专利名称：提高群移动终端切换成功率的方法、移动代理及移动终端的制作方法
技术领域：
本发明实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种提高群移动终端切换成功率的方法、移动代理、移动终端及通信系统。
背景技术：
现代公众陆地移动通信网络以蜂窝架构为基础，这种架构中，位置管理是核心技术。位置管理包括两个内容一个内容是对空闲模式下移动终端的位置跟踪，另一个内容是保证移动终端在位置变化后依然能够保持业务的连续，后者称为切换技术。现有的蜂窝网络中，通常采用两级位置管理。位置管理的第一级是小区，位置管理的第二级是位置区 (Location Area，简称LA)，一个位置区包括多个小区。处于空闲模式的移动终端的位置区如果发生了改变，会主动将自身的新的位置信息上报给网络。如图1所示为现有技术中的一个位置区结构示意图，位置区包括多个小区，外围的一圈小区11 (如图中斜线填充的小区图形所示)是边缘小区(Broader Cell)。随着通信技术的发展，蜂窝网络的小区覆盖范围以及位置区覆盖范围都越来越小，另外，随着大容量快速交通工具的发展，高速群移动成为移动终端的一种重要的移动模式，当高速交通工具从一个小区移动到另一个小区时，大量移动终端需要从一个小区切换到另一个小区，于是产生了群移动终端切换。现有技术中的蜂窝网络群移动终端切换技术存在的问题是以图1为例，当一个高速交通工具进入到位置区时，高速交通工具上的移动终端会产生切换请求和位置更新请求。图1中，边缘小区中有两个特殊的小区Ila(如图1中以竖线填充的小区图形)，高速交通工具分别从这两个小区Ila进入位置区和退出位置区。高速交通工具在位置区内移动时经过了多个小区12(如图1中以方格填充的小区图形)，从一个小区12移动到另一个小区 12时，高速交通工具上处于连接模式的移动终端会从一个小区12切换到另一个小区12，从而产生群移动终端发送的切换请求消息，这种群移动终端发送的切换请求消息会对目标小区的接入资源产生很大的冲击，增大了切换失败率。当高速交通工具从一个位置区跨越到另一个位置区时，在目标位置区的边缘小区除了会产生群移动终端发送的切换请求消息， 还会产生群移动终端发送的位置更新请求消息，群移动终端发送的位置更新请求消息的数量要远远大于切换请求消息的数量，从而进一步增大了切换失败率。
发明内容
本发明实施例提供一种提高群移动终端切换成功率的方法、移动代理、移动终端及通信系统，用以减少现有技术中群移动终端切换方法切换失败率高的情况，提高群移动终端切换成功率。本发明实施例提供了一种提高群移动终端切换成功率的方法，包括根据获取的接入参数获取最小退避时间值；进入新的小区后，接收移动终端发送的消息；
如果所述消息是切换请求消息，则把所述消息发送给基站；如果所述消息不是切换请求消息，则在接收到所述消息后开始计时，在计时达到预设时间时，把接收到的消息发送给基站；所述预设时间大于或等于所述最小退避时间值，所述最小退避时间值为当接收到的移动终端发送的消息不是切换请求消息时，所述预设时间能够取的最小时间值。本发明实施例还提供了一种提高群移动终端切换成功率的方法，包括接收基站发送的最小退避时间值；进入新的小区后，如果需要发起切换，则发送切换请求消息给基站；如果需要发起位置更新，则当计时达到预设时间时，发送位置更新请求消息给所述基站；所述预设时间大于或等于所述最小退避时间值，所述最小退避时间值为所述预设时间能够取的最小时间值。本发明实施例还提供了一种移动代理，包括第一获取模块，用于根据获取的接入参数获取最小退避时间值；第一接收模块，用于在群移动终端进入新的小区后，接收群移动终端发送的消息；第一处理模块，用于在所述第一接收模块接收的消息是切换请求消息的情况下， 把所述消息发送给基站，在所述消息不是切换请求消息的情况下，从所述第一接收模块接收到所述消息开始计时，在计时达到预设时间时，把所述第一接收模块接收到的消息发送给基站，所述预设时间大于或等于所述最小退避时间值，所述最小退避时间值为当接收到的移动终端发送的消息不是切换请求消息时，所述预设时间能够取的最小时间值。本发明实施例还提供了一种移动终端，包括第二接收模块，用于接收基站发送的最小退避时间值；第二处理模块，用于在进入新的小区后，需要发起切换时，发送切换请求消息给基站，在当计时达到预设时间时，发送位置更新请求消息给所述基站；所述预设时间大于或等于所述最小退避时间值，所述最小退避时间值为所述预设时间能够取的最小时间值。