CN102137455B - 异***切换方法及终端设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通信领域，公开了一种异***切换方法及终端设备。本发明中，当终端测量到当前小区的信号强度变弱时，根据预设的时间间隔对当前小区的信号强度进行多次重复测量，得到N个当前小区信号强度的测量数据。如果N个测量数据不满足对数递减关系，则禁止进行后续的异***切换过程。可有效解决由于终端旋转角度改变等由于终端天线实际性能和实际使用情况而导致的乒乓切换问题。

Description

异***切换方法及终端设备

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及通信领域中的异***切换技术。

背景技术

第三代合作伙伴项目(3rd Generation Partnership Project，简称“3GPP”)中“乒乓切换”这一术语是指终端不必要的频繁做同***的小区切换或异***的小区切换。对于TD-SCDMA/GSM双模终端而言，乒乓切换主要是指在TD-SCDMA和GSM两个***间频繁切换。乒乓切换的出现一方面会增大***的信令处理负担，降低***容量；另一方面会降低终端的业务质量，增大终端的功耗。

3GPP对切换的基本要求是，当终端所在小区信号变差时，终端需要寻找信号好的同***或异***小区，并切换过去，以保证业务质量。正常情况下，当TD-SCDMA/GSM双模终端移动时，由于离当前小区基站距离越来越远，从而路径损耗增大，小区信号越来越差，双模终端需要测量异***小区信号，若发现异***小区信号较好，则切换到异***。例如，双模终端当前驻留在TD-SCDMA小区上，当终端向小区边缘移动时，发现当前TD-SCDMA小区信号变差，则开始测量GSM小区信号，若发现存在GSM信号较好的小区就切换到GSM。异***的切换也可参见专利号为“5737703”的美国专利。

目前的异***切换的基本过程是，当发现当前***的信号弱于某个门限值并持续一段时间后，就开始测量异***信号，若发现异***信号强于某个门限值，则切换到异***。理论上，若终端不动，则终端和基站间的距离不变，从而终端接收到的本小区信号恒定不变，终端永远也不会做异***切换。只有在终端移动时，终端和基站的距离变大，终端接收到的小区信号变差，终端才会去做异***切换。

然而，本发明的发明人发现，在实际情况下，由于终端天线并不能做到理想的全向，存在方向性，也就是说对于不同的信号入射方向，终端接收到的信号强度不一样。在实际使用中，由于用户的手握终端的位置以及终端旋转的角度不同，都会导致即便在终端不动的情况下，终端接收到的信号会有较大变化。而目前的异***切换方案并不能判断这一情况。也就是说，当终端的旋转角度改变，接收信号变弱，终端就有可能切换到另一***。当终端的旋转角度再次改变，接收信号恢复，终端就会从另一***切换回来。从而产生了乒乓切换。

发明内容

本发明的目的在于提供一种异***切换方法及终端设备，解决由于终端旋转角度改变等由于终端天线实际性能和实际使用情况导致的乒乓切换问题。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种异***切换方法，包含以下步骤：

当终端测量到当前小区的信号强度变弱时，根据预设的时间间隔对当前小区的信号强度进行至少3次的重复测量，得到N个当前小区信号强度的测量数据；

如果N个测量数据不满足对数递减关系，则终端禁止进行后续的异***切换过程。

本发明的实施方式还提供了一种终端设备，包含：

测量单元，用于测量当前小区的信号强度，测量单元在测量到当前小区的信号强度变弱时，根据预设的时间间隔对当前小区的信号强度进行至少3次的重复测量，得到N个当前小区信号强度的测量数据；

判断单元，用于根据测量单元得到的N个测量数据，判断N个测量数据是否满足对数递减关系；

切换单元，用于控制异***切换过程；

判断单元在判定N个测量数据不满足对数递减关系时，指示切换单元禁止进行后续的异***切换过程。

本发明实施方式与现有技术相比，主要区别及其效果在于：

当终端测量到当前小区的信号强度变弱时，根据预设的时间间隔对当前小区的信号强度进行多次重复测量，得到N个当前小区信号强度的测量数据。如果N个测量数据不满足对数递减关系，则禁止进行后续的异***切换过程。由于随着传输距离的增大，路径损耗和传输距离之间将满足对数关系，对于终端的测量而言，路径损耗增大了多少就会使得终端测量到的小区信号减弱多少。如果是由于终端天线实际性能和实际使用情况(如终端旋转角度改变等)导致的终端接收信号变弱，则接收信号变弱的大小显然不会满足对数关系。因此，在判断出测量的多个测量数据不满足对数递减关系时，禁止进行后续的异***切换过程，可有效解决由于终端旋转角度改变等由于终端天线实际性能和实际使用情况而导致的乒乓切换问题，从而提高了终端性能，降低了终端功耗。

