CN100525531C - 一种用户终端在分层小区中切换的实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用户终端在分层小区中切换的实现方法，包括：获取用户终端移动速度并根据获取的移动速度确定用户终端适合的分层小区是微小区还是宏小区；如果用户终端当前所在分层小区与适合的分层小区同层，则不切换；否则，进一步获取目标小区的负载并根据获取的负载判断目标小区是否可接纳用户终端，如果可接纳，则控制用户终端向目标小区切换；否则，不切换。本发明可明显改善分层小区的负载平衡状况，进而可以提高用户终端的通信质量，并提高用户满意度。

Description

一种用户终端在分层小区中切换的实现方法

技术领域

本发明涉及通信网络中的无线接入网技术，具体涉及一种用户终端在分层小区中切换的实现方法。

背景技术

随着用户数量和业务流量的不断增加，目前应用的通信网络尤其是宽带码分多址(CDMA)网络内出现了较多的通信热点区域。这些通信热点区域中的用户数量和业务流量通常比其它通信区域中的大很多，因此需要分配的通信资源也相应比其它通信区域多。这种情况下就需要在通信网络中增加更多的小区以提高系统总容量。

因此，目前在通信网络中采用分层小区结构(HCS Hierarchical CellStructure)的小区配置方式将通信网络中的小区划分为宏小区和微小区两个不同的小区层次。其中，宏小区作为信号有效覆盖范围较大的分层小区，微小区作为信号有效覆盖范围较小的分层小区。通常可以应用多个宏小区有效覆盖整个通信网络的全部区域，微小区则有效覆盖通信网络中的通信热点区域。所述的信号有效覆盖范围是指：在该信号覆盖范围内用户终端(UE)可以得到较高的通信质量。虽然UE在某分层小区的信号有效覆盖范围之外仍能接收到该分层小区的无线信号，但接收到的无线信号强度不一定能确保UE可得到较高的通信质量。

通常根据速度来划分UE的分层小区承载层次，即：由信号有效覆盖范围较大的宏小区承载移动速度较快的UE，以降低UE的切换频率；由信号有效覆盖范围较小的微小区承载移动速度较慢的UE，以向UE提供具有较高传输速率的业务。为了作到这一点，无线网络控制器(RNC)需要实时地或周期地获取其管理的分层小区中UE的移动速度，并将获取的UE移动速度与自身预先设置的速度门限值进行比较，以确定该UE当前处于高速移动状态、低速移动状态还是正常速度移动状态。再有，由于RNC管理该UE通信，因此RNC可以获知该UE目前所处的分层小区是宏小区还是微小区。

经过上述操作后，如果RNC确定UE位于微小区中并且处于高速移动状态，RNC则发起切换，将该UE由目前所处的微小区切换到宏小区中；如果RNC确定UE位于宏小区中并且处于低速移动状态，RNC则发起切换，将该UE由目前所处的宏小区切换到微小区中；如果RNC确定UE当前处于正常速度移动状态，RNC则不对该UE进行切换操作。

可见，经过上述操作后，处于高速移动状态的UE就切换到了宏小区中，使得该UE的切换频率明显降低；处于低速移动状态的UE则切换到了微小区中，使得网络侧可以向该UE提供具有较高传输速率的业务。但在实际应用中，当RNC决定将UE切换到目标小区中时，该目标小区很可能有较重的负载。然而在这种情况下RNC仍然会控制该UE向该目标小区切换，这很可能造成UE切换失败，使得UE的通信质量受到影响，甚至导致UE掉话。

并且，在RNC控制UE向目标小区切换的过程中，该目标小区会为该UE分配通信资源以支持该UE切换，这将使目标小区的负载更重，甚至降低该目标小区中的UE的通信质量，也无益于各分层小区负载平衡的实现。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种用户终端在分层小区中切换的实现方法，以改善分层小区的负载平衡状况。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明公开了一种用户终端在分层小区中切换的实现方法，该方法包括：

获取用户终端移动速度并根据获取的移动速度确定用户终端适合的分层小区是微小区还是宏小区；如果用户终端当前所在分层小区与适合的分层小区同层，则不切换；否则，进一步获取目标小区的负载，并将目标小区负载与源小区负载的差值与所述负载门限值进行比较，根据比较结果判断目标小区是否可接纳用户终端，如果可接纳，则控制用户终端向目标小区切换；否则，不切换。

