CN113365314A - 一种小区切换方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种小区切换方法及装置，当终端所在当前服务小区的信号参数满足测量条件时，进行邻区测量，测量终端N个相邻小区的接收信号强度；从所述N个相邻小区中确定接收信号最强的小区为待切换目标小区；当待切换目标小区接收信号强度满足切换条件时进行切换，终端接入至待切换小区；通过本发明提供的方法能够缩短小区切换时长，提高切换成功率。

Description

一种小区切换方法及装置
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种小区切换方法及装置。
背景技术
切换(handover)是指在移动通信的过程中，将终端的通信信道从一个无线信道转换到另一个无线信道的功能。终端在移动过程中不可避免的移动到源基站 (小区)覆盖边缘或者其他原因，需要寻找并切入新的基站(或小区)在通信网络里，当用户终端从一个基站移动到另一个基站的覆盖范围，需要进行小区切换从而保持业务的连续性。现有技术中的传统切换方案需要复杂的基站与基站间的信令交互，以及基站与终端间的信令交互，并且切换时延较长。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种小区切换方法及装置，无需源基站与目标基站间进行通信，也不需要基站与终端之间信令交互，通过终端实现小区切换，缩短了切换时长，进一步提高了切换成功率。
第一方面，提供了一种小区切换方法，包括：
当终端所在当前服务小区的信号参数满足测量条件时，进行邻区测量，测量终端N个相邻小区的接收信号强度；
从所述N个相邻小区中确定接收信号最强的小区为待切换目标小区；
当待切换目标小区接收信号强度满足切换条件时进行切换，终端接入至待切换小区；所述切换条件为待切换目标小区接收信号强度比本小区接收信号强度大于预设差值。
其中，所述信号参数包括：定时提前量，接受信号强度；
所述测量条件为：当前服务小区的定时提前量大于源基站下发的定时提前量门限，接受信号强度小于源基站下发的接受信号强度门限；
如果本物理帧无待发送上行数据，在本物理帧下行数据接收完后，进行邻区测量；如果本物理帧有待发送上行数据，在本物理帧上行数据发送完后，进行邻区测量。
进一步的，所述终端切入至待切换目标小区，包括：
配置信道号为待切入目标小区信道，进行待切换目标小区连接入网，根据 ARP包或组播包的地址信息，构造免费ARP包，并将免费ARP包插入待发送队列的头部，完成新小区入驻。
第二方面，提供了一种终端，包括：
接收模块，用于接收当前服务小区的源基站发送的周期性广播信息，所述周期性广播信息包括邻区带宽，信道号，定时提前量，接收信号强度信息；
第一判定模块，用于判断当前服务小区的信号参数是否满足测量条件；
所述信号参数包括：定时提前量，接受信号强度；
所述测量条件为：当前服务小区的定时提前量大于基站下发的定时提前量门限，接受信号强度小于基站下发的接受信号强度门限。
获取模块，用于获取终端N个相邻小区的接收信号强度；
确定模块，用于根据获取模块得到的邻区信号强度，从所述N个相邻小区中确定接收信号最强的小区为待切换小区；
计算模块，用于计算本小区接收信号强度；
第二判定模块，用于判断待切换小区接收信号强度比本小区接收信号强度是否大于预设差值；
处理模块，用于待切换小区接收信号强度满足切换条件，进行小区切换。
所述处理模块，具体用于配置信道号为待切入目标小区信道，进行待切换目标小区连接入网，根据ARP包或组播包的地址信息，构造免费ARP包，并将免费ARP包插入待发送队列的头部，完成新小区入驻。
所述处理模块，还用于返回定时器定时时间到，终端返回源小区；
所述处理模块，还用于入网定时器时间到仍未成功切换，则返回源小区。。
本发明所取得的有益效果：
1.本方案无需源基站与目标基站间进行通信，也不需要基站与终端之间信令交互，通过终端实现小区切换，操作简单，容易实现；
2.同时本发明提供的小区切换方法缩短了切换时长，并且进一步提高了切换成功率；
3.对于高速公路的信号覆盖等线性场景，本发明提供的小区切换方法能够减少无效测量，提高切换效率。
