CN103139856A - 一种小区切换判决方法及相关设备 - Google Patents

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张华�
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胡恒杰
赵旭凇
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汪颖
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Abstract

本发明公开了一种小区切换判决方法及相关设备，用以解决现有宏基站和微蜂窝基站协同组网场景下的覆盖均衡和干扰问题。小区切换判决方法，包括：接收UE上报的路径损耗测量结果，所述路径损耗测量结果包括服务小区的路径损耗和满足路径损耗上报条件的相邻小区的路径损耗；根据所述路径损耗测量结果，如果服务小区的路径损耗高于服务小区的路径损耗判决门限，则将满足目标小区筛选条件的相邻小区作为目标小区集，并从目标小区集中选择路径损耗条件最佳的小区作为切换的目标小区。

Description

一种小区切换判决方法及相关设备
技术领域
本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种小区切换判决方法及相关设备。
背景技术
现有无线网络中采用多种小区切换方式，包括移动切换、基于负荷拥塞控制的切换、基于干扰的切换等，其中最常见的小区切换方式为移动切换。
下面，以LTE(Long Term Evolution，长期演进)网络为例详细介绍小区切换判决方法，主要包括如下步骤：
步骤1、触发测量；
当服务小区的RSRP(Reference Signal Receiving Power，参考信号接收功率)低于一定门限时，UE(User Equipment，用户设备)开始测量相邻小区的RSRP。RSRP也可称为参考信号场强，是LTE网络中代表无线信号强度的关键参数之一。
步骤2、测量上报；
如果相邻小区满足RSRP上报条件，UE向网络侧上报其RSRP测量值。RSRP上报条件，可以为相邻小区的RSRP高于服务小区的RSRP。常用的RSRP上报条件，可以如公式[1]所示：
10logRSRPN+offN-Hys＞10logRSRPS+offS    [1]
其中，RSRPN表示相邻小区的RSRP测量值；
RSRPS表示服务小区的RSRP测量值；
offN表示相邻小区功率偏移量；
offS表示服务小区功率偏移量；
Hys表示功率滞后参数；
在相邻小区满足RSRP上报条件并达到一定时间要求时，UE向网络侧上报RSRP测量结果，RSRP测量结果包括服务小区的RSRP和满足RSRP上报条件的相邻小区的RSRP。
步骤3、切换判决；
网络侧根据UE上报的RSRP测量结果进行切换判决。切换判决遵循公式[2]、[3]、[4]：
RSRP_S＜TH_Scell            [2]
RSRP_T＞TH_Tcell            [3]
RSRP_T-RSRP_S＞TH_intra        [4]
其中，RSRP_S表示服务小区的RSRP；
TH_Scell表示服务小区的RSRP判决门限；
RSRP_T表示目标小区的RSRP；
TH_Tcell表示目标小区的RSRP判决门限；
TH_intra表示***内切换的RSRP判决门限；
将满足公式[3]和[4]设定的目标小区筛选条件的所有相邻小区作为目标小区集，并选择其中RSRP条件最佳的小区作为切换的目标小区，通常选择RSRP测量值最大的小区作为切换的目标小区。
至此，小区切换判决流程结束，后续进入目标小区资源分配等流程。
类似的，TD-SCDMA(Time Division-Synchronized Code Division MultipleAccess，时分同步码分多址)网络中，以P-CCPCH(Primary Common ControlPhysical Channel，主公共控制物理信道)RSCP(Receive Signal Code Power，接收信号码功率)作为小区切换判决依据，具体小区切换判决流程与LTE网络中以RSRP作为小区切换判决依据的小区切换判决流程基本一致。
