專利名稱：一種無線通信系統(tǒng)中的切換方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域，尤其涉及一種無線通信系統(tǒng)中的切換方法。
背景技術(shù)：
在無線通信系統(tǒng)中，每個基站實現(xiàn)某一特定區(qū)域的信號覆蓋，在此區(qū)域中的終端 與該基站進(jìn)行通信。然后在實際情況下，終端會處在多個基站的重疊覆蓋區(qū)域內(nèi)，收到多個 基站的信號，一般地，終端會選擇與信號強(qiáng)度最強(qiáng)的基站通信。從宏觀上考慮，這種單一的 策略可能會導(dǎo)致各個基站間的負(fù)載不平衡。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明提出了一種無線通信系統(tǒng)中的切換方法，包含以下步 驟 a.基站獲取鄰基站的負(fù)載信息； b.基站周期性地廣播本基站和所有鄰基站的負(fù)載信息； c.終端根據(jù)接收到的各基站的負(fù)載信息、周期性掃描得到的各基站的信號強(qiáng)度，
以及終端本身的資源占用情況，判斷是否發(fā)起切換，并選擇最佳的切換基站。
進(jìn)一步的，步驟a中，基站的負(fù)載信息包括基站可用功率、可用上/下行子信道
數(shù)、基站下屬的終端數(shù)目；還可以進(jìn)一步包括基站下屬所有終端的上/下行最小帶寬總和、
基站下屬所有終端的上/下行請求帶寬總和。 進(jìn)一步的，步驟b中，基站廣播負(fù)載信息的周期是可變的，與鄰基站個數(shù)和選擇的 負(fù)載信息個數(shù)有關(guān)。 進(jìn)一步的，步驟C中，所述終端本身的資源占用情況包括基站分配給終端的帶寬 及功率、終端的最小帶寬和終端的請求帶寬。所述終端的最小帶寬可以由終端申請的業(yè)務(wù) 類型和終端簽約網(wǎng)絡(luò)時獲得的優(yōu)先級共同決定。 優(yōu)選的，在該方法中，終端還可以同時根據(jù)周期性掃描得到各基站的下行干擾強(qiáng) 度，來判斷是否發(fā)起切換，并選擇最佳的切換基站，具體步驟包括 1.如果當(dāng)前基站給終端分配的帶寬小于終端的請求帶寬，則進(jìn)入步驟3，否則進(jìn) 入步驟2 ; 2.根據(jù)當(dāng)前基站的可用資源度量，判斷當(dāng)前基站是否處于忙碌狀態(tài)，如果忙碌則 進(jìn)入步驟3，否則不發(fā)起切換； 3.將所有信號強(qiáng)度高于預(yù)定門限，且信號強(qiáng)度與干擾強(qiáng)度之差大于預(yù)定門限的鄰 基站組成一個基站列表，同時采用一個唯一的服務(wù)標(biāo)記指向切換的目的基站，將該服務(wù)標(biāo) 記預(yù)置為指向當(dāng)前基站，進(jìn)入步驟4 ; 4.如果基站列表不為空，則進(jìn)入步驟5，否則進(jìn)入步驟7 ; 5.從所述基站列表中選擇一個接收信號強(qiáng)度最高的鄰基站，根據(jù)該鄰基站和服務(wù) 標(biāo)記指向的基站的可用資源度量，判斷該鄰基站是否滿足切換條件鄰基站可用資源度量大于服務(wù)標(biāo)記指向的基站的可用資源度量且差值大于預(yù)定門限1 ;同時在基站列表中刪除 鄰基站；如果滿足切換條件，則進(jìn)入步驟6，否則，返回步驟4。 6.為了避免終端的乒乓切換，根據(jù)基站的信號強(qiáng)度、干擾分布、負(fù)載信息和本終端
的資源占用情況，估算切換到鄰基站后，服務(wù)標(biāo)記指向的基站和鄰基站的可用資源度量，判
斷該鄰基站是否滿足反向切換條件估算發(fā)生切換后服務(wù)標(biāo)記指向的基站的可用資源度量
大于該鄰基站的可用資源度量，且差值大于預(yù)定門限2 ;如果滿足反向切換條件，則返回步
驟4;否則，將服務(wù)標(biāo)記指向該鄰基站，將估算的切換到該鄰基站后的可用資源度量作為服
務(wù)標(biāo)記指向的基站的可用資源度量，作為后續(xù)判斷的基礎(chǔ)，然后返回步驟4。 切換條件的預(yù)定門限1高于反向切換條件的預(yù)定門限2。
7.如果服務(wù)標(biāo)記指向當(dāng)前基站，則不發(fā)起切換；否則，切換到服務(wù)標(biāo)記所指向的基站。 更進(jìn)一步的，以上所述的切換條件的預(yù)定門限1高于反向切換條件的預(yù)定門限2。
進(jìn)一步的，以上所述的可用資源度量指示基站的忙閑程度，可以由負(fù)載信息參數(shù) 組合得到。 本發(fā)明采用負(fù)載平衡策略，終端綜合各個基站的信號強(qiáng)度和負(fù)載信息后，判斷發(fā) 起切換并選擇最佳切換基站，可以使負(fù)載在各個基站之間平均分布。


