CN102281603A - Femto基站基于分布式策略的切换控制方法 - Google Patents

Femto基站基于分布式策略的切换控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种Femto基站基于分布式策略的切换控制方法，在HNB对邻区发起切换之前，先检测小区状态并与邻区HNB交互状态信息，根据邻区状态信息将信息恶劣的小区从切换目标小区列表中剔除。这样就避免了HNB切换到信息恶劣的小区，达到减少切换时延以及降低切换过程中产生的掉话概率，并提高切换成功率的目的。

Description

Femto基站基于分布式策略的切换控制方法
技术领域
本发明涉及无线移动通信技术领域，特别涉及一种Femto基站基于分布式策略的切换控制方法。
背景技术
当前，通信技术迅速发展，第三代移动通信***(3G)已经在全球规模商用。通信网络中，在保证网络容量和质量的前提下，提高网络覆盖，是一个比较重要的问题，因此各种形态基站相继出现，如宏基站、微蜂窝基站、分布式基站等。为了加强室内覆盖的薄弱环节，目前出现了一种Femto基站(毫微微蜂窝基站，又称为家庭基站或Home NodeB，后续为描述的方便，统称为HNB)，这种基站的特点是体积小、功率小，即插即用。
HNB可作为私人用户的专属资源被部署在家庭、中小企业等私人场所。通过HNB可获取无线通信服务、宽带接入服务、固定通信服务，也可以利用HNB构建覆盖某些公共室内区域的***。从功能上看，HNB与普通基站(即宏基站)一致，但成本、实现复杂性和许多技术指标参数等因应用环境简单，HNB的要求低于普通基站。
如图1所示为典型的HNB***架构示意图，HNB***由HNB网关(HNBGW)、HNB和用户终端(User equipment，UE)组成。HNB GW可以认为是无线网络控制器(Radio Network Controller，RNC)的代理，HNB通常包括了Node B和RNC的功能。HNB基于分布式策略的切换建立在以下基础上：相邻节点HNB之间可以通过HX2接口、核心网或其他方式交互信息，每个HNB维护着一份邻区信息列表，通过与相邻HNB定时或不定时的信息交互更新邻区信息列表。
使用HNB的场景下需要统一考虑服务一致性的问题，提供终端UE的移动性管理，实现HNB之间、宏基站和HNB之间的双向切换。HNB之间、宏基站和HNB之间的切换都可以看成是不同RNC间的切换。HNB***中的切换过程可划分为以下三个步骤：1)切换测量；2)切换判决；3)切换执行。如图2所示，切换测量由UE和HNB完成，切换判决在HNB中进行，切换执行在UE、HNB和HNB GW共同协作下完成。
在对现有技术的研究和实践过程中，发明人发现现有技术存在以下问题：
在切换发起时，作为切换判决的唯一指标是PCCPCH RSCP值(PrimaryCommon Control Physical Channel，基本公共控制物理信道，RSCP ReceivedSignal Code Power接收信号码功率)，只考虑UE距离基站的远近和收发信号强度大小，而没有考虑目标基站的状态信息，而目标小区状态差如干扰大是导致切换接入失败的重要原因。
发明内容
本发明提出了一种Femto基站基于分布式策略的切换控制方法，避免将状态恶劣的小区作为切换目标小区，提高切换成功率。
本发明Femto基站基于分布式策略的切换控制方法，包括步骤：
HNB初始化启动后，生成并维护一个邻区信息列表；
HNB收到UE上报的事件型测量报告并触发切换判决流程后，根据UE上报的各个邻区的PCCPCH RSCP值构造切换目标小区列表，并对所述切换目标小区列表中的小区发起切换流程，
在上述基础上，
HNB生成的所述邻区信息列表包括状态信息和PCCPCH发射功率信息；
HNB生成并维护所述邻区信息列表后，触发切换判决流程前，还包括步骤：HNB与邻区HNB交互PCCPCH发射功率，并根据交互的所述PCCPCH发射功率更新邻区信息列表中相应邻区的PCCPCH发射功率信息，同时，HNB还检测小区状态，并与邻区HNB交互状态信息，根据交互的所述状态信息更新邻区信息列表中相应邻区的状态信息；
