本发明属于物联网技术领域，尤其涉及一种nb-iot设备的通信切换系统及切换方法。
背景技术：
nb-iot即基于蜂窝的窄带物联网(narrowband-internetofthings)的简称，是一种物联网技术，为万物互联网络的一个重要分支，具有低成本、低功耗、广覆盖等特点，nb-iot支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。据说所述nb-iot设备电池寿命可以提高至至少10年，同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖
然而，现有的nb-iot设备的通信切换频繁，增加了nb-iot基站控制器的工作量，不利于提高系统性能。其原因在于，nb-iot设备通常是依据信号强度切换nb-iot基站的，而信号强度会受通信距离、天线高度、传输路径的影响，信号强度本身是不稳定的，经常会存在两个信号强度相似的nb-iot基站，而信号强度相似的nb-iot基站会引发nb-iot设备进行基站频繁切换，当海量的nb-iot设备均依据信号强度频繁切换nb-iot基站时，nb-iot基站控制器会收到大量的切换请求，处理切换请求的数据通道会拥堵，使得海量的nb-iot设备难以切换nb-iot基站，因此，影响了nb-iot设备切换nb-iot基站的效率，不利于提高系统性能。
技术实现要素：
本发明实施例的目的在于提供一种nb-iot设备的通信切换系统及切换方法，旨在解决现有的nb-iot设备的通信切换频繁，增加了nb-iot基站控制器的工作量，不利于提高系统性能的问题。
本发明实施例的第一方面提供了一种nb-iot设备的通信切换系统，包括当前nb-iot基站与候选nb-iot基站，已接入当前nb-iot基站的nb-iot设备，与当前nb-iot基站、候选nb-iot基站相连接的nb-iot基站控制器；
当前nb-iot基站用于向所述nb-iot基站控制器上传当前nb-iot基站的上行总带宽、当前nb-iot基站的上行占用带宽、当前nb-iot基站的下行总带宽、下行占用带宽、当前nb-iot基站已接入的nb-iot设备数、当前nb-iot基站接收到的所述nb-iot设备的信号强度；
候选nb-iot基站用于向所述nb-iot基站控制器上传候选nb-iot基站的上行总带宽、候选nb-iot基站的上行占用带宽、候选nb-iot基站的下行总带宽、下行占用带宽、候选nb-iot基站已接入的nb-iot设备数、候选nb-iot基站接收到的所述nb-iot设备的信号强度；
所述nb-iot基站控制器用于接收当前nb-iot基站的上行总带宽、当前nb-iot基站的上行占用带宽、当前nb-iot基站的下行总带宽、下行占用带宽、当前nb-iot基站已接入的nb-iot设备数、当前nb-iot基站接收到的所述nb-iot设备的信号强度，接收候选nb-iot基站的上行总带宽、候选nb-iot基站的上行占用带宽、候选nb-iot基站的下行总带宽、下行占用带宽、候选nb-iot基站已接入的nb-iot设备数、候选nb-iot基站接收到的所述nb-iot设备的信号强度，采用预先建立的所述nb-iot设备切换模型，生成当前nb-iot基站与候选nb-iot基站之间的切换系数，检测切换系数是否大于预设的切换阈值，倘若切换系数大于预设的切换阈值，则下发所述nb-iot设备的物联网切换信息至当前nb-iot基站、候选nb-iot基站，以使当前nb-iot基站释放所述nb-iot设备，候选nb-iot基站接入所述nb-iot设备；
其中，所述nb-iot设备切换模型，具体为：
ci,j表示候选nb-iot基站i和当前nb-iot基站j之间的切换系数，
其中，当前nb-iot基站为所述nb-iot设备当前接入的nb-iot基站，候选nb-iot基站为所述nb-iot设备候选接入的nb-iot基站。
进一步地，在该通信切换系统中，在所述倘若切换系数大于预设的切换阈值，则下发所述物联网切换信息至当前nb-iot基站、候选nb-iot基站，以使当前nb-iot基站释放所述nb-iot设备，候选nb-iot基站接入所述nb-iot设备之后：
