信号切换方法和系统与流程

本申请属于通信技术领域，尤其涉及信号切换方法和系统。

背景技术

随着高铁技术的迅猛发展，因乘坐高铁安全高效舒适的优势，人们越来越倾向于乘坐高铁出行。然而，目前高铁上的通信服务并不能满足人们的通信需求，有许多具有挑战性的问题亟待解决，尤其是基站切换问题。传统的LTE切换算法往往是针对中低速移动切换设计的，在高铁场景下，由于用户设备的移动速度非常快，用户设备在进行基站切换时，也会面临很多问题。

对于高速移动的用户设备，也即终端在从一个小区移动到另一个小区时，终端在切换带停留的时间很短，这使得系统在很短的时间内很可能来不及完成切换流程，从而会引起掉话。因此，针对高铁场景研究设计新型的切换方法十分重要。

技术实现要素：

本申请实施例提供了一种信号切换方法和系统，可以解决调整移动的终端从一个小区移动到另一个小区时，由于切换带停留时间短，来不及完成切换流程而引起掉话的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种信号切换方法，所述信号切换方法包括：获取用户设备接收到的由源小区发送的第一信号强度序列，以及用户设备接收到的由目标小区发送的第二信号强度序列；根据所述第一信号强度序列和第二信号强度序列分别预测参考信号接收强度，根据所预测的参考信号接收强度，用户设备计算由源小区切换至目标小区的切换时刻并发送给源小区；根据所计算的切换时刻，将用户设备与源小区的通信链路切换至用户设备与目标小区的通信链路。

其中，切换时刻的确定方式采用预测计算的方式，与即时计算并触发的方式不同。即时计算触发的方式中，通过用户设备UE周期性的测量源小区和目标小区(或者也可以称为邻小区)的参考信号接收强度(英文全称为reference signal received power，英文简称为RSRP)，一旦最强邻基站的RSRP超过源小区一定门限Hys，也即满足式Rt-Hys>Rs时，进入A3事件(表示邻区质量高于服务小区质量，用于同频、异频的基于覆盖的切换)，当满足Rt+Hys＜Rs时，离开A3事件。如果用户设备UE检测到A3事件持续满足的持续时长大于预定时长，则触发切换事件。其中，Rt为用户设备接收到的目标小区的参考信号接收强度，Rs为用户设备接收到的源小区的参考信号接收强度。

与即时计算并触发的方式不同，本申请通过获取用户设备接收到的由源小区发送的第一信号强度序列，以及由目标小区发送的第二信号强度序列，基于所述第一信号强度序列和第二信号强度序列，分别预测由源小区发送的参考信号接收强度RSRP的变化，以及由目标小区发送的参考信号接收强度RSRP的变化。将分别预测得到的参考信号接收强度进行比较，根据比较结果确定切换时刻，并将所述切换时刻发送给源小区。由于切换时刻是通过预测的参考信号接收强度的变化来确定，并立即将所预测的切换时刻发送给源小区，从而使得可以在源小区与用户设备之间的通信链路的信号质量较佳的时候交换相关控制信令，更为可靠得触发切换，切换准备阶段更充分，切换成功机率更高。

在一种实现方式中，根据所述第一信号强度序列和第二信号强度序列分别预测参考信号接收强度，根据所预测的参考信号接收强度，用户设备计算由源小区切换至目标小区的切换时刻并发送给源小区的步骤包括：将所述第一信号强度序列输入预设的灰色模型，得到第一接收信号预测强度序列，将所述第二信号强度序列输入预设的灰色模型，得到第二接收信号预测强度序列；将所述第一接收信号预测强度序列和第二接收信号预测强度序列中对应的预测信号强度进行比较，确定切换时刻所对应的预测信号强度的序列号；根据所确定的序列号、序列的采样时间间隔，用户设备计算由源小区切换至目标小区的切换时刻并发送给源小区。

为了能够准确的预测参考信号接收强度，本申请采用基于灰色模型的预测方法，根据历史接收的第一信号强度序列和第二信号强度序列，比如，来自源小区的第一信号强度序列可以为：目标小区的第二信号强度序列可以为：将输入灰色模型，得到源小区的参考信号接收强度的预测序列目标小区的参考信号接收强度的预测序列将所述进行比较，比如，可以求满足不等式的最大k，根据所述k确定较佳的切换时刻：T＝(k-n)Td。其中，n为第一信号强度序列或第二信号强度序列的个数，Td为参考信号接收强度的采样间隔。

在一种实现方式中，在计算所述切换时刻时，还可以确定所述切换时刻的预测误差，具体可以包括：将所述第一信号强度序列输入预设的灰色模型，得到第一接收信号预测强度序列所对应的第一预测误差，将所述第二信号强度序列输入预设的灰色模型，得到第二接收信号预测强度序列对应的第二预测误差；根据所述第一预测误差和第二预测误差，计算所述切换时刻所对应的切换误差。

比如，计算源小区RSRP的预测序列所对应的预测误差为δs，目标小区RSRP的预测序列所对应的预测误差为δt，所输出的切换时刻对应的预测误差为：根据所述预测误差，可以便于后续确定前导序列的有效时间段时，对所述切换时刻进行调整。

本申请所述灰色模型的生成，可以获取作为原始序列x⁽⁰⁾＝[x⁽⁰⁾(1),x⁽⁰⁾(2),…,x⁽⁰⁾(n)]的第一信号强度序列或第二信号强度序列，n为序列长度；根据所述原始序列计算一阶生成序列x⁽¹⁾＝[x⁽¹⁾(1),x⁽¹⁾(2),…,x⁽¹⁾(n)]，其中x⁽¹⁾(1)＝x⁽⁰⁾(1),k≥2；根据所述一阶生成序列建立一阶生成序列的微分方程：通过最小二乘法求解微分方程组得到：其中，

X＝[x⁽⁰⁾(2),x⁽⁰⁾(3),…,x⁽⁰⁾(n)]，

得到微分方程的解：根据一阶生成序列的预测值得到原始序列的预测值为，即本申请用于第一信号强度序列或第二信号强度序列的预测值为：其中，a，b为一阶生成序列的微分方程的系数。