获取所述用户终端移动速度的方法是：

根据用户终端单位时间内发生的同层次小区切换次数获得用户终端的移动速度。

获取所述用户终端移动速度的方法是：

根据用户终端测量到的单位时间内信号质量最好的小区的变化次数获得用户终端的移动速度。

确定用户终端所适合的分层小区的方法是：

用所述用户终端移动速度与预先设置的高速门限值、低速门限值进行比较，如果用户终端移动速度低于低速门限值，确定用户终端只适合微小区；如果用户终端移动速度超过高速门限值，确定用户终端只适合宏小区；如果用户终端移动速度在低速门限值与高速门限值之间，则确定用户终端既适合宏小区也适合微小区。

确定用户终端所适合的分层小区的方法是：

获取全小区用户终端的平均速度并根据该平均速度设置正常速度值区域，如果所述用户终端移动速度在该正常速度值区域内，确定该用户终端既适合宏小区也适合微小区；如果所述用户终端移动速度超过正常速度值区域上限的速度值，确定该用户终端只适合宏小区；如果所述用户终端移动速度低于正常速度值区域下限的速度值，确定该用户终端只适合微小区。

所述用户终端当前所在分层小区以如下方法确定：

获取用户终端当前所在小区的小区层次标记，并判断该小区层次标记代表微小区还是代表宏小区，如果代表微小区，确定用户终端当前位于微小区中；如果代表宏小区，确定用户终端当前位于宏小区中。

所述获取目标小区负载的方法是：

获取目标小区基站的载波发射总功率，将获取的载波发射总功率作为目标小区负载；或

获取目标小区基站的接收信号总强度，将获取的接收信号总强度作为目标小区负载。

判断所述目标小区是否可接纳用户终端的方法是：

根据用户终端当前所在的源小区负载和目标小区负载的差值设置所述负载门限值，如果所有目标小区负载减去源小区负载所得的差值均超过设置的负载门限值，则确定目标小区无法接纳所述用户终端；如果存在目标小区，其负载减去源小区负载所得的差值没超过设置的负载门限值，则确定该目标小区可以接纳所述用户终端。

控制用户终端切换的方法包括：

将用户终端与其所在小区基站进行通信的通信参数发送给所述目标小区，由该目标小区根据收到的通信参数建立通信信道；

将目标小区建立的通信信道所包含的通信参数发送给用户终端，用户终端根据收到的通信参数接入目标小区建立的所述通信信道。

与现有技术相比，本发明所提供的用户终端在分层小区中切换的实现方法，当UE因其速度而触发切换时，还要进一步获取目标小区的负载，以此决定是否控制UE进行切换，以及向哪个或哪几个目标小区切换。使得分层小区的负载平衡状况得到了明显改善，进而可以提高UE的通信质量，并提高用户满意度。

附图说明

图1为本发明一较佳实施例的实现用户终端在分层小区中切换的流程图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明详细说明。

本发明提供的用户终端在分层小区中切换的实现方法包括：

获取用户终端移动速度并根据获取的移动速度确定用户终端适合的分层小区是微小区还是宏小区；如果用户终端当前所在分层小区与适合的分层小区同层，则不切换；否则，进一步获取目标小区的负载并根据获取的负载判断目标小区是否可接纳用户终端，如果可接纳，则控制用户终端向目标小区切换；否则，不切换。

参见图1，图1为本发明一较佳实施例的实现UE在分层小区中切换的流程图，该流程包括以下步骤：

步骤101：RNC实时地或周期地获取其管理的分层小区中UE的移动速度。目前可以应用的RNC获取UE移动速度的方法有多种，如：根据UE单位时间内发生的同层次小区切换次数或UE测量到的单位时间内信号质量最好的小区的变化次数等获得UE的移动速度，如：直接将UE单位时间内发生的同层次小区切换次数或UE测量到的单位时间内信号质量最好的小区的变化次数作为UE当前的移动速度。

其中，RNC获得UE测量到的单位时间内信号质量最好的小区的变化次数的方法是：RNC根据UE上报的小区信号质量测量消息，可以获知UE测量到的哪个小区的信号质量最好。如果在一段时间内UE测量到的信号质量最好的小区发生了多次变化，如：最初小区A的信号质量最好，之后是小区B的信号质量最好，接着又是小区A的信号质量最好，RNC则可以确定信号质量最好的小区变化了两次。这样，RNC用信号质量最好的小区的变化次数除以所述变化曾经历的时间，就可以得到单位时间内最好信号质量的小区的变化次数。

步骤102：RNC用获取的UE移动速度与自身预先设置的速度门限值进行比较，以确定该UE当前处于高速移动状态、低速移动状态还是正常速度移动状态。

设置的所述速度门限值通常包括：低速门限值和高速门限值，RNC用获取的UE移动速度与设置的低速门限值、高速门限值进行比较，当RNC通过比较获知所述UE移动速度低于设置的低速门限值时，RNC确定该UE当前处于低速移动状态，并进入步骤103；当RNC通过比较获知所述UE移动速度超过了设置的高速门限值时，RNC确定该UE当前处于高速移动状态，并进入步骤104；当RNC通过比较获知所述UE移动速度在设置的低速门限值与高速门限值之间时，RNC确定该UE当前处于正常速度移动状态，并结束本流程。

