一种网络切换方法、网络设备、终端设备及芯片

文档序号:27091308发布日期:2021-10-26 19:19阅读:122来源:国知局
一种网络切换方法、网络设备、终端设备及芯片

本申请属于通信技术领域,尤其涉及一种网络切换方法、网络设备、终端设备及芯片。

背景技术

随着通信技术的飞速发展,可用的频谱资源也越来越多。为了降低建设成本,高频网络(例如毫米波网络)的基站和低频网络(例如,长期演进(Long Term Evolution,LTE)网络)的基站往往采用共站址的方式部署,即高频网络和低频网络共站。低频网络的信号波长相对较长,小区覆盖范围相对较大,用于提供大范围的通信覆盖,高频网络的信号波长相对较短,小区覆盖范围相对较小,用于提供重点区域的高速接入和容量增强。

当终端设备需要从低频网络切换到高频网络时,终端设备往往需要长时间的利用高频网络的器件进行信道探测,判断终端设备与网络设备之间的信道是否支持高频网络。而高频网络的器件的功耗往往较高,因此,终端设备长时间维持高频网络的器件进行信道探测,会造成巨大的功耗开销,导致资源浪费。



技术实现要素:

本申请实施例提供了一种网络切换方法、网络设备、终端设备及芯片,可以解决终端设备长时间维持高频网络的器件进行信道探测,会造成巨大的功耗开销以及资源浪费的问题。

第一方面,本申请提供一种网络切换方法,应用于网络设备,包括:获取第一网络的信道特征信息,信道特征信息包括增益方差信息、增益幅值信息、时域信息、频域信息和/或角度域信息;将信道特征信息输入已训练的支持向量机(Support Vector Machine,SVM)模型中处理,输出得到切换指示信息,切换指示信息为用于指示允许接入第二网络的第一信息,或者为用于指示不允许接入第二网络的第二信息,第一网络的频段低于第二网络的频段;向终端设备发送切换指示信息。

采用本申请提供的网络切换方法,网络设备可以利用SVM模型根据第一网络的信道特征信息,判断是否允许终端设备接入第二网络,并通过切换指示信息指示终端设备是否允许接入第二网络。无需终端设备使用内置的与第二网络对应的器件进行信道探测,来检测是否可以接入第二网络。从而避免了终端设备长时间使用与第二网络对应的器件进行信道探测所导致的功率消耗问题,降低了终端设备的功耗。

可选的,获取第一网络的信道特征信息,包括:接收终端设备发送的请求消息,请求消息请求从第一网络切换到第二网络,请求消息携带信道特征信息,信道特征信息是终端设备对测量到的第一网络的信道状态信息(Channel State Information,CSI)进行预处理得到的。

可选的,获取第一网络的信道特征信息,包括:

接收终端设备发送的请求消息,请求消息请求从第一网络切换到第二网络,请求消息携带终端设备测量到的第一网络的CSI;对CSI进行预处理,得到信道特征信息。

基于上述两种可选方式,网络设备可以直接获取由终端设备从测量到的CSI中提取的信道特征信息,也可以基于终端设备发送的CSI提取信道特征信息。

可选的,SVM模型是基于训练样本集训练所得,训练样本集包括多个第一网络的信道特征信息样本和每个信道特征信息样本对应的切换指示信息,当SVM模型输出的切换指示信息为第一信息时,该方法还包括:若终端设备成功从第一网络切换到第二网络,则将信道特征信息和第一信息添加到训练样本集中;若终端设备未成功从第一网络切换到第二网络,则将信道特征信息和第二信息添加到训练样本集中;周期性地根据训练样本集对SVM模型进行更新。

基于该可选的方式,网络设备通过采用基于实际切换情况不断更新的训练样本集对SVM模型进行周期性地更新,能够进一步的对SVM模型进行优化,减小SVM模型的误差,提高SVM模型的准确率。

可选的,将信道特征信息输入已训练的SVM模型中处理,输出得到切换指示信息之前,该方法还包括:检测第一网络和第二网络是否共站;当第一网络与第二网络共站时,执行将信道特征信息输入已训练的SVM模型中处理,输出得到切换指示信息的步骤。

第二方面,本社请提供一种网络切换方法,应用于终端设备,包括:向网络设备发送请求消息,请求信息用于请求从第一网络切换到第二网络,第一网络的频段小于第二网络的频段,请求消息携第一网络的信道特征信息,信道特征信息包括增益方差信息、增益幅值信息、时域信息、频域信息和/或角度域信息;接收网络设备发送的切换指示信息,切换指示信息为网络设备根据信道特征信息确定的,切换指示信息为用于指示允许接入第二网络的第一信息,或者为用于指示不允许接入第二网络的第二信息;当切换指示信息为第一信息时,执行从第一网络向第二网络切换的切换操作。

采用本申请提供的网络切换方法,终端设备通过向网络设备发送第一网络的信道特征信息,以使得网络设备直接根据第一网络的信道特征信息判断是否允许终端设备接入第二网络。然后根据网络设备发送的切换指示信息来确实是否执行从第一网络向第二网络切换的切换操作。无需终端设备使用内置的与第二网络对应的器件进行信道探测,来检测是否可以接入第二网络。从而避免了终端设备长时间使用与第二网络对应的器件进行信道探测所导致的功率消耗问题,降低了终端设备的功耗。

