專(zhuān)利名稱(chēng)：一種移動(dòng)終端越區(qū)切換方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動(dòng)通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及移動(dòng)終端的越區(qū)切換方法。
背景技術(shù)：
在無(wú)線(xiàn)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中，嚴(yán)重的帶寬限制已經(jīng)迫使設(shè)計(jì)者將服務(wù)區(qū)域分為能夠重復(fù)使 用無(wú)線(xiàn)頻譜的小區(qū)。當(dāng)移動(dòng)臺(tái)從一個(gè)小區(qū)移動(dòng)到另一個(gè)小區(qū)時(shí)，需要從一個(gè)基站切換到另 一個(gè)基站。很顯然切換是一個(gè)重要的移動(dòng)性管理功能，它是移動(dòng)通信系統(tǒng)的一個(gè)關(guān)鍵特征， 特別是對(duì)支持個(gè)人通信業(yè)務(wù)的全球漫游至關(guān)重要，直接影響整個(gè)系統(tǒng)的性能。切換管理就是在移動(dòng)中通過(guò)控制接入點(diǎn)的改變來(lái)保持連通性。切換管理分三步 切換觸發(fā)、路由重建、分組轉(zhuǎn)發(fā)。切換觸發(fā)，即根據(jù)一些狀態(tài)的變化產(chǎn)生切換過(guò)程，如信號(hào)強(qiáng) 度的降低、負(fù)荷過(guò)載、帶寬降低或缺乏、新的更好的可用接入點(diǎn)等。路由重建，主要涉及資源 的發(fā)現(xiàn)和分配，為切換分配新的資源并完成附加的路由操作。分組轉(zhuǎn)發(fā)，改變后續(xù)分組的傳 送路徑，根據(jù)QoS要求從舊連接向新連接發(fā)送數(shù)據(jù)。目前切換主要研究方向是保證通信的 要求，做到快速切換、無(wú)縫換切，提高切換的性能和速度。切換觸發(fā)又可以分成三個(gè)連貫的 過(guò)程測(cè)量，對(duì)目前通信的信號(hào)強(qiáng)度的監(jiān)測(cè)以及對(duì)候選目標(biāo)信號(hào)的檢測(cè)；判決，根據(jù)測(cè)量的 結(jié)果決定是否進(jìn)行切換以及如何進(jìn)行切換，選擇哪個(gè)目標(biāo)切換過(guò)去；執(zhí)行，新鏈路的建立和 舊鏈路的撤除，這一過(guò)程根據(jù)鏈路建立和撤除的時(shí)間順序又可分為硬切換、半軟切換(在 切換實(shí)際發(fā)生之前先在新接入點(diǎn)建立路由緩沖的影射)、軟切換等。與本發(fā)明最接近的現(xiàn)有技術(shù)采用基于資源預(yù)留的切換方法實(shí)現(xiàn)。當(dāng)一個(gè)新用戶(hù)接 入后，預(yù)先在服務(wù)該用戶(hù)小區(qū)的周?chē)泥徯^(qū)預(yù)留的帶寬分配給該用戶(hù)，同時(shí)釋放其它小 區(qū)內(nèi)預(yù)留的資源，并在新的鄰小區(qū)內(nèi)為該用戶(hù)下一次可能的切換預(yù)留足夠的帶寬資源。該 方案是在全部的信道中專(zhuān)門(mén)留出一些信道供切換呼叫使用，初始呼叫不能使用這些信道， 其余的信道可以由切換呼叫和初始呼叫共同使用，這樣就提高了切換成功概率。在此方案 中，保留一些信道專(zhuān)供切換呼叫使用必然會(huì)減少供初始呼叫使用的信道數(shù)。因此會(huì)增大初 始呼叫阻塞率，減少總的承載話(huà)務(wù)量，降低了頻譜利用率?；谫Y源預(yù)留的切換算法，不存在請(qǐng)求排隊(duì)算法中的切換用戶(hù)排隊(duì)延遲問(wèn)題。該 算法雖然有效地保證了快速小區(qū)切換時(shí)低的掉話(huà)率，但是這種改善是以增加本小區(qū)新用戶(hù) 接入請(qǐng)求的阻塞率為代價(jià)的。算法中，造成阻塞率增大的一個(gè)直接原因是，一個(gè)切換用戶(hù) 在每一個(gè)可能到訪(fǎng)的鄰近小區(qū)內(nèi)均預(yù)留了所需的寬帶資源，以備小區(qū)切換時(shí)使用。