HNB构造所述切换目标小区列表后，根据所述邻区信息列表中记录的邻区HNB的PCCPCH发射功率及UE通过测量报告上报的邻区PCCPCH RSCP值，计算各个邻区相对UE的PCCPCH信道路损，根据所述邻区信息列表和各个邻区相对UE的PCCPCH信道路损优化所述切换目标小区列表后，再对优化后的切换目标小区列表中的小区发起切换流程，所述优化的优化准则为：将状态不符合切换要求和/或各个邻区相对UE的PCCPCH信道路损超过预定路损阈值的小区从切换目标小区列表中删除。
优选地，所述步骤HNB与邻区HNB交互PCCPCH发射功率是在HNB初始化启动时进行的，或者是在HNB初始化启动后周期性进行的，HNB与邻区HNB交互最新的PCCPCH发射功率，并根据交互的最新的所述PCCPCH发射功率更新邻区信息列表中相应邻区的PCCPCH发射功率信息。
优选地，所述步骤HNB检测小区状态是周期性进行的，HNB与邻区HNB交互最新的状态信息，根据交互的最新的状态信息更新所述邻区信息列表中相应邻区的状态信息。
优选地，所述状态信息包括负荷状态，所述负荷状态具体为上下行链路码资源占用率，所述切换要求为上下行链路码资源占用率低于预定负荷阈值。
优选地，所述状态信息包括上行干扰状态，所述上行干扰状态的检测方法为：HNB测量并计算每一上行时隙的ISCP统计平均值，当ISCP统计平均值超过门限值的时隙的个数超过预定值时，判定上行干扰状态为异常，否则为正常，所述切换要求为小区的上行干扰状态为正常。
优选地，所述状态信息包括上行拥塞状态，所述上行拥塞状态的检测方法为：HNB测量并计算每一上行时隙的RTWP统计平均值，设置相应的门限值将上行拥塞分为三种状态：正常、过载和欠载，计算三种状态所占的时隙数，将所占时隙数最多的状态作为小区最终的上行拥塞状态，所述切换要求为上行拥塞状态为正常。
优选地，所述状态信息包括下行拥塞状态，所述下行拥塞状态的检测方法为：HNB测量并计算每一下行时隙的TCP统计平均值，设置相应的门限值将下行拥塞分为三种状态：正常、过载和欠载，计算三种状态所占的时隙数，将所占时隙数最多的状态作为小区最终的下行拥塞状态，所述切换要求为下行拥塞状态为正常。
优选地，所述状态信息包括负荷状态、上行干扰状态、上行拥塞状态和下行拥塞状态的任意组合，所述切换要求为所述负荷状态、上行干扰状态、上行拥塞状态和下行拥塞状态各自满足相应切换要求的对应组合，
所述负荷状态具体为上下行链路码资源占用率，所述上下行链路码资源占用率低于预定负荷阈值时，所述负荷状态满足所述切换要求；
所述上行干扰状态的检测方法为：HNB测量并计算每一上行时隙的ISCP统计平均值，当ISCP统计平均值超过门限值的时隙的个数超过预定值时，判断上行干扰状态为异常，否则为正常，所述上行干扰状态正常时满足所述切换要求；
所述上行拥塞状态的检测方法为：HNB测量并计算每一上行时隙的RTWP统计平均值，设置相应的门限值将上行拥塞分为三种状态：正常、过载和欠载，计算三种状态所占的时隙数，将所占时隙数最多的状态作为小区最终的上行拥塞状态，所述上行拥塞状态正常时满足所述切换要求；
所述下行拥塞状态的检测方法为：HNB测量并计算每一下行时隙的TCP统计平均值，设置相应的门限值将下行拥塞分为三种状态：正常、过载和欠载，计算三种状态所占的时隙数，将所占时隙数最多的状态作为小区最终的下行拥塞状态，所述下行拥塞状态正常时满足所述切换要求。
本发明Femto基站基于分布式策略的切换控制方法，在HNB对邻区发起切换之前，先检测小区状态并与邻区HNB交互状态信息，根据邻区状态信息将信息恶劣的小区从切换目标小区列表中剔除。这样就避免了HNB切换到信息恶劣的小区，达到减少切换时延以及降低切换过程中产生的掉话概率，并提高切换成功率的目的。
附图说明
图1是典型的家庭基站***架构示意图；
图2是家庭基站***中的切换关系图；
图3是本发明Femto基站基于分布式策略的切换控制方法的流程示意图。
具体实施方式
本发明提供的是一种Femto基站基于分布式策略的切换控制方法，如图3所示，具体包括步骤：
步骤101、HNB初始化启动后，HNB通过网管配置或与邻区HNB交互，以生成并维护一个邻区信息列表。所述邻区信息列表包括但不局限于邻区的频点、扰码、PCCPCH发射功率、状态信息。
