一种无线数字通信系统的切换惩罚方法

摘要

本发明的一种无线数字通信系统的切换惩罚方法，其主要核心是记录切换失败的邻接小区，在一个事先设定好的切换失败的惩罚时间内利用偏移该失败小区的电平及对目标小区按一定的规则进行电平排序的方法来使得第二次切换尝试时避开该被惩罚小区或降低该被惩罚小区再次成为目标小区的可能性。采用本发明所述的方法，能有效地避免无效切换，减少切换失败的次数，改善网络质量。

说明书

技术领域

本发明属于无线数字通信系统，尤其涉及一种无线数字通信系统中的切换惩罚方法。

背景技术

切换是移动通信中最具特色的功能。这是因为网络侧的设备是固定不动的，而用户手中的设备却是移动的，用户可能在通话过程中从一个蜂窝覆盖区域移动到另外一个蜂窝覆盖区域，在这种情况下，只有通过切换才能保证通话的继续进行；或者在两个蜂窝的重叠区域选择一个信号更好的小区继续通话。

切换的原理如图1所示，移动台在小区基站收发信机(Base TransceiverStation)(以下简称BTS)1上报测量报告给基站控制器(Base StationController)(以下简称BSC)，BSC决定切换是否需要发生，并且选择目标小区BTS2。当BSC申请小区BTS2的空闲信道成功后，就会激活该小区BTS2的信道，并且在小区BTS1上发送切换命令给移动台，通知移动台接入到小区BTS2上去。当切换成功后，如图1所示，移动台从原来的小区BTS1切换到新的小区BTS2。

但是在BSC将切换命令发给移动台后，切换并不是每次都能成功。当切换失败时，移动台会尝试回到原信道。如图2所示，当移动台不能接入到小区BTS2时，会尝试返回原信道，并在小区BTS1的原信道上发送切换失败消息给BSC。此时，通话将继续维持在小区BTS1。

由于测量报告接近每隔0.5s向BSC上报一次，因此BSC最快可以在下一个0.5s继续处理该移动台的切换情况，当然，BSC也可以在一个事先设定的时间间隔后再处理该移动台的切换情况。如果当时的无线环境变化不大，很可能BSC会要求再次尝试切换至小区BTS2，导致再次在无线口切换失败。这样，不但会导致移动台切换不出去，影响移动台的通话质量，也会由于不断地向小区BTS2尝试切换而可能导致不断的失败，使网络指标下降。

发明内容

移动台切换失败的原因很多，比如目标小区存在干扰等。也就是说，并不是电平最好的邻接小区，切换成功率就最大。当失败已经发生后，如何避免重复尝试是本发明的主要内容。

鉴于上述，本发明的目的在于提供一种适用于无线通信系统的，对切换失败后进行惩罚的方法。该方法能有效地避免无效切换，减少切换失败的次数，改善网络质量。

为了实现上述目的，本发明的一种无线数字通信系统的切换惩罚方法，当移动台切换失败时，上述系统记录切换失败的邻接小区，同时设定一个失败尝试最大次数Penalty MAX和分别启用一个事先已设定好时长T的定时器及惩罚计数器，并将该惩罚计数器的计数Penalty Count置为1；当BSC决定要切换时，包括如下步骤：

步骤1：寻找满足切换要求的目标小区；

步骤2：判断上述目标小区中有失败标志的邻接小区，即被惩罚小区的上述惩罚计数器的计数Penalty Count是否达到上述失败尝试最大次数Penalty MAX，若是则执行步骤6；否则执行步骤3；

步骤3：将上述邻接小区的下行电平向下偏移一偏移量：上述惩罚计数器的计数Penalty Count×惩罚电平偏移量Penalty Lev Offset，其中上述惩罚电平偏移量Penalty Lev Offset为一个事先设定好的值；

步骤4：判断上述目标小区中是否还存在有失败标志的邻接小区，若有则循环执行上述步骤2及步骤3；否则执行步骤5；

步骤5：将上述邻接小区与其他满足切换要求的目标小区进行电平的排序，其中排列顺序为由大到小，以便选取最佳的小区进行切换尝试；之后向电平值最大的小区进行切换尝试；如果偏移后，上述邻接小区的电平还是排在第一位(例如目标小区只有它一个，或者它的电平比其他小区的确实强很多)，那么BSC还是会向这个邻接小区进行切换尝试；

