CN108012295B - 一种基站切换方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种基站切换方法、装置、电子设备及存储介质,所述方法包括:对用户终端当前所在的预设区域内的宏小区基站,切换到所述预设区域内的小小区基站的切换失败概率和乒乓概率进行估计,得到所述切换失败概率的估计值和所述乒乓概率的估计值;判断所述切换失败概率的估计值是否小于第一预设概率阈值,以及所述乒乓概率的估计值是否小于第二预设概率阈值;如果所述切换失败概率的估计值小于所述第一预设概率阈值,并且所述乒乓概率的估计值小于所述第二预设概率阈值,则将所述用户终端从当前接入的宏小区基站切换到所述预设区域内的小小区基站。应用本发明实施例,能够降低基站切换的失败率。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信领域,特别是涉及一种基站切换方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
近年来,随着智能终端的日益普及,移动互联网得到了迅猛的发展,使得用户对数据流量的需求呈指数型的增长,根据国际电信联盟的预测,2020年移动通信网络的数据业务容量需求将是目前第四代移动通信系统商用网络的1000倍。因此,移动通信网络现阶段最迫切的需求,便是进一步提升系统容量,而在宏小区基站覆盖的范围内部署小小区基站,可以提升系统容量。这样,宏小区基站负责广域的覆盖,小小区基站负责局部区域的覆盖增强。而在用户终端的移动区域内,由于移动性引起所接入的基站需要进行跨层切换,即将用户终端接入的基站从宏小区基站切换到小小区基站。
现有的将用户终端从宏小区基站切换到小小区基站的方法,先通过用户终端测量预设区域内的各小小区基站的参考信号接收功率,参考信号接收功率能够表征小小区基站的信道质量,然后选取信道质量较好的小小区基站进行切换。
但是,现有的这种跨层切换方法,在宏小区基站覆盖的一定范围内,当小小区基站比较多时,每个小小区基站的覆盖范围就会变小,这样,用户终端所接入的宏小区基站切换到小小区基站之后,用户终端在移动过程中,很容易移动到已经切换后接入的小小区基站覆盖的范围之外,从而用户终端接入的小小区基站的信道质量的下降速度会比较快,进而用户终端在所接入的小小区基站容易发生连接中断的现象,导致基站切换的失败率比较高,或者是用户终端在较短的时间内重新切换到源宏小区基站,导致切换的乒乓概率较高。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种基站切换方法、装置、电子设备及存储介质,以降低基站切换的失败率。具体技术方案如下:
本发明实施例公开了一种基站切换方法,所述方法包括:
对用户终端当前所在的预设区域内的宏小区基站,切换到所述预设区域内的小小区基站的切换失败概率和乒乓概率进行估计,得到所述切换失败概率的估计值和所述乒乓概率的估计值;
判断所述切换失败概率的估计值是否小于第一预设概率阈值,以及所述乒乓概率的估计值是否小于第二预设概率阈值;
如果所述切换失败概率的估计值小于所述第一预设概率阈值,并且所述乒乓概率的估计值小于所述第二预设概率阈值,则将所述用户终端从当前接入的宏小区基站切换到所述预设区域内的小小区基站。
可选的,所述对用户终端当前所在的预设区域内的宏小区基站,切换到所述预设区域内的小小区基站的切换失败概率和乒乓概率进行估计,得到所述切换失败概率的估计值和所述乒乓概率的估计值,包括:
获取用户终端当前所在的预设区域内的宏小区基站的数量和小小区基站的数量;
根据所述宏小区基站的数量以及所述小小区基站的数量,分别计算所述宏小区基站在所述预设区域内的第一密度,以及所述小小区基站在所述预设区域内的第二密度;
计算所述用户终端的移动速度;
基于所述第一密度、所述第二密度、所述移动速度、所述宏小区基站切换到所述小小区基站的预设触发时延,根据预设的公式计算所述宏小区基站切换到所述小小区基站的切换失败概率的估计值,以及基于所述第一密度、所述第二密度、所述移动速度、所述宏小区基站切换到所述小小区基站的预设触发时延、所述小小区基站驻留时间的门限值,根据预设的公式计算所述宏小区基站切换到所述小小区基站的乒乓概率的估计值。
可选的,基于所述第一密度、所述第二密度、所述移动速度、所述宏小区基站切换到所述小小区基站的预设触发时延,根据预设的公式计算所述宏小区基站切换到所述小小区基站的切换失败概率的估计值,包括:
采用如下公式计算所述宏小区基站切换到所述小小区基站的切换失败概率的估计值:
其中,Hf表示所述宏小区基站切换到所述小小区基站的切换失败概率的估计值,λs表示所述第二密度,λm表示所述第一密度,v表示所述移动速度,表示所述移动速度的期望值,Tt表示所述宏小区基站切换到所述小小区基站的预设触发时延,表示所述用户终端运动轨迹背离所述小小区基站的期望值,表示所述用户终端运动轨迹朝向所述小小区基站的期望值,表示所述小小区基站相对于所述宏小区基站的发射功率的增益,表示所述小小区基站发生失步门限时相对于所述宏小区基站的发射功率的增益;
基于所述第一密度、所述第二密度、所述移动速度、所述宏小区基站切换到所述小小区基站的预设触发时延、所述小小区基站驻留时间的门限值,根据预设的公式计算所述宏小区基站切换到所述小小区基站的乒乓概率的估计值,包括:
采用如下公式计算所述宏小区基站切换到所述小小区基站的乒乓概率的估计值:
其中,Hp表示所述宏小区基站切换到所述小小区基站的乒乓概率的估计值,λs表示所述第二密度,λm表示所述第一密度,v表示所述移动速度,Tt表示所述宏小区基站切换到所述小小区基站的预设触发时延,Tp表示发生乒乓概率的所述小小区基站驻留时间的门限值,表示所述小小区基站相对于所述宏小区基站的发射功率的增益。
可选的,所述如果所述切换失败概率的估计值小于所述第一预设概率阈值,并且所述乒乓概率的估计值小于所述第二预设概率阈值,则将所述用户终端从当前接入的宏小区基站切换到所述预设区域内的小小区基站,包括:
如果所述切换失败概率的估计值小于所述第一预设概率阈值,并且所述乒乓概率的估计值小于所述第二预设概率阈值,则启动切换等待定时器,并在所述切换等待定时器定时的时间内,向所述用户终端发送测量控制消息,以使所述用户终端返回携带所述预设区域内各小小区基站的属性信息的测量报告;
接收所述测量报告,并根据所述测量报告中所述各小小区基站的属性信息,对所述各小小区基站进行优先级排序,并将优先级最高的小小区基站作为目标小小区基站;
通过与所述目标小小区基站进行信息交互,将所述用户终端从当前接入的宏小区基站切换到所述目标小小区基站。
可选的,所述根据所述测量报告中所述各小小区基站的属性信息,对所述各小小区基站进行优先级排序,并将优先级最高的小小区基站作为目标小小区基站,包括:
根据所述各小小区基站的属性信息中的信号强度,计算所述用户终端在所述各小小区基站的驻留时间;
根据所述驻留时间、所述属性信息中的参考信号接收功率、所述属性信息中的负载、所述属性信息中所述各小小区基站的时延中的一种或者多种信息,对所述各小小区基站进行优先级排序,并将优先级最高的小小区基站作为目标小小区基站。