步骤102、HNB与邻区HNB交互PCCPCH发射功率，并根据交互结果更新邻区信息列表中的邻区PCCPCH发射功率信息。该步骤是在HNB初始化启动时进行的，或者是在HNB初始化启动后周期性进行的。同时，HNB还检测小区状态信息，并与邻区HNB交互所述状态信息，根据交互结果周期性更新邻区信息列表中对应邻区的状态信息。该步骤也可以周期性进行，周期长短自由设定。HNB在每次发送信息时，若有多种信息需要发送，则将这多种信息封装在同一帧中传输，若只有一种信息需要发送，则单独发送该信息。
步骤103、当HNB收到UE上报的事件型测量报告并触发切换判决流程后，HNB根据UE上报的PCCPCH RSCP值构造切换目标小区列表，根据邻区信息列表中记录的邻区HNB的PCCPCH发射功率及UE通过测量报告上报的邻区PCCPCH RSCP值，计算各个邻区相对UE的PCCPCH信道路损，根据所述邻区信息列表和邻区相对UE的PCCPCH信道路损优化所述切换目标小区列表后，再对优化后的切换目标小区列表中的小区发起切换流程。所述优化的优化准则为：将状态不符合切换要求和/或PCCPCH信道路损超过预定路损阈值的小区从切换目标小区列表中删除。
步骤102中，HNB检测本服务小区的状态信息，此处的状态信息可以是负荷状态、上行干扰状态、上行拥塞状态、下行拥塞状态或四者的任意组合，这四种状态都能关系着邻小区是否能够成为本HNB的切换目标小区。实际操作时，可以根据需求选择性地检测这四种状态。
HNB对负荷状态的检测方法：计算上下行链路的码资源占用率，占用率越高表明负荷越重，适于作为切换目标小区的负荷不应超过预定负荷阈值，该预定负荷阈值为预先设定的阈值，可根据需要进行设置。当状态信息仅由负荷状态来表征时，切换要求为上下行链路码资源占用率低于预定负荷阈值。
HNB对上行干扰状态的检测方法为：HNB测量并计算每一上行时隙ISCP统计平均值，并统计ISCP值超过门限值(即异常状态)的时隙数count，当异常状态时隙数count超过门限值时，则判定ISCP为异常(用“1”表示)，否则为正常状态(用“0”表示)。当状态信息仅由上行干扰状态来表征时，满足切换要求的小区为上行干扰状态为正常的小区。
HNB对上行拥塞状态的检测方法为：HNB测量并计算每一上行时隙的RTWP统计平均值，设置相应的门限值将上行拥塞分为三种状态：正常(00)、过载(01)和欠载(11)，计算三种状态所占的时隙数，再用相应的计数门限对该小区的总的上行拥塞状态进行判决，用00、01、11分别标识该小区的正常、过载、欠载三种上行拥塞状态。当状态信息仅由上行拥塞状态来表征时，满足切换要求的小区为上行拥塞状态为正常的小区。
HNB对下行拥塞状态的检测方法为：HNB测量并计算每一下行时隙的TCP统计平均值，设置相应的门限值将下行拥塞分为三种状态：正常(00)、过载(01)和欠载(11)，计算三种状态所占的时隙数，再用相应的计数门限对该小区的总的下行拥塞状态进行判决，用00、01、11分别标识该小区的正常、过载、欠载三种下行拥塞状态。当状态信息仅由下行拥塞状态来表征时，满足切换要求的小区为下行拥塞状态为正常的小区。
如上所述，当状态信息是四种状态中的一种时，相应的切换要求是该种状态单独满足切换要求；状态信息也可以是四种状态中任意两者组合、任意三者组合或全部四者组合，则相应的切换要求是各种状态各自满足切换要求的对应组合。
作为一个优选的实施例，状态信息包括前述全部四种状态，因此，总的切换要求为四种状态均满足切换要求，具体来说即是上下行链路码资源占用率低于预定负荷阈值、上行干扰状态为正常、上行拥塞状态为正常以及下行拥塞状态为正常。HNB对自身实时维护的邻区信息列表进行遍历，若发现在邻区信息列表维护的邻区各项状态信息中，只要有一项不满足切换要求，则将该小区从原始的UE测量对象列表中剔除。
以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (8)

1.一种Femto基站基于分布式策略的切换控制方法，包括步骤：
HNB初始化启动后，生成并维护一个邻区信息列表；
HNB收到UE上报的事件型测量报告并触发切换判决流程后，根据UE上报的各个邻区的PCCPCH RSCP值构造切换目标小区列表，并对所述切换目标小区列表中的小区发起切换流程，
其特征在于，
HNB生成的所述邻区信息列表包括状态信息和PCCPCH发射功率信息；
HNB生成并维护所述邻区信息列表后，触发切换判决流程前，还包括步骤：HNB与邻区HNB交互PCCPCH发射功率，并根据交互的所述PCCPCH发射功率更新邻区信息列表中相应邻区的PCCPCH发射功率信息，同时，HNB还检测小区状态，并与邻区HNB交互状态信息，根据交互的所述状态信息更新邻区信息列表中相应邻区的状态信息；
