CN112055398B - 一种基于历史频点的移动终端小区驻留的方法 - Google Patents

一种基于历史频点的移动终端小区驻留的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于历史频点的移动终端小区驻留的方法，在UE开机之后，将读取NV寄存器中保存的历史频点并保存到本地；非接入层收到用户的驻留请求后，给接入层发送驻留请求；接入层收到驻留请求后，在没有存储信息小区可供驻留或者存储信息小区驻留失败时，则随即发起基于历史频点的小区驻留过程；从历史频点中找到合适的频点发起扫频、小区搜索以及读系统信息的过程，驻留成功后，将此次驻留频点信息写入本地历史频点列表中。本发明针对移动终端在开机驻留或者丢失覆盖的场景，UE在基于存储信息小区驻留没有找到合适的小区进行驻留的基础上，该方法能够有效地缩短开机驻留或返回覆盖区时间长的问题。

Description

一种基于历史频点的移动终端小区驻留的方法
技术领域
本发明涉及移动通信领域，特别涉及一种基于历史频点的移动终端小区驻留的方法。
背景技术
近年来，智能手机已经成为人们生活中必不可少的一部分，人们使用智能手机进行通话，浏览网页，视频直播等，这些使得人们对于手机的各方面性能要求越来越高。
现有的技术中，智能手机等移动终端(UE)在开机初始化完成后或者丢失覆盖后，进行搜网并尝试驻留，驻留的类型主要有基于存储信息小区驻留和初始小区驻留。基于存储信息小区驻留是移动终端(UE)已经储存了最近一次成功驻留的载波频率相关的信息，UE会优先选择此载波频率上的小区，一旦出现一个合适的小区，UE就会在此小区上发起驻留。如果存储了相关信息的小区都不合适，UE将会发起初始小区选择过程，即根据自身能力扫描所有的LTE频带，以便找到一个合适的小区进行驻留，这个过程所需的时长较长，甚至多达1分钟之久。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术中存在的问题，提供一种基于历史频点的移动终端小区驻留的方法，在存储信息小区上没有发现合适的小区可供驻留的基础上，可以更加快速找到合适的小区进行驻留，缩短开机驻留或返回覆盖区时长。
为此，本发明提供一种基于历史频点的移动终端小区驻留的方法，包括如下步骤：
S11：UE进入基站的覆盖区之后，AP层通过AT命令向基带芯片中的NAS层发送开机指令；
S12：NAS层收到开机指令后，进行初始化动作，并将最近一次的驻留信息发送到RRC请求驻留，驻留信息的内容中包括驻留成功的频点信息、PLMN信息以及全频段扫频标志位信息；
S13：RRC层收到NAS层的驻留请求后进行初始化操作，并读取NV寄存器中保存的历史频点信息，这些信息包括频点以及时间戳。如果驻留信息的内容中包括驻留成功的频点，则在此频点上发起基于存储信息小区驻留过程，如果PHY层在此频点上没有找到合适的小区进行驻留，则执行S14，或者NAS层发送的驻留信息中没有携带的频点信息，则执行S14；
S14：RRC层根据驻留信息中携带的全频段扫频的标记位信息在历史频点里找到扫描频点信息，携带该扫描频点信息向PHY层发起扫频请求；
S15：PHY层收到扫频请求后，根据这些扫描频点信息所在的频带，每隔设定的频率间隔测量一次时域的RSSI，然后根据RSSI高低来进行扫描频点信息的排序，并将这些频点排序的结果保存到扫频结果列表里，并记录频点数，之后，PHY层将包括扫频结果列表和频点数的信息发送给RRC层，如果RRC层收到PHY层的扫频结果里面的频点个数为0，则返回S14，如果不为0，进入S16；
S16：RRC层收到PHY层的扫频结果后，从扫频结果中取出RSSI最高的频点信息并向PHY层发起此频点信息上的小区搜索请求，其他频点信息暂时保存；
