CN108834186A - 一种高铁环境下lte-r快速切换算法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种高铁环境下LTE‑R快速切换算法，其基于高铁LTE网络的特点，在现有的基于A3事件切换的基础上提出了基于方向定位和资源预分配的快速切换算法,高铁在出发时UE通过方向定位技术判别运行方向，根据运行方向查找服务小区的双向邻区快表预知切换的目标小区，通过资源预分配和改进的A3事件判别机制快速完成切换，减少了切换信令的延时，同时避免了资源的过度浪费，有效提高了高铁环境下用户的切换成功率。
Description
技术领域
本发明涉及高铁LTE通信网络技术领域，具体地说是一种高铁环境下LTE-R快速切换算法。
背景技术
中国拥有着世界最长的高铁线路，截止2017年7月高铁里程超过2.2万公里，高铁已成为出行的首选方式。随着LTE网络向高铁的深度覆盖，宽带移动通信系统对LTE切换算法提出了更高的要求，窄带GSM-R系统已经远远不能满足通信需求，但是高速运行环境使得LTE系统频繁切换且过渡时间短，导致切换成功率低，严重影响了用户体验，LTE-R切换算法的研究成为当前研究热点。文献《一种基于速度的LTE-R越区切换优化算法》、《Optimization of handover algorithms high-speed railway networks》提出了基于速度特性对相关参数进行分级优化，在一定程度上提高了切换成功率，但是动态的计算增加了算法的复杂度，在切换时间极短的情况下无法保证稳定的切换成功率。文献《Position-assisted fast handover schemes for LTE-advanced network under high mobilityscenarios》、《A GPS-based handover algorithm in LTE high-speed railwaynetworks》提出了基于位置信息对切换算法优化，这类方案虽然能够提高越区切换的成功率，但是需要增加专用的位置检测设备，改变了系统结构，工程实践性较差。文献《基于速度触发的提前切换算法在LTE-R中的应用研究》提出了提前切换算法，提前进行信令交换和预承载，缩短了切换时延，但是预承载点的定位过程复杂，涉及参数多，算法实现难度较大。文献《Signalling minimizing handover parameter optimization algorithm for LTEnetworks》提出了一种基于精简信令流程的快速切换机制，精简了源基站向UE发送确认信息信令，降低了切换时延，但是可靠性没有保障，且新基站的随机接入冲突率大大提升，影响了切换成功率。
针对高铁LTE通信网络特点，提出了一种基于移动方向和资源快速分配的LTE切换算法，优化了传统的切换过程，调整了切换判决参数，减小了切换时延，有效提高了切换成功率，解决了越区覆盖问题，可有效保证通信质量，且实现简单，具有较强的理论意义和实用价值。
目前LTE系统基于覆盖的频内/频间切换主要是采用事件A3的切换判决控制算法，进入A3事件的条件如式：Mn+Ofn+Ocn-Hys>Ms+Ofs+Ocs+Off所示，当相邻小区比当前服务小区质量高于一个门限,且持续一定时间，A3事件发生，UE上报测量结果，eNODE触发切换过程。在高铁环境下，UE通过切换区域时间短，信号变化快，速度为350km/h的列车通过300m切换区域的时间约为3s，原有参数值及切换过程已经不能满足高速环境下的切换需求。高铁环境下切换算法的重点是在很短的时间内触发有效切换，否则如果切换过程花费时间过长，会导致UE因服务信号衰减过快而发生掉话，降低了用户感知。
发明内容
为了提高高铁LTE网络的切换成功率，改善用户感知，分析了高铁信号的特点，提出了一种高铁环境下LTE-R快速切换算法。
为实现以上目的，其采用如下方案：
一种高铁环境下LTE-R快速切换算法，本快速切换算法的具体控制流程如下：
Step1：UE在初始接入到LTE-R系统中时，基于方向定位技术确定运行方向，由于高铁在运行中方向保持唯一性，根据运行方向查询双向邻区快表，可以快速确定切换目标邻区；
当UE移动速度小于120km/h时，采用基于A3事件的切换判决算法,跳转到Step5，当UE移动速度不小于120km/h时，进行Step2；
