超密集网络切换场景中的基站选择制造技术

对于具有高度重叠的覆盖范围的小蜂窝的超密集网络(UDN)，用户设备(UE)在切换过程中从候选基站(BS)中选择优选BS，以尽可能的减少切换事件的发生。所述UE根据获得的每个候选BS的接收信号强度(RSS)值计算有限差分，所述有限差分由一阶差分、二阶差分以及一个或多个更高阶差分组成。计算每个候选BS的优先级，所述优先级是具有连续的序号，包括一阶差分并且可以为正或者非负的有限差分的总数。从候选BS中识别出一个或多个有利的候选BS，以使得该有利的候选BS组具有相同的优先级，所述相同的优先级在计算的所述候选BS的所有优先级中最大。从该有利的候选BS组中选择优选BS。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及移动通信系统中的切换过程。特别的，本专利技术涉及从多个候选基站(BS)中选择用户设备(UE)要切换到的优选BS的技术。该技术对于在候选BS具有高度重叠的小区覆盖范围的超密集网络(UDN)中执行切换来说尤其有用。
技术介绍
近些年来，移动数据流量已经出现了迅猛的增长。另外，这种趋势有望在不久的将来继续发展。为了应对这种增长，需要配置密集的传输点，例如，UDN。特别的，具有多个具有相似的小区范围和高度重叠的覆盖的小蜂窝的UDN在显著增加系统的容量方面是有利的，并且在其他方面也是有利的。尽管有许多优点，但是超密集小区配置也带来许多挑战。由于小区覆盖范围高度重叠，切换候选BS具有相似的在UE处测得的接收信号强度(RSS)值。而且，同时存在着大量的这种候选BS。从而产生了切换的频繁发生。因为切换的频繁发生会导致高开销或者掉话问题，所以必须开发出一种合适的切换管理系统以解决这些问题。无论何时需要切换，都希望选择优选BS，以使得给定时段内的切换事件的总数可以保持最小或者减少。为了降低切换事件的数量而选择优选BS的努力包括以下技术。在CN1889770A中，基于确定UE是正接近还是离开BS，将该BS确定为优选BS。通过(a)接收信号质量(例如，SNR或错误率)的一阶差分和(b)信号到达的时延，确定UE是否正接近BS。将通过检查该一阶差分与预定阈值而考虑的BS确定为优选BS。只将一阶差分为正(这意味着UE当前正接近BS，而不是离开BS)的BS选择为优选BS。然而，该技术存在一些缺点。第一，需要所考虑的所有BS的精确同步和信号解调。第二，需要根据具体情况进行阈值配置，并且难以找到通用的阈值。第三，一阶差分的使用仅提供对BS粗略的分组或分类。在尽量减少切换事件的数量时识别出的优选BS可能不是最期望的那个BS。在US2009303891中，通过将RSS值及其一阶差分、以及多普勒频率作为优先/加权因子，来确定优选BS。然而，该技术需要更多的测量和估计。因为仅使用一阶差分，所以该技术具有与CN1889770A的技术相同的缺点，这是因为仅有BS的粗略分组是所考虑的结果。在US8934906B2中，一种用于确定列车是正接近候选BS还是离开候选BS的方法被建议用于随后确定优选BS。列车上安装有中继BS。中继BS执行对到达时间、频率偏移、多普勒频率、RSS值或者它们的组合的周期性的测量。如果周期性的测量所显示的信号质量的增加率超过阈值，则得出有利于中继BS切换的优选BS。然而，该技术有几个缺点。第一，周期性的测量对于电池电源有限的普通UE(例如，智能电话)来说是不切实际的。第二，需要根据具体情况进行阈值配置，并且难以找到通用的阈值。第三，该技术也继承了其他上述技术的缺点，这是因为，由于仅考虑一阶差分，所以仅对BS进行了粗略分组。为了在不增加实现复杂度的情况下，降低切换事件的数量，需要有一种更好的从候选BS列表中选择优选BS的技术。
技术实现思路