在一种实现方式中，在获得所预测的参考信号接收强度的同时，还可以得到所预测的参考信号接收强度对应的拟合误差为：

在本申请的一种实现方式中，所述获取用户设备接收到的由源小区发送的第一信号强度序列，以及用户设备接收到的由目标小区发送的第二信号强度序列的步骤包括：获取A3事件切换的门限值和预设的向前偏移时长，根据所述向前偏移时长和门限值触发切换准备事件；在所述切换准备事件触发时获取历史记录的所述用户设备接收到的由源小区发送的第一信号强度序列，以及用户设备接收到的由目标小区发送的第二信号强度序列。

所述向前偏移时长为offset，即将所述门限值所确定的A3事件的触发时间和结束时间提前了offset的时长。将该A3事件的持续时段称为切换准备事件。

进入切换准备事件的条件为：Rt-Hys>Rs+Offset。

离开切换准备事件的条件为：Rt+Hys＜Rs+Offset。

其中，Hys为门限值，Offset为向前偏移时长。

切换准备事件触发后，源小区和目标小区过去时刻测量的参考信号接收强度RSRP值可以组成两组离散时间序列用户设备UE可以将两组离散时间序列输入基于灰色模型的切换时刻预测算法中，可以得到预测的切换时刻T，将预测的切换时刻T通过测量报告发送给源小区，源小区收到预测报告后，可以根据所述切换时刻设立定时器，同时向目标小区发送切换请求的信令，得到目标基准的准许响应后，立即向用户设备UE发送提前切换命令(early handover command)，同时继续保持源小区和UE的通信链路。用户设备UE收到切换命令后，并不立即尝试接入目标小区，而是继续保持和源小区的通信。当所计算的切换时刻到达时，用户设备与源小区断开连接，用户设备接入目标小区，源小区停止向用户设备发送数据，向目标小区发送序列号状态并执行数据转发。

所述向前偏移时长Offset为负值。Offset的绝对值越大，切换准备阶段就会越提前，从而切换准备越不容易失败，即切换失败概率组成之一的切换准确失败概率越小。但是，对于预测的参考信号接收强度的精度越低。因此，Offset的绝对值越大，灰色预测算法预测的切换时刻也就越偏离实际的最佳切换时刻。

在本申请的一种实现方式中，所述方法还可以包括：获取用户设备所请求的切换时刻，根据所述切换时刻对应的有效时间段查询前导序列的分配状态；当前导序列未分配完，则为所述请求选择未分配的前导序列；或者，当前导序列已分配完，且在所述切换时刻对应的有效时间段有空闲的前导序列，则为所述请求分配所述空闲的前导序列；或者，当前导序列已分配完且在所述切换时刻对应的有效时间段没有空闲的前导序列，则采用基于竞争的随机接入方式，或者选择临近的有效时间段所对应的前导序列。

通过对前导序列的状态进行识别，并根据不同的状态采用不同的复用方式，当前导序列未分配完时，可以为切换时刻所对应的有效时间段选择未分配的前导序列，当前导序列分配完时，则可以为所述切换请求分配所述切换时刻对应的有效时间段为空闲的前导序列，如果前导序列已分配完且在所述切换时刻对应的有效时间段没有空闲，则可以采用基于竞争的随机接入方式或选择临近的有效时间段对应的前导序列，从而使得有限的前导序列资源能够充分利用，避免条件切换CHO在高铁群切换中面临的由于前导序列提前下发而造成的前导序列未及时使用却无故长期占用的问题，有效的缓解高铁群切换中大量用户同时切换而导致的拥塞问题。

在一种实现方式中，所述源小区或目标小区包括基带单元BBU和射频拉远单元RRU，同一基带单元BBU控制两个或两个以上的射频拉远单元RRU，与同一个基带单元BBU相连的两个或两个以上的射频拉远单元RRU发送相同的信号且共享同一小区ID。

当用户在属于同一个基带单元BBU的射频拉远单元RRU之间移动时，因为射频拉远单元RRU发送相同的信号，无需进行切换。只有当用户从一个基带单元BBU的覆盖区域移动到另一个基带单元BBU的覆盖区域才需要执行切换。通过这种分布式天线的网络架构，可以显著扩大小区的覆盖范围，减少切换频率，提高通信质量。

第二方面，本申请实施例提供了一种用户设备的信号切换方法，所述用户设备的信号切换方法包括：用户设备获取由源小区发送的第一信号强度序列，以及用户设备接收到的由目标小区发送的第二信号强度序列；用户设备根据所述第一信号强度序列和第二信号强度序列分别预测参考信号接收强度，根据所预测的参考信号接收强度，用户设备计算由源小区切换至目标小区的切换时刻并发送给源小区；用户设备将所述切换时刻发送至源小区，根据所述切换时刻，用户设备将通信链路由用户设备与源小区的通信链路切换至用户设备与目标小区的通信链路。

其中，所述用户设备根据所述第一信号强度序列和第二信号强度序列分别预测参考信号接收强度，根据所预测的参考信号接收强度，用户设备计算由源小区切换至目标小区的切换时刻并发送给源小区的步骤包括：用户设备将所述第一信号强度序列输入预设的灰色模型，得到第一接收信号预测强度序列，将所述第二信号强度序列输入预设的灰色模型，得到第二接收信号预测强度序列；用户设备将所述第一接收信号预测强度序列和第二接收信号预测强度序列中对应的预测信号强度进行比较，确定切换时刻所对应的预测信号强度的序列号；用户设备根据所确定的序列号、序列的采样时间间隔，用户设备计算由源小区切换至目标小区的切换时刻并发送给源小区。

在计算所述切换时刻时，还可以包括：用户设备将所述第一信号强度序列输入预设的灰色模型，得到第一接收信号预测强度序列所对应的第一预测误差，将所述第二信号强度序列输入预设的灰色模型，得到第二接收信号预测强度序列对应的第二预测误差；用户设备根据所述第一预测误差和第二预测误差，计算所述切换时刻所对应的切换误差。

获取所述第一信号强度序列以及第二信号强度序列时，可以由用户设备获取A3事件切换的门限值和预设的向前偏移时长，根据所述向前偏移时长和门限值触发切换准备事件；用户设备在所述切换准备事件区间获取由源小区发送的第一信号强度序列，以及由目标小区发送的第二信号强度序列。

根据所述切换时刻进行切换时，所述用户设备将所述切换时刻发送至源小区，并经由源小区向目标小区发送切换请求；用户设备接收经由源小区传送的、由目标小区返回的切换响应，并保持与所述源小区的通信链路；当所述切换时刻到达时，用户设备与所述源小区断开通信链路，开始尝试建立与目标小区的通信链路。