所述nb-iot基站控制器还用于通过候选nb-iot基站，接收所述nb-iot设备发送的所述nb-iot设备错误代码，查找针对所述nb-iot设备错误代码的处理方案，通过候选nb-iot基站，将所述处理方案发送至所述nb-iot设备。
进一步地，在该通信切换系统中，所述nb-iot基站控制器还用于通过候选nb-iot基站，接收所述nb-iot设备发送的所述nb-iot设备错误代码，查找针对所述nb-iot设备错误代码的处理方案，将所述处理方案中使用频率值最高的第一处理方案发送至所述nb-iot设备，若在预设时间内，未通过候选nb-iot基站接收到所述nb-iot设备升级的成功响应，则选取第二处理方案发送至所述nb-iot设备，若第二处理方案无法升级时，将余下的处理方案按使用频率值依次发送。
进一步地，在该通信切换系统中，所述物联网切换信息包括所述nb-iot设备的mac地址和所述当前业务指示信息，所述当前业务指示信息用于指示所述nb-iot设备当前正在进行的业务。
进一步地，该通信切换系统还包括：
与所述nb-iot基站控制器连接通讯的所述nb-iot设备管理平台，用于存储所述nb-iot设备上传的数据。
进一步地，在该通信切换系统中，所述nb-iot基站控制器和所述nb-iot设备管理平台采用wifi模式相连接。
进一步地，在该通信切换系统中，所述nb-iot基站控制器和所述nb-iot设备管理平台采用3g网络模式相连接。
进一步地，在该通信切换系统中，所述nb-iot基站控制器和所述nb-iot设备管理平台采用4g网络模式相连接。
进一步地，在该通信切换系统中，所述nb-iot基站控制器和所述nb-iot设备管理平台采用5g网络模式相连接。
本发明实施例的第二方面提供了一种基于上述nb-iot设备的通信切换系统的nb-iot设备切换方法，包括：
当前nb-iot基站向所述nb-iot基站控制器上传当前nb-iot基站的上行总带宽、当前nb-iot基站的上行占用带宽、当前nb-iot基站的下行总带宽、下行占用带宽、当前nb-iot基站已接入的nb-iot设备数、当前nb-iot基站接收到的所述nb-iot设备的信号强度；
候选nb-iot基站向所述nb-iot基站控制器上传候选nb-iot基站的上行总带宽、候选nb-iot基站的上行占用带宽、候选nb-iot基站的下行总带宽、下行占用带宽、候选nb-iot基站已接入的nb-iot设备数、候选nb-iot基站接收到的所述nb-iot设备的信号强度；
所述nb-iot基站控制器接收当前nb-iot基站的上行总带宽、当前nb-iot基站的上行占用带宽、当前nb-iot基站的下行总带宽、下行占用带宽、当前nb-iot基站已接入的nb-iot设备数、当前nb-iot基站接收到的所述nb-iot设备的信号强度，接收候选nb-iot基站的上行总带宽、候选nb-iot基站的上行占用带宽、候选nb-iot基站的下行总带宽、下行占用带宽、候选nb-iot基站已接入的nb-iot设备数、候选nb-iot基站接收到的所述nb-iot设备的信号强度，采用预先建立的所述nb-iot设备切换模型，生成当前nb-iot基站与候选nb-iot基站之间的切换系数，检测切换系数是否大于预设的切换阈值，倘若切换系数大于预设的切换阈值，则下发所述nb-iot设备的物联网切换信息至当前nb-iot基站、候选nb-iot基站，以使当前nb-iot基站释放所述nb-iot设备，候选nb-iot基站接入所述nb-iot设备；
其中，所述nb-iot设备切换模型，具体为：
ci,j表示候选nb-iot基站i和当前nb-iot基站j之间的切换系数，
其中，当前nb-iot基站为所述nb-iot设备当前接入的nb-iot基站，候选nb-iot基站为所述nb-iot设备候选接入的nb-iot基站。
