基于移动状态估计的双连接切换增强方法及估计装置

摘要

本发明请求保护一种基于移动状态估计(Mobility State Estimate，MSE)的双连接用户切换增强方法，涉及移动通信技术领域。在本方法中，根据支持双连接技术的移动终端在30s滑动窗时间内进行宏小区切换的次数作为移动状态估计的依据，判断用户当前的运动状态。并基于该状态下发宏蜂窝切换参数和配置双连接用户的微蜂窝添加、释放和切换准则。当移动终端运动状态发生改变时，基站侧通过RRC连接重配置消息的MeasConfig信息元修改移动终端的切换配置。本方法提高了基站对用户移动状态的估计准确度，并减少了高速用户的信令开销，提高了中低速用户保持双连接状态的时长。同时，进一步提高了双连接用户的切换成功率。

说明书

技术领域

本发明属于涉及移动通信技术领域，具体涉及一种基于移动状态估计的双连 接用户切换增强方法及估计装置。

背景技术

随着网络的密集化，在实现授权频谱利用率的最大化的同时异构网络也为移 动通信系统带来种种挑战，包括：更加复杂的小区间资源协调、更加频繁的切 换和更为复杂的信道环境等。为了应对上述异构网络中的挑战。在微蜂窝增强 技术的研究过程中提出了双连接(Dual-Connectivity)技术。所谓双连接也就是 终端在Macrocell和smallcell共同覆盖区域内，同时连接到Macrocell和Small cell两个节点，MeNB作为信令锚点，SeNB负责提供无线资源，MeNB与SeNB 由非理想回传(Non-idealbackhaul)连接。通过不同节点之间的无线资源聚合可 以提高单个用户的吞吐量，通过从不同的节点接收RRC控制信令来提高移动鲁 棒性。

在引入双连接技术后，UE接入无线网络，随着用户的移动，MENB和SENB 变更将不可避免，因此需要得出双链接下的切换方案。

由于大型交通工具，例如高速列车，运动速度较快，对于其内的双连接用户 设备而言，可能会出现终端还未成功同步至目标宏蜂窝，与源基站的无线链路 已经变得很差无法下发切换指令的情况，造成切换失败和链路失败。同时还会 进行大量的微蜂窝添加、释放和切换，造成终端能耗增大以及核心网信令负荷 激增。

现有技术提出了一种基于同构网络的“移动状态估计(MSE，mobilitystate estimate)方法”。该方法主要思想在于，在30s滑动窗内，处于连接态的用户设 备在进行切换时，基站侧MSE模块统计用户的切换次数，在滑动窗结束时根据 统计结果估计用户的运动状态，运动状态分为High-speed、Middle-speed和 Normal-speed，每种运动状态对应一种切换参数配置，对于High-speed状态用户 设置较低TTT和A3偏置使其快速切换到目标小区，Middle-speed状态用户配置 中等TTT和A3偏置，在保证切换成功率的同时平衡网络信令开销，normal-speed 配置正常TTT和A3偏置。

现有的移动状态估计方法在同构网络工作性能良好，但在引入双连接技术 后，需要进行重新设计，以适应移动通信发展趋势。

发明内容

针对以上现有技术的不足，提出了一种提高移动状态估计准确性、快速的进 行微蜂窝添加和切换，平衡用户体验和网络信令负荷的基于移动状态估计的双 连接切换增强方法及估计装置。本发明的技术方案如下：一种基于移动状态估 计的双连接切换增强方法，其包括以下步骤：

A1)获取移动终端转移到RRC连接态状态的时间点，获取移动终端的运动 状态；

A2)获取移动终端进行宏蜂窝切换的时刻，并将每次宏蜂窝切换权值设为1， 在移动状态估计MSE滑动窗内进行历史切换权值累加；

A3)在移动状态估计MSE判定时间点到来时，根据步骤A2)的切换权值累 加结果，估计移动终端的运动状态；

A4)根据A3)所述的移动终端状态估计结果配置宏蜂窝切换参数和微蜂窝 添加、删除和切换准则；

A5)若移动状态估计结果显示移动终端运动状态改变，基站侧重新下发控制 信令，配置移动终端的切换参数。

进一步的，步骤A1)所述获取移动终端转移到RRC连接态的时间点和当前 运动状态，包括：终端接入移动网络，其RRC状态会由RRC空闲态转移到RRC 连接态，获取该状态转换时间点作为MSE滑动窗的起始时间点；移动终端初始 运动状态默认为Normal-speed。