Step2：当UE移动到A处，服务小区信号满足公式2，服务小区信号强度小于门限值参数时，打开频间测量，向eNB上报测量报告，eNB收到测量数据后，启动预切换判决机制，根据运行方向查寻双向邻区快表，确定目标邻区，并向目标邻区发出预切换请求；
如果邻区信息表中目标邻区为空，则直接进行Step5；
Step3：目标邻区收到预切换请求信令后为UE分配前导码、X2AP ID及eRAB资源信息，并通过预切换回复信令发给服务小区，服务小区收到信息后，暂存在ENODE的内存中；
Step4：当UE移动到B处，即服务小区信号强度不大于目标邻区信号强度时，在同频情况下，公式1的参数Ofn、Ocn、Hys、Ofs、Ocs、Off均取值为0，且切换迟滞值TTT也为0，A3事件发生，UE发送测量报告，eNodeB进行切换判决，向UE发送切换命令，将非竞争性随机接入前导码等信息发送给UE，UE释放占用当前小区资源，向目标邻区发出基于非竞争的RRC连接请求；
Step5：当UE移动到B处，执行基于改进了判决参数的A3事件的切换过程，A3事件判决参数取值与Step4相同，查询普通邻区列表，最终UE向目标邻区发起非竞争性随机接入请求；
Step6：随机接入成功后，目标邻区向源小区发送确认信息，如双向邻区快表中的目的邻区信息为空则进行写入；
如果随机接入请求失败，UE基于竞争性随机接入当前信号最优小区，并重复Step1，重新定位UE运行方向；
源小区在规定时间内未收到确认信息则将邻区信息表中该运行方向的目标小区进行失败次数记录，如果有连续两次失败，则将该方向的目标邻区清空，准备进行表的更新。
作为进一步说明，
所述Step4中提到的公式1为：Mn+Ofn+Ocn-Hys>Ms+Ofs+Ocs+Off。
作为进一步说明，
所述Step2中提到的公式2为：Ms<＝threshold。
作为进一步说明，所述Step1中提到的方向定位技术采用基于多线性RSS的邻区判别方法，来确定高铁用户运行方向。
作为进一步说明，
所述方向定位技术具体实施如下：高铁从站点出发，当UE速度超过120km/h时启动方向定位算法，移动台从邻区列表——即双向列表里读取邻区，在t1时刻分别测量当前小区BSn2前后小区BSn1和BSn3小区的信号强度，得到RSRPn1和RSRPn3，Δt时间后，在t2时刻，再次测量BSn1和BSn3小区的信号强度，得到RSRP'n1和RSRP'n3；根据公式3、公式4的运算，判别移动台运行的方向；
当公式3的运算结果为1时，移动台的方向由BSn1到BSn3，当公式4的运算结果为1时，移动台的方向由BSn3到BSn1，当公式3和公式4两个运算结果均为0时，说明信号受到环境因素的影响导致测试结果有误，需要重新测量及运算。
作为进一步说明，
所述公式3为：RSRP'n1-RSRPn1<0&&RSRP'n3-RSRPn3<0。
作为进一步说明，
所述公式4为：RSRP'n1-RSRPn1>0&&RSRP'n3-RSRPn3>0。
作为进一步说明，
所述邻区信息列表采用二级查询结构，主要包括双向邻区列表和普通邻区列表，当UE运行速度大于120km/h时，首先基于UE移动方向查找双向邻区快表，如果切换失败，则通过查询普通邻区列表进行切换；
当失败两次后，清空该方向下双向邻区快表的邻区信息，并由切换成功后的邻区信息进行更新赋值；
两级邻区信息第一次由管理员根据建站信息进行配置，后期双向邻区快表通过自学习进行信息的更新维护。
本发明具有以下有益效果：
基于高铁LTE网络的特点，在现有的基于A3事件切换的基础上提出了基于方向定位和资源预分配的快速切换算法,高铁在出发时UE通过方向定位技术判别运行方向，根据运行方向查找服务小区的双向邻区快表预知切换的目标小区，通过资源预分配和改进的A3事件判别机制快速完成切换，减少了切换信令的延时，同时避免了资源的过度浪费，有效提高了高铁环境下用户的切换成功率。
附图说明
图1是本发明中快速切换算法示意图；
图2是本发明方向定位模型示意图；
图3是本发明基于X2口的快速切换信令流程示意图；
图4是本发明算法的切换过程及时间；
图5是本发明仿真参数配置表；
图6是本发明切换时延对比示意图；
图7是本发明切换成功率对比示意图；
图8是本发明无线掉线率对比。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作更为详细、完整的说明。
一种高铁环境下LTE-R快速切换算法，本快速切换算法的具体控制流程如下：
Step1：UE在初始接入到LTE-R系统中时，基于方向定位技术确定运行方向，由于高铁在运行中方向保持唯一性，根据运行方向查询双向邻区快表，可以快速确定切换目标邻区；
