CN111818620B - 多模终端的网络选择方法和*** - Google Patents
多模终端的网络选择方法和*** Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种多模终端的网络选择方法和***,包括:发现步骤:终端接收蜂窝网络基站广播的基站相关数据;和/或接收局域网络接入点的接入点相关数据;选择步骤:终端根据基站相关数据对基站进行预筛选,保留满足基站基本接入准则的基站,根据基站相关数据计算保留基站的基站接入权重值并构建可接入终端的基站集合;和/或根据接入点的接入点相关数据对接入点进行预先筛选,保留满足接入点基本接入准则的接入点,根据接入点相关数据计算保留接入点的接入权重值并构建可接入终端的接入点集合;接入步骤:终端根据基站的通信状态数据和终端的服务质量数据从基站集合和/或接入点集合选择至少一个基站/接入点接入,能够提升频谱利用率。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域,具体涉及一种多模终端的网络选择方法和***。
背景技术
为了应对移动通信的快速发展与频谱资源稀缺的矛盾,第三代合作伙伴计划(3rdGeneration Partnership Project,3GPP)定义第5代(5th Generation,5G)通信***的三大应用场景分别为增强移动宽带业务(enhanced Mobile Broadband,eMBB)、大规模物联网(massive Machine Type Communication,mMTC)和低时延高可靠性业务(Ultra ReliableLow Latency Communications,URLLC)。与这些全新的应用场景和业务类型所需求的通信技术要比,现有的4G移动通信技术则存在许多缺陷,如时延较高、容量低等问题。新技术无疑给移动通信网络带来了多样化的技术难题与挑战。面对挑战,低时延、高容量高速率的5G技术顺势而生,并已成为学术界和工业界的研究热点。5G研究的主要目标是应对各类技术挑战并为用户提供低延时、高速率和高容量的服务,同时也符合国家最新提出的绿色通信理念。
新兴技术的出现对现有通信***提出了全新的需求,4G LTE网络架构缺陷与劣势日益突出,主要问题有:频谱资源有限、用户设备(User Equipment,UE)体验差、覆盖范围低和覆盖存在死角等。异构网络技术主要指在一个区域内,多模终端用户可以使用多种无线接入技术(Radio Access Technology,RAT),可以有效减轻4G主承载网络负载并增加***吞吐量。未来,有效地减轻5G蜂窝网络负载、增加***容量和提高网络传输速率对运营商来说至关重要。IEEE 802.11无线局域网(Wireless Local Area Networks,WLAN)拥有丰富的频带资源以及在城市中大量低成本部署的优势,被认为是全世界应用普及程度最高的网络,使得WLAN网络成为补充LTE网络的比较有吸引力的解决方案。
为进一步提升网络容量以及性能,业界提出将LTE技术和WLAN技术结合的融合/聚合网络(LTE WLAN aggregation,LWA)技术。LWA融合的本质为LTE网络与WLAN网络组成混合网络架构,且LTE网络架构与WLAN网络架构相互独立、互不干扰。LWA网络核心思想是通过引入WLAN网络中大规模部署的低功率且覆盖范围小的接入点(Access Point,AP)来分流传输LTE网络的部分数据,以达到减轻蜂窝网络基站(Base Station,BS)负载的目的,同时能够增加***容量、扩大网络的覆盖区域并提高UE的通信质量。
随着5G技术和WiFi6技术的发展,将5G网络和WiFi6网络两个不同的网络相互融合,利用不同网络的技术相互补缺,可以达到增加网络覆盖和容量的目的,使网络融合呈现出广泛的应用前景。在授权频段5G和免授权频段WiFi6融合的网络中,由于存在两种无线接入技术,UE通常都位于这两个不同网络覆盖范围内,用户接入点选择问题尤其重要。而WiFi6网络大量部署AP,负载通常不均匀地分布在AP中,各AP性能存在差异性。同理,对于边缘地区的用户,5G网络基站BS也会存在类似的情况。因此,选择接入合适的网络接入点对UE来说至关重要。网络接入点选择的核心目标是提高5G和WiFi6融合网络的整体吞吐量并为UE提供更好的服务质量(Quality of Service,QoS)。网络接入点选择决定了UE与相关的接入点连接,对各网络接入点的负载产生影响,从而决定接入点的用户服务质量和资源利用率等。
在现有网络中,无论是授权频段蜂窝网络还是免授权频段WLAN网络,UE接入选择都是基于接收信号强度的模式进行接入点选择。当UE进入网络覆盖范围内,主动扫描附近接入点,扫描结束后获得一个可供接入的接入点列表,其包含了各接入点的基本信息,主要内容为信号强度,UE总会选择接收到的信号强度最大的接入点进行连接。
然而,由于多数情况下由于UE的移动导致分布不均匀,在某些工业场景的应用密集区域UE数量与其他地方差距明显。大量UE聚集在某个工厂特定的区域,采用最大接收信号强度的方式进行接入点连接,大量用户接入同一个接入点,单个接入点为大量的UE服务,这使得每个UE实际所获得的带宽有限、时延较大。少量对速率要求更低的UE会选择其他接入点反而能获得更好的QoS,对于网络资源来说是极其不合理的分配。大量UE接入同一个接入点会导致整个网络负载不均衡和单个接入点容量过饱和/不饱和等问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种多模终端的网络选择方法和***,多模终端用户可按需选择合适的网络,不但能有效地降低授权频段蜂窝***的负载,提升频谱利用率,保证用户的QoS,还能减少用户数据传输完成的时间。
为实现上述发明的,第一方面,本发明实施例提供了一种多模终端的网络选择方法,所述网络选择方法适用于蜂窝网络、局域网络、或者蜂窝网络和局域网络组成的融合网络;
所述网络选择方法包括以下步骤:
发现步骤:终端接收蜂窝网络基站广播的基站相关数据,所述基站相关数据包括主辅同步信号、参考信号和终端驻留与切换相关数据,所述终端驻留与切换相关数据包括基站容量、第一信号接入门限值和第一信号持续时长门限值;和/或接收局域网络接入点的接入点相关数据,所述接入点相关数据包括服务集标识、信标信号(Beacon)、接入点容量、第二信号接入门限值和第二信号持续时长门限值;
选择步骤:终端根据主辅同步信号确定参考信号的接收功率,并依据参考信号的接收功率和终端驻留与切换相关数据对基站进行预筛选,保留满足基站基本接入准则的基站,根据基站相关数据计算保留基站的基站接入权重值后,依据该基站接入权重值构建可接入终端的基站集合;和/或根据接入点的接入点相关数据对接入点进行预先筛选,保留满足接入点基本接入准则的接入点,根据接入点相关数据计算保留接入点的接入点接入权重值后,依据该接入点接入权重值构建可接入终端的接入点集合;
接入步骤:终端根据基站的通信状态数据和终端的服务质量数据从基站集合选择至少一个基站接入;和/或终端根据接入点的通信状态数据和终端的服务质量数据从接入点集合选择至少一个接入点接入。