步骤A3)在MSE判定时间点到来时，根据所述MSE滑动窗时间内的切换 权值累加结果，估计移动终端的运动状态，具体包括：

根据所述MSE滑动窗起始时间点和MSE滑动窗时长得到移动终端运动状态 判定时间点；

在所述判定时间点到来时，查询MSE基于历史切换的权值累加结果到运动 状态的映射表，估计移动终端的运动状态；所述运动状态权值区间包括： High-speed、Middle-speed和Normal-speed,对应的权值累积区间分别为 High-speed4<weight_count、Middle-speed2<weight_count<4、Normal-speed 0<weight_count<2。

进一步的，步骤A4)根据所述移动状态估计结果配置宏蜂窝切换参数和微 蜂窝添加、删除和切换准则，具体包括：

查询运动状态相关宏蜂窝切换权值表，获得该状态下的宏蜂窝切换参数配置 信息，使得High-speed状态移动终端提前进行切换、Middle-speed状态移动终端 快速的进行切换，Normal-speed状态移动终端按照正常参数进行切换；

查询运动状态到微蜂窝变更准则映射表，获得该状态下的微蜂窝进入门限 RSRP_IN,释放门限Qout和切换偏置A6_OFFSET信息，保证High-speed状态移 动终端快速释放微蜂窝，并且在移动状态改变前不接入微蜂窝；Middle-speed状 态移动终端快速的进行微蜂窝添加和切换，Normal-speed状态移动终端按照正常 参数进行微蜂窝变更。

进一步的，所述运动状态相关宏蜂窝切换权值表包括：High-speed状态移动 终端TTT和A3分别对应[320ms,-1dB]、Middle-speed状态移动终端TTT和A3 分别对应[480ms,1dB]，Normal-speed状态移动终端TTT和A3分别对应 [640MS,3dB]；

所述微蜂窝变更准则映射表包括：High-speed状态移动终端RSRP_IN、Qout 和A6_OFFSET分别对应[-60,-6,3dB]、Middle-speed状态移动终端RSRP_IN、 Qout和A6_OFFSET分别对应[-100ms,-8,0dB]，Normal-speed状态移动终端 RSRP_IN、Qout和A6_OFFSET分别对应[-90,-8,1dB]。

进一步的，步骤A5)若移动状态估计结果显示移动终端运动状态改变，基 站侧重新下发控制信令，配置移动终端的宏蜂窝切换参数和微蜂窝变更准则， 包括：

基站侧通过RRC连接重配置消息下发包含切换配置和微蜂窝变更准则的 MeasConfig信息元；

移动终端基于基站下发的配置进行测量上报和切换；

启动下一轮MSE滑动窗。

一种移动状态估计装置，其包括一基站控制器：

所述基站控制器包括：测量结果接收单元，用于接收移动终端的测量结果， 所述测量结果中携带满足预置切换条件的小区标识；

切换命令发送单元，用于在判断移动终端满足预置的切换条件时，向移动终 端下发切换命令，所述切换命令中携带目标小区的小区标识；

移动状态估计模块，用于估计移动终端的运动状态，位于基站侧；

配置下发单元，用于在移动终端接入基站时初始化移动终端的宏蜂窝切换配 置和微蜂窝变更准则；用于在MSE单元更新配置后重新下发参数配置给移动终 端。

进一步的，所述移动状态估计模块，包括：

移动终端切换记录单元，用于统计MSE滑动窗时间内，连接状态下移动终 端的历史切换权值；

移动终端运动状态估计单元，根据切换权值累加结果到移动终端运动状态映 射表，估计移动终端最新的运动状态，所述运动状态包括高速、中速和正常速 度；

配置信息生成单元，用于在移动终端运动状态发生改变时，生成宏蜂窝切换 参数和微蜂窝变更准则配置信息。

进一步的，所述基站侧切换记录单元包括：

第一计算单元，用于在MSE滑动窗时间内，移动终端接收到切换命令后， 成功同步到目标小区，基站侧MSE单元基于切换类型进行权值累加；

第二计算单元，用于在MSE滑动窗时间内，移动终端接收到切换命令后， 切换执行期间目标小区CQI低于门限值，移动终端切换失败，基站侧MSE单元 基于切换类型进行权值累加；

