CN113541724B - 频段切换控制方法、控制设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种频段切换控制方法,控制设备及计算机可读存储介质。所述方法包括:获取接入设备的实测接收信号强度指示RSSI;当所述接入设备的实测RSSI处于预设强度区间内时,获取所述接入设备对应的当前接入频段的相关信息,其中,所述相关信息包括所述当前接入频段对应的接入时长、使用率和/或待切换频段与所述当前接入频段之间的可分配资源比;当所述相关信息满足预设条件时,引导所述接入设备进行频段切换。本发明旨在达成提高双频无线路由器的网络性能的效果。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域,尤其涉及频段切换控制方法、控制设备及计算机可读存储介质。
背景技术
双频无线路由器,指同时工作在2.4GHz和5.0GHz频段的无线路由器,相比于单频段无线路由器,它具有更高的无线传输速率,具备更强的抗干扰性,无线信号更强,稳定性更高,不容易掉线。
在相关技术中,双频无线路由器在进行频段选择时,一般先设定一个固定的接收信号强度指示(RSSI,Received Signal Strength Indication)阈值,然后基于检测到的RSSI与固定RSSI阈值之间的大小关系,确定是否引导接入设备切换工作频段。在基于上述方式实现频段切换的方案中,当该RSSI对应的2.4GHz和5GHz频谱效率偏较差大时,接入设备会停留在其中一个频段,而无法触发工作频段切换的现象。从而导致在检查到的RSSI较强时不能及时切换到5GHz频段,或RSSI较弱时不能及时切换到2.4GHz频段。这样会使双频无线路由器的网络性能下降。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案,并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种频段切换控制方法、控制设备及计算机可读存储介质,旨在达成提高无线双频路由器的网络性能的效果。
为实现上述目的,本发明提供一种频段切换控制方法,所述频段切换控制方法包括以下步骤:
获取接入设备的实测接收信号强度指示RSSI;
当所述接入设备的实测RSSI处于预设强度区间内时,获取所述接入设备对应的当前接入频段的相关信息,其中,所述相关信息包括所述当前接入频段对应的接入时长、使用率和/或待切换频段与所述当前接入频段之间的可分配资源比;
当所述相关信息满足预设条件时,引导所述接入设备进行频段切换。
可选地,所述预设条件包括所述接入时长大于第一时长;所述使用率大于预设使用率;和/或所述可分配资源比大于预设比值。
可选地,所述第一时长、所述预设使用率及所述预设比值根据所述当前接入频段确定。
可选地,所述获取接入设备的实测接收信号强度指示RSSI的步骤之后,还包括:
当所述实测RSSI小于所述预设强度区间对应的最小强度值时,若所述当接入频段为2.4G频段,则控制所述接入设备保持当前频段,若所述当前接入频段为5G频段,且保持时长大于第二时长,则引导所述接入设备进行频段切换。
可选地,所述获取接入设备的实测接收信号强度指示RSSI的步骤之后,还包括:
当所述实测RSSI大于所述预设强度区间对应的最大强度值时,若所述当前接入频段为5G频段,则控制所述接入设备保持当前频段,若所述当前接入频段为2.4频段,且保持时长大于第二时长,则引导所述接入设备进行频段切换。
可选地,所述预设强度区间根据所述当前接入频段确定,所述当前接入频段不同时,对应的所述预设强度区间不同。
可选地,所述获取所述接入设备对应的当前接入频段的相关信息的步骤包括:
确定可分配资源,其中,所述可分配资源包括待接入频段对应的第一可分配资源,当前接入频段对应的第二可分配资源,所述可分配资源根据发射设备的工作信道和带宽对应的最大容量,以及对应频段的资源独占率估计值和邻设备干扰参数确定;
根据所述第一可分配资源和所述可分配资源确定所述可分配资源比。
此外,为实现上述目的,本发明还提供一种控制设备,所述控制设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的频段切换控制程序,所述频段切换控制程序被所述处理器执行时实现如上所述的频段切换控制方法的步骤。
此外,为实现上述目的,本发明还提供一种控制设备,所述控制设备包括:
获取模块,用于获取接入设备的实测接收信号强度指示RSSI;
确定模块,用于当所述接入设备的实测RSSI处于预设强度区间内时,确定所述接入设备对应的当前接入频段的相关信息,其中,所述相关信息包括所述当前接入频段对应的接入时长、使用率和/或待切换频段与所述当前接入频段之间的可分配资源比;
引导模块,用于当所述相关信息满足预设条件时,引导所述接入设备进行频段切换。