步骤103：RNC获取UE所在小区的小区层次标记，并判断该小区层次标记是否代表微小区，如果是，RNC确定UE当前位于微小区中，并直接结束本流程；否则，RNC确定UE当前不位于微小区中，进入步骤105。如：小区层次标记为0或1中的一个数值，如果获取的小区层次标记是1，RNC确定UE当前位于微小区中；如果获取的小区层次标记是0，RNC确定UE当前不位于微小区中，而是位于宏小区中。

步骤104：RNC获取UE所在小区的小区层次标记，根据获取的小区层次标记判断UE当前是否位于宏小区中，如果是，则直接结束本流程；否则，进入步骤108。

步骤105：RNC获取作为微小区并用于进行UE切换的目标小区的负载，通常可以将上述目标小区称为目标微小区；相对而言，可以将UE目前所在小区称为源小区。所述目标微小区可能是一个，也可能是多个。

UE切换的目标小区可以从UE目前所在源小区中配置的邻区配置信息中获得。每个小区的邻区配置信息通常在组网时预先设置。

获取目标微小区负载的方法通常为：RNC向目标微小区基站发送载波发射总功率或接收信号总强度测量命令，目标微小区基站收到该测量命令后，将通过测量得到的载波发射总功率或接收信号总强度发送给RNC。RNC将收到的载波发射总功率或接收信号总强度作为目标微小区当前的负载。

步骤106：RNC根据得到的目标微小区负载，判断是否有不处于高负载状态的目标微小区，如果有，进入步骤107；否则，直接结束本流程。具体的判断方法通常为：RNC用接收到并作为目标微小区负载的所述载波发射总功率或接收信号总强度与自身预先设置的负载门限值进行比较，如果所有目标微小区的载波发射总功率或接收信号总强度均超过负载门限值，RNC则确定没有不处于高负载状态的目标微小区；如果存在载波发射总功率或接收信号总强度没超过负载门限值的目标微小区，RNC则确定该目标微小区不处于高负载状态。

步骤107：RNC控制UE向不处于高负载状态的目标微小区切换。具体的切换方法通常为：RNC将UE与源小区基站进行通信的信道配置等通信参数发送给目标微小区，由目标微小区根据收到的通信参数建立通信信道。之后，RNC将目标微小区建立的通信信道所包含的通信参数发送给UE，UE根据收到的通信参数接入目标微小区建立的所述通信信道。之后，RNC控制源小区释放曾为UE分配的信道资源。

UE切换到的所述目标微小区可以是负载最低的一个目标微小区，也可以是负载均比较低的多个目标微小区。RNC控制UE向多个目标微小区切换的方法与上述的相应切换方法相同。

完成切换后，结束本流程。

步骤108：RNC获取作为宏小区并用于进行UE切换的目标小区的负载，通常可以将上述目标小区称为目标宏小区。所述目标宏小区可能是一个，也可能是多个。

获取目标宏小区负载的方法与步骤105中获取目标微小区负载的方法相同，只是获取负载的对象变成了目标宏小区。

步骤109：RNC根据得到的目标宏小区负载，判断是否有不处于高负载状态的目标宏小区，如果有，进入步骤110；否则，直接结束本流程。具体的判断方法与步骤106中的判断方法相同，只是判断的对象变成了目标宏小区。

可见，步骤106与步骤109的目的均在于判断所述目标小区是否可以接纳所述UE，通常可以认为：如果所述目标小区均处于高负载状态，则无法接纳所述UE；否则，不处于高负载状态的目标小区就可以接纳所述UE。

步骤110：RNC控制UE向不处于高负载状态的目标宏小区切换。具体的切换方法与步骤107中的切换方法相同，只是用于切换的目标小区变成了目标宏小区。

在实际应用中，步骤102中的判断逻辑与速度门限值也可以应用其它方式设置，如：获取UE所在源小区的全小区UE平均速度，根据该平均速度设置正常速度值区域，如：将超过UE平均速度一定范围内的UE移动速度与低于UE平均速度一定范围内的UE移动速度所包含的速度值区域，共同作为正常速度值区域。

用所述UE移动速度与设置的正常速度值区域所包含的速度值进行比较，如果所述UE移动速度在该正常速度值区域内，确定该UE移动速度为常速，该UE既适合宏小区也适合微小区；如果所述UE移动速度超过正常速度值区域上限的速度值，确定该UE移动速度为高速，该UE只适合宏小区；如果所述UE移动速度低于正常速度值区域下限的速度值，确定该UE移动速度为低速，该UE只适合微小区。

