区做出切换准备；接收来自所述目标小区基站的切换准备完成响应，并使所述目标小区的下行发射功率抬升；以所述目标小区为切换对象向所述用户终端设备发送切换命令，并降低源小区的下行发射功率，使所述用户终端设备随机接入所述目标小区。采用本发明小区切换的方法，终端在小区间切换时，通过增大目标小区的下行发射功率，减小源小区的下行发射功率，缩小了小区与小区间的重叠覆盖区，从而降低干扰时间，保障了终端在小区间切换时整体速率快速恢复。

Description

一种小区切换的方法和基站
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种小区切换的方法和基站。
背景技术
根据高铁设计规范定义，时速达到250km/h以上的列车称为高铁。TD-LTE(Time Division Long Term Evolution分时长期演进)高铁专网不使用类似移动/联通运营商公网网络和频段，也是独立建站布网。高铁专网使用1785～1805MHz，因属于公共频段，因受限于频谱资源而不能异频组网，使用同频组网方式。高铁专网使用的CPE终端，一趟高铁列车组上只有一个CPE终端，每个车厢有一个WIFI接入点AP(Acess Point)，一个车厢内所有手机可通过接入AP实现Wi-Fi功能。
TD-LTE高铁专网要求专门覆盖铁路线，为了减少小区间切换，要求小区覆盖半径大，小区下行发射功率比较大，且具有很强的指向性，形成狭长的覆盖区。高铁专网即使采取小区合并技术，小区的覆盖半径也是有限的，当一趟高铁列车组高速行驶，专网终端发生越区时，就会发生LTE同频小区间切换。工程预算上为了尽量减少基站和RRU(射频拉远单元)数量，又要保证足够的覆盖度，所以RRU的下行发射功率往往设置比较大。
CPE终端的天线如果没有设置在列车顶而是在车内，则还会出现下列情况。高铁列车因为其特有全密闭厢体，车体穿透损耗高达20dB以上，有些车型采用金属镀膜玻璃，穿透损耗更大，为了能满足车厢内用户对无线信号的质量要求，要求RRU的下行发射功率较大。
综上所述，小区下行功率就设置的比较大,例如标记为PHigh，甚至可以要求RRU满功率发射。
与静止的终端始终在某一个点完成整个切换过程不同，高铁的速度从250km/h～400km/h不等，高速行驶列车载着终端始终在快速移动，触发测量上报到切换完成等流程步骤都发生在不同位置地点，会得到一个切换位置空间过程带，不同位置上的小区信号是有差别的，列车速度越快，切换位置空间过程带就越长，所以为了满足不同时速的列车，小区间的重叠覆盖区面积涵盖了不同时速要求。这样要求RRU的下行发射功率较大。
因TD-LTE系统的频率复用因子为1，服务小区与邻区间会产生同频干扰，在小区重叠覆盖区表现尤为突出。因LTE切换属于硬切换(即先断开源小区，后连接目标小区的方式进行切换)，所以终端在从服务小区与邻小区的切换过程中，速率会暂时中断，这是硬切换的固有特点。受到同频干扰的影响，速率下降和提升到正常水平都显得比较慢，影响了用户感知。如图1所示，从实际测试的速率吞吐率图上看，切换速率线图有较大的“坑”，呈现倒梯形或U字型，且恢复到正常速率也需要一定时间。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是如何使终端在同频小区间切换后快速提升速率。
为此目的，本发明提出了一种小区切换的方法，该方法包括：
接收用户终端设备的测量报告，根据所述测量报告，做出切换决定并确定切换的目标小区；
向所述目标小区所属的目标小区基站发送切换准备请求，使所述目标小区做出切换准备；
接收来自所述目标小区基站的切换准备完成响应，并使所述目标小区的下行发射功率抬升；
以所述目标小区为切换对象向所述用户终端设备发送切换命令，并降低源小区的下行发射功率，使所述用户终端设备随机接入所述目标小区。
优选的，所述测量报告的内容包括：所述用户终端设备接收来自所述源小区的信号强度比来自所述目标小区的信号强度弱。
优选的，在所述目标小区的下行发射功率抬升和所述源小区的下行发射功率降低后，所述目标小区的下行发射功率比所述源小区的下行发射功率大。