不論這 個(gè)切換用戶(hù)請(qǐng)求最后能否被成功地接入新小區(qū)，切換用戶(hù)執(zhí)行完切換后(不論成功還是失 敗)，鄰近小區(qū)內(nèi)預(yù)留的帶寬資源均被釋放，還原為空閑寬帶資源；在此之前，所有小區(qū)內(nèi) 預(yù)留的帶寬資源不能被其他用戶(hù)使用，可供新用戶(hù)請(qǐng)求以及切換請(qǐng)求使用的空閑帶寬資源 相對(duì)減少，因此存在著無(wú)線(xiàn)資源利用較低的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)資源預(yù)留算法存在增大本小區(qū)新用戶(hù)阻塞率，系統(tǒng)無(wú)線(xiàn)資源的利用率較低的問(wèn)題。本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是，利用移動(dòng)站初始進(jìn)入新的基站覆蓋范圍 的RSSI值，提前對(duì)是否需要切換到該小區(qū)做出預(yù)測(cè)，從而有針對(duì)性的為移動(dòng)站預(yù)留資源， 并提前進(jìn)行帶寬分配以及QoS協(xié)商等工作，同時(shí)如果移動(dòng)站最終沒(méi)有切換到為其預(yù)留資源 的基站，通過(guò)在一段時(shí)間后釋放這些資源給其他用戶(hù)使用。測(cè)量移動(dòng)站MS初始進(jìn)入基站BS覆蓋范圍的信號(hào)強(qiáng)度THnew，設(shè)置移動(dòng)臺(tái)MS切換到 基站BS的信號(hào)強(qiáng)度門(mén)限值THm，MS發(fā)起資源預(yù)留的門(mén)限值THkes，使其滿(mǎn)足條件THnew< THkes < THho ；根據(jù)移動(dòng)臺(tái)MS到基站BS的距離，以及THnew、THho, THees確定MS到達(dá)資源預(yù)留門(mén)限 的最短距離AE、最長(zhǎng)距離AF，當(dāng)MS收到的信號(hào)強(qiáng)度到達(dá)資源預(yù)留門(mén)限THkes的時(shí)間T滿(mǎn)足
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,MS收到的信號(hào)強(qiáng)度到達(dá)資源預(yù)留門(mén)限值THkes，MS才向新的BS發(fā)起資
源預(yù)留請(qǐng)求，其中，MS的平均運(yùn)動(dòng)速度為V，確定從資源預(yù)留門(mén)限THkes到達(dá)切換判決門(mén)限 THho的最小距離為EG，最大距離為冊(cè)，當(dāng)MS收到的信號(hào)強(qiáng)度到達(dá)切換門(mén)限THhq的時(shí)間T'
滿(mǎn)足條件，在發(fā)起資源預(yù)留后，MS收到的信號(hào)強(qiáng)度到達(dá)切換門(mén)限值THro，發(fā)起
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切換，當(dāng)τ’ ，MS收到的信號(hào)強(qiáng)度仍未到達(dá)切換門(mén)限值THm，則刪除所預(yù)留的資源。采用本發(fā)明的方法移動(dòng)站最終可以切換到少數(shù)幾個(gè)基站進(jìn)行資源預(yù)留工作，切換 到該基站后可以直接利用準(zhǔn)備好的資源，并且能夠及時(shí)釋放被預(yù)留但沒(méi)有被使用的資源給 其他用戶(hù)使用，從而在提高切換成功率的同時(shí)，提高系統(tǒng)資源利用率，降低本小區(qū)用戶(hù)的阻塞率。


圖1本發(fā)明距離確定方法模型示意2發(fā)起資源預(yù)留及發(fā)起切換判斷流程圖