可见，步骤102的根本目的在于：根据获取的UE移动速度判断UE是否只适合宏小区，还是只适合微小区，还是既适合宏小区也适合微小区。通常可以认为UE处于高速移动状态时，只适合宏小区；UE处于低速移动状态时，只适合微小区；UE处于正常速度移动状态时，既适合宏小区也适合微小区。

再有，步骤106中所述判断逻辑和负载门限值也可以应用其它方式设置，如：根据所述源小区负载和所述目标小区负载的差值，设置一个负载门限值。如果所有目标微小区负载减去源小区负载所得的差值均超过设置的负载门限值，则确定没有不处于高负载状态的目标微小区；如果存在目标微小区，其负载减去源小区负载所得的差值没超过设置的负载门限值，则确定该目标微小区不处于高负载状态。

当然，上述的判断逻辑和负载门限值设置方式是基于目标小区负载大于源小区负载的情况，如果目标小区负载小于源小区负载，则要用源小区负载减去目标小区负载所得的差值与设置的负载门限值进行比较。

由图1所示流程可知，当UE因其速度而触发切换时，还要进一步获取目标小区的负载，以此决定是否控制UE进行切换，以及向哪个或哪几个目标小区切换。这保证了UE在切换时可以尽量做到分层小区的负载平衡。

由以上所述可以看出，本发明所提供的UE在分层小区中切换的实现方法，可明显改善分层小区的负载平衡状况，进而可以提高UE的通信质量，并提高用户满意度。

Claims (9)

1、一种用户终端在分层小区中切换的实现方法，其特征在于，该方法包括：

获取用户终端移动速度并根据获取的移动速度确定用户终端适合的分层小区是微小区还是宏小区；如果用户终端当前所在分层小区与适合的分层小区同层，则不切换；否则，进一步获取目标小区的负载，并将目标小区负载与源小区负载的差值与预先设置的负载门限值进行比较，根据比较结果判断目标小区是否可接纳用户终端，如果可接纳，则控制用户终端向目标小区切换；否则，不切换。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述用户终端移动速度的方法是：

根据用户终端单位时间内发生的同层次小区切换次数获得用户终端的移动速度。

3、如权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述用户终端移动速度的方法是：

根据用户终端测量到的单位时间内信号质量最好的小区的变化次数获得用户终端的移动速度。

4、如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定用户终端所适合的分层小区的方法是：

用所述用户终端移动速度与预先设置的高速门限值、低速门限值进行比较，如果用户终端移动速度低于低速门限值，确定用户终端只适合微小区；如果用户终端移动速度超过高速门限值，确定用户终端只适合宏小区；如果用户终端移动速度在低速门限值与高速门限值之间，则确定用户终端既适合宏小区也适合微小区。

5、如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定用户终端所适合的分层小区的方法是：

获取全小区用户终端的平均速度并根据该平均速度设置正常速度值区域，如果所述用户终端移动速度在该正常速度值区域内，确定该用户终端既适合宏小区也适合微小区；如果所述用户终端移动速度超过正常速度值区域上限的速度值，确定该用户终端只适合宏小区；如果所述用户终端移动速度低于正常速度值区域下限的速度值，确定该用户终端只适合微小区。

6、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用户终端当前所在分层小区以如下方法确定：

获取用户终端当前所在小区的小区层次标记，并判断该小区层次标记代表微小区还是代表宏小区，如果代表微小区，确定用户终端当前位于微小区中；如果代表宏小区，确定用户终端当前位于宏小区中。

7、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取目标小区负载的方法是：

获取目标小区基站的载波发射总功率，将获取的载波发射总功率作为目标小区负载；或

获取目标小区基站的接收信号总强度，将获取的接收信号总强度作为目标小区负载。

8、如权利要求1所述的方法，其特征在于，判断所述目标小区是否可接纳用户终端的方法是：

根据用户终端当前所在的源小区负载和目标小区负载的差值设置所述负载门限值，如果所有目标小区负载减去源小区负载所得的差值均超过设置的负载门限值，则确定目标小区无法接纳所述用户终端；如果存在目标小区，其负载减去源小区负载所得的差值没超过设置的负载门限值，则确定该目标小区可以接纳所述用户终端。

9、如权利要求1所述的方法，其特征在于，控制用户终端切换的方法包括：

将用户终端与其所在小区基站进行通信的通信参数发送给所述目标小区，由该目标小区根据收到的通信参数建立通信信道；

将目标小区建立的通信信道所包含的通信参数发送给用户终端，用户终端根据收到的通信参数接入目标小区建立的所述通信信道。

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