其中,主辅同步信号中包含有基站标识ID,根据基站标识ID能够测量参考信号的接收功率。基站容量是指基站可以容纳的数据容量。第一信号接入门限值用作参考信号接收功率的门限值,第一信号持续时长门限值用作大于第一信号接入门限值的参考信号接收功率持续时长的门限值。
其中,接入点在满足免授权频段法规的前提下抢占接入免授权频段信道,信道接入后下发用户接入的必要接入点相关数据,其中,服务集标识(Service Set Identifier,SSID)用作身份验证,接入点容量为接入点可容纳的数据容量,第二信号接入门限值用作Beacon信号的信号强度Pbeacon的门限值,第二信号持续时长门限值用作大于第二信号接入门限值的Beacon信号持续时长的门限值。
所述蜂窝网络优选为授权频段的5G网络,所述局域网络优选为免授权频段的WiFi6网络,以及5G网络和WiFi6网络组成的融合网络。
网络发现步骤中,终端会按照规划的固定轨迹或者随机轨迹移动位置,导致可用的基站/接入点会随着终端位置的变化而发生变化,此时基站/接入点的负载也是随着时间不断地更新,因此,网络发现过程周期性地进行,且周期长度可按需设置,以便让终端及时、准确地了解网络中基站/接入点的通信状态信息。
网络选择分为初始网络接入和切换网络接入。若为初始网络接入,通过基站/接入点发现过程中收集的基站/接入点相关信息,使用选择步骤和接入步骤选择最优的基站/接入点接入。
网络接入分为网络初始接入过程和切换过程。若为初始网络接入,则终端与基站/接入点选择过程所得到的基站/接入点相连接;若为切换,终端与目的基站/接入点相连接时,同时解除与原有基站/接入点的连接。在切换过程中终端保持与原基站/接入点的通信过程。
正在通信中的终端按照网络中基站/接入点的指示每隔一段时长根据收到的基站/接入点相关数据,应用选择步骤和接入步骤选择判断当前网络是否需要切换,若需要切换,则会选择性能较优的基站/接入点。
终端初始接入或切换的执行阶段同时也包括网络的认证、授权、以及转移相关信息。在切换执行过程中,由于终端仍然保持与原基站/接入点通信,因此网络有足够的时间来执行一些必要措施以防止服务的中断。
在一个实施方式中,所述依据参考信号的接收功率和终端驻留与切换相关数据对基站进行预筛选,保留满足基站基本接入准则的基站包括:
首先,依据参考信号的接收功率和终端驻留与切换相关数据构建基站基本接入准则,所述基站基本接入准则至少包括以下条件:
条件一、终端的业务等级允许终端接入蜂窝网络;
条件二、基站的参考信号接收功率RSRP的数值Prsrp持续大于第一信号接入门限值Pthreshold1的持续时长不低于第一信号持续时长门限值T1;
条件三、终端的传输速率需求R1不超过基站容量C1;
然后,依据所述基站基本接入准则对基站进行判断筛选,保留满足所述基站基本接入准则的基站。
在另外一个实施方式中,所述根据基站相关数据计算保留基站的基站接入权重值包括:
根据基站相关数据计算基站侧的接入权重值,包括采用公式(1)计算基站侧的接入权重值BSpritority:
其中,a1是权重因子,满足0≤a1≤1;Prsrp为参考信号接收功率的数值;C1为基站容量;Pthreshold1是允许终端接入基站的第一信号接入门限值;Pmax和Cmax分别是基站参考信号的最大发射功率和最大基站容量;I(T1)是指示函数,用于指示是否满足参考信号接收功率的数值Prsrp持续大于第一信号接入门限值Pthreshold1的持续时长不低于第一信号持续时长门限值T1,若满足,I(T1)=1,否则I(T1)=0;Cthreshold1为允许终端接入基站时的基站容量门限值;
根据终端允许接入网络相关数据计算终端侧的接入权重值,所述终端允许接入网络相关数据包括终端的业务传输速率和接入时延;包括采用公式(2)计算终端侧的接入权重值UEpritority:
其中,b1是权重因子,满足0≤b1≤1;Dthreshold1和Dmax分别是终端的业务被允许接入时的时延门限值和最大接入容忍时延;Dac是终端使用历史信息估计的接入时延;Rthreshold1和Rmax分别是终端的业务最低保证比特速率门限和传输速率上限;R1是终端使用历史信息估计的实际传输速率;
根据所述基站侧的接入权重值和所述终端侧的接入权重值计算保留基站的基站接入权重值,包括采用公式(3)计算保留基站的基站接入权重值UEFpriority:
UEFpritority=c1×UEpritority+(1-c1)×BSpritority (3)
其中,c1是权重因子,满足0≤c1≤1。
在另外一个实施方式中,所述依据该基站接入权重值构建可接入终端的基站集合包括:
首先,根据基站接入门限值UEthreshold1和基站接入权重值UEFpriority判断终端是否可以接入基站,具体判断为:
当UEFpritority≥UEthreshold1,则终端可以接入基站;
当UEFpritority<UEthreshold1,则终端不可以接入基站;
然后,将可以接入终端的基站ID和基站接入权重值组成基站数据对存储到基站集合。
在另外一个实施方式中,所述根据接入点的接入点相关数据对接入点进行预先筛选,保留满足接入点基本接入准则的接入点包括:
首先,依据接入点相关数据构建接入点基本接入准则,所述接入点基本接入准则至少包括以下条件:
条件一、终端的业务等级允许终端接入局域网络;
条件二、终端接收到的信标信号的信号强度Pbeacon大于第二信号接入门限值Pthreshold2的持续时长不低于服务集标识要求的第二信号持续时长门限值T2;
条件三、终端的移动速率V1不超过移动速率的允许接入门限值Vthreshold;
然后,依据所述接入点基本接入准则对接入点进行判断筛选,保留满足所述接入点基本接入准则的接入点。
在另外一个实施方式中,所述根据接入点相关数据计算保留接入点的接入点接入权重值包括:
根据接入点相关数据计算接入点侧的接入权重值,包括采用公式(4)计算接入点侧的接入权重值APpritority:
其中,a2是权重因子,满足0≤a2≤1;C2为接入点容量;PWmax和CWmax分别是接入点信标信号的最大发射功率和最大容量;I(T2)是指示函数,用于指示是否满足服务集标识中信标信号接收功率的数值Pbeacon持续大于第二信号接入门限值Pthreshold2的持续时长不低于第一信号接入门限值T2,若满足I(T2)=1,否则I(T2)=0;Cthreshold2为允许终端接入接入点时的接入点容量门限值;
根据终端允许接入网络相关数据计算终端侧的接入权重值,所述终端允许接入网络相关数据包括终端的业务传输速率和接入时延;采用公式(5)计算终端侧的接入权重值UEpritority:
其中,b1是权重因子,满足0≤b1≤1;Dthreshold1和Dmax分别是终端的业务被允许接入接入点时的时延门限和最大接入容忍时延;Dac是终端使用历史信息估计的接入时延;Rthreshold1和Rmax分别是终端的业务最低保证比特速率门限和传输速率上限;R1是终端使用历史信息估计的实际传输速率;
根据所述接入点侧的接入权重值和所述终端侧的接入权重值计算保留接入点的接入点接入权重值,包括采用公式(6)计算保留接入点的接入点接入权重值UEWpriority:
UEWpritority=c2×UEpritority+(1-c2)×APpritority (6)
其中,c2是权重因子,满足0≤c2≤1。
在另外一个实施方式中,所述依据该接入点接入权重值构建可接入终端的接入点集合包括:
首先,根据接入点接入门限值UEthreshold2和接入点接入权重值UEWpriority判断终端是否可以接入接入点,具体判断为:
当UEWpritority≥UEthreshold2,则终端可以接入接入点;
当UEWpritority<UEthreshold2,则终端不可以接入接入点;
然后,将可以接入终端的接入点服务集标识和接入点接入权重值组成接入点数据对存储到接入点集合。
在另外一个实施方式中,所述多模终端的网络选择方法还包括:
针对满足接入点基本接入准则的接入点,在构建接入点集合之前,还需要根据终端的移动速度V1和移动速率接入门限值Vthreshold,对终端是否能够接入局域网络进行判断,判断过程为:
当V1≥Vthreshold,则终端不可以接入局域网络;
当V1<Vthreshold,则终端可以接入局域网络。
在另外一个实施方式中,终端选择手动接入网络模式和自动接入网络模式;
若终端设置为自动接入网络模式,则终端同时扫描所支持的免授权频段和授权频段信道;
若终端设置为手动接入网络模式,则终端按照手动设置扫描所允许接入的免授权频段和授权频段信道。
终端根据基站的通信状态数据和终端的服务质量数据从基站集合选择至少一个基站接入时,主要根据由参考信号发射功率、支持的数据速率、负载情况、服务质量参数、接收信号强度组成的通信状态数据和终端的服务质量数据从基站集合中选择至少一个基站接入。该通信状态数据由基站和接入点发送给终端。
终端根据接入点的通信状态数据和终端的服务质量数据从接入点集合选择至少一个接入点接入时,主要根据由参考信号发射功率、支持的数据速率、负载情况、服务质量参数、接收信号强度组成的通信状态数据和终端的移动速度和服务质量数据从接入点集合中选择至少一个接入点接入。
为实现上述发明的,第二方面,本发明实施例提供了一种多模终端的网络选择***,所述网络选择***包括至少1个蜂窝网络基站、至少1个局域网络接入点和至少1个终端,
所述蜂窝网络基站广播的基站相关数据,所述基站相关数据包括主辅同步信号、参考信号和终端驻留与切换相关数据,所述终端驻留与切换相关数据包括基站容量、第一信号接入门限值和第一信号持续时长门限值;
所述局域网络接入点广播接入点相关数据,接入点相关数据包括服务集标识、信标信号、接入点容量、第二信号接入门限值和第二信号持续时长门限值;
所述终端采用上述多模终端的网络选择方法选择网络接入。
与现有技术相比,本发明具有的有益效果至少包括:
本发明提供的多模终端的网络选择方法和***中,终端根据参考信号的发射功率、支持的数据速率、负载情况、服务质量参数、接收信号强度和UE的QoS等选择满足授权频段蜂窝网络的基站基本接入准则的基站集合中选择基站接入;终端根据参考信号的发射功率、支持的数据速率、负载情况、服务质量参数、接收信号强度和UE的QoS等选择满足免授权频段局域网络的接入点基本接入准则的2中接入点集合选择接入点接入。该方案可以提高蜂窝网络和无线局域网网络聚合模式下的频谱利用率,减轻蜂窝网络的负载,满足终端的服务质量需求;解决大量终端接入同一个接入点会导致整个网络负载不均衡和单个接入点容量过饱和/不饱和等问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动前提下,还可以根据这些附图获得其他附图。
图1是本发明实施例提供的一种通信网络***架构示意图;
图2是本发明实施例提供的一种多模终端网络选择方法的示意流程图;
图3是本发明实施例提供的一种授权频段MIB消息的帧结构示意图;
图4是本发明实施例提供的一种多模终端在授权频段的网络选择方法的示意性流程框图;
图5是本发明实施例提供的一种多模终端在免授权频段网络选择方法的示意性流程框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
具体实现中,本发明实施例中描述的终端包括但不限于诸如具有触摸敏感表面(例如,触摸屏显示器和/或触摸板)的移动电话、膝上型计算机或平板计算机之类的其它便携式设备。还应当理解的是,在某些实施例中,所述设备并非便携式通信设备,而是具有触摸敏感表面(例如,触摸屏显示器和/或触摸板)的台式计算机。
在接下来的讨论中,描述了包括显示器和触摸敏感表面的终端。然而,应当理解的是,终端可以包括诸如物理键盘、鼠标和/或控制杆的一个或多个其它物理用户接口设备。
终端支持各种应用程序,例如以下中的一个或多个:绘图应用程序、演示应用程序、文字处理应用程序、网站创建应用程序、盘刻录应用程序、电子表格应用程序、游戏应用程序、电话应用程序、视频会议应用程序、电子邮件应用程序、即时消息收发应用程序、锻炼支持应用程序、照片管理应用程序、数码相机应用程序、数字摄影机应用程序、web浏览应用程序、数字音乐播放器应用程序和/或数字视频播放器应用程序。
可以在终端上执行的各种应用程序可以使用诸如触摸敏感表面的至少一个公共物理用户接口设备。可以在应用程序之间和/或相应应用程序内调整和/或改变触摸敏感表面的一个或多个功能以及终端上显示的相应信息。这样,终端的公共物理架构(例如,触摸敏感表面)可以支持具有对用户而言直观且透明的用户界面的各种应用程序。
参见图1,是本发明实施例提供一种通信网络***框架示意图,如图1所示的通信网络***框架可包括授权频段的基站BS、免授权频段接入点AP、以及多模终端用户UE。其中,基站、接入点和终端用户的数量可以是一个或多个,图1示出了1个终端用户、1个基站和1个接入点的实例,本发明实施例不做限定。
在一些实施例中,一个授权频段基站覆盖的范围称为一个物理小区,一个基站的标识也可对应表示为该基站覆盖的物理小区的标识。一个基站可以支持使用的通信频段或频段信道既可包括使用授权频段的2G,3G,4G***的基站,如LTE***使用的授权频段1.88GHz-1.92GHz、2.32GHz-2.37GHz和2.57GHz-2.62GHz等;也可以未来使用新一代无线通信***的基站,如5G基站和6G基站。
在一些实施例中,一个免授权频段的接入点既可以是传统WLAN***的接入点AP,也可包括工作与免授权频段的其他***的小基站等。例如,免授权频段的长期演进(Unlicensed Long Term Evolution,LTE-U),免授权频段的新空口(Unlicensed NewRadio,NR-U)。免授权频段指的是工业、科学和医学(Industrial Scientific Medicine,ISM)机构开放使用的2.4GHz-2.4835GHz和5.725GHz-5.825GHz等对应的通信频段。这里的免授权频段可包括例如无线保真(WiFi)、蓝牙(Bluetooth)、Zigbee等无线接入技术所支持适用的频段。
