小区切换方法、系统和设备 【技术领域】
本发明涉及移动通信中的切换技术，尤其涉及一种小区切换方法、系统和设备。
背景技术
随着移动通信技术日益深入的使用，用户对移动通信服务质量提出了更高的要求，因此，保证移动通信过程中服务的连续性就显得越来越重要；而要保证移动通信的连续性，则需保证网络覆盖的连续性和小区切换的合理性。实际应用中，可以通过增加基站的数量来保证网络覆盖的连续性，而如何保证小区切换的合理性，则是一个相对复杂的问题。
在移动通信系统中，移动终端和基站之间进行通信时，往往会受到周围其他通信设备的干扰，并且在同频组网的情况下，这种干扰尤为明显。由于干扰的存在，移动终端在移动通信的过程中，通常会遇到图1中所示的几种常见情况：
1、移动终端在向其他小区移动的过程中，距离当前所在小区的基站越来越远，使得当前所在小区的服务质量下降，如图1中的移动终端A，图1中的阴影部分代表移动终端当前所在小区的边缘地带。
2、移动终端在向其他小区移动的过程中，当前所在小区的服务质量下降，并且遇到其它干扰，加剧了当前所在小区的服务质量更快速的下降，如图1中的移动终端B。
3、移动终端在当前所在小区中正常通信的过程中，遇到其它干扰，如图1中的移动终端C。
在以上三种常见情况中，对于情况1，这是移动通信服务质量的一种正常衰减，现有的切换方法就可以解决这种衰减带来的影响，即在检测到目标小区的导频强度大于移动终端当前所在小区的导频强度时，将移动终端切换到目标小区。对于情况2，通常是由于移动终端在向目标小区移动时受到干扰，如目标小区的同频干扰等，从而导致当前所在小区的服务质量衰减加剧，这种衰减称为快衰；在发生快衰的过程中，通常会由于没有及时进行小区切换而导致移动终端通信的中断。对于情况3中的干扰，通常在瞬间可能消失，由于移动终端实际还在当前小区的正常服务区，这种情况通常并不希望对移动终端进行切换，但实际应用中常常会发起切换而导致移动终端的通信中断。
目前常用的基于导频测量报告的小区切换方法，是由无线网络控制器(RNC，Radio Network Controller)设定满足事件门限后的持续时间(Time totrigger)，并将设定的Time to trigger携带在测量控制消息中发送给移动终端，所谓满足事件门限通常是指目标小区的导频强度比当前小区的导频强度高出预定值；移动终端根据测量控制消息中的Time to trigger，将导频测量报告上报给RNC；RNC根据移动终端上报的导频测量报告，将移动终端切换到服务质量较好的小区。
从上述基于导频测量报告的小区切换方法中可以看出，对于情况2的快衰，通常希望Time to trigger的时间尽量缩短，使移动终端尽快上报导频测量报告，从而将移动终端尽快切换到服务质量较好的小区。对于情况3的干扰，通常希望Time to trigger的时间尽量拉长，使干扰尽量在Time to trigger的时间内消失，从而不需上报导频测量报告，有效避免小区的误切换。然而，在现有的小区切换方法中，RNC只能设定一种Time to trigger，无法兼顾上述快衰和干扰的两种情况；而设定的Time to trigger通常是取两种情况地加权值，从而保证对网络影响较大的情况，舍弃影响较小的情况。由此可知，现有的小区切换方法无法达到较为合理的小区切换效果，从而也就无法达到较好的服务质量。
【发明内容】
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种小区切换方法、系统和设备，以达到较为合理的小区切换效果，并达到较好的服务质量。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明提供了一种小区切换方法，该方法包括：
根据设定的距离门限将小区划分为切换带和非切换带；
在确定移动终端位于当前所在小区的切换带时，根据设定的第一持续时间控制所述移动终端上报导频测量报告；在确定所述移动终端位于当前所在小区的非切换带时，根据设定的第二持续时间控制所述移动终端上报导频测量报告；