此外,为实现上述目的,本发明还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有频段切换控制程序,所述频段切换控制程序被处理器执行时实现如上所述的频段切换控制方法的步骤。
本发明实施例提出的一种频段切换控制方法、控制设备及计算机可读存储介质,先获取接入设备的实测接收信号强度指示RSSI,当所述接入设备的实测RSSI处于预设强度区间内时,获取所述接入设备对应的当前接入频段的相关信息,其中,所述相关信息包括所述当前接入频段对应的接入时长、使用率和/或待切换频段与所述当前接入频段之间的可分配资源比,当所述相关信息满足预设条件时,引导所述接入设备进行频段切换。这样可以基于RSSI以及当前接入频段对应的接入时长、使用率和/或待切换频段与所述当前接入频段之间的可分配资源比,综合考量是否进行频段切换,从而使得接入设备可以始终工作在最优频段。因此达成了提升双频无线路由器的网络性能的效果。
附图说明
图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的终端结构示意图;
图2为本发明频段切换控制方法的一实施例的流程示意图;
图3为本发明频段切换控制方法的另一实施例的流程示意图;
图4为本发明实施例涉及的控制设备的模块化示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
如图1所示,图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的终端结构示意图。
如图1所示,该控制终端可以包括:处理器1001,例如CPU,网络接口1003,存储器1004,通信总线1002。其中,通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。网络接口1003可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。存储器1004可以是高速RAM存储器,也可以是稳定的存储器(non-volatile memory),例如磁盘存储器。存储器1004可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
本领域技术人员可以理解,图1中示出的终端结构并不构成对终端的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。
如图1所示,作为一种计算机存储介质的存储器1004中可以包括操作系统、网络通信模块、以及频段切换控制程序。
在图1所示的终端中,处理器1001可以用于调用存储器1004中存储的频段切换控制程序,并执行以下操作:
获取接入设备的实测接收信号强度指示RSSI;
当所述接入设备的实测RSSI处于预设强度区间内时,获取所述接入设备对应的当前接入频段的相关信息,其中,所述相关信息包括所述当前接入频段对应的接入时长、使用率和/或待切换频段与所述当前接入频段之间的可分配资源比;
当所述相关信息满足预设条件时,引导所述接入设备进行频段切换。
进一步地,处理器1001可以调用存储器1004中存储的频段切换控制程序,还执行以下操作:
当所述实测RSSI小于所述预设强度区间对应的最小强度值时,若所述当前接入频段为2.4G频段,则控制所述接入设备保持当前频段,若所述当前接入频段为5G频段,且保持时长大于第二时长,则引导所述接入设备进行频段切换。
进一步地,处理器1001可以调用存储器1004中存储的频段切换控制程序,还执行以下操作:
当所述实测RSSI大于所述预设强度区间对应的最大强度值时,若所述当前接入频段为5G频段,则控制所述接入设备保持当前频段,若所述当前接入频段为2.4频段,且保持时长大于第二时长,则引导所述接入设备进行频段切换。
进一步地,处理器1001可以调用存储器1004中存储的频段切换控制程序,还执行以下操作:
确定可分配资源,其中,所述可分配资源包括待接入频段对应的第一可分配资源,当前接入频段对应的第二可分配资源,所述可分配资源根据发射设备的工作信道和带宽对应的最大容量,以及对应频段的资源独占率估计值和邻设备干扰参数确定;
根据所述第一可分配资源和所述可分配资源确定所述可分配资源比。
双频无线路由器,指同时工作在2.4GHz和5.0GHz频段的无线路由器,相比于单频段无线路由器,它具有更高的无线传输速率,具备更强的抗干扰性,无线信号更强,稳定性更高,不容易掉线。
在相关技术中,双频无线路由器在引导接入设备(如手机,平板电脑等)切换接入频段的过程中,一般对接入设备的RSSI设置一个阈值进行判断。例如当前接入设备的当前接入频段为2.4GHz时,若接入设备对应的RSSI值小于预设RSSI阈值,则引导其切换至5GHz频段。