圖1為本發(fā)明實施例中的一個四基站的網(wǎng)絡(luò)示意圖； 圖2為本發(fā)明實施例中基站1下的終端發(fā)起切換的流程示意圖； 圖3為本發(fā)明實施例中基站1下的終端收到的負(fù)載信息的示意圖表； 圖4為本發(fā)明實施例中終端最近三次信號強(qiáng)度掃描的結(jié)果示意圖表； 圖5為本發(fā)明實施例中終端最近三次干擾強(qiáng)度掃描的結(jié)果示意圖表； 圖6為本發(fā)明實施例中終端根據(jù)信號功率和基站負(fù)載信息等發(fā)起切換及選擇最
佳切換基站的流程示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實施方式
。 本發(fā)明的一個具體實施例中，如圖1所示，網(wǎng)絡(luò)中有4個基站，基站標(biāo)號分別為1， 2， 3， 4。基站2， 3， 4都是基站1的相鄰基站，則基站1下的終端發(fā)起切換的流程如圖2所示。 基站1周期性的通過廣播消息將本基站和相鄰基站的負(fù)載信息下發(fā)給本基站的所有終端， 假設(shè)基站1下的終端接收到最新負(fù)載信息如圖3所示；終端周期性的測量各個基站的信號 強(qiáng)度和干擾強(qiáng)度，假設(shè)該終端最近三次掃描到各基站的信號強(qiáng)度和干擾強(qiáng)度分別如圖4和 圖5所示；在某特定幀(如mod(當(dāng)前幀號-接入幀號，1000) = O)，終端根據(jù)各基站的信 號強(qiáng)度、干擾強(qiáng)度、負(fù)載信息以及終端本身的資源占用情況，判斷是否發(fā)起切換，并選擇最 佳的切換基站。 終端判斷是否發(fā)起切換及選擇最佳切換基站的具體流程如圖6所示。假設(shè)當(dāng)前基 站即基站1給終端分配的帶寬大于終端的請求帶寬，則首先根據(jù)即基站1的可用資源度量， 判斷其忙閑程度，由圖3可知，基站1的大部分功率和子信道都被占用，基站1下的終端數(shù)目也較多，基站處于忙碌狀態(tài)，所以查看鄰基站的信息，由圖4和圖5可知，基站2， 3， 4的信 號強(qiáng)度在最近三次掃描中都高于預(yù)定門限(-90dB)，并且信號強(qiáng)度與干擾強(qiáng)度之差都大于 預(yù)定門限(-15dB)，則將基站2，3，4組成一個基站列表，同時采用一個唯一的服務(wù)標(biāo)記，預(yù) 置為指向當(dāng)前基站即基站l。 從基站列表中選擇接收信號強(qiáng)度最高的基站2，在基站列表中刪除基站2，再判斷 其是否滿足切換條件，具體步驟如下 a.如果鄰基站的可用功率比服務(wù)標(biāo)記指向的基站高，且差值大于預(yù)定門限 (500mw)，則進(jìn)入步驟e，否則進(jìn)入步驟b ; b.如果鄰基站的可用上/下行子信道都比服務(wù)標(biāo)記指向的基站多，且差值大于預(yù) 定門限(20個)，則進(jìn)入步驟e，否則進(jìn)入步驟c; c.如果服務(wù)標(biāo)記指向的基站的上/下行最小帶寬都比鄰基站高，且差值大于預(yù)定 門限(這里設(shè)為服務(wù)標(biāo)記指向的基站的上/下行最小帶寬大于鄰基站的2倍)，則進(jìn)入步驟 e，否則進(jìn)入步驟d; d.如果服務(wù)標(biāo)記指向的基站的上/下行請求帶寬都比鄰基站高，且差值大于預(yù)定 門限(這里設(shè)為服務(wù)標(biāo)記指向的基站的上/下行請求帶寬大于鄰基站的2倍)，則進(jìn)入步驟 e，否則從基站列表中重新選擇基站； e.判斷是否會發(fā)生乒乓切換根據(jù)服務(wù)標(biāo)記指向的基站和該鄰基站的負(fù)載信息、 信號強(qiáng)度、干擾強(qiáng)度和終端請求帶寬等估算發(fā)生切換后的負(fù)載信息，如果切換后的負(fù)載信 息不滿足反向的負(fù)載平衡切換條件(a or b ore or d)，則將服務(wù)標(biāo)記指向該鄰基站，將 估算的切換到該鄰基站后的可用資源度量作為后續(xù)判斷的基礎(chǔ)，然后返回基站列表選擇基 站，繼續(xù)執(zhí)行切換判斷；否則，直接返回基站列表選擇基站，繼續(xù)執(zhí)行判斷。
具體的，對于基站2，條件a、b、c、d都不滿足，從基站列表的基站3和基站4中，選 擇信號強(qiáng)度最高的基站3，在基站列表中刪基站3，同時判斷其是否滿足切換條件。
