CN103096402B - 一种小区重选方法及一种小区切换方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种小区重选方法，空闲状态下的UE监测服务小区以及服务小区的邻小区的信道质量，所述服务小区为宏小区；当满足小区重选条件时，判断潜在的重选目标小区不是宏小区且自身处于高速移动状态，若是，则UE调整小区重选参数实现延缓小区重选。本发明还提供了一种小区切换方法。

Description

一种小区重选方法及一种小区切换方法

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种小区重选方法及一种小区切换方法。

背景技术

为了满足IMT-Advanced(4G)的性能需求指标，3GPP开展了LTE技术后续演进的研究，即LTE-Advanced。LTE-Advanced系统较好地保持了对LTE系统的后向兼容性，并且能够满足未来几年内无线通信市场的需求和应用。

LTE-Advanced系统的一个特点是采用了异构网络节点组网。所谓异构网络节点，是指这些网络节点具有不同大小的覆盖范围，不同类型的回程链路。LTE-Advanced中，将这种由异构网络节点组成的网络称为异构网。典型的异构网络节点包括：宏基站(Macro)、微基站(Pico)、家庭基站(Femto)和中继基站(Relay)。其中，Macro小区用于提供广域的覆盖；Pico小区用于提高热点业务地区的容量，平衡Macro小区的负载；Femto小区用于为个人用户提供更好的服务质量；Relay小区用于扩展Macro小区边缘的覆盖，或者部署在不方便部署有线回程链路的地点。

异构网改变了传统蜂窝网络的拓扑结构，系统中同时部署了这么多具有不同发射功率和覆盖范围的站点，使得网络部署更加灵活。但是，异构网也对系统设计带来了一些新的挑战，新的网络结构所带来的一系列问题都需要解决。在宏基站的覆盖范围内增加了大量重叠覆盖的站点，会增加过多的“小区边缘”，因此会增加移动性管理的复杂度，尤其是增加了小区重选与小区切换的复杂度。

小区重选是指处于空闲状态(idle)的UE从一个小区转移到另一个小区的过程。小区重选是UE自主的行为，UE根据服务小区和邻小区的信道质量测量结果，选择满足小区重选条件的新服务小区。现有技术中小区重选过程如图1所示，当满足邻小区的信道质量与门限值之差超过Q_hyst的条件时，UE启动小区重选定时器(Treselection_RAT)。如果在Treselection_RAT定时器超时之前邻小区的信道质量一直满足该条件，当Treselection_RAT定时器超时的时候UE就会重选到该邻小区；如果在Treselection_RAT定时器超时之前邻小区的信道质量不再满足该条件，UE不进行小区重选。引入Treselection_RAT定时器的目的是减少不必要的小区重选。在现有技术中，Q_hyst和Treselection_RAT通过广播消息传递，Q_hyst的单位是分贝(dB)，Treselection_RAT的单位是毫秒(ms)。

在现有标准中，当UE处于高速移动状态的时候，会加快小区重选过程，即减小Q_hyst值的大小，缩短Treselection_RAT定时器的时长。在异构网场景下，Macro小区覆盖范围内可能会部署大量的Pico小区，按照现有技术，空闲状态下的UE会频繁地进行小区重选，增加了UE实现的复杂度。

小区切换是指处于连接状态下的UE从一个小区转移到另一个小区的过程。现有标准中采用是“UE辅助、网络决策”的小区切换方法。“UE辅助”，是指基站进行切换判决的时候要参考UE上报的信道质量。UE监测服务小区和邻小区的信道质量，当发现服务小区和邻小区的信道满足一定条件的时候，UE向eNB上报测量结果。“网络决策”，是指eNB根据UE上报的测量结果，决定是否将该UE切换到其他小区。切换过程如图2所示，当邻小区的信道质量与服务小区的信道质量差值超过offset的时候，UE认为满足了触发条件，启动timeToTrigger定时器。在timeToTrigger定时器超时之前，如果服务小区的信道质量和邻小区的信道质量一直满足该条件，UE在timeToTrigger定时器超时的时候将测量结果上报给eNB；在timeToTrigger定时器超时之前，如果服务小区的信道质量和邻小区的信道质量不再满足该条件，那么UE停止timeToTrigger定时器，继续监测服务小区和邻小区的信道质量。引入timeToTrigger定时器的作用是减少乒乓切换。在现有技术中，offset和timeToTrigger通过广播消息传递，offset的单位是分贝dB，timeToTrigger的单位是毫秒ms。

现有技术中，考虑到Macro小区到Pico小区的切换比较紧急，为了降低切换失败率，应该加快Macro小区到Pico小区的切换。该方法是通过采用不同时长的timeToTrigger定时器来控制切换快慢。该方法的优点是能够提高中、低速场景下的切换成功率，缺点是会提高乒乓切换率。对于高速移动的情况，即便是加快切换，仍有可能会发生切换失败，该方法对降低切换失败率的作用有限。

