WO2023206146A1 - 通信控制方法、终端设备、基站和可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本公开是关于一种通信控制方法、终端设备、基站和可读存储介质。该方法包括：在发送测量控制信息和接收所述测量控制信息对应测量报告之间，基于终端设备的当前位置为终端设备越区通信进行预处理，以提前获取目标基站返回的切换请求应答信息，可以缩短切换所需时间，有利于提高切换成功率，满足用户对服务质量的需求。
Description
本公开涉及通信技术领域，尤其涉及一种通信控制方法、终端设备、基站和可读存储介质。
随着铁路高速化、智能化和信息化发展，5G移动通信技术引入铁路行业将成为未来铁路通信系统的演进方向，以期待建设支持高可靠、低时延、大容量及超高速移动适应性等性能指标的高速铁路移动通信系统。
列车高速行驶过程中，铁路沿线复杂多变的无线环境或者地形环境会给高速铁路移动通信系统的可靠通信带来了不小的挑战。以越区切换为例，用户从一个基站的覆盖范围移动到相邻基站的覆盖范围的时候，为了获得更好服务质量，与原服务基站断开连接，随后与相邻目标基站建立新的通信的过程；由于频率带宽受限的原因，当列车以高速行驶时，会出现切换失败而通信中断等情况，不能满足旅客对服务质量(Quality of Service,QoS)的需求。
发明内容
本公开提供一种通信控制方法、终端设备、基站和可读存储介质，以解决相关技术的不足。
根据本公开实施例的第一方面，提供一种通信控制方法，适用于服务基站，包括：
在发送测量控制信息和接收所述测量控制信息对应测量报告之间，基于终端设备的当前位置为终端设备越区通信进行预处理，以获取目标基站返回的切换请求应答信息。
可选地，基于终端设备的当前位置为终端设备越区通信进行预处理，包括：
根据终端设备的当前位置确定预设切换点；
响应于所述终端设备到达所述预设切换点，向所述目标基站发送切换请求，以使所述目标基站对所述终端设备执行准入控制算法并确定是否接受所述切换请求，并在确定接受所述切换请求时向所述服务基站返回切换请求应答信息。
可选地，所述方法还包括：
获取测量报告；所述测量报告为所述终端设备基于所述测量控制信息测量所述服务 基站和目标基站的信号并生成测量报告，以及在所述测量报告满足预设的测量上报准则时上报的；
当所述测量报告满足预设的切换判决算法时向所述终端设备下发切换命令，以使所述终端设备响应于接收到所述切换命令与所述目标基站同步频率并根据所述目标基站分配的上行资源和定时提前量完成RRC连接重新配置；
可选地，所述方法还包括：
在下发所述切换命令后，向所述目标基站转移SN状态数据，以使所述目标基站向核心网发送路径切换请求并在获取到路径切换请求应答后向所述服务基站发送用户上下文释放指令；
响应于获取到所述用户上下文释放指令，释放所述终端设备对应的资源。
根据本公开实施例的第二方面，提供一种通信控制方法，适用于终端设备，包括：
获取终端设备的当前位置以及获取服务基站发送的测量控制信息；
将所述当前位置上报给服务基站，以使所述服务基站基于所述当前位置为终端设备越区通信进行预处理，以获取目标基站返回的切换请求应答信息；
基于所述测量控制信息测试所述服务基站和目标基站的信号并生成测量报告；
当所述测量报告满足预设的测量上报准则时将所述测量报告上报给所述服务基站，以使所述服务基站在获取到所述切换请求应答信息后根据所述测量报告和预设的切换判决算法进行切换判决并所述测量报告满足预设的切换判决算法时下发切换命令；
响应于接收到所述切换命令，与所述目标基站同步频率并根据所述目标基站分配的上行资源和定时提前量完成RRC连接重新配置。
可选地，获取终端设备的当前位置，包括：
获取参考PSS序列；
根据所述参考PSS序列获取SSS序列；
根据所述参考PSS序列和所述SSS序列确定物理小区标识PCID，并根据所述物理小区标识PCID确定基站位置；
根据所述基站位置、终端设备的移动速度和信号时间差确定终端设备的当前位置。
可选地，根据所述基站位置、终端设备的移动速度和信号时间差确定终端设备的当前位置，包括：
获取所述服务基站在不同时刻发送的任意两个信号的时间差，获得多个时间差；
针对各个时间差，根据所述时间差和所述终端设备的移动速度计算所述终端设备移动的距离差，获得多个距离差；
针对各个距离差，以所述终端设备为焦点和所述距离差为长轴建立双曲线，得到多条双曲线；
确定所述多条双曲线的交点，获得所述服务基站的位置；
根据所述服务基站的位置和最新时刻对应的距离差计算出所述终端设备的当前位置。
可选地，获取终端设备的当前位置，包括：