對于基站3，滿足條件a，所以進(jìn)入到步驟e，計算切換后的負(fù)載信息，假設(shè)當(dāng)前終 端占用功率為100mw，上下行子信道個數(shù)分別為5和IO，上下行最小帶寬都為20kbps，上下 行請求帶寬都為200kbps，則因為基站3和基站1的平均信號強(qiáng)度分別為_75dbn^P -85dbm， 則可以估算出切換到基站3后，終端需要的下行功率為100X 10(—75—(—85))/1° = 1000mw，上下 行子信道仍為5和10，則可以算出切換后基站1和3的可用下行功率分別為100+100 = 200mw、3000-1000 = 2000mw，同理基站1和3的可用上(下)行子信道為25 (12) 、 195 (140)， 上(下)行最小分配帶寬為0. 98Mbps (0. 98Mbps) 、0. 42Mbps (0. 52Mbps)，上(下)行請求帶 寬為3. 8Mbps(4. 8Mbps) 、2. 2Mbps(2. 2Mbps)，將切換后的負(fù)載信息與條件a， b， c， d作對比 可知，基站3不滿足再切換回基站1的反向切換條件，所以，將服務(wù)標(biāo)記指向基站3，同時將 估算的切換后的基站3的可用下行功率2000mW、可用上(下)行子信道195(140)、上(下) 行最小分配帶寬0. 42Mbps (0. 52Mbps)和上(下)行請求帶寬為2. 2Mbps (2. 2Mbps)作為后 續(xù)判斷的基礎(chǔ)，然后返回基站列表。 此時，基站列表中還有基站4，則選擇基站4，并在基站列表中刪除基站4，再判斷 其是否滿足切換條件。對于基站4，滿足條件c，所以進(jìn)入到步驟e，計算切換到基站4后的 負(fù)載信息，可以估算出從基站3切換到基站4后，終端需要的下行功率為1000X10'—85—(—87))/1° =1600mw，上下行子信道仍為5和10，則可以算出切換后基站3和基站4的可用下行功率分別為1000+2000 = 3000mw、2000-1600 = 400mw，同理基站3和基站4的可用上 (下)行子信道為加0(150)、95(40)，上(下)行最小分配帶寬為0.4Mbps (0.5Mbps)、 0. 22Mbps (0. 22Mbps)，上(下)行請求帶寬為2Mbps (2Mbps) 、 1. 2Mbps (1. 2Mbps)，將切換后 的負(fù)載信息與條件a，b， c， d作對比可知，基站4滿足反向切換條件a，即基站4可以反向切 換回基站3，所以直接返回基站列表。此時基站列表已為空，服務(wù)標(biāo)記指向基站3，而不是當(dāng) 前基站(基站1)，所以，終端切換到基站3。 進(jìn)一步的，通過對條件a， b， c， d中各個門限值的選擇，可以實現(xiàn)各個基站間不同
程度的負(fù)載平衡。實際上，根據(jù)切換后的負(fù)載信息判斷是否會反向切換時，條件a，b，c，d的
門限設(shè)置可以比正向切換時的門限更低，以確保終端不會發(fā)生乒乓切換。 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精
神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種無線通信系統(tǒng)中的切換方法，其特征在于，包含以下步驟a.基站獲取鄰基站的負(fù)載信息；b.基站周期性地廣播本基站和所有鄰基站的負(fù)載信息；c.終端根據(jù)接收到的各基站的負(fù)載信息、周期性掃描得到的各基站的信號強(qiáng)度，以及終端本身的資源占用情況，判斷是否發(fā)起切換，并選擇最佳的切換基站。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟a，基站的負(fù)載信息包括基站可用功率、可用上/下行子信道數(shù)、基站下屬的終端數(shù)目。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟a，基站的負(fù)載信息包括基站可用功率、可用上/下行子信道數(shù)、基站下屬的終端數(shù)目、基站下屬所有終端的上/下行最小帶寬總和、基站下屬所有終端的上/下行請求帶寬總和。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟b，基站廣播負(fù)載信息的周期是可變的，與鄰基站個數(shù)和選擇的負(fù)載信息個數(shù)有關(guān)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于步驟c，所述終端本身的資源占用情況包括基站分配給終端的帶寬及功率、終端的最小帶寬和終端的請求帶寬。