本发明有益效果在于两方面，一方面，nb-iot基站控制器检测切换系数是否大于预设的切换阈值，倘若切换系数大于预设的切换阈值，则下发物联网切换信息至当前nb-iot基站、候选nb-iot基站，由于切换系数大于预设的切换阈值才会切换，因此即使当前nb-iot基站和候选nb-iot基站相似，nb-iot设备也不会在当前nb-iot基站和候选nb-iot基站之间频繁切换，减少了无谓的切换，提高了nb-iot设备切换nb-iot基站的有效性，另一方面，由nb-iot设备切换模型、当前nb-iot基站和候选nb-iot基站的上行总带宽、上行占用带宽、下行总带宽、下行占用带宽、已接入的nb-iot设备数、接收到的nb-iot设备的信号强度得出切换系数，不再只依据信号强度切换nb-iot基站，因此扩展了nb-iot设备的切换模式，避免了出现海量的nb-iot设备均依据信号强度频繁切换nb-iot基站的情况，nb-iot基站控制器处理切换请求的数据通道也不会拥堵，海量的nb-iot设备也能成功切换nb-iot基站，因此提高了nb-iot设备切换nb-iot基站的效率，有利于提高系统性能。
附图说明
图1是本发明实施例提供的nb-iot设备的通信切换系统的结构框图；
图2是本发明实施例提供的nb-iot设备切换方法的实施流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
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。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
实施例一
图1是本发明实施例提供的nb-iot设备的通信切换系统的结构框图，详述如下：
在图1的nb-iot设备的通信切换系统中，nb-iot设备的通信切换系统包括当前nb-iot基站与候选nb-iot基站，已接入当前nb-iot基站的nb-iot设备，与当前nb-iot基站、候选nb-iot基站相连接的nb-iot基站控制器；
当前nb-iot基站用于向所述nb-iot基站控制器上传当前nb-iot基站的上行总带宽、当前nb-iot基站的上行占用带宽、当前nb-iot基站的下行总带宽、下行占用带宽、当前nb-iot基站已接入的nb-iot设备数、当前nb-iot基站接收到的所述nb-iot设备的信号强度；
候选nb-iot基站用于向所述nb-iot基站控制器上传候选nb-iot基站的上行总带宽、候选nb-iot基站的上行占用带宽、候选nb-iot基站的下行总带宽、下行占用带宽、候选nb-iot基站已接入的nb-iot设备数、候选nb-iot基站接收到的所述nb-iot设备的信号强度；
所述nb-iot基站控制器用于接收当前nb-iot基站的上行总带宽、当前nb-iot基站的上行占用带宽、当前nb-iot基站的下行总带宽、下行占用带宽、当前nb-iot基站已接入的nb-iot设备数、当前nb-iot基站接收到的所述nb-iot设备的信号强度，接收候选nb-iot基站的上行总带宽、候选nb-iot基站的上行占用带宽、候选nb-iot基站的下行总带宽、下行占用带宽、候选nb-iot基站已接入的nb-iot设备数、候选nb-iot基站接收到的所述nb-iot设备的信号强度，采用预先建立的所述nb-iot设备切换模型，生成当前nb-iot基站与候选nb-iot基站之间的切换系数，检测切换系数是否大于预设的切换阈值，倘若切换系数大于预设的切换阈值，则下发所述nb-iot设备的物联网切换信息至当前nb-iot基站、候选nb-iot基站，以使当前nb-iot基站释放所述nb-iot设备，候选nb-iot基站接入所述nb-iot设备；
其中，所述nb-iot设备切换模型，具体为：
ci,j表示候选nb-iot基站i和当前nb-iot基站j之间的切换系数，
其中，当前nb-iot基站为所述nb-iot设备当前接入的nb-iot基站，候选nb-iot基站为所述nb-iot设备候选接入的nb-iot基站。
其中，所述物联网切换信息包括所述nb-iot设备的mac地址和所述当前业务指示信息，所述当前业务指示信息用于指示所述nb-iot设备当前正在进行的业务。