当终端设备经过地面应答器时，所述终端设备中的查询应答器所发射的无线射频信号激活轨道之间的地面应答器，以使所述地面应答器发射包含位置信息的预设信息；
获取所述预设信息中的位置信息，并将所述位置信息作为终端设备的当前位置。
根据本公开实施例的第三方面，提供一种基站，包括：
处理器；
用于存储所述处理器可执行的计算机程序的存储器；
其中，所述处理器被配置为执行所述存储器中的计算机程序，以实现如上述的方法。
根据本公开实施例的第四方面，提供一种终端设备，包括：
处理器；
用于存储所述处理器可执行的计算机程序的存储器；
其中，所述处理器被配置为执行所述存储器中的计算机程序，以实现如上述的方法。
根据本公开实施例的第五方面，提供一种列车，包括：天线模块、射频前端模块和基带信息处理模块；
所述天线模块用于发射和接收电磁波信号；
所述射频前端模块用于转换射频信号和电磁波信号；
所述基带信息处理模块用于转换射频信号和基带信号；
所述基带信号包括以下至少一种：当前位置、测量控制信息、测量报告、上行资源、定时提前量、重新配置完成指令、切换命令、工作频率、切换结束标识以及业务数据。
根据本公开实施例的第六方面，提供一种基站，包括：天线单元、射频前端单元、集中单元和分布单元以及电源系统。
所述电源系统为天线单元、射频前端单元、集中单元和分布单元供电；
所述天线单元81用于接收和发射电磁波信号；
所述射频前端单元用于合分通路、数据处理和射频信号与基带信号的调制解调；
所述集中单元和分布单元用于完成基带信号和信令的处理以及与核心网进行信令交换。
根据本公开实施例的第七方面，提供一种计算机可读存储介质，当所述存储介质中 的可执行的计算机程序由处理器执行时，能够实现如上述的方法。
本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
由上述实施例可知，本公开实施例提供的方案中在发送测量控制信息和接收所述测量控制信息对应测量报告之间，为终端设备越区通信进行预处理，以获取目标基站返回的切换请求应答信息。这样，与相关技术在获得测量报告后再切换的方案相比较，本实施例中可以提前获取到切换请求应答信息，从而在获得测量报告后直接进行切换判决即可，可以缩短切换所需时间，有利于提高切换成功率，满足用户对服务质量的需求。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1是根据一示例性实施例示出的一种通信控制方法的交互图。
图2是根据一示例性实施例示出的一种通信控制方法的流程图。
图3是根据一示例性实施例示出的一种获取终端设备的当前位置的流程图。
图4是根据一示例性实施例示出的另一种获取终端设备的当前位置的流程图。
图5是根据一示例性实施例示出的一种越区切换预处理的流程图。
图6是根据一示例性实施例示出的一种通信控制方法的交互图。
图7是根据一示例性实施例示出的一种列车的通信硬件的架构示意图。
图8是根据一示例性实施例示出的一种基站的架构示意图。
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性所描述的实施例并不代表与本公开相一致的所有实施例。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置例子。需要说明的是，在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。
名词解释
终端设备，是指用户的电子设备(如手机或者平板电脑)或者中继设备。
服务基站，是指当前与设备终端进行通信和数据传输的基站；
目标基站，是指越区切换时待切换到的基站。
随着铁路高速化、智能化和信息化发展，5G移动通信技术引入铁路行业将成为未来铁路通信系统的演进方向，以期待建设支持高可靠、低时延、大容量及超高速移动适应性等性能指标的高速铁路移动通信系统。
列车高速行驶过程中，铁路沿线复杂多变的无线环境或者地形环境会给高速铁路移动通信系统的可靠通信带来了不小的挑战。以越区切换为例，用户从一个基站的覆盖范围移动到相邻基站的覆盖范围的时候，为了获得更好服务质量，与原服务基站断开连接，随后与相邻目标基站建立新的通信的过程；由于频率带宽受限的原因，当列车以高速行驶时，会出现切换失败而通信中断等情况，不能满足旅客对服务质量(Quality of Service,QoS)的需求。
在实现本公开方案的过程中，发明人发现：现在高铁通信系统中，列车有越区切换需求时，服务基站会向终端设备发送测量控制信息，终端设备在接收到测量控制信息之后会测量目标基站和服务基站的信号并生成测量报告，并在满足要求时上传该测量报告。服务基站再基于上述测量报告进行切换判断。分析上述过程可知，在测量控制信号下发和测量报告上报之间的时间段内，服务基站处于等待状态，从而造成切换时长较长而出现切换失败的问题。