进一步地，将N的取值设置为4，也就是说，需要得到4个当前小区信号强度的测量数据。由于根据统计原理，需要3个采样点以上才能获得正确的是否满足对数递减关系的统计结论，而过多的采样点数则会导致终端等待时间过长。因此，将取值为4可以在保证准确性的同时，避免由于采样点数过多而导致的终端用于测量的时间过长的问题。

进一步地，将预设的时间间隔设置为1秒。由于测量的间隔如果过小，则正常情况下前后两个测量数据可能没有足够的区别，从而导致误判的可能，而如果测量的间隔过大，则会导致终端等待时间过长，影响响应速度。因此，根据正常情况下人的走路速度达到5km/h时，即1.4m/s时才会导致手机信号在短时间内有较大衰减。所以将预设的时间间隔设置为1秒，即正常情况下此时两个采样点之间会相差1m以上，此时两个采样点之间的衰减差有足够的区别，可避免误判，又不至于使得终端等待时间过长，在准确性与效率上达到了较好的折中。

进一步地，如果N个测量数据满足对数递减关系，则开始进行异***切换过程。由于测量数据满足对数递减关系时，说明终端是由于离当前小区基站距离越来越远，从而路径损耗增大，导致小区信号越来越差。因此在这种情况下，沿用现有技术，即开始进行异***切换过程。使得本发明能完全兼容于现有技术中。

附图说明

图1是根据本发明第一实施方式的异***切换方法流程图；

图2是根据本发明第一实施方式中的自由空间路径损耗和传输距离之间的关系示意图；

图3是根据本发明第三实施方式的终端设备结构示意图。

具体实施方式

在以下的叙述中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，本领域的普通技术人员可以理解，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。

本发明第一实施方式涉及一种异***切换方法。在本实施方式中，终端为TD-SCDMA/GSM双模终端，具体流程如图1所示。

在步骤110中，终端判断测量到的所在小区的信号强度是否变弱。如果变弱，则进入步骤120，否则直接结束本流程。具体地说，当终端完成当前小区信号强度的测量时，可通过与之前测量到的信号强度进行比较，得出信号强度是否变弱的结论，如果判定信号强度变弱，则进入步骤120，否则直接结束本流程。

接着，在步骤120中，终端根据预设的时间间隔对当前小区的信号强度进行至少3次的重复测量，得到N个当前小区信号强度的测量数据。比如说，终端根据预设的时间间隔(也可称为测量间隔)对当前小区的信号强度进行3次的重复测量，则包括步骤110中的信号强度的测量，一共可得到4次测量结果，即可得到4个当前小区信号强度的测量数据。或者，终端根据预设的时间间隔对当前小区的信号强度进行4次或更多次的重复测量，共得到N次测量结果，即N个当前小区的信号强度的测量数据。

接着，在步骤130中，终端判断N个测量数据是否满足对数递减关系。具体地说，由于根据3GPP规定，对于TD-SCDMA/GSM双模终端而言，当当前***信号变弱并低于某个门限时，终端必须测量另一***信号强度，若另一***信号强度强于某个门限值时，则终端从当前***切换到另一***。理想情况下，只有终端移动时，终端测量到的当前小区的信号才会变弱。而当终端移动时，终端和基站之间的距离变大，从而路径损耗加大，到达终端的基站信号就变弱，在终端上的体现就是终端测量到的小区信号变弱。对于自由空间，路径损耗PL和传输距离之间的关系为：

其中，d是基站和终端之间信号的空间传输距离，λ是空间传输信号的波长，G_t和G_r分别是基站天线和终端天线的增益，λ、G_t、G_r均可认为是常数，从而路径损耗和传输距离之间的关系可表示为： $\mathrm{PL}\left(d\right)=10\log \left(\frac{G_t{G}_r{\mathrm{\λ}}^2}{{\left(4\mathrm{\π}\right)}^2}\right)+10\log \left(\frac{1}{d^2}\right)=C-20\log \left(d\right)$