为了上述以及相关的目的，一个或多个实施例包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明某些示例性方面，并且其指示的仅仅是各个实施例的原则可以利用的各种方式中的一些方式。其它的益处和新颖性特征将随着下面的详细说明结合附图考虑而变得明显，所公开的实施例是要包括所有这些方面以及它们的等同。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的小区切换方法流程图；
图2本发明实施例一提供的终端进行小区切换流程示意图；
图3是本发明实施例一提供的终端进行随机接入入网过程示意图；
图4是本发明实施例一提供的终端与目标基站基本能力协商过程示意图；
图5是本发明实施例二提供的终端组成框图。
具体实施方式
以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的组件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，本发明的这些实施方案可以被单独地或总体地用术语“发明”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的发明，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个发明或发明构思。
在通信网络里，当用户终端从一个基站移动到另一个基站的覆盖范围，需要进行小区切换从而保持业务的连续性，本发明提供了一种小区切换方法及终端，用于实现用户终端在移动过程中的小区切换。
实施例一
本实施例提供了一种小区切换方法，如图1所示，包括：
S1.终端所在当前服务小区的信号参数满足测量条件时，进行邻区测量，测量终端N个相邻小区的接收信号强度；
其中，N为大于或等于1的整数；具体的，图2所示为终端进行小区切换流程示意图：
S11.终端接收源基站下发的周期性广播信息，所述周期性广播信息包括邻区带宽，信道号，定时提前量TA(Timing Advance)，接收信号强度指示RSSI (Received SignalStrength Indication)；
终端接收源基站下发的定时提前量TA门限、接受信号强度RSSI门限；
所述定时提前量TA门限、RSSI门限可以根据系统通信质量要求进行设定；
终端发往源基站的ARP(Address Resolution Protocol)包或者组播包，终端监测并学习保存其源MAC地址，源IP地址。
S12.判断当前服务小区的信号参数是否满足测量条件；
所述信号参数包括：定时提前量，接受信号强度；
所述测量条件为：当前服务小区的定时提前量大于源基站下发的定时提前量门限，接受信号强度小于源基站下发的接受信号强度门限；
当终端在当前小区TA以及RSSI比源基站下发的门限弱时，表示终端需要寻找一个通信质量更好的小区进行驻留；
需要说明的是，本发明源小区和目标小区的服务基站可以相同，也可以不同；即，本发明中源基站和目标基站可以为同一基站，也可以为不同的基站。
S13.当步骤S12中判断当前小区满足测量条件时，进行邻区测量，测量终端N个相邻小区的接收信号强度；
需要说明的是，如果本帧无上行数据要发，那么在本物理帧下行数据接收完后，触发邻区测量；如果本物理帧有上行数据要发，在本物理帧上行数据发送完后，触发邻区测量；
依次测量N个邻区的接收信号强度RSSI，并保存平均值；
在对N个邻区中任一邻区进行测量时，测量时长为1-N个物理帧，根据系统情况确定具体时长；优选的，测量时长为1个物理帧；
通过系统底层射频以及基带提供每一个物理帧的RSSI，多次测量后取算术平均值即为待测邻区的RSSI。
S2.从所述N个相邻小区中确定接收信号最强的小区为待切换小区；
步骤S13中测量出N个邻区的接收信号强度RSSI，确定接收信号最强的小区为待切换小区，即N个邻区的RSSI最大值为待切换目标小区；
设置返回定时器，当返回定时器定时时间到，终端返回源小区；
如果返回定时器定时时间到，终端未能成功返回源小区，则终端进入随机接入重新入网过程；
如果终端成功返回源小区，则启动切换前准备定时器，当切换前准备定时器定时时间到，执行小区切换条件判断。