为解决上述技术问题，本公开实施例提供了一种通信控制方法，其发明构思在于，在发送测量控制信息和接收所述测量控制信息对应测量报告之间，服务基站基于终端设备的当前位置为终端设备越区通信进行预处理，以获取目标基站返回的切换请求应答信息。在接收到测量报告之后服务基站再进行切换判决而不是向目标基站发送切换请求，可以缩短切换所需时间，有利于提高切换成功率，满足用户对服务质量的需求。
考虑到通信系统(如5G-R系统)包括终端设备、服务基站和目标基站，下面分别从终端设备、服务基站和目标基站为执行主体来描述本公开提供的一种通信控制方法。
图1是根据一示例性实施例示出的一种通信控制方法的交互图，图2是根据一示例性实施例示出的一种通信控制方法的流程图。参见图1和图2，一种通信控制方法，适用于终端设备，包括步骤21～步骤25。
在步骤21中，获取终端设备的当前位置以及获取服务基站发送的测量控制信息。
本步骤中，终端设备可以获取自身的当前位置，参见图3，包括步骤31～步骤34。
在步骤31中，终端设备可以获取参考PSS序列。
终端设备可以解析来自服务基站的信号，获取信号内的PSS(Primary Synchronization Signal，主同步信号)信号。例如，终端设备可以将接收到的信号波形与三种可能的PSS 序列
中的每一个做相关计算，并提取相关度最高的相关峰值所在的序列。由于PSS序列以频率为中心，因此相关度最高的相关峰值所在的位置可以表示关于载波中心频率的偏移程度，从而实现信号的粗同步。此外，相关度最高的相关峰还表示三个PSS序列中的哪一个以及最佳信道条件的时间瞬间，因此终端设备可以通过相关度最高的相关峰确定出参考PSS序列，即
在步骤32中，终端设备可以根据所述参考PSS序列获取SSS序列。
本步骤中，终端设备可以通过参考PSS序列来估计SSB(Synchronization Signal Block，同步信号块)偏移量，结合SSB的结构图可知，PSS序列位于SSB的中心位置，即PSS序列的偏移量可以表示SSB的偏移量。然后，终端设备可以根据上述偏移量进行时频同步。当时频同步完成之后，终端设备可以将载波附近携带有用信息的频谱变换到基带中，然后使用滤波器过滤也基带信息从而提取出SSB。然后，终端设备可以提取SSB中SSS(Secondary Synchronization Signal，辅助同步信号)信号所在的资源元素(RE)，并将上述资源元素与本地生成的每个SSS序列
做相关计算，并获取相关度最高的相关峰所在序列，得到SSS序列，即
在步骤33中，终端设备可以根据所述参考PSS序列和所述SSS序列确定物理小区标识PCID，并根据所述物理小区标识PCID确定基站位置。
本步骤中，终端设备可以根据关系式
计算出服务小区ID，又叫物理小区标识(Physical Cell identity，PCID)。这样，终端设备可以根据物理小区标识PCID确定服务基站的基站位置。
在步骤34中，终端设备可以根据所述基站位置、终端设备的移动速度和信号时间差确定终端设备的当前位置。
在一示例中，终端设备可以根据所述基站位置、终端设备的移动速度和信号时间差确定终端设备的当前位置，参见图4，包括步骤41～步骤45。
在步骤41中，终端设备可以获取所述服务基站在不同时刻发送的任意两个信号的时间差，获得多个时间差。终端设备可以获取任意两个信号的时间差，每选择两个信号则获得一个时间差，选择多次后可以获得多个时间差。
在步骤42中，针对各个时间差，终端设备可以根据所述时间差和所述终端设备的移动速度计算所述终端设备移动的距离差，获得多个距离差。在终端设备的移动速度已知时，计算移动速度和时间差的乘积可以得到终端设备距离的距离即上述的距离差，从而得到每个时间差对应的距离差。
在步骤43中，针对各个距离差，终端设备可以以所述终端设备为焦点和所述距离差 为长轴建立双曲线，得到多条双曲线。
在步骤44中，终端设备可以确定所述多条双曲线的交点，获得所述服务基站的位置。终端设备是移动的，服务基站是固定的，那么每次以终端设备为焦点以距离差为长轴建立双曲线，服务基站在每一条双曲线上，因此多条双曲线的交点即是服务基站的位置。
在步骤45中，终端设备可以根据所述服务基站的位置和最新时刻对应的距离差计算出所述终端设备的当前位置。由于服务基站的位置是已知的，服务基站与终端设备之间的距离差是已知的，终端设备的移动轨迹也是已知的，因此终端设备可以计算出终端设备的当前位置。其中，计算终端设备的当前位置的过程可以转换成数学中在直线上寻找一个与已知点之间距离为已知值(即上述距离差)的点的过程，具体可以参见相关技术，在此不再赘述。
