专利名称：一种具有自适应切换门限值的蜂窝网单向切换方法
技术领域：
本发明属于高速铁路环境下的无线移动通信领域，具体涉及一种自适应切换门限的单向切换方法，适用于高铁中的高架桥环境下的单基站覆盖场景。
背景技术：
随着中国高铁网络的迅速发展，列车的运行速度逐渐增加，乘坐高铁出行的人群会越来越多。同时另一方面，手机以及各种移动终端的普及，需要有更广覆盖的无线网络，当然包括在列车上也能提供可靠的通信服务。而列车的高速运行，会给列车上移动用户的通信带来很大的挑战，特别是小区间的切换对系统性能有很大的影响。因此有必要设计好的算法，尽力改善切换的性能，降低切换导致的中断概率，减少平均切换次数。单基站覆盖场景指的是基站线性排列在铁路线路一侧，采用双向天线覆盖铁路沿线，同时考虑算法的应用环境为高架桥环境中。现有的文献中一方面在讨论改变网络的拓扑结构改善切换性能，如采用分布式网络结构(见 Wang, Jiangzhou; Zhu, Huiling;Gomes, Nathan J. ;，"DistributedAntenna Systems for Mobile Communications in High Speed Trains,"SelectedAreas in Communications,IEEE Journal on, vol. 30, no. 4, pp. 675-683, May 2012)，如采用在列车车顶布置双天线的结构(见Tian, Lin; Li, Juan;Huang, Yi ;，〃Seamless Dual-Link Handover Scheme in Broadband Wireless Communication Systemsfor High-Speed Rai1，"Selected Areas in Communications, IEEE Journalon, vol. 30, no. 4，pp. 708-718，May 2012)。另外一方面有讨论通过算法设计改善切换性能，通过随机开闭后向切换来减少兵兵效应(见Yan Zhang;，〃Handoff Performance inWireless Mobile Networks with Unreliable Fading Channel, "Mobile Computing,IEEETransactions on, vol. 9, no. 2, pp. 188-200，Feb. 2010);通过模糊理论，将接收功率，SNR等指标综合考虑，减少切换的误判(Gjergji Mino, Leonard Barolli, ;A Comparison Studyof Two Fuzzy-based Handover Systems for Avoiding Ping-Pong Effect in WirelessCellular Networks;2009 International Conference on Network-Based InformationSystems)。但上述传统切换算法中没有考虑切换门限随着列车运动自适应变化，因此容易由于速度过快导致来不及切换而引起通话中断。
发明内容
本发明提供一种具有自适应切换门限值的蜂窝网单向切换方法，解决现有切换方法在运用到高速列车场景中时，由于速度过快导致来不及切换而引起通话中断。一种具有自适应切换门限值的蜂窝网单向切换方法，列车行驶轨迹中前后两相邻基站分别称为源基站和目标基站，源基站和目标基站之间所覆盖的重叠区域为切换判定执行区域，所述切换执行区域划分为M个判决点,M = L/( τ *4*V) ,L为切换执行区域距离，τ为测量周期，V为列车运动速度；相邻的第K与Κ+1个判决点之间有N个测量点，该切换方法包括以下步骤A测量步骤列车进入切换判定执行区域的第K个判决点与第K+1个判决点之间，列车上的移动终端每隔τ时间测量一次从源基站接收到的信号强度，从目的基站接收到的信号
强度
权利要求
1. 一种具有自适应切换门限值的蜂窝网单向切换方法，列车行驶轨迹中前后两相邻基站分别称为源基站和目标基站，源基站和目标基站之间所覆盖的重叠区域为切换判定执行区域，所述切换执行区域划分为M个判决点,M = L/( τ *4*v) ,L为切换执行区域距离，τ为测量周期，V为列车运动速度；相邻的第K与Κ+1个判决点之间有N个测量点，该切换方法包括以下步骤 A测量步骤 列车进入切换判定执行区域的第K个判决点与第Κ+1个判决点之间，列车上的移动终端每隔τ时间测量一次从源基站接收到的信号强度，从目的基站接收到的信号强度P」j = 1，…，N ; B切换触发阶段 (BI)接收信号取平均KfTAjJN Kk=IAJN ； JJ (B2)确定切换门限第K个判决点处的前向切换判决门限Hf k=(l-K/M)Hf』，第K个判决点处的后向切换判决门限Hb k= (1+K/M) Hb tl，其中Hf tl和Hb tl分别为前向和后向切换门限初始值，Hf ο ( Hb。； (B3)判断是否触发切换 在第K个判决点，如果用户的当前服务基站为源基站，若在判决点K处用户从目的基站接收到的平均信号强度耳7与从源基站接收到的平均信号强度耳I之差大于K点处的前向切换门限Hf k，且同时满足Pt k>维持通信的最低功率要求Pmin,则进入步骤(C2)，否则进入步骤(Cl);在第K个判决点，若在判决点K处用户从源基站接收到的平均信号强度$与从目标基站接收到的平均信号强度万7之差大于K点处的后向切换门限Hb k，且同时满tT；、难持通信的最低功率要求Pmin，则进入步骤(C3)，否则进入步骤(Cl); C切换执行步骤 (Cl)在第K与K+1个判决点之间，若用户从其当前服务基站接收到的信号强度大于维持通信的最低功率要求Pmin,则用户的当前服务基站保持不变，否则通信中断； (C2)在第K与K+1个判决点之间，若用户从目标基站接收到的信号强度满足系统的服务质量QoS要求，则用户的当前服务基站切换为目标基站，否则通信中断； (C3)在第K与K+1个判决点之间，若用户从源基站接收到的信号强度满足系统的服务质量QoS要求，则用户的当前服务基站切换为源基站，否则通信中断。
全文摘要
本发明公开了一种具有自适应切换门限值的蜂窝网单向切换方法，属于无线通信的小区切换领域。本发明包括信号测量、触发切换和切换执行三个步骤。信号测量步骤获取从源基站和目的基站接收到的信号强度，触发切换步骤依据信号强度采取自适应的切换门限单向策略进行切换触发，切换执行步骤依据触发结果进行相应服务站的切换。本发明在对切换次数进行了降低的同时，减少了用户的中断概率，解决现有切换方法在运用到高速列车场景中时，由于速度过快导致来不及切换而引起通话中断。
文档编号H04W36/08GK102946623SQ201210411770
公开日2013年2月27日 申请日期2012年10月25日 优先权日2012年10月25日
发明者葛晓虎, 吴泽世, 韩涛, 张靖, 潘胜, 杨曦 申请人:华中科技大学