第三方面，本申请实施例提供了一种基于源小区的信号切换方法，所述基于源小区的信号切换方法包括：源小区接收用户设备发送的切换时刻，所述切换时刻根据预测的用户设备接收源小区和目标小区的信号强度确定；源小区向目标小区发送在所预测的切换时刻进行切换的请求，并接收目标小区的响应；当所述切换时刻到达时，源小区断开与所述用户设备的通信链路，并向目标小区发送序列号状态和执行数据转发。

其中，所述源小区包括基带单元BBU和射频拉远单元RRU，同一基带单元BBU控制两个或两个以上的射频拉远单元RRU，与同一个基带单元BBU相连的两个或两个以上的射频拉远单元RRU发送相同的信号且共享同一小区ID。

第四方面，本申请实施例提供了一种基于目标小区的信号切换方法所述基于目标小区的信号切换方法包括：目标小区接收源小区所发送的切换请求，并向源小区返回切换响应；当切换时刻到达时，接收用户设备的接入请求，并接收源小区发送的序列号状态和转发的数据，所述切换时刻根据预测的用户设备接收源小区和目标小区的信号强度确定；根据所述序列号状态、转发的数据和接入请求，建立与用户设备的通信链路。

其中，所述目标小区还包括获取用户设备所请求的切换时刻，根据所述切换时刻对应的有效时间段查询前导序列的分配状态；当前导序列未分配完，目标小区为所述请求选择未分配的前导序列；或者，当前导序列已分配完，且在所述切换时刻对应的有效时间段有空闲的前导序列，目标小区为所述请求分配所述空闲的前导序列；或者，当前导序列已分配完且在所述切换时刻对应的有效时间段没有空闲的前导序列，目标小区采用基于竞争的随机接入方式，或者选择临近的有效时间段所对应的前导序列。

第五方面，本申请实施例提供了一种信号切换系统，所述信号切换系统包存储器、处理器230以及存储在所述存储器中并可在所述处理器230上运行的计算机程序，所述处理器230执行所述计算机程序时实现如第一方面任一项所述的信号切换方法。

第六方面，本申请实施例提供了一种用户设备，所述用户设备包存储器、处理器230以及存储在所述存储器中并可在所述处理器230上运行的计算机程序，所述处理器230执行所述计算机程序时实现如第二方面任一项所述的信号切换方法。

第七方面，本申请实施例提供了一种基站，所述基站包存储器、处理器230以及存储在所述存储器中并可在所述处理器230上运行的计算机程序，所述处理器230执行所述计算机程序时实现如第三方面或第四方向任一项所述的信号切换方法。

第八方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在用户设备上运行时，使得用户设备执行上述第一、第二和第三方面中任一项所述的信号切换方法。

上述第二方面至第八方面与第一方面所述的信号切换方法对应，所取得的效果也与第一方面对应实现方式基本相同。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施例提供的信号切换方法的系统架构示意图；

图2是本申请一实施例提供的手机的部分结构示意图；

图3是本申请实施例提供的一种信号切换方法的应用场景示意图；

图4是一种基于LTE的切换方法的交互示意图；

图5是一种将切换准备过程提前触发进行信号切换的交互示意图；

图6是本申请一实施例提供的一种信号切换方法的交互示意图；

图7是本申请一实施例提供的一种信号切换的交互示意图；

图8是本申请一实施例提供的一种切换触发的交互示意图；

图9是本申请一实施例提供的前志序列分配示意图；

图10是本申请一实施例提供的切换准备失败概率和切换执行失败概率的变化示意图；

图11是本申请一实施例提供的切换失败概率的变化示意图；

图12a是本申请一实施例提供的切换失败概率比较示意图；

图12b是本申请一实施例提供的平均通信中断时间比较示意图；

图12c是本申请一实施例提供的平均切换时延比较示意图；

图13是本申请一实施例提供的不同移动速度下，切换失败概率与平均通信中断时间的变化示意图；

图14是本申请一实施例提供的不同移动速度下，切换失败概率与平均通信中断时间示意图；

图15是本申请一实施例提供的不同移动速度下，切换失败概率与平均通信中断时间示意图；

图16是本申请一实施例提供的不同速度所对应的较优向前偏移时长Offset值的示意图；

图17是本申请一实施例提供的不同移动速度与切换失败概率对应关系示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

以下实施例中所使用的术语只是为了描述特定实施例的目的，而并非旨在作为对本申请的限制。如在本申请的说明书和所附权利要求书中所使用的那样，单数表达形式“一个”、“一种”、“所述”、“上述”、“该”和“这一”旨在也包括例如“一个或多个”这种表达形式，除非其上下文中明确地有相反指示。还应当理解，在本申请实施例中，“一个或多个”是指一个、两个或两个以上；“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系；例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况，其中A、B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

图1为本申请实施例提供的信号切换方法的系统架构示意图。如图1所示，信号切换系统包括用户设备、源小区、目标小区。用户设备为可移动的终端设备。在用户设备的移动过程中，用户设备接收到的由源小区发送的参考信号接收强度RSRP逐渐减小，接收到的由目标小区(源小区的邻基站)发送的参考信号接收强度RSRP逐渐增加，根据源小区发送的RSRP和目标小区发送的RSRP的变化，可以预测用户设备由源小区切换至目标切换的切换时刻，根据所预测的切换时刻，在用户设备与源小区的通信质量较为良好的情况下发送信令和数据，从而提高信号切换的成功率。其中：

本申请实施例提供的源小区或目标小区，可以为2G、3G、4G或5G通信系统中的用于与用户设备建立通信链路的通信基站。所提供的用户设备，可以为手机、平板电脑、可穿戴设备、车载设备、增强现实(augmented reality，AR)/虚拟现实(virtual reality，VR)设备、笔记本电脑、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer，UMPC)、上网本、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)等用户设备上，本申请实施例对用户设备的具体类型不作任何限制。

