[发明专利]一种蜂窝移动通信系统中的越区切换方法

说明书

本发明属无线通信技术领域，是一种蜂窝移动通信系统中的越区切换方法。

在蜂窝移动通信系统中，移动台在运动中可能逐渐离开服务小区而接近另一个工作小区，由于原有的通信链路可能不足以维持正常的通信过程，系统将实现一次越区切换的过程以使正在进行的通信不被中断。越区切换是指移动台在通信过程中为达到更好的通信质量或为了某种业务原因改变所占用的物理信道而不中断通信的过程。

典型的越区切换过程一般可包括以下四个部分(如图1)：

(1)切换条件的触发

(2)目标小区的评估

(3)目标小区的排队

(4)切换的执行

以一个典型系统(类GSM系统)为例。如图2，移动台从基站1向基站2作直线运动，移动台在运动过程中不断检测基站1的信号强度和基站2的信号强度。当基站2的信号强度大于基站1的信号强度时(A点)，系统可能考虑切换。典型的切换触发条件是在基站2的信号强度比基站1的信号强度强很多(即大于滞后余量h，图中C点)的情况下进行越区切换。这样可以防止由于信号波动引起的移动台在两个基站之间的来回重复切换—即“乒乓切换”。当系统检测到移动台的通话需要一次切换时，它还需要为用户通话指定一个切换到达的目标小区。这个目标小区首先要满足移动台正常通话的要求，因此移动台接收目标小区基站2的信号强度必须大于一个门限值。当有多个目标小区时，这些目标小区的尝试顺序将按移动台接收目标小区基站的信号强度进行排队，信号强度强的优先。

现有的典型蜂窝系统越区切换算法的一个缺陷是：切换条件的触发、切换目标小区的评估和排队都只考虑使通信的无线特性最大概率地满足要求，而无线特性只是系统性能的一个方面。因为目标小区除了要满足移动台正常通话的要求，还应尽可能不影响别的正在通话或将要发生通话的移动台的正常通话要求。因此一个优秀的越区切换算法应从系统的角度考虑，寻找使系统覆盖范围内所有的移动台都可以获得更好服务的切换目标小区的选择方案。

本发明的目的在于提出一种更具合理性的越区切换方法，提高无线蜂窝通信系统的总体性能，包括掉话率、阻塞率等。

移动通信系统和许多其它通信系统一样，系统的运行状态每时每刻都在不断的变化之中。在每一时刻都有其相应的状态集V(t)：{...V_i(t)，V_i+l(t)，...V_i+k(t)...}。从运营商的角度看，他可能希望系统的运行状态是限制在某一个较为理想的状态子集V′(t)：{...V_i′(t)、V_i+l′(t)...V_i+k′(t)...}之内。对于移动网而言，这些状态是与较低的掉话率和阻塞率，较高的通信质量等等联系在一起的。

移动通信系统和固定通信系统之间最主要的区别是前者的终端具有可移动性。由于终端的移动性，如果没有越区切换的机制，就可能有大量的用户因为其自身的运动而导致通信质量的下降甚至掉话，通信系统的运行状况将逐渐背离理想的状态子集。而越区切换是改变这种背离的机制，或者称为相反的力量。一次切换就是一次状态的转移，当有若干个候选的目标小区时，系统就面临着一次选择：哪一个状态是更“好”的状态。