基于發(fā)送切換邀請的準周期越區(qū)切換觸發(fā)機制的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及智能交通與無線移動通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及公交車輛行駛中車載網(wǎng) 絡(luò)與道路旁邊無線網(wǎng)絡(luò)接入點的信息交換技術(shù)，即一種基于發(fā)送切換邀請的準周期越區(qū)切 換觸發(fā)機制。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著移動通信和無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，智能公交系統(tǒng)IPTSQntelligent 化blicTransportSystem)的發(fā)展越來越迅速，尤其是近來快速公交炬RT)系統(tǒng)的投入應(yīng) 用。眾所周知，公共交通車輛是廣大市民出行的主要交通工具，因此公交車聯(lián)網(wǎng)是現(xiàn)代化城 市建設(shè)中不可缺少的一項重要內(nèi)容。在智慧型城市建設(shè)中，公交車聯(lián)網(wǎng)除輔助安全駕駛、提 高交通效率之外，還需要提供車載信息服務(wù)，如Internet接入服務(wù)或車載娛樂等。企業(yè)和 政府有關(guān)部口可利用車聯(lián)網(wǎng)上公共信息平臺發(fā)布影視、廣告、宣傳片、管理條例、緊急預警、 各種通知等；廣大市民上、下班途中可W使用手機、Pad等上網(wǎng)瀏覽新聞、刷微博、聽音樂、 看視頻等，而高效可靠的信息傳輸系統(tǒng)是車聯(lián)網(wǎng)各項功能得W實現(xiàn)的重要保證。
[0003] 目前公交車聯(lián)網(wǎng)的基本信息傳輸模式是V2R(車輛到路邊），即公交車輛是通過車 載單元（0BU)與公交線路上若干個路邊單元巧SU)進行無線信息交換。車輛在行駛中必然 會使0腳與RSU的無線通信信號從一個RSU跨越到另一個RSU的信號覆蓋范圍，相應(yīng)地要 求V2R連接從上一個RSU轉(zhuǎn)換到下一個RSU，由此產(chǎn)生RSU切換問題，即0BU越區(qū)產(chǎn)生RSU 切換。
[0004] 車載單元（0BU) -般是通過WI-FI技術(shù)地EE802. 11)使廣大乘客能夠W較低代 價享受Internet服務(wù)?，F(xiàn)有的WI-FI技術(shù)對公交車載單元（0BU)越區(qū)切換工作支持較差， 通常會產(chǎn)生較大延遲（幾十毫秒~幾秒）。特別地，對于諸如VoIP等延遲敏感性業(yè)務(wù)的支 持更差。另外，公交車上常擁有多個乘客，該些乘客作為一組用戶，整體移動，且每個乘客會 有不同類型的信息服務(wù)請求，在跨越各個RSU時，必然會同時產(chǎn)生大量的切換請求，從而對 切換的快速性提出了更高的要求。
[0005] 近來，隨著快速公交炬RT)系統(tǒng)的建設(shè)和投入運行，公交車行駛速度有了很大的 提高。車速加快使得公交車通過兩個相鄰的路邊單元化SU)的信號重疊覆蓋區(qū)的時間較 短，導致車載單元（0BU)通常的越區(qū)切換過程不能按時完成，極大影響了用戶的服務(wù)質(zhì)量， 因此迫切需要提高現(xiàn)有越區(qū)切換的速度。
[0006] 另外，隨著我國城市建設(shè)水準的不斷提高，城區(qū)高大建筑物越來越多，造成無線電 波的傳播環(huán)境變得越來越惡劣，W至于車載信息單元（0BU)在越區(qū)切換過程中極易產(chǎn)生信 號中斷，極大地損害了在線用戶的服務(wù)質(zhì)量與車輛運行的安全性。
[0007] 越區(qū)切換的觸發(fā)機制決定公交車載單元（0BU)何時進行切換W及W何種性能 度量指標進行切換判決?，F(xiàn)有的越區(qū)切換機制，主要根據(jù)RSSI(接收信號的強度）值或 SNR(信噪比）是否低于預設(shè)的口限來觸發(fā)切換，受高速移動環(huán)境的影響，切換的成功率較 低。另外有研究結(jié)果表明當公交車載單元（0BU)移動到路邊單元巧SU)覆蓋范圍的邊界區(qū) 域時，其RSSI值的變化較小，所W不足W作為觸發(fā)的條件，該也是引起傳統(tǒng)切換觸發(fā)時性 能較低的原因之一。