当UE移动速度小于120km/h时，采用基于A3事件的切换判决算法,跳转到Step5，当UE移动速度不小于120km/h时，进行Step2；
Step2：当UE移动到A处，服务小区信号满足公式2，服务小区信号强度小于门限值参数时，打开频间测量，向eNB上报测量报告，eNB收到测量数据后，启动预切换判决机制，根据运行方向查寻双向邻区快表，确定目标邻区，并向目标邻区发出预切换请求；
如果邻区信息表中目标邻区为空，则直接进行Step5；
Step3：目标邻区收到预切换请求信令后为UE分配前导码、X2AP ID及eRAB资源信息，并通过预切换回复信令发给服务小区，服务小区收到信息后，暂存在ENODE的内存中；
Step4：当UE移动到B处，即服务小区信号强度不大于目标邻区信号强度时，在同频情况下，公式1的参数Ofn、Ocn、Hys、Ofs、Ocs、Off均取值为0，且切换迟滞值TTT也为0，A3事件发生，UE发送测量报告，eNodeB进行切换判决，向UE发送切换命令，将非竞争性随机接入前导码等信息发送给UE，UE释放占用当前小区资源，向目标邻区发出基于非竞争的RRC连接请求；
Step5：当UE移动到B处，执行基于改进了判决参数的A3事件的切换过程，A3事件判决参数取值与Step4相同，查询普通邻区列表，最终UE向目标邻区发起非竞争性随机接入请求；
Step6：随机接入成功后，目标邻区向源小区发送确认信息，如双向邻区快表中的目的邻区信息为空则进行写入；
如果随机接入请求失败，UE基于竞争性随机接入当前信号最优小区，并重复Step1，重新定位UE运行方向；
源小区在规定时间内未收到确认信息则将邻区信息表中该运行方向的目标小区进行失败次数记录，如果有连续两次失败，则将该方向的目标邻区清空，准备进行表的更新。
所述Step4中提到的公式1为：Mn+Ofn+Ocn-Hys>Ms+Ofs+Ocs+Off。
所述Step2中提到的公式2为：Ms<＝threshold。
所述Step1中提到的方向定位技术采用基于多线性RSS的邻区判别方法，来确定高铁用户运行方向。
所述方向定位技术具体实施如下：高铁从站点出发，当UE速度超过120km/h时启动方向定位算法，移动台从邻区列表——即双向列表里读取邻区，在t1时刻分别测量当前小区BSn2前后小区BSn1和BSn3小区的信号强度，得到RSRPn1和RSRPn3，Δt时间后，在t2时刻，再次测量BSn1和BSn3小区的信号强度，得到RSRP'n1和RSRP'n3；根据公式3、公式4的运算，判别移动台运行的方向；
当公式3的运算结果为1时，移动台的方向由BSn1到BSn3，当公式4的运算结果为1时，移动台的方向由BSn3到BSn1，当公式3和公式4两个运算结果均为0时，说明信号受到环境因素的影响导致测试结果有误，需要重新测量及运算。
所述公式3为：RSRP'n1-RSRPn1<0&&RSRP'n3-RSRPn3<0。
所述公式4为：RSRP'n1-RSRPn1>0&&RSRP'n3-RSRPn3>0。
所述邻区信息列表采用二级查询结构，主要包括双向邻区列表和普通邻区列表，当UE运行速度大于120km/h时，首先基于UE移动方向查找双向邻区快表，如果切换失败，则通过查询普通邻区列表进行切换；
当失败两次后，清空该方向下双向邻区快表的邻区信息，并由切换成功后的邻区信息进行更新赋值；
两级邻区信息第一次由管理员根据建站信息进行配置，后期双向邻区快表通过自学习进行信息的更新维护。
具体实施时：
一、快速切换算法有效性分析
算法实现有效性分析
目前LTE系统已经基本部署完毕，此时算法的实施重点是要考虑设备的兼容性，尽量减少对现有系统的影响。LTE-R快速切换算法的实施无需增加硬件设备，算法的可实现性强。在现有的切换信令流程的基础上，设置了基于X2口切换的LTE-R切换算法信令流程，如图3所示，主要包括切换初始化、A2测量与预切换、A3测量与切换决策、切换执行和切换完成四步，与原有切换信令完全兼容，易于版本升级实施。
1)切换初始化
切换初始主要完成控制命令的下发、速度的监测及UE运行方向的定位。通过信令3Initiation Report对速度进行周期性的监测，利用归一化接收功率标准差判别移动速度的高低；当速度大于120km/h时，触发运行方向的判定及新切换算法的实施，当速度小于120km/h时，仍然采用原有的切换流程。
2)A2测量与预切换