优选的，所述目标小区的下行发射功率抬升的幅度和所述源小区的下行发射功率降低的幅度通过基于UNIX的集中监控系统OMCR进行配置。
优选的，所述目标小区的下行发射功率抬升的信道和所述源小区的下行发射功率降低的信道均是除了主同步信号和辅同步信号外的所有下行信道。
另一方面，本发明还提供了一种基站，包括：第一接收单元、第一发送单元、第二接收单元和第二发送单元；
所述第一接收单元用于接收用户终端设备的测量报告，根据所述测量报告，做出切换决定并确定切换的目标小区；
所述第一发送单元用于向所述目标小区所属的目标小区基站发送切换准备请求，使所述目标小区做出切换准备；
所述第二接收单元用于接收来自所述目标小区基站的切换准备完成响应，并使所述目标小区的下行发射功率抬升；
所述第二发送单元用于以所述目标小区为切换对象向所述用户终端设备发送切换命令，并降低源小区的下行发射功率，使所述用户终端设备随机接入所述目标小区。
优选的，所述测量报告的内容包括：所述用户终端设备接收来自所述源小区的信号强度比来自所述目标小区的信号强度弱。
优选的，所述目标小区抬升后的所述下行发射功率比所述源小区降低后的所述下行发射功率要大。
优选的，该基站还包括：基于UNIX的集中监控系统OMCR，所述集中监控系统OMCR用于配置所述目标小区的下行发射功率抬升的幅度和所述源小区的下行发射功率降低的幅度。
优选的，所述目标小区的下行发射功率抬升的信道和所述源小区的下行发射功率降低的信道均是除了主同步信号和辅同步信号外的所有下行信道。
本发明所提供的一种小区切换方法、基站，通过保证以用户为中心的服务小区始终处于较大下行发射功率，而非服务小区大部分时刻处于较小的发射功能，使较小功率的非服务小区不会对较大功率的服务小区造成干扰，从而降低干扰的强度。并且终端在小区间切换时，通过增大目标小区的下行发射功率，减小源小区的下行发射功率，缩小了小区与小区间的重叠覆盖区，从而降低干扰时间，保障了终端在小区间切换时整体速率快速恢复。
附图说明
通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：
图1示出了现有技术终端在小区间切换后速率变化的示意图；
图2示出了本发明一种小区切换的方法的流程示意图；
图3示出了本发明一种小区切换的方法的详细流程示意图；
图4示出了本发明终端在小区间切换后速率变化的示意图；
图5示出了本发明在小区切换前的源小区和目标小区的下行发射率示意图；
图6示出了本发明在小区切换后的源小区和目标小区的下行发射率示意图；
图7示出了本发明基站的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的实施例进行详细描述。
如图2所示，本发明提供了一种小区切换的方法，该方法包括：
接收用户终端设备的测量报告，根据所述测量报告，做出切换决定并确定切换的目标小区；
向所述目标小区所属的目标小区基站发送切换准备请求，使所述目标小区做出切换准备；
接收来自所述目标小区基站的切换准备完成响应，并使所述目标小区的下行发射功率抬升；
以所述目标小区为切换对象向所述用户终端设备发送切换命令，并降低源小区的下行发射功率，使所述用户终端设备随机接入所述目标小区。下面对本发明一种小区切换的方法展开详细的描述。
从图1中可以看出，现有技术终端在小区间切换过程中，速率下降和提升都非常慢，切换速率曲线有较大的“U”型坑。本发明为了使终端在小区间切换时，速率恢复到正常水平的时间能更快一些，提升用户的感知，如图3所示，希望小区切换过程中的速率线能够从原来的“U”字型坑缩小，让倒梯形曲线变成“V”字型曲线，希望通过较少的时间就能使下降的速率恢复到正常速率。
针对高铁专网的布网特点，如果降低干扰强度以及降低干扰时间，就能在小区切换时提高SINR(接收到的有用信号与接收到的干扰信号的强度比值)，提高传输数据的效率，能够使用高阶方式进行数据传输，从而提高速率恢复，所以本发明可以通过降低下行发射功率，降低干扰强度，从而加快小区切换时速率的恢复。因此本发明可以适用于TD-LTE高铁专网环境下同频小区的切换。高铁专网同频环境，采用一个CPE终端和每个车厢内一个AP接入点的WIFI特点，这样小区功率的抬升和降低的步调都是针对这个CPE终端的。
