CN108924888B - 一种适用于多连接网络的切换方法、装置及lte基站 - Google Patents

一种适用于多连接网络的切换方法、装置及lte基站 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供了一种适用于多连接网络的切换方法、装置，应用于LTE基站，所述方法包括：获得用户设备测量其周围毫米波接入点的接收信号强度的测量结果，计算用户设备接收信号的信干噪比值，并将满足预设条件的非激活集中的毫米波接入点加入备选集，然后判断信干噪比值是否低于设定的门限值且备选集是否不为空，如果是，则触发切换，利用递归最小二乘法预测毫米波接入点的信号强度，使用户设备切换至预测的信号强度最高的预设数量个毫米波接入点。应用本发明实施例，可以减少不必要的切换次数，降低切换产生的时延。

Description

一种适用于多连接网络的切换方法、装置及LTE基站
技术领域
本发明涉及多连接网络切换技术领域，特别是涉及一种适用于多连接网络的切换方法、装置及LTE基站。
背景技术
目前，在多连接系统中，控制面与用户面是分离的。如图1所示，在控制面，用户设备所需的全部RRC(Radio Resource Control，无线资源控制协议)信令信息，如公共无线资源配置、专用无线资源配置、测量和移动性管理等，都由LTE(Long Term Evolution，长期演进)基站负责，用户设备也只对LTE基站进行RRC消息的回应；在用户面，只有LTE基站与核心网相连接，所有下行数据流首先发送至LTE基站，再经LTE基站发送至用户设备相连的多个毫米波基站，最终由多个毫米波基站将数据发送给用户设备；所有上行数据流首先由用户设备发送至与用户设备相连的多个毫米波基站，再经毫米波基站发送至LTE基站，最终由LTE基站将数据发送给核心网。
在这种网络连接模式中，LTE基站提供远距离覆盖支持，多个毫米波接入点通过重叠冗余覆盖提供高速数据传输，以保证传输的可靠性。然而，在提高传输可靠性和数据速率的同时，在用户设备移动过程中，也增加了发生切换的概率，特别是在密集组网模式下，产生大量不必要的切换，从而也提高了切换产生的时延。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种适用于多连接网络的切换方法、装置及LTE基站，以减少不必要的切换次数，降低切换产生的时延。具体技术方案如下：
为达到上述目的，本发明实施例公开了一种适用于多连接网络的切换方法，应用于LTE基站，所述方法包括：
获得用户设备测量其周围毫米波接入点的接收信号强度的测量结果；
根据测量结果中处于激活集的毫米波接入点的接收信号强度，计算用户设备接收信号的信干噪比值；所述激活集的毫米波接入点为当前用户设备接入的毫米波接入点；
根据测量结果，将满足预设条件的非激活集中的毫米波接入点加入备选集；
判断信干噪比值是否低于设定的门限值且备选集是否不为空，如果是，则触发切换；
预测激活集和备选集内各毫米波接入点未来的信号强度，将激活集和备选集内信号强度最高的预设数量个毫米波接入点作为新的激活集；
控制用户设备切换至新的激活集中的毫米波接入点。
较佳的，所述获得用户设备测量其周围毫米波接入点的接收信号强度的测量结果的步骤，包括：
接收到用户设备上报的最终测量结果；所述最终测量结果由用户设备通过如下步骤获得：
用户设备测量其周围毫米波接入点的接收信号强度，得到测量值；
用户设备使用如下IIR数字滤波器对得到的测量值进行处理，得到处理后的测量结果：
M(n)＝(1-a)·M(n-1)+a·R(n)
其中，M(n)为第n次处理后的测量结果，a为网络确定的滤波系数，R(n)为第n次测量到的用户设备周围毫米波接入点信号强度；
用户设备将处理后的测量结果打包作为最终测量结果。
较佳的，所述根据测量结果中处于激活集的毫米波接入点的接收信号强度，计算用户设备接收信号的信干噪比值的步骤，包括：
按如下公式计算用户设备接收信号的信干噪比值：
Figure BDA0001755001620000021