上述方式在RSSI阈值对应的2.4G和5G频谱的效率接近时,容易造成两个频段之间的频繁交替切换,从而影响用户体验。而当RSSI阈值对应的2.4G和5G频谱的效率偏差较大时,接入设备会停留在其中一个频段,而无法触发工作频段切换的现象。从而导致在检查到的RSSI较强时不能及时切换到5GHz频段,或RSSI较弱时不能及时切换到2.4GHz频段。这样会使双频无线路由器的网络性能下降。
另外,对于仅仅加入了不同频段流量比或当前频段协商速率的因素的方案,无法综合当前多用户资源占用情况、当前终端速率需求、邻居AP干扰等因素对双频段可分配给终端的资源进行预估和对比,因此可能适当时机没有切换,或切换后终端网络体验效果不佳,甚至不如切换之前。
基于相关技术存在的上述缺陷,本发明实施例提出一种频段切换控制方法,通过在每个频段设置两个RSSI阈值,当实测RSSI值介于两个RSSI阈值之间时,进一步综合当前多用户资源占用情况、邻居AP干扰等因素对两个频段可分配给终端的资源进行预估和对比,在当前接入频段使用率较高,而待切换频段的可分配资源明显优于当前频段可分配资源时,引导终端进行频段切换。从而达成了提高无线双频路由器的网络性能的效果。以下,通过具体实施例对本发明做进一步地解释说明。
一实施例中,请参照图2,所述频段切换控制方法包括以下步骤:
步骤S10、获取接入设备的实测接收信号强度指示RSSI;
步骤S20、当所述接入设备的RSSI处于预设强度区间内时,获取所述接入设备对应的当前接入频段的相关信息,其中,所述相关信息包括所述当前接入频段对应的接入时长、使用率和/或待切换频段与所述当前接入频段之间的可分配资源比;
步骤S30、当所述相关信息满足预设条件时,引导所述接入设备进行频段切换。
在本实施例中,先获取接入设备的接收信号强度指示RSSI。其中,为了使得获取到的实测RSSI更为准确。可以在预设时长内,进行多次采用,以获取多个RSSI值。在将近N次采样获取到的RSSI值的平均值,作为接入设备对应的实测RSSI值。这样可以减少因网络的瞬间波动,或者其它瞬间干扰导致获取到的实测RSSI不准确的现象发生。
当获取到所述接入设备的实测RSSI后,可以判断所述实测RSSI是否处于预设强度区间内。其中,所述预设强度区间根据接入设备的当前接入频段确定。例如,所述当前接入频段为5GHz频段时,可以获取5GHz频段关联的第一RSSI阈值和第二RSSI阈值值,其中,所述第一RSSI阈值小于所述第二RSSI阈值。然后可以将所述第一RSSI阈值和第二RSSI阈值之间的强度值区间,作为所述预设强度区间。可选地,5GHz频段关联的预设强度区间的最小值,小于4GHz频段关联的预设强度区间的最小值。5GHz频段关联的预设强度区间的最大值,小于4GHz频段关联的预设强度区间的最大值。其中,4GHz频段关联的预设强度区间与5GHz频段关联的预设强度区间的区间长度可以相等,也可以不相等。例如,所述5GHz频段关联的预设强度区间可以为(-50dBm,-65dBm),4GHz频段关联的预设强度区间可以为(-40dBm,-50dBm)。可以理解的是,每一频段对应的所述RSSI阈值在设定时,可以综合考虑了RSSI对应的频谱效率进行设定。其具体值本实施例不作限定。
进一步地,当所述时长RSSI处于当前接入频段对应的预设强度区间内时,可以获取所述接入设备对应的当前接入频段的相关信息。其中,所述相关信息包括所述接入设备在所述当前接入频段的接入时长,所述当前接入频段的使用率,以及待切换频段与所述当前接入频段之间的可分配资源比中的至少一个。然后,在所述相关信息满足预设条件时,引导所述接入设备进行频段切换。否则控制所述接入设备保持当前接入频段。
可以理解的是,在接入时长满足预设条件时再进行切换,可以避免接入设备频繁切换接入频段,导致用户体验下降。在当前接入频段的使用率满足预设条件时进行切换,可以使得接入设备从较高使用率的频段,切换至使用率较低的频段,从而减少其它终端对其网络的干扰。在可分配资源比满足预设条件时进行切换,可以使得终端从当前接入频段切换至待切换频段后,其对应的可使用资源跟多,从而提升整体的网络性能。
需要说明的是,所述预设条件包括所述接入时长大于第一时长;所述使用率大于预设使用率;和/或所述可分配资源比大于预设比值。其中,所述第一时长为预设数值。在接入设备对应的当前接入频段不同时,所述第一时长可以设置为不同的数值。例如,在当前接入频段为5GHz频段和2.4GHz频段时,所述第一时长可以设置为不同数值。所述使用率表示当前频段的实际占用情况,所述预设使用率可以根据具体情况自定义设置。例如,可以设置为0.7。可分配资源比用于表征待切换频段与当前接入频段之间的可分配资源的比例,其中,所述可分配资源比越大,待切换频段对应的可分配资源越优于当前接入频段对应的可分配资源。所述预设数值可以自定义设置,例如,设置为1.5。
可选地,当所述实测RSSI小于所述预设强度区间对应的最小强度值,或者所述预设强度区间为开区间,实测RSSI等于预设强度区间的左边界值时,若所述当前接入频段为2.4G频段,则控制所述接入设备保持当前频段,若所述当前接入频段为5G频段,且所述保持时长大于第二时长,则引导所述接入设备进行频段切换。