S17：PHY层收到RRC层的小区搜索请求后，在此频点信息周围接收PSS和SSS，并根据PSS和SSS计算出小区的cellId，同时得到RSRP值，并将cellId和其所对应的RSRP保存到搜小区结果列表中，并记录RSRP的个数，之后，PHY层将搜小区结果列表和小区数信息发送给RRC层；
S18：RRC层收到PHY层的小区搜索结果后，如果RSRP的个数不为0，选取RSRP值最好的小区，并向PHY层发起该小区的读SIB1信息请求，其他小区信息暂存，如果小区数为0，则转向步骤S15，从暂存频点里取合适的频点信息再次发起小区搜索；
S19：PHY层收到读SIB1信息请求后，会在相应的信道上收取SIB1信息，并将SIB1信息发送给RRC层；
S20：RRC模块收到SIB1信息的后，根据SIB1信息进行小区接入准则的判断，并向PHY模块发送读SI信息请求，如果SIB1信息不符合小区接入准则的要求，RRC取出该RSRP值并执行步骤S18；
S21：PHY层收到读SI信息请求后，将读取的SI信息发送给RRC层；
S22：RRC收到PHY发送给的SI信息后，保存SI信息，向NAS层发送驻留成功响应信息，并将此次驻留信息写入RRC层暂存历史频点列表中；
S23：NAS层收到驻留成功响应消息后，通过AT命令将驻留成功反馈给AP层。
进一步，在步骤S23之后，还包括：
S24：如果驻留到新的小区，再将这些新的小区频点信息写入RRC层暂存的历史频点列表中，更新历史频点信息列表；关机或飞行状态开启时将RRC层暂存的历史频点列表中信息写到NV寄存器中，待下次开机或者飞行状态关闭进入覆盖区后使用。
进一步，在步骤S11中，UE进入基站的覆盖区为UE刚刚开机或者刚刚进入当前基站的覆盖区。
进一步，在步骤S15中，所述设定的频率间隔为200KHz。
本发明提供的一种基于历史频点的移动终端小区驻留的方法，具有如下有益效果：本发明针对移动终端在开机驻留或者丢失覆盖的场景，UE在基于存储信息小区驻留没有找到合适的小区进行驻留的基础上，该方法能够有效地缩短开机驻留或返回覆盖区时间长的问题。
附图说明
图1为本发明提供的一种基于历史频点的移动终端小区驻留的方法的UE行为示意图；
图2为本发明提供的一种基于历史频点的移动终端小区驻留的方法的UE侧控制面各模块与应用芯片之间交互图；
图3为本发明提供的一种基于历史频点的移动终端小区驻留的方法的工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的多个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
在本申请文件中，未经明确的部件型号以及结构，均为本领域技术人员所公知的现有技术，本领域技术人员均可根据实际情况的需要进行设定，在本申请文件的实施例中不做具体的限定。
本发明针对移动终端现有驻留类型，针对处于开机或者丢失覆盖后重新返回覆盖区的UE，提出一种基于历史频点的移动终端小区驻留的方法，下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
在图1中，形象描述UE(UE为智能终端，可以理解为目前的手机)注册到基站里面的方式，即是UE在开机之后，或者UE进入基站的覆盖区之后，UE与基站建立连接的操作。
需要声明的是，在本发明中，仅仅是UE的行为，基站并没有进行参与。
在图2中，对UE的内部进行介绍，其中包括了AP(应用层)和基带芯片，其中基带芯片又包括了NAS(非接入层)、RRC(无线资源控制层)、MAC(媒体接入控制子层)以及PHY(物理层)，本发明即是描述其之间的数据传递和处理。
