[发明专利]一种室内蜂窝网络网中的切换触发与判决方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信网络技术领域，尤其涉及一种室内蜂窝网络网中的切换触发与判决方法及系统。

背景技术

目前70％的移动数据业务发生在室内环境，并且这一比例还将持续增长，室内热点无线覆盖需求巨大。因此，移动通信运营商除了对室外提供宏蜂窝级别的移动覆盖，对室内也提供覆盖半径更小的毫微微蜂窝(Femtocell)与皮蜂窝(Picocell)的覆盖，从而形成多种蜂窝基站重叠覆盖的混合组网网络架构。

由于室内场景中用户的移动以步行速度(即在12km/h内)为主。对于这种用户慢速移动的场景，3GPP LTE-A标准提出了进一步加强这种场景下用户性能的要求。例如，Femtocell覆盖半径通常在50米以内，即使步行用户也能够在30秒以内穿过Femtocell的覆盖范围。如果将Femtocell的覆盖半径与用户移动的速度同时扩大20倍，即可等价于覆盖半径为1000米，用户移动速度为240km/h的场景，此场景相当于用户在宏小区中高速运动，换言之，相对于Femtocell的覆盖半径，即使是步行速度的用户也相当于在Femtocell中“高速”运动。显然，用户相对于小区覆盖半径的移动速度越大，则切换时延占用户正常接受服务的时间的比例就越大，进而对切换用户的感知度影响越大，这种影响对于发生连续切换的用户更严重(例如，Femtocell以开放接入模式覆盖的写字楼与购物中心场景)。对于Picocell同样存在这个问题。因此，对于室内切换场景，相对于室内蜂窝的覆盖半径，切换时用户的步行移动却相当于“高速”移动。

如图1所示，室内无线蜂窝覆盖中用户切换存在3种切换场景，即同网关室内微蜂窝基站间切换、不同网关间室内微蜂窝基站间切换、室内微蜂窝基站向宏蜂窝基站的切换。

切换策略的好坏将直接影响整个系统的性能。对已有切换策略分析可知，移动通信系统(例如，GSM、WCDMA、3GPP LTE/LTE-A等)中一种重要的切换控制方式为移动台辅助切换控制(MAHO：MobileAssisted HandOver)，即用户对源基站及目标基站的导频信号进行测量并将测量结果上报给源基站，由源基站进行切换决策。这种切换方式的主要工作流程如图2(a)所示，主要包括3部分：切换测量与处理，切换决策以及切换执行。切换测量与处理过程由用户终端完成，如图2(b)所示，用户终端对源基站与目标基站的下行导频信号进行测量，然后通过信号处理滤除快衰与阴影衰落的影响。令当前时刻t经过信号处理后信号表示为r_k(t)，k∈[0，N]，其中，k＝0表示源基站，k∈[1，N]表示N个用户切换目标基站中的第k个目标基站。信号处理后的测量信号可根据式(5-1)进行用户切换触发判断。

r_k(t)≥r₀(t)+Δ，∀k∈[1,N]---(1)]]>

其中，Δ为切换滞后容限(handover hysteresis)。如果满足式(1)给出的判断条件，则触发用户将测量结果上报给源基站，否则，继续进行切换测量。

切换决策由目标基站根据用户上报的内容进行。切换执行由源基站、目标基站、移动管理单元(MME)以及其它网元共同参与完成，由于切换执行过程中需要不同网元间交互大量的信令以及用户数据，必然产生一定的切换时延。随着移动通信网络的IP化以及网络的异构化，切换时延所带来的影响愈来愈受到业界重视。

切换时延问题是影响室内无线蜂窝覆盖实现无缝切换的重要因素之一，尤其对于采用硬切换(HH：Hard Handover)的3GPP LTE/LTE-A标准。