本发明实施例还提供了一种通信系统，包括基站和如前所述的移动终端，所述基站用于获取最小退避时间值，并发送所述最小退避时间值给所述移动终端。本发明各实施例提供的提高群移动终端切换成功率的方法、移动代理、移动终端及通信系统，首先根据获取的接入参数获取最小退避时间，进入新的小区后，接收移动终端发送的消息。对于移动终端发送的切换请求消息，可以不经延迟地发送给基站，对于移动终端发送的非切换请求消息，例如群移动终端发送的位置更新请求消息，则可以延迟预设时间后再发送给基站，这样可以保证基站优先处理切换请求消息，避免其他消息与切换请求消息冲突，从而可以降低切换失败率。
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作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1所示为现有技术中的一个位置区结构示意5
图2所示为本发明各实施例中涉及到的一种群移动终端切换系统的结构示意图；图3所示为本发明群移动终端切换方法实施例一的流程图；图4所示为本发明各实施例中涉及到的另一种群移动终端切换系统的结构示意图；图5所示为本发明群移动终端切换方法实施二的流程图；图6所示为本发明移动代理实施例的结构示意图；图7所示为本发明移动终端实施例的结构示意图。
具体实施例方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。群移动终端切换系统中，群里的各个移动终端可以通过移动中继站(Mobile Relay Mation，简称MRS)与基站(Base Mation，简称BS)通信。MRS可以设置在高速移动的交通工具中。如图2所示为本发明各实施例中涉及到的一种群移动终端切换系统的结构示意图，MRS2设置在列车3上，列车3上的移动终端4通过MRS2与BS5通信，具体地可以通过设置在MRS2中的移动代理(Mobile ftOxy，简称MP) 6与BS5通信。具体的群移动终端切换方法可以如图3所示。如图3所示为本发明群移动终端切换方法实施例一的流程图，包括步骤101、根据获取的接入参数获取最小退避时间值。接入参数可以包括群移动终端的数量、群移动速度和新的小区的接入带宽中的至少一个。移动代理可以预先存储所需的各种接入参数，另外也可以从基站发送的消息中获取接入参数，例如可以从基站发送的消息中获取新的小区的接入带宽。或者，移动代理也可以动态地获取各种接入参数，S卩，移动代理通过接收移动终端的消息，从中提取出相关参数，从而获取所需的各种接入参数。例如，从统计意义上将，处于业务状态的移动终端的数量与当前接入点覆盖下的移动终端的数据量存在一定关系，例如用公式y = f(x)表示，χ为处于业务状态的移动终端的数量，y为当前接入点覆盖下的移动终端的数量，f是一个已知的函数。移动终端和BS都能够获得处于业务状态的移动终端的数量，那么y也自然可以获得。群移动终端发送的切换请求消息的数量等于χ，y-χ为群移动终端发送的位置更新请求消息的数量。或者，各种所需的接入参数可以由基站获得，再由基站发送给移动代理。步骤102、进入新的小区后，移动代理接收移动终端发送的消息。步骤103、如果消息是切换请求消息，则把消息发送给基站；如果消息不是切换请求消息，则在接收到消息后开始计时，在计时达到预设时间时，把接收到的消息发送给基站。其中，预设时间大于或等于最小退避时间值，最小退避时间值为当接收到的移动终端发送的消息不是切换请求消息时预设时间能够取的最小时间值。在上述步骤101中，除了可以获取最小退避时间值，也可以根据接入参数获取最大拥塞调整时间值。本发明的各实施例中，最小退避时间值和最大拥塞调整时间值是需要把非切换接入请求消息延迟后再发送给基站的两个时间值。由于移动代理接收到的消息种类不同，特性不同，所以移动代理需要针对不同的消息进行不同的处理，获取的预设时间也就不同。步骤102中，如果接收到的消息是呼叫请求消息，则预设时间可以等于最小退避时间值。如果最小退避时间值大于呼叫请求消息重新发起的时间，则可以丢弃该呼叫请求消息。如果接收到的消息是群移动终端发送的位置更新请求消息，则预设时间可以大于最小退避时间值，并且小于或等于最大拥塞调整时间值。