如图5所示，在小区切换前，在CPE终端没有进入中间的重叠覆盖区域前，终端所在的服务小区Cell1(源小区)的下行发射功率是较大功率，能够满足较好的覆盖深度要求。而此时非服务小区Cell2(目标小区)没有任何用户，更没有业务，目标小区的下行发射功率比源小区的下行发射功率要低一些，只需保证目标小区最低的覆盖要求即可，保证后续目标小区所在的目标小区基站能收到源小区所在的源小区基站发送的切换准备信令(协议上规定底层传输信令是低阶调制方式)。在通信系统中，低阶调制方式抗干扰能力强，高阶调制方式抗干扰能力弱。CPE终端的用户终端设备UE在A点发生Handover(切换，从一个基站覆盖区到另一个基站覆盖区)。
在小区切换过程中，终端会从服务小区(源小区)切换到邻区(目标小区)，本发明核心是保证以用户为中心的服务小区始终处于较大下行发射功率，而非服务小区大部分时刻处于较小的下行发射功率。其中，非服务小区设置低功率PLow(较小功率)，即当小区没有用户时，包括小区建立时无用户、用户释放离开小区场景，在满足基本的网络覆盖情况下，小区下行发射功率设置为初始值PLow。所以对备选的目标小区而言，还没有专网终端切入时，其功率是初始值PLow，低功率。服务小区设置高功率PHigh(较大功率)，即当小区有用户时，包括用户RRC接入、用户切入小区场景，小区下行发射功率设置为PHigh，高功率。
具体的，如图4所示，在小区切换时，CPE终端的用户终端设备UE向源小区发送测量报告，所述测量报告的内容包括：所述用户终端设备接收来自所述源小区的信号强度比来自所述目标小区的信号强度弱。源小区基站接收测量报告后，做出切换决定，向目标小区基站发送切换准备请求。目标小区基站做出切换准备，在切换准备完成后向源小区基站发送切换准备完成信令。在切换准备完成后，目标小区的RRC高层通过发送消息给目标小区的RRU，RRU就可以抬升目标小区的下行发射功率，准备迎接终端的随机接入。源小区基站在收到目标小区基站的准备完成信令后开始向UE发送切换重配命令，同时源小区的RRC高层通过发送消息给源小区的RRU，RRU降低源小区的下行发射功率。这里抬升和降低小区的下行发射功率实际最终抬升和降低的是RRU(射频拉远单元)的下行发射功率，依赖于小区的RRU下行发射功率的改变。在所述目标小区的下行发射功率抬升和所述源小区的下行发射功率降低后，所述目标小区的下行发射功率比所述源小区的下行发射功率大。这样功率的强弱优势就改变了，目标小区在随机接入时功率比较明显，之后UE随机接入目标小区，并完成同步时间校准，切换完成。低功率的源小区不会对强功率的目标小区造成干扰，对于源小区而言，终端已经切出，无需高功率维护。这样在整个切换过程中(一般X2切换过程是100ms)，保证了以用户为中心的小区所受到干扰尽可能的小，降低了干扰的强度，缩小了重叠覆盖区，也降低了干扰时间，这样有利于整体速率快速恢复。其中较优的，所述目标小区的下行发射功率抬升的幅度和所述源小区的下行发射功率降低的幅度通过基于UNIX的集中监控系统OMCR进行配置，且可设置改变步长和功率改变执行时延。其中较优的，所述目标小区的下行发射功率抬升的信道和所述源小区的下行发射功率降低的信道均是除了主同步信号和辅同步信号外的所有下行信道。因为主同步信号和辅同步信号决定小区的覆盖和UE搜索小区，所以不轻易改变。
另一方面，采用上述的小区切换的方法，如图7所示，本发明还提供了一种基站，包括：第一接收单元、第一发送单元、第二接收单元和第二发送单元；所述第一接收单元用于接收用户终端设备的测量报告，根据所述测量报告，做出切换决定并确定切换的目标小区；所述第一发送单元用于向所述目标小区所属的目标小区基站发送切换准备请求，使所述目标小区做出切换准备；所述第二接收单元用于接收来自所述目标小区基站的切换准备完成响应，并使所述目标小区的下行发射功率抬升；所述第二发送单元用于以所述目标小区为切换对象向所述用户终端设备发送切换命令，并降低源小区的下行发射功率，使所述用户终端设备随机接入所述目标小区。
