基于终端状态智能改变的切换时延降低方法与流程

本发明属于移动通信技术领域，特别涉及一种基于具有自动感知能力的智能终端，在不改变原有系统结构的情况下，通过智能终端获取周围环境与自身的业务状态，综合分析后，判断是否要发送业务改变当前终端的连接状态，从而达到缩短时延的目的的方法。

背景技术

在过去的几年里，移动通信网络和智能终端的迅猛发展，移动终端的流量呈现指数型增长。而移动运营商通过不断地增加网络的容量，使得我们的智能终端和应用对速率的要求基本可以被满足。但在速率被满足的同时，仍然面临着通信时延的问题。

随着车联网和vr等新兴应用的出现，时延问题也变得越来越突出。由于这些应用对实时性的要求非常高，一旦时延过大会导致vr画面不同步，掉帧，影响用户体验，而对于车联网来说更是非常大的安全隐患。

同时在未来的5g超密集组网的情况下，由于基站变多，终端的切换也会变得更加频繁。切换时延很有可能成为性能的限制参数，甚至可以抵消网络致密化所提供的增益。因此，我们必须降低切换时延来优化整个系统。

现有的大部分降低切换时延的方法是从整个系统架构出发，例如新型的sdn架构，或者是提出算法来降低频繁的切换与切换失败率。这些方法大多要改变系统架构或者在基站及上侧添加算法。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种基于终端状态智能改变的切换时延降低方法，从终端的切换流程考虑，将重选过程替换为切换过程，避免终端从当前服务基站到目标基站的鉴权过程，无需改变整个系统结构，即可达到降低切换时延的目的。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种基于终端状态智能改变的切换时延降低方法，包括以下步骤：

步骤a，在移动终端安装具有自动获取周围环境信息功能的应用程序，并打开；

步骤b，应用程序运行后，判断移动终端的服务基站是否即将发生变化；

步骤c，如果服务基站将发生变化，则判断移动终端与当前服务基站之间是否有业务传输，若有则不做操作转到步骤e，否则转到步骤d；

步骤d，如果移动终端与当前服务基站之间是没有业务传输，则通过应用程序向当前服务基站或某个服务器发送短包数据业务，改变当前移动终端的连接状态，从空闲状态变成业务状态；

步骤e，移动终端切换到新的服务基站之后，对于步骤c的移动终端不做操作并转到步骤b；对于步骤d的终端，应用程序断开之前发送的短包数据业务传输，将连接状态变为空闲状态，然后再转到步骤b。

所述步骤a中，首先在移动终端安装应用程序，打开应用程序后，它会自动在终端后台运行并获取周围环境信息，包括当前服务基站与周围基站的名称、信号强度。

所述步骤b中，应用程序运行后，能够检测出当前移动终端的连接状态，即与基站之间是否有数据的传输，根据监测到的数据分析出终端是否将切换服务基站。

所述步骤c中，当服务基站将发生变化时，判断移动终端与当前的服务基站之间是否有业务的传输，如果存在业务的传输，则说明服务基站的变化所触发的是切换过程，无需鉴权，应用程序不进行操作。

所述步骤d中，通过后台运行的应用程序向当前服务基站或某个服务器发送短包数据业务，移动终端和基站的连接状态就变为业务状态，此时再进行服务基站的变换时能够避免鉴权，缩短时延。

所述步骤e中，当步骤d中的移动终端的服务基站变化以后，应用程序结束短包数据业务的传输，恢复到空闲状态，同时返回步骤b。

有益效果：本发明在终端具有自动感知能力的基础上，通过控制移动终端在服务基站切换时的连接状态，即业务的有无来避免重选过程。在当前架构不变的情况下有效降低了切换时延。

附图说明

图1是重选过程的示意图；

图2是重选时终端和基站的连接状态图；

图3是切换时终端和基站的连接状态图；

图4是避免重选的操作过程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做更进一步的解释。

当移动终端切换服务基站时，如果它与当前服务基站之间仅有信号连接，没有业务传输，我们称这种连接状态为空闲状态。在空闲状态下终端从当前服务基站切换到目标基站时经历的过程称为重选，如图1所示；如果终端与当前服务基站之间既有信号连接又有业务传输，我们称这种连接状态为业务状态。在业务状态下，终端从当前服务基站转到目标基站时经历的过程称为切换，如图2所示。之所以要避免重选过程是因为相较于切换过程而言，重选要多经历一个鉴权，若将重选过程变为切换过程则可以避免鉴权，从而缩短时延。所以，为了实现重选到切换的转换，我们需要在移动终端空闲状态移动时添加业务。

本发明是以终端的自动感知为基础，通过控制终端在服务基站切换时，业务的有无从而避免重选过程，旨在不改变当前架构的情况下降低切换时延。

要实现移动终端感知基础特性，加强移动终端和基站的交互性，需要3gpp标准提出一个需求，需要了解基站的信息，需要终端感知更多的信息，例如何时为空闲状态，何时为业务状态，业务发什么合适等等。

本发明通过在移动终端安装一个app来实现自动感知功能。当我们打开这个app之后，它会在后台自动检测移动终端的周围环境数据，例如连接的当前基站的名称，信号强度等，同时它还可以检测出当前移动终端的连接状态，即与基站之间是否有数据的传输。在移动终端改变服务基站时，若处于空闲状态则会发送短包数据改变连接状态为业务状态。

本发明通过智能终端对周围环境的自动检测，避免基站切换时连接状态处于重选状态，从而降低时延，无需改变系统架构，操作简单。如图3所示，它包括以下几个步骤：

(1)在移动终端安装具有自动监测周围环境的app并打开；

(2)app运行后，判断终端的服务基站是否即将发生变化；

(3)如果服务基站将发生变化，则判断移动终端与当前服务基站之间是否有业务传输，若有则不做操作转到步骤(5)，否则转到步骤(4)；

(4)如果移动终端与当前服务基站之间是没有业务传输，则通过app向当前服务基站或某个服务器发送短包数据业务(例如：微信)，改变当前终端的连接状态，从空闲状态变成业务状态；

(5)移动终端切换到新的服务基站之后，对于步骤(3)的移动终端不做操作并转到步骤(2)；对于步骤(4)的终端，内置app断开之前发送的短包数据业务传输，将连接状态变为空闲状态，然后再转到步骤(2)。

其中，步骤(1)和(2)中，首先在移动终端安装app，打开这个app后，它会自动在终端后台运行并获取周围环境信息，包括当前服务基站与周围基站的名称、信号强度等，同时它还可以检测出当前移动终端的连接状态，即与基站之间是否有数据的传输，根据监测到的数据可以分析出终端是否将切换服务基站。

步骤(3)中，当服务基站将发生变化时，判断移动终端与当前的服务基站之间是否有业务的传输，如果存在业务的传输，那么说明服务基站的变化所触发的是切换过程，无需鉴权，所以app不进行操作。

步骤(4)中，当服务基站将发生变化时，我们判断出移动终端与当前的服务基站之间不存在业务的传输，所以如果不进行操作，那么切换服务基站时就会经历鉴权，增加整个时延。因此本发明通过后台运行的app向当前服务基站或某个服务器发送短包数据业务，移动终端和基站的连接状态就变为业务状态，此时再进行服务基站的变换时就可以避免鉴权，缩短时延。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。