发明内容
本发明的目的在于提供一种移动通信系统中越区切换的判决方法,以解决现有技术中不能将用户终端切换至能够提供更好链路条件的小区或者切换率高的技术缺陷。
本发明公开了一种移动通信系统中越区切换的判决方法,包括:
(1)网络侧向用户终端发送进行路损测量的测量控制命令,指定用户终端需要测量的参数;
(2)用户终端接受控制命令并测量计算,事件触发性或周期性上报测量结果,所述测量结果包括从需要测量的所有邻小区相对服务小区的路损差积分值中选择出来的预设数目个最大路损差积分值或者包括从需要测量的所有邻小区相对服务小区的路损差积分值中选择出来的大于第一门限值的所有路损差积分值;
(3)网络侧从上报的邻小区中选择出本终端的目标小区,并将与终端连接的无线链路从服务小区切换至目标小区。
步骤(3)中网络侧选择目标小区具体为:网络侧根据上报的测量结果筛选出候选小区列表,所述候选小区列表中的邻小区为相对于服务小区的路损差积分值超过第二门限值的邻小区;网络侧按照路损差积分值从大到小的顺序将候选小区列表中的小区进行优先级排列;网络侧按照优先级顺序选择目标小区进行接纳判断,从而确定用户终端新的服务小区。
步骤(3)中网络侧选择目标小区也可以为:网络侧将所有上报的邻小区组成候选小区列表;网络侧按照路损差积分值从大到小的顺序将候选小区列表中的小区进行优先级排列;网络侧按照优先级顺序选择目标小区进行接纳判断,从而确定用户终端新的服务小区。
步骤(2)中事件触发为某一邻小区相对服务小区的路损差积分值超过预设的第三门限值时上报测量结果。
步骤(2)中邻小区相对本服务小区的路损差积分值是通过以下步骤计算的:当Di>thd3时,Sum(i)=sum(i-1)+Di·T,否则,Sum(i)=0,其中,Di为所述每次测量时邻小区相对服务小区的路损差,T为测量周期,Sum(i)为本次测量周期邻小区相对服务小区路损差的积分值,sum(i-1)为上一次测量周期邻小区相对服务小区路损差的积分值,thd3为预设的第四门限值。其中,最优方式为:thd3=0。
本发明还公开了另一种移动通信系统中越区切换的判决方法,包括:
(1)网络侧向用户终端发送进行路损测量的测量控制命令,指定用户终端需要测量的参数;
(2)用户终端接受控制命令并测量计算,周期性上报测量结果,所述测量结果包括在上报周期内每次测量的每一邻小区和本服务小区的路损值或每一邻小区相对服务小区的所有路损差;
(3)网络侧每接收到上报测量结果,计算需要测量的每一邻小区相对服务小区的路损差积分值;
(4)网络侧根据路损差积分值的优先级顺序选择目标小区,将与终端连接的无线链路从服务小区切换至目标小区。
步骤(2)中周期性上报测量结果中的上报周期为测量周期T的N倍,所述N为自然数。
步骤(3)中每一邻小区相对本服务小区的路损差积分值是通过以下步骤计算的:若上报的是每一邻小区和本服务小区的路损值,则先计算每一邻小区相对服务小区的所有路损差,然后通过以下步骤计算每一邻小区相对本服务小区的路损差积分值:当Di>0时,Sum(i)=sum(i-1)+Di·T,否则,Sum(i)=0,其中,Di为所述每次测量时邻小区相对服务小区的路损差,T为测量周期,Sum(i)为本次测量周期邻小区相对服务小区路损差的积分值,sum(i-1)为上一次测量周期邻小区相对服务小区路损差的积分值。
步骤(4)中网络侧选择目标小区具体为:网络侧根据计算结果筛选出候选小区列表,所述候选小区列表中的邻小区为相对于服务小区的路损差积分值超过第二门限值的邻小区,候选小区列表中的小区按照路损差积分值从大到小的优先级顺序排列;网络侧按照优先级顺序从所述候选小区列表中选择目标小区进行接纳判断,从而确定用户终端新的服务小区。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:计算需要测量的邻小区相对服务小区的路损差积分值,通过路损差的积分值来决定用户终端是否进行切换,以及决定切换的目标小区。由于计算的路损差积分值具有较佳的平滑性,因此当存在一个能够提供更好链路条件的小区时,即使路损差大于一门限不能持续一段时间,通过积分值超过一门限来使得用户终端能够切换到能够提供更好链路条件的小区。并且,对于快速嵌入邻小区的用户终端,其积分值能够很快的满足门限要求,降低了系统的掉话率;而低速进入邻小区的用户端,其积分值也需要较长时间满足门限要求,降低整个系统的切换率,进而提高系统容量和服务质量。