该预设时间可以是最小退避时间值和最大拥塞调整时间值之间均勻分布的一个随机值。移动代理对接收到的群移动终端发送的位置更新请求消息，将预设时间设置为大于最小退避时间值，这样可以避免位置更新请求消息与切换请求消息冲突，将预设时间设置为小于或等于最大拥塞调整时间值，这样可以调控群移动终端发送的位置更新请求消息的到达率，以保证群移动终端发送的位置更新请求消息不发生拥塞。本发明实施一提供的方法，群里的各个移动终端进入新的小区后，如果发送的是切换请求消息，则移动代理立即将该消息发送给基站处理，而不经过延迟；如果发送的不是切换请求消息，而是其他的消息，则移动代理把该消息延迟预设时间后，再发送给基站处理。这样做实质上是让基站优先处理切换请求消息，在一个时间段里如果有群到达的切换请求消息和其他消息，则基站先处理切换请求消息，而其他的消息由于被移动代理延迟了预设时间，所以需要延后处理，这样就能够降低切换失败率。并且，移动终端可以是现有的移动终端，不要求移动终端的功能和结构有所改变，能够与现有的蜂窝通信系统较好地兼容。群移动终端切换系统中，群里的各个移动终端可以直接与BS通信。如图4所示为本发明各实施例中涉及到的另一种群移动终端切换系统的结构示意图，列车3上的移动终端4直接与BS5通信，该系统中不包括MRS。具体的群移动终端切换方法可以如图5所示。如图5所示为本发明群移动终端切换方法实施二的流程图，包括步骤201、移动终端接收基站发送的最小退避时间值。在步骤201之前，可以由基站根据各种接入参数生成最小退避时间值，再由基站把最小退避时间值发送给移动终端。在一个实施例中，基站可以预先存储各种接入参数。或者，在一个实施例中，基站可以从移动终端发送的消息中提取数据，分析这些数据，根据这些数据获取相关的接入参数。例如，从统计意义上，可以通过在一段时间内移动终端发起业务的次数和每次业务的时长获得移动终端业务到达率和一次业务的平均时间。 这两个参数也可以作为计算最小退避时间值和最大拥塞调整时间值的重要参数，例如，在下文中涉及到的N为群移动终端发送的位置更新请求的数量，可以根据一段时间内移动终端发起业务的次数和每次业务的时长计算得到。步骤202、进入新的小区后，移动终端，如果需要发起切换，则发送切换请求消息给基站；如果需要发起位置更新，则当计时达到预设时间时，发送位置更新请求消息给基站。 其中，预设时间大于或等于最小退避时间值，最小退避时间值为预设时间能够取的最小时间值。
在步骤201之前，除了获取最小退避时间值之外，基站还可以根据接入参数获取最大拥塞调整时间值，最大拥塞调整时间值为用于调整位置更新请求消息到达率的最大延迟时间值。基站获得最大拥塞调整时间值后，将该最大拥塞调整时间值发送给移动终端。在步骤202中，如果移动终端需要发送呼叫请求消息，则预设时间可以等于最小退避时间值。如果处于空闲模式的移动终端需要发起位置更新，则预设时间可以大于最小退避时间值，并且小于或等于最大拥塞调整时间值。本发明实施二提供的方法，群里的各个移动终端进入新的小区后，如果需要发起切换，则移动终端立即发送切换请求消息给基站处理，而不经过延迟；如果需要发起的不是切换，而是位置更新，则移动终端把位置更新请求消息延迟预设时间后，再发送给基站处理。这样做，实质上是让基站优先处理了切换请求消息，在一个时间段里如果有群到达的切换请求消息和其他消息，则基站先处理切换请求消息，而其他的消息由于被移动代理延迟了预设时间，所以需要延后处理，这样就能够降低切换失败率。在如图3和图5所示的实施例中，根据接入参数获取最小退避时间值和最大拥塞调整时间值的方法相同。在如图3所示的实施例中是由移动代理获取，在如图5所示的实施例中是由基站获取。下面以移动代理为例，说明获取最小退避时间值和最大拥塞调整时间值的方法，具体包括步骤401、根据接入参数获取群移动终端到达小区一直到系统接入信道处理完群中所有移动终端发起的切换请求的时长Tg h。和用于调控群移动终端发送的位置更新请求消息的到达率的时长Tg nlu。Tg nlu可以由系统可用带宽和群移动终端发送的位置更新请求消息的数量决定，具体地，Tg nlu = N/C，N为群移动终端发起的位置更新请求消息的数量，C 为系统可用带宽，C的值与小区的接入带宽有关系；群移动终端发送的位置更新请求消息的数量等于群移动终端的数量减去群中发起切换请求终端的数量，群移动终端的数量是预先获取的接入参数之一。