其中表示常数。对于自由空间而言，常数C一般为-38.46。不难发现，自由空间路径损耗和传输距离之间的关系如图2所示。显然随着传输距离的增大，路径损耗和传输距离之间满足对数关系，对于终端的测量而言，路径损耗增大了多少就会使得终端测量到的小区信号减弱多少。

由此可见，对于由终端旋转角度改变等由于终端天线实际性能和实际使用情况导致的终端接收信号变弱，接收信号变弱的大小显然不会满足对数关系。因此，在本步骤中，通过判断N个测量数据是否满足对数递减关系，即可判断出当前终端测量的接收信号变弱是由于终端正常移动导致，还是由于其他原因(如终端旋转角度改变)导致。

如果N个测量数据不满足对数递减关系，则说明是由于终端天线实际性能和实际使用情况(如终端旋转角度改变)而导致的终端接收信号变弱，因此进入步骤140，禁止进行后续的异***切换过程。

如果N个测量数据满足对数递减关系，则说明的确是由于终端正常移动导致而导致的终端接收信号变弱，因此进入步骤150，开始进行后续的异***切换过程，即仍沿用现有的技术进行处理，在此不再赘述。

不难发现，在本实施方式中，利用因终端旋转角度改变等由于终端天线实际性能和实际使用情况导致的终端接收信号变弱，接收信号变弱的大小不会满足对数关系这一点，通过判断N个测量数据是否满足对数递减关系，决定是否进行后续的异***切换过程，可有效解决由于终端旋转角度改变等由于终端天线实际性能和实际使用情况而导致的乒乓切换问题，从而提高了终端性能，降低了终端功耗。

而且，在N个测量数据满足对数递减关系的情况下，沿用现有技术，即开始进行异***切换过程，能使得本发明能完全兼容于现有技术中。

另外，值得一提的是，终端为支持时分同步码分多址TD-SCDMA和全球移动通信***GSM两种制式的双模终端。但在实际应用中，本实施方式中的终端也可以是支持其他任意两种(或多种)制式的双模(或多模)终端，采用类似的方法，判断出当前终端测量的接收信号变弱是由于终端正常移动导致，还是由于其他原因(如终端旋转角度改变)导致。在此不再一一赘述。

本发明第二实施方式涉及一种异***切换方法。第二实施方式在第一实施方式的基础上进行了改进，主要改进之处在于：将N的取值具体为4，即需要得到4个当前小区信号强度的测量数据。并将预设的时间间隔具体设置为1s。也就是说，当终端测量到当前小区信号变弱时，再每隔1秒钟测量当前小区的信号强度，共测量3次，包括最开始的测量值共得到4个当前小区信号强度的测量数据。

由于根据统计原理，需要3个采样点以上才能获得正确的是否满足对数递减关系的统计结论，而过多的采样点数则会导致终端等待时间过长。因此，将取值为4可以在保证准确性的同时，避免由于采样点数过多而导致的终端用于测量的时间过长的问题。类似地，如果测量的间隔过小，则正常情况下前后两个测量数据可能没有足够的区别，从而导致误判的可能，而如果测量的间隔过大，则会导致终端等待时间过长，影响响应速度。因此，根据正常情况下人的走路速度达到5km/h时，即1.4m/s时才会导致手机信号在短时间内有较大衰减。所以将预设的时间间隔设置为1秒，即正常情况下此时两个采样点之间会相差1m以上，此时两个采样点之间的衰减差有足够的区别，可避免误判，又不至于使得终端等待时间过长，在准确性与效率上达到了较好的折中。

此外，可以理解，将测量时间间隔设置为1s只是出于准确性与效率的折中考虑。在实际应用中，也可以将测量时间间隔设置为1.5s、2s等等。N也可以取为大于4的其他任意值，比如说，根据预设的时间间隔对当前小区的信号强度进行5次的重复测量，那么包括最开始的测量值共得到6个测量数据，此时N即为6。

