用户移动性识别方法、 装置及系统 【技术领域】
本发明涉及无线通信技术领域， 尤其涉及一种用户移动性识别方法、 装置及系统。背景技术 在无线通信网络中， 尤其在高铁网络中， 需要针对具有不同移动速度和移动方向 的用户提供差异处理， 以保证为高速移动的用户提供良好的服务。 因此， 对于无线通信网络 中用户的移动速度以及移动方向的准确识别是极为重要的。
现有技术中， 一般是通过无线通信网络中的基站 (NODE B) 向无线网络控制器 (Radio Network Controller， RNC) 上报移动用户的频偏信息及天线配置方向， 以由 RNC 根 据该频偏信息及天线配置方向来评估用户的移动速度及方向。这种评估方法具有以下缺 陷： 一方面， 由于基于频偏信息来评估移动速度， 所以频偏的准确性和精度极大地影响速度 评估的准确性 ； 另一方面， 由于基于天线配置方向来评估移动方向， 所以需对所有的天线进 行方向配置， 外场工作量大且难以保证其正确性， 从而影响用户移动方向的判别准确性。
发明内容 针对上述缺陷， 本发明提供一种用户移动性识别方法、 装置及系统， 以实现对无线 网络中的用户移动速度和移动方向的有效、 可靠识别。
本发明的提供的用户移动性识别方法包括 ：
获取射频远端单元 (RRU) 的覆盖区域长度和所述 RRU 的位置信息 ；
获取单位时间内用户穿越的全部 RRU， 根据各 RRU 的覆盖区域长度计算所述用户 的移动速度 ；
根据用户穿越的 RRU 的位置信息判断所述用户的移动方向。
本发明还提供一种无线网络控制器 (RNC)， 包括 ： RRU 配置信息获取模块， 用于获 取 RRU 的覆盖区域长度和所述 RRU 的位置信息 ；
移动速度识别模块， 用于从 NODE B 获取单位时间内用户穿越的全部 RRU， 根据所 述用户穿越的各 RRU 的覆盖区域长度计算所述用户的移动速度 ；
移动方向识别模块， 用于根据用户穿越的 RRU 的位置信息判断所述用户的移动方 向。
本发明还提供一种基站， 包括 ：
配置信息获取模块， 用于获取 RRU 的覆盖区域长度和所述 RRU 的位置信息 ；
更新信息获取模块， 用于获取单位时间内用户穿越的全部 RRU 并发送至所述 RNC， 以使所述 RNC 根据所述单位时间内用户穿越的全部 RRU 和各 RRU 的覆盖区域长度计算所述 用户的移动速度， 并根据所述用户穿越的 RRU 的位置信息判断所述用户的移动方向。
本发明还提供一种用户移动性识别系统， 包括本发明的 RNC 和本发明的基站。
根据本发明的用户移动性识别方法、 RNC、 基站和用户移动性识别系统， 由于 RNC 获取并存储了 RRU 的覆盖区域长度和 RRU 的位置信息， 所以在识别用户的移动速度时， 仅通
过统计用户在单位时间内穿越的 RRU 结合其覆盖区域长度即可计算其移动速度， 而且仅根 据用户穿越的 RRU 的位置信息即可判断所述用户的移动方向， 所以能够高精度、 有效地识 别用户的移动速度和方向。 附图说明
图 1 为本发明用户移动性识别方法的流程图。 图 2 为应用本发明用户移动性识别方法的网络架构图 图 3 为上述实施例的用户移动性识别方法中识别用户移动速度的流程图。具体实施方式
为使本发明的目的、 技术方案和优点更加清楚， 下面将结合附图， 对本发明的技术 方案进行清楚、 完整地描述。
图 1 为本发明用户移动性识别方法的流程图。如图 1 所示， 该用户移动性识别方 法包括以下步骤 ：
步骤 S100， 获取射频远端单元 (RRU) 的覆盖区域长度和所述 RRU 的位置信息 ； 具体地， 高铁网络一般采用 RRU 级联的方式构造专网小区， 以实现铁路沿线的链 形覆盖。图 2 为应用本发明用户移动性识别方法的网络架构图， 如图 2 所示， 该网络包含多 个小区， 且各小区由多个覆盖固定区域的 RRU 级联构成。当列车在小区内或小区间移动时， 同时在这些 RRU 之间移动。在进行网络设置时， 在基站 (NODE B) 侧和 RNC 配置 RRU 的配置 信息， 即各小区内 RRU 的覆盖区域长度及 RRU 的位置信息 ( 例如为 RRU 的排列方向 )。
步骤 S200， 获取单位时间内用户穿越的全部 RRU， 根据各用户穿越的 RRU 的覆盖区 域长度计算所述用户的移动速度 ；