其中，当前nb-iot基站接收到物联网切换信息后，根据物联网切换信息中的所述nb-iot设备的mac地址，启动监听线程，利用监听线程，监听是否接收到携带所述mac地址的切换成功消息，当接收到携带所述mac地址的切换成功消息后，判断出所述nb-iot设备切换成功，释放所述nb-iot设备占用的资源，当没接收到携带所述mac地址的切换成功消息后，判断出所述nb-iot设备没切换成功，不释放所述nb-iot设备占用的资源。
其中，候选nb-iot基站接收到物联网切换信息后，根据物联网切换信息中的当前业务指示信息，为所述nb-iot设备预留资源，通过预留的资源以及物联网切换信息中所述nb-iot设备的mac地址，接入所述nb-iot设备的当前业务，接入完毕后，向当前nb-iot基站返回携带所述mac地址的切换成功消息，以使当前nb-iot基站释放所述nb-iot设备占用的资源。
其中，当前nb-iot基站接收到携带所述mac地址的切换成功消息后，才所述nb-iot设备占用的资源，使得nb-iot设备当前业务没有中断，增强了nb-iot设备当前业务的稳定性。
可选地，当前nb-iot基站用于读取当前时间，倘若当前时间处于白天时间段，每隔30秒向所述nb-iot基站控制器上传当前nb-iot基站的上行总带宽、当前nb-iot基站的上行占用带宽、当前nb-iot基站的下行总带宽、下行占用带宽、当前nb-iot基站已接入的nb-iot设备数、当前nb-iot基站接收到的所述nb-iot设备的信号强度，
倘若当前时间处于处于夜间时间段，每隔120秒向所述nb-iot基站控制器上传当前nb-iot基站的上行总带宽、当前nb-iot基站的上行占用带宽、当前nb-iot基站的下行总带宽、下行占用带宽、当前nb-iot基站已接入的nb-iot设备数、当前nb-iot基站接收到的所述nb-iot设备的信号强度。
可选地，候选nb-iot基站用于读取候选时间，倘若候选时间处于白天时间段，每隔30秒向所述nb-iot基站控制器上传候选nb-iot基站的上行总带宽、候选nb-iot基站的上行占用带宽、候选nb-iot基站的下行总带宽、下行占用带宽、候选nb-iot基站已接入的nb-iot设备数、候选nb-iot基站接收到的所述nb-iot设备的信号强度，
倘若候选时间处于处于夜间时间段，每隔120秒向所述nb-iot基站控制器上传候选nb-iot基站的上行总带宽、候选nb-iot基站的上行占用带宽、候选nb-iot基站的下行总带宽、下行占用带宽、候选nb-iot基站已接入的nb-iot设备数、候选nb-iot基站接收到的所述nb-iot设备的信号强度。
其中，白天时间段采用的时间间隔为30秒，夜间时间段采用的时间间隔为120秒，通过采用不同的时间间隔，既能满足白天时间段和夜间时间段不同业务量的需求，也能节省当前nb-iot基站、候选nb-iot基站的功耗。
本发明实施例有益效果在于两方面，一方面，nb-iot基站控制器检测切换系数是否大于预设的切换阈值，倘若切换系数大于预设的切换阈值，则下发物联网切换信息至当前nb-iot基站、候选nb-iot基站，由于切换系数大于预设的切换阈值才会切换，因此即使当前nb-iot基站和候选nb-iot基站相似，nb-iot设备也不会在当前nb-iot基站和候选nb-iot基站之间频繁切换，减少了无谓的切换，提高了nb-iot设备切换nb-iot基站的有效性，另一方面，由nb-iot设备切换模型、当前nb-iot基站和候选nb-iot基站的上行总带宽、上行占用带宽、下行总带宽、下行占用带宽、已接入的nb-iot设备数、接收到的nb-iot设备的信号强度得出切换系数，不再只依据信号强度切换nb-iot基站，扩展了nb-iot设备的切换模式，避免了出现海量的nb-iot设备均依据信号强度频繁切换nb-iot基站的情况，nb-iot基站控制器处理切换请求的数据通道也不会拥堵，使得海量的nb-iot设备也能成功切换nb-iot基站，提高了nb-iot设备切换nb-iot基站的效率，有利于提高系统性能。
实施例二