步骤402、根据Tg h。和Tg nlu获取最小退避时间值和最大拥塞调整时间值。具体地， tmin = α Tg ho, tmin = tmin+ β Tg nlu，tmin是最小退避时间值，tmax是最大拥塞调整时间值，α和 β可以是大于或等于1并且小于或等于2的常数，也可以是其他的常数，具体的取值可以根据系统的需求来确定。通常α和β可以取值为1。下面详细描述Tg h。的获取方法。Tg h。主要由两部分组成，一部分是群中最后到达的移动终端发送切换请求消息的时刻与群移动终端中的第一个到达的移动终端发送切换请求消息的时刻之间的差值、，另一部分是系统接入信道处理一次切换接入所需的最大时长th。也就是说，Tg ho = t0+tho一、th 的获取th 由三部分组成，BP, th = thl+th2+th3。(1) thl是移动终端从发送一个接入请求起到最后一次重传该接入请求止所经过的时间。虽然移动终端最后一次重传接入请求也需要等待确认，但是不会再重传接入请求了， 所以不会占用接入信道，因此最后一次接入请求的等待确认的时间不包括在thl中。移动终端发送接入请求后需要等待系统响应，根据响应的结果确定是否需要重传。假设一次接入请求发送后移动终端需要等待的时间最长为tw，为了便于计算，把^折算为Nw个系统帧长，在宽带码分多址(Wide band Code Division Multiple Access，简称WCDMA)系统中，一个无线帧长为10ms。如果移动终端等待Nw个帧长后还未收到系统响应， 则默认此次接入请求失败。在有些情况下，移动终端需要多次重传，直到重传次数达到最大传输次数。基于上述分析，thl可以根据如下公式(1)计算出thl=(h_l)*Nw(1)其中，h为一次切换请求过程中平均需要发送的接入请求的个数。假设系统负载和吞吐量的比值用β ‘ = S/G表示，S是吞吐量，G是系统负载，则 h可以用如下公式(2)表示h = G/S(2)重传次数、可以用公式(3)表示hr = G/S-1(3)在采用经典的时隙S-Aloha协议的随机接入信道中，如果系统具有凡条信道，则负载和吞吐量的关系表示为公式
权利要求
1.一种提高群移动终端切换成功率的方法，其特征在于，包括根据获取的接入参数获取最小退避时间值；进入新的小区后，接收移动终端发送的消息；如果所述消息是切换请求消息，则把所述消息发送给基站；如果所述消息不是切换请求消息，则在接收到所述消息后开始计时，在计时达到预设时间时，把接收到的消息发送给基站；所述预设时间大于或等于所述最小退避时间值，所述最小退避时间值为当接收到的移动终端发送的消息不是切换请求消息时，所述预设时间能够取的最小时间值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括根据所述接入参数获取最大拥塞调整时间值，所述最小退避时间值小于所述最大拥塞调整时间值，所述最大拥塞调整时间值为用于调整位置更新请求消息到达率的最大延迟时间值；所述预设时间小于或等于所述最大拥塞调整时间值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，如果所述消息不是切换请求消息，则在接收到所述消息后开始计时，在计时达到所述预设时间时，把接收到的消息发送给基站，包括如果所述消息是呼叫请求消息，则在接收到所述消息后开始计时，在计时达到所述最小退避时间值时，把接收到的消息发送给基站；如果所述消息是群移动终端发送的位置更新请求消息，则在接收到所述消息后开始计时，在计时达到所述预设时间时，把接收到的消息发送给基站，所述预设时间大于所述最小退避时间值，并且小于或等于所述最大拥塞调整时间值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接入参数包括群移动终端数量、群移动速度和新的小区的接入带宽中的至少一个。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据获取的接入参数获取最小退避时间值，包括根据获取的接入参数获取群移动终端到达小区一直到系统接入信道处理完群中所有移动终端发起的切换请求的时长Tg h。和用于调控群移动终端发送的位置更新请求消息到达率的时长Tg nlu ；根据Tg h。和Tg nlu获取最小退避时间值；所述根据所述接入参数获取最大拥塞调整时间值，包括根据获取的接入参数获取群移动终端到达小区一直到系统接入信道处理完群中所有移动终端发起的切换请求的时长 Ts1to和用于调控群移动终端发送的位置更新请求消息的到达率的时长Tg nlu;根据Tg ht^Tg nlu获取最大拥塞调整时间值。
