一種gmr-1衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)中的切換方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于衛(wèi)星通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是衛(wèi)星移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中的波束切換方法領(lǐng) 域，涉及一種GMR-1衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)中的切換方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來地面移動(dòng)通信技術(shù)得到了廣泛的發(fā)展，然而由于經(jīng)濟(jì)條件和技術(shù)等客觀條 件的約束和限制，地面無線網(wǎng)只能覆蓋到有限的區(qū)域，對(duì)于廣大農(nóng)村和邊遠(yuǎn)地帶等業(yè)務(wù)量 稀少的地區(qū)，如果選擇用地面蜂窩網(wǎng)來覆蓋既不經(jīng)濟(jì)也不實(shí)際。衛(wèi)星移動(dòng)通信作為衛(wèi)星通 信和移動(dòng)通信相結(jié)合的一個(gè)產(chǎn)物，是地面移動(dòng)通信網(wǎng)的補(bǔ)充，也是個(gè)人通信系統(tǒng)的重要組 成部分。
[0003] GEO(GeostationaryEarthOrbit)MobileRadiointerface為地球同步軌道移動(dòng) 無線接口，是利用地球同步軌道衛(wèi)星來進(jìn)行提供服務(wù)的。該系統(tǒng)是地面上GSM蜂窩系統(tǒng)的 擴(kuò)展，不僅能夠提供與GSM相似的服務(wù)，比如：聲音、數(shù)據(jù)、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)短信服務(wù)等業(yè)務(wù)，還有介 于固定用戶與移動(dòng)用戶之間的補(bǔ)充服務(wù)。
[0004] GE0衛(wèi)星相對(duì)于地面是靜止的，然而由于用戶具有一定的移動(dòng)性，當(dāng)用戶移動(dòng)到波 束邊緣的時(shí)候，勢(shì)必會(huì)產(chǎn)生波束之間的切換。由于廣大邊遠(yuǎn)及緊急救援地區(qū)地面蜂窩網(wǎng)所 提供的服務(wù)受限，衛(wèi)星通信作為一個(gè)重要的方面被廣泛應(yīng)用，然而能否保證良好的切換服 務(wù)對(duì)于這些用戶來說極其重要，因此研宄地球靜止軌道衛(wèi)星波束之間的切換具有重要的意 義。
[0005] 衛(wèi)星點(diǎn)波束之間的切換越來越引起人們的廣泛關(guān)注，近些年來，致力于地 球靜止軌道衛(wèi)星波束切換算法的主要研宄成果有：（1)動(dòng)態(tài)切換算法（參見文獻(xiàn)： SongL,LiuA,MaY.Adaptivehandoffalgorithmformulti-beamGEOmobilesatellite system.IEEEInternationalConference, 2008:1947-1951.):該算法首先估計(jì)接收端導(dǎo) 頻信號(hào)的強(qiáng)度和移動(dòng)終端速度，然后根據(jù)這些數(shù)據(jù)對(duì)測(cè)量時(shí)平均窗口的長(zhǎng)度和滯后余量的 大小來進(jìn)行動(dòng)態(tài)地調(diào)整。與傳統(tǒng)的固定滯后余量的切換算法相比，該算法不僅能夠有效地 減少切換的時(shí)延，避免不必要的切換，對(duì)移動(dòng)終端還具有較好的適應(yīng)性。（2)跨系統(tǒng)間基于 決策的切換算法（HongTC,KangKS，AhnDS，etal.Inter-SystemHandoverAnalysis inIntegratedTerrestrialandGEOSatelliteCommunicationNetworksforSeamless Mobility.The9thInternationalConference, 2007, 1:717-721.):提出了 一種陸地和 GEO衛(wèi)星系統(tǒng)之間的切換算法，該算法主要是針對(duì)切換判決來實(shí)現(xiàn)的，通過設(shè)置絕對(duì)門限 值，并且改變滯后余量來決定是否要進(jìn)行系統(tǒng)間的切換。該算法在一定程度上能夠避免不 必要的系統(tǒng)間切換，以適用衛(wèi)星系統(tǒng)和蜂窩系統(tǒng)之間的系統(tǒng)間越區(qū)切換決策。
