[發(fā)明專利]一種應用模糊預測模型的切換方法

有效

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• 申請日: 2017-05-10
• 公開（公告）號: CN107249200B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發(fā)明（設計）人: 曲樺;張艷鵬;趙季紅;馬慧
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: H04W36/00
• 分類號: H04W36/00;H04W36/08;H04W36/18
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 范巍

本發(fā)明公開了一種應用模糊預測模型的切換方法，該方法通過引入模糊預測模型，對用戶的接收信號強度以及位置進行預測，具有良好的容噪能力，可以獲得較為準確的預測結果；通過在切換機制中引入用戶接收信號強度的短期預測，能夠確定切換目標基站以及決定切換時機，避免因觸發(fā)時延而導致的掉話；通過在切換機制中引入用戶位置的長期預測，可以確定用戶的軌跡，從而避免因短期預測的局限性而導致的乒乓效應。本發(fā)明通過引入模糊預測模型，對用戶的接收信號強度及位置進行預測，同時根據(jù)預測結果，決定切換的時機以及目標基站，采用與現(xiàn)有切換決策機制兼容的預測切換決策機制，實現(xiàn)網(wǎng)絡的無縫切換。

技術領域

本發(fā)明涉及用戶接收信號強度及位置預測問題，特別涉及一種引入了預測模型的切換決策機制。

背景技術

1、切換決策

隨著社會的發(fā)展，用戶對于無線網(wǎng)絡中的移動性管理要求越來越高，實現(xiàn)用戶接入的無縫切換，避免掉話和由于短時間內(nèi)在兩個基站間來回切換而引發(fā)的乒乓效應，保障用戶移動過程中的用戶體驗成為了移動通信中的關鍵技術。移動通信中的切換是指移動臺在與基站之間進行信息傳輸時，由于各種原因，需要從原來所用信道上轉(zhuǎn)移到一個更適合的信道上進行信息傳輸?shù)倪^程。

2、基于預測的切換決策

傳統(tǒng)的切換機制一般通過切換遲滯及觸發(fā)切換時間來控制切換決策，但是若參數(shù)選擇過大，則會導致切換不及時引起的掉話，若參數(shù)選擇過小，會引起乒乓效應，大多數(shù)切換決策都是在這兩者之間進行權衡。這種調(diào)整策略并不能很好的適應實際網(wǎng)絡環(huán)境中復雜的情況，不具有普適性，而不合理的參數(shù)選擇可能會導致切換失敗等問題，影響網(wǎng)絡中的用戶體驗。

隨著通信設備開始具有一定的運算和存儲能力，越來越多的開始考慮通過預測技術來避免這一問題。預測切換決策機制通常分為兩類：一類方法通過對用戶接收信號強度進行預測，并通過接收信號強度的比較，決定切換的目標以及時機，這類方法容易受到噪聲、快衰落等因素的影響，同時難以有效的避免乒乓效應；另一類方法對用戶的位置進行預測，通過用戶的預測位置，選擇最近的基站接入，或者通過位置估算出用戶的接收信號強度，并選擇最佳的接入基站，由于用戶的位置并不能直接反映用戶的接收信號強度，因而這類方法無法做出精確的切換選擇。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決無線通信網(wǎng)絡中的用戶無縫切換問題，提供一種應用模糊預測模型的切換方法，該方法通過引入模糊預測模型，對用戶的接收信號強度以及位置進行預測，并利用預測結果做出切換決策，可以有效的避免現(xiàn)有切換策略中參數(shù)選擇不當而引起的掉話以及乒乓效應。

為了達到上述目的，本發(fā)明采用了以下技術方案：

1)監(jiān)測用戶可以接收到的所有基站的接收信號強度，當存在接收信號強度優(yōu)于當前接入基站的目標基站時，分別應用接收信號強度的模糊預測模型對用戶接收到的目標基站及當前接入基站的接收信號強度進行預測，接收信號強度預測的時間間隔遠小于用戶位置預測的時間間隔；

2)至少根據(jù)以下切換決策機制對用戶是否由當前接入基站切換至目標基站做出決策：通過接收信號強度的預測值與歷史監(jiān)測值合成的按時間排序的接收信號強度序列進行判定，若目標基站及當前接入基站各自的接收信號強度序列自末端向前存在共同一段連續(xù)時間，在這段連續(xù)時間內(nèi)目標基站對應序列值優(yōu)于當前接入基站對應序列值，且這段連續(xù)時間的長度大于等于觸發(fā)切換時間A，則做出切換到目標基站的決策；

3)當切換決策做出之后，根據(jù)用戶的預測位置決定是否執(zhí)行做出的切換決策。

所述步驟1)以及步驟2)中，接收信號強度優(yōu)劣的比較方法為：對于相同類型的基站，接收信號強度高的基站優(yōu)于接收信號強度低的基站；對于不同類型的基站，根據(jù)相比較的兩個基站間的偏置，比較加入偏置后對應基站的接收信號強度，且接收信號強度高的基站優(yōu)于接收信號強度低的基站。

所述步驟1)中，接收信號強度的模糊預測模型的構建包括以下步驟：