6.一种提高群移动终端切换成功率的方法，其特征在于，包括接收基站发送的最小退避时间值；进入新的小区后，如果需要发起切换，则发送切换请求消息给基站；如果需要发起位置更新，则当计时达到预设时间时，发送位置更新请求消息给所述基站；所述预设时间大于或等于所述最小退避时间值，所述最小退避时间值为所述预设时间能够取的最小时间值。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括接收基站发送的最大拥塞调整时间值，所述最大拥塞调整时间值为用于调整位置更新请求消息到达率的最大延迟时间值；如果需要发起位置更新，则所述预设时间大于所述最小退避时间值，小于或等于所述最大拥塞调整时间值；如果需要发起呼叫请求消息，则所述预设时间等于所述最小退避时间值。
8.一种移动代理，其特征在于，包括第一获取模块，用于根据获取的接入参数获取最小退避时间值；第一接收模块，用于在群移动终端进入新的小区后，接收群移动终端发送的消息；第一处理模块，用于在所述第一接收模块接收的消息是切换请求消息的情况下，把所述消息发送给基站，在所述消息不是切换请求消息的情况下，从所述第一接收模块接收到所述消息开始计时，在计时达到预设时间时，把所述第一接收模块接收到的消息发送给基站，所述预设时间大于或等于所述最小退避时间值，所述最小退避时间值为当接收到的移动终端发送的消息不是切换请求消息时，所述预设时间能够取的最小时间值。
9.根据权利要求8所述的移动代理，其特征在于，所述第一处理模块具体用于在所述第一接收模块接收到的所述消息是呼叫请求消息的情况下，在接收到所述消息后开始计时，在计时达到所述最小退避时间值时，把接收到的消息发送给基站；在所述第一接收模块接收到的所述消息是群移动终端发送的位置更新请求消息的情况下，在接收到所述消息后开始计时，在计时达到所述预设时间时，把接收到的消息发送给基站，所述预设时间值大于所述最小退避时间值，并且小于或等于所述最大拥塞调整时间值。
10.一种移动终端，其特征在于，包括第二接收模块，用于接收基站发送的最小退避时间值；第二处理模块，用于在进入新的小区后，需要发起切换时，发送切换请求消息给基站， 在当计时达到预设时间时，发送位置更新请求消息给所述基站；所述预设时间大于或等于所述最小退避时间值，所述最小退避时间值为所述预设时间能够取的最小时间值。
11.根据权利要求10所述的移动终端，其特征在于，所述第二接收模块还用于接收基站发送的最大拥塞调整时间值，所述最大拥塞调整时间值为用于调整位置更新请求消息到达率的最大延迟时间值；所述第二处理模块具体用于在进入新的小区后，需要发起切换时，发送切换请求消息给基站，并开始计时，当计时达到所述预设时间时，发送位置更新请求消息给所述基站；所述预设时间小于或等于所述最大拥塞调整时间值。
12.一种通信系统，包括基站和如权利要求10或11所述的移动终端，所述基站用于获取最小退避时间值，并发送所述最小退避时间值给所述移动终端。
13.根据权利要求12所述的通信系统，其特征在于，所述基站还用于获取最大拥塞调整时间值，并发送所述最大拥塞调整时间值给所述移动终端。
全文摘要
本发明实施例提供一种提高群移动终端切换成功率的方法、移动代理及移动终端，其中方法包括根据获取的接入参数获取最小退避时间值；进入新的小区后，接收移动终端发送的消息；如果所述消息是切换请求消息，则把所述消息发送给基站；如果所述消息不是切换请求消息，则在接收到所述消息后开始计时，在计时达到预设时间时，把接收到的消息发送给基站；所述预设时间大于或等于所述最小退避时间值，所述最小退避时间值为当接收到的移动终端发送的消息不是切换请求消息时，所述预设时间能够取的最小时间值。本发明实施例能够解决现有技术中群移动终端切换方法切换失败率高的缺陷，提高群移动终端切换成功率。
文档编号H04W36/26GK102291788SQ201010208038
公开日2011年12月21日 申请日期2010年6月21日 优先权日2010年6月21日
发明者赵红霞 申请人:华为技术有限公司