[000引 目前移動通信中越區(qū)切換方式主要有S種，即網(wǎng)絡(luò)控制、網(wǎng)絡(luò)發(fā)起用戶設(shè)備扣E) 輔助、肥獨立控制。后一種切換方式，雖然具有切換速度快的特點，但不便于統(tǒng)一管理，遇 到多個用戶同時切換時，失敗概率較高。前兩種切換方式在蜂窩移動網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用較廣，兩者 都是由原基站（相當于RSU)向UE發(fā)出啟動切換命令，再由UE嘗試與新基站建立鏈接。該 種切換方式被稱為后向越區(qū)切換。車輛高速行駛中，信號的不穩(wěn)定易造成切換聯(lián)絡(luò)信令的 丟失等。雖然近來很多學者提出了很多改進措施，但仍然難滿足高速移動環(huán)境越區(qū)切換的 要求。歸根到底，傳統(tǒng)的基于RSSI判決機制屬于被動切換方式，面對車輛高速行駛環(huán)境，改 進空間越來越小。為此必須對現(xiàn)有的越區(qū)切換機制進行革新，變被動為主動。
[0009] 如果改變切換過程的信令聯(lián)絡(luò)方式，采用由新小區(qū)基站主動向有切換意向的肥 預先發(fā)出邀請，肥一旦接到了邀請，并做出響應(yīng)，UE就與新小區(qū)建立鏈接。一方面能避免后 向越區(qū)切換的信號測量和判決過程，克服基于RSSI切換判決機制的不可靠性。另一方面也 簡化了切換的聯(lián)絡(luò)過程，可降低切換時延和信令聯(lián)絡(luò)中斷的概率。有別于傳統(tǒng)的切換方式， 稱該種切換方式為前向越區(qū)切換。
[0010] 要實現(xiàn)基于切換邀請的前向切換，關(guān)鍵要解決如何向UE發(fā)送切換邀請的問題。首 先要選擇合適的發(fā)送時機，其次是要確定切換邀請發(fā)送的合理范圍。倘若能估計出UE通過 相鄰小區(qū)重疊域的切換位置，那么就可計算UE從當前位置到達切換位置的時間，宜將該一 時刻作為啟動發(fā)送切換邀請的時機。對于某些已知的規(guī)則移動線路，如公交線路，則能預測 出車輛到達公交沿線各小區(qū)重疊域的大致時間，那么可針對較規(guī)則的高速移動環(huán)境提出一 種準周期越區(qū)觸發(fā)機制，如果車輛行駛速度發(fā)生變化或者遇到線路拐彎，可對準周期做適 當調(diào)整。
[0011] 要使每一個有切換需求的高速移動UE都能按時接收到邀請，應(yīng)擴大切換邀請的 發(fā)送范圍，但范圍太大會占用過多的通信資源。本發(fā)明依據(jù)移動UE的移動方向、各基站的 位置及其相鄰關(guān)系信息，選擇當前服務(wù)小區(qū)及其周邊的第一層小區(qū)聚合成小區(qū)簇，由小區(qū) 簇內(nèi)各基站向移動UE發(fā)送切換邀請，從而提高切換邀請發(fā)送和接收的成功率。
[0012] 與普通移動肥相比，公交車輛的車載單元（OBU)的移動線路及其方向等信息具有 一定的規(guī)律性，該些信息可取自于公交線路數(shù)據(jù)庫。其次，對于公交車行駛固定的線路，也 可獲知其運行線路周邊蜂窩移動通信基站的位置及其對應(yīng)信道號等信息，該些信息可取自 于移動網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫。利用公交車輛行駛環(huán)境的特殊性，可W大大加快公交車載單元（OBU) 的越區(qū)切換的速度。
[0013] 為此本發(fā)明依據(jù)移動UE的移動線路圖、移動速度與服務(wù)小區(qū)基站及其相鄰小區(qū) 基站的位置信息，提出準周期性地向移動UE發(fā)送切換邀請的越區(qū)切換機制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014] 本發(fā)明目的是為了克服傳統(tǒng)上基于接收信號強度的越區(qū)切換觸發(fā)機制的不足，提 供一種基于發(fā)送切換邀請的準周期越區(qū)切換觸發(fā)機制，該機制能使移動線路相對固定、移 動速度較高的無線通信環(huán)境（如高速鐵路、高速公路和城市BRT等）中的越區(qū)切換的觸發(fā) 更及時、準確和可靠，同時也能使整個越區(qū)切換的實現(xiàn)步驟得到簡化，縮短了切換的執(zhí)行時 間，提高了越區(qū)切換的速度和效率，同時還能防止"兵鳥"切換的發(fā)生。
[0015] 本發(fā)明實現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是：
[0016] 一種基于發(fā)送切換邀請的準周期越區(qū)切換觸發(fā)機制，其特征是；該機制依據(jù)移動 終端的移動線路圖、移動速度與服務(wù)小區(qū)基站及其相鄰小區(qū)基站的位置信息，準周期性地 向移動臺發(fā)送切換邀請從而觸發(fā)越區(qū)切換，包括W下步驟：
[0017] 1)根據(jù)移動終端