可选的,向网络设备发送请求消息之前,该方法还包括:测量第一网络的信道,获得第一网络的信道状态信息CSI;对CSI进行预处理,得到信道特征信息。

第三方面,本申请提供一种网络切换方法,应用于网络设备,该方法包括:接收终端设备发送的请求消息,请求消息请求从第一网络切换到第二网络,第一网络的频段小于第二网络的频段,请求消息携带所述第一网络的信道状态信息CSI;将CSI输入到已训练的卷积神经网络(Convolution Neural Network,CNN)模型中处理,输出得到切换指示信息,切换指示信息为用于指示允许接入第二网络的第一信息,或者为用于指示不允许接入第二网络的第二信息,第一网络的频段低于第二网络的频段;向终端设备发送切换指示信息。

采用本申请提供的网络切换方法,网络设备可以利用CNN模型根据第一网络的CSI,判断是否允许终端设备接入第二网络,并通过切换指示信息指示终端设备是否允许接入第二网络。无需终端设备使用内置的与第二网络对应的器件进行信道探测,来检测是否可以接入第二网络。从而避免了终端设备长时间使用与第二网络对应的器件进行信道探测所导致的功率消耗问题,降低了终端设备的功耗。

可选的,请求消息中携带的CSI可以是经过终端设备预处理后的CSI。

可选的,将CSI输入到已训练的CNN模型中处理,输出得到切换指示信息,包括:对CSI进行预处理,将预处理后的CSI输入到所述CNN模型中处理,输出得到该切换指示信息。

基于上述两种可选的方式,网络设备可以利用经过预处理后的CSI判断是否允许终端设备接入第二网络。其中,对CSI进行预处理的操作可以由终端设备执行,可以由网络设备执行。

可选的,预处理包括批归一化处理、三维矩阵到二维矩阵的转换处理以及实部和虚部分离处理。

可选的,CNN模型是基于训练样本集训练所得,训练样本集包括多个第一网络的CSI样本和每个CSI样本对应的切换指示信息,当CNN模型输出的切换指示信息为第一信息时,该方法还包括:若终端设备成功从第一网络切换到第二网络,则将CSI和第一信息添加到训练样本集中;若终端设备未成功从第一网络切换到第二网络,则将CSI和第二信息添加到训练样本集中;周期性地根据训练样本集对CNN模型进行更新。

基于该可选的方式,网络设备通过采用基于实际切换情况不断更新的训练样本集对CNN模型进行周期性地更新,能够进一步的对CNN模型进行优化,减小CNN模型的误差,提高CNN模型的准确率。

可选的,将信道特征信息输入已训练的CNN模型中处理,输出得到切换指示信息之前,该方法还包括:检测第一网络和第二网络是否共站;当第一网络与第二网络共站时,执行将CSI输入已训练的CNN模型中处理,输出得到切换指示信息的步骤。

第四方面,本申请提供一种网络切换方法,应用于终端设备,包括:向网络设备发送请求消息,请求信息用于请求从第一网络切换到第二网络,第一网络的频段小于第二网络的频段,请求消息携带经过预处理后的第一网络的CSI,预处理包括批归一化处理、三维矩阵到二维矩阵的转换处理以及实部和虚部分离处理;接收网络设备发送的切换指示信息,切换指示信息为网络设备根据预处理后的CSI确定的,切换指示信息为用于指示允许接入第二网络的第一信息,或者为用于指示不允许接入第二网络的第二信息;当切换指示信息为第一信息时,执行从第一网络向第二网络切换的切换操作。

采用本申请提供的网络切换方法,终端设备通过向网络设备发送第一网络的CSI,以使得网络设备直接根据第一网络的CSI判断是否允许终端设备接入第二网络。然后根据网络设备发送的切换指示信息来确实是否执行从第一网络向第二网络切换的切换操作。无需终端设备使用内置的与第二网络对应的器件进行信道探测,来检测是否可以接入第二网络。从而避免了终端设备长时间使用与第二网络对应的器件进行信道探测所导致的功率消耗问题,降低了终端设备的功耗。

第四方面,本申请提供一种网络切换装置,该网络切换装置可以是网络设备、网络设备内的芯片、终端设备或者终端设备中的芯片。该网络切换装置具有实现上述第一方面、第二方面、第三方面或者第四方面的方法的功能。该功能可以通过硬件实现,也可以通过硬件执行相应的软件实现。该硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。该网络切换装置包括处理单元和通信单元,可选的,该网络切换装置还可以包括存储单元。该处理单元可以通过该通信单元完成信息的接收或者发送,该处理单元可以对信息进行处理,使得该网络切换装置实现上述第一方面、第二方面、第三方面或者第四方面的方法的功能。

当该网络切换装置是网络设备或者网络设备内的芯片时,该网络切换装置实现上述第一方面或者第三方面所述的方法。

在一种可能的设计中,当该网络切换装置为网络设备时,该处理单元例如可以是处理器,该通信单元例如可以包括天线、收发器和通信接口。可选地,该网络设备还包括存储单元,该存储单元例如可以是存储器。当该网络设备包括存储单元时,该存储单元用于存储计算机执行指令,该处理单元与该存储单元连接,该处理单元执行该存储单元存储的计算机执行指令,以使该网络设备行上述第一方面或第一方面的任意可选方式所述的方法。

在另一种可能的设计中,当该装置为网络设备内的芯片时,该处理单元例如可以是处理器,该通信单元例如可以是通信接口。其中,通信接口可以包括输入/输出接口、管脚或电路等。该处理单元可执行存储单元存储的计算机执行指令,以使芯片执行上述第一方面或第一方面的任意可选方式所述的网络切换方法。可选地,该存储单元为该芯片内的存储单元,如寄存器、缓存等,该存储单元还可以是该终端内的位于该芯片外部的存储单元,如只读存储器(read-only memory,ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备,随机存取存储器(random access memory,RAM)等。