具體實(shí)施例方式如圖1所示為本發(fā)明距離確定方法模型示意圖，假設(shè)B點(diǎn)為基站BS所在的位置， BS的信號(hào)強(qiáng)度以B點(diǎn)為中心逐漸減弱，測(cè)量移動(dòng)站MS初始進(jìn)/入BS覆蓋范圍的信號(hào)強(qiáng)度 THnew，設(shè)置MS切換到BS的信號(hào)強(qiáng)度門(mén)限值THhq (dB)，MS發(fā)起資源預(yù)留的門(mén)限值THkes (dB)， 資源預(yù)留門(mén)限值(THkes)和切換門(mén)限值(THro)在布網(wǎng)規(guī)劃時(shí)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值設(shè)定。且設(shè)置的門(mén) 限值滿(mǎn)足 THnew < THees < THm。根據(jù)移動(dòng)臺(tái)到基站的距離確定MS到達(dá)資源預(yù)留門(mén)限的最小距離，可采用如下方 法確定，也可用本領(lǐng)域慣常采用的其他方法確定，以基站BS所在的位置為圓心B，THnew, THho^THees的值為半徑作圓。如A點(diǎn)為MS初始進(jìn)入BS覆蓋范圍的位置，A點(diǎn)位于以THnew為 半徑的圓周上，則AB的長(zhǎng)度為MS到基站BS的距離，直線(xiàn)AB與THhq、THes所在的圓的交點(diǎn) 分別為E和G，從A點(diǎn)分別向THkes和THro所在的圓做切線(xiàn)，分別相交于點(diǎn)C和H，從E點(diǎn)向 THho所在的圓做切線(xiàn)，相交于點(diǎn)D，直線(xiàn)AH與THkes所在圓的交點(diǎn)為F，直線(xiàn)AE的值即為MS 到達(dá)資源預(yù)留門(mén)限的最小距離，直線(xiàn)AG的值為到達(dá)切換門(mén)限的最小距離，直線(xiàn)AF為到達(dá)資 源預(yù)留門(mén)限的最大距離，直線(xiàn)AH為到達(dá)切換門(mén)限的最大距離。
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當(dāng)移動(dòng)終端MS移動(dòng)初次進(jìn)入鄰居BS的覆蓋范圍時(shí)，可通過(guò)鄰居BS測(cè)得其信號(hào)強(qiáng) 度RSSI值(即THnew(dB))，當(dāng)信號(hào)的RSSI持續(xù)增強(qiáng)至THhq(dB)時(shí)，則發(fā)起切換，當(dāng)RSSI達(dá) 到THkes，則進(jìn)行資源預(yù)留，為MS切換到新的BS預(yù)留信道，進(jìn)行帶寬分配以及QoS的協(xié)商等， 以便MS的信號(hào)強(qiáng)度達(dá)到切換門(mén)限THhq，切換到新的BS后可以直接使用已經(jīng)準(zhǔn)備好的資源， 而到達(dá)一定的時(shí)間MS的信號(hào)強(qiáng)度沒(méi)有達(dá)到切換判決門(mén)限時(shí)，則釋放之前所預(yù)留的資源。下面根據(jù)MS的運(yùn)動(dòng)情況，預(yù)測(cè)是否需要為切換用戶(hù)預(yù)留資源，以及所預(yù)留資源的 保留時(shí)間，減少不必要的資源預(yù)留。根據(jù)傳播模型，MS從BS收到的信號(hào)功率PjdB]可以表示為P0[dB] = Pt [dB]+IOlog K-IO α log dNEW(2)其中，dNEW表示MS與BS之間的距離(即AB)，Pt[dB]為移動(dòng)臺(tái)發(fā)射功率，K表示天 線(xiàn)增益，α為路徑損耗因子。由公式(2)可得，

權(quán)利要求