根据所述移动终端上报的导频测量报告对所述移动终端进行小区切换。
所述根据设定的距离门限将小区划分为切换带和非切换带，具体包括：将与所述小区的基站之间的距离大于所述距离门限的区域划分为切换带，将与所述小区的基站之间的距离小于所述距离门限的区域划分为非切换带。
该方法进一步包括：将所述移动终端测量得到的所述移动终端与当前所在小区的基站之间的距离，与所述距离门限进行比较，如果所述测量得到的距离大于所述距离门限，则确定所述移动终端位于当前所在小区的切换带；如果所述测量得到的距离小于所述距离门限，则确定所述移动终端位于当前所在小区的非切换带。
所述根据设定的距离门限将小区划分为切换带和非切换带之后，该方法进一步包括：将设定的所述距离门限、第一持续时间和第二持续时间携带在测量控制消息中发送给所述移动终端。
所述控制移动终端上报导频测量报告，进一步包括：所述移动终端根据接收到的测量控制消息中的距离门限，确定自身位于当前小区的切换带或非切换带；所述移动终端根据所述测量控制消息中的第一持续时间或第二持续时间上报测量报告。
所述控制移动终端上报导频测量报告，进一步包括以下步骤：
a、接收所述移动终端根据所述第一持续时间上报的导频测量报告和内部测量报告；
b、根据所述内部测量报告中的时间偏移得到所述移动终端与当前所在小区的基站之间的距离，并将得到的距离与所述距离门限进行比较，在确定所述移动终端位于当前所在小区的切换带时，执行步骤c；在确定所述移动终端位于当前所在小区的非切换带时，执行步骤d；
c、对所述导频测量报告进行分析处理，并结束当前流程；
d、向所述移动终端再次发送测量控制消息，等待所述移动终端再次上报的导频测量报告和内部测量报告，记录所述测量控制消息的发送次数，并在所述记录的发送次数没达到设定的门限次数时，返回执行步骤b；在所述记录的发送次数达到设定的门限次数时，执行步骤e；
e、对所述移动终端多次上报的导频测量报告进行综合分析处理。
在每次向所述移动终端发送所述测量控制消息时，启动抗干扰定时器，并在所述抗干扰定时器超时时结束当前处理流程，对所述移动终端不进行小区切换，并将记录的所述测量控制消息的发送次数清零。
本发明还提供了一种小区切换系统，包括：
无线网络控制器，用于根据设定的距离门限将小区划分为切换带和非切换带，并在确定移动终端是否位于所述切换带后，根据设定的第一持续时间或第二持续时间控制所述移动终端上报导频测量报告，并根据所述移动终端上报的导频测量报告对所述移动终端进行小区切换；
移动终端，用于接收来自所述无线网络控制器的测量控制消息，并向所述无线网络控制器上报导频测量报告。
所述无线网络控制器进一步包括：
切换带划分模块，用于根据设定的距离门限将小区划分为切换带和非切换带；
控制上报模块，用于在确定移动终端位于当前所在小区的切换带时，根据所述第一持续时间控制所述移动终端上报导频测量报告；在确定所述移动终端位于当前所在小区的非切换带时，根据所述第二持续时间控制所述移动终端上报导频测量报告；
小区切换模块，用于根据所述移动终端上报的导频测量报告对所述移动终端进行小区切换。
所述控制上报模块进一步包括：
测量控制消息发送子模块，用于向所述移动终端发送测量控制消息；
报告接收子模块，用于接收所述移动终端上报的导频测量报告和内部测量报告；
判定子模块，用于根据所述内部测量报告中的时间偏移得到所述移动终端与当前所在小区的基站之间的距离，并将得到的距离与所述距离门限进行比较，在确定所述移动终端位于当前所在小区的非切换带时，通知所述测量控制消息发送子模块再次发送所述测量控制消息给所述移动终端；并在所述测量控制消息的发送次数达到设定的门限次数时，通知报告处理子模块；
报告处理子模块，用于对所述移动终端上报的导频测量报告进行分析处理。