在另一示例中，终端设备可以获取终端设备的当前位置，即：终端设备中设置有查询应答器，在终端设备的轨道之间设置有地面应答器。当终端设备经过地面应答器时，终端设备中的查询应答器所发射的无线射频信号可以激活轨道之间的地面应答器，以使地面应答器发射包含位置信息的预设信息。此时终端设备可以获取预设信息中的位置信息，并将该位置信息作为终端设备的当前位置。
在步骤22中，将所述当前位置上报给服务基站，以使所述服务基站基于所述当前位置为终端设备越区通信进行预处理，以获取目标基站返回的切换请求应答信息。
本步骤中，终端设备可以将当前位置上报给服务基站。在接收到服务基站后，服务基站可以基于当前位置为终端设备越区通信进行预处理，以获取目标基站返回的切换请求应答信息。例如，服务基站可以根据终端设备的当前位置确定预设切换点。其中预设切换点是指触发越区切换的位置，触发条件可以是目标小区的参考信号强度超过服务小区的参数信号强度1～4dB，或者触发条件可以是目标小区的参考信号强度超过预设阈值。上述参考信号强度可以包括RSRQ(Reference Signal Receiving Quality，参考信号接收质量)或者RSRP(Reference Signal Receiving Power，参考信号接收功率)，其中RSRP是在某个符号内承载参考信号的所有资源元素(RE)上接收到的信号功率的平均值。终端设备可以检测终端设备是否到达预设切换点，响应于终端设备到达预设切换点，向目标基站发送切换请求，以使目标基站对终端设备执行准入控制算法并确定是否接受切换请求，并在确定接受切换请求时向服务基站返回切换请求应答信息。
需要说明的是，根据终端设备的当前位置确定预设切换点，是指根据当前位置来确定上述预设阈值，或者目标小区的参考信号强度超过服务小区的参数信号强度的大小。考虑到服务基站所在位置的环境不同，还可以结合信道状况来确定预设切换点，例如当 前位置下信道状况较差时，上述预设阈值可以取一个较小值，当信道状况较好时，上述预设阈值可以取一个较大值。在一示例中，服务基站可以存储一个预设切换点的表格，根据当前位置和信道状况可以直接在表格内查询到上述预设阈值的取值，从而提高查询效率。
在步骤23中，基于所述测量控制信息测试所述服务基站和目标基站的信号并生成测量报告。
本实施例中，终端设备可以响应于接收到测量控制信息，测量服务基站和目标基站的信号，其中测量参数包括但不限于RSRP、RSRQ、RSSI(Reference Signal Strength Indicator，参考信号强度指示)和距离等等，可以根据具体场景进行设置。终端设备在获取各个测量参数的数值后可以生成测量报告。
为了消除测量误差和信道突变带来的干扰，终端设备可以对测量报告滤波处理，分别为层一滤波和层三滤波。其中，层一滤波是指终端设备的物理层在一定周期内，对物理层的一系列的单个测量采样值进行线性平均，最后得到层一滤波的结果。层三滤波是指在无线资源控制RRC层进行，对经过层一滤波后且物理层上报的测量结果进行加权平均处理，得到测量报告中的测量值。
在步骤24中，当所述测量报告满足预设的测量上报准则时将所述测量报告上报给所述服务基站，以使所述服务基站在获取到所述切换请求应答信息后根据所述测量报告和预设的切换判决算法进行切换判决并所述测量报告满足预设的切换判决算法时下发切换命令。
本实施例中，在获取测试控制信息之后，终端设备可以从测试控制信息中提取出预设的测量上报准则。测量上报准则中规定了多种事件触发上报准则：A1事件表示服务小区的测量结果高于规定门限。A2事件表示服务小区的测量结果低于规定门限时，终端设备向服务基站发送测量报告。A3事件是指目标小区的测量结果高于服务小区一定门限时，终端设备向服务基站发送测量报告，A3事件是切换采用的主要事件触发准则。A4事件表示目标小区的测量结果高于规定的门限。A5事件指当服务小区测量结果低于指定门限并且目标小区测量结果高于另一指定门限时，终端设备上报测量报告果。上述测量上报准则可以根据具体场景进行设置，在此不作限定。
本实施例中，在生成测量报告后，终端设备可以确定测量报告是否满足上述预设的测量上报准则。当测量报告满足预设的测量上报准则时，终端设备可以将测量报告上报给服务基站，以使服务基站在获取到切换请求应答信息后根据测量报告和预设的切换判决算法进行切换判决并所述测量报告满足预设的切换判决算法时下发切换命令。同 时，服务基站还可以下发目标基站为终端设备分配的下行资源。