具体地， 当用户在小区内或小区间移动时， NODE B 获取用户穿越的 RRU， 并将其上 报至 RNC， 以使 RNC 获取预设时间内用户穿越的 RRU。RNC 从在先获取的 RRU 配置信息中查 找用户所穿越的 RRU 的覆盖区域长度， 并将在预设时间内用户所穿越的全部 RRU 对应的覆 盖区域长度进行累加， 即可获知该用户在预设时间内行进行的总距离。 RNC 将所获得的总距 离除以预设的时间长度， 即可获知用户在该段时间内的移动速度。 其中， 预设时间长度可例 如通过定时器来实现， 并且可根据需要设置不同的时间长度。
步骤 S300， 根据用户穿越的 RRU 的位置信息判断所述用户的移动方向。
具体地， 获取用户当前穿越的 RRU( 即进行速度判断时所穿越的最新的 RRU)， 并查 询用户在穿越该 RRU 之前所穿越的 K 个 RRU， 其中 K 为可配置参数 ( 自然数 )。例如当设置 K 为 3 时， 获取当前穿越的 RRU( 小区 A 中的第 k 个 RRU)， 并获取在先穿越的 3 个 RRU( 分别 为小区 A 中的第 k-1 个 RRU、 第 k-2 个 RRU 和第 k-3 个 RRU)， 即获知该用户所穿越的 RRU 构 成的序列为 “k-3， k-2， k-1， k” 。RNC 从所存储的 RRU 配置信息中查询该四个 RRU 的位置信 息， 例如 ： 从 A 地至 B 地的 RRU 配置为 “1， 2， ......k-3， k-2， k-1， k， k+1， ......” ， 则可获知 该用户的当前移动方向为从 A 地向 B 地行驶 ； 反之， 若从 A 地至 B 地的 RRU 配置为 “......， k+1， k， k-1， k-2， k-3， ......， 1” ， 则可获知该用户的当前移动方向为从 B 地向 A 地行驶。
根据上述实施例的用户移动性识别方法， 由于 RNC 获取并存储了 RRU 的覆盖区域 长度和 RRU 的位置信息， 所以在识别用户的移动速度时， 仅通过统计用户在单位时间内穿
越的 RRU 结合其覆盖区域长度即可计算其移动速度， 而且仅根据用户穿越的 RRU 的位置信 息即可判断所述用户的移动方向， 所以利用该用户移动性识别方法能够高精度、 有效地识 别用户的移动速度和方向。
进一步地， 在上述实施例的用户移动性识别方法中， 获取 RRU 的覆盖区域长度和 位置信息的步骤具体包括 ：
获取所述 RRU 的路径 PATH 组的覆盖区域长度、 与所述 RRU 对应的 PATH 组标识及 PATH 组标识之间的位置关系。
具体地， 每个 RRU 下有若干路径 (PATH)， 该若干个 PATH 构成一个 PATH 组 ( 根据 具体的铁路覆盖区域， PATH 的数量可以为一个或多个 )。例如一个链式铁路专网由 N( 自然 数 ) 个 RRU 级联， 且每个 RRU 下由 M( 自然数 ) 个 PATH 构成一个 PATH 组， 各 PATH 组覆盖的 区域长度为 L 米， 并且对应于各 RRU 的 PATH 组具有唯一的标识 (ID)。在网络规划阶段， 在 NODE B 侧配置一个小区下的 RRU 数目、 各 RRU 下的 PATH 数目、 各 RRU 的 PATH 组 ID 以及各 PATH 组的覆盖区域长度。RNC 从 NODE B 获取这些 PATH 配置信息。
进一步地， 在上述实施例的用户移动性识别方法中， 获取单位时间内用户穿越的 RRU， 根据所述 RRU 的覆盖区域长度计算所述用户的移动速度的步骤具体包括 ：
获取预设时间长度内用户穿越的 PATH 组的 PATH 组标识， 累加所述 PATH 组标识对 应的 PATH 组的覆盖区域长度以获取所述用户在预设时间长度内的总位移， 根据所述总位 移和所述预设时间长度计算所述用户的移动速度。
具体地， 用户 ( 列车 ) 在网络的小区内或小区间移动时， 同时也在 PATH 组间移动。 用户接入或切换入新的新小区后， 在 PATH 组间移动时， 向 RNC 上报 PATH 组 ID， RNC 根据指定 的定时器内穿越的 PATH 组数目及与各 PATH 组对应的覆盖区域长度确定用户的移动速度。
图 3 为上述实施例的用户移动性识别方法中识别用户移动速度的流程图。如图 3 所示， 用户移动速度的识别过程包括以下步骤 ：