第三计算单元，用于在MSE滑动窗时间内，源宏小区下发切换命令时，移 动终端与源宏小区的无线链路处于失步状态，移动终端切换失败，基站侧MSE 单元基于切换类型进行权值累加。

进一步的，所述移动终端运动状态估计单元包括：

第一查询模块，用于查询MSE权值累加结果到移动终端运动状态映射表， 获得对应的移动终端运动状态；

第一确定模块，用于将所述运动状态确定为当前移动终端运动状态。

进一步的，所述配置信息生成单元包括：

第二查询模块，用于查询运动状态到切换参数配置之间的映射表，获得与运 动状态相对应的宏蜂窝切换参数配置信息；

第二确定模块，用于将所述切换参数确定为待下发给当前移动终端的切换参 数配置。

第三查询模块，用于查询运动状态到微蜂窝变更准则映射表，获得与运动状 态相对应的微蜂窝变更准则信息；

第三确定模块，用于将所述切换参数确定为待下发给当前移动终端的微蜂窝 变更准则。

本发明的优点及有益效果如下：

1、在本发明实例中，移动状态估计模块的权值统计时机包括切换成功、状 态2切换失败和状态3切换失败。相对于现有技术中仅统计切换成功时刻，本 发明的统计范围更加全面，提高移动状态估计准确性。

2、基于准确的移动状态估计结果，可以为每种运动状态对应一种切换参数 配置，对于High-speed状态用户设置较低TTT和A3偏置使其快速切换到目标 小区，Middle-speed状态用户配置中等TTT和A3偏置，在保证切换成功率的同 时平衡网络信令开销，normal-speed配置正常TTT和A3偏置。同时，配置微蜂 窝的添加、释放和切换准则，主要包括微蜂窝进入门限RSRP_IN,释放门限Qout 和切换偏置A6_OFFSET。基于这些特定参数，可以保证High-speed状态移动终 端快速释放微蜂窝，并且在移动状态改变前不接入微蜂窝；Middle-speed状态移 动终端快速的进行微蜂窝添加和切换，平衡用户体验和网络信令负荷。

附图说明

图1是本发明提供优选实施例提供的基于移动状态估计的双连接用户切换 增强方法第一实施例的流程图；

图2是本发明实施例中移动状态估计的第一实施例的流程图；

图3是本发明实施例中根据MSE的运动状态估计结果获取宏蜂窝切换参数 和微蜂窝变更准则的第一实施例的流程图；

图4是本应用场景中宏蜂窝切换记录示意图；

图5是在本应用场景中High-speed移动终端的宏蜂窝切换参数和微蜂窝变更 准则示意图；

图6是在本应用场景中Middle-speed移动终端的宏蜂窝切换参数和微蜂窝变 更准则示意图；

图7是在本应用场景中Normal-speed移动终端的宏蜂窝切换参数和微蜂窝变 更准则示意图；

图8是本发明实施例提供的基站控制器的示意图；

图9是本发明实施例提供的移动状态估计模块的示意图；

图10是本发明实施例提供的移动状态估计模块移动终端切换记录单元的示 意图；

图11是本发明实施例提供的移动状态估计模块移动终端运动状态估计单元 的示意图；

图12是本发明实施例提供的移动状态估计模块切换配置信息生成单元的示 意图。

具体实施方式

本发明提供了一种基于切换类型特定权重的移动状态估计增强方法和装置。 为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明提供的实施例进行 详细的描述。

参见图1，图1是本发明实施例提供的移动状态估计增强方法第一实施例的 流程图。

步骤A1、获取移动终端转移到RRC-CONNECTED状态的时间点和初始化前 移动终端运动状态。

具体的，移动节点由IDLE态转为CONNECTED状态时会通过上行信令通知 基站，基站侧移动状态估计单元将此时间点作为移动终端切换历史记录的起点， 同时初始化移动终端的运动状态为Normal-speed。