可选的,所述根据所述各小小区基站的属性信息中的信号强度,计算所述用户终端在所述各小小区基站的驻留时间,包括:
根据所述各小小区基站的属性信息中的信号强度,计算所述各小小区基站信号的覆盖半径;
基于所述覆盖半径和所述用户终端的移动速度,计算所述用户终端在所述各小小区基站的驻留时间。
可选的,所述根据所述驻留时间、所述属性信息中的参考信号接收功率、所述属性信息中的负载、所述属性信息中所述各小小区基站的时延中的一种或者多种信息,对所述各小小区基站进行优先级排序,包括:
将所述驻留时间、所述属性信息中的参考信号接收功率、所述属性信息中的负载、所述属性信息中各小小区基站的时延中的一种或者多种信息进行模糊量化取值,得到各模糊量化值;
根据所述各模糊量化值,建立模糊决策矩阵;
基于所述模糊决策矩阵得到各所述小小区基站的所述驻留时间、所述参考信号接收功率、所述负载、所述时延的权重值中的一种或者多种;
分别将所述各小小区基站的所述驻留时间、所述负载、所述时延、所述参考信号接收功率的权重值中的一种或者多种进行组合,得到所述各小小区基站的评估值;
将各所述评估值进行排序,得到所述各小小区基站的优先级排序。
本发明实施例还公开了一种基站切换装置,所述装置包括:
估计模块,用于对用户终端当前所在的预设区域内的宏小区基站,切换到所述预设区域内的小小区基站的切换失败概率和乒乓概率进行估计,得到所述切换失败概率的估计值和所述乒乓概率的估计值;
判断模块,用于判断所述切换失败概率的估计值是否小于第一预设概率阈值,以及所述乒乓概率的估计值是否小于第二预设概率阈值;
切换模块,用于如果所述切换失败概率的估计值小于所述第一预设概率阈值,并且所述乒乓概率的估计值小于所述第二预设概率阈值,则将所述用户终端从当前接入的宏小区基站切换到所述预设区域内的小小区基站。
可选的,所述估计模块,包括:
获取子模块,用于获取用户终端当前所在的预设区域内的宏小区基站的数量和小小区基站的数量;
第一计算子模块,用于根据所述宏小区基站的数量以及所述小小区基站的数量,分别计算所述宏小区基站在所述预设区域内的第一密度,以及所述小小区基站在所述预设区域内的第二密度;
第二计算子模块,用于计算所述用户终端的移动速度;
估计子模块,用于基于所述第一密度、所述第二密度、所述移动速度、所述宏小区基站切换到所述小小区基站的预设触发时延,根据预设的公式计算所述宏小区基站切换到所述小小区基站的切换失败概率的估计值,以及基于所述第一密度、所述第二密度、所述移动速度、所述宏小区基站切换到所述小小区基站的预设触发时延、所述小小区基站驻留时间的门限值,根据预设的公式计算所述宏小区基站切换到所述小小区基站的乒乓概率的估计值。
可选的,估计子模块,具体用于采用如下公式计算所述宏小区基站切换到所述小小区基站的切换失败概率的估计值:
其中,Hf表示所述宏小区基站切换到所述小小区基站的切换失败概率的估计值,λs表示所述第二密度,λm表示所述第一密度,v表示所述移动速度,表示所述移动速度的期望值,Tt表示所述宏小区基站切换到所述小小区基站的预设触发时延,表示所述用户终端运动轨迹背离所述小小区基站的期望值,表示所述用户终端运动轨迹朝向所述小小区基站的期望值,表示所述小小区基站相对于所述宏小区基站的发射功率的增益,表示所述小小区基站发生失步门限时相对于所述宏小区基站的发射功率的增益;
以及采用如下公式计算所述宏小区基站切换到所述小小区基站的乒乓概率的估计值:
其中,Hp表示所述宏小区基站切换到所述小小区基站的乒乓概率的估计值,λs表示所述第二密度,λm表示所述第一密度,v表示所述移动速度,Tt表示所述宏小区基站切换到所述小小区基站的预设触发时延,Tp表示发生乒乓概率的所述小小区基站驻留时间的门限值,表示所述小小区基站相对于所述宏小区基站的发射功率的增益。
可选的,所述切换模块,包括:
发送子模块,用于如果所述切换失败概率的估计值小于所述第一预设概率阈值,并且所述乒乓概率的估计值小于所述第二预设概率阈值,则启动切换等待定时器,并在所述切换等待定时器定时的时间内,向所述用户终端发送测量控制消息,以使所述用户终端返回携带所述预设区域内各小小区基站的属性信息的测量报告;
接收子模块,用于接收所述测量报告,并根据所述测量报告中所述各小小区基站的属性信息,对所述各小小区基站进行优先级排序,并将优先级最高的小小区基站作为目标小小区基站;
切换子模块,用于通过与所述目标小小区基站进行信息交互,将所述用户终端从当前接入的宏小区基站切换到所述目标小小区基站。
可选的,所述接收子模块,具体用于根据所述各小小区基站的属性信息中的信号强度,计算所述用户终端在所述各小小区基站的驻留时间;根据所述驻留时间、所述属性信息中的参考信号接收功率、所述属性信息中的负载、所述属性信息中所述各小小区基站的时延中的一种或者多种信息,对所述各小小区基站进行优先级排序,并将优先级最高的小小区基站作为目标小小区基站。
可选的,所述接收子模块,具体用于根据所述各小小区基站的属性信息中的信号强度,计算所述各小小区基站信号的覆盖半径;基于所述覆盖半径和所述用户终端的移动速度,计算所述用户终端在所述各小小区基站的驻留时间。
可选的,所述接收子模块,具体用于:
将所述驻留时间、所述属性信息中的参考信号接收功率、所述属性信息中的负载、所述属性信息中各小小区基站的时延中的一种或者多种信息进行模糊量化取值,得到各模糊量化值;
根据所述各模糊量化值,建立模糊决策矩阵;基于所述模糊决策矩阵得到各所述小小区基站的所述驻留时间、所述参考信号接收功率、所述负载、所述时延的权重值中的一种或者多种;
分别将所述各小小区基站的所述驻留时间、所述负载、所述时延、所述参考信号接收功率的权重值中的一种或者多种进行组合,得到所述各小小区基站的评估值;
将各所述评估值进行排序,得到所述各小小区基站的优先级排序。
本发明实施例公开了一种电子设备,包括处理器、通信接口、存储器和通信总线,其中,所述处理器,所述通信接口,所述存储器通过通信总线完成相互间的通信;
所述存储器,用于存放计算机程序;
所述处理器,用于执行所述存储器上所存放的程序时,实现上述任一所述的方法步骤。
本发明实施例公开了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一所述的方法步骤。
本发明实施例提供的一种基站切换方法、装置、电子设备及存储介质,先对用户终端当前所在的预设区域内的宏小区基站,切换到预设区域内的小小区基站的切换失败概率和乒乓概率进行估计,得到切换失败概率的估计值和乒乓概率的估计值;然后判断切换失败概率的估计值是否小于第一预设概率阈值,以及乒乓概率的估计值是否小于第二预设概率阈值;如果切换失败概率的估计值小于第一预设概率阈值,并且乒乓概率的估计值小于第二预设概率阈值,则将用户终端从当前接入的宏小区基站切换到预设区域内的小小区基站。这种先通过预先分别对用户终端从宏小区基站切换到预设区域内的小小区基站的切换失败概率和乒乓概率进行估计,再根据得到的估计值将用户终端从当前接入的宏小区基站切换到预设区域内的小小区基站,使得切换后用户终端在所接入的小小区基站不容易发生连接中断的现象,从而降低了基站切换的失败率。当然,实施本发明的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术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的附图。