步骤 S201， 用户初次接入小区时， NODE B 同时向 RNC 上报当前 PATH 组 ID ；
步骤 S202， RNC 收到第一个 PATH 组 ID， 启动速度判决定时器， 开始计时 ；
步骤 S203， 无论是小区内移动还是小区间移动， NODE B 即时更新用户接入的 PATH 组 ID， 每更新至新的 PATH 组后则向 RNC 上报， 以使 RNC 获取更新的 PATH 组 ID， 并累计接收 到的 PATH 组 ID 数目 ；
步骤 S204， 判断速度判决定时器是否超时， 若未超时， 则重复执行步骤 S203 ； 若超 时， 则执行步骤 S205 ；
步骤 S205， 根据所接收的 PATH 组 ID 及 PATH 配置信息判决用户的移动速度， 并判 决用户的速度状态 ； 具体地， 按照下述公式 1 计算用户的移动速度 ：
i ＝ 1，……， N( 公式 1)其中 ： V 为计算得到的用户移动速度， 单位例如为米 / 秒 ； N 为累计接收到的 PATH 组数目 ； i 表示在速度判决定时器的时间 T( 单位例如为秒 ) 内用户穿越的第 i 个 PATH 组 ； Li 为第 i 个 PATH 组的覆盖区域长度， 单位例如为米。通常情况下， 高铁穿越的环境大致分 为开阔区域、 隧道区域等， 在每一类固定的场景下， 网规确定后， PATH 组覆盖的长度也确定， 该 PATH 组的覆盖区域长度即包含在 RNC 在先获取的 PATH 组的配置信息中。获取用户的移动速度后， 还可根据计算得到的速度值 V， 以及预先配置的速度门限 值评估用户的速度状态。具体地， 可根据需求设置 1 级门限或多级门限， 下面以 1 级门限将 速度分为高速和低速两档为例进行说明 ：
设置门限值 VHighSpeedThred， 若满足 V ≥ VHighSpeedThred， 则记录用户的速度状态为高速状 态； 若满足 V ＜ VHighSpeedThred， 则记录用户的速度状态为低速状态。
通过设置不同的速度门限值来评估用户的速度状态， 便于根据用户的不同速度状 态提供不同的服务。
步骤 S206， 将累计 PATH 组 ID 数目的计数器清零， 重新启动速度判决定时器。
进一步地， 在上述实施例的用户移动性识别方法中， 累加所述 PATH 组标识对应的 PATH 组的覆盖区域长度以获取所述用户在预设时间长度内的总位移的步骤具体包括 ：
为所述 PATH 组标识对应的 PATH 组增加距离补偿值 ；
累加所述 PATH 组标识对应的 PATH 组的覆盖区域长度及距离补偿值以获取所述用 户在预设时间长度内的总位移。
具体地， 在上述实施例的步骤 S205 中， 采用下述公式 2 计算用户的移动速度 ：
i ＝ 1，……， N( 公式 2)其中， Δi 是施加在第 i 个 PATH 组的距离补偿。 实际场景中， 第 i 个 PATH 组的覆盖 区域长度 Li 不一定绝对均匀， 且定时器启动及停止时， 用户不一定刚好位于一个 PATH 组的 开始和结束， 而且对于弯道区域还可能存在一些误差， 因此对各 PATH 组施加距离补偿 ( 单 位例如为米 ) 能够提高计算出的移动速度的准确度。其中， Δi 可采取多种方式设定， 例如 为采用随机化取值， 或根据第个 PATH 的位置进行差异化取值， 并且， Δi 可以为正值或负值， 其优选地与 PATH 覆盖环境相关， 并且当 PATH 覆盖区域长度越小时， 优选地该值的取值范围 宽度应越小。
进一步地， 在上述实施例的用户移动性识别方法中， 所述根据用户穿越的 RRU 的 位置信息判断所述用户的移动方向的步骤具体包括 ：
根据所述用户当前穿越的 PATH 组的 PATH 组标识与在先穿越的至少一个 PATH 组 的 PATH 组标识之间的位置关系， 判断所述用户的移动方向。
具体地， RNC 根据获取的 PATH 组配置信息及在用户移动过程中获取的 PATH 组更 新信息， 对比当前 PATH 组 ID 与历史记录中向前 K( 自然数 ) 个 PATH 组 ID， 基于这 K+1 个 PATH 组 ID 构成的 ID 序列判决用户的移动方向。
