切换控制方法、无线网络控制器和接入节点技术

本申请提供切换控制方法、无线网络控制器和接入节点。该切换控制方法包括：检测用户设备在相邻接入节点的信号质量是否高于在当前接入节点的信号质量；以及当检测到用户设备在相邻接入节点的信号质量高于在当前接入节点的信号质量时，基于用户设备的移动速度，判定是否将用户设备从当前接入节点切换至相邻接入节点。由此可以实现高效率的切换控制，不但减少不必要的切换次数，降低无线信令开销，而且合理地分配系统资源，充分发挥多层网络系统的优势。

【技术实现步骤摘要】
切换控制方法、无线网络控制器和接入节点
本申请涉及无线通信领域，具体涉及一种多层无线网络间的切换控制方法、无线网络控制器和接入节点。
技术介绍
随着移动通信的蓬勃发展，传统宏蜂窝网络已经不能满足用户对业务种类多样化的日益增长的需求。目前在一些用户较为密集、宏基站覆盖性能不足的地方，会在小区的特定位置处部署一些低功率节点RRH（射频拉远头），以保证用户的通信体验和提高系统容量。因此，网络环境变得越来越复杂。与此同时，在这种复杂网络环境下的移动性管理越来越重要并且也越来越具有挑战性。移动性管理面对着复杂的用户行为决策，多变的无线网络环境，差异的接入节点/接入网络性能，通常需要保持相对高质量的无线链路以提供稳定的业务服务。其中，移动性管理使得通信网络可以定位漫游终端来进行呼叫传送，以及当前终端进入一个新的服务小区时保持连接，这个过程叫做切换。3GPP（第三代合作伙伴计划）组织在规范中明确定义了小区间的切换过程，并将切换划分为三个阶段，如图7所示。状态1：测量事件准备阶段，满足测量事件的触发条件将进入下一个切换阶段；状态2：测量事件触发之后阶段，此阶段时间内需要一直满足测量事件触发条件，直到接收到切换指令才能进入下一个切换阶段，否则切换失败；状态3：用户设备（UE）接收到切换指令到UE成功发送切换完成指令的阶段。其中，触发切换的测量事件为A3，该测量事件的触发所需满足条件A3-1（进入条件）或A3-2（离开条件），如下：A3-1：Mn+Ofn+Ocn-Hys>Mp+Ofp+Ocp+Off（1）A3-2：Mn+Ofn+Ocn+Hys<Mp+Ofp+Ocp+Off（2）式中变量如表1所示：表1然而，传统的多层无线网络对用户的移动行为是不敏感的，实时的执行无差别切换策略。而诸如宏基站+户外RRH/热点区域之类的多层网络场景通常广泛应用于城区无线网络的覆盖，尤其在人流量较大的繁华街市地段。在这种环境下，其用户设备具有一定的速度差异化，如图8所示，行人的速度为3km/h，然而行驶的车辆速度为30km/h，相应地其用户设备的移动速度也将存在很大差异。本申请专利技术人通过分析低速用户设备和高速用户设备的切换过程发现，低速用户设备在切换过程中，由于将较长时间驻留在RRH覆盖范围内，所以通过A3-1事件的切换所接收到的时间增益远大于高速用户；与此同时，高速用户设备经过RRH覆盖范围时，通过A3-1触发事件，经过状态2和状态3的时间，切换为RRH用户设备，然而在短时间内，又触发A3-2事件，切换回宏基站用户设备。可见，在多层网络环境下，高速用户设备不但增加了很多不必要的切换，同时占用了较多边缘区域的无线资源，增加了低功率节点RRH的负担。因此，需求对多层网络场景下的用户设备切换控制进行改进，使得无线网络环境更加灵活地对用户设备进行移动性管理，以合理地分配整个系统的无线资源。
技术实现思路
本申请的目的就在于提供一种改进的切换控制方案，用于在多层无线网络环境下更灵活地对用户设备进行移动性管理，以合理地分配整个系统的无线资源。具体而言，根据本申请实施例的一个方面，提供一种切换控制方法，其特征在于，包括：检测用户设备在相邻接入节点的信号质量是否高于在当前接入节点的信号质量；以及当检测到用户设备在相邻接入节点的信号质量高于在当前接入节点的信号质量时，基于用户设备的移动速度，判定是否将用户设备从当前接入节点切换至相邻接入节点。根据本申请实施例的另一个方面，提供一种无线网络控制器，其特征在于，包括：检测装置，用于检测用户设备在相邻接入节点的信号质量是否高于在当前接入节点的信号质量；以及判定装置，用于当检测到用户设备在相邻接入节点的信号质量高于在当前接入节点的信号质量时，基于用户设备的移动速度，判定是否将用户设备从当前接入节点切换至相邻接入节点。根据本申请实施例的另一个方面，提供一种接入节点，其特征在于，包括无线网络控制器，所述无线网络控制器包括：检测装置，用于检测用户设备在相邻接入节点的信号质量是否高于在当前接入节点的信号质量；以及判定装置，用于当检测到用户设备在相邻接入节点的信号质量高于在当前接入节点的信号质量时，基于用户设备的移动速度，判定是否将用户设备从当前接入节点切换至相邻接入节点。与现有技术相比，根据本申请的技术方案，通过在检测到用户设备在相邻接入节点的信号质量高于在当前接入节点的信号质量时，基于用户设备的移动速度，进一步判定是否将用户设备从当前接入节点切换至相邻接入节点，从而可以实现高效率的切换控制，不但减少不必要的切换次数，降低无线信令开销，而且合理地分配系统资源，充分发挥多层网络系统的优势。附图说明此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1是根据本申请一个实施例的切换控制方法的流程图；图2是根据本申请一个实施例的基于用户设备速度进行切换判定的方法的流程图；图3是根据本申请一个实施例的根据接收功率预测模型确定针对相邻接入节点的切换增益值的方法的流程图；图4是根据本申请另一实施例的切换控制方法的流程图；图5是根据本申请一个实施例的无线网络控制器的示意性结构框图；图6是根据本申请一个实施例的接入节点的示意性结构框图；图7是示出现有技术中的网络切换过程的示意图；图8是示出可以实施本申请实施例的多层无线网络场景的示意图；图9是示出根据本申请实施例的网络切换过程的示意图；图10是示出根据本申请实施例的对用户设备的位置信息进行时域分析的示意图；以及图11是示出根据本申请实施例的评估接入节点切换增益值的示意图。具体实施方式本申请的主要思想就在于，通过区分用户设备的移动速度，并有效地评估其切换产生的增益，从而决定是否触发切换（A3事件）。更具体而言，如图5所示，在原有A3事件触发条件（式1或式2）的基础上，增加一个基于用户设备移动速度的切换判定，在此基础上再进行多层网络间的切换过程。由此达到对不同速率/行为的用户设备进行有效的切换控制。本申请方案特别适用于复杂的多层无线网络环境，能够自适应UE的移动行为，例如用户设备在公交车上的通信过程为高速用户设备行为，用户下车后，根据本申请方案，可以适时地将该用户设备更新为低速用户设备。为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。参照图1，图1示出了根据本申请一个实施例的切换控制方法100的流程图。该切换控制方法可以在诸如宏基站、微微基站等的接入节点侧实施，也可以在用户设备侧实施。如图1所示，在步骤S110处，检测用户设备在相邻接入节点的信号质量是否高于在当前接入节点的信号质量。具体而言，可以通过检测用户设备是否满足A3事件的触发条件，来检测用户设备在相邻接入节点的信号质量是否高于在当前接入节点的信号质量。更具体而言，当用户设备即将从相邻小区进入当前小区时，可以检测用户设备是否满足上式（1）中所示的A3-1进入事件的触发条件。当用户本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种切换控制方法，其特征在于，包括：检测用户设备在相邻接入节点的信号质量是否高于在当前接入节点的信号质量；以及当检测到用户设备在相邻接入节点的信号质量高于在当前接入节点的信号质量时，基于用户设备的移动速度，判定是否将所述用户设备从所述当前接入节点切换至所述相邻接入节点。