S3.当待切换小区接收信号强度满足切换条件时进行切换，终端接入至待切换小区；所述切换条件为待切换小区接收信号强度本小区接收信号强度大于预设值；
S31.计算本小区RSSI，计算本物理帧和本物理帧之前5个物理帧的平均 rssi，平均值为本小区RSSI；
S32.判断待切换小区接收信号强度是否满足切换条件，判断待切换小区接收信号强度比本小区接收信号强度是否大于预设差值；
所述切换条件中的预设值可以根据各场景灵活取值，本实施例中以预设差值为3db为例；如果待切换小区RSSI目标-RSSI本小区>3dbm，则待切换小区接收信号强度满足切换条件；
如果待切换小区接收信号强度RSSI目标-RSSI本小区≤3dbm，即待切换小区不满足切换条件，启动返回源小区定时器并返回源小区；
S33.终端接入至待切换小区；
待切换小区接收信号强度满足切换条件，启动入网定时器，终端备份上行数据，发送已经接收到的下行数据，硬件复位，软件缓冲区清空，恢复初始状态，配置信道号为待切入小区的信道，进行如图3所示的随机接入入网过程，然后执行图4所示的基本能力协商，驻入待切换小区；
具体随机接入入网过程，和基本能力协商过程本发明不再详细叙述。
终端根据学习到的ARP包或者组播包的MAC、IP地址信息，构造免费ARPGratuitous ARP包，并将Gratuitous ARP包插入待发送队列的头部，然后将备份的数据包依次插入到Gratuitous ARP包之后，并依次更新序号，例如： Gratuitous ARP包最后一个序号是2，则插入的第一个备份数据包序号为3,接下去为4等等，切换流程到此完成；
如果入网定时器时间到仍未成功切换，则返回源小区，如果返回源小区失败则重新发起扫网过程。
实施例二
本实施例提供了一种终端200，以实现小区切换，如图5所示，包括：
本实施例中源小区和目标小区的服务基站可以相同，也可以不同；即，本发明中源基站和目标基站可以为同一基站，也可以为不同的基站。
接收模块21，用于接收当前服务小区的源基站发送的周期性广播信息，所述周期性广播信息包括邻区带宽，信道号，定时提前量，接收信号强度信息；
接收模块21，还用于源基站下发的定时提前量TA门限、接受信号强度RSSI 门限；
所述定时提前量TA门限、RSSI门限可以根据系统通信质量要求进行设定。
第一判定模块22，用于判断当前服务小区的信号参数是否满足测量条件；
所述信号参数包括：定时提前量，接受信号强度；
所述测量条件为：当前服务小区的定时提前量大于基站下发的定时提前量门限，接受信号强度小于基站下发的接受信号强度门限。
获取模块23，用于获取终端N个相邻小区的接收信号强度；
判断当前小区满足测量条件时，进行邻区测量，测量并获取终端N个相邻小区的接收信号强度；
依次测量N个邻区的接收信号强度RSSI，并保存平均值；
在对N个邻区中任一邻区进行测量时，测量时长为1-N个物理帧，根据系统情况确定具体时长；优选的，测量时长为1个物理帧；
通过系统底层射频以及基带提供每一个物理帧的RSSI，多次测量后取算术平均值即为待测邻区的RSSI。
确定模块24，用于根据获取模块得到的邻区信号强度，从所述N个相邻小区中确定接收信号最强的小区为待切换小区；
计算模块25，用于计算本小区接收信号强度，计算本物理帧和本物理帧之前5个物理帧的平均rssi，平均值为本小区RSSI。
第二判定模块26，用于判断待切换小区接收信号强度比本小区接收信号强度是否大于预设差值；
所述切换条件中的预设差值可以根据各场景灵活取值，本实施例中以预设值为3db为例；如果待切换小区RSSI目标-RSSI本小区>3dbm，则待切换小区接收信号强度满足切换条件。
处理模块27，用于待切换小区接收信号强度满足切换条件，进行小区切换。
所述处理模块27，具体用于配置信道号为待切入小区信道，进行随机接入入网，基本能力协商，根据学习到的ARP包或者组播包的地址信息，构造 Gratuitous ARP包，并插入待发送队列的头部，完成新小区入驻。
所述处理模块27，还用于返回定时器定时时间到，终端返回源小区；
所述处理模块27，还用于入网定时器时间到仍未成功切换，则返回源小区。