具体实施方式
以下结合附图,具体说明本发明。
本发明的一个核心思想是,计算需要测量的邻小区相对服务小区的路损差,通过路损差的积分值来决定用户终端是否进行切换,以及决定切换的目标小区。由于计算的路损差积分值具有较佳的平滑性,因此能够滤掉不必要的小区切换,从而降低切换率,进而提高了系统的容量和服务质量。
请参阅图2,其为本发明的移动通信系统中越区切换的判决方法的流程图。它包括:
S110:网络侧向用户终端发送进行路损测量的测量控制命令,指定用户终端需要测量的参数。
在用户终端与网络侧的无线链路建立成功后,网络侧向用户终端发送测量控制命令。需要测量的参数包括需要测量的邻小区集合,测量上报的机制、上报条件等信息。路损测量是指用户终端通过测量某一小区基站的某一特定信道,如导频信道或广播信道的接收功率,从而预测其到该基站的路径损耗的测量方法。上报机制通常为周期上报和触发上报两种。所述周期上报为周期性地将测量结果上报至网络侧。当定义为周期上报时,网络侧需要配置上报的时间周期并且将所述上报的时间周期通知至指定的用户终端。所述触发上报是指当测量的结果满足某一条件时,才上报测量结果。当定义为触发式上报时,网络侧需要配置上报需满足的条件,并且将所述条件通知至指定的用户终端。
S120:用户终端接受控制命令并测量计算,事件触发性或周期性上报测量结果,所述测量结果包括从需要测量的所有邻小区相对服务小区的路损差积分值中选择出来的预设数目个最大路损差积分值或者包括从需要测量的所有邻小区相对服务小区的路损差积分值中选择出来的大于第一门限值的所有路损差积分值;
用户终端接受控制命令并测量计算,事件触发性或周期性上报测量结果,所述计算结果包括需要测量的每一邻小区相对服务小区的路损差的积分值。
S130:网络侧从上报的邻小区中选择出本终端的目标小区,并将与终端连接的无线链路从服务小区切换至目标小区。
步骤S120中每一邻小区相对本服务小区的路损差积分值是通过以下步骤计算的:当Di>thd3时,Sum(i)=sum(i-1)+Di·T,否则,Sum(i)=0,其中,Di为所述每次测量时邻小区相对服务小区的路损差,T为测量周期,Sum(i)为本次测量周期邻小区相对服务小区路损差的积分值,sum(i-1)为上一次测量周期邻小区相对服务小区路损差的积分值,thd3为预设的第四门限值。Di为当前测量的邻小区的路损值Bi与当前测量的服务小区的路损值Ai之差。thd3的较佳取值为0,此时,等效为Bi>Ai时,Sum(i)=sum(i-1)+(Bi-Ai)·T,否则Sum(i)为0,请参阅图4,其为是导频功率差积分值的计算示意图。
若是事件触发式上报测量结果,并且网络侧可以设定触发条件为某一邻小区相对本服务小区的路损差的积分值超过预先设定的第三门限值,从需要测量的所有邻小区相对服务小区的路损差积分值中选择出来的预设数目(N)个最大路损差积分值或者从需要测量的所有邻小区相对服务小区的路损差积分值中选择出来的大于第一门限值的所有路损差积分值上报至网络侧。数目N和第一门限值可以作为参数包含在测量控制命令中。
网络侧根据其上报结果决定切换的目标小区。
若是周期性上报测量结果,用户终端可以在每次测量后,计算需要测量的每一邻小区相对于本服务小区的路损差,然后再将计算的需要测量的每一邻小区相对服务小区的路损差的积分值Sum后,再从需要测量的所有邻小区相对服务小区的路损差积分值中选择出来的预设数目(N)个最大路损差积分值或者从需要测量的所有邻小区相对服务小区的路损差积分值中选择出来的大于第一门限值的所有路损差积分值上报至网络侧。
上报周期可以是测量周期T,也可以是大于测量周期T,比如上报周期为N*T,其中,N为自然数,以减少用户终端与网络侧的信令交互。网络侧在每一次上报周期内计算的每一邻小区的路损差的积分值Sum与预设的第一门限值进行比较,当某一邻小区相对本小区的路损差的积分值超过预先设定的第三门限值时,决定进行用户终端的切换操作。
决定切换目标小区可以单独根据邻小区相对于本服务小区的路损差的积分值,也可以综合考虑用户终端与目标小区基站间的距离、用户终端的移动方向以及目标小区的负荷状况等信息来选择目标小区。本发明公开了根据邻小区相对于本服务小区的路损差的积分值来选择目标小区的一种实现步骤:
a1:网络侧根据上报的测量结果筛选出候选小区列表,所述候选小区列表中的小区为相对于服务小区的路损差积分值超过第二门限值的邻小区,通常第二门限值小于第一门限值;另外,网络侧将所有上报的邻小区组成候选小区列表;
a2:网络侧按照路损差积分值从大到小的顺序将候选小区列表中的小区进行优先级排列;
a3:网络侧按照优先级顺序进行目标小区接纳判断,从而确定新的目标小区进而完成切换操作。
由于计算的路损差积分值具有较佳的平滑性,因此能够滤掉不必要的小区切换,从而降低切换率。还是以移动蜂窝系统支持的不同速度的终端为例说明本发明,而终端速度通常在0-120Km/h一个大的范围内。不同速度的终端,以不同的速度离开原小区基站,则满足相对门限的持续时间T就不应该相同。对于快速嵌入的用户终端,其与服务小区的路损差积分值能够很快的满足触发条件的第三门限值,而低速进行邻区的用户终端,其与服务小区的路损差积分值也需要较长时间满足触发条件的第三门限值。
请参阅图3,其为本发明的一种移动通信系统中越区切换的判决方法,其特征在于,包括:
S210:网络侧向用户终端发送进行路损测量的测量控制命令,指定用户终端需要测量的参数。本次步骤和步骤S110实现类似,在此就不再赘述。
S220:用户终端接受控制命令并测量计算,周期性上报测量结果,所述测量结果包括在上报周期内每次测量的每一邻小区和本服务小区的路损值或每一邻小区相对服务小区的所有路损差。
上报周期可以是一次测量周期,这样,每经过一次测量周期,用户终端就将本测量周期时间段内每次测量的每一邻小区相对服务小区的路损或路损差上报至网络侧。上报周期也可以是若干次测量周期,比如上报周期为3次测量周期,则用户终端每经过3次测量周期就将这三次测量内测量的每一邻小区相对服务小区的所有路损差上报至网络侧。
S230:网络侧每接收到上报测量结果,获得的需要测量的每一邻小区相对服务小区的路损差积分值Sum。
如果上报的是每一邻小区和本服务小区的路损值,则先计算出每一邻小区相对本服务小区的路损差,然后再计算每一邻小区相对本服务小区的路损差积分值,其路损差积分值是通过以下步骤计算的:每一邻小区相对本服务小区的路损差积分值是通过以下步骤计算的:当Di>thd3时,Sum(i)=sum(i-1)+Di·T,否则,Sum(i)=0,其中,Di为所述每次测量时邻小区相对服务小区的路损差,T为测量周期,Sum(i)为本次测量周期邻小区相对服务小区路损差的积分值,sum(i-1)为上一次测量周期邻小区相对服务小区路损差的积分值,thd3为预设的第三门限值。Di为当前测量的邻小区的路损值Bi与当前测量的服务小区的路损值Ai之差。thd3的较佳取值为0,Bi>Ai时,Sum(i)=sum(i-1)+(Bi-Ai)·T,否则Sum(i)为0。
S240:网络侧根据路损差积分值的优先级顺序选择目标小区,将与终端连接的无线链路从服务小区切换至目标小区。路损差积分值的优先级顺序是以路损差积分值从大到小进行排序的。当存在某一邻小区相对服务小区的路损差积分值超过预设的第三门限值时,网络侧才选择目标小区,并将与终端连接的无线链路从服务小区切换至目标小区。当所述某一邻小区相对服务小区的路损差积分值超过预设的第三门限值时,网络侧选择目标小区进行切换。网络侧选择目标小区的一种实现例为:网络侧根据计算结果筛选出候选小区列表,所述候选小区列表中的邻小区为相对于服务小区的路损差积分值超过第二门限值的邻小区,候选小区列表中的小区按照路损差积分值从大到小的优先级顺序排列;网络侧按照优先级顺序从所述候选小区列表中选择目标小区进行接纳判断,从而确定用户终端新的服务小区。
以下以TD-SCDMA移动通信系统中的接力切换为例,来说明本发明。
(1)测量过程
在用户终端(UE)和基站通信过程中,UE需要对本服务小区的基站和相邻小区的基站的路损进行测量。比如,UE需要对本小区基站和相邻小区基站的导频信号强度进行测量。UE的测量可以是周期性进行,也可以由事件触发式进行测量,还可以是由RNC(无线网络控制器)指定所执行的测量。