在步骤25中，响应于接收到所述切换命令，与所述目标基站同步频率并根据所述目标基站分配的上行资源和定时提前量完成RRC连接重新配置。
本步骤中，终端设备可以响应于接收到切换命令，获取切换命令中携带的目标基站的频率。终端设备可以与目标基站同步频率，并获取目标基站分配的上行资源和定时提前量；并且，根据上述上行资源和定时提前量完成RRC(Radio Resource Control，无线资源控制)连接重新配置。在重新配置完成后向目标基站返回重新配置完成信息。此时，目标基站可以与核心网通信完成切换以及用户面更新。在下行路径切换完成后，核心后可以向终端设备发送切换结束标识，终端设备在接收到上述切换结束标识后可以与目标基站通信并获取数据。
至此，本实施例中通过将终端设备的当前位置上报给服务基站，可以使服务基站在发送测量控制信息和接收所述测量控制信息对应测量报告之间基于当前位置为终端设备越区通信进行预处理，以获取目标基站返回的切换请求应答信息，可以缩短切换所需时间，有利于提高切换成功率，满足用户对服务质量的需求。
继续参见图1，一种通信控制方法，适用于服务基站，包括：在发送测量控制信息和接收所述测量控制信息对应测量报告之间，基于终端设备的当前位置为终端设备越区通信进行预处理，以获取目标基站返回的切换请求应答信息。
本实施例中，服务基站可以基于终端设备的当前位置为终端设备越区通信进行预处理，参见图5，包括步骤51～步骤52。
在步骤51中，服务基站可以根据终端设备的当前位置确定预设切换点。
本步骤中，服务基站可以获取终端设备上报的当前位置，其中终端设备获取当前位置的方式可以步骤34的内容，在此不再赘述。
本步骤中，服务基站可以根据终端设备的当前位置确定预设切换点。其中预设切换点是指触发越区切换的位置，触发条件可以是目标小区的参考信号强度超过服务小区的参数信号强度1～4dB，或者触发条件可以是目标小区的参考信号强度超过预设阈值。在一示例中，上述参考信号可以为RSRQ，其取值范围为3～20dB。
在步骤52中，服务基站可以响应于所述终端设备到达所述预设切换点，向所述目标基站发送切换请求，以使所述目标基站对所述终端设备执行准入控制算法并确定是否接受所述切换请求，并在确定接受所述切换请求时向所述服务基站返回切换请求应答信息。
本步骤中，终端设备可以检测终端设备是否到达预设切换点，响应于终端设备 到达预设切换点，向目标基站发送切换请求，以使目标基站对终端设备执行准入控制算法并确定是否接受切换请求，并在确定接受切换请求时向服务基站返回切换请求应答信息。其中，准入控制算法是以负载预设为基础的算法，根据目标基站当前的功率与干扰情况I_total_old和呼叫接入请求，预设准入呼叫接入请求给目标基站带来的功率与干扰变化情况delta I，如果在接入新负载后目标基站能够正常运动，即I_total_old+delta I<I_threshold，则准入通过，反之准入拒绝。
本实施例中，在接收到切换请求应答信息后，服务基站可以获取测量报告，其中，测量报告为终端设备基于测量控制信息测量服务基站和目标基站的信号并生成测量报告，以及在所述测量报告满足预设的测量上报准则时上报的，具体内容参见步骤24的内容，在此不再赘述。
本实施例中，服务基站可以解析上述测量报告并确定是否满足预设的切换判决算法，该切换判断算法可以根据现有算法实现，在此不作限定。当测量报告满足预设的切换判决算法时，服务基站可以向终端设备下发切换命令以及目标基站为终端设备所分配的下行资源，以使终端设备响应于接收到所述切换命令与目标基站同步频率并根据所述目标基站分配的上行资源和定时提前量完成RRC连接重新配置。
本实施例中，服务器基站在下发切换指令后，可以转换SN状态数据，即用来传递切换过程的上行/下行PDCP SN(pdcp sequence number)和HFN(hyperframenumber，超帧号)状态，从而使目标基站明确上述SN状态数据，以方便基于上述SN状态数据与终端设备进行切换。目标基站在获取到SN状态数据和终端设备上传的重新配置完成信息后，可以向核心网发送路径切换请求。核心网中的AMF(Access and Mobility Management Function，接入和移动性管理功能)在接收到路径切换请求后可以向核心网中的UPF((User Port Function，用户端口功能)发送用户面更新请求，UPF切换下行路径成功后，可以向终端设备发送切换结束标识。并且，UPF切换下行路径成功后，可以向AMF发送用户面更新应答，AMF向目标基站返回路径切换请求应答。目标基站在接收到路径切换请求应答后，可以向服务基站发送用户上下文释放指令，服务基站在接收到上述用户上下文释放指令可以释放与该终端设备对应的资源。