本申请文件中，RSRP、P-CCPCH RSCP等可以统称为接收功率。上述基于接收功率的小区切换判决方法，选择接收功率条件最佳的小区作为切换的目标小区，适用于标准蜂窝网络结构，且每个小区覆盖均衡的场景。
现有无线网络中，例如LTE及其后续演进网络、TD-SCDMA网络等，宏基站的发射功率基本一致，但是随着网络技术的不断发展，已经出现了小功率的微蜂窝基站，例如PICO基站，用于覆盖宏基站的盲区和热点业务区。也就是说，无线网络中出现了大功率的宏基站和小功率的微蜂窝基站协同组网的场景。
现有基于接收功率的小区切换判决方法，无法解决宏基站和微蜂窝基站协同组网场景下的覆盖均衡和干扰问题。如图1所示，为宏基站和微蜂窝基站协同组网场景示意图，UE应该选择微蜂窝基站作为服务小区，因为距离微蜂窝基站最近。但是，按照现有小区切换判决方法，UE很可能选择宏基站作为服务小区。因为宏基站的发射功率远高于微蜂窝基站的发射功率，所以UE接收到宏基站的接收功率高于微蜂窝基站的接收功率，导致微蜂窝基站没有吸收业务。对于采用同频组网方式的无线网络，例如LTE及其后续演进网络、TD-SCDMA网络等，没有吸收业务的基站可以等效认为是一种干扰源，从而导致干扰问题。
发明内容
本发明实施例提供一种小区切换判决方法及相关设备，用以解决现有宏基站和微蜂窝基站协同组网场景下的覆盖均衡和干扰问题。
本发明实施例提供的小区切换判决方法，包括：
接收UE上报的路径损耗测量结果，所述路径损耗测量结果包括服务小区的路径损耗和满足路径损耗上报条件的相邻小区的路径损耗；
根据所述路径损耗测量结果，如果服务小区的路径损耗高于服务小区的路径损耗判决门限，则将满足目标小区筛选条件的相邻小区作为目标小区集，并从目标小区集中选择路径损耗条件最佳的小区作为切换的目标小区。
本发明实施例提供的基站设备，包括：
接收单元，用于接收UE上报的路径损耗测量结果，所述路径损耗测量结果包括服务小区的路径损耗和满足路径损耗上报条件的相邻小区的路径损耗；
切换判决单元，用于根据所述路径损耗测量结果，如果服务小区的路径损耗高于服务小区的路径损耗判决门限，则将满足目标小区筛选条件的相邻小区作为目标小区集，并从目标小区集中选择路径损耗条件最佳的小区作为切换的目标小区。
本发明实施例提供的用户设备，包括触发单元、测量单元和上报单元，其中：
所述触发单元，用于当服务小区的路径损耗高于路径损耗触发测量门限时，触发所述测量单元；
所述测量单元，用于在所述触发单元的触发下，测量相邻小区的路径损耗；
所述上报单元，用于在相邻小区满足路径损耗上报条件并达到一定时间要求时，上报路径损耗测量结果，所述路径损耗测量结果包括服务小区的路径损耗和满足路径损耗上报条件的相邻小区的路径损耗。
本发明实施例提供的小区切换判决方法及相关设备，基于路径损耗的测量执行小区切换的判决，在无线网络中宏基站和微蜂窝基站协同组网的场景下，UE能够切换至更合理的目标小区，使得大功率的宏基站和小功率的微蜂窝基站可以均衡吸收业务，从而解决了宏基站和微蜂窝基站协同组网区域的覆盖均衡和干扰问题，提升了该协同组网区域的SNR和吞吐量。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为现有技术中宏基站和微蜂窝基站协同组网场景示意图；
图2为本发明实施例中小区切换判决方法流程图；
图3为本发明实施例中基站设备的结构框图；
图4为本发明实施例中UE的结构框图。
具体实施方式
本发明实施例提供一种小区切换判决方法及相关设备，不再以接收功率作为小区切换判决依据，而是以路径损耗作为小区切换判决依据，使得大功率的宏基站和小功率的微蜂窝基站可以均衡吸收业务，解决了宏基站和微蜂窝基站协同组网区域的覆盖均衡和干扰问题，提升了该协同组网区域的SNR(Signal tonoise ratio，信噪比)和吞吐量。本发明实施例提供的小区切换判决方法及相关设备适用于LTE及其后续演进网络、TD-SCDMA网络等无线网络，尤其适用于无线网络中宏基站和微蜂窝基站协同组网的场景。