可选地,还可以在所述实测RSSI大于所述预设强度区间对应的最大强度值,或者所述预设强度区间为开区间,实测RSSI等于预设强度区间的右边界值时,若所述当前接入频段为5G频段,则控制所述接入设备保持当前频段,若所述当前接入频段为2.4频段,且所述保持时长大于第二时长,则引导所述接入设备进行频段切换。
需要说明的是,所述第二时长为预设数值。在接入设备对应的当前接入频段不同时,所述第二时长可以设置为不同的数值。例如,在当前接入频段为5GHz频段和2.4GHz频段时,所述第二时长可以设置为不同数值。一般地,为了满足快速切换时的要求保持时间更短,实现快速切换,以及从区间内切换的场景要求的保持时间更长,兼顾稳定和切换效果的目的,可以将所述第一时长设置为大于第二时长。
这样可以实现当实测RSSI明显大时,快速引导终端切入5G;当实测RSSI明显小时,快速引导终端切入2.4G。当RSSI位于预设区间内时,进一步根据当前频段的接入时长、使用率、可分配资源比进行判断,并控制切换频率。从而使得接入设备可以始终工作在最优频段。
在本实施例公开的技术方案中,先获取接入设备的实测接收信号强度指示RSSI,当所述接入设备的实测RSSI处于预设强度区间内时,获取所述接入设备对应的当前接入频段的相关信息,其中,所述相关信息包括所述当前接入频段对应的接入时长、使用率和/或待切换频段与所述当前接入频段之间的可分配资源比,当所述相关信息满足预设条件时,引导所述接入设备进行频段切换。这样可以基于RSSI以及当前接入频段对应的接入时长、使用率和/或待切换频段与所述当前接入频段之间的可分配资源比,综合考量是否进行频段切换,从而使得接入设备可以始终工作在最优频段。因此达成了提升双频无线路由器的网络性能的效果。
参照图3,基于上述实施例,在另一实施例中,所述步骤S20包括:
步骤S21、确定可分配资源,其中,所述可分配资源包括待接入频段对应的第一可分配资源,当前接入频段对应的第二可分配资源,所述可分配资源根据发射设备的工作信道和带宽对应的最大容量,以及对应频段的资源独占率估计值和邻设备干扰参数确定;
步骤S22、根据所述第一可分配资源和所述可分配资源确定所述可分配资源比
在本实施例中,接入设备C在频段f的可分配资源为Cf,其中Cf的表达式为:
Cf=CMaX,f(1-θf)ηc,f
其中,CMAX,f表示双频无线路由器当前工作信道和带宽对应的最大容量,θf表示当前频段f来自邻居AP等的干扰程度,是干扰产生的容量损失与理想情况下系统容量的比值。ηc,f表示接入设备C在频段f的资源独占率估计值,而所有用户的资源独占率之和为1。CMAX,f为当前频段由带宽决定的固定值,θf可采用信道干扰估计方法计得算出,ηc,f的计算方法如下:
其中,T表示检测周期,LRif当前检测周期内用户i的链路层链接速度,Flowif表示当前检测周期内用户i的实际流量。
ηif是用户实际流量值与理想情况下独占全周期T时流量的比值,反应了用户实际流量需求以及实际享受到的资源分配(该用户的有效时间片)情况。当∑ifηi接近1时,表明路由器使用的资源使用较为拥挤;而当∑iηi远小于1时,说明当前频段空闲,也说明了该频段内用户对更高的网络速率需求不大。因此,在当前频段的使用率不高时,无需引导终端进行频段切换。
进一步对接入设备c在不同频段的资源独占率进行计算。
ηmax=max(η1,…ηM,1-∑iηi)
上述两个公式的含义为,当频段使用饱和时,用当前用户中最高的独占率能力或频段的空闲率来假设接入设备c的独占率能力,然后对M+1个用户资源独占率重排,由此估计出接入设备c的资源独占率。
需要注意的是,不管接入设备c当前在哪个频段,对当前接入频段和待切换频段的可分配资源均用同样的估计方法进行,即对当前所在频段也用估计的方法而非实测的方法进行。从而可以确定待接入频段对应的第一可分配资源,当前接入频段对应的第二可分配资源。
最终,得到待切换频段与当前频段的可分配资源比的估计值:
对于预设的2.4G切换到5G的所述预设数值R1,和5G切换到2.4G的预设数值R2,可以设为相同或不同,达到优先选择2.4G或5G的目的。
此外,本发明实施例还提出一种控制设备,所述控制设备包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的频段切换控制程序,所述频段切换控制程序被处理器执行时实现如上各个实施例所述的频段切换控制方法的步骤。
此外,请参照图4,本发明实施例还提出一种控制设备100,所述控制设备100包括:
获取模块101,用于获取接入设备的实测接收信号强度指示RSSI;
确定模块102,用于当所述接入设备的实测RSSI处于预设强度区间内时,确定所述接入设备对应的当前接入频段的相关信息,其中,所述相关信息包括所述当前接入频段对应的接入时长、使用率和/或待切换频段与所述当前接入频段之间的可分配资源比;