至此，本公开实施例提供的方案中在发送测量控制信息和接收所述测量控制信息对应测量报告之间，为终端设备越区通信进行预处理，以获取目标基站返回的切换请求应答信息，可以缩短切换所需时间，有利于提高切换成功率，满足用户对服务质量的需求。
继续参见图1，一种通信控制方法，适用于目标基站，包括：
目标基站获取服务基站发送的切换请求后对终端设备执行准入控制算法以确定是否接受切换请求。在确定接受切换请求时向服务基站返回切换请求应答信息。在确定不接受切换请求时不返回应答信息，或者返回表征不接受切换请求的切换请求应答信息。
目标基站在获取到SN状态数据和终端设备上传的重新配置完成信息后，可以向核心网发送路径切换请求。核心网中的AMF(Access and Mobility Management Function，接入和移动性管理功能)在接收到路径切换请求后可以向核心网中的UPF((User Port Function，用户端口功能)发送用户面更新请求，UPF切换下行路径成功后，可以向终端设备发送切换结束标识。并且，UPF切换下行路径成功后，可以向AMF发送用户面更新应答，AMF向目标基站返回路径切换请求应答。目标基站在接收到路径切换请求应答后，可以向服务基站发送用户上下文释放指令，服务基站在接收到上述用户上下文释放指令可以释放与该终端设备对应的资源。
至此，本公开实施例提供的方案中在发送测量控制信息和接收所述测量控制信息对应测量报告之间，为终端设备越区通信进行预处理，以获取目标基站返回的切换请求应答信息，可以缩短切换所需时间，有利于提高切换成功率，满足用户对服务质量的需求。
下面结合终端设备设置在列车上为例，描述本公开提供的一种通信控制方法，参见图6，包括：
列车可以接收服务基站发送的测量控制信号，对服务基站和目标基站的信号进行测量并生成测量报告。在获取测试控制信息之后，列车可以从测试控制信息中提取出预设的测量上报准则。在满足上述测量上报准则后，列车上报测量报告。
列车可以接收来自服务基站的同步信号，解析上述同步信号获取PSS信号，然后根据PSS信号获取SSS信号。其中PSS信号可以作为小区组号，SSS信号作为小区内标号，这样，根据PSS信号和SSS信号可以获得物理小区标识PCID。这样，列车可以根据上述物理小区标识PCID确定出基站位置。
列车可以接收多个来自同一PCID的信号，并基于信号的时间差来确定列车的当前位置。列车可以不断上报当前位置。
在列车生成测量报告期间，服务基站获取列车的当前位置确定预设切换点，并在列车到达预设切换点时向目标基站发送切换请求。目标基站对列车执行准入控制算法并确定是否接受切换请求，并在确定接受切换请求时向服务基站返回切换请求应答信息。
服务基站在获取到切换请求应答信息后根据测量报告和预设的切换判决算法进行切换判决并所述测量报告满足预设的切换判决算法时下发切换命令。同时，服务基站 还可以下发目标基站为列车分配的下行资源。
服务基站向目标基站转换SN状态数据，列车可以与目标基站同步频率，并获取目标基站分配的上行资源和定时提前量；并且，根据上述上行资源和定时提前量完成RRC(Radio Resource Control，无线资源控制)连接重新配置。在重新配置完成后向目标基站返回重新配置完成信息。
目标基站在获取到SN状态数据和列车上传的重新配置完成信息后，可以向核心网发送路径切换请求。核心网中的AMF(Access and Mobility Management Function，接入和移动性管理功能)在接收到路径切换请求后可以向核心网中的UPF((User Port Function，用户端口功能)发送用户面更新请求，UPF切换下行路径成功后，可以向列车发送切换结束标识。并且，UPF切换下行路径成功后，可以向AMF发送用户面更新应答，AMF向目标基站返回路径切换请求应答。目标基站在接收到路径切换请求应答后，可以向服务基站发送用户上下文释放指令，服务基站在接收到上述用户上下文释放指令可以释放与该列车对应的资源。这样，本实施例可以使列车在越区切换时，切换速度更快，可以缩短列车切换时间，从而进一步提升切换成功概率，保证通信的连续性。
本公开实施例还提供了一种基站，包括：
处理器；
用于存储所述处理器可执行的计算机程序的存储器；
其中，所述处理器被配置为执行所述存储器中的计算机程序，以实现如上述各实施例的方法。
本公开实施例还提供了一种终端设备，包括：
处理器；
用于存储所述处理器可执行的计算机程序的存储器；
其中，所述处理器被配置为执行所述存储器中的计算机程序，以实现如上述各实施例的方法。
本公开实施例还提供了一种列车，参见图7，包括：天线模块71、射频前端模块72和基带信息处理模块73；