步骤6：将上述邻接小区过滤，上述BSC不再向该邻接小区进行切换尝试；以避免不断的切换尝试而影响切换成功率。

其中，本发明的一种无线数字通信系统的切换惩罚方法还包括如下步骤：

步骤7：若上述切换成功，则执行步骤10；否则执行步骤8；

步骤8：若该切换失败的邻接小区已是上述被惩罚小区，则上述惩罚计数器的计数Penalty Count将自加1；否则上述系统记录切换失败的邻接小区，同时分别启用上述定时器及惩罚计数器，并将该惩罚计数器的计数Penalty Count置为1；

步骤9：判断上述时长T，即惩罚时间是否已到，若是，则将上述时长T和上述惩罚计数器的计数Penalty Count置0，之后执行步骤10；否则执行步骤10；

步骤10：结束。

另外，上述失败尝试最大次数Penalty MAX的取值范围为0～255。

上述时长T为切换失败的惩罚时间，且其取值范围为0s～255s；上述定时器与上述邻接小区相关联，且当上述惩罚时间T到达，上述系统则将该邻接小区的失败标志清除，也就是说，切换失败惩罚只在定时器的T时间内有效。

上述惩罚计数器的计数Penalty Count的取值范围为0～255，上述惩罚电平偏移量Penalty Lev Offset的取值范围为0dB～60dB。

本发明的核心是记录切换失败的邻接小区，利用偏移该失败小区的电平或其他类似的方法，使得第二次切换尝试时避开该被惩罚小区或降低该被惩罚小区再次成为目标小区的可能性。采用本发明所述的方法，具有如下优点：

1、通过对失败小区进行惩罚，可以大大减少无效切换，避免移动台在一个点不断地尝试某一个不能或不易切换成功的小区。切换失败不但使切换成功率性能指标恶化，还会带来切换掉话的恶果。采用本发明所述的方法，能及时调整切换目标，保证切换的顺利进行，对网络的改善能作出巨大的贡献。

2、切换失败后惩罚的是单个的目标小区，而不是惩罚源服务小区。移动台回到源服务小区的信道后，仍能继续尝试切换。并且本发明所述的惩罚不是简单地禁止移动台在惩罚期内向被惩罚小区切换，而是通过偏移该被惩罚小区的电平来达到惩罚的目的。这样，在只有一个目标小区可选的情况下(比如公路等特殊地形)，移动台还是会继续尝试该曾经切换失败的小区；或者其他邻接小区的电平和该被惩罚小区相差太远，移动台还是可能向该被惩罚小区再次进行切换尝试。否则，在惩罚期内，移动台不能切换，或者移动台选择了一个足够差的目标小区，反而会引发一些切换掉话等不良后果。

下面结合附图，对本发明所述方法的具体实施作进一步的详细说明。对于熟悉本技术领域的人员而言，从对本发明方法的详细说明中，本发明的上述和其他目的、特征和优点将显而易见。

附图说明

图1是切换成功示意图；

图2是切换失败示意图；

图3是本发明切换失败惩罚算法流程图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明所述方法的具体实施作进一步的详细说明。

如图2所示，当移动台切换失败，返回到服务小区BTS1时，而小区BTS2则是移动台的一个邻接小区。此时，系统记录切换失败的邻接小区BTS2，同时设定一个失败尝试最大次数Penalty MAX和分别启用一个事先已设定好时长T的定时器及惩罚计数器，并将该惩罚计数器的计数Penalty Count置为1。从这个定时器启动到其中止前的这段时间，我们称之为切换失败的惩罚时间T。该定时器和邻接小区BTS2相关联。

表1为事先设定好的切换失败惩罚的各参数值，如表1所示：

表1

  切换失败后的惩罚小区  惩罚时间T(s)  偏移电平(dB)  BTS2  10  20

那么在定时器启用后的10s内，BSC处理移动台上报的测量报告，如果发现需要切换，则在移动台上报的邻接小区中选择符合切换要求的目标小区，并对它们进行排序，以选择最优的切换目标小区。