当该网络切换装置是网络设备或者网络设备内的芯片时,该网络切换装置的技术效果可以参见上述第一方面或第三方面的技术效果,此处不再赘述。

当该网络切换装置是终端设备或者终端设备内的芯片时,该网络切换装置实现上述第二方面或第四方面所述的方法。

在一种可能的设计中,当该网络切换装置为终端设备时,该处理单元例如可以是处理器,该通信单元例如可以包括天线、收发器和通信接口。可选地,该终端设备还包括存储单元,该存储单元例如可以是存储器。当该终端设备包括存储单元时,该存储单元用于存储计算机执行指令,该处理单元与该存储单元连接,该处理单元执行该存储单元存储的计算机执行指令,以使该终端设备行上述第二方面或第二方面的任意可选方式所述的方法。

在另一种可能的设计中,当该装置为终端设备内的芯片时,该处理单元例如可以是处理器,该通信单元例如可以是通信接口。其中,通信接口可以包括输入/输出接口、管脚或电路等。该处理单元可执行存储单元存储的计算机执行指令,以使芯片执行上述第二方面或第二方面的任意可选方式所述的网络切换方法。可选地,该存储单元为该芯片内的存储单元,如寄存器、缓存等,该存储单元还可以是该终端内的位于该芯片外部的存储单元,如ROM或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备,RAM等。

当该网络切换装置是终端设备或者终端设备内的芯片时,该网络切换装置的技术效果可以参见上述第二方面或第四方面的技术效果,此处不再赘述。

其中,上述任一处提到的处理器,可以是一个通用中央处理器,微处理器,特定应用集成电路(application-specific integrated circuit,ASIC),或一个或多个用于控制上述第一方面或者第二方面的方法的程序执行的集成电路。

第五方面,本申请提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现第一方面、第二方面、第三方面或第四方面所述的方法。

第六方面,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网络设备上上运行时,使得网络设备执行上述第一方面或第三方面所述的方法。

第七方面,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终端设备上上运行时,使得终端设备执行上述第二方面或第四方面所述的方法。

附图说明

图1是本申请一实施例提供的通信系统的示意图;

图2是本申请一实施例提供的网络设备的结构示意图;

图3是本申请一实施例提供的终端设备的结构示意图;

图4是本申请提供的一种网络切换方法的一个实施例的流程示意图;

图5是本申请一实施例提供的CSI的处理流程示意图;

图6是本申请一实施例提供的CNN模型对输入信息的处理流程示意图;

图7是本申请提供的一种网络切换方法的另一个实施例的流程示意图;

图8是本申请实施例提供的网络切换装置的结构示意图。

具体实施方式

首先,本申请的说明书和权利要求书以及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于限定特定顺序。术语“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施或设计方案更优选或更具优势。确切而言,使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

除非另有说明,本文中“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系,例如,A/B可以表示A或B。术语“和/或”仅仅是一种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这三种情况。另外,在本申请的描述中,“多个”是指两个或两个以上。

其次,本申请提供的技术方案应用于如图1所示的通信系统。参见图1,该通信系统包括至少一个网络设备和至少一个终端设备。其中,网络设备同时支持至少一种第一网络和至少一种第二网络。

其中,第一网络的频段低于第二网络的频段。例如,第一网络可以是频段低于6GHz的网络,例如,支持第四代(fourth generation,4G)接入技术的通信网络或者支持第三代(3rd generation,3G)接入技术的通信网络,例如长期演进(long term evolution,LTE)网络、LTE-A网络等。第二网络可以是频段高于10GHz的网络,例如,支持第五代(fifth generation,5G)接入技术的毫米波网络,新无线(new radio,NR)网络等。

在本申请实施例中,网络设备可以包括支持第一网络的第一设备和支持第二网络的第二设备。其中,第一设备和第二设备共站,也就是第一网络和第二网络共站。所谓共站,可以指第一设备和第二设备是相互连接且相互独立的网络设备,第一设备与第二设备部署在同一站址。或者,所谓共站,也可以指第一设备和第二设备的部分物理结构共享,另一部分物理结构独立部署且部署在同一站址。例如,第一设备和第二设备共用一套基带处理单元(Base Band Unite,BBU),分别部署对应的射频拉远单元(Remote Radio Unit,RRU)和天线,其中第一设备的天线和第二设备的天线部署在同一天线塔上。或者,所谓共站,还可以指第一设备和第二设备共享同一物理结构,即第一设备和第二设备是同一个网络设备,该第一网络设备上集成有第一设备的功能模块和第二设备的功能模块。

图1所示的通信系统中,网络设备可以是基站、发送接收点(transmission reception point,TRP)、中继节点(relay node)、接入点(access point,AP)等等。

图2是本申请提供的一种网络设备的结构示意图。参见图2,网络设备包括至少一个处理器201、至少一个存储器202、至少一个收发器203、一个或多个天线204以及通信接口205。处理器201、存储器202、收发器203、通信接口205相连,例如通过总线相连。天线204与收发器203相连。

其中,本申请实施例中的处理器201,可以包括如下至少一种类型:通用中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、微处理器、特定应用集成电路专用集成电路(Application-Specific Integrated Circuit,ASIC)、微控制器(Microcontroller Unit,MCU)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)、或者用于实现逻辑运算的集成电路。例如,处理器201可以是一个单核(single-CPU)处理器或多核(multi-CPU)处理器。至少一个处理器201可以是集成在一个芯片中或位于多个不同的芯片上。

本申请实施例中的存储器202,可以包括如下至少一种类型:只读存储器(read-only memory,ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备,随机存取存储器(random access memory,RAM)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备,也可以是电可擦可编程只读存储器(Electrically erasable programmabler-only memory,EEPROM)。在某些场景下,存储器还可以是只读光盘(compact disc read-only memory,CD-ROM)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质,但不限于此。