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述終端的最小帶寬由終端申請的業(yè)務(wù)類型和終端簽約網(wǎng)絡(luò)時獲得的優(yōu)先級共同決定。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟c，終端根據(jù)接收到的各基站的負(fù)載信息、周期性掃描得到的各基站的信號強(qiáng)度和下行干擾強(qiáng)度，以及終端本身的資源占用情況，判斷是否發(fā)起切換，并選擇最佳的切換基站。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于步驟c，所述判斷是否發(fā)起切換并選擇最佳切換基站的步驟包括`8. 1.如果當(dāng)前基站給終端分配的帶寬小于終端的請求帶寬，則進(jìn)入步驟8.3，否則進(jìn)入步驟8. 2 ;`8. 2.根據(jù)當(dāng)前基站的可用資源度量，判斷當(dāng)前基站是否處于忙碌狀態(tài)，如果忙碌則進(jìn)入步驟8.3，否則不發(fā)起切換；`8. 3.將所有信號強(qiáng)度高于預(yù)定門限、且信號強(qiáng)度與干擾強(qiáng)度之差大于預(yù)定門限的鄰基站組成一個基站列表，采用唯一的服務(wù)標(biāo)記，預(yù)置指向當(dāng)前基站；`8. 4.如果基站列表不為空，則進(jìn)入步驟8. 5，否則進(jìn)入步驟8. 7 ;`8. 5.從基站列表中選擇一個信號強(qiáng)度最高的鄰基站，根據(jù)該鄰基站和服務(wù)標(biāo)記指向的基站的可用資源度量，判斷該鄰基站是否滿足切換條件，同時在基站列表中刪除該鄰基站；`8. 5. 1若滿足切換條件，則進(jìn)入步驟8. 6，`8. 5. 2若不滿足切換條件，則返回步驟8. 4 ;`8. 6.根據(jù)基站信號強(qiáng)度、干擾分布、負(fù)載信息和本終端的資源占用情況，估算切換到該鄰基站后，服務(wù)標(biāo)記指向的基站和該鄰基站的可用資源度量，判斷該鄰基站是否滿足反向切換條件；`8. 6. 1若滿足反向切換條件，則返回步驟8. 4 ;`8. 6. 2若不滿足反向切換條件，則將服務(wù)標(biāo)記指向該鄰基站，將估算的切換到該鄰基站后的該鄰基站可用資源度量作為如步驟8. 5所述的服務(wù)標(biāo)記指向的基站的可用資源度量，然后返回步驟8.4 ;8. 7.如果服務(wù)標(biāo)記指向當(dāng)前基站，則不發(fā)起切換；否則，切換到服務(wù)標(biāo)記指向的基站。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于步驟8. 5，所述的切換條件為鄰基站可用資 源度量大于服務(wù)標(biāo)記指向的基站的可用資源度量，且差值大于預(yù)定門限1 ;步驟8. 6所述的 反向切換條件為估算的、發(fā)生切換后服務(wù)標(biāo)記指向的基站的可用資源度量大于該鄰基站的 可用資源度量，且差值大于預(yù)定門限2。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述的切換條件的預(yù)定門限1高于反向 切換條件的預(yù)定門限2。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8、9和IO所述的方法之一，其特征在于，所述可用資源度量指示基站 的忙閑程度，由負(fù)載信息參數(shù)組合得到。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種無線通信系統(tǒng)中的切換方法，包含以下步驟a.基站獲取鄰基站的負(fù)載信息；b.基站周期性地廣播本基站和所有鄰基站的負(fù)載信息；c.終端根據(jù)接收到的各基站的負(fù)載信息、周期性掃描得到的各基站的信號強(qiáng)度，以及終端本身的資源占用情況，判斷是否發(fā)起切換，并選擇最佳的切換基站。本發(fā)明采用負(fù)載平衡策略，終端綜合各個基站的信號強(qiáng)度和負(fù)載信息后，判斷發(fā)起切換并選擇最佳切換基站，可以使負(fù)載在各個基站之間平均分布。
文檔編號H04W36/00GK101772094SQ20081024679
公開日2010年7月7日 申請日期2008年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月31日
發(fā)明者俞嵐, 徐廣涵, 李航, 黃其華 申請人:北京信威通信技術(shù)股份有限公司