其中，N为在所述LTE基站覆盖区域内，随机均匀分布的全部毫米波接入点构成的集合，A为小区中每个用户设备已连接的毫米波接入点构成的激活集，Pc为用户设备接收到来自毫米波接入点c的信号强度，PN为根据噪声功率密度和信道带宽计算获得的热噪声功率。
较佳的，所述根据测量结果，将满足预设条件的毫米波接入点加入备选集的步骤，包括：
针对某个毫米波接入点c，当其满足以下条件时，在t0时刻，将该毫米波接入点设定为备选集元素之一：
Figure BDA0001755001620000032
且Mc(t)＞Q，t0-TC＜t＜t0
其中，Mc(t)为毫米波接入点c在t时刻的信号强度，Q为备选集信号强度门限，TC为检测毫米波接入点c是否满足加入备选集条件的触发时间。
较佳的，所述预测激活集和备选集内各毫米波接入点未来的信号强度，将信号强度最高的预设数量个毫米波接入点作为新的激活集的步骤，包括：
对激活集和备选集内的每个毫米波接入点，取离用户设备最近的预设数量个毫米波接入点的信号强度值作为待预测的样本值；
用样本值进行递归最小二乘法曲线拟合预测，得到样本值的预测值；
在得到的样本值的预测值中，选择最大的预设数量个值相对应的毫米波接入点构成新的激活集。
较佳的，所述预测激活集和备选集内各毫米波接入点未来的信号强度，将信号强度最高的预设数量个毫米波接入点作为新的激活集的步骤，包括：
对激活集和备选集内的每个毫米波接入点，取离用户设备最近的预设数量个毫米波接入点的信号强度值作为待预测的样本值；
对所述作为待预测的样本值进行如下累加生成运算，生成新的信号强度样本值序列：
Figure BDA0001755001620000031
其中，R(s)为原信号强度样本值序列，R'(n)为生成的用于预测的新样本值序列，Nobs为离用户设备最近的毫米波接入点的预设数量；
用生成的新样本值进行递归最小二乘法曲线拟合预测，得到新样本值的预测值；
对得到的每一个新样本值的预测值，做如下累加生成运算的逆运算，得到最终的预测值：
Rpre(Δ)＝R'(Nobs+Δ)-R'(Nobs+Δ-1)
其中，Rpre(Δ)为第Δ个最终的预测值，R'(Nobs+Δ)为第Δ个新样本值的预测值；
选择得到的最终预测值中最大的预设数量个值相对应的毫米波接入点作为新的激活集。
较佳的，所述控制用户设备切换至新的激活集中的毫米波接入点的步骤，包括:
向新的激活集中的毫米波接入点发送切换请求和待接入用户设备的信息，同时，向待接入用户设备提供特定无冲突的前导序列和物理随机接入信道资源；
在用户设备使用特定无冲突的前导序列和物理随机接入信道资源进行无竞争接入后，将原先激活集中与用户设备连接的毫米波接入点释放，并将原先激活集中的毫米波接入点更新为当前与用户设备连接的毫米波接入点。
为了达到上述目的，本发明实施例还公开了一种适用于多连接网络的切换装置，应用于LTE基站，所述装置包括：
获得模块，用于获得用户设备测量其周围毫米波接入点的接收信号强度的测量结果；
计算模块，用于根据测量结果中处于激活集的毫米波接入点的接收信号强度，计算用户设备接收信号的信干噪比值；所述激活集的毫米波接入点为当前用户设备接入的毫米波接入点；
备选集构成模块，用于根据测量结果，将满足预设条件的毫米波接入点加入备选集；
判断模块，用于判断信干噪比值是否低于设定的门限值且备选集是否不为空，如果是，则触发切换；
预测模块，用于预测激活集和备选集内各毫米波接入点未来的信号强度，将信号强度最高的预设数量个毫米波接入点作为新的激活集；
切换模块，用于控制用户设备切换至新的激活集中的毫米波接入点。
为了达到上述目的，本发明实施例还公开了一种LTE基站，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，所述存储器通过所述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，实现以上任一所述适用于多连接网络的切换方法步骤。
在本发明实施的又一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述任一所述的适用于多连接网络的切换方法。
在本发明实施的又一方面，本发明实施例还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述任一所述的适用于多连接网络的切换方法。