存储器202可以是独立存在,与处理器201相连。可选的,存储器202也可以和处理器201集成在一起,例如集成在一个芯片之内。其中,存储器202能够存储执行本申请实施例的技术方案的程序,并由处理器201来控制执行,被执行的各类计算机程序代码也可被视为是处理器201的驱动程序。例如,处理器201用于执行存储器202中存储的计算机程序代码,从而实现本申请实施例中的技术方案。

收发器203可以用于支持网络设备与终端设备之间空口信号的接收或者发送,收发器203可以与天线204相连。收发器203包括发射机Tx和接收机Rx。具体地,一个或多个天线204可以接收空口信号,该收发器203的接收机Rx用于从天线接收所述空口信号,并将空口信号转换为数字基带信号或数字中频信号,并将该数字基带信号或数字中频信号提供给所述处理器201,以便处理器201对该数字基带信号或数字中频信号做进一步的处理,例如解调处理和译码处理。此外,收发器203中的发射机Tx还用于从处理器201接收经过调制的数字基带信号或数字中频信号,并将该经过调制的数字基带信号或数字中频信号转换为空口信号,并通过一个或多个天线204发送所述空口信号。

图1所示的通信系统中,终端设备可以是同时支持第一网络和第二网络和移动通信设备。例如,该终端设备可以是手机、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)等终端设备。本申请实施例对终端设备的具体类型不作任何限制。

图3是本申请提供的一种终端设备的结构示意图。参见图3,终端设备包括至少一个处理器301、至少一个存储器302、至少一个收发器303、一个或多个天线304、通信接口305。处理器301、存储器302、收发器303、通信接口305相连,例如通过总线相连。天线304与收发器303相连。

其中,本申请实施例中的处理器301,可以包括如下至少一种类型:CPU、DSP、微处理器、ASIC、MCU、FPGA、或者用于实现逻辑运算的集成电路。例如,处理器301可以是一个单核处理器或多核处理器。至少一个处理器301可以是集成在一个芯片中或位于多个不同的芯片上。

本申请实施例中的存储器302,可以包括如下至少一种类型:ROM或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备,RAM或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备,也可以是EEPROM。在某些场景下,CD-ROM或其他光盘存储、光碟存储、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质,但不限于此。

存储器302可以是独立存在,与处理器301相连。可选的,存储器302也可以和处理器301集成在一起,例如集成在一个芯片之内。其中,存储器302能够存储执行本申请实施例的技术方案的程序,并由处理器301来控制执行,被执行的各类计算机程序代码也可被视为是处理器301的驱动程序。例如,处理器301用于执行存储器302中存储的计算机程序代码,从而实现本申请实施例中的技术方案。

收发器303可以用于支持网络设备与终端设备之间空口信号的接收或者发送,收发器303可以与天线304相连。收发器303包括发射机Tx和接收机Rx。具体地,一个或多个天线304可以接收空口信号,该收发器303的接收机Rx用于从天线接收所述空口信号,并将空口信号转换为数字基带信号或数字中频信号,并将该数字基带信号或数字中频信号提供给所述处理器301,以便处理器301对该数字基带信号或数字中频信号做进一步的处理,例如解调处理和译码处理。此外,收发器303中的发射机Tx还用于从处理器301接收经过调制的数字基带信号或数字中频信号,并将该经过调制的数字基带信号或数字中频信号转换为空口信号,并通过一个或多个天线304发送所述空口信号。

相比于第一网络,第二网络的信号波长相对较短,小区覆盖范围相对较小,但却能够提供更高速的数据传输。因此,终端设备通常会不断使用与第二网络对应的器件进行信道探测,在探测到第二网络的信道时,从第一网络切换到第二网络,以获得更高速的数据传输。在探测不到第二网络的信道,或者是探测结果不满足切换条件的情况下,终端设备则维持于第一网络的连接状态。

然而终端设备长时间使用与第二网络对应的器件进行信道探测,会导致提升终端设备功率消耗。目前,存在一种通过判断第一网络是否存在视线传输(Line of Sight,LOS)信道,以确定是否切换到第二网络的方法。即将第一网络的信道状态信息(Channel State Information,CSI)的实部和虚部组合,或者直接提取CSI的幅度输入到SVM模型中,成低频信道LoS径的存在性标签(即指示第一网络是否存在LOS信道的标签)。然后根据存在性标签,生成高频信道的可用性指标(即指示第二网络是否可用的指标)。

其中,LOS信道是指网络设备与终端设备之间存在直射路径,直射路径上不存在遮挡物(例如,人体、车辆、建筑等),传输距离短,反射损耗较小,信道质量较好,能够维持稳定高速的数据传输。相对的,网络设备与终端设备之间存在非直射路径,则表示网络设备与终端设备之间的信道为非视线传输(Non Line of Sight,NLOS)信道。NLOS信道上,信号受到遮挡物的遮挡,需要绕射、折射,导致信号强度降低,传输距离变长。在100m的传输距离上,NLOS信道的路径损耗平均比LOS信道大20dB。

相比于第一网络的信号波长,第二网络的信号波长短,信号绕射、折射能力差,容易受到遮挡物的影响。由于第一网络和第二网络共站,第一网络的信道状态往往能够直接反应第二网络通信的信道状态。因此,当检测到第一网络存在LOS信道时,在很大概率上表示第二网络也存在LOS信道,此时,终端设备可以确定能够切换到第二网络。

