CN1148096C - 一种移动通信系统中基于小区优先级的切换方法 - Google Patents
一种移动通信系统中基于小区优先级的切换方法Info
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本发明属于无线通信技术领域，是一种移动通信系统中基于小区优先级的切换方法。它先对系统中各小区设置优先级，如0-15共16优先等级，再在切换算法中引入一种优先级原因的切换。本发明可方便地实现不同话务方案的部近小区之间的话务分担。采用切换时间迟滞的方式，既避免了网络规则中复杂的两个电平门限的确定，又避免了两个电平门限接近而容易引起的两个小区之间的频繁切换。
Description
本发明属无线通信技术领域，是一种移动通信系统中基于小区优先的切换方法。
在蜂窝移动通信系统中，基站和移动台在通信进行的同时，要对服务小区的上下行链路和邻近小区的广播信道进行无线特性的测量。测量的结果将作为功率控制和切换判决的依据。
考虑GSM系统中的两个基站：基站1(BTS-1)和基站2(BTS-2)。移动台从基站1向基站2作直线运动，其通信的信号强度如图1所示。移动台在运动过程中不断检测基站1的信号强度和基站2的信号强度。当基站1的信号强度足够强或足够弱时，系统可能考虑进行功率控制。而当基站2的信号强度大于基站1的信号强度时(A点)，系统可能考虑切换。典型的切换是在基站2的信号强度比基站1的信号强度强很多(即大于滞后余量h，图中C点)的情况下进行越区切换。这样可以防止由于信号波动引起的移动台在两个基站之间的来回重复切换-即“乒乓切换”。
在GSM系统的切换中，基站1和基站2这两个小区是没有区别的，它们之间的互相切换是基于同样一个无线条件。但在实际应用中，可能需要互为切换关系的两个相邻小区有区别的应用。例如：两个小区中其中一个小区(基站1)的话务量特别大，系统要求另外的那个小区(基站2)的话务除非万不得已，不轻易切换到基站1；而基站1的话务，则只要符合基本的通话条件，应鼓励切换到话务较轻的小区(基站2)。这在现有系统中无法实现。
本发明的目的在于提出一种移动通信系统中基于小区优先级的切换方法。
本发明提出的移动通信系统中基于小区优先级的切换方法，其步骤是先对各个小区设置优先级，在切换算法中引入一种优先级原因的切换。
对系统中的每一个小区设置优先级(PL)，例如0-15共16个优先等级，这可在O&M(即操作与维护，下同)中设置。PL等于0的优先级最高，PL等于15的优先级最低，优先级按PL的数字增加而递减。参数PL_ENABLE表示网络为有优先级结构。这种优先级只在切换关系中应用，并与多层网中的小区层次(Hierachical Cell Structure，HCS)相区分。HCS是一种小区层次的反映，反映了小区的大小和该小区吸收哪一个速度等级用户。小区优先级的概念，只对应切换关系，与具体的应用无关。
优先级原因的切换是一个足够电平的切换。以双频网举例，它一般要求GSM1800小区优先吸收话务。当与服务小区频段不一致的邻近小区的信号强度超过某一确定的电平门限值时，将触发一个双频之间的切换。如服务小区是GSM1800小区时，当信号电平非常弱(低于电平门限值T1，在此电平下很难正常通话)，而且没有信号电平足够强的GSM1800的邻近小区时，通话切换到邻近的GSM900小区中；如服务小区是GSM900小区，当有邻近的GSM1800小区的信号强度足够强(高于一个电平门限值T2，在此电平下能保证良好通话)，通话切换到邻近的GSM1800小区中去。这种方法要考虑与其他切换类型之间可能的冲突。在GSM系统中，使通话质量恶劣的信号电平和使通话质量良好的信号电平之间的差距很小，所以T1和T2两个门限值往往非常接近。由于信号衰落的影响，通话就可能频繁地在两类小区之间切换。因此改进的方法是加入一个滞后的时间。对服务小区是GSM900小区的情况，只有当GSM1800邻区的电平大于确定电平门限T2足够长时间后，才将通话切换到GSM1800小区。这样一定程度上避免了因信号波动引起的不必要切换。它虽然带来了一定的时延，但这种情况下，延迟是可以容忍的。因为一方面两个频段之间的干扰基本可以忽略，切换延迟并不会给其他通话带来额外的干扰。另一方面，通话并不会因切换的延迟而导致通话质量大幅度的下降。
优先级原因切换的具体步骤如下：
1、判别：当存在一个邻近小区，满足
(1)当HCS_ENABLE＝ENABLE时，其HCS等于服务小区的HCS；
(2)当PL_ENABLE＝ENABLE时，其优先级高于服务小区的优先级；