通过移动台上报的测量报告，这些待排序的目标小区如表2所示，为各邻接小区的电平值：

表2

  目标小区列表  下行电平(dBm) 惩罚后的电平(dBm)  BTS2  -60 -80  BTS3  -70 -70  BTS4  -75 -75  BTS5  -80 -80

如果不采用本发明，那么在BSC发现需要切换时，它仍要求移动台向小区BTS2进行切换，因为此时小区BTS2的电平是最好的，这很可能导致再次切换失败。采用本发明后，将对实施了惩罚后的电平重新排序，小区BTS2的电平由于偏移了20dB，变成了-80dBm，所以此时就是小区BTS3的电平最好了。BSC会要求移动台尝试切向小区BTS3进行切换。这样，移动台在惩罚时间10s内，就避开了曾经切换失败过的小区BTS2，从而提高了切换成功率。

对于某些地形，例如只存在一个可选的目标小区，或者其他邻接小区的电平足够低，此时并不会影响移动台的切换，不会因为惩罚而导致移动台在10s内始终不能切换。如表3所示，为各邻接小区的电平值：

表3

  目标小区列表  下行电平(dBm) 惩罚后的电平(dBm)  BTS2  -50 -70  BTS3  -95 -95  BTS4  -98 -98  BTS5  -100 -100

在这种情况下，即使小区BTS2曾经切换失败过，但其惩罚后的电平仍高于其他邻接小区的电平，所以BSC会通知移动台再次尝试向小区BTS2进行切换。同时将惩罚计数器的计数Penalty Count置为2，依次类推。但该惩罚计数器的计数Penalty Count不能超过一个事先设定的失败尝试最大次数Penalty MAX。这样做的原因是如果Penalty MAX次尝试都失败了，即使没有其他可选择的目标小区，也不用再尝试了。

如图3所示为本发明切换失败惩罚算法流程图。当移动台切换失败时，系统记录切换失败的邻接小区，同时设定一个失败尝试最大次数PenaltyMAX和分别启用一个事先已设定好时长T的定时器及惩罚计数器，并将该惩罚计数器的计数Penalty Count置为1；当BSC决定要切换时，如图3所示，其主要包括如下步骤：

步骤1：寻找满足切换要求的目标小区；

步骤2：判断上述目标小区中有失败标志的邻接小区，即被惩罚小区的上述惩罚计数器的计数Penalty Count是否达到上述失败尝试最大次数Penalty MAX，若是则执行步骤6；否则执行步骤3；

步骤3：将上述邻接小区的下行电平向下偏移一偏移量：上述惩罚计数器的计数Penalty Count×惩罚电平偏移量Penalty Lev Offset；

步骤4：判断上述目标小区中是否还存在有失败标志的邻接小区，若有则循环执行上述步骤2及步骤3；否则执行步骤5；

步骤5：将上述邻接小区与其他满足切换要求的目标小区进行电平的排序，其中排列顺序为由大到小；之后向电平值最大的小区进行切换尝试；

步骤6：将上述邻接小区过滤，上述BSC不再向该邻接小区进行切换尝试；

步骤7：若上述切换成功，则执行步骤10；否则执行步骤8；

步骤8：若该切换失败的邻接小区已是上述被惩罚小区，则上述惩罚计数器的计数Penalty Count将自加1；否则上述系统记录切换失败的邻接小区，同时分别启用上述定时器及惩罚计数器，并将该惩罚计数器的计数Penalty Count置为1；

步骤9：判断上述时长T，即惩罚时间是否已到，若是，则将上述时长T和上述惩罚计数器的计数Penalty Count置0，之后执行步骤10；否则执行步骤10；

步骤10：结束。

以上详细说明了本发明的工作原理，但这只是为了便于理解而举的一个形象化的实例，不应被视为是对本发明范围的限制。同样，任何所属技术领域的普通专业人员均可根据本发明的技术方案及其较佳实施例的描述，做出各种可能的等同改变或替换，但所有这些改变或替换都应属于本发明的权利要求的保护范围。