然而现有的SVM模型是通过CSI判断第一网络是否LOS信道,对第二网络的信噪比不具备鲁棒性。例如,虽然第一网络存在LOS信道,但是第二网络的LOS信道的信号质量较差,可能并不支持终端设备切换到第二网络。此时,网络设备依然会基于低频信道LoS径的存在性标签生成高频信道可用性指标,并指示终端设备切换,进而导致终端设备切换失败。或者,虽然第一网络不存在LOS信道,但是第二网络的NLOS信道的质量较好(例如遮挡物较少),依然能够支持终端设备切换到第二网络。此时,网络设备依然会基于低频信道LoS径的存在性标签生成高频信道可用性指标,并指示终端设备不切换,进而导致终端设备无法进行高速数据传输。

为此,本申请提供一种网络切换方法,由网络设备根据第一网络的信道信息直接判断是否允许终端设备接入第二网络。无需终端设备使用内置的与第二网络对应的器件进行信道探测,来检测是否可以接入第二网络。从而避免了终端设备长时间使用与第二网络对应的器件进行信道探测所导致的功率消耗问题,降低了终端设备的功耗。

下面结合具体实施例,对本申请提供的网络切换方法进行示例性的说明。

基于图1所示的通信系统,如图4所示,为本申请提供的一种网络切换方法的一个实施例的流程示意图,该方法包括:

S401,终端设备向网络设备发送请求消息,该请求消息携信道信息,该请求信息用于请求从第一网络切换到第二网络。

其中,该信道信息用于描述第一网络的信道状态。

示例性的,信道信息可以是第一网络的信道状态信息(Channel State Information,CSI)。终端设备可以通过测量第一网络的信道,直接获得第一网络的信道状态信息(Channel State Information,CSI)。

其中,第一网络的CSI包括信道增益矩阵H,信道增益矩阵H是一个大小为M×N×Q的复矩阵,其中,M为网络设备的天线数(即发送天线),N为终端设备的天线数(即接收天线),Q为子载波个数。信道增益矩阵H描述了在第一网络中,终端设备与网络设备的每一对收发天线(包括一个网络设备的天线和一个终端设备的天线)在每个子载波上的复增益。

可选的,信道信息也可以是经过预处理后的CSI。即终端设备在测量得到第一网络的CSI后,通过对该CSI进行预处理,得到信道信息。

示例性的,终端设备对CSI的预处理可以包括从CSI中提取信道特征信息。其中,信道特征信息可以包括但不限于增益方差信息、增益幅值信息、时域信息、频域信息和/或角度域信息等。

在一个示例中,终端设备在测量得到第一网络的CSI后,可以从CSI中提取L(L≥1)个特征值f1、f2、……、fL,然后对该L个特征值进行归一化处理,得到L个信道特征信息。

示例性的,特征值f1可以是终端设备与网络设备之间的信道的方差系数。方差系数用于反应信道的随机性,一般来讲,方差系数越小,终端设备与网络设备之间的信道越倾向于LOS信道。在本申请实施例中,终端设备在基于CSI计算方差系数时,可以先利用如下公式(1)计算每一对收发天线在Q个子载波上的平均增益幅度:

其中,μmn表示网络设备的第m根天线和终端设备的第n跟天线在Q个子载波上的平均增益幅度。q表示子载波索引,q=1,2,……,Q。n表示终端设备的天线索引,n=1,2,……,N。m表示网络设备的天线索引,m=1,2,……,M。

然后,终端设备利用如下公式(2)计算每一对收发天线在Q个子载波上的平均方差:

其中,表示网络设备的第m根天线和终端设备的第n跟天线在Q个子载波上的平均方差。

最后,终端设备利用如下公式(3)计算方差系数f1:

特征值f2可以是终端设备与网络设备之间的信道的平均增益幅值。平均增益幅值可以反应信道的衰减程度,一般而言,平均增益幅值越大,终端设备与网络设备之间的信道越倾向于LOS信道。示例性的,当终端设备基于上述公式(1)计算得到每一对收发天线在Q个子载波上的平均增益幅度后,即可基于如下公式(4)计算终端设备与网络设备之间的信道的平均增益幅值f2:

特征值f3可以是终端设备与网络设备之间的信道的时域峰值。时域峰值表示信道的时域冲激响应分布峰部的尖度值,一般而言,平均时域峰值越大,终端设备与网络设备之间的信道越倾向于LOS信道。

终端设备可以从信道增益矩阵中提取每一对收发天线所对应的子载波复增益矩阵。然后对子载波复增益矩阵进行逆傅立叶变换得到每一对收发天线之间的时域信道冲激响应。在对每个时域信道冲激响应取绝对值后,得到四阶中心矩。例如,终端设备可以先基于如下公式(5)计算网络设备的第m根天线和终端设备的第n跟天线之间的时域信道冲激响应取绝对值后得到的四阶中心矩μ4,mn:

然后利用如下公式(6)计算网络设备的第m根天线和终端设备的第n跟天线之间的时域信道冲激响应在取绝对值后计算的方差的平方

进而,终端设备即可利用如下公式(7)计算网络设备的第m根天线和终端设备的第n跟天线之间的时域峰值γmn:

最后,终端设备可以将每一对收发天线之间的时域峰值带入如下公式(8),计算得到平均时域峰值f3:

特征值f4可以是终端设备与网络设备之间的信道的平均K因子(factor)。K因子是时域信道中能量最强的路径的能量同其它路径的能量之和的比值,K因子在频域中的表示可以如下公式(9)所示。通常,K因子越大信道越可能存在衰减较小的LOS路径,即终端设备与网络设备之间的信道越趋向于LOS信道,信道质量越好。终端设备可以先利用如下公式(9)计算每一对收发天线的K因子:

其中,ρmn表示网络设备的第m根天线和终端设备的第n跟天线之间的K因子。ω4,mn表示从CSI中提取的网络设备的第m根天线和终端设备的第n跟天线之间的信道增益的四阶中心矩,ω4,mn可以通过如下公式(10)计算得到:

ω2,mn表示从CSI中提取的网络设备的第m根天线和终端设备的第n跟天线之间的信道增益的二阶中心矩,ω2,mn可以通过如下公式(11)计算所得:

得到每对收发天线的K因子后,终端设备即可利用如下公式(12)计算平均K因子f4:

特征值f5可以是终端设备与网络设备之间的信道的平均角度域峰值。一般而言,若信道存在角度域峰值,且角度域峰值越大,终端设备与网络设备之间的信道越趋向于LOS信道,信道质量越好,表明该信道质量越好。

示例性的,终端设备在信道增益矩阵H中,对每个终端设备的天线(即接收天线)在每个子载波的信道系数,在M个网络设备的天线(即发送天线)的维度上进行傅里叶变换,得到角度域信道矩阵。例如,第n根接收天线的信道系数构成M×1的向量[H(1,n,q),……,H(M,n,q)]T,对该向量进行傅里叶变换,得到第n根接收天线在第q个子载波上的角度域信道矩阵。一共得到NK个角度域信道矩阵。对每个角度域信道矩阵取绝对值后,计算得到每个角度域信道矩阵的四阶中心矩和方差的平方。四阶中心矩和方差的平方比值,即为该角度域信道矩阵的角度域峰值。

得到每个角度域信道矩阵的四阶中心矩和方差的平方之后,即可利用如下公式(13)计算平均角度域峰值f5:

其中,μ4,nq表示第n根接收天线在第q个子载波上的角度域信道矩阵的四阶中心矩;表示第n根接收天线在第q个子载波上的角度域信道矩阵的方差的平方。通过公式(13)计算得到NK个角度域峰值的平均值,即为端设备与网络设备之间的信道的平均角度域峰值。

当终端设备在从CSI中提取到L个特征值(例如,包括上述f1、f2、f3、f4、f5等)后,即可利用如下公式(14)对获取到的L个特征值进行归一化处理,得到归一化后的各个特征值gi:

其中,i表示特征值索引,i=1,2,……,L。那么,方差系数f1经归一化后的值g1为终端设备从CSI中提取的增益方差信息。平均增益幅值f2经归一化后的值g2为终端设备从CSI中提取的增益幅值信息。平均时域峰值f3经归一化后的值g3为终端设备从CSI中提取的时域信息。平均K因子f4经归一化后的值g4为终端设备从CSI中提取的频域信息。平均角度域峰值f5经归一化后的值g5为终端设备从CSI中提取的角度域信息。

可选的,若网络设备所采用的算法无法支持复数运算、三维矩阵的运算,那么,为适应网络设备所采用的算法,终端设备对CSI的预处理还可以包括批归一化(Batch Normalization,BN)处理、三维矩阵到二维矩阵的转换处理、实部和虚部分离处理等。

其中,BN处理可以是指将CSI中的复增益数据以b(b>1)个为一批进行归一化处理,且归一化后每一批复增益数据的均值为0,方差为1。三维矩阵到二维矩阵的转换处理可以是指基于接收天线数,将N个接收天线中相邻的C个接收天线划分为一组,以将CSI从一个大小为M×N×Q的三维复矩阵,划分为N/C个大小为M×Q,通道数为C(C≥1)的二维复矩阵。也就是说对CSI进行天线分离。实部和虚部分离处理可以是指,将复矩阵的实部和虚部分别作为参数。

需要说明的是,上述列举的CSI和经过预处理后的CSI为本申请提供的信道信息的示例,基于实际需求(例如,网络设备实际采用的算法的限制),信道信息还可以是其他描述信道状态信息。同样,对CSI的预处理,也可以包括其他处理过程,对此本申请不做限制。

在本申请实施例中,当终端设备需要从第一网络切换到第二网络时,将第一网络的信道信息携带在请求消息中,发送给网络设备,以请求网络设备决定是否允许终端设备切换到第二网络。而无需对第二网络进行信道探测,来检测是否可以接入第二网络,从而降低了终端设备的功耗。

S402,网络设备根据信道信息确定切换指示信息。

其中,切换指示信息分为第一信息和第二信息,第一信息用于指示允许接入第二网络,第二信息用于指示不允许接入第二网络的第二信息。

在一个示例中,网络设备可以根据终端设备发送的信道信息分析终端设备与网路设备之间的信道状态,判断当前的信道状态是否支持终端设备接入第二网络。

例如,当网络设备基于信道信息确定终端设备与网络设备之间的信道是LOS信道或者质量较号的NLOS信道时,由于LOS信道和质量较号的NLOS信道支持终端设备接入第二网络,因此,网络设备确定对应的切换指示信息为第一信息。当网络设备基于信道信息确定终端设备与网络设备之间的信道是NLOS信道,且NLOS信道的信号质量较差时,由于信号质量较差的NLOS信道不支持终端设备接入第二网络,因此,网络设备确定对应的切换指示信息为第二信息。

或者,终端设备发送的信道信息是信道特征信息,网络设备可以基于预设的信道特征值阈值,判断终端设备与网络设备之间的信道状态是否符合接入第二网络的要求,以确定对应的切换指示信息。

例如,终端设备发送的信道信息是信道特征信息g1、g2、和g5。那么,当网络设备确定g1小于预设的方差系数门限,g2大于预设的幅值门限且g5大于预设的角度域峰值门限时,网络设备确定终端设备与网络设备之间的信道状态符合接入第二网络的要求,并确定切换指示信息为第一信息。否则,确定终端设备与网络设备之间的信道状态不符合接入第二网络的要求,并确定切换指示信息为第二信息。