图3为本发明一种基于历史频点的移动终端小区驻留的方法，即是上述的UE内部的数据传输与处理。具体的，结合图3的步骤流程，下面对各个步骤进行详细的介绍：
S11：UE进入基站的覆盖区之后，AP层通过AT命令向基带芯片中的NAS层发送开机指令。
在上述的步骤中，UE进入基站的覆盖区可能是UE刚刚开机，也可能是UE从前一个基站的覆盖区离开，进入新的基站的覆盖区，该过程有AP层进行监控，即AP层可以得到UE是否进入基站的覆盖区。
上述的AT命令是指从终端设备向终端适配器发送的指令，来控制移动台的功能，与网络业务进行交互。用户可以通过AT指令进行呼叫、短信、电话本、数据业务、传真等方面的控制。即AT命令是通信指令。
S12：NAS层收到开机指令后，进行初始化动作，并将最近一次的驻留信息发送到RRC请求驻留，驻留信息的内容中包括驻留成功的频点信息(可能没有)、PLMN信息以及全频段扫频标志位信息。
上述的初始化动作就是NAS层全部全局变量重置。
上述的驻留信息内容按照表1进行确定：
表1驻留信息内容
Figure BDA0002677967810000061
Figure BDA0002677967810000071
Figure BDA0002677967810000081
根据表1的内容，我们进行举例说明，比如NAS层往RRC层发送驻留请求，携带的频点信息为38590，全频段扫频标志位信息为TDD-ONLY，PLMN信息为46000，则驻留信息类型为驻留请求，则驻留信息具体如下：2001000A50700196BE01B3B0074603。
S13：RRC层收到NAS层的驻留请求后进行初始化操作，并读取NV寄存器中保存的历史频点信息，这些信息包括频点以及时间戳。如果驻留信息的内容中包括驻留成功的频点，则在此频点上发起基于存储信息小区驻留过程，如果PHY层在此频点上没有找到合适的小区进行驻留，则执行S14，或者NAS层发送的驻留信息中没有携带的频点信息，则执行S14。
上述的初始化操作为清空扫频结果列表以及搜小区结果列表，RRC层全局变量重置。而NV寄存器即非易失性随机存取存储器，是个硬件设备，保存在该区中的数据不会因为断电而消失，是手机终端里的一部分，本发明中的历史频点信息保存在NV寄存器中。
上述的基于存储信息小区驻留过程为RRC层向PHY层发送该频点的小区搜索，PHY层在该频点附近搜索合适的小区。
S14：RRC层根据驻留信息中携带的全频段扫频的标记位信息在历史频点里找到扫描频点信息，携带该扫描频点信息向PHY层发起扫频请求。
例如，全频段标记位是TDD-PRE，则优先从历史频点中找出TTD的频点，将携带这些频点信息向PHY层发起扫频请求。
S15：PHY层收到扫频请求后，根据这些扫描频点信息所在的频带，每隔设定的频率间隔测量一次时域的RSSI，然后根据RSSI高低来进行扫描频点信息的排序，并将这些频点排序的结果保存到扫频结果列表里，并记录频点数，之后，PHY层将包括扫频结果列表和频点数的信息发送给RRC层，如果RRC层收到PHY层的扫频结果里面的频点个数为0，则返回S14，如果不为0的话，进入S16。
上述的设定的频率间隔建议使用200KHz的频率间隔，这样可以使得得到的扫频结果列表中的信息会更加的精确。
上述的RSSI为频率上接收信号强度的指示，即其中某一个频率可以接收到信号强度的大小。
S16：RRC层收到PHY层的扫频结果后，从扫频结果中取出RSSI最高的频点信息并向PHY层发起此频点信息上的小区搜索请求，其他频点信息暂时保存。
需要说明的是，一个频点信息上可以有多个小区。
S17：PHY层收到RRC层的小区搜索请求后，在此频点信息周围接收PSS和SSS，并根据PSS和SSS计算出小区的cellId，同时得到RSRP值，并将cellId和其所对应的RSRP保存到搜小区结果列表中，并记录RSRP的个数，之后，PHY层将搜小区结果列表和小区数信息发送给RRC层。