例如，所述用户设备可以是蜂窝电话、无绳电话、会话启动协议(Session InitiationProtocol，SIP)电话、无线本地环路(Wireless Local Loop，WLL)站、个人数字处理(Personal Digital Assistant，PDA)设备、具有无线通信功能的手持设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备、车载设备、车联网终端、电脑、膝上型计算机、手持式通信设备、手持式计算设备、卫星无线设备、无线调制解调器卡、电视机顶盒(set top box，STB)、用户驻地设备(customer premise equipment，CPE)和/或用于在无线系统上进行通信的其它设备，以及5G网络中的移动终端或者未来演进的公共陆地移动网络(Public Land Mobile Network，PLMN)网络中的移动终端等。

作为示例而非限定，当所述用户设备为可穿戴设备时，该可穿戴设备还可以是应用穿戴式技术对日常穿戴进行智能化设计、开发出可以穿戴的设备的总称，如眼镜、手套、手表、服饰及鞋等。可穿戴设备即直接穿在身上，或是整合到用户的衣服或配件的一种便携式设备。可穿戴设备不仅仅是一种硬件设备，更是通过软件支持以及数据交互、云端交互来实现强大的功能。广义穿戴式智能设备包括功能全、尺寸大、可不依赖智能手机实现完整或者部分的功能，如智能手表或智能眼镜等，以及只专注于某一类应用功能，需要和其它设备如智能手机配合使用，如各类进行体征监测的智能手环、智能首饰等。

以所述用户设备为手机为例。图2示出的是与本申请实施例提供的手机的部分结构的框图。参考图2，手机包括：射频(Radio Frequency，RF)电路210、存储器220、处理器230、以及电源240等部件。本领域技术人员可以理解，图2中示出的手机结构并不构成对手机的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

下面结合图2对手机的各个构成部件进行具体的介绍：

RF电路210可用于收发信息或通话过程中，信号的接收和发送，特别地，将基站的下行信息接收后，给处理器230处理；另外，将设计上行的数据发送给基站。通常，RF电路包括但不限于天线、至少一个放大器、收发信机、耦合器、低噪声放大器(Low Noise Amplifier，LNA)、双工器等。此外，RF电路210还可以通过无线通信与网络和其他设备通信。上述无线通信可以使用任一通信标准或协议，包括但不限于全球移动通讯系统(Global System of Mobile communication，GSM)、通用分组无线服务(General Packet Radio Service，GPRS)、码分多址(Code Division Multiple Access，CDMA)、宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access,WCDMA)、长期演进(Long Term Evolution,LTE))、电子邮件、短消息服务(Short Messaging Service，SMS)等。

存储器220可用于存储软件程序以及模块，处理器230通过运行存储在存储器220的软件程序以及模块，从而执行手机的各种功能应用以及数据处理。存储器220可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器220可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

处理器230是手机的控制中心，利用各种接口和线路连接整个手机的各个部分，通过运行或执行存储在存储器220内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器220内的数据，执行手机的各种功能和处理数据，从而对手机进行整体监控。可选的，处理器230可包括一个或多个处理单元；优选的，处理器230可集成应用处理器230和调制解调处理器230，其中，应用处理器230主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器230主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器230也可以不集成到处理器230中。

手机还包括给各个部件供电的电源240(比如电池)，优选的，电源可以通过电源管理系统与处理器230逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。

尽管未示出，所述手机还可以包括输入单元、显示单元、传感器、音频模块和WIFI等。

输入单元可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与手机的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。具体地，输入单元可包括触控面板以及其他输入设备。触控面板，也称为触摸屏，可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触控面板上或在触控面板附近的操作)，并根据预先设定的程式驱动相应的连接装置。可选的，触控面板可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其中，触摸检测装置检测用户的触摸方位，并检测触摸操作带来的信号，将信号传送给触摸控制器；触摸控制器从触摸检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给处理器230，并能接收处理器230发来的命令并加以执行。此外，可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型实现触控面板。除了触控面板，输入单元还可以包括其他输入设备。具体地，其他输入设备可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆等中的一种或多种。

显示单元可用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息以及手机的各种菜单。显示单元可包括显示面板，可选的，可以采用液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)、有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)等形式来配置显示面板。进一步的，触控面板可覆盖显示面板，当触控面板检测到在其上或附近的触摸操作后，传送给处理器230以确定触摸事件的类型，随后处理器230根据触摸事件的类型在显示面板上提供相应的视觉输出。触控面板与显示面板是作为两个独立的部件来实现手机的输入和输入功能，但是在某些实施例中，可以将触控面板与显示面板集成而实现手机的输入和输出功能。

手机还可包括至少一种传感器，比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地，光传感器可包括环境光传感器及接近传感器，其中，环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示面板的亮度，接近传感器可在手机移动到耳边时，关闭显示面板和/或背光。作为运动传感器的一种，加速计传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小，静止时可检测出重力的大小及方向，可用于识别手机姿态的应用(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等；至于手机还可配置的陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等其他传感器，在此不再赘述。

音频模块可以包括音频电路、扬声器，传声器，可提供用户与手机之间的音频接口。音频电路可将接收到的音频数据转换后的电信号，传输到扬声器，由扬声器转换为声音信号输出；另一方面，传声器将收集的声音信号转换为电信号，由音频电路接收后转换为音频数据，再将音频数据输出处理器230处理后，经RF电路210以发送给比如另一手机，或者将音频数据输出至存储器220以便进一步处理。

WiFi属于短距离无线传输技术，手机通过WiFi模块可以帮助用户收发电子邮件、浏览网页和访问流式媒体等，它为用户提供了无线的宽带互联网访问。虽然图2示出了WiFi模块，但是可以理解的是，其并不属于手机的必须构成，完全可以根据需要在不改变发明的本质的范围内而省略。

尽管未示出，手机还可以包括摄像头。可选地，摄像头在手机的上的位置可以为前置的，也可以为后置的，本申请实施例对此不作限定。

可选地，手机可以包括单摄像头、双摄像头或三摄像头等，本申请实施例对此不作限定。

例如，手机可以包括三摄像头，其中，一个为主摄像头、一个为广角摄像头、一个为长焦摄像头。

可选地，当手机包括多个摄像头时，这多个摄像头可以全部前置，或者全部后置，或者一部分前置、另一部分后置，本申请实施例对此不作限定。

另外，尽管未示出，手机还可以包括蓝牙模块等，在此不再赘述。

图3为本申请实施例提供的一种信号切换方法的应用场景示意图，如图3所示，所述信号切换的应用场景为宽带无线通信系统的场景。其中，基站包括一系列基带单元(英文全称为baseband unit，英文简称为BBU)和射频拉远单元(英文全称为remote radio unit，英文简称为RRU)。基带单元BBU和射频拉远单元RRU之间可以通过光纤连接，每个基带单元BBU控制两个或两个以上的射频拉远单元RRU。多个基带单元BBU通过网关Network Gate连接至核心网Core Network。与同一个基带单元BBU相连的所有射频拉远单元RRU发送相同的信号，共享同一个小区ID。每个RRU与铁轨的距离为L，相邻RRU之间的距离为D。