【技术特征摘要】
1.一种切换控制方法，其特征在于，包括：检测用户设备在相邻接入节点的信号质量是否高于在当前接入节点的信号质量；以及当检测到用户设备在相邻接入节点的信号质量高于在当前接入节点的信号质量时，基于用户设备的移动速度，判定是否将所述用户设备从所述当前接入节点切换至所述相邻接入节点；其中，基于用户设备的移动速度，判定是否将所述用户设备从所述当前接入节点切换至所述相邻接入节点，包括：统计用户设备的位置信息以及相应位置处的针对当前接入节点和相邻接入节点的接收功率信息，并且统计当前接入节点和相邻接入节点的无线环境信息；根据统计出的位置信息和相应位置处的接收功率信息以及无线环境信息，建立接收功率预测模型；根据接收功率预测模型，确定针对相邻接入节点的切换增益值；以及根据所述切换增益值，判定是否将所述用户设备从所述当前接入节点切换至所述相邻接入节点。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据接收功率预测模型，确定针对相邻接入节点的切换增益值的步骤进一步包括：根据统计出的位置信息，得到预测位置时间序列；根据所述接收功率预测模型，得到与所述预测位置时间序列对应的预测接收功率序列；以及根据预测接收功率序列，确定针对所述相邻接入节点的切换增益值。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述切换增益值，判定是否将所述用户设备从所述当前接入节点切换至所述相邻接入节点的步骤进一步包括：当所述切换增益值高于预定阈值时，判定将所述用户设备从所述当前接入节点切换至所述相邻接入节点；以及当所述切换增益值低于或等于预定阈值时，判定不将所述用户设备从所述当前接入节点切换至所述相邻接入节点。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当所述切换增益值高于预定阈值时，判定将所述用户设备从所述当前接入节点切换至所述相邻接入节点的步骤进一步包括：将各个相邻接入节点按照切换增益值进行排序；以及将所述用户设备从当前接入节点切换至切换增益值最高的相邻接入节点。5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，当检测到用户设备在相邻接入节点的信号质量高于在当前接入节点的信号质量时，在基于用户设备的移动速度，判定是否将所述用户设备从所述当前接入节点切换至所述相邻接入节点的步骤之前，还包括：统计所述当前接入节点和所述相邻接入节点的负荷信息；以及根据所述当前接入节点和所述相邻接入节点的负荷信息，判定是否将所述用户设备从所述当前接入节点切换至所述相邻接入节点。6.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，当检测到用户设备在相邻接入节点的信号质量高于在当前接入节点的信号质量时，在基于用户设备的移动速度，判定是否将所述用户设备从所述当前接入节点切换至所述相邻接入节点的步骤之前，还包括：统计用户设备的位置信息，以得到统计位置时间序列；根据统计出的位置信息，得到预测位置时间序列；根据所述统计位置时间序列和所述预测位置时间序列之间的自相关性，确定预测位置时间序列的可信度；以及根据所述可信度，确定是否将所述用户设备从所述当前接入节点切换至所述相邻接入节点。7.一种无线网络控制器，其特征在于，包括：检测装置，用于检测用户设备在相邻接入节点的信号质量是否高于在当前接入节点的信号质量；以及判定装置，用于当检测到用户设备在相邻接入节点的信号质量高于在当前接入节点的信号质量时，基于用户设备的移动速度，...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙航，李琳，王文博，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：北京;11