上述的PSS为主同步信号，SSS为辅同步信号，cellId为小区ID。
上述的RSRP值的获得是根据PSS和SSS的接收功率得到的，RSRP值的个数即小区的个数即小区数。具体的，通过RSRP值可以判断小区信号强度，并按照RSRP值大小将这些值进行排序
S18：RRC层收到PHY层的小区搜索结果后，如果RSRP的个数不为0，选取RSRP值最好的小区，并向PHY层发起该小区的读SIB1信息请求，其他小区信息暂存，如果小区数为0，则转向步骤S15，从暂存频点里取合适的频点信息再次发起小区搜索。
上述的RSRP值最好的小区即搜小区列表中的第一个位置。
上述的读SIB1信息为该小区的读系统信息。
S19：PHY层收到读SIB1信息请求后，会在相应的信道上收取SIB1信息，并将SIB1信息发送给RRC层。
在本发明中，PHY层在相应的PDSCH信道上收取SIB1信息，SIB1信息主要包括小区接入和小区选择相关信息以及TDD子帧配置，其他SIB块的调度和窗口信息等，PHY层将收到这些信息发送给RRC层。
需要说明的是，移动终端即手机要完成驻留过程，包括选频点以及频点上的小区(即找到一个合适的基站进行驻留)，小区的信息，读系统信息就是读取小区的信息，以及相关邻小区的信息，这些信息是在基站中配置，并在相应的信道(PBCH和PDSCH)上广播，按照3GPP约定的通信协议，这里不需要另加说明。
S20：RRC模块收到SIB1信息的后，根据SIB1信息进行小区接入准则的判断，并向PHY模块发送读SI信息请求，如果SIB1信息不符合小区接入准则的要求，RRC取出该RSRP值并执行步骤S18。
上述的读SI信息为该小区的其他系统信息。
该步骤中，RRC模块根据SIB1信息中的小区接入相关信息进行小区接入准则的判断。比如说小区接入必须满足S准则(3GPP协议的规定，按照标准执行)，当小区接入的判断条件都符合要求时，则可以驻留到该小区。并向PHY模块发送读其他系统信息SI请求(区别在于上面收的是SIB1消息，SI消息收的是SIB2-SIB15)(都与上述的SIB过程的区别)如果不符合相关要求，RRC会从步骤S18开始，从暂存的小区列表里再选择一个RSRP值高的小区发起读系统信息过程。
S21：PHY层收到读SI信息请求后，将读取的SI信息发送给RRC层。
在该步骤中，PHY层收到读SI信息请求后，按照SIB1信息里面指示的其他SIB块的调度和窗口信息来收取SI信息，PHY层将读取的SI信息发送给RRC层。
S22：RRC收到PHY发送给的SI信息后，保存SI信息，向NAS层发送驻留成功响应信息，并将此次驻留信息写入RRC层暂存历史频点列表中。
上述的驻留成功响应消息表示此次驻留过程完成。
S23：NAS层收到驻留成功响应消息后，通过AT命令将驻留成功反馈给AP层。
S24：驻留成功后，如果发生移动或者测量得到更好的小区，UE可能会发起重选或者切换，UE可能会驻留到新的小区，如果驻留到新的小区，再将这些新的小区频点信息写入RRC层暂存的历史频点列表中，更新历史频点信息列表(可以设置最多保存的驻留过的频点信息个数，如果列表中有超过最多保存的信息，则删除最早的频点信息)；关机或飞行时将RRC层暂存的历史频点列表中信息写到NV寄存器中，待下次开机或者飞行重新进入覆盖区后使用。
上述的S11～S24步骤中，分为下述的三个阶段。
S11～S13：标志着开机初始化以及获取历史频点的过程；
S14～S23：是历史频点的小区驻留过程；