为缓解授权频段的流量压力,提出多模终端用户可占用免授权频段接收服务;为提升多模终端的数据传输可靠性和时延,提出多模终端用户可占用授权频段接收服务,例如上述的多模终端用户所在的授权频段5G蜂窝网络和免授权频段WiFi6网络组成的融合网络。在终端用户UE开机后,可在授权频段内进行小区搜索。在UE驻留到一个物理小区(即基站)后,基站可利用授权频段为UE提供相应地通信服务;也可在免授权频段内进行SSID搜索,在UE驻留到一个合适的SSID接入点后,接入点可利用免授权频段为UE提供相应地通信服务。
本申请的发明人在提出本申请的过程中发现,由于终端用户在开机或断开网络后,希望尽快选择一个信道质量满足条件的物理小区进行驻留,通常UE采用S准则进行物理小区选择。此外,终端用户使用免授权频段时每次接入信道的时长不能超过规定值,即免授权频段信道是不连续的,并且每次信道接入时长是有限的。因此在蜂窝***中采用S准则进行小区选择,会存在很多问题,例如:(1)工业互联行业应用需要低时延的接入和大带宽的数据传输,授权频段频谱资源稀缺,多个终端都使用蜂窝网络的S准则接入网络后蜂窝网络可能使得终端介入后无法满足其服务质量需求。(2)现有智能终端大都支持WLAN网络,WLAN使用频谱资源蜂窝的免授权频段,但WLAN对移动性支持不友好,若高速移动状态下的UE选择某个WLAN信道,该终端用户UE可能会因切换等情形出现掉线现象。
为解决上述问题,参见图2,是本发明实施例提供一种多模终端的网络选择方法的示意流程图,该网络选择方法以的授权频段5G蜂窝网络和免授权频段WiFi6网络组成的5G-WiFi6融合网络为例进行说明。如图2所示的方法可包括如下实施步骤:
步骤S201、网络发现阶段,多模用户发现5G-WiFi6融合网络全部可用的基站和接入点。
5G-WiFi6融合网络中的基站/接入点向终端用户发送当前基站/接入点参考信号的发射功率、支持的数据速率、负载情况、服务质量参数、接收信号强度等通信状态数据。UE接收到这些通信信息后,根据通信信息可以获得可用的网络以及网络可提供的服务等。在网络发现阶段,所述UE会按照规划的固定轨迹或者随机轨迹移动位置,导致可用的基站/接入点会随着UE位置的变化而发生变化,此时基站/接入点的负载也是随着时间不断地更新,因此,网络发现过程周期性地进行,且周期长度可按需设置,以便让UE及时、准确地了解5G-WiFi6融合网络中基站/接入点的状态信息。
步骤S202、网络选择阶段,多模用户根据网络选择算法计算可接入的基站和接入点,并分别生成可接入的基站集合和接入点集合。
网络选择过程可分为初始网络选择和切换网络选择。若为初始网络选择,通过基站/接入点发现过程中收集的基站/接入点相关信息,使用设计的网络选择算法选择最优的基站/接入点接入。网络择算法将依赖于通信***和用户业务的各项参数,比如应用类型,应用所需的最小带宽、所能忍受的最大时延,网络当前的可用带宽、平均时延、负荷情况以及平均接收信号强度等。正在通信中的UE按照5G-WiFi6融合网络中基站/接入点的指示每隔一段时长根据收到的基站/接入点信息,应用网络选择算法判断当前网络是否需要切换,若需要切换,则会选择性能较优的基站/接入点。
步骤S203、网络接入阶段,多模用户根据设置在可接入的基站集合和接入点集合选择基站和接入点接入。
网络接入过程分为初始网络接入过程和网络切换过程。若为初始网络接入,则UE与基站/接入点选择过程所得到的基站/接入点相连接;若为网络切换过程,UE与目的基站/接入点相连接时,同时解除与原有基站/接入点的连接。在网络切换过程中UE保持与原基站/接入点的通信过程。UE初始网络接入或网络切换的执行阶段同时包括5G-WiFi6融合网络的认证、授权、以及转移相关信息。在切换执行过程中,由于移动终端仍然保持与原基站/接入点通信,因此5G-WiFi6融合网络有足够的时间来执行一些必要措施以防止服务的中断。
在进行网络接入时,UE可以选择手动接入网络模式和自动接入网络模式若所述UE设置为自动接入网络模式,则UE同时扫描所支持的免授权频段和授权频段信道;若所述UE设置为手动接入网络模式,则所述UE按照手动设置扫描所允许接入的免授权频段和授权频段信道。
本发明实施例中,基站可实时或周期性地在基站覆盖的物理小区内广播同步信号,所述同步信号携带有所述物理小区的标识(即所述基站的标识)。在终端用户UE开机或断网后,UE的非接入层(Non-Access Stratum,NAS)可指示无线资源控制层(RadioResource Control,RRC)搜索公共陆地移动网络(Public Land Mobile Network,PLMN)。RRC层进一步指示物理层(Physical Layer,PHY)在对应的物理信道,如广播信道(Broadcast Channel,BCH)、增补信道(Supplemental Channel,SCH)上进行初始小区搜索。搜索到物理小区后,RRC层可指示PHY层接收物理小区广播的同步信号,完成物理小区同步。其中,所述同步信号携带有所述物理小区的标识。所述UE接收到所述同步信号后,可解析出所述物理小区的标识,如物理小区ID(Physical Cell Identify,PCI)。
在一些实施例中,所述基站或所述物理小区的数量可以是一个或多个,则对应的所述UE接收到的同步信号的数量可以是一个或多个,PCI的个数同样可以是指一个或多个,本发明实施例不做限定。
所述基站通过授权频段广播主信息块(Master Information Block,MIB)消息。相应地,所述UE根据所述物理小区的标识接收所述MIB消息。
所述UE可根据所述同步信号和MIB消息之间的固定位置关系,如基站发送同步信号后可间隔预设时隙(如40ms)再发MIB消息。相应地,RRC层可指示PHY层在对应的物理信道上,如物理广播信道(Physical Broadcast Channel,PBCH),接收所述物理小区(即基站)广播的MIB消息。在一些实施例中,所述MIB消息可封装/承载于广播消息中,此时PHY层在接收到该广播消息后,可通过消息解析获得所述MIB消息。PHY层可通过介质访问控制层(MediaAccess Control,MAC)将所述MIB消息透传给RRC层。
在一些实施例中,所述MIB消息可包括指示消息,所述指示消息用于指示所述物理小区是否支持传输时延敏感业务。即所述指示消息承载于所述MIB消息中由基站(物理小区)广播给所述UE。
举例来说,如图3示出了一种授权阶段MIB消息的帧结构示意图。如图3所示,MIB消息可包括闲置字段、***帧号(System Frame Number,SFN)字段、物理混合自动重传指示信道(Physical Hybrid ARQ Indicator Channel,PHICH)字段以及下行带宽字段。其中,SFN字段支持最高占用8bit。PHICH字段用于承载PHICH配置信息,图示可占用3bit。下行带宽字段用于承载下行***带宽信息,图示可占用3bit。闲置字段中可利用1bit来承载所述指示信息,用于指示所述物理小区是否支持传输时延敏感业务,所述闲置字段可占用一个或多个比特bit,本发明实施例不做限定。
可选地,所述指示消息可用“0/1”、“Yes/No”等表现形式来体现,例如,“1”表示所述物理小区支持传输时延敏感业务,“0”表示所述物理小区不支持传输时延敏感业务。