相对于典型的LTE切换命令，增加了4、5信令及源基站小区的预切换判决处理，当服务小区信号质量小于设定的门限值时，打开A2测量，并上报同频和异频的测量报告，源基站小区启动预先切换判决模式，通过4 Prepare Handover Request信令向目标小区申请资源，目标小区通过5 Prepare Handover Request Acknowledge将预分配的资源发给源基站。
3)A3测量与切换决策
当目标邻区的服务质量大于等于源小区服务质量时，UE上报A3测量报告，A2和A3的测量报告都由Measure Report信令上报，通过ID号进行标识，源基站小区通过8 RRCConnection Reconfiguration消息下发切换命令和随机接入前导码，挂起PDCP，同时向目标小区发送9 Handover Report告之即将发生切换。8、9信令同时进行，节省了大量的切换准备时间。
4)切换执行与完成
UE收到切换命令后，指示RLC重建，同时通过11Non-competition Random Access向目标小区发起非竞争性随机接入请求。随机接入完成后，向UE发送下行数据，数据传输恢复，并向源小区发送12UE Context Release信令，通知源小区释放资源，对双向邻区快表进行维护。
2.切换时间有效性分析
利用信令流程进行理论分析时延的方法是评估算法有效性的方式之一，快速切换算法在切换时间上做了较大的优化，主要包括有效缩短了切换时延和提前了切换发生时间，切换时延是指控制面的切换时间，开始于UE上报A3测量报告，结束于目标小区收到MSG3结束，假设信令传输一次成功，不考虑HARQ和RLC带来的影响,切换时延主要由信令传输时间和处理判决时间组成，根据图3的切换信令流程，切换步骤及时间如图4所示，在LTE-R快速切换算法中，切换请求及应答是在预切换过程中完成，当源小区收到A3测量报告后直接下发切换后命令，减少了切换请求及应答的时间，相对于LTE-A典型切换算法，节省约26.2％的切换时延。
切换发生时间是UE发起切换的时刻，如图2所示，LTE-R快速切换发生在B时刻，远远提前于LTE-A切换算法的C时刻。在同频情况下涉及的参数(Hys+Off)和TTI，对应的现网典型值分别为3dB和320ms。基于高铁线路的信号特点，采用Cost231-Hata模型分析路径损耗，如公式5所示，其中fc为工作频率，hte为基站天线高度，d为基站天线到UE天线的水平距离，hre为UE天线高度，α(hre)为UE天线的环境因子，Ccell为小区校准因子，CM地域校正因子。
L＝46.3+33.9lgfc-13.82lghte+(44.9-6.55lghte)lgd-α(hre)+Ccell+CM (5)
若不考虑阴影衰落，则UE接收的邻区RSRP与服务小区RSRP的差值ΔPR如式(6)所示，PSN和RSS分别邻区和服务小区的天线发射功率。
△PR＝PRN-PRS＝(PSN-Ld)-(PSS-Ld') (6)
在正常情况下，相邻小区和服务小区基本参数相同，将式(5)代入式(6)，运算得到式(7)，假设基站天线高度相同为40m，小区覆盖半径1.2km，高铁速度300km/h，则当邻区RSRP高于服务小区3dB，UE与邻区区基站水平距离d为540m，偏离中心分界点B点60m，需耗时720ms。因此，LTE-R快速切换算法的切换时刻比传统LTE切换算法提前1040ms，大大降低了因高铁速度太快切换不及时导致发生无线链路失败的风险。
二、算法仿真与分析
1.测试条件
为了评估LTE-R快速切换算法，选用意大利的开源架构的LTE-SIM仿真平台，该平台包含了主要的LTE协议栈和网元实体，通过事件调度器来模拟LTE的运行过程，在此基础上添加了移动方向管理模块、切换算法控制模块、高铁环境无线信道模块等。针对高铁场景，采用链状网络结构，系统共MME，ENODE站点500个，中途设置停靠站点4个，数据业务E-RAB连接数200，其它仿真参数图7所示。
2.仿真结果分析
以基于A3事件的LTE-A典型切换算法和提前切换算法为比较基线，选取切换时延、切换成功率、无线掉线率作为评价指标,以一个来回为测试周期，不同速度情况下对100次独立采集数据取平均值，验证LTE-R快速切换算法的性能。
图6为不同速度条件下三种算法的切换时延，由于快速切换算法采用了优化了切换过程，大大缩短了控制面切换时间，在速度小于120km/h时，三种算法的切换时延与理论分析结果基本一致。当速度逐渐增大时，典型A3切换算法性能下降较快，快速切换算法由于采用了新的测量机制和切换执行过程，切换时延基本保持稳定。