发明内容

本发明提供了一种小区重选方法及一种小区切换方法，可以极大减少不必要的小区重选与小区切换。

本发明实施例提供的一种小区重选方法，包括如下步骤：

A、空闲状态下的UE监测服务小区以及服务小区的邻小区的信道质量，所述服务小区为宏小区；

B、所述UE判断服务小区和邻小区的信道质量是否满足小区重选条件，若是，执行步骤C，否则返回步骤A；

C、判断潜在的重选目标小区是否为宏小区，若是，执行步骤E，否则，执行步骤D；

D、UE判断自身是否处于高速移动状态，若是，执行步骤F，否则执行步骤E；

E、UE进行正常的小区重选，并结束本流程；

F、UE调整小区重选参数实现延缓小区重选。

较佳地，步骤B所述UE判断服务小区和邻小区的信道质量是否满足小区重选条件包括：

当满足邻小区的信道质量与门限值之差超过Q_hyst的条件时，UE启动Treselection_RAT定时器，如果在所述定时器超时之前邻小区的信道质量与门限值之差始终超过Q_hyst，则判定满足小区重选条件，其他情况则判定不满足小区重选条件；所述Q_hyst和Treselection_RAT通过广播消息传递的参数。

较佳地，步骤D包括：

UE统计自身发生小区重选的次数，如果在T_CRmax时间内，UE发生小区重选的次数大于第一门限值但小于第二门限值，那么UE处于中速移动状态；如果在T_CRmax时间内，UE发生小区重选的次数大于第二门限值，那么UE处于高速移动状态；其余情况下，UE处于常速移动状态，T_CRmax为通过广播消息传递的参数。

较佳地，步骤F包括：UE通过增大Q_hyst和/或Treselection_RAT的值实现延缓小区重选。

较佳地，步骤F包括：

UE接收包含第一加权因子sf_1和/或第二加权因子sf_2的广播消息，将Q_hyst加上第一加权因子sf_1作为新的Q_hyst和/或将Treselection_RAT乘以第二加权因子sf_2作为新的Treselection_RAT。

本发明实施例提供的一种小区切换方法，包括如下步骤：

a、连接状态下的UE监测服务小区以及服务小区的邻小区的信道质量，所述服务小区为宏小区；

b、所述UE判断服务小区和邻小区的信道质量是否满足测量上报条件，若是，执行步骤c，否则返回步骤a；

c、判断潜在的切换目标小区是否为宏小区，若是，执行步骤e，否则，执行步骤d；

d、UE判断自身是否处于高速移动状态，若是，执行步骤f，否则执行步骤e；

e、UE进行正常的测量上报，然后执行步骤g；

f、UE调整测量上报参数实现延缓测量上报；

g：基站根据UE上报的测量参数决定是否将该UE切换到目标小区。

较佳地，步骤b所述UE判断服务小区和邻小区的信道质量是否满足测量上报条件包括：

当满足邻小区的信道质量与门限值之差超过offset的条件时，UE启动timeToTrigger定时器，如果在所述定时器超时之前邻小区的信道质量与门限值之差始终超过offset，则判定满足测量上报条件，其他情况则判定不满足测量上报条件；所述offset和timeToTrigger通过广播消息传递的参数。

较佳地，步骤d包括：

UE统计自身发生小区切换的次数，如果在T_CRmax时间内，UE发生小区切换的次数大于第一门限值但小于第二门限值，那么UE处于中速移动状态；如果在T_CRmax时间内，UE发生小区切换的次数大于第二门限值，那么UE处于高速移动状态；其余情况下，UE处于常速移动状态，T_CRmax为通过广播消息传递的参数。

较佳地，步骤f包括：UE通过增大offset和/或timeToTrigger的值实现延缓测量上报。

较佳地，步骤f包括：

UE接收包含第三加权因子sf_3和/或第四加权因子sf_4的广播消息或无线资源控制RRC消息，将offset加上第三加权因子sf_3作为新的offset和/或将timeToTrigger乘以第四加权因子sf_4作为新的timeToTrigger。

从以上技术方案可以看出，UE在进行小区重选及小区切换时，如果目标小区不是宏小区且自身处于高速移动状态，则延缓进行小区重选及小区切换，从而减少UE在高速移动过程中不必要的小区重选和小区切换。