本发明实施例提供的一种适用于多连接网络的切换方法、装置及LTE基站，由于在切换时不仅仅考虑用户设备接收信号的信干噪比值，而且还考虑备选集是否为空，并在切换前对激活集和备选集内毫米波接入点的信号强度进行了预测，根据预测结果确定新的激活集，新的激活集中的毫米波接入点的信号强度是比较高的，可以保证用户设备切换过去后，具有较高的信干噪比值不会再次触发切换。因此，可以减少不必要的切换次数，降低切换产生的时延，同时，也保证了用户在移动环境下的通信服务质量，提升了系统吞吐量。
当然，实施本发明的任一产品或方法必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为一种多连接网络模型示例图；
图2为本发明实施例提供的适用于多连接网络的切换方法的一种流程图；
图3为本发明实施例提供的适用于多连接网络的切换方法的另一种流程图；
图4为本发明实施例提供的适用于多连接网络的切换装置的示意图；
图5为本发明实施例提供的LTE基站的示意图。
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。
为了解决现有技术问题，本发明实施例提供了一种适用于多连接网络的切换方法、装置及LTE基站。下面首先对本发明实施例提供的一种适用于多连接网络的切换方法进行介绍。
如图2所示，图2为本发明实施例提供的应适用于多连接网络的切换方法的一种流程示意图，应用于LTE基站，包括：
S201：获得用户设备测量其周围毫米波接入点的接收信号强度的测量结果；
S202：根据测量结果中处于激活集的毫米波接入点的接收信号强度，计算用户设备接收信号的信干噪比值；所述激活集的毫米波接入点为当前用户设备接入的毫米波接入点；
S203：根据测量结果，将满足预设条件的非激活集中的毫米波接入点加入备选集；
S204：判断信干噪比值是否低于设定的门限值且备选集是否不为空，如果是，则触发切换；
S205：预测激活集和备选集内各毫米波接入点未来的信号强度，将激活集和备选集内信号强度最高的预设数量个毫米波接入点作为新的激活集；
S206：控制用户设备切换至新的激活集中的毫米波接入点。
应用图2所示的实施例，由于在切换时不仅仅考虑用户设备接收信号的信干噪比值，而且还考虑备选集是否为空，并在切换前对激活集和备选集内毫米波接入点的信号强度进行了预测，根据预测结果确定新的激活集，新的激活集中的毫米波接入点的信号强度是比较高的，可以保证用户设备切换过去后，具有较高的信干噪比值不会再次触发切换。因此，减少了不必要的切换次数，降低了切换产生的时延，同时，也保证了用户在移动环境下的通信服务质量，提升了系统吞吐量。
更进一步的，本发明实施例提供了适用于多连接网络的切换方法的另一种流程图，应用于LTE基站，如图3所示，可以包括：
S301：获得用户设备测量其周围毫米波接入点的接收信号强度的测量结果；
在实际应用中，所述获得用户设备测量其周围毫米波接入点的接收信号强度的测量结果，可以是接收到用户设备上报的最终测量结果。
具体的，为了减少快衰产生的测量误差，所述最终测量结果由用户设备通过如下步骤获得：
首先，用户设备测量其周围毫米波接入点的接收信号强度，得到测量值；
然后，用户设备使用如下IIR(Infinite Impulse Response，无限脉冲响应)数字滤波器对得到的测量值进行处理，得到处理后的测量结果：
M(n)＝(1-a)·M(n-1)+a·R(n)
其中，M(n)为第n次处理后的测量结果，a为网络确定的滤波系数，R(n)为第n次测量到的用户设备周围毫米波接入点信号强度；
最后，用户设备将处理后的测量结果打包，得到最终测量结果，上报给LTE基站。
S302：根据测量结果中处于激活集的毫米波接入点的接收信号强度，计算用户设备接收信号的信干噪比值；所述激活集的毫米波接入点为当前用户设备接入的毫米波接入点；
具体的，在实际应用中，所述计算用户设备接收信号的信干噪比值，可以按如下公式计算：
Figure BDA0001755001620000081