HNB构造所述切换目标小区列表后，根据所述邻区信息列表中记录的邻区HNB的PCCPCH发射功率及UE通过测量报告上报的邻区PCCPCH RSCP值，计算各个邻区相对UE的PCCPCH信道路损，根据所述邻区信息列表和各个邻区相对UE的PCCPCH信道路损优化所述切换目标小区列表后，再对优化后的切换目标小区列表中的小区发起切换流程，所述优化的优化准则为：将状态不符合切换要求和/或各个邻区相对UE的PCCPCH信道路损超过预定路损阈值的小区从切换目标小区列表中删除。
2.根据权利要求1所述的Femto基站基于分布式策略的切换控制方法，其特征在于，所述步骤HNB与邻区HNB交互PCCPCH发射功率是在HNB初始化启动时进行的，或者是在HNB初始化启动后周期性进行的，HNB与邻区HNB交互最新的PCCPCH发射功率，并根据交互的最新的所述PCCPCH发射功率更新邻区信息列表中相应邻区的PCCPCH发射功率信息。
3.根据权利要求1所述的Femto基站基于分布式策略的切换控制方法，其特征在于，所述步骤HNB检测小区状态是周期性进行的，HNB与邻区HNB交互最新的状态信息，根据交互的最新的状态信息更新所述邻区信息列表中相应邻区的状态信息。
4.根据权利要求1或2或3所述的Femto基站基于分布式策略的切换控制方法，其特征在于，所述状态信息包括负荷状态，所述负荷状态具体为上下行链路码资源占用率，所述切换要求为上下行链路码资源占用率低于预定负荷阈值。
5.根据权利要求1或2或3所述的Femto基站基于分布式策略的切换控制方法，其特征在于，所述状态信息包括上行干扰状态，所述上行干扰状态的检测方法为：HNB测量并计算每一上行时隙的ISCP统计平均值，当ISCP统计平均值超过门限值的时隙的个数超过预定值时，判定上行干扰状态为异常，否则为正常，所述切换要求为小区的上行干扰状态为正常。
6.根据权利要求1或2或3所述的Femto基站基于分布式策略的切换控制方法，其特征在于，所述状态信息包括上行拥塞状态，所述上行拥塞状态的检测方法为：HNB测量并计算每一上行时隙的RTWP统计平均值，设置相应的门限值将上行拥塞分为三种状态：正常、过载和欠载，计算三种状态所占的时隙数，将所占时隙数最多的状态作为小区最终的上行拥塞状态，所述切换要求为上行拥塞状态为正常。
7.根据权利要求1或2或3所述的Femto基站基于分布式策略的切换控制方法，其特征在于，所述状态信息包括下行拥塞状态，所述下行拥塞状态的检测方法为：HNB测量并计算每一下行时隙的TCP统计平均值，设置相应的门限值将下行拥塞分为三种状态：正常、过载和欠载，计算三种状态所占的时隙数，将所占时隙数最多的状态作为小区最终的下行拥塞状态，所述切换要求为下行拥塞状态为正常。
8.根据权利要求1或2或3所述的Femto基站基于分布式策略的切换控制方法，其特征在于，所述状态信息包括负荷状态、上行干扰状态、上行拥塞状态和下行拥塞状态的任意组合，所述切换要求为所述负荷状态、上行干扰状态、上行拥塞状态和下行拥塞状态各自满足相应切换要求的对应组合，
所述负荷状态具体为上下行链路码资源占用率，所述上下行链路码资源占用率低于预定负荷阈值时，所述负荷状态满足所述切换要求；
所述上行干扰状态的检测方法为：HNB测量并计算每一上行时隙的ISCP统计平均值，当ISCP统计平均值超过门限值的时隙的个数超过预定值时，判断上行干扰状态为异常，否则为正常，所述上行干扰状态正常时满足所述切换要求；
所述上行拥塞状态的检测方法为：HNB测量并计算每一上行时隙的RTWP统计平均值，设置相应的门限值将上行拥塞分为三种状态：正常、过载和欠载，计算三种状态所占的时隙数，将所占时隙数最多的状态作为小区最终的上行拥塞状态，所述上行拥塞状态正常时满足所述切换要求；
所述下行拥塞状态的检测方法为：HNB测量并计算每一下行时隙的TCP统计平均值，设置相应的门限值将下行拥塞分为三种状态：正常、过载和欠载，计算三种状态所占的时隙数，将所占时隙数最多的状态作为小区最终的下行拥塞状态，所述下行拥塞状态正常时满足所述切换要求。
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