所述天线模块71用于发射和接收电磁波信号；
所述射频前端模块72用于转换射频信号和电磁波信号；
所述基带信息处理模块73用于转换射频信号和基带信号；
所述基带信号包括以下至少一种：当前位置、测量控制信息、测量报告、上行资源、定时提前量、重新配置完成指令、切换命令、工作频率、切换结束标识以及业务 数据。
继续参见图7，基带信息处理模块73包括基带芯片和收发芯片，基带芯片用于将基带信号调制为中频信号或者将中频信号解调为基带信号；收发芯片作为混频器使用，可以将中频信号调制为(天线工作的)目标频率的高频信号或者将高频信号调制为中频信号。
射频前端模块72包括开关、双工器、滤波器、功率放大器和低噪声放大器。其中，开关用于控制发射信号或者接收信号。滤波器用于对信号进行滤波。功率放大器PA用于对射频信号进行放大。低噪声放大器用于对特定频率的信号进行放大并过滤其他频率的信号。
结合图6和图7，该列车的通信控制过程，包括：
在上行阶段，基带信号输入到基带芯片，并由基带芯片调制成中频信号；中频信号进入收发芯片，由收发芯片将中频信号调制为目标频率的高频信号；高频信号进入功率放大器，由功率放大器对高频信号进行放大；放大后的高频信号进入滤波器滤波后进入双工器和开关后通过天线后辐射到外部空间。
在下行阶段，电磁波信号被天线接收到变成高频信号，该高频信号进入开关、双工器和滤波器后，再进入低噪声放大器，低噪声放大器用于对特定频率的信号进行放大并过滤其他频率的信号，放大后的高频信号进入收发芯片后变成中频信号。中频信号进入基带芯片后变成基带信号。
列车根据上述基带信号可以与服务基站实现通信并收发业务数据。当列车需要越区通信时，图7所示架构再结合图6所示通信控制方法可以实现列车从与服务基站通信切换到与目标基站通信，达到列车不间断通信的效果。
本公开实施例还提供了一种基站，参见图8，包括：天线单元81、射频前端单元82、集中单元和分布单元83、电源系统84；
天线单元81用于接收和发射电磁波信号；
射频前端单元82用于合分通路、数据处理和射频信号与基带信号的调制解调；
集中单元和分布单元83用于完成基带信号和信令的处理以及与核心网进行信令交换；
电源系统84用于为各个单元供电。
其中，集中单元和分布单元83包括控制系统、传输系统、基带系统和电源和环境监测系统。传输系统用于与核心网实现信令交换。基带系统用于与射频前端单元实现基带数据传输。控制系统用于控制传输系统和基带系数工作。电源和环境监测系统用于 根据环境情况调整基带系统和传输系统的输入功率。
射频前端单元82包括接口处理模块、发送模块TX、接收模块RX、功率放大器、低噪声放大器、环形器、滤波器。接口处理模块用于实现基带信号和高频信号转换，等同于图7中的基带芯片和收发芯片两者组合。发送模块TX实现将高频信号数模转换。接收模块RX用于实现高频信号模数转换。功率放大器PA对高频信号进行功率放大。低噪声放大器用于对特定频率的信号进行放大并过滤其他频率的信号。环形器用于实现收发信号切换。
结合图6和图8，该基站可以作为服务基站或者目标基站使用。作为服务基站时，可以与列车进行通信，传输信令和业务数据。在列车需要越区通信时，可以执行图6所示的通信控制方法为列车提供越区通信服务。作为目标基站使用时，可以执行图6所示的通信控制方法为接收切换请求，并替换服务基站为列车提供通信服务，达到列车不间断通信的效果。在示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，例如包括可执行的计算机程序的存储器，上述可执行的计算机程序可由处理器执行，以实现如上述各实施例的方法。其中，可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (13)
- 一种通信控制方法，其特征在于，适用于服务基站，包括：在发送测量控制信息和接收所述测量控制信息对应测量报告之间，基于终端设备的当前位置为终端设备越区通信进行预处理，以获取目标基站返回的切换请求应答信息。
- 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于终端设备的当前位置为终端设备越区通信进行预处理，包括：根据终端设备的当前位置确定预设切换点；响应于所述终端设备到达所述预设切换点，向所述目标基站发送切换请求，以使所述目标基站对所述终端设备执行准入控制算法并确定是否接受所述切换请求，并在确定接受所述切换请求时向所述服务基站返回切换请求应答信息。