S24：是历史频点的更新与保存。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种基于历史频点的移动终端小区驻留的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S11：UE进入基站的覆盖区之后，AP层通过AT命令向基带芯片中的NAS层发送开机指令；
S12：NAS层收到开机指令后，进行初始化动作，并将最近一次的驻留信息发送到RRC请求驻留，驻留信息的内容中包括驻留成功的频点信息、PLMN信息以及全频段扫频标志位信息；
S13：RRC层收到NAS层的驻留请求后进行初始化操作，并读取NV寄存器中保存的历史频点信息，这些信息包括频点以及时间戳；如果驻留信息的内容中包括驻留成功的频点，则在此频点上发起基于存储信息小区驻留过程，如果PHY层在此频点上没有找到合适的小区进行驻留，则执行S14，或者NAS层发送的驻留信息中没有携带的频点信息，则执行S14；
S14：RRC层根据驻留信息中携带的全频段扫频的标记位信息在历史频点里找到扫描频点信息，携带该扫描频点信息向PHY层发起扫频请求；
S15：PHY层收到扫频请求后，根据这些扫描频点信息所在的频带，每隔设定的频率间隔测量一次时域的RSSI，然后根据RSSI高低来进行扫描频点信息的排序，并将这些频点排序的结果保存到扫频结果列表里，并记录频点数，之后，PHY层将包括扫频结果列表和频点数的信息发送给RRC层，如果RRC层收到PHY层的扫频结果里面的频点个数为0，则返回S14，如果不为0，进入S16；
S16：RRC层收到PHY层的扫频结果后，从扫频结果中取出RSSI最高的频点信息并向PHY层发起此频点信息上的小区搜索请求，其他频点信息暂时保存；
S17：PHY层收到RRC层的小区搜索请求后，在此频点信息周围接收PSS和SSS，并根据PSS和SSS计算出小区的cellId，同时得到RSRP值，并将cellId和其所对应的RSRP保存到搜小区结果列表中，并记录RSRP的个数，之后，PHY层将搜小区结果列表和小区数信息发送给RRC层；
S18：RRC层收到PHY层的小区搜索结果后，如果RSRP的个数不为0，选取RSRP值最好的小区，并向PHY层发起该小区的读SIB1信息请求，其他小区信息暂存，如果小区数为0，则转向步骤S15，从暂存频点里取合适的频点信息再次发起小区搜索；
S19：PHY层收到读SIB1信息请求后，会在相应的信道上收取SIB1信息，并将SIB1信息发送给RRC层；
S20：RRC模块收到SIB1信息的后，根据SIB1信息进行小区接入准则的判断，并向PHY模块发送读SI信息请求，如果SIB1信息不符合小区接入准则的要求，RRC取出该RSRP值并执行步骤S18；
S21：PHY层收到读SI信息请求后，将读取的SI信息发送给RRC层；
S22：RRC收到PHY发送给的SI信息后，保存SI信息，向NAS层发送驻留成功响应信息，并将此次驻留信息写入RRC层暂存历史频点列表中；
S23：NAS层收到驻留成功响应消息后，通过AT命令将驻留成功反馈给AP层。
2.如权利要求1所述的一种基于历史频点的移动终端小区驻留的方法，其特征在于，在步骤S23之后，如果驻留到新的小区，再将这些新的小区频点信息写入RRC层暂存的历史频点列表中，更新历史频点信息列表；关机或飞行状态开启时将RRC层暂存的历史频点列表中信息写到NV寄存器中，待下次开机或者飞行状态关闭进入覆盖区后使用。
3.如权利要求1所述的一种基于历史频点的移动终端小区驻留的方法，其特征在于，在步骤S11中，UE进入基站的覆盖区为UE刚刚开机或者刚刚进入当前基站的覆盖区。
4.如权利要求1所述的一种基于历史频点的移动终端小区驻留的方法，其特征在于，在步骤S15中，所述设定的频率间隔为200KHz。
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