例如， 从 A 地至 B 地， PATH 组 ID 序列为 “1， 2， ......m-3， m-2， m-1， m， m+1， m+2， m+3， ......” ， 当前 PATH 组 ID 为 m， 若向前 3 个 PATH 组 ID 依次为 “m-3， m-2， m-1” ， 则可 获知该用户的当前移动方向为从 A 地向 B 地行驶 ； 反之， 向前 3 个 PATH 组 ID 依次为 “m+3， m+2， m+1” ， 则可获知该用户的当前移动方向为从 B 地向 A 地行驶。
其中， 为了避免 PATH 组 ID 上报的乒乓问题， 同时为了保证方向判决的及时性， K值 优选设置为 3 ～ 6。
本发明还提供一种 RNC， 包括 ： RRU 配置信息获取模块， 用于获取 RRU 的覆盖区域长 度和所述 RRU 的位置信息 ；
移动速度识别模块， 用于从 NODE B 获取单位时间内用户穿越的 RRU， 根据所述用户穿越的 RRU 的覆盖区域长度计算所述用户的移动速度 ；
移动方向识别模块， 用于根据用户穿越的 RRU 的位置信息判断所述用户的移动方 向。
应用上述实施例的 RNC 进行用户移动性识别的过程与前述实施例的用户移动性 识别方法采用相同的流程， 故此处不再赘述。
根据上述实施例的 RNC， 由于获取并存储了 RRU 的覆盖区域长度和 RRU 的位置信 息， 所以在识别用户的移动速度时， 仅通过统计用户在单位时间内穿越的 RRU 结合其覆盖 区域长度即可计算其移动速度， 而且仅根据用户穿越的 RRU 的位置信息即可判断所述用户 的移动方向， 所以利用该用户移动性识别方法能够高精度、 有效地识别用户的移动速度和 方向。
进一步地， 在上述实施例的 RNC 中， 所述 RRU 的覆盖区域长度和所述 RRU 的位置信 息包括 ： 所述 RRU 的 PATH 组的覆盖区域长度、 与所述 RRU 对应的 PATH 组标识及 PATH 组标 识之间的位置关系。
进一步地， 在上述实施例的 RNC 中， 总位移获取单元， 用于获取预设时间长度内用 户穿越的 PATH 组的 PATH 组标识， 累加所述 PATH 组标识对应的 PATH 组的覆盖区域长度以 获取所述用户在预设时间长度内的总位移 ；
移动速度计算单元， 用于根据所述总位移和所述预设时间长度计算所述用户的移动速度。 进一步地， 在上述实施例的 RNC 中， PATH 组标识获取单元， 用于获取所述用户当前 穿越的 PATH 组的 PATH 组标识与在先穿越的至少一个 PATH 组的 PATH 组标识 ；
移动方向识别单元， 用于根据所述当前穿越的 PATH 组的 PATH 组标识与在先穿越 的至少一个 PATH 组的 PATH 组标识之间的位置关系， 判断所述用户的移动方向。
本发明还提供一种基站， 包括 ：
配置信息获取模块， 用于获取 RRU 的覆盖区域长度和所述 RRU 的位置信息 ；
更新信息获取模块， 用于获取单位时间内用户穿越的全部 RRU 并发送至所述 RNC， 以使所述 RNC 根据所述单位时间内用户穿越的 RRU 和所述 RRU 的覆盖区域长度计算所述用 户的移动速度， 并根据所述用户穿越的 RRU 的位置信息判断所述用户的移动方向。
应用上述实施例的基站进行用户移动性识别的过程与前述实施例的用户移动性 识别方法采用相同的流程， 故此处不再赘述。
根据上述实施例的基站， 能够用于提供有效、 准确的用户移动性评估。
本发明还提供一种用户移动性识别系统， 包括用户、 上述任一实施例的 RNC 以及 上述实施例的基站。
根据上述实施例的用户移动性识别系统， 能够有效、 准确地评估用户的移动速度 和方向。
最后应说明的是 ： 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案， 而非对其限制 ； 尽 管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明， 本领域的普通技术人员应当理解 ： 其依然 可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改， 或者对其中部分技术特征进行等同替 换； 而这些修改或者替换， 并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精 神和范围。