在另一个示例中,网络设备中预先设置有经过训练的分类器,网络设备可以利用分类器对信道信息进行处理,得到切换指示信息。

在本申请实施例中,分类器是基于训练样本集训练所得,该训练样本集中包括多个第一网络的信道信息样本和每个信道信息样本对应的切换指示信息(为第一信息或者第二信息)。分类器包括但不限于支持向量机(Support Vector Machine,SVM)、卷积神经网络(Convolution Neural Network,CNN)、循环神经网络(Recurrent Neural Networks,RNN)、贝叶斯分类器、决策树等分类器。分类器的训练过程将在后文中进行描述,此处暂不做介绍。

可以理解的是,网络设备采用的分类器不同,终端设备通过请求信息发送的信道信息也有所不同。并且,由于所采用的分类器的不同,网络设备在接收到终端设备发送的信道信息后,可以直接将信道信息输入分类器中处理,也可以对信道信息进行预处理,以得到与分类器的输入格式匹配的输入信息,然后在将输入信息输入到分类器中处理,得到对应的切换指示信息。当然,网络设备采用的分类器不同,网络设备所采用的预处理方式也有所不同。

下面以SVM模型和CNN模型为例,对网络设备利用分类器对信道信息进行处理,得到切换指示信息的方式进行示例性的说明。

例如,网络设备采用的是SVM模型。在本申请实施例提供的SVM模型是基于训练样本集训练所得,该训练样本集中包括多个第一网络的信道特征信息样本和每个信道特征信息样本对应的切换指示信息。因此,在该示例中,SVM模型的输入信息为信道特征信息,包括增益方差信息、增益幅值信息、时域信息、频域信息和/或角度域信息等。

以输入信息是由五个信道特征信息构成的输入向量{g1,g2,g3,g4,g5}为例。终端设备发送的信道信息可以是终端设备检测到的第一网络的CSI,也可以是从CSI中提取的五个信道特征信息。

若终端设备发送的信道信息是CSI,那么网络设备在利用SVM模型对CSI进行处理时,首先需要对该CSI进行预处理。对应于SVM模型的输入格式,该预处理包括从CSI中提取信道特征信息五个信道特征信息g1、g2、g3、g4、g5,得到输入向量{g1,g2,g3,g4,g5}。然后,网络设备将得到的输入向量{g1,g2,g3,g4,g5}输入到SVM模型中处理(即对输入向量进行分类计算),得到切换指示信息。

示例性的,切换指示信息可以为分类值,例如,当得到的分类值为1时,则表示切换指示信息为第一信息,当分类值为0时,则表示切换指示信息为第二信息。

若终端设备发送的信道信息是从CSI种提取的5个信道特征信息g1、g2、g3、g4、g5,那么网络设备则无需对该CSI进行预处理,直接将g1、g2、g3、g4、g5构成的输入向量{g1,g2,g3,g4,g5}输入到SVM模型中处理,得到切换指示信息。

可以理解的是,本申请实施例中所采用的SVM模型第一网络的信道特征信息样本和信道特征信息样本对应的切换指示信息训练所得。该SVM模型可以直接从第一网络的信道特征信息得到第二网络是否可用的切换指示信息,充分利用了第一网络的信道状态于第二网络的信道状态之间的关联,对第二网络的信噪比具有鲁棒性。从而降低了误判的概率。

又例如,网络设备采用的是CNN模型。在本申请实施例提供的CNN模型是基于训练样本集训练所得,该训练样本集中包括多个经过预处理后的第一网络的CSI样本和每个CSI样本对应的切换指示信息。因此,在该示例中,CNN模型的输入信息为经过BN处理、三维矩阵到二维矩阵的转换处理、实部和虚部分离处理等预处理后的CSI。终端设备发送的信道信息可以是CSI,也可以是经过预处理后的CSI。

若终端设备发送的信道信息是CSI,那么网络设备在利用CNN模型对CSI进行处理时,基于CNN模型的输入格式,网络设备需要先对CSI进行BN处理、三维矩阵到二维矩阵的转换处理、实部和虚部分离处理等于预处理操作,得到匹配CNN模型的输入格式的输入信息。

针对实部和虚部分离处理,网络设备可以将复矩阵的实部和虚部分别作为CNN模型的输入通道数。一方面,由于CNN模型无法支持复数运算,因此,网络设备通过分离复矩阵的实部和虚部,使得CNN模型能够处理CSI。另一方面,CNN模型能够从CSI的实部和虚部分别学习到分类特征,并得到实部和虚部的联合特征,极大的丰富了CNN模型能够从CSI中提取到的特征量,从而提高了CNN模型的处理精确度。

示例性的,如图5所示,网络设备可以先对CSI进行BN处理,经过BN处理后的CSI仍为一个M×N×Q的三维复矩阵。然后将BN处理后的CSI进行三维矩阵到二维矩阵的转换处理,得到N/C个大小为M×Q,输入通道数为C的二维复矩阵。最后对每个大小为M×Q,输入通道数为C的二维复矩阵进行实部和虚部分离处理,得到N/C个大小为M×Q,输入通道数为2C的实数矩阵。那么,N/C个大小为M×Q,输入通道数为2C的实数矩阵即为CNN模型的输入信息。

网络设备将得到输入信息输入CNN模型后,CNN模型通过对N/C个大小为M×Q,输入通道数为2C的实数矩阵进行卷积计算,得到N/C个分类值。例如,N/C个分类值可以是0-1之间的数值。CNN模型通过对该N/C个分类值求平均,确定CSI对应的切换指示信息。例如,如果平均值如果小于0.5,CNN模型即可确定切换指示信息为0,即切换指示信息是第二信息。如果平均值大于或者等于0.5,CNN模型即可确定切换指示信息为1,即切换指示信息是第一信息。