其中，N为在所述LTE基站覆盖区域内，随机均匀分布的全部毫米波接入点构成的集合，A为小区中每个用户设备已连接的毫米波接入点构成的激活集，Pc为用户设备接收到来自毫米波接入点c的信号强度，PN为热噪声功率。
所述热噪声功率是根据噪声功率密度和信道带宽计算获得的。具体的计算公式如下：
PN＝σ2·B
其中，σ2为噪声功率谱密度，固定值，仿真时设为-17.4dB/Hz，B为信道带宽。
S303：根据测量结果，将满足预设条件的非激活集中的毫米波接入点加入备选集；
在实际应用中，所述根据测量结果，将满足预设条件的非激活集中的毫米波接入点加入备选集，可以是将信号强度达到某一门限值并持续一段时间的非激活集中毫米波接入点加入备选集。
具体的，针对某个毫米波接入点c，当其满足以下条件时，在t0时刻，将该毫米波接入点设定为备选集元素之一：
Figure BDA0001755001620000082
且Mc(t)＞Q，t0-TC＜t＜t0
其中，Mc(t)为毫米波接入点c在t时刻的信号强度，Q为备选集信号强度门限，TC为检测毫米波接入点c是否满足加入备选集条件的触发时间。
S304：判断信干噪比值是否低于设定的门限值且备选集是否不为空，如果是，则触发切换；否则，不触发切换；
在实际应用中，对于多连接网络，某个或某几个激活集中的毫米波接入点信号质量下降时，并不一定需要进行切换，因此，将触发切换条件设置为在某一段时间内，信干噪比值低于设定的门限值且备选集不为空，满足该条件则触发切换。
具体的，切换触发条件为：
Figure BDA0001755001620000092
且γ(t)＞γT，t0-TT＜t＜t0
其中，
Figure BDA0001755001620000093
即备选集不为空，γ(t)为用户设备在t时刻的信干噪比值，γT为切换触发门限值，TT为检测用户设备是否切换毫米波接入点的触发时间。
S305：对激活集和备选集内的每个毫米波接入点，取离用户设备最近的预设数量个毫米波接入点的信号强度值作为待预测的样本值；
举例而言，对激活集和备选集内的每个毫米波接入点，取离用户设备最近的Nobs个毫米波接入点的信号强度值作为待预测的样本值。
S306：对所述作为待预测的样本值进行累加生成运算，生成新的信号强度样本值序列；
举例而言，对所述作为待预测的样本值进行如下累加生成运算，生成新的信号强度样本值序列：
Figure BDA0001755001620000091
其中，R(s)为原信号强度样本值序列，R'(n)为生成的用于预测的新样本值序列，Nobs为离用户设备最近的毫米波接入点的预设数量。
S307：用生成的新样本值进行递归最小二乘法曲线拟合预测，得到新样本值的预测值；
举例而言，得到新的样本值后，使用递归最小二乘法分别对新的样本值序列未来的Npre个值进行预测，其中，预测分为两个步骤：1)FIR(Finite ImpulseResponse，有限冲激响应)滤波器系数估计；2)利用所估计的滤波系数进行数据预测。具体预测步骤如下：
为了求得第Δ个预测值，即R'(Nobs+Δ)，需要进行Nobs-Δ次迭代运算来获得滤波器系数。在第i次迭代中，所用的样本序列记为
Xi＝[R'(i),R'(i-1),...,R'(i-Fl+1)]
其中Fl为RLS(Recursive Least Squares，递归最小二乘法)预测所用的FIR滤波器的阶数，i≤0时，R'(i)＝0。
在第i次迭代中，所估计的滤波器系数向量为
Wi＝[w(0),w(0),...,w(Fl-1)]T
此时预测误差为
ei＝R'(Nobs-Δ+i)-XiWi
为了减小预测误差，滤波器系数向量更新为
Figure BDA0001755001620000101
其中
Figure BDA0001755001620000102
这里的λrls为遗忘系数(设为0.99)。初始P矩阵设为
Figure BDA0001755001620000103
ε为一个很小的正数标量(设为0.004)，
Figure BDA0001755001620000104
为Fl×Fl的单位矩阵。
经过Nobs-Δ次迭代后，可以求得第Δ个预测值为
R'(Nobs+Δ)＝[R'(Nobs),R'(Nobs-1),...,R'(Nobs-Fl+1)]W
其中W为最后一次迭代后得到的滤波器系数向量。