以下结合说明书附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明，并且在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面，以LTE网络为例对本发明实施例提供的小区切换判决方法进行详细说明。LTE网络中，所述的路径损耗具体可以为RS-PL(Reference Signal PathLoss，参考信号路径损耗)，RS-PL是RS-TxPower(参考信号发射功率)与RSRP(参考信号接收功率)的差值，具体计算公式请参见公式[5]：
RS_PL＝RS_TXPOWER-RSRP        [5]
其中，RS_PL表示参考信号路径损耗；
RS_TXPOWER表示参考信号发射功率；UE可以从广播信道消息的SIB信息块中获取参考信号发射功率；
RSRP表示参考信号接收功率。
本发明实施例对现有LTE网络中的小区切换判决方法进行改进，提出新的触发测量、测量上报和切换判决机制。改进后的小区切换判决方法，主要包括如下步骤：
步骤1、触发测量；
当服务小区的RS-PL高于预设的RS-PL触发测量门限时，UE开始测量相邻小区的RS-PL。
步骤2、测量上报；
如果相邻小区满足预设的RS-PL上报条件，UE向网络侧上报其RS-PL测量值。
具体实施中，一种较佳的RS-PL上报条件可以为：相邻小区的RS-PL低于服务小区的RS-PL，且相邻小区的RS-SINR高于预设的RS-SINR上报门限。
另一种较佳的RS-PL上报条件，可以如公式[6]、[7]所示：
RS_PLN-offN+Hys＜RS_PLS-offS        [6]
RS_SINRN＞RS_SINRTargent        [7]
其中，RS_PLN表示相邻小区的RS-PL测量值；
RS_PLS表示服务小区的RS-PL测量值；
offN表示相邻小区的功率偏移量；
offS表示服务小区的功率偏移量；
Hys表示功率滞后参数；
RS_SINRN表示相邻小区的RS-SINR(Signal to Interference plus NoiseRatio，信号与干扰加噪声比，简称信干噪比)；SINR是指接收到的有用信号的强度与接收到的干扰信号(噪声和干扰)的强度的比值；
RS_SINRTargent表示RS-SINR上报门限；
当相邻小区满足RS-PL上报条件并达到一定时间要求时，UE向网络侧上报RS-PL测量结果，RS-PL测量结果包括服务小区的RS-PL和满足RS-PL上报条件的相邻小区的RS-PL。
具体实施中，所述时间要求一般设定为1～2秒，offN通常默认值为0dB，offS通常默认值为0dB，功率偏移量的数值越高，表示越容易切换到该小区；Hys通常默认值为3dB。UE将RS-PL测量结果上报给网络侧当前为其提供服务的eNodeB(演进基站)，在小区切换流程中，具体为切换的Source eNodeB(源基站)；
步骤3、切换判决；
网络侧根据UE上报的RS-PL测量结果进行切换判决，选择RS-PL条件最佳的小区作为切换的目标小区。切换判决遵循公式[8]、[9]、[10]：
RS_PL_S＞TH_Scell            [8]
RS_PL_T＜TH_Tcell            [9]
RS_PL_T-RS_PL_S＜TH_intra   [10]
其中，RS_PL_S表示服务小区的RS-PL；
TH_Scell表示服务小区的RS-PL判决门限；
RS_PL_T表示目标小区的RS-PL；
TH_Tcell表示目标小区的RS-PL判决门限；
TH_intra表示***内切换的RS-PL判决门限；
将满足公式[9]和[10]设定的目标小区筛选条件的所有相邻小区作为目标小区集，并选择其中RS-PL条件最佳的小区作为切换的目标小区，通常选择RS-PL测量值最小的小区作为切换的目标小区。
与步骤2中一致，切换判决的执行主体为网络侧当前为UE提供服务的eNodeB，在小区切换流程中，具体为切换的Source eNodeB。
至此，小区切换判决流程结束，后续进入目标小区资源分配等流程。
需要说明的是，由于网络侧切换判决的考虑因素与终端侧触发测量的考虑因素并不完全一致，因此UE触发测量采用的RS-PL触发测量门限、与网络侧预设的服务小区的RS-PL判决门限可以不一致。