当乘坐高铁的用户所携带的用户设备在属于同一个基带单元BBU下的射频拉远单元RRU之间移动时，因为射频拉远单元RRU发送相同的信号，无需进行切换。只有当用户从一个BBU的覆盖区域移动到另一个BBU的覆盖区域才需要执行切换，即从图中基带单元中的BBU1的最后一个射频拉远单元RRU移动到基带单元中的BBU2的第一个射频拉远单元RRU时，才需要进行信号切换。通过这种分布式天线的网络架构，可以显著扩大发射相同信号、共享同一个小区ID的小区的覆盖范围，减少切换频率，从而也就能够减少由于频繁切换可能带来的切换失败的机率，提高通信质量。

对于LTE切换方法，一般可以分为三个过程：切换准备过程、切换执行过程和切换完成过程，具体如图4所示：

1)、切换准备过程

此时，用户设备UE与源小区S-eNB建立通信链路，通过源小区S-eNB与服务网关SGW交换数据。用户设备UE周期性的测量源小区S-eNB与邻小区的参考信号接收强度RSRP，一旦最强邻区的RSRP超过源小区一定的门限值Hys，也即满足式：Rt-Hys>Rs，则进入A3事件，所述A3事件用于表示邻区质量高于服务小区质量，用于同频、异频的基于覆盖的切换。当满足式：Rt+Hys＜Rs，则离开A3事件。

当用户设备UE检测到A3事件持续满足预定时长，比如预定时长可以为TTT，将触发切换事件，向源小区发送测量报告Measurement report，源小区根据测量报告确认是否满足切换条件并做出切换判决，然后向目标小区T-eNB发送一个切换请求HO request，所述切换请求包括目标小区ID、UE信息、测量报告上下文等内容。目标小区收到来自源小区的切换请求，将会根据自身当前的网络负载状况执行准入控制Admission control过程来决定是否接受UE。如果准许，便立即向源小区发送切换请求ACK(HO request ACK)，告知源小区可以将UE切换过来。随后，源小区发送切换命令HO command给UE，同时停止发送数据，向目标小区发送序列号状态(SN status)并执行数据转发(dataforwarding)。

2)切换执行过程

在切换执行过程步骤中，主要执行同步与随机接入操作，用户设备UE收到切换命令后，立即与源小区断开连接，进行RRC处理，并尝试随机接入目标小区，即向目标小区发送随机访问请求Randonaccesss，并接收目标小区返回的随机访问响应Randonaccesss response。下行同步与随机接入成功后，用户设备发送一条切换完成信令给目标小区，目标小区收到该信令后，便可以向UE发送源小区转发来的下行数据。至此完成对目标小区的接入。

3)切换完成过程

切换完成过程主要执行网络侧的路径转换操作。由目标小区向移动管理实体(mobility management entity，MME)发送路径转换请求path switch request，MME收到目标小区的请求，向服务网关发送用户面更新请求，并接收服务网关SGW返回的用户面更新请求响应，按照所提供的相关信息调整UE的数据通路，完成后反馈一条ACK应答消息(path switch request ACK)到目标小区。当目标小区收到ACK消息后，用户设备UE可以与目标小区正常通信。此时，目标小区只需要发送一条释放资源(Release Resource)命令到源小区告知释放UE资源，切换流程结束。

在低速场景下，LTE切换方式采用A3事件触发切换，由于A3事件持续预定时长TTT和门限Hys的存在，在高铁场景中会受到严重的滞后效应的影响。随着列车移动速度的提高，切换失败概率会更加恶化，这种LTE切换方法的中断的时间包括切换命令处理时间Tpro、同步时间Tsyn、随机接入时间Tra和切换完成时间THC，典型值为49.5ms，不能效的保证乘坐高铁用户的用户设备的切换质量。

为了提高降低用户设备与源小区之间的信令传输失败概率，可以通过切换准备事件将切换准备过程提前触发，如图5所示，与图4所示的LTE切换方法不同之处在于，图5所示的通过切换准备事件将切换准备过程提前触发的方式中，在UE与源小区的无线信道质量较好时提前下发切换指令HO command，但UE并不立即断开与源基站的连接，源基站也不立即执行数据转发data forwarding，在由UE向源小区发送切换指示Handover indication信令来告知源基站断开连接并向目的基站执行data forwarding。

通过在UE与源基站的信道质量较好时，完成相关控制信令的交互，从而能够大大降低UE与源基站之间的信令传输失败概率。从信令流程可以看出，通过切换准备事件将切换准备过程提前触发时，切换中断时间不再包含切换命令处理时延，从而能够缩减切换中断时间，其典型的切换中断时间为34.5ms。

通过切换准备事件将切换准备过程提前触发的方式，切换指示Handover indication信令传输时，UE与源小区(或源基站)的无线信道质量较差，容易传输失败。为了提高传输成功率，在网络侧增加X2 HO command信令，用于切换指示Handover indication信令传输失败的情况下，由目标小区(或者目标基站)通知源基站断开连接并执行data forwarding。但是一旦HO indication信令传输失败，源小区侧来不及释放UE的资源，将造成资源的浪费，而且转数据转发data forwarding来不及执行，虽然最后可以通过X2 HO indication信令由目标小区通知源小区执行data forwarding，但这样做的话，UE在完成HO complete信令传输后并不能立即收到数据，而要等待目的基站通知源基站执行data forwarding，这将大大增加切换的时延。

而对于实时语音视屏通话，VR/AR等时延敏感型业务，HO indication信令传输失败额外增加的时延将破坏服务的连续性。因而，从时延敏感型业务的服务质量QoS保障的角度，由于切换指示HO indication信令的传输失败，即使UE成功接入目的基站，本次切换会带来严重的额外切换时延，并且通过HO indication通知源基站侧转发数据与序列号，会新增窗口信令，加大了系统的复杂度，因而切换失败概率的减小也就失去了相当的意义。