(3)PBGT(n)≥HO_MARGIN_PL(n)；
(4)AV_RXLEV_NCELL(n)＞RXLEV_PL_THRESHOLD(n)+Max(O，Pa)的时间超过PL_TIME_THRESHOLD；
则产生一个PL原因的切换要求。
2、寻找：其目标小区应满足：
(1)当HCS_ENABLE＝ENABLE时，HCS等于服务小区的HCS；
(2)当PL_ENABLE＝ENABLE时，优先级高于服务小区的优先级；
(3)AV_RXLEV_NCELL(n)＞RXLEV_PL_THRESHOLD(n)+Max(O，Pa)；
(4)PBGT(n)＞HO_MARGIN_PL(n)。
3、排队：满足上述条件的目标小区
①按照优先级排队，优先级较高的优先
②按照PBGT从大到小排队。
上述步骤中：
(1)PL原因切换只在PL_ENABLE＝ENABLE且PL_HO_ENABLE＝ENABLE时才进行。
(2)PL原因切换是为各个不同优先级的小区之间分配流量而设计的。
(3)对于现阶段国内的双频网，可以将不同频段的小区定义为不同的优先级或不同层，实现不同频段小区之间的合理流量分配。
在具体实现时考虑了优先级原因切换与其他原因切换之间的关系。其中：
参数HCS_ENABLE是指网络是否应用多层网(HCS)小区结构。由O&M设置。
PBGT为功率预算切换算法中的范数，Pa为其中的中间参数，它们的定义和计算方式参照GSM建议书05.08附录(GSM Specification 05.08 version 5.4.0)。
值AV_RXLEV_NCELL是平均以后的邻小区下行接收电平。n是指第n个邻小区。
门限参数：RXLEV_PL_THRESHOLD为优先级下行接受电平门限，HO_MARGIN_PL为优先级切换滞止门限，PL_TIME_THRESHOLD为优先级切换时间门限，由O&M设置。
由于采用了优先级区别不同的小区，方便了小区的规划和组网。尤其是对GSM900/1800双频组网。
应用优先级原因切换可以很方便地实现不同话务方案的邻近小区之间的话务分担。在双频组网中，针对一般GSM1800小区比较空闲，而GSM900小区比较拥挤的特点，这种足够电平方式的切换具有简单而又有效的特点。采用切换时间迟滞的方式，既避免了网络规划中复杂的两个电平门限的确定，又避免了两个电平门限接近而容易引起的两个小区之间的频繁切换。
图1为越区切换示意图。
Claims (3)
1、一种移动通信系统中基于小区优先级的切换方法，其特征在于先对各个小区设置优先级，再在切换算法中引入一种附加时间门限的优先级原因的切换。
2、根据权利要求1所述的切换方法，其特征在于对系统中的每一个小区设置优先级(PL)：0-15共16个优先等级，优先级按PL数字的增加而递减。
3、根据权利要求1所述的切换方法，其特征在于优先级原因的切换步骤如下：
(1)判别：当存在一个邻近小区，满足：
①当HCS_ENABLE＝ENABLE时，其所在小区的HCS等于服务小区的HCS；
②当PL_ENABLE＝ENABLE时，其优先级高于服务小区的优先级；
③PBGT(n)≥HO_MARGIN_PL(n)
④AV_RXLEV_NCELL(n)＞RXLEV_PL_THRESHOLD(n)+Max(O，Pa)的时间超过PL_TIME_THRESHOLD；
则产生一个PL原因的切换要求；
(2)寻找：其目标小区应满足：
①当HCS_ENABLE＝ENABLE时，其所在小区的HCS等于服务小区的HCS；
②当PL_ENABLE＝ENABLE时，优先级高于服务小区的优先级；
③AV_RXLEV_NCELL(n)＞RXLEV_PL_THRESHOLD(n)+Max(O，Pa)；
④PBGT(n)≥HO_MARGIN_PL(n)；
(3)排队：满足上述条件的目标小区
①按照优先级排队，优先级较高的优先，
②按照PBGT从大到小排队；
其中：PBGT为功率预算切换方法中的范数，Pa为其中间参数，HCS_ENABLE为网络是否应用多层网小区结构，HCS为多层网中的小区层次，AV_RXLEV_NCELL是平均以后的邻近小区下行接收电平，n是指第n个邻小区，RXLEV_PL_THRESHOLD(n)为优先级下行接受电平门限参数，MO_MARGIN_PL(n)为优先级切换滞止门限参数，PL_TIME_THRESHOLD为优先级切换时间门限参数。
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