图1为本发明实施例提供的一种基站切换方法的第一种流程示意图;
图2为预设区域内的宏小区基站和小小区基站的部署场景图;
图3为本发明实施例提供的一种基站切换方法的第二种流程示意图;
图4为本发明实施例提供的一种基站切换方法的第三种流程示意图;
图5为本发明实施例提供的一种基站切换方法的第四种流程示意图;
图6为本发明实施例提供的一种基站切换装置的结构示意图;
图7为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将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。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
近年来,随机几何等数学分析工具开始被用来对复杂网络进行建模,它可以很好地描述超密集场景中基站部署的随机特性。此外,利用其数学性质,通过对整个概率空间进行积分,可以较容易地得到统计上的系统性能表达式。基于上述理论基础,应用随机几何对超密集网络场景下的移动性管理过程进行系统建模,并对切换过程进行分析,推导出切换失败概率及乒乓概率的表达式,为移动性管理性能的增强提供理论支撑。
因此,本发明利用随机几何的统计特性,提出了一种超密集异构网络下用户终端由宏小区基站切换到小小区基站的跨层切换方法。考虑到用户终端移动区域的实际网络场景,通过用户终端上报的测量报告以及宏小区基站获取的相关信息,进而由统计规律得到用户终端移动区域的失败概率和乒乓概率的估计值,与设定的失败概率和切换概率的阈值相比较,由此对用户终端移动区域内的跨层切换进行预判决,不满足预判决条件时宏小区基站对用户终端的基站切换请求不予应答,从而有效的降低由移动过程中产生的跨层切换的失败概率以及乒乓概率,保证了移动通信业务的连续性。
基于此,本发明实施例提供的一种基站切换方法,具体方法如下:
参见图1,图1为本发明实施例提供的一种基站切换方法的流程示意图,包括如下步骤:
S101,对用户终端当前所在的预设区域内的宏小区基站,切换到预设区域内的小小区基站的切换失败概率和乒乓概率进行估计,得到切换失败概率的估计值和乒乓概率的估计值。
具体的,切换失败概率是指用户终端从当前接入的基站切换到另一个基站是切换失败的概率,乒乓概率是指用户终端从当前接入的基站切换到另一个基站切换成功后,在驻留时间门限值内切回到之前所接入的基站的概率。可以通过统计规律得到用户终端移动区域的失败概率和乒乓概率的估计值。例如,统计用户终端从当前接入的基站切换到各小小区基站的失败概率,与各小小区基站的属性信息(负载、延时、信号强度等)的相关度,从而根据各小小区基站的属性信息,得到当前接入的基站切换到各小小区基站的失败概率的估计值。
这里,先对用户终端当前所在的预设区域内的宏小区基站,切换到预设区域内的小小区基站的切换失败概率和乒乓概率进行估计,即对用户终端从当前接入的宏小区基站切换到预设区域内的小小区基站的切换失败概率和乒乓概率进行预判决,而超密集异构网络环境中当前接入的基站切换的预判决策略,对实际网络用户终端在移动过程中产生的当前接入的基站切换具有指导意义,该策略能够降低用户终端在移动过程中发生的当前接入的基站切换的失败概率和乒乓概率。
S102,判断切换失败概率的估计值是否小于第一预设概率阈值,以及乒乓概率的估计值是否小于第二预设概率阈值。
具体的,将切换失败概率的估计值与第一预设概率阈值进行比较,来判断切换失败概率的估计值是否小于第一预设概率阈值,以及将乒乓概率的估计值与第二预设概率阈值进行比较,来判断乒乓概率的估计值是否小于第二预设概率阈值。这里,在将用户终端从当前接入的宏小区基站切换到预设区域内的小小区基站之前,判断切换失败概率的估计值是否小于第一预设概率阈值,以及乒乓概率的估计值是否小于第二预设概率阈值,根据预判决条件可以减少用户终端在移动过程中发生的基站切换的失败概率和乒乓概率,保证了移动通信业务的连续性。
S103,如果切换失败概率的估计值小于第一预设概率阈值,并且乒乓概率的估计值小于第二预设概率阈值,则将用户终端从当前接入的宏小区基站切换到预设区域内的小小区基站。
具体的,当切换失败概率的估计值和乒乓概率的估计值均小于对应的预设概率阈值时,当前接入的宏小区基站向预设区域内任意一个小小区基站发送切换请求消息,从而将用户终端从当前接入的宏小区基站切换到预设区域内的小小区基站。当前接入的宏小区基站通过RRC(Radio Resource Control,无线资源控制协议)连接重配置消息向用户终端发送测量控制消息,用户终端返回携带预设区域内各小小区基站的属性信息的测量报告,当前接入的宏小区基站根据测量报告选取优先级最高的小小区基站作为目标小小区基站,并向目标小小区基站发送切换请求消息,从而将用户终端从当前接入的宏小区基站切换到目标小小区基站。
另外,如果切换失败概率的估计值不小于第一预设概率阈值,或者乒乓概率的估计值不小于第二预设概率阈值,或者两者同时不小于对应的预设概率阈值时,判定用户终端所在的区域若是进行基站的切换,发生切换失败概率和乒乓概率会很高,会影响到服务连续性。因此,宏小区基站对用户终端当前接入的基站切换的请求不予应答,这样,用户终端在当前移动区域不发生切换,即不将用户终端从当前接入的宏小区基站切换到预设区域内的小小区基站。
由此可见,通过本发明实施例提供的一种基站切换方法,先对用户终端当前所在的预设区域内的宏小区基站,切换到预设区域内的小小区基站的切换失败概率和乒乓概率进行估计,得到切换失败概率的估计值和乒乓概率的估计值;然后判断切换失败概率的估计值是否小于第一预设概率阈值,以及乒乓概率的估计值是否小于第二预设概率阈值;如果切换失败概率的估计值小于第一预设概率阈值,并且乒乓概率的估计值小于第二预设概率阈值,则将用户终端从当前接入的宏小区基站切换到预设区域内的小小区基站。这种先通过预先分别对用户终端从宏小区基站切换到预设区域内的小小区基站的切换失败概率和乒乓概率进行估计,再根据得到的估计值将用户终端从当前接入的宏小区基站切换到预设区域内的小小区基站,使得切换后用户终端在所接入的小小区基站不容易发生连接中断的现象,从而降低了基站切换的失败率。
在本发明实施例中,对用户终端当前所在的预设区域内的宏小区基站,切换到预设区域内的小小区基站的切换失败概率和乒乓概率进行估计,得到切换失败概率的估计值和乒乓概率的估计值,具体可以为:
第一步,获取用户终端当前所在的预设区域内的宏小区基站的数量和小小区基站的数量。
具体的,宏小区基站可以从后台网管直接获取用户终端当前所在的预设区域内的宏小区基站的数量和小小区基站的数量。
第二步,根据宏小区基站的数量以及小小区基站的数量,分别计算宏小区基站在预设区域内的第一密度,以及小小区基站在预设区域内的第二密度。
