基于同步质量监测的主动型切换方法

【摘 要】针对Small Cell实际应用场景，Femto基站空口同步质量稳定性差，易形成“孤岛”小区，造成用户掉话率提升、用户体验差的问题，设计了一种周期性监测基站空口同步状态，对“孤岛”小区形成进行预判，在“孤岛”小区形成前，将满足设定条件的UE主动切换到Femto基站的最佳邻小区的方法。实验结果表明，该方法在实际应用场景中很大程度上降低了用户掉话率，提升了用户对移动通信网络的感知度。

【关键词】微基站 主动型切换 孤岛 最佳小区 同步质量监测

doi：10.3969/j.issn.1006-1010.2016.01.016 中图分类号：TN929 文献标识码：A 文章编号：1006-1010（2016）01-0080-04

引用格式：王浩，赵军涛. 基于同步质量监测的主动型切换方法[J]. 移动通信， 2016，40（1）： 80-83.

Active Handover Method Based on Synchronization State Monitoring

WANG Hao， ZHAO Jun-tao

（Guangzhou Haige Communications Group Incorporated Company， Guangzhou 510663， China）

[Abstract] According to actual application scenarios of Small Cell， the bad stability of the air interface synchronization state of Femto base station tends to form “island” cell resulting in increased call dropping rate and bad user experience. A method was designed which periodically monitors the synchronization state of base station air interface and forecasts “island” cell. Before “island” cell forms， it can actively switch a UE satisfying the predefined conditions to the best cell of the Femto base station. Experimental results show that the method highly reduces call dropping rate and improve the user perception to mobile communication network in practical application scenarios.

[Key words]small cell active handover island best cell synchronization state monitoring

1 引言

随着移动通信技术领域的飞速发展，过去仅宏蜂窝（俗称宏网）覆盖的移动通信网络已逐步被以Small Cell[1-2]和宏蜂窝混合组网[3-5]为核心的新的移动通信网络所取代，其中Small Cell是以Femto基站（又称家庭基站或毫微微基站）为原型的。因Femto基站在实际应用场景中与周围其它基站相比空口同步质量的稳定性较差，导致用户移动到Femto基站切换带区域时，无法成功切换到周围其它基站，造成用户直接掉话的现象，使用户对移动通信网络的体验较差，直接影响用户对网络的认可度。用户掉话率一直以来都是移动通信网络研究的热点问题，因此研究和解决这一问题就显得尤为重要。

2 传统切换方法及其存在的问题

切换技术[6-7]是移动通信系统中已被广泛应用的关键技术之一，指移动用户在通话过程中，从一个基站覆盖范围移动到另一个基站覆盖范围，或因外界干扰等原因致通话质量下降时，从当前信道转换到另一条质量较好的信道上，用以保证移动用户的正常通信。传统切换技术主要包括三个阶段：测量控制、网络判断和系统执行，其主要包含硬切换、软切换、无缝切换和接力切换等。

典型网络覆盖示意图如图1（a）、（b）所示是Femto基站和宏网共同组网的新的移动通信系统的两种常见示例图。图1（a）是Femto基站D的覆盖范围在宏基站C的覆盖范围内的场景，斜线区域A为切换带区域;图1（b）是Femto基站D的覆盖范围分别与周围的宏基站C1、C2和C3的覆盖范围重叠的场景，其中，A1、A2、A3分别是相应的切换带区域（斜线区域），B1、B2、B3分别是重叠的非切换带区域。

传统切换技术在空口同步质量比较稳定的时候，一般能够保证基站下的用户移动到切换带区域时，可以成功切换到周边的基站。宏基站因其同步技术的成熟性，空口同步质量一般都能够得到保证，但Femto基站因受到技术、成本等因素的制约，常因外界信号强干扰、晶振长时间工作后稳定性变差、自然环境突然恶化等原因造成空口同步质量稳定性变差，甚至与周边的基站失去同步的情况，形成“孤岛”小区[8-9]。此时，即使用户移动到切换带区域也将无法成功切换到周边的基站，反而会因为用户处于所属基站的边缘，信号质量衰弱而造成链路失步、直接掉话的现象。如图1（a）所示，若Femto基站D与宏基站C失去同步，则基站D下的用户移动到其覆盖切换带区域时，将因切换失败而直接掉话;同理，如图1（b）所示，C1、C2、C3均为宏基站，Femto基站D下的用户移动到切换带A1、A2、A3时，因切换失败而直接掉话，同时，B1、B2、B3区域的移动用户也将存在因移动到切换带区域时无法成功切换而直接掉话的风险。

5 结束语

随着移动通信技术的发展，移动通信网络经历了从2G到5G的技术研究，在此过程中用户掉话率一直都是被重点关注的技术指标，它不仅体现了网络质量的优劣，也直接决定着用户对网络的认可度，在新一代以Small Cell和宏蜂窝共同组网或未来完全以Small Cell覆盖的移动通信网络时代，对Femto基站及其相关技术的研究是必不可少的，减少用户掉话率的研究也将会一直存在。

参考文献：

[1] 李雅丽，陈宁. Small Cell发展现状及展望[J]. 消费电子， 2012（20）： 4.

[2] 彭鹏，丁晓光，杨从俊. Small Cell技术及其应用[J]. 电信快报， 2014（4）： 43-45.

[3] 郭青. 小蜂窝，大前景――Small Cell迎合高速移动数据业务发展[J]. 通信世界， 2012（35）： 13.

[4] 肖卫东，曹亘，张涛，等. Small Cell网络部署策略及技术演进研究[J]. 邮电设计技术， 2014（10）： 37-42.

[5] 林哲盛，高月红，张欣，等. Small Cell网络的接入方法研究[J]. 现代电信科技， 2013（8）： 21-25.

[6] 韩德勋. 移动通信系统中切换技术分析[J]. 通信技术， 2007，40（12）： 222-225.

[7] 蒋新华，朱铨，邹复民. 高速铁路3G通信的覆盖与切换技术综述[J]. 计算机应用， 2012（9）： 2385-2390.

[8] 周培祥，高鹤，郑学汉，等. 智能小区移动通信网络覆盖优化技术[J]. 山东建筑大学学报， 2008（3）： 258-262.

[9] 陈元志. 日本移动通讯产业商业模式的内在机制与孤岛效应[J]. 科技管理研究， 2014（18）： 132-135.

[10] 张广焯，朱筱芳，武亮. 自组织网络（SON）的应用思考[J]. 邮电设计技术， 2012（12）： 23-25.

[11] 卢义磷，樊奇. SON自组织网络技术的实践[J]. 移动通信， 2014（9）： 65-71.

[12] 邵泽才，陈亚迷. 自组织网络中的自优化技术与方法[J]. 中兴通讯技术， 2013（1）： 9-12.