[0006] 然而以上切換算法存在很多不足：動(dòng)態(tài)切換算法沒有考慮到當(dāng)通信鏈路質(zhì)量急劇 下降，不能滿足無線通信的情況，如果此時(shí)再進(jìn)行切換的信令，既浪費(fèi)時(shí)間也給網(wǎng)絡(luò)帶來很 大的負(fù)擔(dān)。由于地震救災(zāi)和廣大邊遠(yuǎn)地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境復(fù)雜多變，再加上衛(wèi)星資源的限制，因 此這種算法沒有很好的適應(yīng)性。另外，上面提到的兩種算法都沒有從衛(wèi)星通信時(shí)延大、應(yīng)避 免乒乓切換的實(shí)際角度出發(fā)。因此，設(shè)計(jì)一種適用于應(yīng)急、復(fù)雜多變環(huán)境下的衛(wèi)星點(diǎn)波束之 間的切換算法，對(duì)實(shí)際應(yīng)用有很大的價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種GMR-1衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)中的切換方法， 該方法根據(jù)測(cè)量的鏈路質(zhì)量判斷是否滿足無線通信最低的條件；當(dāng)滿足無線通信的條件 時(shí)，根據(jù)所測(cè)得的鏈路質(zhì)量來動(dòng)態(tài)的調(diào)整切換滯后余量，并通過設(shè)置切換遲滯來避免乒乓 效應(yīng)的發(fā)生。
[0008] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
[0009] -種GMR-1衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)中的切換方法，包括以下步驟：
[0010] 步驟一：移動(dòng)終端測(cè)量廣播信號(hào)的強(qiáng)度RSRP和當(dāng)前鏈路的服務(wù)質(zhì)量RSRQ，把測(cè)量 結(jié)果發(fā)送給衛(wèi)星；
[0011] 步驟二：中繼衛(wèi)星接收到信號(hào)之后進(jìn)行透明轉(zhuǎn)發(fā)，將相關(guān)信令轉(zhuǎn)發(fā)給信關(guān)站；
[0012] 步驟三：信關(guān)站控制中心對(duì)信令進(jìn)行分析從而判定移動(dòng)用戶是否需要進(jìn)行切換；
[0013] 在步驟三中，首先判斷用戶當(dāng)前所處環(huán)境的RSRQ的值，判斷是否大于最低鏈路質(zhì) 量門限a，如果否，則不進(jìn)行切換，如果是，則設(shè)定計(jì)時(shí)器TTT'，判斷目標(biāo)小區(qū)信號(hào)的強(qiáng)度是 否大于源小區(qū)一個(gè)滯后值h，若是，并且計(jì)時(shí)器已經(jīng)結(jié)束，則觸發(fā)切換，否則的話則不進(jìn)行切 換；
[0014]在本方法中，確定切換觸發(fā)條件TTT'參數(shù)的時(shí)候需要考慮星地之間的距離考慮： [0015] 此時(shí)遲滯變?yōu)椋?Tr' =irr-f，其中r為geo衛(wèi)星的半徑，c為光速；
[0016] 在本方法中，根據(jù)RSRQ對(duì)h值進(jìn)行動(dòng)態(tài)的調(diào)整，當(dāng)來自源波束小區(qū)RSRQ高的時(shí) 候，采用高的遲滯水平來限制UE切換到其它的波束，當(dāng)來自源波束小區(qū)RSRQ低的時(shí)候，采 用低的遲滯水平來促使UE切換到一個(gè)鏈路質(zhì)量較好的相鄰波束；