其中较优的，所述测量报告的内容包括：所述用户终端设备接收来自所述源小区的信号强度比来自所述目标小区的信号强度弱。
其中较优的，所述目标小区抬升后的所述下行发射功率比所述源小区降低后的所述下行发射功率要大。
其中较优的，该基站还包括：基于UNIX的集中监控系统OMCR，所述集中监控系统OMCR用于配置所述目标小区的下行发射功率抬升的幅度和所述源小区的下行发射功率降低的幅度。
其中较优的，所述目标小区的下行发射功率抬升的信道和所述源小区的下行发射功率降低的信道均是除了主同步信号和辅同步信号外的所有下行信道。
本发明所提供的一种小区切换的方法、基站，通过保证以用户为中心的服务小区始终处于较大下行发射功率，而非服务小区大部分时刻处于较小的发射功能，使较小功率的非服务小区不会对较大功率的服务小区造成干扰，从而降低干扰的强度，并且在终端在小区间切换时，通过增大目标小区的下行发射功率，减小源小区的下行发射功率，缩小了小区与小区间的重叠覆盖区，从而降低干扰时间，保障了终端在小区间切换时整体速率快速恢复。
虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种小区切换的方法，其特征在于，该方法包括：
接收用户终端设备的测量报告，根据所述测量报告，做出切换决定并确定切换的目标小区；
向所述目标小区所属的目标小区基站发送切换准备请求，使所述目标小区做出切换准备；
接收来自所述目标小区基站的切换准备完成响应，并使所述目标小区的下行发射功率抬升；
以所述目标小区为切换对象向所述用户终端设备发送切换命令，并降低源小区的下行发射功率，使所述用户终端设备随机接入所述目标小区。
2.根据权利要求1所述的一种小区切换的方法，其特征在于，所述测量报告的内容包括：所述用户终端设备接收来自所述源小区的信号强度比来自所述目标小区的信号强度弱。
3.根据权利要求1或2所述的一种小区切换的方法，其特征在于，
在所述目标小区的下行发射功率抬升和所述源小区的下行发射功率降低后，所述目标小区的下行发射功率比所述源小区的下行发射功率大。
4.根据权利要求1所述的一种小区切换的方法，其特征在于，
所述目标小区的下行发射功率抬升的幅度和所述源小区的下行发射功率降低的幅度通过基于UNIX的集中监控系统OMCR进行配置。
5.根据权利要求1所述的一种小区切换的方法，其特征在于，所述目标小区的下行发射功率抬升的信道和所述源小区的下行发射功率降低的信道均是除了主同步信号和辅同步信号外的所有下行信道。
6.一种基站，其特征在于，包括：第一接收单元、第一发送单元、第二接收单元和第二发送单元；
所述第一接收单元用于接收用户终端设备的测量报告，根据所述测量报告，做出切换决定并确定切换的目标小区；
所述第一发送单元用于向所述目标小区所属的目标小区基站发送切换准备请求，使所述目标小区做出切换准备；
所述第二接收单元用于接收来自所述目标小区基站的切换准备完成响应，并使所述目标小区的下行发射功率抬升；
所述第二发送单元用于以所述目标小区为切换对象向所述用户终端设备发送切换命令，并降低源小区的下行发射功率，使所述用户终端设备随机接入所述目标小区。
7.根据权利要求6所述的一种基站，其特征在于，
所述测量报告的内容包括：所述用户终端设备接收来自所述源小区的信号强度比来自所述目标小区的信号强度弱。
8.根据权利要求6或7所述的一种基站，其特征在于，
所述目标小区抬升后的所述下行发射功率比所述源小区降低后的所述下行发射功率要大。
9.根据权利要求6所述的一种基站，其特征在于，还包括：基于UNIX的集中监控系统OMCR，所述集中监控系统OMCR用于配置所述目标小区的下行发射功率抬升的幅度和所述源小区的下行发射功率降低的幅度。
10.根据权利要求6所述的一种基站，其特征在于，
所述目标小区的下行发射功率抬升的信道和所述源小区的下行发射功率降低的信道均是除了主同步信号和辅同步信号外的所有下行信道。
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