图2是本发明实施例提供的nb-iot设备切换方法的实施流程图，详述如下：
s201，当前nb-iot基站向所述nb-iot基站控制器上传当前nb-iot基站的上行总带宽、当前nb-iot基站的上行占用带宽、当前nb-iot基站的下行总带宽、下行占用带宽、当前nb-iot基站已接入的nb-iot设备数、当前nb-iot基站接收到的所述nb-iot设备的信号强度；
s202，候选nb-iot基站向所述nb-iot基站控制器上传候选nb-iot基站的上行总带宽、候选nb-iot基站的上行占用带宽、候选nb-iot基站的下行总带宽、下行占用带宽、候选nb-iot基站已接入的nb-iot设备数、候选nb-iot基站接收到的所述nb-iot设备的信号强度；
s203，所述nb-iot基站控制器接收当前nb-iot基站的上行总带宽、当前nb-iot基站的上行占用带宽、当前nb-iot基站的下行总带宽、下行占用带宽、当前nb-iot基站已接入的nb-iot设备数、当前nb-iot基站接收到的所述nb-iot设备的信号强度，接收候选nb-iot基站的上行总带宽、候选nb-iot基站的上行占用带宽、候选nb-iot基站的下行总带宽、下行占用带宽、候选nb-iot基站已接入的nb-iot设备数、候选nb-iot基站接收到的所述nb-iot设备的信号强度，采用预先建立的所述nb-iot设备切换模型，生成当前nb-iot基站与候选nb-iot基站之间的切换系数，检测切换系数是否大于预设的切换阈值，倘若切换系数大于预设的切换阈值，则下发所述nb-iot设备的物联网切换信息至当前nb-iot基站、候选nb-iot基站，以使当前nb-iot基站释放所述nb-iot设备，候选nb-iot基站接入所述nb-iot设备；
其中，所述nb-iot设备切换模型，具体为：
ci,j表示候选nb-iot基站i和当前nb-iot基站j之间的切换系数，
其中，当前nb-iot基站为所述nb-iot设备当前接入的nb-iot基站，候选nb-iot基站为所述nb-iot设备候选接入的nb-iot基站。
本发明实施例有益效果在于两方面，一方面，nb-iot基站控制器检测切换系数是否大于预设的切换阈值，倘若切换系数大于预设的切换阈值，则下发物联网切换信息至当前nb-iot基站、候选nb-iot基站，由于切换系数大于预设的切换阈值才会切换，因此即使当前nb-iot基站和候选nb-iot基站相似，nb-iot设备也不会在当前nb-iot基站和候选nb-iot基站之间频繁切换，减少了无谓的切换，提高了nb-iot设备切换nb-iot基站的有效性，另一方面，由nb-iot设备切换模型、当前nb-iot基站和候选nb-iot基站的上行总带宽、上行占用带宽、下行总带宽、下行占用带宽、已接入的nb-iot设备数、接收到的nb-iot设备的信号强度得出切换系数，不再只依据信号强度切换nb-iot基站，扩展了nb-iot设备的切换模式，避免了出现海量的nb-iot设备均依据信号强度频繁切换nb-iot基站的情况，nb-iot基站控制器处理切换请求的数据通道也不会拥堵，使得海量的nb-iot设备也能成功切换nb-iot基站，提高了nb-iot设备切换nb-iot基站的效率，有利于提高系统性能。
其中，nb-iot基站控制器具备处理器，所述处理器可以是中央处理单元(centralprocessingunit，cpu)，该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmablegatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现。所述的程序可以存储于可读取存储介质中，所述的存储介质，如随机存储器、闪存、只读存储器、可编程只读存储器、电可擦写可编程存储器、寄存器等。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件执行本发明各个实施例所述的方法。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。