接力切换主要是根据当前服务小区能否满足用户终端的通信要求,因此对当前服务小区的内部测量和质量测量特别重要。UE可以是事件触发式上报测量报告。比如,当前服务小区的导频信号强度在一段时间持续低于某一门限值时,UE向RNC发送接收信号强度下降的事件触发的测量报告,从而启动接力切换的测量过程。
接力切换测量开始后,当前服务小区不断地检测UE的位置信息,并将它发送至RNC。RNC可以根据这些测量信息分析判断UE可能进入哪些相邻小区,从而确定需要进行测量的邻小区列表。RNC将所述邻小区列表和路损测量的其它参数通过测量控制命令发送至UE。UE根据收到的参数进行本服务小区和邻小区的路损测量。路损测量可以是指测量导频或者公共信道功率。当某一邻小区相对本小区的路损大于0时,将其相对值累加入本邻小区相对本服务小区的路损差积分值,否则,本邻小区相对本服务小区的路损差积分值复复位为0。用户终端可以是周期性将各个需要测量的邻小区相对本服务小区的路损差积分值发送至RNC,以便RNC判断是否有某一邻小区相对本小区路损差的积分值超过一预设门限值,若是,启动切换过程。用户终端也可以是事件触发式上报本端各个需要测量的邻小区相对本服务小区的路损差积分值。比如,某一邻小区相对本小区路损差的积分值超过一预设门限值,启动上报过程,以便RNC进行切换过程。
(2)选择目标小区
RNC可以根据上报结果确定候选小区列表,比如,邻小区相对本小区路损差的积分值超过另一预先设定的门限值时,所述邻小区为候选小区。按照邻小区相对本小区路损差积分值从大到小的顺序确定候选小区列表中小区的优先级,并且按照优先级顺序,来选择目标小区进行接纳判断,从而确定目标小区。
(3)接力切换的执行过程
接力切换的执行过程即是将通信链路由当前服务小区切换至目标小区的过程。该过程是现有技术,在此简单叙述一执行过程。当前服务小区已经检测到了UE的位置信息,因此,当前服务小区可以将UE的位置信息及其他相关信息传送至RNC。RNC再将该些信息传送至目标小区,目标小区根据得到的信息对UE进行精确的定位和波束赋形。UE在与当前服务小区保持业务信道连接的同时,网络通过当前服务小区的广播信道或前向接入信道通知UE目标小区的相关系统信息。当UE的切换准备就绪时,由RNC通过当前服务小区向UE发送切换命令,UE根据已得到的目标小区的相应信息,接入目标小区,同时网络侧释放原有链路。
本发明不仅局限于上述的接力切换,还适用于硬切换与软切换等相应的切换流程,降低切换率,提高了系统容量和服务质量。
下面给出在现有3GPP R5标准的测量上报协议下的一个实施例:
1测量配置:
UE无线链路建立成功后,进入Cell_DCH状态,RNC发送1G事件测量命令给UE。主要参数:触发门限H1g,触发时间″Time to trigger″为Tr1g。
如果不考虑现有协议的约定,可以定义新的测量命令,直接给出触发门限为:Pcomp,单位:dB*秒。
2:测量上报准备:
UE收到1G测量命令后,配置触发上报的门限Pcomp。Pcomp的计算方法:Pcomp=H1g*Tr1g,单位:dB*秒。
如果不考虑现有协议,可以直接得到触发门限Pcomp单位:dB*秒。
3:测量和导频差的累积值
定义:SumPk为邻小区k相对本服务小区导频差的累积值,
PCCPCH_RSCPk为终端测量到的邻区k广播信道功率值,
PCCPCH_RSCPself为终端测量到的本区广播信道功率值,
PCCPCH_RSCP的测量周期为T。
累加具体方法:
初始化SumPk=0;
得到层3滤波导频功率值PCCPCH_RSCPk,PCCPCH_RSCPself;
计算DeltaPk=PCCPCH_RSCPk-PCCPCH_RSCPself;
当DeltaPk>0时,SumPk=SumPk+DeltaPk×T;
当DeltaPk<0时,将SumPk清零,即SumPk=0;
4:触发上报
如果某邻区SumPk>Pcomp,则触发1G上报;
5:网络端的切换判决
首先,按照PCCPCH_RSCP从大到小顺序,得到候选小区列表的优先级顺序;
然后,在候选小区列表找到目标小区,进行接纳判决后,完成到目标小区的切换。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例,但本发明并非局限于此,任何本领域的技术人员能思之的变化,都应落在本发明的保护范围内。