所述控制上报模块进一步包括：定时子模块，用于在所述测量控制消息发送子模块每次向所述移动终端发送所述测量控制消息时，启动抗干扰定时器，并在所述抗干扰定时器超时时结束当前处理流程，对所述移动终端不进行小区切换，并将记录的所述测量控制消息的发送次数清零。
本发明还提供了一种无线网络控制器，包括：
切换带划分模块，用于根据设定的距离门限将小区划分为切换带和非切换带；
控制上报模块，用于在确定移动终端位于当前所在小区的切换带时，根据所述第一持续时间控制所述移动终端上报导频测量报告；在确定所述移动终端位于当前所在小区的非切换带时，根据所述第二持续时间控制所述移动终端上报导频测量报告；
小区切换模块，用于根据所述移动终端上报的导频测量报告对所述移动终端进行小区切换。
所述控制上报模块进一步包括：
测量控制消息发送子模块，用于向所述移动终端发送测量控制消息；
报告接收子模块，用于接收所述移动终端上报的导频测量报告和内部测量报告；
判定子模块，用于根据所述内部测量报告中的时间偏移得到所述移动终端与当前所在小区的基站之间的距离，并将得到的距离与所述距离门限进行比较，在确定所述移动终端位于当前所在小区的非切换带时，通知所述测量控制消息发送子模块再次发送所述测量控制消息给所述移动终端；并在所述测量控制消息的发送次数达到设定的门限次数时，通知报告处理子模块；
报告处理子模块，用于对所述移动终端上报的导频测量报告进行分析处理。
所述控制上报模块进一步包括：定时子模块，用于在所述测量控制消息发送子模块每次向所述移动终端发送所述测量控制消息时，启动抗干扰定时器，并在所述抗干扰定时器超时时结束当前处理流程，对所述移动终端不进行小区切换，并将记录的所述测量控制消息的发送次数清零。
本发明所提供的小区切换方法、系统和设备，通过设定的距离门限将小区划分为切换带和非切换带，并对应划分的切换带和非切换带分别设定不同的Time to trigger，实现对位于切换带和非切换带的移动终端采用不同的Time totrigger控制其上报导频测量报告。本发明使小区切换更加灵活，更具针对性，并且可以达到较为合理的小区切换效果和较好的服务质量。
【附图说明】
图1为现有技术中移动终端在通信过程中遇到的干扰情况示意图；
图2为本发明一种小区切换方法的流程图；
图3为本发明中对小区进行切换带划分的示意图；
图4为本发明实施例一的小区切换方法的流程图；
图5为本发明实施例二的小区切换方法的流程图；
图6为本发明一种小区切换系统的组成结构示意图。
【具体实施方式】
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进一步详细阐述。
本发明在对图1所示的干扰情况进行分析后，提出了一种小区切换方法，可以根据移动终端在当前所在小区内所处的位置情况，采用不同的Time totrigger控制移动终端上报导频测量报告，从而可以兼顾情况2对应的快衰和情况3对应的干扰，分别有针对性的执行移动终端的小区切换操作，以达到较为合理的小区切换效果。
本发明所提供的一种小区切换方法，如图2所示，主要包括以下步骤：
步骤201，RNC根据设定的距离门限将小区划分为切换带和非切换带。
通过分析可以发现，快衰通常发生在图1中所示阴影部分覆盖的区域，这部分区域属于小区覆盖的边缘区域，而干扰通常发生在图1中所示的空白区域。因此，本发明通过设定距离门限Dth，将与小区的基站之间的距离大于Dth的区域划分为切换带，而将与小区的基站之间的距离小于Dth的区域划分为非切换带。划分后的小区如图3所示，图3中的阴影部分即代表切换带，空白部分即代表非切换带。图3中的移动终端A与基站之间的距离DA＜Dth，从而可以断定移动终端A位于小区的非切换带；移动终端B与基站之间的距离DB＞Dth，从而可以断定移动终端B位于小区的切换带。
当然，在实际应用中也存在一种特殊情况，即移动终端与基站之间的距离DX恰好等于Dth；对于这种情况，可以根据实际需要，将移动终端划分在切换带，也可划分在非切换带。