在一些实施例中,所述基站(物理小区)还可广播第一新建消息,所述第一新建消息包括所述指示消息。所述第一新建消息可以是指基站新创建的***信息块(systeminformation block,SIB)消息或其他消息,如SIB0消息,本发明实施例不做限定。所述第一新建消息需在所述物理小区广播SIB1消息之前发送。
具体的,UE的RRC层可指示PHY层在对应的物理信道上,如物理广播信道(PhysicalBroadcast Channel,PBCH),接收所述物理小区(即基站)广播的第一新建消息。在一些实施例中,所述第一新建消息可封装/承载于广播消息中,此时PHY层在接收到该广播消息后,可通过消息解析获得所述第一新建消息。PHY层可通过介质访问控制层(Media AccessControl,MAC)将所述第一新建消息透传给RRC层。
在一些实施例中,所述指示信息可由所述基站(即所述物理小区)确定。具体的,所述基站可根据所述授权频段的历史使用信息来统计所免授权频段的信道利用率;然后,根据所述授权频段的信道利用率和所述UE支持传输的业务的时延要求来确定所述指示信息,即确定所述基站是否支持传输时延敏感业务。
所述UE可根据接收的所述指示信息和所述UE自身支持传输的业务的需求确定所述UE是否接收所述基站广播的***消息。这里的***消息可以包括但不限于以下消息中的任一项或多项:SIB1至SIB11消息。
具体的,如果所述指示信息用于指示所述物理小区支持传输时延敏感业务,则不论所述UE支持传输的业务是否为时延敏感业务,所述UE均可通过所述基站进行相关业务的传输,所述UE可接收所述基站广播的***消息。
如果所述指示信息用于指示所述物理小区不支持传输时延敏感业务,则所述UE需要根据所述UE支持传输的业务来确定是否接收所述基站广播的***消息。如果所述UE支持传输的业务为时延敏感业务,则结束流程,重新选择一个免授权频段进行小区搜索。如果所述UE支持传输的业务不为时延敏感业务,即所述UE不传输时延敏感业务,则所述UE可接收所述基站广播的***消息。
在一些实施例中,所述***消息可承载于所述基站广播的下行信令中,所述下行信令包括有物理下行控制信道(Physical Downlink Control Channel,PDCCH)指示信息。当所述UE接收到所述下行信令时,可根据所述PDCCH指示信息的指示在对应的物理下行共享信道(Physical Downlink Shared Channel,PDSCH)接收所述基站广播的***消息。同时,所述UE还可在对应的物理混合自动重传指示信道(Physical Hybrid ARQ IndicatorChannel,PHICH)接收所述基站广播的其他参数消息,本发明实施例不做限定。
在一些实施例中,所述***消息可至少包括SIB1消息,还可包括SIB2至SIB11中任一项或多项消息,本发明实施例不做限定。
在一些实施例中,所述UE的RRC层可接收所述基站广播的***消息。在所述UE的RRC层接收到所述***消息后,可通过消息解析获知SIB1消息。接着,RRC层可根据SIB1消息中的调度信息字段获知所述基站广播了SIB2至SIB11消息中的哪几个SIB消息,即RRC层可根据SIB1消息中的调度信息字段判断是否完全接收到所述基站广播的***消息,即是否完全接收到SIB1消息至SIB11消息。如果是,则继续流程;否则,结束流程。
所述UE可通过接收的所述***消息获知所述物理小区的部分小区选择参数,即接收参数。例如***消息中可包括但不限于携带以下接收参数:Qoffsettemp、Qrxlevmin、Qqualmin、PEMAX1、PEMAX2、Qrxlevminoffset、Qqualminoffset等。其中,Qoffsettemp是指所述物理小区中的小区信号临时偏移量,单位dBm。Qrxlevmin是指所述物理小区中的参考信号接收功率(Reference SignalReceived Powe,RSRP)数值,单位dBm。Qqualmin是指所述物理小区中的参考信号接收质量(Reference Signal Received Quality,RSRQ)数值,单位为分贝(dB)。PEMAX1和PEMAX2是指UE在所述物理小区中允许使用的最大上行发送功率,单位dBm。Qrxlevminoffset是指UE采用小区参考信号的信号强度来评估所述物理小区的信号强度时,需要对Qrxlevmin进行的偏移量,用于防止乒乓效应。Qqualminoffset是指UE采用小区参考信号的信号质量来评估所述物理小区的信号质量时,需要对Qqualmin进行的偏移量,也用于防止乒乓效应。
举例来说,所述接收参数可包括但不限于上述的Qoffsettemp、Qrxlevmin、Qqualmin、Qrxlevminoffset、Qqualminoffset等参数。关于所述接收参数可具体参见前述实施例中的相关描述,这里不再赘述。所述测量参数可包括但不限于以下参数:Qrxlevmeas、Qqualmeas、Pcompensation、PPowerClass。
其中,Qrxlevmeas是指所述UE测量所述物理小区的RSRP数值。Qqualmeas可以是指所述UE测量所述物理小区的RSRQ数值。这里的Qrxlevmeas和Qqualmeas可以是所述UE对接收的所述基站广播的导频信号所测量得到的,所述导频信号可以是所述基站在广播同步信号后,利用PCI进行加扰后所发送的导频信号。Pcompensation可以是指与PEMAX1和PEMAX2有关的参数量,单位dB。PPowerClass是指所述UE自身能力决定支持传输的最大上行发送功率,单位dBm。
所述UE可兼容传统小区接入准则,即根据上述获知的接收参数和测量参数,判断所述物理小区是否满足S准则。其中,所述S准则包括以下两个条件:
Srxlev>0且Squal>0
其中,Srxlev和Squal分别如下:
Srxlev=Qrxlevmeas–(Qrxlevmin+Qrxlevminoffset)–Pcompensation–Qoffsettemp
Squal=Qqualmeas–(Qqualmin+Qqualminoffset)-Qoffsettemp
需要说明的是,本发明实施例提供的多模用户的选择方法可使用于各种通信***中,以驻留在满足接入准则的授权频段和免授权频段驻留小区,例如WCDMA***、LTE-U***等。
通过实施本发明实施例,能够提高蜂窝网络和无线局域网网络聚合模式下的频谱利用率,减轻蜂窝网络的负载,满足终端的服务质量需求;解决大量UE接入同一个接入点会导致整个网络负载不均衡和单个接入点容量过饱和/不饱和等问题。
基于上述发明思想,本发明实施例提供了一种多模终端在授权频段的网络选择方法的示意性流程框图,请参见图4。多模终端开机后,在授权频段按照图4的步骤执行,下面展开详细描述。
S401:多模用户开机后,按照模式设置侦听无线频段。
S402:多模用户UE根据设置(手动接入网络模式和/或自动接入网络模式)选择后续操作;若所述UE设置为自动接入网络模式,则UE同时扫描所支持的免授权频段和授权频段信道,转入步骤S404;否则,转入步骤S403。