本专利技术的一个方面是提供了一种用于在切换过程中由UE从多个候选BS选择所述UE要切换到的优选BS的方法。在所述方法中，获得从单个候选BS发送且在所述UE接收的信号的RSS值的时序序列，其中，所获得的RSS值是等时间间隔的。计算所述单个候选BS的多个有限差分。所述多个有限差分由一阶差分、二阶差分以及一个或多个更高阶差分组成，根据获得的所述单个候选BS的RSS值的时序序列计算所述一阶差分、二阶差分以及一个或多个更高阶差分。还计算所述单个候选BS的优先级。所述优先级是在所述多个有限差分中识别的任意一个有限差分或者多个有限差分的总数，以使得所识别的一个有限差分或者识别的多个有限差分具有连续的序号，且包括一阶差分并且为正或者非负。对于每个候选BS，重复获得RSS值序列、计算所述多个有限差分和计算优先级。所述方法还包括从所述候选BS中识别出一个或多个有利的BS，以使得所述一个或多个有利的BS具有相同的优先级，所述相同的优先级在计算的所述候选BS的所有优先级中最大。从所述一个或多个有利的候选BS中选择优选BS。在一个实施例中，每个所述候选BS的所述多个有限差分中的有限差分的数量是3个。获得的所述单个候选BS的时序序列具有最新获得的RSS值。优选的，选择所述优选BS，以使得所述优选BS具有在获得的所述一个或多个有利的候选BS的最新获得的RSS值中最大的最新获得的RSS值。在切换过程中，在根据所述方法启动选择优选BS的子过程之前，所述UE可以根据所述UE的行进速度和每个潜在BS的蜂窝类型，从潜在BS列表中选择候选BS。单个潜在BS的蜂窝类型至少使所述UE能够确定所述单个潜在BS是否为小蜂窝以及所述单个潜在BS是否为宏蜂窝。优选的，当所述行进速度小于预定速度时，将所述候选BS选择为多个小蜂窝，否则，选择为多个宏蜂窝。所述方法能够在包括无线收发器和一个或多个处理器的UE中实施。如下文的实施例所示的公开了本专利技术的其他方面。附图说明图1描述了具有多个高度重叠的小区的典型的UDN，在得出本专利技术的一个分析中会被用到。图2绘出了图1中的UDN中的BS发送的信号的RSS值，其显示了每个BS的驻留时间和其RSS曲线的形状之间的关系。图3绘出了RSS值及其有限差分随UE接近并随后离开BS的行进距离的变化，其中示出了为正(或者非负)并且从一阶差分开始的连续有限差分的总数对于在切换事件中得出UE要切换到的优选BS是有意义的。图4描述了用于示出根据本专利技术的示例性的实施例选择优选BS的流程图。图5描述了用于示出基于根据本专利技术的选择方法的实施例选择的优选BS的切换过程的流程图。图6描述了根据本专利技术的一个实施例、用于示出利用从潜在BS列表中选择候选BS的切换过程的流程图，该切换过程具有用于包括小蜂窝和宏蜂窝的异构网络的优点。图7描述了在UE端实施此公开方法的UE和多个BS。具体实施方式在本文的说明书和所附的权利要求书中，“高阶差分”具体是指阶数为J的有限差分，其中，J是等于或大于3的整数。因此，一阶差分或者二阶差分不是高阶差分，而三阶差分是高阶差分。如本文所使用的，“用户设备”(即UE)是移动通信设备或与移动通信系统中的BS无线通信以传输数据的移动站。UE可以是移动计算设备，例如，智能电话或笔记本电脑。本专利技术特别有利于移动通信系统中的运用，该移动通信系统为包括具有相似的小区范围和高度重叠的覆盖范围的多个小蜂窝的UDN。然而，本专利技术并不仅限于应用到UDN中。本专利技术适用于一般的移动通信系统。专利技术人已经进行了下面的分析，并且分析结果已经导致开发出了本专利技术。图1描述了如在下面的分析中所考虑的代表性的情况的典型的UDN。UDN 100包括第一BS 110、第二BS 120、第三BS 130、第四BS 140、第五BS 150和第六BS 160，其分别用于在第一小区115、第二小区125、第三小区135、第四小区145、第五小区155和第六小区165向UE 102提供无线接入。注意，六个小区115、125、135、145、155、165具有高度重叠的小区覆盖范围。考虑下述情况：UE 102沿着行进轨迹104并且将在位置103离开第一小区115。触发切换事件。