本发明的各方法实施方式均可以以软件、硬件、固件等方式实现。不管本发明是以软件、硬件、还是固件方式实现，指令代码都可以存储在任何类型的计算机可访问的存储器中(例如永久的或者可修改的，易失性的或者非易失性的，固态的或者非固态的，固定的或者可更换的介质等等)。同样，存储器可以例如是可编程阵列逻辑(Programmable Array Logic，简称“PAL”)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称“RAM”)、可编程只读存储器(Programmable Read Only Memory，简称“PROM”)、只读存储器(Read-Only Memory，简称“ROM”)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable ROM，简称“EEPROM”)、磁盘、光盘、数字通用光盘(Digital Versatile Disc，简称“DVD”)等等。

本发明第三实施方式涉及一种终端设备。如图3所示，该终端设备包含：

测量单元，用于测量当前小区的信号强度，测量单元在测量到当前小区的信号强度变弱时，根据预设的时间间隔对当前小区的信号强度进行至少3次的重复测量，得到N个当前小区信号强度的测量数据。

判断单元，用于根据测量单元得到的N个测量数据，判断N个测量数据是否满足对数递减关系。

切换单元，用于控制异***切换过程。

判断单元在判定N个测量数据不满足对数递减关系时，指示切换单元禁止进行后续的异***切换过程。

判断单元在判定N个测量数据满足对数递减关系时，指示切换单元开始进行异***切换过程。

本实施方式中的终端设备可以是支持时分同步码分多址TD-SCDMA和全球移动通信***GSM两种制式的双模终端。

不难发现，第一实施方式是与本实施方式相对应的方法实施方式，本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。

本发明第四实施方式涉及一种终端设备。第四实施方式在第三实施方式的基础上进行了改进，主要改进之处在于：将N的取值具体为4，即需要得到4个当前小区信号强度的测量数据。并将预设的时间间隔具体设置为1s。

不难发现，第二实施方式是与本实施方式相对应的方法实施方式，本实施方式可与第二实施方式互相配合实施。第二实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第二实施方式中。

需要说明的是，本发明各设备实施方式中提到的各单元都是逻辑单元，在物理上，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现，这些逻辑单元本身的物理实现方式并不是最重要的，这些逻辑单元所实现的功能的组合是才解决本发明所提出的技术问题的关键。此外，为了突出本发明的创新部分，本发明上述各设备实施方式并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，这并不表明上述设备实施方式并不存在其它的单元。

虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种异***切换方法，其特征在于，包含以下步骤：

当终端测量到当前小区的信号强度变弱时，根据预设的时间间隔对当前小区的信号强度进行至少3次的重复测量，得到N个当前小区信号强度的测量数据，N大于或等于4；

如果所述N个测量数据不满足对数递减关系，则所述终端禁止进行后续的异***切换过程。

2.根据权利要求1所述的异***切换方法，其特征在于，所述N的取值为4。

3.根据权利要求1所述的异***切换方法，其特征在于，所述预设的时间间隔为1秒。

4.根据权利要求1所述的异***切换方法，其特征在于，在得到所述N个当前小区信号强度的测量数据后，还包含以下步骤：

如果所述N个测量数据满足对数递减关系，则开始进行异***切换过程。

5.根据权利要求1所述的异***切换方法，其特征在于，所述终端为支持时分同步码分多址TD-SCDMA和全球移动通信***GSM两种制式的双模终端。

6.一种终端设备，其特征在于，包含：

测量单元，用于测量当前小区的信号强度，所述测量单元在测量到当前小区的信号强度变弱时，根据预设的时间间隔对当前小区的信号强度进行至少3次的重复测量，得到N个当前小区信号强度的测量数据，N大于或等于4；

判断单元，用于根据所述测量单元得到的所述N个测量数据，判断所述N个测量数据是否满足对数递减关系；

切换单元，用于控制异***切换过程；

所述判断单元在判定所述N个测量数据不满足对数递减关系时，指示所述切换单元禁止进行后续的异***切换过程。

7.根据权利要求6所述的终端设备，其特征在于，所述N的取值为4。

8.根据权利要求6所述的终端设备，其特征在于，所述预设的时间间隔为1秒。

9.根据权利要求6所述的终端设备，其特征在于，所述判断单元在判定所述N个测量数据满足对数递减关系时，指示所述切换单元开始进行异***切换过程。

10.根据权利要求6所述的终端设备，其特征在于，所述终端设备为支持时分同步码分多址TD-SCDMA和全球移动通信***GSM两种制式的双模终端。