图7为三种切换算法的切换成功率对比图，在高铁速度小于120km/h时，三种算法的切换成功率均高于99.5％，满足KPI指标要求。随着速度的增加，基于A3事件的切换算法的切换成功率明显下降，当速度大于360km/h时，提前切换算法的切换成功率小于95％，而且有加速下降的趋势。而LTE-R快速切换算法由于提前了切换的时间，采用了新的位置优化了切换过程，提高了切换目标小区的可预知能力，切换成功率较高，且比较稳定，保持在98％以上，基本可以满足现网的需求。
图8为三种切换算法的无线掉线率对比图，在高铁速度小于120km/h时，三种算法的无线掉线率相差不大，保持在0.3％以内，系统可靠性良好，随着速度的增加，LTE-R快速切换算法的无线掉线率稳定在0.5％左右，系统的稳定性和可靠性较高，提前切换算法无线掉线率稍差，而A3切换算法在160km/h以上指标恶化，RRC异常释放比率上升，业务通讯保持能力差。
以上所述的实施例仅用于说明本发明的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本发明的专利应用范围，即凡依本发明所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本发明的专利范围内。
Claims (8)
1.一种高铁环境下LTE-R快速切换算法，其特征在于，本快速切换算法的具体控制流程如下：
Step1：UE在初始接入到LTE-R系统中时，基于方向定位技术确定运行方向，由于高铁在运行中方向保持唯一性，根据运行方向查询双向邻区快表，可以快速确定切换目标邻区；
当UE移动速度小于120km/h时，采用基于A3事件的切换判决算法,跳转到Step5，当UE移动速度不小于120km/h时，进行Step2；
Step2：当UE移动到A处，服务小区信号满足公式2，服务小区信号强度小于门限值参数时，打开频间测量，向eNB上报测量报告，eNB收到测量数据后，启动预切换判决机制，根据运行方向查寻双向邻区快表，确定目标邻区，并向目标邻区发出预切换请求；
如果邻区信息表中目标邻区为空，则直接进行Step5；
Step3：目标邻区收到预切换请求信令后为UE分配前导码、X2AP ID及eRAB资源信息，并通过预切换回复信令发给服务小区，服务小区收到信息后，暂存在ENODE的内存中；
Step4：当UE移动到B处，即服务小区信号强度不大于目标邻区信号强度时，在同频情况下，公式1的参数Ofn、Ocn、Hys、Ofs、Ocs、Off均取值为0，且切换迟滞值TTT也为0，A3事件发生，UE发送测量报告，eNodeB进行切换判决，向UE发送切换命令，将非竞争性随机接入前导码等信息发送给UE，UE释放占用当前小区资源，向目标邻区发出基于非竞争的RRC连接请求；
Step5：当UE移动到B处，执行基于改进了判决参数的A3事件的切换过程，A3事件判决参数取值与Step4相同，查询普通邻区列表，最终UE向目标邻区发起非竞争性随机接入请求；
Step6：随机接入成功后，目标邻区向源小区发送确认信息，如双向邻区快表中的目的邻区信息为空则进行写入；
如果随机接入请求失败，UE基于竞争性随机接入当前信号最优小区，并重复Step1，重新定位UE运行方向；
源小区在规定时间内未收到确认信息则将邻区信息表中该运行方向的目标小区进行失败次数记录，如果有连续两次失败，则将该方向的目标邻区清空，准备进行表的更新。
2.根据权利要求1所述一种高铁环境下LTE-R快速切换算法，其特征在于，所述Step4中提到的公式1为：Mn+Ofn+Ocn-Hys>Ms+Ofs+Ocs+Off。
3.根据权利要求1所述一种高铁环境下LTE-R快速切换算法，其特征在于，所述Step2中提到的公式2为：Ms<＝threshold。
4.根据权利要求1所述一种高铁环境下LTE-R快速切换算法，其特征在于，所述Step1中提到的方向定位技术采用基于多线性RSS的邻区判别方法，来确定高铁用户运行方向。
5.根据权利要求4所述一种高铁环境下LTE-R快速切换算法，其特征在于，所述方向定位技术具体实施如下：高铁从站点出发，当UE速度超过120km/h时启动方向定位算法，移动台从邻区列表——即双向列表里读取邻区，在t1时刻分别测量当前小区BSn2前后小区BSn1和BSn3小区的信号强度，得到RSRPn1和RSRPn3，Δt时间后，在t2时刻，再次测量BSn1和BSn3小区的信号强度，得到RSRP'n1和RSRP'n3；根据公式3、公式4的运算，判别移动台运行的方向；