本领域技术人员可以明白，这里结合所公开的实施例描述的各种示例性的方法步骤和装置单元均可以电子硬件、软件或二者的结合来实现。为了清楚地示出硬件和软件之间的可交换性，以上对各种示例性的步骤和单元均以其功能性的形式进行总体上的描述。这种功能性是以硬件实现还是以软件实现依赖于特定的应用和整个系统所实现的设计约束。本领域技术人员能够针对每个特定的应用，以多种方式来实现所描述的功能性，但是这种实现的结果不应解释为背离本发明的范围。
结合上述公开的实施例所描述的方法的步骤可直接体现为硬件、由处理器执行的软件模块或者这二者的组合。软件模块可能存在于RAM存储器、闪存、ROM 存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动磁盘、CD-ROM或者本领域熟知的任何其他形式的存储媒质中。一种典型存储媒质与处理器耦合，从而使得处理器能够从该存储媒质中读信息，且可向该存储媒质写信息。在替换实例中，存储媒质是处理器的组成部分。处理器和存储媒质可能存在于一个 ASIC中。该ASIC可能存在于一个用户站中。在一个替换实例中，处理器和存储媒质可以作为用户站中的分立组件存在。
根据所述公开的实施例，可以使得本领域技术人员能够实现或者使用本发明。对于本领域技术人员来说，这些实施例的各种修改是显而易见的，并且这里定义的总体原理也可以在不脱离本发明的范围和主旨的基础上应用于其他实施例。以上所述的实施例仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种小区切换方法，其特征在于，包括：
当终端所在当前服务小区的信号参数满足测量条件时，进行邻区测量，测量终端N个相邻小区的接收信号强度；
从所述N个相邻小区中确定接收信号最强的小区为待切换目标小区；
当待切换目标小区接收信号强度满足切换条件时进行切换，终端接入至待切换小区；所述切换条件为待切换目标小区接收信号强度比本小区接收信号强度大于预设差值。
2.如权利要求1所述的小区切换方法，其特征在于，
所述信号参数包括：定时提前量，接受信号强度；
所述测量条件为：当前服务小区的定时提前量大于源基站下发的定时提前量门限，接受信号强度小于源基站下发的接受信号强度门限。
3.如权利要求1所述的小区切换方法，其特征在于，
如果本物理帧无待发送上行数据，在本物理帧下行数据接收完后，进行邻区测量；如果本物理帧有待发送上行数据，在本物理帧上行数据发送完后，进行邻区测量。
4.如权利要求1所述的小区切换方法，其特征在于，
所述终端切入至待切换目标小区包括：
配置信道号为待切入目标小区信道，进行待切换目标小区连接入网，根据ARP包或组播包的地址信息，构造免费ARP包，并将免费ARP包插入待发送队列的头部，完成新小区入驻。
5.一种终端，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收当前服务小区源基站发送的周期性广播信息，所述周期性广播信息包括邻区带宽，信道号，定时提前量，接收信号强度信息；
第一判定模块，用于判断当前服务小区的信号参数是否满足测量条件；
获取模块，用于获取终端N个相邻小区的接收信号强度；
确定模块，用于根据获取模块得到的邻区信号强度，从所述N个相邻小区中确定接收信号最强的小区为待切换小区；
计算模块，用于计算本小区接收信号强度；
第二判定模块，用于判断待切换小区接收信号强度比本小区接收信号强度是否大于预设差值；
处理模块，用于待切换小区接收信号强度满足切换条件，进行小区切换。
6.如权利要求5所述的终端，其特征在于，
所述信号参数包括：定时提前量，接受信号强度；
所述测量条件为：当前服务小区的定时提前量大于基站下发的定时提前量门限，接受信号强度小于基站下发的接受信号强度门限。
7.如权利要求5所述的终端，其特征在于，
所述处理模块，具体用于配置信道号为待切入目标小区信道，进行待切换目标小区连接入网，根据ARP包或组播包的地址信息，构造免费ARP包，并将免费ARP包插入待发送队列的头部，完成新小区入驻。
8.如权利要求5所述的终端，其特征在于，
所述处理模块，还用于返回定时器定时时间到，终端返回源小区；
所述处理模块，还用于入网定时器时间到仍未成功切换，则返回源小区。
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