S403:若所述UE设置为手动接入网络模式且设置为允许接入授权频段信道(即设置为授权频段蜂窝网络模式),转入步骤S404;否则,授权频段网络选择结束。
S404:多模用户按照模式设置侦听授权频段5G蜂窝网络的主辅同步信号获取物理小区ID。
S405:多模用户解析物理小区ID对应的广播消息,获取基站基本接入准则。
多模终端用户UE根据所述授权频段物理小区的标识确定物理小区参考信号接收功率RSRP的数值Prsrp,物理小区可容纳的容量C1,根据5G网络下发的用户驻留和切换相关信息确定第一信号接入门限Pthreshold1和第一信号持续时长门限值T1,并判断是否符合基站基本接入准则,其中基站基本接入准则至少包含以下条件:
(1)该终端用户的业务等级允许其接入到5G蜂窝网络中;
(2)小区参考信号接收功率RSRP的数值Prsrp持续大于Pthreshold1的持续时长不低于小区驻留准则要求的第一信号持续时长门限值T1;
(3)终端用户的传输速率需求R1不超过物理小区的容量C1。
通过该基站基本接入准则可以初步滤除掉一些不符合该基站基本接入准则的基站,以实现对基站的初步筛选。
S406:多模用户根据基站基本接入准则计算基站侧对应的授权频段小区接入权重值。
多模终端用户UE计算基站侧对应的物理小区标识的网路接入权重值BSpritority,如下:
其中,a1是权重因子,满足0≤a1≤1,用于控制基站的接收功率权值和***吞吐量的重要性;C1为基站容量;Pthreshold1是允许终端接入基站的第一信号接入门限值;Cthreshold1为允许终端接入基站时的基站容量门限值;Pmax和Cmax分别是基站对应的物理小区标识的参考信号的最大发射功率和***容量;I(T1)是指示函数,用于指示小区参考信号接收功率RSRP的数值Prsrp持续大于Pthreshold1的持续时长不低于小区驻留准则要求的持续时间门限值T1是否满足,若满足I(T1)=1,否则I(T1)=0。上述公式中表达式(Prsrp-Pthreshold1)/(Pmax-Pthreshold1)与表达式(C1-Cthreshold1)/(Cmax-Cthreshold1)分别是归一化的接收功率权值和***吞吐量权值。a1设置为1时,上述接入方式退化为传统蜂窝网络的网络选择准则。
S407:多模用户根据用户的Qos需求计算用户侧的网络接入权重值。
多模终端用户UE根据其QoS需求使用与基站小区接入权值类似方法来计算用户侧的网络接入权重值UEpritority,如下:
其中,b1是权重因子,满足0≤b1≤1,用于控制业务接入时延和业务数据传输速率的重要性;Dthreshold1和Dmax分别是所述终端用户的业务接入时延门限和最大接入容忍时延;Dac是用户使用历史信息估计的接入时延;Rthreshold1和Rmax分别是所述终端用户的业务最低保证比特速率门限和传输速率上限;R1是所述用户使用历史信息估计的接入基站后的实际传输速率。上述公式中表达式(Dac-Dthreshold1)/(Dmax-Dthreshold1)与表达式(R1-Rthreshold1)/(Rmax-Rthreshold1)分别是归一化的业务接入时延权值和业务数据传输速率权值。
S408:多模用户根据用户侧和基站侧的网络接入权值计算最终的网络接入权重值。
多模终端用户UE接入授权频段蜂窝网络的基站物理小区ID的最终网络接入权重值UEFpriority,如下:
UEFpritority=c1*UEpritority+(1-c1)*BSpritority
其中,c1是权重因子满足0≤c1≤1,用于控制终端用户侧业务接入时延和业务数据传输速率与基站侧接收功率权值和***吞吐量的重要性。
S409:多模用户按照物理小区接入判决门限值确定物理小区ID是否可以接入。
多模终端用户UE根据接入授权频段蜂窝网络基站物理小区的接入门限值UEthreshold1接入授权频段蜂窝网络的基站物理小区的判断结果,如下:
S410:多模用户将所有满足授权频段蜂窝网络的基站基本接入准则的物理小区ID的最终接入权重值和对应物理小区ID放入物理小区ID集合S1。
S411:多模用户根据参考信号的发射功率、支持的数据速率、负载情况、服务质量参数、接收信号强度和UE的QoS等从满足授权频段蜂窝网络的基站基本接入准则的物理小区ID集合S1中选择物理小区接入。终端用户可以根据终端用户的功耗和数据传输QoS需求同时连接1个或多个物理小区。
在本发明实施例中,S401~S410组成网络选择阶段针对授权频段蜂窝网络采用的网络选择算法。终端用户的网络接入准则,不仅考虑了基站侧的网络接入权重值,还考虑了用户侧的网络接入权重值,真正体现了以用户为中心的网络架构趋势。另外,当a1设置为1和c1设置为0时,上述接入方式退化为传统蜂窝网络的网络选择准则。设计的授权频段蜂窝网络的网络选择方法可兼容传统的蜂窝网络架构。
基于上述发明思想,本发明实施例提供了一种多模终端在免授权频段的网络选择方法的示意性流程框图,请参见图5。多模终端开机后,在免授权频段按照图5的步骤执行,下面展开详细描述。
S501:多模用户开机后,按照模式设置侦听无线频段。
S502:多模用户UE根据设置(手动接入网络模式和自动接入网络模式)选择后续操作;若所述UE设置为自动接入网络模式,则UE同时扫描所支持的免授权频段和授权频段信道,转入步骤S504;否则,转入步骤S503。
S503:若所述UE设置为手动接入网络模式且设置为允许接入免授权频段(即设置为免授权频段无线局域网络模式),转入步骤S504;否则,免授权频段网络选择结束。
S504:多模用户按照模式设置侦听免授权频段WiFi6网络的SSID和Beacon信号。
S505:多模用户获取免授权频段SSID的网络接入准则。
多模终端用户UE根据免授权频段WiFi6的SSID标识下确定Beacon信号的接收强度Pbeacon,并判断是否符合免授权频段网络的接入点基本接入准则,其中,接入点基本接入准则至少包含以下条件:
(1)该终端用户的业务等级允许其接入到WiFi6网络中;
(2)终端用户接收到的Beacon信号的信号强度Pbeacon大于第二信号接入门限值Pthreshold2的持续时长不低于SSID要求的第二信号持续时长门限值T2;
(3)终端用户的移动速率V1不超过移动速率的允许接入门限值Vthreshold。
通过该接入点基本接入准则可以初步滤除掉一些不符合该接入点基本接入准则的接入点,以实现对接入点的初步筛选。
S506:判断移动速率V1是否超过允许接入门限值Vthreshold,根据判断结果选择接下来执行步骤。
多模终端根据自身的移动速度V1和移动速率的允许接入门限值Vthreshold进行比较,若移动速度V1小于接入门限值Vthreshold,则进入S507;否则,免授权频段网络选择结束,具体判断结果如下:
步骤S507:多模用户计算SSID对应的AP侧网络接入权重值。
多模终端用户UE计算SSID对应的AP侧网络接入权重值APpritority,如下:
其中,a2是权重因子,满足0≤a2≤1,用于WiFi6***的Beacon接收信号强度和***容量的重要性;C2为接入点容量;Pthreshold2是允许终端接入局域网接入点的第一信号接入门限值;Cthreshold2为允许终端接入接入点时的接入点容量门限值;PWmax和CWmax分别是AP的Beacon信号的最大发射功率和WiFi***的容量;I(T2)是指示函数,用于指示SSID中Beacon的接收功率数值Pbeacon持续大于Pthreshold2的持续时长不低于小区驻留准则要求的持续时间门限值T2是否满足,若满足I(T2)=1,否则I(T2)=0。上述公式中表达式(Pbeacon-Pthreshold2)/(Pmax-Pthreshold2)与表达式(C2-Cthreshold2)/(Cmax-Cthreshold2)分别是归一化的接收功率权值和***吞吐量权值。a2设置为1时,上述接入方式退化为传统WLAN网络的网络选择准则。
S508:多模根据用户的Qos需求计算用户侧的网络接入权重值。
多模终端用户UE根据其QoS需求使用与AP接入权值类似方法来计算用户侧的网络接入权重值UEpritority,如下:
步骤S509:多模用户根据用户侧和AP侧的网络接入权值计算最终的网络接入权重值。
多模终端用户UE接入免授权频AP的最终接入权重值UEWpriority,如下:
UEWpritority=c2*UEpritority+(1-c2)*APpritority
其中,c2是权重因子满足0≤c2≤1,用于控制终端用户侧业务接入时延和业务数据传输速率与AP侧接收功率权值和WiFi6***吞吐量的重要性。
步骤S510:多模用户按照计算的AP接入权重值判决SSID对应的AP是否可以接入。
多模终端用户UE根据接入免授权频段WiFi6的AP的接入门限值UEthreshold2接入免授权频段AP的判断结果,如下:
S511:多模用户将所有满足免授权频段无线局域网的WIFI6 AP的接入权重值和对应SSID放入集合S2。
S512:多模用户根据参考信号的发射功率、支持的数据速率、负载情况、服务质量参数、接收信号强度和UE的QoS等从满足免授权频段WiFi6的AP的接入权值和对应SSID的集合S2中选择AP接入。终端用户可以根据终端用户的功耗和数据传输QoS需求同时连接1个或多个AP。
在本发明实施例中,S501~S511组成网络选择阶段针对授权频段蜂窝网络采用的网络选择算法。终端用户的网络接入准则,不仅考虑了基站侧的网络接入权重值,还考虑了用户侧的网络接入权重值,真正体现了以用户为中心的网络架构趋势。另外,当a1设置为1和c2设置为0时,上述接入方式退化为传统WLAN网络的网络选择准则。设计的免授权频段无线局域网的网络选择方法可兼容传统的WLAN网络架构。
基于上述同一发明思想,实施例还提供一种终端设备,所述终端设备包括通信单元和处理单元。
所述通信单元用于通过授权频段接收物理小区广播的同步信号,以获得物理小区的标识;还用于根据所述物理小区的标识接收小区接入准则相关判决参数信息,具体包括物理小区参考信号接收功率RSRP的数值Prsrp,物理小区可容纳的容量C1、第一信号接入门限值Pthreshold1和第一信号持续时长门限值T1。
所述处理单元用于根据第一信号接入门限值Pthreshold1和第一信号持续时长门限值T1,确定所述物理小区符合小区接入准则,并驻留所述物理小区,其中,所述小区准则至少包括以下条件:
(1)该终端用户的业务等级允许其接入到5G蜂窝网络中;
(2)小区参考信号接收功率RSRP的数值Prsrp持续大于Pthreshold1的持续时长不低于小区驻留准则要求的第一信号持续时长门限值T1;
(3)终端用户的传输速率需求R1不超过物理小区的容量C1。
在本发明的一个实施例中,所述通信单元还用于根据所述物理小区的标识接收信号保持时长之前,根据所述物理小区的标识接收指示消息,所述指示消息用于指示所述物理小区是否支持传输时延敏感业务;在所述指示消息指示所述物理小区支持传输时延敏感业务,或者所述指示消息指示所述物理小区不支持传输时延敏感业务,所述UE支持传输的业务不为时延敏感业务的情况下,通知所述处理单元执行所述根据所述信号保持时长和所述信号时长阈值,确定所述物理小区符合接入准则的步骤。
在本发明的一些可能的实施例中,所述第一信号接入门限值Pthreshold1和第一信号持续时长门限值T1承载于以下消息中的至少一项:主信息块MIB消息、第一新建消息、***信息块SIB1消息、SIB2消息;其中,所述第一新建消息发送在所述SIB2消息之前。
在本发明的一些可能的实施例中,所述指示消息承载于以下消息中的至少一项:MIB消息、第二新建消息。
在本发明的一些可能的实施例中,所述MIB消息包括闲置字段、***帧号SFN字段、物理混合自动重传指示信道PHICH字段以及下行带宽字段;当所述指示消息承载于MIB消息中时,所述指示消息承载于所述MIB消息中的闲置字段。
在本发明的一些可能的实施例中,当所述指示消息承载于第二新建消息中时,所述第二新建消息发送在SIB1消息之前。
在本发明的一些可能的实施例中,所述指示消息由所述物理小区统计的免授权频段的信道占空比和所述UE支持传输的业务的时延确定,所述免授权频段的信道占空比是指在预设时间周期内抢占使用所述免授权频段的时间的比值。
以上所述的具体实施方式对本发明的技术方案和有益效果进行了详细说明,应理解的是以上所述仅为本发明的最优选实施例,并不用于限制本发明,凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充和等同替换等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种多模终端的网络选择方法,其特征在于,所述网络选择方法适用于蜂窝网络、局域网络、或者蜂窝网络和局域网络组成的融合网络;
所述网络选择方法包括以下步骤:
发现步骤:终端接收蜂窝网络基站广播的基站相关数据,所述基站相关数据包括主辅同步信号、参考信号和终端驻留与切换相关数据,所述终端驻留与切换相关数据包括基站容量、第一信号接入门限值和第一信号持续时长门限值;和/或接收局域网络接入点的接入点相关数据,所述接入点相关数据包括服务集标识、信标信号、接入点容量、第二信号接入门限值和第二信号持续时长门限值;
选择步骤:终端根据主辅同步信号确定参考信号的接收功率,并依据参考信号的接收功率和终端驻留与切换相关数据对基站进行预筛选,保留满足基站基本接入准则的基站,根据基站相关数据计算保留基站的基站接入权重值后,依据该基站接入权重值构建可接入终端的基站集合;和/或根据接入点的接入点相关数据对接入点进行预先筛选,保留满足接入点基本接入准则的接入点,根据接入点相关数据计算保留接入点的接入点接入权重值后,依据该接入点接入权重值构建可接入终端的接入点集合;
接入步骤:终端根据基站的通信状态数据和终端的服务质量数据从基站集合选择至少一个基站接入;和/或终端根据接入点的通信状态数据和终端的服务质量数据从接入点集合选择至少一个接入点接入;
所述根据基站相关数据计算保留基站的基站接入权重值包括:
根据基站相关数据计算基站侧的接入权重值,包括采用公式(1)计算基站侧的接入权重值BSpritority:
其中,a1是权重因子,满足0≤a1≤1;Prsrp为参考信号接收功率的数值;C1为基站容量;Pmax和Cmax分别是基站参考信号的最大发射功率和最大基站容量;Pthreshold1是允许终端接入基站的第一信号接入门限值;I(T1)是指示函数,用于指示是否满足参考信号接收功率的数值Prsrp持续大于第一信号接入门限值Pthreshold1的持续时长不低于第一信号持续时长门限值T1,若满足,I(T1)=1,否则I(T1)=0;Cthreshold1为终端被允许接入基站时的基站容量门限值;
根据终端允许接入网络相关数据计算终端侧的接入权重值,所述终端允许接入网络相关数据包括终端的业务传输速率和接入时延;包括采用公式(2)计算终端侧的接入权重值UEpritority:
其中,b1是权重因子,满足0≤b1≤1;Dthreshold1和Dmax分别是终端的业务被允许接入时的时延门限值和最大接入容忍时延;Dac是终端使用历史信息估计的接入时延;Rthreshold1和Rmax分别是终端的业务最低保证比特速率门限和传输速率上限;R1是终端使用历史信息估计的实际传输速率;
根据所述基站侧的接入权重值和所述终端侧的接入权重值计算保留基站的基站接入权重值,包括采用公式(3)计算保留基站的基站接入权重值UEFpriority:
UEFpritority=c1×UEpritority+(1-c1)×BSpritority (3)
其中,c1是权重因子,满足0≤c1≤1;
所述依据该基站接入权重值构建可接入终端的基站集合包括:
首先,根据基站接入门限值UEthreshold1和基站接入权重值UEFpriority判断终端是否可以接入基站,具体判断为:
当UEFpritority≥UEthreshold1,则终端可以接入基站;
当UEFpritority<UEthreshold1,则终端不可以接入基站;
然后,将可以接入终端的基站ID和基站接入权重值组成基站数据对存储到基站集合。
2.如权利要求1所述的多模终端的网络选择方法,其特征在于,所述依据参考信号的接收功率和终端驻留与切换相关数据对基站进行预筛选,保留满足基站基本接入准则的基站包括:
首先,依据参考信号的接收功率和终端驻留与切换相关数据构建基站基本接入准则,所述基站基本接入准则至少包括以下条件:
条件一、终端的业务等级允许终端接入蜂窝网络;
条件二、基站的参考信号接收功率RSRP的数值Prsrp持续大于第一信号接入门限值Pthreshold1的持续时长不低于第一信号持续时长门限值T1;
条件三、终端的传输速率需求R1不超过基站容量C1;
然后,依据所述基站基本接入准则对基站进行判断筛选,保留满足所述基站基本接入准则的基站。
3.如权利要求1所述的多模终端的网络选择方法,其特征在于,所述根据接入点的接入点相关数据对接入点进行预先筛选,保留满足接入点基本接入准则的接入点包括:
首先,依据接入点相关数据构建接入点基本接入准则,所述接入点基本接入准则至少包括以下条件:
条件一、终端的业务等级允许终端接入局域网络;
条件二、终端接收到的信标信号的信号强度Pbeacon大于第二信号接入门限值Pthreshold2的持续时长不低于服务集标识要求的第二信号持续时长门限值T2;
条件三、终端的移动速率V1不超过移动速率的允许接入门限值Vthreshold;
然后,依据所述接入点基本接入准则对接入点进行判断筛选,保留满足所述接入点基本接入准则的接入点。
4.如权利要求1所述的多模终端的网络选择方法,其特征在于,所述根据接入点相关数据计算保留接入点的接入点接入权重值包括:
根据接入点相关数据计算接入点侧的接入权重值,包括采用公式(4)计算接入点侧的接入权重值APpritority:
其中,a2是权重因子,满足0≤a2≤1;C2为接入点容量;Pthreshold2是允许终端接入局域网接入点的第一信号接入门限值;PWmax和CWmax分别是接入点信标信号的最大发射功率和最大容量;I(T2)是指示函数,用于指示是否满足服务集标识中信标信号接收功率的数值Pbeacon持续大于第二信号接入门限值Pthreshold2的持续时长不低于第一信号接入门限值T2,若满足I(T2)=1,否则I(T2)=0;Cthreshold2为允许终端接入接入点时的接入点容量门限值;
根据终端允许接入网络相关数据计算终端侧的接入权重值,所述终端允许接入网络相关数据包括终端的业务传输速率和接入时延;采用公式(5)计算终端侧的接入权重值UEpritority:
其中,b1是权重因子,满足0≤b1≤1;Dthreshold1和Dmax分别是终端的业务被允许接入接入点时的时延门限和最大接入容忍时延;Dac是终端使用历史信息估计的接入时延;Rthreshold1和Rmax分别是终端的业务最低保证比特速率门限和传输速率上限;R1是终端使用历史信息估计的实际传输速率;
根据所述接入点侧的接入权重值和所述终端侧的接入权重值计算保留接入点的接入点接入权重值,包括采用公式(6)计算保留接入点的接入点接入权重值UEWpriority:
UEWpritority=c2×UEpritority+(1-c2)×APpritority (6)
其中,c2是权重因子,满足0≤c2≤1。
5.如权利要求1所述的多模终端的网络选择方法,其特征在于,所述依据该接入点接入权重值构建可接入终端的接入点集合包括:
首先,根据接入点接入门限值UEthreshold2和接入点接入权重值UEWpriority判断终端是否可以接入接入点,具体判断为:
当UEWpritority≥UEthreshold2,则终端可以接入接入点;
当UEWpritority<UEthreshold2,则终端不可以接入接入点;
然后,将可以接入终端的接入点服务集标识和接入点接入权重值组成接入点数据对存储到接入点集合。
6.如权利要求1所述的多模终端的网络选择方法,其特征在于,所述多模终端的网络选择方法还包括:
针对满足接入点基本接入准则的接入点,在构建接入点集合之前,还需要根据终端的移动速度V1和移动速率接入门限值Vthreshold,对终端是否能够接入局域网络进行判断,判断过程为:
当V1≥Vthreshold,则终端不可以接入局域网络;
当V1<Vthreshold,则终端可以接入局域网络。
7.如权利要求1~6任一项所述的多模终端的网络选择方法,其特征在于,终端选择手动接入网络模式和自动接入网络模式;
若终端设置为自动接入网络模式,则终端同时扫描所支持的免授权频段和授权频段信道;
若终端设置为手动接入网络模式,则终端按照手动设置扫描所允许接入的免授权频段和授权频段信道。
8.一种多模终端的网络选择***,所述网络选择***包括至少1个蜂窝网络基站、至少1个局域网络接入点和至少1个终端,其特征在于,
所述蜂窝网络基站广播的基站相关数据,所述基站相关数据包括主辅同步信号、参考信号和终端驻留与切换相关数据,所述终端驻留与切换相关数据包括基站容量、第一信号接入门限值和第一信号持续时长门限值;
所述局域网络接入点广播接入点相关数据,接入点相关数据包括服务集标识、信标信号、接入点容量、第二信号接入门限值和第二信号持续时长门限值;
所述终端采用权利要求1~7任一项所述的多模终端的网络选择方法选择网络接入。
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