第二小区125、第三小区135、第四小区145和第五小区155(在该时间点都本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在切换过程中由用户设备(UE)从多个候选基站(BS)选择所述UE要切换到的优选BS的方法，所述方法包括：获得从单个候选BS发送且在所述UE接收的信号的接收信号强度(RSS)值的时序序列，其中，所获得的RSS值是等时间间隔的；计算所述单个候选BS的多个有限差分，其中，所述多个有限差分由一阶差分、二阶差分以及一个或多个更高阶差分组成，所述一阶差分、所述二阶差分以及所述一个或多个更高阶差分根据获得的所述单个候选BS的RSS值的时序序列计算；计算所述单个候选BS的优先级，其中，所述优先级是在所述多个有限差分中识别的任意一个有限差分或者多个有限差分的总数，并且其中，所识别的一个有限差分或者识别的多个有限差分具有连续的序号，包括一阶差分，并且为正或者非负；重复获得RSS值序列、计算所述多个有限差分和计算每个所述候选BS的优先级；从所述候选BS中识别出一个或多个有利的候选BS，以使得所述一个或多个有利的候选BS具有相同的优先级，所述相同的优先级在计算的所述候选BS的所有优先级中最大；以及从所述一个或多个有利的候选BS中选择优选BS。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于在切换过程中由用户设备(UE)从多个候选基站(BS)选择所述UE要切换到的优选BS的方法，所述方法包括：获得从单个候选BS发送且在所述UE接收的信号的接收信号强度(RSS)值的时序序列，其中，所获得的RSS值是等时间间隔的；计算所述单个候选BS的多个有限差分，其中，所述多个有限差分由一阶差分、二阶差分以及一个或多个更高阶差分组成，所述一阶差分、所述二阶差分以及所述一个或多个更高阶差分根据获得的所述单个候选BS的RSS值的时序序列计算；计算所述单个候选BS的优先级，其中，所述优先级是在所述多个有限差分中识别的任意一个有限差分或者多个有限差分的总数，并且其中，所识别的一个有限差分或者识别的多个有限差分具有连续的序号，包括一阶差分，并且为正或者非负；重复获得RSS值序列、计算所述多个有限差分和计算每个所述候选BS的优先级；从所述候选BS中识别出一个或多个有利的候选BS，以使得所述一个或多个有利的候选BS具有相同的优先级，所述相同的优先级在计算的所述候选BS的所有优先级中最大；以及从所述一个或多个有利的候选BS中选择优选BS。2.根据权利要求1所述的方法，其中，获得的所述单个候选BS的时序序列具有最新获得的RSS值，并且选择所述优选BS，以使得所述优选BS具有在获得的所述一个或多个有利的候选BS的所有最新获得的RSS值中最大的最新获得的RSS值。3.根据权利要求1所述的方法，其中，每个所述候选BS的所述多个有限差分中的有限差分的数量是3个。4.根据权利要求1所述的方法，其中，获得的所述候选BS的时序序列是相互时间对齐的。5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：在多个测量时刻对从所述单个候选BS发送的信号进行物理测量，以获得测量的RSS值的离散时间序列；其中，获得从单个候选BS发送并且在所述UE接收的信号的RSS值的时序序列包括：通过信号处理算法对获得的所述单个候选BS的测量的RSS值的离散时间序列进行处理，以产生所述单个候选BS的时序序列中的等时间间隔RSS值。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述信号处理算法包括：对预定数量的连续测量的RSS值进行平均以产生平均RSS采样值的步骤；以及重复所述平均步骤以处理测量的RSS值的离散时间序列中的不同组的连续测量的RSS值，以获得用于产生所述等时间间隔的RSS值的平均RSS采样值序列。7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述信号处理算法还包括：内插平均RSS采样值序列以给出等时间间隔的RSS值的时序序列的步骤。8.一种由用户设备(UE)执行切换过程的方法，其包括：根据权利要求1-7中的任意一项的方法所述的从多个候选BS选择所述UE要切换到的优选基站(BS)的子过程；以及将所述优选BS报告给移动通信系统中的切换决策模块，以请求切换到所述优选BS的许可。9.一种由用户设备(UE)执行切换过程的方法，其包括：根据权利要求1-7中的任意...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯云，关文伟，招溢利，曾江洲，
申请(专利权)人：香港应用科技研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：中国香港;81