具体的,在实际网络中,不同地区网络存在宏小区基站和小小区基站密度分布不均的现象,现有的切换策略已经无法适应现实中网络环境。因此在宏小区基站与小小区基站同频共存的超密集网络部署场景下,需要计算预设区域内的宏小区基站的密度和小小区基站的密度,如图2所示,图2中的1代表用户终端,2代表宏小区基站,3代表小小区基站。其中,每个宏小区基站控制范围都有很多个小小区基站,宏小区基站负责广域的覆盖,小小区基站负责局部区域的覆盖增强。这样,通过宏小区基站的数量以及小小区基站的数量,以及预设区域的大小,可以计算用户终端当前所在的预设区域内的宏小区基站的密度和小小区基站的密度。
第三步,计算用户终端的移动速度。
具体的,可以先通过测量当前接入的宏小区基站到用户终端的距离,以及获取用户终端向当前接入的宏小区基站发送信号的时间提前量,然后根据距离和时间提前量计算用户终端的移动速度。其中,获取用户终端向当前接入的宏小区基站发送信号的时间提前量,可以是宏小区基站通过监视用户终端呼叫到达的时间,并在下行信道上以480ms一次的频率向用户终端发送指令,得到指示用户终端提前发送的时间TA。
第四步,基于第一密度、第二密度、移动速度、宏小区基站切换到小小区基站的预设触发时延,根据预设的公式计算宏小区基站切换到小小区基站的切换失败概率的估计值,以及基于第一密度、第二密度、移动速度、宏小区基站切换到小小区基站的预设触发时延、小小区基站驻留时间的门限值,根据预设的公式计算宏小区基站切换到小小区基站的乒乓概率的估计值,具体可以为:
采用如下公式计算宏小区基站切换到小小区基站的切换失败概率的估计值:
其中,Hf表示宏小区基站切换到小小区基站的切换失败概率的估计值,λs表示第二密度,λm表示第一密度,v表示移动速度,表示移动速度的期望值,Tt表示宏小区基站切换到小小区基站的预设触发时延,表示用户终端运动轨迹背离小小区基站的期望值,表示用户终端运动轨迹朝向小小区基站的期望值,表示小小区基站相对于宏小区基站的发射功率的增益,表示小小区基站发生失步门限时相对于宏小区基站的发射功率的增益。
这里,假设层i(i=m,s)中的基站类型相同,并有着相同的最大发射功率Ps和Pm、天线增益Gs和Gm、衰落常量As和Am、路径损耗因子η、小区范围扩展因子γs和γm,m表示宏小区基站,s表示小小区基站。Qout为失步门限。
采用如下公式计算宏小区基站切换到小小区基站的乒乓概率的估计值:
其中,Hp表示宏小区基站切换到小小区基站的乒乓概率的估计值,λs表示第二密度,λm表示第一密度,v表示移动速度,Tt表示宏小区基站切换到小小区基站的预设触发时延,Tp表示发生乒乓概率的小小区基站驻留时间的门限值,表示小小区基站相对于宏小区基站的发射功率的增益。
这里,假设层i(i=m,s)中的基站类型相同,并有着相同的最大发射功率Ps和Pm、天线增益Gs和Gm、衰落常量As和Am、路径损耗因子η、小区范围扩展因子γs和γm,m表示宏小区基站,s表示小小区基站。另外,计算切换失败概率和乒乓概率的估计值的公式是通过统计规律得到的,经过仿真验证统计规律得到的失败概率和乒乓概率和实际切换场景相关概率是相吻合的。
在本发明实施例中,如果切换失败概率的估计值小于第一预设概率阈值,并且乒乓概率的估计值小于第二预设概率阈值,则将用户终端从当前接入的宏小区基站切换到预设区域内的小小区基站,具体可以为:
第一步,如果切换失败概率的估计值小于第一预设概率阈值,并且乒乓概率的估计值小于第二预设概率阈值,则启动切换等待定时器,并在切换等待定时器定时的时间内,向用户终端发送测量控制消息,以使用户终端返回携带预设区域内各小小区基站的属性信息的测量报告。
这里,由于预设区域内的小小区基站的数量比较多,如果切换失败概率的估计值小于第一预设概率阈值,并且乒乓概率的估计值小于第二预设概率阈值时,可以将用户终端从当前接入的宏小区基站切换到预设区域内的任何一个小小区基站。但是,由于对于用户终端来说,预设区域的每个小小区基站的属性信息都不相同,因此,有必要对每个小小区基站进行属性信息的测量,从而选取优先级较高的小小区基站作为目标小小区基站。
第二步,接收测量报告,并根据测量报告中各小小区基站的属性信息,对各小小区基站进行优先级排序,并将优先级最高的小小区基站作为目标小小区基站。
具体的,首先,根据各小小区基站的属性信息中的信号强度,计算用户终端在各小小区基站的驻留时间。
这里,可以根据各小小区基站的属性信息中的信号强度,先计算各小小区基站信号的覆盖半径;然后基于覆盖半径和用户终端的移动速度,计算用户终端在各小小区基站的驻留时间。具体可以采用如下公式计算用户终端在各小小区基站的驻留时间:
其中,S表示用户终端在各小小区基站的驻留时间,Rc表示各小小区基站信号的覆盖半径,Lc(Rc)表示用户终端在覆盖半径为Rc的小小区基站的运动轨迹长度的期望值,v表示用户终端的移动速度。
其次,根据驻留时间、属性信息中的参考信号接收功率、属性信息中的负载、属性信息中各小小区基站的时延中的一种或者多种信息,对各小小区基站进行优先级排序,并将优先级最高的小小区基站作为目标小小区基站。
这里,根据用户终端对各小小区基站的参考信号接收功率、负载、时延和驻留时间的不同需求,进而得到各小小区基站的优先级排序,用相关决策算法得到优先级最高的小小区基站作为目标小小区基站进行切换,这种方式有效的提升了系统的整体能效,进而提升了用户的服务满意度。例如,可以通过模糊层次分析法、聚类分析法等方法对各小小区基站进行优先级排序。其中,模糊层次分析法具体可以为:
将驻留时间、属性信息中的参考信号接收功率、属性信息中的负载、属性信息中各小小区基站的时延中的一种或者多种信息进行模糊量化取值,得到各模糊量化值。
根据各模糊量化值,建立模糊决策矩阵。
基于模糊决策矩阵得到各小小区基站的驻留时间、参考信号接收功率、负载、时延的权重值中的一种或者多种。
分别将各小小区基站的驻留时间、负载、时延、参考信号接收功率的权重值中的一种或者多种进行组合,得到各小小区基站的评估值。
这里,当各小小区基站的属性信息为一种时,将各小小区基站的该属性信息的权重值的大小作为各小小区基站的评估值,当各小小区基站的属性信息为多种时,将各小小区基站的多种属性信息的权重值之和作为各小小区基站的评估值。另外,各小小区基站的属性信息越多,得到的评估值越准确,进而选取的目标小小区的切换的失败率更低。
将各评估值进行排序,得到各小小区基站的优先级排序。这里,模糊层次分析法将定性分析与定量分析结合了起来,通过将各小小区基站的各种属性信息做模糊量化,并建立模糊决策矩阵,模糊层次分析过程将计算所有属性信息对于最终目标小小区基站的组合权重,进而得到不同小小区基站的综合评估值,从而为预设区域内所有小小区基站的优先级进行排序。宏小区基站根据各小小区基站优先级的顺序,最终选择优先级最高的小小区基站作为目标小小区基站。
第三步,通过与目标小小区基站进行信息交互,将用户终端从当前接入的宏小区基站切换到目标小小区基站。
具体的,先向目标小小区基站发送切换请求消息,以使目标小小区基站接收切换请求消息,并返回切换请求消息的应答消息;然后接收应答消息之后,向用户终端发送无线资源控制协议的重配置消息,以使用户终端接收重配置消息,并返回重配置完成消息;最后接收重配置完成消息后,将用户终端从当前接入的宏小区基站切换到目标小小区基站。
在本发明一个可选的实施例中,针对基站切换到预设区域内该基站控制范围内的小小区基站的具体流程,如图3所示,包括如下步骤:
步骤301,对用户终端当前所在的预设区域内的宏小区基站,切换到预设区域内的小小区基站的切换失败概率和乒乓概率进行估计。