[0017]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種GMR-I衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)中的切換方法，其特征在于：包括以下步驟： 步驟一：移動(dòng)終端測(cè)量廣播信號(hào)的強(qiáng)度RSRP和當(dāng)前鏈路的服務(wù)質(zhì)量RSRQ，把測(cè)量結(jié)果 發(fā)送給衛(wèi)星； 步驟二：中繼衛(wèi)星接收到信號(hào)之后進(jìn)行透明轉(zhuǎn)發(fā)，將相關(guān)信令轉(zhuǎn)發(fā)給信關(guān)站； 步驟三：信關(guān)站控制中心對(duì)信令進(jìn)行分析從而判定移動(dòng)用戶是否需要進(jìn)行切換； 在步驟三中，首先判斷用戶當(dāng)前所處環(huán)境的RSRQ的值，判斷是否大于最低鏈路質(zhì)量門 限a，如果否，則不進(jìn)行切換，如果是，則設(shè)定計(jì)時(shí)器TTT'，判斷目標(biāo)小區(qū)信號(hào)的強(qiáng)度是否大 于源小區(qū)一個(gè)滯后值h，若是，并且計(jì)時(shí)器已經(jīng)結(jié)束，則觸發(fā)切換，否則的話則不進(jìn)行切換； 在本方法中，確定切換觸發(fā)條件TTT'參數(shù)的時(shí)候需要考慮星地之間的距離考慮： 此時(shí)遲滯變?yōu)椋篰ΤΤ'= _|，其中R為GEO衛(wèi)星的半徑，C為光速； 在本方法中，根據(jù)RSRQ對(duì)h值進(jìn)行動(dòng)態(tài)的調(diào)整，當(dāng)來自源波束小區(qū)RSRQ高的時(shí)候，采 用高的遲滯水平來限制UE切換到其它的波束，當(dāng)來自源波束小區(qū)RSRQ低的時(shí)候，采用低的 遲滯水平來促使UE切換到一個(gè)鏈路質(zhì)量較好的相鄰波束；
其中rH，代表最高的和最低的滯后余量，b和a分別代表最高和最低鏈路質(zhì)量門限， K為降低因子；當(dāng)RSRQ大于等于設(shè)定的最好的鏈路質(zhì)量b時(shí)，h等于rH，因?yàn)榇藭r(shí)鏈路質(zhì)量 很好，因此采用較大的滯后余量值來抑制切換；當(dāng)RSRQ降低到a時(shí)，h已降為η，該值是避 免乒乓效應(yīng)的最低滯后余量；當(dāng)移動(dòng)終端的RSRQ從b降低到a的過程中，滯后余量的取值 相應(yīng)的從r H降低到r μ降低因子K代表降低速度的快慢。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種GMR-1衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)中的切換方法，屬于衛(wèi)星通信技術(shù)領(lǐng)域。該方法包括以下步驟：步驟一：移動(dòng)終端測(cè)量廣播信號(hào)的強(qiáng)度RSRP和當(dāng)前鏈路的服務(wù)質(zhì)量RSRQ，把測(cè)量結(jié)果發(fā)送給衛(wèi)星；步驟二：中繼衛(wèi)星接收到信號(hào)之后進(jìn)行透明轉(zhuǎn)發(fā)，將相關(guān)信令轉(zhuǎn)發(fā)給信關(guān)站；步驟三：信關(guān)站控制中心對(duì)信令進(jìn)行分析從而判定移動(dòng)用戶是否需要進(jìn)行切換。與現(xiàn)有的衛(wèi)星點(diǎn)波束切換方法相比，本方法綜合考慮當(dāng)前的鏈路質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò)資源，一方面能夠合理地觸發(fā)切換的發(fā)生，降低網(wǎng)絡(luò)的平均時(shí)延和切換失敗率，另一方面符合了衛(wèi)星資源珍貴的特點(diǎn)，有效的節(jié)約衛(wèi)星的網(wǎng)絡(luò)資源。
【IPC分類】H04W36-30
【公開號(hào)】CN104735738
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510190715
【發(fā)明人】李云, 姜玉潔, 趙為糧, 曹儐, 劉期烈
【申請(qǐng)人】重慶郵電大學(xué)
【公開日】2015年6月24日
【申請(qǐng)日】2015年4月21日