S308：对得到的每一个新样本值的预测值，做累加生成运算的逆运算，得到最终的预测值；
举例而言，对得到的第Δ个新样本值的预测值，做累加生成运算的逆运算，得到第Δ个信号强度的最终预测值：
Rpre(Δ)＝R'(Nobs+Δ)-R'(Nobs+Δ-1)
其中，Rpre(Δ)为第Δ个最终的预测值，R'(Nobs+Δ)为第Δ个新样本值的预测值。
S309：选择得到的最终预测值中最大的预设数量个值相对应的毫米波接入点作为新的激活集；
举例而言，根据预测结果，如果最终预测值中有Npre个信号强度值最大，则选择Npre个信号强度值最大的K个毫米波接入点作为新的激活集。
S310：向新的激活集中的毫米波接入点发送切换请求和待接入用户设备的信息，同时，向待接入用户设备提供特定无冲突的前导序列和物理随机接入信道资源；
在实际应用中，通过S309的步骤得到新的激活集后，LTE基站协调用户设备与新激活集中毫米波接入点完成切换。
S311：在用户设备使用特定无冲突的前导序列和物理随机接入信道资源进行无竞争接入后，将原先激活集中与用户设备连接的毫米波接入点释放，并将原先激活集中的毫米波接入点更新为当前与用户设备连接的毫米波接入点。
本实施例中，用户设备使用特定无冲突的前导序列和物理随机接入信道资源进行无竞争接入的过程与现有技术相同，这里不再赘述。
应用图3所示的实施例，通过判断用户设备接收信号的信干噪比值是否低于设定的门限值且备选集是否不为空，如果是，则触发切换；利用递归最小二乘法预测激活集和备选集内各毫米波接入点未来的信号强度，其中，对预测前的信号强度样本值作了累加生成运算，又对预测后的信号强度预测值作了累加生成运算的逆运算，提高了预测的准确度，使得用户设备更加准确的切换到新的毫米波接入点。因此，减少了不必要的切换次数，降低了切换产生的时延，同时，也保证了用户在移动环境下的通信服务质量，提升了系统吞吐量。
相应于图1所示的方法实施例，本发明实施例还提供了一种适用于多连接网络的快速切换装置，应用于LTE基站，如图4所示，所述装置包括：
所述获得模块401，用于获得用户设备测量其周围毫米波接入点的接收信号强度的测量结果；
所述计算模块402，用于根据测量结果中处于激活集的毫米波接入点的接收信号强度，计算用户设备接收信号的信干噪比值；所述激活集的毫米波接入点为当前用户设备接入的毫米波接入点；
所述备选集构成模块403，用于根据测量结果，将满足预设条件的毫米波接入点加入备选集；
所述判断模块404，用于判断信干噪比值是否低于设定的门限值且备选集是否不为空，如果是，则触发切换；
所述预测模块405，用于预测激活集和备选集内各毫米波接入点未来的信号强度，将信号强度最高的预设数量个毫米波接入点作为新的激活集；
所述切换模块406，用于控制用户设备切换至新的激活集中的毫米波接入点。
应用图4所示的实施例，通过判断用户设备接收信号的信干噪比值是否低于设定的门限值且备选集是否不为空，如果是，则触发切换；预测激活集和备选集内各毫米波接入点未来的信号强度，将激活集和备选集内信号强度最高的预设数量个毫米波接入点作为新的激活集；控制用户设备切换至新的激活集中的毫米波接入点。因此，可以减少不必要的切换次数，降低切换产生的时延，同时，也保证了用户在移动环境下的通信服务质量，提升了系统吞吐量。
本发明实施例还提供了一种LTE基站，如图5所示，包括处理器501、通信接口502、存储器503和通信总线504，其中，处理器501，通信接口502，存储器503通过通信总线504完成相互间的通信，
存储器503，用于存放计算机程序；
处理器501，用于执行存储器503上所存放的程序时，实现如下步骤：
获得用户设备测量其周围毫米波接入点的接收信号强度的测量结果；
根据测量结果中处于激活集的毫米波接入点的接收信号强度，计算用户设备接收信号的信干噪比值；所述激活集的毫米波接入点为当前用户设备接入的毫米波接入点；
根据测量结果，将满足预设条件的非激活集中的毫米波接入点加入备选集；
判断信干噪比值是否低于设定的门限值且备选集是否不为空，如果是，则触发切换；
预测激活集和备选集内各毫米波接入点未来的信号强度，将激活集和备选集内信号强度最高的预设数量个毫米波接入点作为新的激活集；