附图说明

图1为现有技术中小区重选过程示意图；

图2为现有技术中小区切换过程示意图；

图3为本发明实施例提供的一种小区重选流程图；

图4为本发明实施例提供的一种小区切换流程图。

具体实施方式

异构网中，Pico小区一般会部署在业务热点地区，以提高热点地区的吞吐量，同时分担Macro小区的负载。考虑到实际情况，在Pico小区的中心区域往往用户比较密集，并且在Pico小区中心区域往往不存在高速移动的UE。对于一些高速经过Pico小区边缘的连接状态下的UE，切换到Pico小区之后，可能在很短的时间内又从Pico小区切换到其他小区了，这样相当于增加了不必要的切换。根据现有技术，如果切换目标是Pico小区，应该加快相应的切换过程，这会进一步恶化切换性能。对于空闲状态下的UE也存在相似的问题，因为UE会进行大量小区重选，提高了UE的实现复杂度和功率消耗。造成上述问题的根本原因是在异构网场景下，一些高速移动的UE在经过Pico小区时，真正的意图并不是为了进入Pico小区得到长时间服务，而仅仅是路过Pico小区而已。

本发明方法是对小区重选和切换流程进行优化，尽量避免一些不必要的小区重选和切换。该方法通过对触发小区重选和切换测量上报的条件进行增强来实现。

影响到小区重选快慢的因素包括参数Q_hyst和Treselection_RAT。Q_hyst和Treselection_RAT的值越大，小区重选越慢；Q_hyst和Treselection_RAT的值越小，小区重选越快。影响到切换快慢的因素包括参数offset和timeToTrigger，offset和timeToTrigger的值越大，切换越慢；offset和timeToTrigger的值越小，切换越快。因此，可以通过调整上述参数的大小来达到调整小区重选和切换快慢，进而达到避免不必要的小区重选和小区切换的目的。

为使本发明技术方案的原理、特点以及效果更加清楚，以下通过具体实施例对本发明方案进行进一步详细阐述。

本发明实施例仅以Macro小区和Pico小区的重选为例进行说明。图3所示为本发明实施例提供的一种小区重选流程，包括如下步骤：

步骤301：空闲状态下的UE监测服务小区以及服务小区的邻小区的信道质量。

步骤302：所述UE判断服务小区和邻小区的信道质量是否满足小区重选条件，若是，执行步骤303，否则返回步骤301。

当满足邻小区的信道质量与门限值之差超过Q_hyst的条件时，UE启动Treselection_RAT定时器，如果在所述定时器超时之前邻小区的信道质量与门限值之差始终超过Q_hyst，则判定满足小区重选条件，其他情况则判定不满足小区重选条件；所述Q_hyst和Treselection_RAT通过广播消息传递的参数。

步骤303：判断潜在的重选目标小区是否是Pico小区，如果不是Pico小区(即目标小区仍为Macro小区)，执行步骤305，若是，执行步骤304。

步骤304：UE判断自身是否处于高速移动状态，若是，执行步骤306，否则执行步骤305。

空闲状态下的UE根据一定时间内发生小区重选的次数来确定UE的移动状态：UE统计自身发生小区重选的次数，如果在T_CRmax时间内，UE发生小区重选的次数大于第一门限值但小于第二门限值，那么UE处于中速移动状态；如果在T_CRmax时间内，UE发生小区重选的次数大于第二门限值，那么UE处于高速移动状态；其余情况下，UE处于常速移动状态，T_CRmax为通过广播消息传递的参数。

步骤305：UE进行正常的小区重选，并结束本流程。

步骤306：UE调整小区重选参数实现延缓小区重选。根据前面的讨论，通过增大Q_hyst和/或Treselection_RAT的值即可实现延缓小区重选。具体地，延缓小区重选可以通过在Q_hyst原有值的基础上加上一个大于0的加权因子sf_1和/或在Treselection_RAT原有值的基础上乘以一个大于1的加权因子sf_2来实现。由于空闲状态下的UE只能接收广播消息，所以eNB可以通过广播消息向UE传递该加权因子sf_1和/或sf_2，UE收到广播消息后，根据加权因子sf_1和/或sf_2对Q_hyst和/或Treselection_RAT进行调整，并根据调整后的参数进行小区重选。

图4所示为本发明实施例提供的小区切换流程，包括如下步骤：

步骤401：连接状态下的UE监测服务小区以及服务小区的邻小区的信道质量。

步骤402：UE判断检测到服务小区和邻小区的信道质量是否满足事件触发测量上报条件，若是，执行步骤403，否则返回步骤401。

当满足邻小区的信道质量与门限值之差超过offset的条件时，UE启动timeToTrigger定时器，如果在所述定时器超时之前邻小区的信道质量与门限值之差始终超过offset，则判定满足测量上报条件，其他情况则判定不满足测量上报条件；所述offset和timeToTrigger通过广播消息传递的参数。