这里,对用户终端当前所在的预设区域内的宏小区基站,切换到预设区域内的小小区基站的切换失败概率和乒乓概率进行估计,该方法以随机几何的统计结果作为用户终端发生基站切换的预判决准则,通过预判决从而有效的减少用户终端在移动过程中发生的基站切换的失败概率和乒乓概率,保证了移动通信业务的连续性。
步骤302,当前接入的宏小区基站向用户终端发送测量控制消息。
具体的,先判断切换失败概率的估计值是否小于第一预设概率阈值,以及乒乓概率的估计值是否小于第二预设概率阈值,如果切换失败概率的估计值小于第一预设概率阈值,并且乒乓概率的估计值小于第二预设概率阈值,则启动切换等待定时器,并在切换等待定时器定时的时间内,向用户终端发送测量控制消息,使得用户终端返回携带预设区域内各小小区基站的属性信息的测量报告。
步骤303,当前接入的宏小区基站接收测量报告。
这里,测量报告中携带预设区域内各小小区基站的属性信息,包括各小小区基站的信号强度、参考信号接收功率、负载、时延等信息。
步骤304,当前接入的宏小区基站根据测量报告中各小小区基站的属性信息,对各小小区基站进行优先级排序,并将优先级最高的小小区基站作为目标小小区基站。
具体的,当前接入的宏小区基站先根据测量报告中各小小区基站的信号强度计算用户终端在各小小区基站的驻留时间;然后根据驻留时间、信号接收功率、负载、时延中的一种或者多种信息,对各小小区基站进行优先级排序,并将优先级最高的小小区基站作为目标小小区基站,这里,假设小小区基站1的优先级最高,且小小区基站1为当前接入的宏小区基站控制范围内的小小区基站,将小小区基站1作为目标小小区基站。
步骤305,当前接入的宏小区基站向目标小小区基站发送切换请求消息。
这里,当前接入的宏小区基站向目标小小区基站发送切换请求消息,使得目标小小区基站接收切换请求消息,并返回切换请求消息的应答消息。
步骤306,当前接入的宏小区基站接收应答消息。
这里,当前接入的宏小区基站接收应答消息,表明目标小小区基站已经同意切换请求。
步骤307,当前接入的宏小区基站向用户终端发送RRC重配置消息。
这里,RRC用于处理用户终端和基站控制平面的第三层信息,向用户终端发送RRC重配置消息,使得用户终端接收重配置消息,并返回重配置完成消息。
步骤308,当前接入的宏小区基站向目标小小区基站发送序列号状态转移消息。
这里,宏小区基站向目标小小区基站发送序列号状态转移消息,目标小小区基站由此可以了解当前接入的宏小区基站的数据传递情况,从而同步后继续传输。
步骤309,当前接入的宏小区基站向目标小小区基站发送RRC重配置完成消息。
这里,当前接入的宏小区基站向目标小小区基站发送RRC重配置完成消息,使得目标小小区基站接收RRC重配置完成消息,从而进行下一步的切换流程。
步骤310,目标小小区基站向当前接入的宏小区基站发送用户终端上下文释放命令消息。
这里,宏小区基站停止切换等待定时器之前,当前接入的宏小区基站接收到用户终端发送的上下文释放命令消息,释放该宏小区基站侧的资源和上下文数据,由此完成用户终端在当前所在的预设区域的基站的切换。
在本发明另一个可选的实施例中,针对基站切换到预设区域内该接入基站控制范围内的小小区基站切换失败的具体流程,如图4所示,包括如下步骤:
步骤401,对用户终端当前所在的预设区域内的宏小区基站,切换到预设区域内的小小区基站的切换失败概率和乒乓概率进行估计。
这里,对用户终端当前所在的预设区域内的宏小区基站,切换到预设区域内的小小区基站的切换失败概率和乒乓概率进行估计,该方法以随机几何的统计结果作为用户终端发生基站切换的预判决准则,通过预判决从而有效的减少用户终端在移动过程中发生的基站切换的失败概率和乒乓概率,保证了移动通信业务的连续性。
步骤402,当前接入的宏小区基站向用户终端发送测量控制消息。
具体的,先判断切换失败概率的估计值是否小于第一预设概率阈值,以及乒乓概率的估计值是否小于第二预设概率阈值,如果切换失败概率的估计值小于第一预设概率阈值,并且乒乓概率的估计值小于第二预设概率阈值,则启动切换等待定时器,并在切换等待定时器定时的时间内,向用户终端发送测量控制消息,以使用户终端返回携带预设区域内各小小区基站的属性信息的测量报告。
步骤403,当前接入的宏小区基站接收测量报告。
这里,测量报告中携带预设区域内各小小区基站的属性信息,包括各小小区基站的信号强度、参考信号接收功率、负载、时延等信息。
步骤404,当前接入的宏小区基站根据测量报告中各小小区基站的属性信息,对各小小区基站进行优先级排序,并将优先级最高的小小区基站作为目标小小区基站。
具体的,当前接入的宏小区基站先根据测量报告中各小小区基站的信号强度计算用户终端在各小小区基站的驻留时间;然后根据驻留时间、信号接收功率、负载、时延中的一种或者多种信息,对各小小区基站进行优先级排序,并将优先级最高的小小区基站作为目标小小区基站,这里,假设小小区基站1的优先级最高,且小小区基站1为当前接入的宏小区基站控制范围内的小小区基站,将小小区基站1作为目标小小区基站。
步骤405,当前接入的宏小区基站向目标小小区基站发送切换请求消息。
这里,当前接入的宏小区基站向目标小小区基站发送切换请求消息,使得目标小小区基站接收切换请求消息,并返回切换请求消息的应答消息。
步骤406,当前接入的宏小区基站接收应答消息。
这里,当前接入的宏小区基站接收应答消息,表明目标小小区基站已经同意切换请求。
步骤407,当前接入的宏小区基站向用户终端发送RRC重配置消息。
这里,RRC用于处理用户终端和基站控制平面的第三层信息,向用户终端发送RRC重配置消息,使得用户终端接收重配置消息,并返回重配置完成消息。
步骤408,当前接入的宏小区基站向目标小小区基站发送序列号状态转移消息。
这里,宏小区基站向目标小小区基站发送序列号状态转移消息,目标小小区基站由此可以了解当前接入的宏小区基站的数据传递情况,从而同步后继续传输。
步骤409,当前接入的宏小区基站向目标小小区基站发送RRC重配置完成消息。
这里,当前接入的宏小区基站向目标小小区基站发送RRC重配置完成消息,使得目标小小区基站接收RRC重配置完成消息,从而进行下一步的切换流程。
步骤410,在切换等待定时器期满之前,用户终端接收到目标小小区基站的信噪比小于失步门限。
具体的,在宏小区基站定时器期满之前,用户终端接收到目标小小区的信噪比小于失步门限时,会发生无线链路失败事件,导基站切换失败。
步骤411,当前接入的宏小区基站向目标小小区基站发送切换取消消息。
步骤412,当前接入的宏小区基站向用户终端发送切换取消消息。
这里,当前接入的宏小区基站同时向目标小小区基站和用户终端发送切换取消消息,从而不进行基站的切换,保证了业务的连续性。
在本发明另一个可选的实施例中,针对基站切换切换到预设区域内该接入基站控制范围外的小小区基站具体流程,如图5所示,包括如下步骤:
步骤501,对用户终端当前所在的预设区域内的宏小区基站,切换到预设区域内的小小区基站的切换失败概率和乒乓概率进行估计。
这里,对用户终端当前所在的预设区域内的宏小区基站,切换到预设区域内的小小区基站的切换失败概率和乒乓概率进行估计,该方法以随机几何的统计结果作为用户终端发生基站切换的预判决准则,通过预判决从而有效的减少用户终端在移动过程中发生的基站切换的失败概率和乒乓概率,保证了移动通信业务的连续性。