基于此，本申请提供的信号切换方法，旨在克服传统LTE切换算法在高铁场景中因滞后效应导致切换失败概率恶化的缺陷，且不会增加系统的复杂度，提高通信质量。下面详细描述如下：

如图6所示为本申请实施例提供的信号切换流程，详述如下：

在步骤S601中，获取用户设备接收到的由源小区发送的第一信号强度序列，以及用户设备接收到的由目标小区发送的第二信号强度序列；

在用户设备移动过程中，用户设备可以按照预定的时间间隔接收源小区和目标小区发送的信号，并记录所述信号的参考信号接收强度RSRP，分别得到第一信号强度序列和第二信号强度序列。

在确定所述第一信号强度序列和第二信号强度序列时，可以选择用户设备与源小区之间具有较好的通信质量时确定，从而在用户设备能够将预测得到的切换时刻发送至源小区时，能够提高信令传送的成功机率。

在一种实现方式中，可以由切换准备事件代替原有的切换事件，并且切换准备事件由A3触发，且A3事件触发的条件中，为源小区的参考信号接收强度RSRP加上一个负数偏置Offset，从而提前触发切换准备事件，进入A3事件的条件为：Rt-Hys>Rs+Offset，离开A3事件的条件为：Rt+Hys＜Rs+Offset。其中，Rs为接收到的源小区的参考信号接收强度，Rt为接收到的目标小区的参考信号接收强度。当A3事件的持续时长大于预设时长，比如大于预定的时长TTT，则触发切换准备事件。

切换准备事件触发后，用户设备测量记录的由源小区和目标小区发射的参考信号接收强度可以组成两组离散时间序列，分别为：

在步骤S602中，根据所述第一信号强度序列和第二信号强度序列分别预测参考信号接收强度，根据所预测的参考信号接收强度，用户设备计算由源小区切换至目标小区的切换时刻并发送给源小区；

如图7所示，用户设备可以将两组离散时间序列输入至基于灰色模型的切换时刻预测模型中，可以得到预测的切换时刻。将所述预测时刻发送至源小区，源小区收到所述切换时刻后，可以设立定时器，并可向目标小区发送切换请求信令，得到目标小区的请求响应后，可以立即向用户设备发送提前切换命令(early handover command)，同时继续保持和UE的通信链路。UE收到该信令后，并不立即尝试接入目标基站，而是继续保持和源小区的通信，并执行切换命令处理。

其中，基于灰色模型可以预测较佳的切换时刻，可以包括如下步骤：

1.获取输入数据：获取用户设备所记录的、用户设备UE接收到的由源基站发送的历史参考信号接收强度RSRP值：以及用户设备UE接收到的由目标小区发送的历史参考信号接收强度RSRP值：

2.将输入灰色模型预测算法中得到源小区对应的参考信号接收强度RSRP的预测序列预测误差δs；同样地，得到目标小区对应的RSRP的预测序列和预测误差δt。

3.求满足不等式的最大m，即根据所预测的源小区对应的RSRP，以及预测的目标小区对应的RSRP的大小变化，当预测的由源小区发送的RSRP值小于或目标小区发送的RSRP值时，该RSRP值所对应的时间即为切换时刻。

4.输出切换时刻T＝(m-n)Td，预测误差：由于第一信号强度序列和第二信号强度序列是以当前时间为最后元素的序列。因此，m-n表示所预测的切换时刻与当前时间之间间隔的元素个数，根据RSRP的采样间隔Td，可以计算得到切换时刻T。

上述提到的灰色模型预测方法，具体可以包括：

1.获取原始序列x⁽⁰⁾＝[x⁽⁰⁾(1),x⁽⁰⁾(2),…,x⁽⁰⁾(n)]；

2.根据所述原始序列，计算一阶生成序列：x⁽¹⁾＝[x⁽¹⁾(1),x⁽¹⁾(2),…,x⁽¹⁾(n)]，其中x⁽¹⁾(1)＝x⁽⁰⁾(1),

3、根据所述一阶生成序列建立一阶生成序列的微分方程：

4.通过最小二乘法求解微分方程组得到其中，

X＝[x⁽⁰⁾(2),x⁽⁰⁾(3),…,x⁽⁰⁾(n)]，

获得微分方程的解：

5.根据一阶生成序列的预测值得到原始序列的预测值为：

还可以进一步计算拟合误差为：

在步骤S603中，根据所计算的切换时刻，将用户设备与源小区的通信链路切换至用户设备与目标小区的通信链路。

如图7所示，在切换执行过程中，当预测的切换时刻T到达时，用户设备UE立即与源小区断开连接，并尝试接入目标小区，与此同时，源小区停止向UE发送数据，同时向目标小区发送序列号状态(SN status)并执行数据转发(dataforwarding)。

在切换完成步骤中，从图7所示的切换流程图中可以看出，相比于传统LTE切换算法流程，本算法流程中的切换中断时间HIT缩短了切换命令处理时间Tpro的时间。这是因为，本申请所述信号切换流程在收到切换命令后，并不立即与源基站断开连接、执行切换，而是继续与源基站保持连接。这样的话，切换命令就可以在切换之前预先处理，大大缩小了切换中断时间THIT_定时：THIT_定时＝Tsyn+TRA+HHC＝34.5ms，其中，Tsyn为同步时间，TRA为随机接入时间，THC为切换完成时间。

由于本申请在切换发生之前，提前上传测量报告和下发切换命令，这时用户设备距离源小区较近，用户设备与源小区之间的信道质量较好，用户设备与源小区的控制信令不容易丢失，从而切换触发更不容易失败。切换准备事件的触发由Offset决定。Offset的值越小，所预测的切换时刻T越大，UE与源小区的控制信令交互时距离源小区越近，信道质量越好，越不容易传输失败。然而提前的时间T越大的话，所预测的切换时刻T也会越不准确，即预测的切换时刻T也就越偏离实际最佳切换点，从而UE向目的小区的接入过程也就越容易失败，这也会导致切换过程失败。因此，可以根据统计数据，确定一个较佳的offset，使得总的切换失败概率最小。