当公式3的运算结果为1时，移动台的方向由BSn1到BSn3，当公式4的运算结果为1时，移动台的方向由BSn3到BSn1，当公式3和公式4两个运算结果均为0时，说明信号受到环境因素的影响导致测试结果有误，需要重新测量及运算。
6.根据权利要求5所述一种高铁环境下LTE-R快速切换算法，其特征在于，所述公式3为：RSRP'n1-RSRPn1<0&&RSRP'n3-RSRPn3<0。
7.根据权利要求5所述一种高铁环境下LTE-R快速切换算法，其特征在于，所述公式4为：RSRP'n1-RSRPn1>0&&RSRP'n3-RSRPn3>0。
8.根据权利要求1或5所述一种高铁环境下LTE-R快速切换算法，其特征在于，所述邻区信息列表采用二级查询结构，主要包括双向邻区列表和普通邻区列表，当UE运行速度大于120km/h时，首先基于UE移动方向查找双向邻区快表，如果切换失败，则通过查询普通邻区列表进行切换；
当失败两次后，清空该方向下双向邻区快表的邻区信息，并由切换成功后的邻区信息进行更新赋值；
两级邻区信息第一次由管理员根据建站信息进行配置，后期双向邻区快表通过自学习进行信息的更新维护。
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109640365A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-04-16 | 中国联合网络通信集团有限公司 | 小区的切换方法、装置及存储介质 |
| CN110958654A (zh) * | 2019-10-17 | 2020-04-03 | 苏州大学 | 基于强化学习的lte-r切换参数选择方法 |
| CN111328093A (zh) * | 2020-02-29 | 2020-06-23 | 南京嘉环科技有限公司 | 高速环境下lte系统前向切换的控制装置及方法 |
| CN111866978A (zh) * | 2020-07-21 | 2020-10-30 | 上海电气泰雷兹交通自动化系统有限公司 | 一种cbtc系统的无线网络切换控制方法 |
| CN112449380A (zh) * | 2019-08-28 | 2021-03-05 | 深圳市优克联新技术有限公司 | 切换控制的方法、装置、基站及存储介质 |
| CN113177697A (zh) * | 2021-04-09 | 2021-07-27 | 深圳市广和通无线股份有限公司 | 小区接入方法、装置、计算机设备和存储介质 |
| CN113473550A (zh) * | 2020-03-31 | 2021-10-01 | 华为技术有限公司 | 信号切换方法和系统 |
| CN115915314A (zh) * | 2022-11-04 | 2023-04-04 | 苏州大学 | 一种高铁移动通信网络越区切换参数自适应方法及装置 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101151860A (zh) * | 2005-04-04 | 2008-03-26 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 用于传输消息的方法和采用相应方法的机动车辆 |
| CN102271374A (zh) * | 2011-09-14 | 2011-12-07 | 北京邮电大学 | 一种基于目标小区预承载的td-lte通信系统的快速切换方法 |
| CN103763730A (zh) * | 2014-02-25 | 2014-04-30 | 重庆邮电大学 | 基于最佳重建目标小区选择的无线链路失败恢复增强方法及装置 |
| CN104486784A (zh) * | 2014-12-19 | 2015-04-01 | 东南大学 | 超密集无线网络中减少切换失败的方法 |
| KR20180034089A (ko) * | 2016-09-27 | 2018-04-04 | (주)케이원정보통신 | 전후방 차상 이동국 장치를 이용한 ｌｔｅ-ｒ 기반의 이중화 제어 방법 |
-
2018
- 2018-06-01 CN CN201810557615.2A patent/CN108834186B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101151860A (zh) * | 2005-04-04 | 2008-03-26 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 用于传输消息的方法和采用相应方法的机动车辆 |