步骤A2、获取移动终端进行宏蜂窝切换的时刻，并将每次宏蜂窝切换权值 设为1，在MSE滑动窗内进行历史切换权值累加。

具体的，将源基站下发切换命令的时刻作为移动用户的切换时间点，移动用 户每一次宏蜂窝切换的权值为1，并在MSE单元进行累加。

步骤A3、在MSE判定时间点到来时，根据所述MSE滑动窗时间内的切换 权值累加结果，估计移动终端的运动状态。

具体的，通过记录的MSE起始时间和滑动窗时长可以确定该滑动窗的终止 时间点。运动状态包括High-speed、Middle-speed和Normal-speed，每种状态对 应一个权值区间。

步骤A4、根据所述移动状态估计结果配置宏蜂窝切换参数和微蜂窝添加、 删除和切换准则。

具体的，查询运动状态到切换参数映射表，获得该状态下的宏蜂窝切换参数 配置信息,包括A3事件进入条件A3_OFFSET和TimetoTrigger(TTT)。查询运 动状态到微蜂窝变更准则映射表，获得该状态下的微蜂窝进入门限RSRP_IN,释 放门限RSRP_OUT和切换偏置A6_OFFSET.

步骤A5、若移动状态估计结果显示移动终端运动状态改变，基站侧重新下 发控制信令，配置移动终端的宏蜂窝切换参数和微蜂窝变更准则。

具体的，经过一个MSE滑动窗时间后，若估计的运动状态与之前的状态不 同，则需要修改切换配置和微蜂窝变更准则，之后移动终端基于基站下发的配 置进行宏蜂窝切换和微蜂窝变更，并启动下一轮MSE滑动窗。

参见图2，图2是发明实施例中对移动终端进行移动状态估计的第一实施例 的流程图。在本发明实施例中，查询运动状态到切换参数映射表，获得该状态 下的宏蜂窝切换参数配置信息(步骤A3)可以包括：

步骤B1、根据所述MSE滑动窗起始时间点和MSE滑动窗时长得到移动终 端运动状态判定时间点。

步骤B2、移动终端可有三种运动状态，High-speed、Middle-speed和 Normal-speed，每种状态对应一个权值区间。

具体的，基于运动状态权值区间表，估计当前运动状态。

表1运动状态权值区间

参见图3，图3是本发明实施例中根据当前运动状态获取宏蜂窝切换参数和 微蜂窝变更准则的第一实施例的流程图。在本发明实施例中，根据所述移动状 态估计结果配置宏蜂窝切换参数和微蜂窝添加、删除和切换准则的步骤(步骤 A4)可以包括：

步骤C1、查询运动状态到切换参数映射表，获得该状态下的宏蜂窝切换参数 配置信息。

具体的，所述运动状态到切换参数映射表如表2所示，包括：

表2.运动状态到切换参数映射表

步骤C2、查询运动状态到微蜂窝变更准则映射表，获得该状态下的微蜂窝进 入门限RSRP_IN,释放门限RSRP_OUT和切换偏置A6_OFFSET。

具体的，所述运动状态到微蜂窝变更准则映射表如表3所示，包括：

表3.运动状态到微蜂窝变更准则映射表

RSRP_IN(dBm) A6_OFFSET(dB) Qout(dB) High-speed -60 3 -6 Middle-speed -100 0 -8 Normal-speed -90 1 -8

参见图4，图4是本应用场景中宏蜂窝切换记录示意图。在移动终端进行宏 蜂窝切换的时刻，包括切换成功、状态2切换失败和状态3切换失败的时间点。 在MSE滑动窗内进行历史切换权值累加。

参见图5，图5是在本应用场景中High-speed移动终端的宏蜂窝切换参数和 微蜂窝变更准则示意图。在本发明实施例中，查询从运动状态相关宏蜂窝切换 权值表，获得与当前运动状态一致的宏蜂窝切换参数(步骤C1)可以包括,具体 的，High-speed状态移动终端TTT和A3分别对应[320ms,-1dB]。查询从运动状 态到微蜂窝变更准则映射表，获得与当前运动状态一致的微蜂窝变更准则(步 骤C2)可以包括,具体的，High-speed状态移动终端RSRP_IN、Qout和 A6_OFFSET分别对应[-60,-6,3dB]。