- 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：获取测量报告；所述测量报告为所述终端设备基于所述测量控制信息测量所述服务基站和目标基站的信号并生成测量报告，以及在所述测量报告满足预设的测量上报准则时上报的；当所述测量报告满足预设的切换判决算法时向所述终端设备下发切换命令，以使所述终端设备响应于接收到所述切换命令与所述目标基站同步频率并根据所述目标基站分配的上行资源和定时提前量完成RRC连接重新配置。
- 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在下发所述切换命令后，向所述目标基站转移SN状态数据，以使所述目标基站向核心网发送路径切换请求并在获取到路径切换请求应答后向所述服务基站发送用户上下文释放指令；响应于获取到所述用户上下文释放指令，释放所述终端设备对应的资源。
- 一种通信控制方法，其特征在于，适用于终端设备，包括：获取终端设备的当前位置以及获取服务基站发送的测量控制信息；将所述当前位置上报给服务基站，以使所述服务基站基于所述当前位置为终端设备越区通信进行预处理，以获取目标基站返回的切换请求应答信息；基于所述测量控制信息测试所述服务基站和目标基站的信号并生成测量报告；当所述测量报告满足预设的测量上报准则时将所述测量报告上报给所述服务基站，以使所述服务基站在获取到所述切换请求应答信息后根据所述测量报告和预设的切换判决算法进行切换判决并所述测量报告满足预设的切换判决算法时下发切换命令；响应于接收到所述切换命令，与所述目标基站同步频率并根据所述目标基站分配的 上行资源和定时提前量完成RRC连接重新配置。
- 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，获取终端设备的当前位置，包括：获取参考PSS序列；根据所述参考PSS序列获取SSS序列；根据所述参考PSS序列和所述SSS序列确定物理小区标识PCID，并根据所述物理小区标识PCID确定基站位置；根据所述基站位置、终端设备的移动速度和信号时间差确定终端设备的当前位置。
- 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据所述基站位置、终端设备的移动速度和信号时间差确定终端设备的当前位置，包括：获取所述服务基站在不同时刻发送的任意两个信号的时间差，获得多个时间差；针对各个时间差，根据所述时间差和所述终端设备的移动速度计算所述终端设备移动的距离差，获得多个距离差；针对各个距离差，以所述终端设备为焦点和所述距离差为长轴建立双曲线，得到多条双曲线；确定所述多条双曲线的交点，获得所述服务基站的位置；根据所述服务基站的位置和最新时刻对应的距离差计算出所述终端设备的当前位置。
- 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，获取终端设备的当前位置，包括：当终端设备经过地面应答器时，所述终端设备中的查询应答器所发射的无线射频信号激活轨道之间的地面应答器，以使所述地面应答器发射包含位置信息的预设信息；获取所述预设信息中的位置信息，并将所述位置信息作为终端设备的当前位置。
- 一种基站，其特征在于，包括：处理器；用于存储所述处理器可执行的计算机程序的存储器；其中，所述处理器被配置为执行所述存储器中的计算机程序，以实现如权利要求1～4任一项所述的方法。
- 一种终端设备，其特征在于，包括：处理器；用于存储所述处理器可执行的计算机程序的存储器；其中，所述处理器被配置为执行所述存储器中的计算机程序，以实现如权利要求5～8任一项所述的方法。
- 一种列车，其特征在于，包括：天线模块、射频前端模块和基带信息处理模块；所述天线模块用于发射和接收电磁波信号；所述射频前端模块用于转换射频信号和电磁波信号；所述基带信息处理模块用于转换射频信号和基带信号；所述基带信号包括以下至少一种：当前位置、测量控制信息、测量报告、上行资源、定时提前量、重新配置完成指令、切换命令、工作频率、切换结束标识以及业务数据。
- 一种基站，其特征在于，包括：天线单元、射频前端单元、集中单元和分布单元以及电源系统；所述电源系统为天线单元、射频前端单元、集中单元和分布单元供电；所述天线单元用于接收和发射电磁波信号；所述射频前端单元用于合分通路、数据处理和射频信号与基带信号的调制解调；所述集中单元和分布单元用于完成基带信号和信令的处理以及与核心网进行信令交换。
- 一种计算机可读存储介质，其特征在于，当所述存储介质中的可执行的计算机程序由处理器执行时，能够实现如权利要求1～4或者5～8任一项所述的方法。
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