| CN102271374A (zh) * | 2011-09-14 | 2011-12-07 | 北京邮电大学 | 一种基于目标小区预承载的td-lte通信系统的快速切换方法 |
| CN103763730A (zh) * | 2014-02-25 | 2014-04-30 | 重庆邮电大学 | 基于最佳重建目标小区选择的无线链路失败恢复增强方法及装置 |
| CN104486784A (zh) * | 2014-12-19 | 2015-04-01 | 东南大学 | 超密集无线网络中减少切换失败的方法 |
| KR20180034089A (ko) * | 2016-09-27 | 2018-04-04 | (주)케이원정보통신 | 전후방 차상 이동국 장치를 이용한 ｌｔｅ-ｒ 기반의 이중화 제어 방법 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| EHAB AHMED IBRAHIM ET AL.: "Study of LTE – R X2 Handover based on A3 event Algorithm using MATLAB", 《IEEE》 * |
| 米根锁等: "基于速度触发的提前切换算法在LTE-R 中的应用研究", 《电子与信息学报》 * |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109640365A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-04-16 | 中国联合网络通信集团有限公司 | 小区的切换方法、装置及存储介质 |
| CN109640365B (zh) * | 2018-12-27 | 2021-09-07 | 中国联合网络通信集团有限公司 | 小区的切换方法、装置及存储介质 |
| CN112449380A (zh) * | 2019-08-28 | 2021-03-05 | 深圳市优克联新技术有限公司 | 切换控制的方法、装置、基站及存储介质 |
| CN110958654A (zh) * | 2019-10-17 | 2020-04-03 | 苏州大学 | 基于强化学习的lte-r切换参数选择方法 |
| CN110958654B (zh) * | 2019-10-17 | 2021-08-27 | 苏州大学 | 基于强化学习的lte-r切换参数选择方法 |
| CN111328093A (zh) * | 2020-02-29 | 2020-06-23 | 南京嘉环科技有限公司 | 高速环境下lte系统前向切换的控制装置及方法 |
| CN113473550A (zh) * | 2020-03-31 | 2021-10-01 | 华为技术有限公司 | 信号切换方法和系统 |
| CN113473550B (zh) * | 2020-03-31 | 2023-02-10 | 华为技术有限公司 | 信号切换方法和系统 |
| CN111866978A (zh) * | 2020-07-21 | 2020-10-30 | 上海电气泰雷兹交通自动化系统有限公司 | 一种cbtc系统的无线网络切换控制方法 |
| CN111866978B (zh) * | 2020-07-21 | 2022-05-06 | 上海电气泰雷兹交通自动化系统有限公司 | 一种cbtc系统的无线网络切换控制方法 |
| CN113177697A (zh) * | 2021-04-09 | 2021-07-27 | 深圳市广和通无线股份有限公司 | 小区接入方法、装置、计算机设备和存储介质 |
| CN115915314A (zh) * | 2022-11-04 | 2023-04-04 | 苏州大学 | 一种高铁移动通信网络越区切换参数自适应方法及装置 |
| CN115915314B (zh) * | 2022-11-04 | 2024-02-09 | 苏州大学 | 一种高动态移动通信网络越区切换参数自适应方法及装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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