一種移動(dòng)終端越區(qū)切換方法，其特征在于，測(cè)量移動(dòng)終端MS初始進(jìn)入基站BS覆蓋范圍的信號(hào)強(qiáng)度THNEW，設(shè)置移動(dòng)臺(tái)MS切換到基站BS的信號(hào)強(qiáng)度門(mén)限值THHO、MS發(fā)起資源預(yù)留的門(mén)限值THRES，使其滿(mǎn)足條件THNEW＜THRES＜THHO；根據(jù)移動(dòng)終端MS到基站BS的距離，以及THNEW、THHO、THRES確定MS到達(dá)資源預(yù)留門(mén)限的最短距離AE、最長(zhǎng)距離AF，確定MS從資源預(yù)留門(mén)限值THRES到達(dá)切換判決門(mén)限值THHO的最短距離為EG，最長(zhǎng)距離為FH；當(dāng)MS收到的信號(hào)強(qiáng)度達(dá)到門(mén)限值THRES，且到達(dá)門(mén)限值的時(shí)間T滿(mǎn)足條件MS向新的BS發(fā)起資源預(yù)留請(qǐng)求；發(fā)起資源預(yù)留后，當(dāng)MS收到的信號(hào)強(qiáng)度達(dá)到切換門(mén)限值THHO，且收到的時(shí)間T′滿(mǎn)足條件發(fā)起切換，當(dāng)時(shí)間超過(guò)MS收到的信號(hào)強(qiáng)度仍未達(dá)到切換門(mén)限THHO，則刪除所預(yù)留的資源，其中，MS的平均運(yùn)動(dòng)速度為V。FSA00000320055000011.tif,FSA00000320055000012.tif,FSA00000320055000013.tif
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)終端越區(qū)切換方法，其特征在于，確定MS到達(dá)預(yù)留門(mén)限 的最短距離AE、最長(zhǎng)距離AF的條件為，保證MS能夠進(jìn)入切換判決門(mén)限THm的前提下進(jìn)行 資源預(yù)留。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)終端越區(qū)切換方法，其特征在于，所述確定最短距離AE、 EG，最長(zhǎng)距離AFJH的方法具體為，以基站為圓心B，THnew、THho, THees的值為半徑分別作圓， A點(diǎn)為MS初始進(jìn)入BS覆蓋范圍的位置，位于以THnew為半徑的圓周上，直線(xiàn)AB與THhq、THkes 所在的圓的交點(diǎn)分別為E和G，從A點(diǎn)分別向THkes和THro所在的圓做切線(xiàn)，分別相交于點(diǎn)C 和H，從E點(diǎn)向THhq所在的圓做切線(xiàn)，相交于點(diǎn)D，直線(xiàn)AH與THkes所在圓的交點(diǎn)為F，由此確 定距離 AE、EG、AF、ra。全文摘要
一種移動(dòng)終端越區(qū)切換方法，涉及移動(dòng)通信技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明利用移動(dòng)站對(duì)基站信號(hào)強(qiáng)度值的測(cè)量，結(jié)合移動(dòng)站的移動(dòng)方向，提前對(duì)是否需要切換到該小區(qū)做出預(yù)測(cè)，只對(duì)在規(guī)定時(shí)間到達(dá)資源預(yù)留門(mén)限值的基站發(fā)起資源預(yù)留請(qǐng)求，從而提前進(jìn)行帶寬分配以及QoS協(xié)商等工作，在MS到達(dá)切換門(mén)限后可以直接使用已準(zhǔn)備好的資源，同時(shí)如果移動(dòng)站在規(guī)定時(shí)間內(nèi)沒(méi)有達(dá)到切換門(mén)限，則釋放已預(yù)留的資源給其他用戶(hù)使用。這樣就可以避免傳統(tǒng)資源預(yù)留算法中，對(duì)所有鄰居基站都預(yù)留信道造成資源利用率較低的問(wèn)題，另外，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)若MS沒(méi)有到達(dá)切換門(mén)限，則及時(shí)刪除所預(yù)留的資源給其他用戶(hù)使用，從而在提高切換成功率的同時(shí)，提高系統(tǒng)資源利用率。
文檔編號(hào)H04W36/08GK101982993SQ20101052115
公開(kāi)日2011年3月2日 申請(qǐng)日期2010年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月27日
發(fā)明者劉期烈, 李云, 王瑩, 趙為糧 申請(qǐng)人:重慶郵電大學(xué)