引导模块103,用于当所述相关信息满足预设条件时,引导所述接入设备进行频段切换。
此外,本发明实施例还提出一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有频段切换控制程序,所述频段切换控制程序被处理器执行时实现如上各个实施例所述的频段切换控制方法的步骤。
需要说明的是,在本文中,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、物品或者系统不仅包括那些要素,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、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台控制设备(如双频无线路由器或者接入设备)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种频段切换控制方法,其特征在于,所述频段切换控制方法包括:
获取接入设备的实测接收信号强度指示RSSI;
当所述接入设备的实测RSSI处于预设强度区间内时,获取所述接入设备对应的当前接入频段的相关信息,其中,所述相关信息包括所述当前接入频段对应的接入时长、使用率和/或待切换频段与所述当前接入频段之间的可分配资源比,所述预设强度区间根据所述当前接入频段确定,所述当前接入频段不同时,对应的所述预设强度区间不同,所述当前接入频段关联的第一RSSI阈值和第二RSSI阈值之间的强度值区间,为所述预设强度区间,所述第一RSSI阈值小于所述第二RSSI阈值,每一频段对应的RSSI阈值根据RSSI对应的频谱效率确定,根据待接入频段对应的第一可分配资源,和当前接入频段对应的第二可分配资源确定所述可分配资源比,可分配资源根据发射设备的工作信道和带宽对应的最大容量,以及对应频段的资源独占率估计值和邻设备干扰参数确定;
当所述相关信息满足预设条件时,引导所述接入设备进行频段切换。
2.根据权利要求1所述的频段切换控制方法,其特征在于,所述预设条件包括所述接入时长大于第一时长;所述使用率大于预设使用率;和/或所述可分配资源比大于预设比值。
3.根据权利要求2所述的频段切换控制方法,其特征在于,所述第一时长、所述预设使用率及所述预设比值根据所述当前接入频段确定。
4.根据权利要求1所述的频段切换控制方法,其特征在于,所述获取接入设备的实测接收信号强度指示RSSI的步骤之后,还包括:
当所述实测RSSI小于所述预设强度区间对应的最小强度值时,若所述接入频段为2.4G频段,则控制所述接入设备保持当前频段,若所述当前接入频段为5G频段,且保持时长大于第二时长,则引导所述接入设备进行频段切换。
5.根据权利要求1所述的频段切换控制方法,其特征在于,所述获取接入设备的实测接收信号强度指示RSSI的步骤之后,还包括:
当所述实测RSSI大于所述预设强度区间对应的最大强度值时,若所述接入频段为5G频段,则控制所述接入设备保持当前频段,若所述当前接入频段为2.4频段,且保持时长大于第二时长,则引导所述接入设备进行频段切换。
6.一种控制设备,其特征在于,所述控制设备包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的频段切换控制程序,所述频段切换控制程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的频段切换控制方法的步骤。
7.一种控制设备,其特征在于,所述控制设备包括:
获取模块,用于获取接入设备的实测接收信号强度指示RSSI;
确定模块,用于当所述接入设备的实测RSSI处于预设强度区间内时,确定所述接入设备对应的当前接入频段的相关信息,其中,所述相关信息包括所述当前接入频段对应的接入时长、使用率和/或待切换频段与所述当前接入频段之间的可分配资源比,所述预设强度区间根据所述当前接入频段确定,所述当前接入频段不同时,对应的所述预设强度区间不同,根据待接入频段对应的第一可分配资源,和当前接入频段对应的第二可分配资源确定所述可分配资源比,可分配资源根据发射设备的工作信道和带宽对应的最大容量,以及对应频段的资源独占率估计值和邻设备干扰参数确定;
引导模块,用于当所述相关信息满足预设条件时,引导所述接入设备进行频段切换。
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上存储有频段切换控制程序,所述频段切换控制程序被处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的频段切换控制方法的步骤。
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