在本申请中，用于触发计算切换准备事件HO preparation event的Offset应该设为一个负值。这个Offset的绝对值越大，切换准备阶段就会越提前，从而切换准备越不容易失败，即切换失败概率组成之一的切换准备失败概率越小。然而，Offset的绝对值越大，预测的时间越远，预测的精度也就越低。同样，基于灰色模型的预测方法所预测的精度也越低。因而，Offset的绝对值越大，灰色预测算法所预测的切换时刻T也就越偏离实际的最佳切换时刻T0。从而引起更大的切换失败概率。

基于预测定时触发的高铁的用户设备的信号切换流程应该存在一个最优的负数Offset，使得总的切换失败概率最小。对于不同行驶速度v的列车，Offset的取值也不相同，可以根据统计数据确定不同行驶速度所对应的较佳Offset值。

图8为本申请实施例提供的切换触发的交互示意图，用户设备根据预先设定的Offset值计算A3事件，当A3事件持续满足预设时长，则触发预切换事件，或者，也可以直接根据预先设定的Offset值触发预切换事件。根据预切换事件，获取源小区对应的第一信号强度序列，以及目标小区对应的第二信号强度序列。根据所述第一信号强度序列和第二信号强度序列，分别预测源小区对应的参考信号接收强度RSRP，以及目标小区对应的参考信号接收强度RSRP，根据所预测的RSRP确定切换时刻T。在用户使用用户设备乘坐高铁的场景下，由于高铁线路固定，并且分布式天线系统DAS的基站呈线性排列的特性，可以根据历史的RSRP值预测切换时刻T，预测过程可以由用户设备UE完成，也可以由用户设备UE将记录的第一信号强度序列和第二信号强度序列发送至源基站进行预测计算。

本申请实施例中所述切换时刻，由用户设备UE与源小区共有的系统帧号SFN来表示，在切换准备阶段所有的控制信令都包括切换时刻T的字段。

所述切换时刻T可以由用户设备侧产生，为了得到提前下发切换命令的增益，所述切换时刻一般距离当前时间数百毫秒。在本申请的一种实现方式中，如图8所示，所述切换时刻T可以经由测量报告measurement report信令传递给源小区，再由源小区通过切换请求HO request信令传递给目标小区，目标小区根据自身的资源情况，可能会对切换时刻T进行微调，微调之前的切换时刻在图中用T表示，微调后的切换时刻用T’表示。切换请求响应HO request response信令中向源基站反馈了微调过后的切换时刻T’、前导序列的有效时间段和切换请求响应HO request ACK，源小区最后通过提前切换命令early HO command将最终的切换时刻T’下发给UE。至此，通过这一轮的控制信令交互，UE、源小区、目标小区都已经对切换时机达成共识。

在本申请的一种实现方式中，当用户使用用户设备乘坐高铁时，由于高铁的间歇性，高铁中的用户设备会出现群切换现象。而用户设备执行切换的时间由用户设备、源小区、目标小区三者事先约定，在目标小区将前导序列提前下发给用户设备UE时，该前导序列并没有时刻在使用，只有在约定的切换时刻T被用户设备UE占用，其余时间均处于空闲状态。为了提高前导序列的利用效率，可以为所述前导序列分配有效时间段。当有新的切换请求时，即使前导序列都已经被之前是的用户设备UE占用，但并不是所有的有效时间段都被占用，而用户设备实际请求的前导序列只是一个有效时间段，可以将未被占用的前导序列分配给该用户设备UE。

在目标小区接收到切换请求时，根据前导序列的状态，如图9所示，可以采用如下方式为用户设备UE分配前导序列。其中，黑色表示前导被占用，不可再分配；灰色表示前导被分配但并未占用，仍可分配给其他用户；白色表示前导未被分配且未被占用；点区域表示分配给当前请求的前导序列有效时间段；

情况一：如图9左图所示，前导序列尚未被分配完，当接收到用户设备UE的切换请求时，可以任意分配一个未被分配的前导序列。

情况二：如图9中图所示，前导序列已被分配完，但是用户设备UE请求的切换时刻T对应的有效时间段内尚有空闲的前导序列，此时任意分配一个上述有效时间段内的前导序列。

情况三：前导序列已被分配完，如图9右图所示，在用户设备UE请求的切换时刻T对应的有效时间段内的前导序列均被占用。此时，可以选择采用基于竞争的随机接入。也可以选择接着访问临近的有效时间段内的前导序列，此时预测的最佳切换时刻T也应该相应调整，具体的调整可以为T′＝T±k*tp，其中，tp为系统帧的时隙，显然，这里的k不宜过大，否则将严重影响切换执行失败概率，因为这里预测计算的切换时刻T又被随机调整了，可能会更偏离真实的最佳切换时刻T更远。这里可以给k设置一个上限K，K越大对减小切换时延越有利，K越小对减小切换失败概率越有利。

在上述的情况三中，在重选有效时间段时，相当于对高并发的切换请求进行了分时分流，从而能够有效缓解群切换中的拥塞问题。

因此，通过为前导序列分配有效时间段，使得有限资源能够时分复用，不仅完全避免了条件切换CHO在高铁群切换中面临的由于前导序列提前下发而造成的前导序列未及时使用却无故长期占用的问题，而且能够有效的缓解高铁群切换中大量用户同时切换的导致的拥塞问题。

相比条件切换CHO以及LTE的前导分配方案，本申请所述信号切换方法的前导序列的分配方案，黑色的占用部分更短，从而单位时间内，前导序列能服务的UE切换请求更多，在时间维度上扩充了前导序列的容量。

在本申请中，用户设备和源小区帧同步，因而在预测的切换时刻到达时，两者可以同时执行相应侧切换操作：用户设备侧开始和目标小区同步，源小区侧停止下发数据并向目标小区转发数据。从而避免了条件切换CHO中的资源浪费以及不及时的数据转发data forwarding引起额外时延的问题。

并且本申请提前触发切换准备事件，根据预测的最佳切换时刻T执行切换，因而可以消除传统的LTE切换算法流程中的滞后效应，通过对不同速度行驶的列车，可以自适应配置不同的时延Offset，从而可以将切换失败概率降低到同一水平，消除高速移动带来的滞后效率的不良影响。比如，列车行驶速度v在200-400km/h时，Offset的建议取值为-2dB；速度v在500-700km/h时，Offset的建议取值为-3dB；速度v在800-1000km/h时，Offset的建议取值为-4dB。