控制用户设备切换至新的激活集中的毫米波接入点。
可见，本发明实施例所提供的方案中，由于在切换时不仅仅考虑用户设备接收信号的信干噪比值，而且还考虑备选集是否为空，并在切换前对激活集和备选集内毫米波接入点的信号强度进行了预测，根据预测结果确定新的激活集，新的激活集中的毫米波接入点的信号强度是比较高的，可以保证用户设备切换过去后，具有较高的信干噪比值不会再次触发切换。因此，可以减少不必要的切换次数，降低切换产生的时延，同时，也保证了用户在移动环境下的通信服务质量，提升了系统吞吐量。
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。
在本发明提供的又一实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例中任一所述的适用于多连接网络的切换方法。
在本发明提供的又一实施例中，还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例中任一所述的适用于多连接网络的切换方法。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。
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，对于系统实施例而言，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 (8)

1.一种适用于多连接网络的切换方法，其特征在于，应用于LTE基站，所述方法包括：
获得用户设备测量其周围毫米波接入点的接收信号强度的测量结果；
根据测量结果中处于激活集的毫米波接入点的接收信号强度，计算用户设备接收信号的信干噪比值；所述激活集的毫米波接入点为当前用户设备接入的毫米波接入点；
根据测量结果，将满足预设条件的非激活集中的毫米波接入点加入备选集；
判断信干噪比值是否低于设定的门限值且备选集是否不为空，如果是，则触发切换；
预测激活集和备选集内各毫米波接入点未来的信号强度，将激活集和备选集内信号强度最高的预设数量个毫米波接入点作为新的激活集；
控制用户设备切换至新的激活集中的毫米波接入点；
其中，所述预测激活集和备选集内各毫米波接入点未来的信号强度，将激活集和备选集内信号强度最高的预设数量个毫米波接入点作为新的激活集，包括：对激活集和备选集内的每个毫米波接入点，取离用户设备最近的预设数量个毫米波接入点的信号强度值作为待预测的样本值；
对所述待预测的样本值进行如下累加生成运算，生成新的信号强度样本值序列：
Figure FDA0002764137520000011
其中，R(s)为原信号强度样本值序列，R'(n)为生成的用于预测的新样本值序列，Nobs为离用户设备最近的毫米波接入点的预设数量；
用生成的新样本值进行递归最小二乘法曲线拟合预测，得到新样本值的预测值；
对得到的每一个新样本值的预测值，做如下累加生成运算的逆运算，得到最终的预测值：
Rpre(Δ)＝R'(Nobs+Δ)-R'(Nobs+Δ-1)
其中，Rpre(Δ)为第Δ个最终的预测值，R'(Nobs+Δ)为第Δ个新样本值的预测值；
选择得到的最终预测值中最大的预设数量个值相对应的毫米波接入点作为新的激活集。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述获得用户设备测量其周围毫米波接入点的接收信号强度的测量结果的步骤，包括：
接收到用户设备上报的最终测量结果；所述最终测量结果由用户设备通过如下步骤获得：
用户设备测量其周围毫米波接入点的接收信号强度，得到测量值；
用户设备使用如下IIR数字滤波器对得到的测量值进行处理，得到处理后的测量结果：
M(n)＝(1-a)·M(n-1)+a·R(n)
其中，M(n)为第n次处理后的测量结果，a为网络确定的滤波系数，R(n)为第n次测量到的用户设备周围毫米波接入点信号强度；
用户设备将处理后的测量结果打包作为最终测量结果。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述根据测量结果中处于激活集的毫米波接入点的接收信号强度，计算用户设备接收信号的信干噪比值的步骤，包括：