类似的，TD-SCDMA(Time Division-Synchronized Code Division MultipleAccess，时分同步码分多址)网络中，以P-CCPCH路径损耗作为小区切换判决依据，P-CCPCH路径损耗是P-CCPCH发射功率与P-CCPCH RSCP的差值。具体小区切换判决流程与LTE网络中以RS-RL作为小区切换判决依据的小区切换判决流程基本一致。
本发明实施例提供的无线网络中的小区切换判决方法，如图2所示，包括：
S201、当服务小区的路径损耗高于路径损耗触发测量门限时，UE开始测量相邻小区的路径损耗。
S202、在相邻小区满足路径损耗上报条件并达到一定时间要求时，UE向网络侧上报路径损耗测量结果，路径损耗测量结果包括服务小区的路径损耗和满足路径损耗测量结果上报条件的相邻小区的路径损耗。
在S202的具体实施中，一种较佳的路径损耗上报条件为：相邻小区的路径损耗低于服务小区的路径损耗，且相邻小区的信干噪比高于预设的信干噪比上报门限。
另一种较佳的路径损耗测量结果上报条件为：相邻小区的路径损耗、服务小区功率偏移量与功率滞后参数之和低于服务小区的路径损耗与相邻小区功率偏移量之和，且相邻小区的信干噪比高于信干噪比上报门限。
S203、网络侧根据UE上报的路径损耗测量结果，如果服务小区的路径损耗高于服务小区的路径损耗判决门限，则将满足目标小区筛选条件的相邻小区作为目标小区集，并从目标小区集中选择路径损耗条件最佳的小区作为切换的目标小区。
在S203的具体实施中，一种较佳的目标小区筛选条件为：目标小区的路径损耗低于目标小区的路径损耗判决门限，且目标小区的路径损耗与服务小区的路径损耗之差低于***内切换的路径损耗判决门限。一般将路径损耗最小的小区作为路径损耗条件最佳的小区。
基于同一技术构思，本发明实施例还提供了一种基站设备，由于该基站设备解决问题的原理与小区切换判决方法相似，因此该设备的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。
如图3所示，本发明实施例提供的基站设备，包括：
接收单元301，用于接收UE上报的路径损耗测量结果，所述路径损耗测量结果包括服务小区的路径损耗和满足路径损耗上报条件的相邻小区的路径损耗；
切换判决单元302，用于根据所述路径损耗测量结果，如果服务小区的路径损耗高于预设的服务小区的路径损耗判决门限，则将满足目标小区筛选条件的相邻小区作为目标小区集，并从目标小区集中选择路径损耗条件最佳的小区作为切换的目标小区。
具体实施中，切换判决单元302，具体用于将路径损耗低于预设的目标小区的路径损耗判决门限、且与服务小区的路径损耗之差低于预设的***内切换的路径损耗判决门限的相邻小区作为目标小区集。
具体实施中，切换判决单元302，具体用于从目标小区集中选择路径损耗最小的小区作为切换的目标小区。
相应的，本发明实施例还提供一种UE(用户设备)，如图4所示，包括触发单元401、测量单元402和上报单元403，其中：
触发单元401，用于当服务小区的路径损耗高于预设的路径损耗触发测量门限时，触发测量单元402；
测量单元402，用于在触发单元401的触发下，测量相邻小区的路径损耗；
上报单元403，用于在相邻小区满足路径损耗上报条件并达到一定时间要求时，上报路径损耗测量结果，所述路径损耗测量结果包括服务小区的路径损耗和满足路径损耗上报条件的相邻小区的路径损耗。
具体实施中，上报单元403，具体用于当相邻小区的路径损耗低于服务小区的路径损耗，且相邻小区的信干噪比高于预设的信干噪比上报门限时，判定相邻小区满足路径损耗上报条件；或者，当相邻小区的路径损耗、服务小区功率偏移量与功率滞后参数之和低于服务小区的路径损耗与相邻小区功率偏移量之和，且相邻小区的信干噪比高于预设的信干噪比上报门限时，判定相邻小区满足路径损耗上报条件。
本发明实施例提供的小区切换判决方法及相关设备，基于路径损耗的测量执行小区切换的判决，在无线网络中宏基站和微蜂窝基站协同组网的场景下，UE能够切换至更合理的目标小区，使得大功率的宏基站和小功率的微蜂窝基站可以均衡吸收业务，从而解决了宏基站和微蜂窝基站协同组网区域的覆盖均衡和干扰问题，提升了该协同组网区域的SNR和吞吐量。