参见图6，图6是在本应用场景中Middle-speed移动终端的宏蜂窝切换参数 和微蜂窝变更准则示意图。在本发明实施例中，查询从运动状态相关宏蜂窝切 换权值表，获得与当前运动状态一致的宏蜂窝切换参数(步骤C1)可以包括, 具体的，Middle-speed状态移动终端TTT和A3分别对应[480ms,1dB]。查询从 运动状态到微蜂窝变更准则映射表，获得与当前运动状态一致的微蜂窝变更准 则(步骤C2)可以包括,具体的，Middle-speed状态移动终端RSRP_IN、Qout 和A6_OFFSET分别对应[-100,-8,0dB]。

参见图7，图7是在本应用场景中Normal-speed移动终端的宏蜂窝切换参数 和微蜂窝变更准则示意图。在本发明实施例中，查询从运动状态相关宏蜂窝切 换权值表，获得与当前运动状态一致的宏蜂窝切换参数(步骤C1)可以包括, 具体的，Normal-speed状态移动终端TTT和A3分别对应[640ms,3dB]。查询从 运动状态到微蜂窝变更准则映射表，获得与当前运动状态一致的微蜂窝变更准 则(步骤C2)可以包括,具体的，Normal-speed状态移动终端RSRP_IN、Qout 和A6_OFFSET分别对应[-90,-8,1dB]。

参见图8，图8是本发明实施例提供的基站控制器的示意图。

本发明实施例中，基站控制器包括：

测量结果接收单元101，用于接收移动终端的测量结果，所述测量结果中携 带满足预置切换条件的小区标识；

切换命令发送单元102，用于在判断移动终端满足预置的切换条件时，向移 动终端下发切换命令，所述切换命令中携带目标小区的小区标识；

移动状态估计模块103，用于估计移动终端的运动状态；

切换参数配置下发单元104，用于在移动终端接入基站时初始化移动终端的 参数配置；用于在MSE单元更新切换参数配置后重新下发参数配置给移动终端。

参见图9，图9是本发明实施例提供的移动状态估计模块的示意图。

本发明实施例中，基站侧移动状态估计模块103包括：

移动终端切换记录单元201，用于统计MSE滑动窗时间内，连接状态下移动 终端的历史切换权值；

移动终端运动状态估计单元202，根据切换权值累加结果到移动终端运动状 态映射表，估计移动终端最新的运动状态，所述运动状态包括高速、中速和正 常速度；

配置信息生成单元203，用于在移动终端运动状态发生改变时，生成宏蜂窝 切换参数配置信息和微蜂窝改变准则。

参见图10，图10是本发明实施例提供的移动状态估计模块移动终端切换记 录单元201的示意图；

第一计算单元301，用于在MSE滑动窗时间内，移动终端接收到切换命令后， 成功同步到目标小区，基站侧MSE单元进行权值累加；

第二计算单元302，用于在MSE滑动窗时间内，移动终端接收到切换命令后， 切换执行期间目标小区CQI低于门限值，移动终端切换失败，基站侧MSE单元 进行权值累加；

第三计算单元303，用于在MSE滑动窗时间内，源小区下发切换命令时，移 动终端与源小区的无线链路处于失步状态，移动终端切换失败，基站侧MSE单 元进行权值累加。

参见,11，图11是本发明实施例提供的移动状态估计模块移动终端运动状态 估计单元202的示意图；

第一查询模块401，用于查询MSE权值累加结果到移动终端运动状态映射 表，获得对应的移动终端运动状态；

第一确定模块402，用于将所述运动状态确定为当前移动终端运动状态。

参见,12，图12是本发明实施例提供的移动状态估计模块切换配置信息生成 单元203的示意图；

第二查询模块501，用于查询运动状态到切换参数配置之间的映射表，获得 与运动状态相对应的切换参数配置信息；

第二确定模块502，用于将所述切换参数确定为待下发给当前移动终端的切 换参数配置。

第三查询模块503，用于查询运动状态到微蜂窝变更准则映射表，获得与运 动状态相对应的微蜂窝变更准则参数；

第三确定模块504，用于将所述参数确定为待下发给当前移动终端的微蜂窝 变更准则。

需要说明的是，上述装置中的各单元之间的信息交互、执行过程等内容，由 于与本发明方法实施例基于同一构思，具体内容可参见本发明方法实施例中的 叙述，此处不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可 以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介 质中，存储介质可以包括：只读存储器、随机存储器、磁盘或光盘等。

以上对本发明所提供的基于移动状态估计的双连接用户切换增强方法进行了详 细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施 方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。