按如下公式计算用户设备接收信号的信干噪比值：
Figure FDA0002764137520000021
其中，N为在所述LTE基站覆盖区域内，随机均匀分布的全部毫米波接入点构成的集合，A为小区中每个用户设备已连接的毫米波接入点构成的激活集，Pc为用户设备接收到来自毫米波接入点c的信号强度，PN为根据噪声功率密度和信道带宽计算获得的热噪声功率。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述根据测量结果，将满足预设条件的毫米波接入点加入备选集的步骤，包括：
针对某个毫米波接入点c，当其满足以下条件时，在t0时刻，将该毫米波接入点设定为备选集元素之一：
Figure FDA0002764137520000031
且Mc(t)>Q，t0-TC<t<t0
其中，Mc(t)为毫米波接入点c在t时刻的信号强度，Q为备选集信号强度门限，TC为检测毫米波接入点c是否满足加入备选集条件的触发时间。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述控制用户设备切换至新的激活集中的毫米波接入点的步骤，包括:
向新的激活集中的毫米波接入点发送切换请求和待接入用户设备的信息，同时，向待接入用户设备提供特定无冲突的前导序列和物理随机接入信道资源；
在用户设备使用特定无冲突的前导序列和物理随机接入信道资源进行无竞争接入后，将原先激活集中与用户设备连接的毫米波接入点释放，并将原先激活集中的毫米波接入点更新为当前与用户设备连接的毫米波接入点。
6.一种适用于多连接网络的切换装置，其特征在于，应用于LTE基站，所述装置包括：
获得模块，用于获得用户设备测量其周围毫米波接入点的接收信号强度的测量结果；
计算模块，用于根据测量结果中处于激活集的毫米波接入点的接收信号强度，计算用户设备接收信号的信干噪比值；所述激活集的毫米波接入点为当前用户设备接入的毫米波接入点；
备选集构成模块，用于根据测量结果，将满足预设条件的毫米波接入点加入备选集；
判断模块，用于判断信干噪比值是否低于设定的门限值且备选集是否不为空，如果是，则触发切换；
预测模块，用于预测激活集和备选集内各毫米波接入点未来的信号强度，将信号强度最高的预设数量个毫米波接入点作为新的激活集，其中，所述预测激活集和备选集内各毫米波接入点未来的信号强度，将激活集和备选集内信号强度最高的预设数量个毫米波接入点作为新的激活集，包括：对激活集和备选集内的每个毫米波接入点，取离用户设备最近的预设数量个毫米波接入点的信号强度值作为待预测的样本值；
通过对所述待预测的样本值进行如下累加生成运算，生成新的信号强度样本值序列：
Figure FDA0002764137520000041
其中，R(s)为原信号强度样本值序列，R'(n)为生成的用于预测的新样本值序列，Nobs为离用户设备最近的毫米波接入点的预设数量；
用生成的新样本值进行递归最小二乘法曲线拟合预测，得到新样本值的预测值；
对得到的每一个新样本值的预测值，做如下累加生成运算的逆运算，得到最终的预测值：
Rpre(Δ)＝R'(Nobs+Δ)-R'(Nobs+Δ-1)
其中，Rpre(Δ)为第Δ个最终的预测值，R'(Nobs+Δ)为第Δ个新样本值的预测值；
选择得到的最终预测值中最大的预设数量个值相对应的毫米波接入点作为新的激活集；
切换模块，用于控制用户设备切换至新的激活集中的毫米波接入点。
7.一种LTE基站，其特征在于，所述LTE基站包括：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，所述存储器通过所述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1-5任一所述的方法步骤。
8.一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1-5任一所述的方法步骤。
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