步骤202，RNC在确定移动终端位于当前所在小区的切换带时，根据设定的第一Time to trigger控制移动终端上报导频测量报告；在确定移动终端位于当前所在小区的非切换带时，根据设定的第二Time to trigger控制移动终端上报导频测量报告。
本发明中对应小区的切换带和非切换带，分别设定不同的Time to trigger，为了方便描述，本发明中将对应切换带的Time to trigger称为第一Time totrigger，将对应非切换带的Time to trigger称为第二Time to trigger。对于切换带的移动终端，通过设定的第一Time to trigger控制该移动终端上报导频测量报告；而对于非切换带的移动终端，通过设定的第二Time to trigger控制该移动终端上报导频测量报告，从而可以较好的适应快衰和干扰两种情况对Time totrigger的不同要求。
步骤203，RNC根据移动终端上报的导频测量报告对移动终端进行小区切换。
RNC对移动终端上报的导频测量报告进行分析，判定导频强度较高的小区为服务质量较好的目标小区，并将资源重新分配到目标小区，从而实现对移动终端的小区切换。
上述的小区切换方法，对于在切换带发生快衰的移动终端，与之对应的第一Time to trigger通常设置较小，这样可以控制移动终端尽快上报导频测量报告，从而将移动终端尽快切换到服务质量较好的小区；对于在非切换带发生干扰的移动终端，与之对应的第二Time to trigger通常设置较大，这样可以使干扰尽量在第二Time to trigger的时间内消失，从而不需上报导频测量报告，有效避免小区的误切换。并且，Dth、第一Time to trigger和第二Time to trigger的值可以根据实际需要进行灵活设定，从而可以达到灵活的小区切换功效。
本发明的小区切换方法存在两种较佳的实现方案，下面结合图4所示的实施例对第一种实现方案进行详细阐述。该方案需要对测量控制的协议进行修改，如表1所示，
(信息元素) Information Element/Group name (是否 必须) Need (数量) Multi 取值范围 (Type and reference) 含义描述 (Semantics description) Dth MP Integer(0...2047) Time to trigger MP Integer(0，10，20，40， 60，80，100，120，160， 200，240，320，640， 1280，2560，5000) Time in ms Time to trigger for Ho MP Integer(0，10，20，40， 60，80，100，120，160， 200，240，320，640， 1280，2560，5000) Time in ms
表1
修改后的协议中增加了Dth和Time to trigger for Ho的属性选项，其中，Timeto trigger for Ho对应前述的第一Time to trigger，Time to trigger对应前述的第二Time to trigger；Dth的取值范围为0到2047之间的整数，Time to trigger for Ho的取值范围可以与Time to trigger的取值范围相同，在(0，10，20，40，60，80，100，120，160，200，240，320，640，1280，2560，5000)中进行选取。
根据修改后的协议，RNC在发送给移动终端的测量控制消息中，需要携带预先设定的Dth、Time to trigger和Time to trigger for Ho。具体的切换流程如图4所示，主要包括以下步骤：
步骤401，RNC向移动终端发送携带预先设定的Dth、Time to trigger和Timeto trigger for Ho的测量控制消息。
步骤402，移动终端测量自身的发送时间偏移TADV，根据TADV获取自身与当前所在小区的基站之间的距离DX，并将得到的DX与Dth进行比较，以确定移动终端是否位于当前所在小区的切换带。