步骤502,当前接入的宏小区基站向用户终端发送测量控制消息。
具体的,先判断切换失败概率的估计值是否小于第一预设概率阈值,以及乒乓概率的估计值是否小于第二预设概率阈值,如果切换失败概率的估计值小于第一预设概率阈值,并且乒乓概率的估计值小于第二预设概率阈值,则启动切换等待定时器,并在切换等待定时器定时的时间内,向用户终端发送测量控制消息,以使用户终端返回携带预设区域内各小小区基站的属性信息的测量报告。
步骤503,当前接入的宏小区基站接收测量报告。
这里,测量报告中携带预设区域内各小小区基站的属性信息,包括各小小区基站的信号强度、参考信号接收功率、负载、时延等信息。
步骤504,当前接入的宏小区基站根据测量报告中各小小区基站的属性信息,对各小小区基站进行优先级排序,并将优先级最高的小小区基站作为目标小小区基站。
具体的,当前接入的宏小区基站先根据测量报告中各小小区基站的信号强度计算用户终端在各小小区基站的驻留时间;然后根据驻留时间、信号接收功率、负载、时延中的一种或者多种信息,对各小小区基站进行优先级排序,并将优先级最高的小小区基站作为目标小小区基站,这里,假设小小区基站6的优先级最高,且小小区基站6为当前接入的宏小区基站控制范围之外的小小区基站,将小小区基站6作为目标小小区基站。
这里,当用户终端在移动过程中位置靠近所连接宏小区基站覆盖边界时,检测到异宏小区基站中的小小区基站的信号质量较好,因此,将用户终端切换到异宏小区基站控制范围内的小小区基站。这里的异宏小区基站指的就是目标小小区基站所在的宏小区基站,即图5中的宏小区基站2。
步骤505,当前接入的宏小区基站向目标小小区基站所在的宏小区基站发送切换请求消息。
这里,当前接入的宏小区基站向宏小区基站2发送切换请求消息。
步骤506,目标小小区基站所在的宏小区基站向目标小小区基站发送小小区基站添加请求消息。
步骤507,目标小小区基站所在的宏小区基站接收小小区基站添加请求应答消息。
步骤508,目标小小区基站所在的宏小区基站向当前接入的宏小区基站发送切换请求应答消息。
步骤509,当前接入的宏小区基站向用户终端发送RRC重配置消息。
这里,RRC用于处理用户终端和基站控制平面的第三层信息,向用户终端发送RRC重配置消息,使得用户终端接收重配置消息,并返回重配置完成消息。
步骤510,当前接入的宏小区基站向目标小小区基站所在的宏小区基站发送RRC重配置完成消息。
步骤511,目标小小区基站所在的宏小区基站向目标小小区基站发送小小区基站重连接完成消息。
步骤512,当前接入的宏小区基站向目标小小区基站所在的宏小区基站发送序列号状态转移消息。
步骤513,目标小小区基站所在的宏小区基站向网络信令实体发送路径转换请求消息。
具体的,当目标小小区基站是预设区域内除从当前接入的宏小区基站之外的宏小区基站控制范围内的小小区基站时,接收重配置完成消息之后,向网络信令实体发送路径转换请求消息,使得网络信令实体返回路径转换请求应答消息。
步骤514,目标小小区基站所在的宏小区基站接收网络信令实体发送的路径转换请求应答消息。
具体的,接收路径转换请求应答消息,将用户终端从当前接入的宏小区基站切换到目标小小区基站。
步骤515,目标小小区基站所在的宏小区基站向当前接入的宏小区基站发送用户终端上下文释放命令消息。
这里,在当前接入的宏小区基站停止切换等待定时器之前,目标小小区基站所在的宏小区基站,向当前接入的宏小区基站发送用户终端上下文释放命令消息以释放当前接入的宏小区基站侧的资源和上下文数据,由此完成用户终端在当前移动区域的接入基站的切换。
参见图6,图6为本发明实施例提供的一种基站切换装置的结构示意图,包括如下模块:
估计模块601,用于对用户终端当前所在的预设区域内的宏小区基站,切换到预设区域内的小小区基站的切换失败概率和乒乓概率进行估计,得到切换失败概率的估计值和乒乓概率的估计值;
判断模块602,用于判断切换失败概率的估计值是否小于第一预设概率阈值,以及乒乓概率的估计值是否小于第二预设概率阈值;
切换模块603,用于如果切换失败概率的估计值小于第一预设概率阈值,并且乒乓概率的估计值小于第二预设概率阈值,则将用户终端从当前接入的宏小区基站切换到预设区域内的小小区基站。
由此可见,通过本发明实施例提供的一种基站切换装置,先通过估计模块对用户终端当前所在的预设区域内的宏小区基站,切换到预设区域内的小小区基站的切换失败概率和乒乓概率进行估计,得到切换失败概率的估计值和乒乓概率的估计值;然后通过判断模块判断切换失败概率的估计值是否小于第一预设概率阈值,以及乒乓概率的估计值是否小于第二预设概率阈值;如果切换失败概率的估计值小于第一预设概率阈值,并且乒乓概率的估计值小于第二预设概率阈值,则通过切换模块将用户终端从当前接入的宏小区基站切换到预设区域内的小小区基站。这种先通过预先分别对用户终端从宏小区基站切换到预设区域内的小小区基站的切换失败概率和乒乓概率进行估计,再根据得到的估计值将用户终端从当前接入的宏小区基站切换到预设区域内的小小区基站,使得切换后用户终端在所接入的小小区基站不容易发生连接中断的现象,从而降低了基站切换的失败率。
进一步的,估计模块601,包括:
获取子模块,用于获取用户终端当前所在的预设区域内的宏小区基站的数量和小小区基站的数量;
第一计算子模块,用于根据宏小区基站的数量以及小小区基站的数量,分别计算宏小区基站在预设区域内的第一密度,以及小小区基站在预设区域内的第二密度;
第二计算子模块,用于计算用户终端的移动速度;
估计子模块,用于基于第一密度、第二密度、移动速度、宏小区基站切换到小小区基站的预设触发时延,根据预设的公式计算宏小区基站切换到小小区基站的切换失败概率的估计值,以及基于第一密度、第二密度、移动速度、宏小区基站切换到小小区基站的预设触发时延、小小区基站驻留时间的门限值,根据预设的公式计算宏小区基站切换到小小区基站的乒乓概率的估计值。
进一步的,估计子模块,具体用于采用如下公式计算宏小区基站切换到小小区基站的切换失败概率的估计值:
其中,Hf表示宏小区基站切换到小小区基站的切换失败概率的估计值,λs表示第二密度,λm表示第一密度,v表示移动速度,表示移动速度的期望值,Tt表示宏小区基站切换到小小区基站的预设触发时延,表示用户终端运动轨迹背离小小区基站的期望值,表示用户终端运动轨迹朝向小小区基站的期望值,表示小小区基站相对于宏小区基站的发射功率的增益,表示小小区基站发生失步门限时相对于宏小区基站的发射功率的增益;
以及采用如下公式计算宏小区基站切换到小小区基站的乒乓概率的估计值:
其中,Hp表示宏小区基站切换到小小区基站的乒乓概率的估计值,λs表示第二密度,λm表示第一密度,v表示移动速度,Tt表示宏小区基站切换到小小区基站的预设触发时延,Tp表示发生乒乓概率的小小区基站驻留时间的门限值,表示小小区基站相对于宏小区基站的发射功率的增益。
进一步的,切换模块603,包括:
发送子模块,用于如果切换失败概率的估计值小于第一预设概率阈值,并且乒乓概率的估计值小于第二预设概率阈值,则启动切换等待定时器,并在切换等待定时器定时的时间内,向用户终端发送测量控制消息,以使用户终端返回携带预设区域内各小小区基站的属性信息的测量报告;