本申请所述信号切换方法，可以考虑三个切换批标，包括：切换失败概率、平均通信中断时间、平均切换时延。

A.切换失败概率

切换失败由两部分组成，一部分是切换准备失败(比如过晚切换)，可以定义为在切换准备过程中，用户设备UE与源小区的控制信令传输失败。另一部分是切换执行失败，定义为在切换执行过程中，用户设备UE与目标小区的同步或随机接入过程失败。

其中，N切换准备失败与N切换执行失败分别为试验中切换准备失败(Rs＜Q)与切换执行失败(Rt＜Q)的次数，P为概率。当RSRP低于固定门限Q时，可以定义为信令传输失败。

B.平均通信中断时间

为了描述信号切换过程中，用户设备UE与正在服务的小区的通信质量，我们引入一项新的切换性能指标：平均通信中断时间，其定义在用户设备UE从源小区切换到目标小区的整个过程中，正在服务小区(切换之前是源小区，切换之后是目的小区)的RSRP低于固定门限Q的平均时间。

C.平均切换时延

切换中断时间HIT描述的是切换成功时，用户设备UE无通信服务时长，而平均切换时延描述的是系统的平均性能，定义为：

T切换时延＝(1-P切换失败概率)·THIT+P切换失败概率·T连接重建 (7)

其中，T连接重建为UE掉话后小区重选与连接重建的时间，由定时器T311和T301决定：

T连接重建＝T311+T301 (8)

T连接重建的值通常远大于切换中断时间。

图10为本申请所示的信号切换方法的切换准备失败概率和切换执行失败概率随向前偏移时长Offset的变化，可以看出，随着Offset的值越小(绝对值越大)，切换触发失败概率越小，切换执行失败概率越大。这是因为，Offset越小，切换准备事件的触发越提前，触发的位置也更靠近源基站，从而在切换准备事件触发时，用户设备UE和源小区的信道质量就会越好，相关的控制信令也就更不容易发送失败，即切换准备失败概率越小。然而，随着切换准备事件的触发越提前，需要预测的切换时刻T也就越远，灰色模型预测算法的效果也就越差，预测的切换时刻T也就越偏离真实的最佳切换时刻T0。这个时候UE与目的基站成功建立连接的概率就越低，即切换执行失败概率越高。

最终的切换失败概率是两种切换失败概率的和，由图11可以看出，一开始，随着Offset减小，切换准备失败概率降低得比切换执行失败概率增加得快，从而总的切换失败概率呈现减小的趋势，最多相比传统LTE切换算法流程减少了30％。然而随着Offset进一步减小，切换执行失败概率增加得越来越快，切换准备失败概率减小的越来越慢，最终切换执行失败概率增加的速度超过切换准备失败概率减小的速度，切换失败概率又开始增加。通过统计调整合适的Offset，可以有效的降低切换失败概率。

平均通信中断时间指的是在两个射频拉长单元RRU之间，正在服务的小区(一开始是源小区，后面是目标小区)的RSRP低于一定门限的平均时间，在一定程度上反映了数据丢失data loss的概率。如图11所示，随着Offset的减小，一开始切换失败概率降低很快，同时平均通信中断时间缓慢上升，然后随着Offset进一步减小切换失败概率几乎不再减小，甚至开始增加，同时通信中断次数快速上升。平均通信中断时间的降低是因为预测的切换时刻偏离真实的最佳切换时刻，可以看出一开始，在预切换位置距离切换带还不是很远时，这个时候预测的切换时刻总体上还是比较准确的，随着预切换时刻(即切换至切换准备事件的位置)的远离而缓慢偏。但是当预切换时刻已经远离切换带时，这个时候预测的最佳切换时刻便不再准确，使得平均通信中断时间急剧恶化。在图中存在着一个最优的拐点，也即是Offset＝-2dB。另外，还可以发现，在拐点处的离散点是很密集的，这说明系统的最优性能对于Offset的选取是很鲁棒的，即当Offset在-2dB的一个相当大的范围波动时，系统的性能并不会下降很多。

对于LTE切换和基于定时触发的比较示意图中，包括如图12a所示的切换失败概率指标比较图、12b所示的平均通信中断时间比较图、12c所示的平均切换时延示意图，本申请提出的基于定时触发的切换方法，无论是切换失败概率、平均通信中断时间，还是切换时延，相比于传统的LTE算法均有提升。

为了定量比较本文提出的切换算法的性能，如图13、14、15所示，在不同的移动速度下的指标比较示意图中，我们可以发现对于一个200km/h的速度区间，它们的切换失败概率与平均通信中断时间的曲线很接近，并且在同一个Offset附近取得最优值，这说明了本申请对于列车行驶速度是鲁棒的。在如图16给出的不同速度范围的最优Offset，200～400km/h对应的最优Offset在-2dB左右，500～700km/h对应的最优Offset在-3dB左右，800～1000km/h对应的最优Offset在-4dB左右。

图17给出了两种信号切换方法在不同速度的切换失败概率的比较示意图，在Offset取对应的最优Offset时，两种切换算法在不同速度下的切换失败概率，可以发现，对于传统LTE切换算法，随着列车行驶速度的增加，切换失败概率也相应迅速增大。而本发明算法流程能够有效消除高移动速度变化带来的不良影响，在200-400km/h、500-700km/h、800-1000km/h的区间内分别取最优的Offset，切换失败概率能够保持在同一水平，再次说明了本申请对于速度的鲁棒性。这是因为本发明算法流程将切换流程分割成了两个部分，并且由预测的最佳切换时刻T来触发切换，避免了因高速行驶导致的切换滞后问题，大大降低了切换失败概率，并且速度越快，改善越显著。本申请所述信号切换方法将切换事件触发的滞后性转化为预切换事件的滞后性，但是，预切换并不直接触发切换执行，它还需要通过一个基于灰色模型的最佳切换时刻预测方法来预测切换时刻，然后再通过预测的切换时刻来触发切换。而基于灰色模型的切换时刻预测方法所预测的切换时刻对于预切换事件的滞后不敏感，通过预测方法的耦合成功将切换中固有的滞后效应大大降低，因而能显著改善切换失败概率与切换时延。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器230执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质至少可以包括：能够将计算机程序代码携带到**装置/用户设备的任何实体或装置、记录介质、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质。例如U盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等。在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不可以是电载波信号和电信信号。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。