通信协议中定义TADV是移动终端发送上行信号的时间提前量，TADV＝TRX-TTX；其中，TRX表示移动终端根据某一下行时隙从接收信号中计算出来的上行时隙的开始时间点，TTX表示移动终端在同一上行时隙实际使用的时隙起始点。通常在不受其他环境影响的情况下，消息的传输速率是固定的，因此，在测量得到TADV以后，则可以进一步得到移动终端与当前所在小区的基站之间的距离DX。移动终端将得到的DX与Dth进行比较，如果DX＜Dth，则确定移动终端位于当前所在小区的非切换带；如果DX＞Dth，则确定移动终端位于当前所在小区的切换带。
步骤403，移动终端在确定自身位于当前所在小区的切换带时，根据Time totrigger for Ho向RNC上报导频测量报告，在确定自身位于当前所在小区的非切换带时，根据Time to trigger向RNC上报导频测量报告。
移动终端在确定自身位于当前所在小区的切换带时，根据Time to trigger forHo向RNC上报导频测量报告，具体操作为：当测量到目标小区的导频强度比当前小区的导频强度高出预定值时，即为满足事件门限；在满足事件门限后，移动终端在Time to trigger for Ho的时间内，以一定的频率连续进行多次导频测量，并在所有的导频测量结果都显示满足事件门限的情况下，向RNC上报导频测量报告；否则，不向RNC上报导频测量报告。
移动终端在确定自身位于当前所在小区的非切换带时，根据Time to trigger向RNC上报导频测量报告，具体操作为：当测量到目标小区的导频强度比当前小区的导频强度高出预定值时，即为满足事件门限；在满足事件门限后，移动终端在Time to trigger的时间内，以一定的频率连续进行多次导频测量，并在所有的导频测量结果都显示满足事件门限的情况下，向RNC上报导频测量报告；否则，不向RNC上报导频测量报告。
步骤404，RNC根据移动终端上报的导频测量报告对移动终端进行小区切换。
RNC对移动终端上报的导频测量报告进行分析，判定导频强度较高的小区为服务质量较好的目标小区，并将资源重新分配到目标小区，切换到目标小区继续为移动终端提供服务。
图4所示的实施例需要对现有的测量控制协议进行修改，而在不修改测量控制协议的情况下，则可以采用图5所示的第二种方案来实现小区的切换。下面结合图5所示的实施例对第二种实现方案进行详细阐述，如图5所示，主要包括以下步骤：
步骤501，RNC接收移动终端根据第一Time to trigger上报的导频测量报告和内部测量报告。
在RNC上设定Dth和抗快衰较好的第一Time to trigger，并将设定的第一Time to trigger携带在测量控制消息中发送给移动终端；移动终端在接收到来自RNC的测量控制消息后，在满足事件门限的情况下，根据第一Time to trigger上报导频测量报告和内部测量报告。其中，内部测量报告中包括移动终端测量得到的TADV。
步骤502，RNC根据内部测量报告中的TADV计算得到移动终端与当前所在小区的基站之间的距离DX，并将得到的DX与Dth进行比较，以确定移动终端是否位于当前所在小区的切换带，如果是，则执行步骤503；否则，执行步骤504。
通过比较，如果DX＞Dth，则确定移动终端位于当前所在小区的切换带，执行步骤503；如果DX＜Dth，则确定移动终端位于当前所在小区的非切换带，执行步骤504。
步骤503，RNC向移动终端再次发送测量控制消息，等待移动终端再次上报的导频测量报告和内部测量报告，记录测量控制消息的发送次数，并返回步骤502。
RNC根据移动终端再次上报的导频测量报告和内部测量报告后，返回步骤502继续判定移动终端是否位于当前所在小区的切换带。如果判定移动终端仍然位于切换带，则再次发送测量控制消息，重复上述步骤502和503的操作。需要指出的是，RNC上可以设定发送测量控制消息的门限次数，这样在发送次数达到门限次数的情况下，即转到步骤504继续执行。