步骤403：判断潜在的切换目标小区是否是Pico小区。若是，执行步骤404，否则执行步骤405。

步骤404：UE判断自身是否处于高速移动状态，若是，执行步骤406，否则执行步骤405。

连接状态下的UE根据一定时间内发生小区切换的次数来确定UE的移动状态：如果在T_CRmax时间内，UE发生切换的次数大于第一门限值但小于第二门限值，那么UE处于中速移动状态；如果在T_CRmax时间内，UE发生切换的次数大于第二门限值，那么UE处于高速移动状态；其余情况下，UE处于常速移动状态。

步骤405：UE进行正常的测量上报，然后执行步骤407。

步骤406：调整切换参数实现延缓测量上报。具体地，延缓测量上报可以通过在offset原有值的基础上加上一个大于0的加权因子sf_3和/或在timeToTrigger原有值的基础上乘以一个大于1的加权因子sf_4来实现。连接状态下的UE能够接收广播消息和RRC信令，所以eNB可以通过广播消息或RRC信令向UE传递加权因子sf_3和sf_4。

步骤407：基站根据UE上报的测量参数决定是否将该UE切换到目标小区。

本发明实施例仅以Macro小区和Pico小区的切换为例，对于Macro小区和其他类型小区(Femto小区和Relay小区)之间的切换，本发明的方法同样适用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种小区重选方法，其特征在于，包括如下步骤：

A、空闲状态下的UE监测服务小区以及服务小区的邻小区的信道质量，所述服务小区为宏小区；

B、所述UE判断服务小区和邻小区的信道质量是否满足小区重选条件，若是，执行步骤C，否则返回步骤A；

C、判断潜在的重选目标小区是否为宏小区，若是，执行步骤E，否则，执行步骤D；

D、UE判断自身是否处于高速移动状态，若是，执行步骤F，否则执行步骤E；

E、UE进行正常的小区重选，并结束本流程；

F、UE调整小区重选参数实现延缓小区重选。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤B所述UE判断服务小区和邻小区的信道质量是否满足小区重选条件包括：

当满足邻小区的信道质量与门限值之差超过Q_hyst的条件时，UE启动Treselection_RAT定时器，如果在所述定时器超时之前邻小区的信道质量与门限值之差始终超过Q_hyst，则判定满足小区重选条件，其他情况则判定不满足小区重选条件；所述Q_hyst和Treselection_RAT通过广播消息传递的参数。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤D包括：

UE统计自身发生小区重选的次数，如果在T_CRmax时间内，UE发生小区重选的次数大于第一门限值但小于第二门限值，那么UE处于中速移动状态；如果在T_CRmax时间内，UE发生小区重选的次数大于第二门限值，那么UE处于高速移动状态；其余情况下，UE处于常速移动状态，T_CRmax为通过广播消息传递的参数。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤F包括：UE通过增大Q_hyst和/或Treselection_RAT的值实现延缓小区重选。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤F包括：

UE接收包含第一加权因子sf_1和/或第二加权因子sf_2的广播消息，将Q_hyst加上第一加权因子sf_1作为新的Q_hyst和/或将Treselection_RAT乘以第二加权因子sf_2作为新的Treselection_RAT。

6.一种小区切换方法，其特征在于，包括如下步骤：

a、连接状态下的UE监测服务小区以及服务小区的邻小区的信道质量，所述服务小区为宏小区；

b、所述UE判断服务小区和邻小区的信道质量是否满足测量上报条件，若是，执行步骤c，否则返回步骤a；

c、判断潜在的切换目标小区是否为宏小区，若是，执行步骤e，否则，执行步骤d；

d、UE判断自身是否处于高速移动状态，若是，执行步骤f，否则执行步骤e；

e、UE进行正常的测量上报，然后执行步骤g；

f、UE调整测量上报参数实现延缓测量上报；

g：基站根据UE上报的测量参数决定是否将该UE切换到目标小区。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤b所述UE判断服务小区和邻小区的信道质量是否满足测量上报条件包括：

当满足邻小区的信道质量与门限值之差超过offset的条件时，UE启动timeToTrigger定时器，如果在所述定时器超时之前邻小区的信道质量与门限值之差始终超过offset，则判定满足测量上报条件，其他情况则判定不满足测量上报条件；所述offset和timeToTrigger通过广播消息传递的参数。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤d包括：

UE统计自身发生小区切换的次数，如果在T_CRmax时间内，UE发生小区切换的次数大于第一门限值但小于第二门限值，那么UE处于中速移动状态；如果在T_CRmax时间内，UE发生小区切换的次数大于第二门限值，那么UE处于高速移动状态；其余情况下，UE处于常速移动状态，T_CRmax为通过广播消息传递的参数。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤f包括：UE通过增大offset和/或timeToTrigger的值实现延缓测量上报。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤f包括：

UE接收包含第三加权因子sf_3和/或第四加权因子sf_4的广播消息或无线资源控制RRC消息，将offset加上第三加权因子sf_3作为新的offset和/或将timeToTrigger乘以第四加权因子sf_4作为新的timeToTrigger。