现有技术中，网络优化人员采用增加功率作为解决覆盖和切换问题的常用手段，将导致整体功率竞争，不可避免的增加不必要的额外功率。本发明实施例中，以路径损耗作为小区切换判决依据，可以转变网络优化人员的优化思路，避免不必要的额外功率，从而降低该协同组网区域的小区间干扰。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (11)

1.一种小区切换判决方法，其特征在于，包括：
接收UE上报的路径损耗测量结果，所述路径损耗测量结果包括服务小区的路径损耗和满足路径损耗上报条件的相邻小区的路径损耗；
根据所述路径损耗测量结果，如果服务小区的路径损耗高于服务小区的路径损耗判决门限，则将满足目标小区筛选条件的相邻小区作为目标小区集，并从目标小区集中选择路径损耗条件最佳的小区作为切换的目标小区。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标小区筛选条件包括：
目标小区的路径损耗低于目标小区的路径损耗判决门限，且目标小区的路径损耗与服务小区的路径损耗之差低于***内切换的路径损耗判决门限。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述路径损耗条件最佳的小区是指路径损耗最小的小区。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述路径损耗测量结果是当服务小区的路径损耗高于路径损耗触发测量门限，UE开始测量相邻小区的路径损耗之后，UE在相邻小区满足路径损耗上报条件并达到一定时间要求时上报的。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述路径损耗上报条件包括：
相邻小区的路径损耗低于服务小区的路径损耗，且相邻小区的信干噪比高于信干噪比上报门限；或者，
相邻小区的路径损耗、服务小区功率偏移量与功率滞后参数之和低于服务小区的路径损耗与相邻小区功率偏移量之和，且相邻小区的信干噪比高于信干噪比上报门限。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，LTE网络中，所述路径损耗为参考信号路径损耗RS-PL；TD-SCDMA网络中，所述路径损耗为主公共控制物理信道P-CCPCH路径损耗。
7.一种基站设备，其特征在于，包括：
接收单元，用于接收UE上报的路径损耗测量结果，所述路径损耗测量结果包括服务小区的路径损耗和满足路径损耗上报条件的相邻小区的路径损耗；
切换判决单元，用于根据所述路径损耗测量结果，如果服务小区的路径损耗高于服务小区的路径损耗判决门限，则将满足目标小区筛选条件的相邻小区作为目标小区集，并从目标小区集中选择路径损耗条件最佳的小区作为切换的目标小区。
8.如权利要求7所述的基站设备，其特征在于，
所述切换判决单元，具体用于将路径损耗低于目标小区的路径损耗判决门限、且与服务小区的路径损耗之差低于***内切换的路径损耗判决门限的相邻小区作为目标小区集。
9.如权利要求7或8所述的基站设备，其特征在于，
所述切换判决单元，具体用于从目标小区集中选择路径损耗最小的小区作为切换的目标小区。
10.一种用户设备，其特征在于，包括触发单元、测量单元和上报单元，其中：
所述触发单元，用于当服务小区的路径损耗高于路径损耗触发测量门限时，触发所述测量单元；
所述测量单元，用于在所述触发单元的触发下，测量相邻小区的路径损耗；
所述上报单元，用于在相邻小区满足路径损耗上报条件并达到一定时间要求时，上报路径损耗测量结果，所述路径损耗测量结果包括服务小区的路径损耗和满足路径损耗上报条件的相邻小区的路径损耗。
11.如权利要求10所述的用户设备，其特征在于，
所述上报单元，具体用于当相邻小区的路径损耗低于服务小区的路径损耗，且相邻小区的信干噪比高于信干噪比上报门限时，判定相邻小区满足路径损耗上报条件；或者，当相邻小区的路径损耗、服务小区功率偏移量与功率滞后参数之和低于服务小区的路径损耗与相邻小区功率偏移量之和，且相邻小区的信干噪比高于信干噪比上报门限时，判定相邻小区满足路径损耗上报条件。
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