较佳的，RNC在每次向移动终端发送测量控制消息时，启动抗干扰定时器，如果在抗干扰定时器超时的情况下，RNC还没收到移动终端上报的导频测量报告和内部测量报告，则认为移动终端的干扰或快衰情况已经解除，则可以结束整个流程，对移动终端不执行小区切换的操作，并将记录的测量控制消息的发送次数清零。抗干扰定时器的定时时长可以根据实际需要进行设定。
步骤504，RNC对接收到的导频测量报告进行分析处理。
需要指出的是，如果接收到的导频测量报告为一个，则根据导频测量报告，选定导频强度较高的小区为服务质量较好的目标小区；如果接收到的导频测量报告为多个，则需要对多个导频测量报告进行综合分析处理，如进行导频强度的加权处理，然后选定导频强度较高的小区为服务质量较好的目标小区。
步骤505，RNC根据选定的目标小区，对移动终端进行小区切换。
需要指出的是，本发明的实施例二中虽然没有明确设定第二Time totrigger，但是，RNC通过多次触发移动终端上报导频测量报告的方式，也变相增加了RNC进行小区切换的时间，因此，可以认为是一种更加灵活的第二Timeto trigger。
本发明的实施例二相比实施例一无需修改协议，实现简单；而实施例一相比实施例二则无需多次消息交互，可以减少空口负荷。
为实现上述的小区切换方法，本发明还提供了一种小区切换系统，如图6所示，包括：无线网络控制器10和移动终端20。其中，无线网络控制器10，用于根据设定的距离门限将小区划分为切换带和非切换带，并在确定移动终端20是否位于切换带后，根据设定的第一持续时间或第二持续时间控制移动终端20上报导频测量报告，进而根据移动终端20上报的导频测量报告对移动终端20进行小区切换。移动终端20，用于接收来自无线网络控制器10的测量控制消息，并向无线网络控制器10上报导频测量报告。
作为本发明的一较佳实施例，本发明中的无线网络控制器10进一步包括：切换带划分模块11、控制上报模块12和小区切换模块13。其中，切换带划分模块11，用于根据设定的距离门限将小区划分为切换带和非切换带。控制上报模块12，与切换带划分模块11相连，用于在确定移动终端20位于当前所在小区的切换带时，根据第一持续时间控制移动终端20上报导频测量报告；在确定移动终端20位于当前所在小区的非切换带时，根据第二持续时间控制移动终端20上报导频测量报告。小区切换模块13，与控制上报模块12相连，用于根据移动终端20上报的导频测量报告对移动终端20进行小区切换。
作为本发明的另一较佳实施例，上述控制上报模块12进一步包括：测量控制消息发送子模块121、报告接收子模块122、判定子模块123、报告处理子模块124和定时子模块125。其中，测量控制消息发送子模块121，用于向移动终端20发送测量控制消息。报告接收子模块122，与测量控制消息发送子模块121相连，用于接收移动终端20上报的导频测量报告和内部测量报告。判定子模块123，与报告接收子模块122相连，用于根据内部测量报告中的时间偏移得到移动终端20与当前所在小区的基站之间的距离，并将得到的距离与距离门限进行比较，在确定移动终端20位于当前所在小区的非切换带时，通知测量控制消息发送子模块121再次发送测量控制消息给移动终端20；并在测量控制消息的发送次数达到设定的门限次数时，通知报告处理子模块124。报告处理子模块124，与报告接收子模块122和判定子模块123相连，用于对移动终端20上报的导频测量报告进行分析处理。定时子模块125，与测量控制消息发送子模块121相连，用于在测量控制消息发送子模块121每次向移动终端20发送测量控制消息时，启动抗干扰定时器，并在抗干扰定时器超时的情况下结束整个流程，对移动终端20不进行小区切换，并将记录的测量控制消息的发送次数清零。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。