接收子模块,用于接收测量报告,并根据测量报告中各小小区基站的属性信息,对各小小区基站进行优先级排序,并将优先级最高的小小区基站作为目标小小区基站;
切换子模块,用于通过与目标小小区基站进行信息交互,将用户终端从当前接入的宏小区基站切换到目标小小区基站。
进一步的,接收子模块,具体用于根据各小小区基站的属性信息中的信号强度,计算用户终端在各小小区基站的驻留时间;根据驻留时间、属性信息中的参考信号接收功率、属性信息中的负载、属性信息中的各小小区基站时延中的一种或者多种信息,对各小小区基站进行优先级排序,并将优先级最高的小小区基站作为目标小小区基站。
进一步的,接收子模块,具体用于根据各小小区基站的属性信息中的信号强度,计算各小小区基站信号的覆盖半径;基于覆盖半径和用户终端的移动速度,计算用户终端在各小小区基站的驻留时间。
进一步的,接收子模块,具体用于:
将驻留时间、属性信息中的参考信号接收功率、属性信息中的负载、属性信息中个小小区基站的时延中的一种或者多种信息进行模糊量化取值,得到各模糊量化值;
根据各模糊量化值,建立模糊决策矩阵;基于模糊决策矩阵得到各小小区基站的驻留时间、参考信号接收功率、负载、时延的权重值中的一种或者多种;
分别将各小小区基站的驻留时间、负载、时延、参考信号接收功率的权重值中的一种或者多种进行组合,得到各小小区基站的评估值;
将各评估值进行排序,得到各小小区基站的优先级排序。
本发明实施例还提供了一种电子设备,如图7所示,包括处理器701、通信接口702、存储器703和通信总线704,其中,处理器701,通信接口702,存储器703通过通信总线704完成相互间的通信,
存储器703,用于存放计算机程序;
处理器701,用于执行存储器703上所存放的程序时,实现如下步骤:
对用户终端当前所在的预设区域内的宏小区基站,切换到预设区域内的小小区基站的切换失败概率和乒乓概率进行估计,得到切换失败概率的估计值和乒乓概率的估计值;
判断切换失败概率的估计值是否小于第一预设概率阈值,以及乒乓概率的估计值是否小于第二预设概率阈值;
如果切换失败概率的估计值小于第一预设概率阈值,并且乒乓概率的估计值小于第二预设概率阈值,则将用户终端从当前接入的宏小区基站切换到预设区域内的小小区基站。
上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect,PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture,EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory,RAM),也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory,NVM),例如至少一个磁盘存储器。可选的,存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
上述的处理器可以是通用处理器,包括中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、网络处理器(Network Processor,NP)等;还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
由此可见,通过本发明实施例提供的一种电子设备,先对用户终端当前所在的预设区域内的宏小区基站,切换到预设区域内的小小区基站的切换失败概率和乒乓概率进行估计,得到切换失败概率的估计值和乒乓概率的估计值;然后判断切换失败概率的估计值是否小于第一预设概率阈值,以及乒乓概率的估计值是否小于第二预设概率阈值;如果切换失败概率的估计值小于第一预设概率阈值,并且乒乓概率的估计值小于第二预设概率阈值,则将用户终端从当前接入的宏小区基站切换到预设区域内的小小区基站。这种先通过预先分别对用户终端从宏小区基站切换到预设区域内的小小区基站的切换失败概率和乒乓概率进行估计,再根据得到的估计值将用户终端从当前接入的宏小区基站切换到预设区域内的小小区基站,使得切换后用户终端在所接入的小小区基站不容易发生连接中断的现象,从而降低了基站切换的失败率。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质内存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现如下步骤:
对用户终端当前所在的预设区域内的宏小区基站,切换到预设区域内的小小区基站的切换失败概率和乒乓概率进行估计,得到切换失败概率的估计值和乒乓概率的估计值;
判断切换失败概率的估计值是否小于第一预设概率阈值,以及乒乓概率的估计值是否小于第二预设概率阈值;
如果切换失败概率的估计值小于第一预设概率阈值,并且乒乓概率的估计值小于第二预设概率阈值,则将用户终端从当前接入的宏小区基站切换到预设区域内的小小区基站。
由此可见,通过本发明实施例提供的一种计算机可读存储介质,先对用户终端当前所在的预设区域内的宏小区基站,切换到预设区域内的小小区基站的切换失败概率和乒乓概率进行估计,得到切换失败概率的估计值和乒乓概率的估计值;然后判断切换失败概率的估计值是否小于第一预设概率阈值,以及乒乓概率的估计值是否小于第二预设概率阈值;如果切换失败概率的估计值小于第一预设概率阈值,并且乒乓概率的估计值小于第二预设概率阈值,则将用户终端从当前接入的宏小区基站切换到预设区域内的小小区基站。这种先通过预先分别对用户终端从宏小区基站切换到预设区域内的小小区基站的切换失败概率和乒乓概率进行估计,再根据得到的估计值将用户终端从当前接入的宏小区基站切换到预设区域内的小小区基站,使得切换后用户终端在所接入的小小区基站不容易发生连接中断的现象,从而降低了基站切换的失败率。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于装置、电子设备、计算机可读存储介质实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,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作的任何修改、等同替换、改进等,均包含在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种基站切换方法,其特征在于,所述方法包括:
对用户终端当前所在的预设区域内的宏小区基站,切换到所述预设区域内的小小区基站的切换失败概率和乒乓概率进行估计,得到所述切换失败概率的估计值和所述乒乓概率的估计值;
判断所述切换失败概率的估计值是否小于第一预设概率阈值,以及所述乒乓概率的估计值是否小于第二预设概率阈值;
如果所述切换失败概率的估计值小于所述第一预设概率阈值,并且所述乒乓概率的估计值小于所述第二预设概率阈值,则将所述用户终端从当前接入的宏小区基站切换到所述预设区域内的小小区基站;
所述如果所述切换失败概率的估计值小于所述第一预设概率阈值,并且所述乒乓概率的估计值小于所述第二预设概率阈值,则将所述用户终端从当前接入的宏小区基站切换到所述预设区域内的小小区基站,包括:
如果所述切换失败概率的估计值小于所述第一预设概率阈值,并且所述乒乓概率的估计值小于所述第二预设概率阈值,则启动切换等待定时器,并在所述切换等待定时器定时的时间内,向所述用户终端发送测量控制消息,以使所述用户终端返回携带所述预设区域内各小小区基站的属性信息的测量报告;
接收所述测量报告,并根据所述测量报告中所述各小小区基站的属性信息,对所述各小小区基站进行优先级排序,并将优先级最高的小小区基站作为目标小小区基站;
通过与所述目标小小区基站进行信息交互,将所述用户终端从当前接入的宏小区基站切换到所述目标小小区基站。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对用户终端当前所在的预设区域内的宏小区基站,切换到所述预设区域内的小小区基站的切换失败概率和乒乓概率进行估计,得到所述切换失败概率的估计值和所述乒乓概率的估计值,包括:
获取用户终端当前所在的预设区域内的宏小区基站的数量和小小区基站的数量;
根据所述宏小区基站的数量以及所述小小区基站的数量,分别计算所述宏小区基站在所述预设区域内的第一密度,以及所述小小区基站在所述预设区域内的第二密度;
计算所述用户终端的移动速度;
基于所述第一密度、所述第二密度、所述移动速度、所述宏小区基站切换到所述小小区基站的预设触发时延,根据预设的公式计算所述宏小区基站切换到所述小小区基站的切换失败概率的估计值,以及基于所述第一密度、所述第二密度、所述移动速度、所述宏小区基站切换到所述小小区基站的预设触发时延、所述小小区基站驻留时间的门限值,根据预设的公式计算所述宏小区基站切换到所述小小区基站的乒乓概率的估计值;
所述计算所述用户终端的移动速度,包括:
通过测量当前接入的宏小区基站到用户终端的距离,以及获取用户终端向当前接入的宏小区基站发送信号的时间提前量,根据距离和时间提前量计算用户终端的移动速度。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,基于所述第一密度、所述第二密度、所述移动速度、所述宏小区基站切换到所述小小区基站的预设触发时延,根据预设的公式计算所述宏小区基站切换到所述小小区基站的切换失败概率的估计值,包括:
采用如下公式计算所述宏小区基站切换到所述小小区基站的切换失败概率的估计值:
其中,Hf表示所述宏小区基站切换到所述小小区基站的切换失败概率的估计值,λs表示所述第二密度,λm表示所述第一密度,v表示所述移动速度,表示所述移动速度的期望值,Tt表示所述宏小区基站切换到所述小小区基站的预设触发时延,表示所述用户终端运动轨迹背离所述小小区基站的期望值,表示所述用户终端运动轨迹朝向所述小小区基站的期望值,表示所述小小区基站相对于所述宏小区基站的发射功率的增益,表示所述小小区基站发生失步门限时相对于所述宏小区基站的发射功率的增益;
基于所述第一密度、所述第二密度、所述移动速度、所述宏小区基站切换到所述小小区基站的预设触发时延、所述小小区基站驻留时间的门限值,根据预设的公式计算所述宏小区基站切换到所述小小区基站的乒乓概率的估计值,包括:
采用如下公式计算所述宏小区基站切换到所述小小区基站的乒乓概率的估计值:
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述测量报告中所述各小小区基站的属性信息,对所述各小小区基站进行优先级排序,并将优先级最高的小小区基站作为目标小小区基站,包括:
根据所述各小小区基站的属性信息中的信号强度,计算所述用户终端在所述各小小区基站的驻留时间;
根据所述驻留时间、所述属性信息中的参考信号接收功率、所述属性信息中的负载、所述属性信息中所述各小小区基站的时延中的一种或者多种信息,对所述各小小区基站进行优先级排序,并将优先级最高的小小区基站作为目标小小区基站。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述根据所述各小小区基站的属性信息中的信号强度,计算所述用户终端在所述各小小区基站的驻留时间,包括:
根据所述各小小区基站的属性信息中的信号强度,计算所述各小小区基站信号的覆盖半径;
基于所述覆盖半径和所述用户终端的移动速度,计算所述用户终端在所述各小小区基站的驻留时间。
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述根据所述驻留时间、所述属性信息中的参考信号接收功率、所述属性信息中的负载、所述属性信息中所述各小小区基站的时延中的一种或者多种信息,对所述各小小区基站进行优先级排序,包括:
将所述驻留时间、所述属性信息中的参考信号接收功率、所述属性信息中的负载、所述属性信息中各小小区基站的时延中的一种或者多种信息进行模糊量化取值,得到各模糊量化值;
根据所述各模糊量化值,建立模糊决策矩阵;
基于所述模糊决策矩阵得到各所述小小区基站的所述驻留时间、所述参考信号接收功率、所述负载、所述时延的权重值中的一种或者多种;
分别将所述各小小区基站的所述驻留时间、所述负载、所述时延、所述参考信号接收功率的权重值中的一种或者多种进行组合,得到所述各小小区基站的评估值;
将各所述评估值进行排序,得到所述各小小区基站的优先级排序。
7.一种基站切换装置,其特征在于,所述装置包括:
估计模块,用于对用户终端当前所在的预设区域内的宏小区基站,切换到所述预设区域内的小小区基站的切换失败概率和乒乓概率进行估计,得到所述切换失败概率的估计值和所述乒乓概率的估计值;
判断模块,用于判断所述切换失败概率的估计值是否小于第一预设概率阈值,以及所述乒乓概率的估计值是否小于第二预设概率阈值;
切换模块,用于如果所述切换失败概率的估计值小于所述第一预设概率阈值,并且所述乒乓概率的估计值小于所述第二预设概率阈值,则将所述用户终端从当前接入的宏小区基站切换到所述预设区域内的小小区基站;
所述切换模块,具体用于:
如果所述切换失败概率的估计值小于所述第一预设概率阈值,并且所述乒乓概率的估计值小于所述第二预设概率阈值,则启动切换等待定时器,并在所述切换等待定时器定时的时间内,向所述用户终端发送测量控制消息,以使所述用户终端返回携带所述预设区域内各小小区基站的属性信息的测量报告;
接收所述测量报告,并根据所述测量报告中所述各小小区基站的属性信息,对所述各小小区基站进行优先级排序,并将优先级最高的小小区基站作为目标小小区基站;
通过与所述目标小小区基站进行信息交互,将所述用户终端从当前接入的宏小区基站切换到所述目标小小区基站。
8.一种电子设备,其特征在于,包括处理器、通信接口、存储器和通信总线,其中,所述处理器、所述通信接口、所述存储器通过通信总线完成相互间的通信;
所述存储器,用于存放计算机程序;
所述处理器,用于执行所述存储器上所存放的程序时,实现权利要求1-6任一所述的方法步骤。
9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,实现权利要求1-6任一所述的方法步骤。
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