示例性的,假设M=8、N=2、Q=288、C=2。网络设备对大小为8×2×288的CSI进行预处理后,得到的输入信息为一个大小为8×288,输入通道数为4的实矩阵。该实矩阵的输入信息的大小可以通过三个维度(输入通道,接收天线,子载波)来表示,即该实矩阵的输入信息的大小可以表示为(4,8,288)。

以6层CNN模型为例,CNN模型包括6个卷积层、池化(pooling)层和全连接层(Fully Connected Layer)。其中,每个卷积层的卷积核大小为3×3,边缘拓展为1(即在输入的大小为8×288的矩阵的第一行之前补一行0,在最后一列之后补一列0)。由于在通常情况下,子载波数据Q往往是发送天线数M的8~32倍,因此,可以通过对每个卷积层在子载波维度和接收天线数维度上的采样步长的设置,来均衡输入信息在子载波维度和发送天线维度的尺寸。例如,将每个卷积层在子载波维度上的采样步长设置为2,将前5个卷积层在接收天线维度上的采样步长设置为1,第6个卷积层在接收天线维度上的采样步长设置为2。此外,为加快运算速度,提高精确度,每个卷积层都可以进行BN处理。

那么,输入信息输入到CNN模型之后,CNN模型对输入信息的处理流程可以如图6所示。卷积层1对输入的输入信息(4,8,288)进行卷积处理和BN处理,得到大小为(32,8,144)的输出信息。卷积层2对卷积层1的输出信息(32,8,144)进行卷积处理、ReLU函数处理以及BN处理后,得到大小为(64,8,72)的输出信息。卷积层3对卷积层2的输出信息(64,8,72)进行卷积处理、ReLU函数处理以及BN处理后,得到大小为(128,8,36)的输出信息。卷积层4对卷积层3的输出信息(128,8,36)进行卷积处理、ReLU函数处理以及BN处理后,得到大小为(256,8,18)的输出信息。卷积层5对卷积层4的输出信息(256,8,18)进行卷积处理、ReLU函数处理以及BN处理后,得到大小为(256,8,9)的输出信息。卷积层6对卷积层5的输出信息(256,8,9)进行卷积处理、ReLU函数处理以及BN处理后,得到大小为(256,4,4)的输出信息。池化层对卷积层6的输出信息(256,4,4)进行最大值池化处理,得到大小为(256,1,1)的输出信息。最后由全连接层将池化层的输出信息(256,1,1)的256个通道的输出进行线性全连接得到一个0到1之间的数值。通过对该数值进行硬判决,即若该数值大于或者等于0.5,全连接层则输出1(即第一信息),若该数值小于0.5,全连接层则输出0(即第二信息)。

S403,网络设备向终端设备发送切换指示信息。

S404,若终端设备接收到的切换指示信息是第一信息,则执行从第一网络向第二网络切换的切换操作;否则,不执行切换操作。

其中,切换操作即为常规的网络切换操作。例如,终端设备通过第一网络向网络设备的第一设备发送的切换请求。第一设备将该切换请求转发给第二设备后,由第二设备确定是否允许终端设备接入第二网络。第二设备响应该切换请求后,第二设备为该终端设备分配网络资源,并通过第一设备下发给终端设备。终端设备和第二设备基于该网络资源建立连接,至此,终端设备成功切换至第二网络。

在本申请实施例中,当终端设备需要从第一网络切换到第二网络时,终端设备只需将测量得到的第一网络信道信息发送给网络设备,由网络设备基于第一网络的信道信息生成对应的切换指示信息,以指示终端设备是否允许接入第二网络。无需终端设备使用内置的与第二网络对应的器件进行信道探测,来检测是否可以接入第二网络,尤其避免了在不能接入第二网络的情况下,需要长时间使用与第二网络对应的器件进行信道探测导致的功率消耗问题,从而降低了终端设备的功耗。

在一个应用场景中,网络设备在接收到终端设备的请求消息的时刻,可能并不支持第二网络。例如,由于第二网络处于维护,或者部署阶段,导致该网络设备暂时无法提供第二网络的服务。

那么,在这种情况下,本申请提供的一种网络切换方法的另一个实施例的流程图,可以如图7所示,该方法包括:

S701,终端设备向网络设备发送请求消息。

S702,网络设备检测第一网络和所述第二网络是否共站。

示例性的,网络设备可以基于预配置的网络信息,确定该网络设备当前支持的网络。若网络设备当前支持的网络中存在第一网络的标识但不存在第二网络的标识,网络设备则可确定第一网络和第二网络部不共站。若当前支持的网络中同时存在第一网络的标识和第二网络的标识,网络设备则可确定第一网络和第二网络部共站。

当网络设备确定第一网络和第二网络共站时,网络设备可以进一步执行步骤S703。当网络设备确定第一网络和第二网络不共站时,网络设备可以进一步执行步骤S706。

S703,根据所述信道信息确定切换指示信息。

S704,网络设备向终端设备发送切换指示信息。

其中,当网络设备确定并发送给终端设备的切换指示信息是第一信息时,终端设备可以进一步执行步骤S705。当网络设备确定并发送的切换指示信息是第二信息时,终端设备则可以执行步骤S707。

S705,终端设备执行从第一网络向第二网络切换的切换操作。

S706,网络设备向终端设备发送失败响应消息。

其中,当网络设备不支持第二网络时,网络设备在接收到请求消息后,可以直接向终端设备反馈失败响应消息,告知该终端设备无法响应该请求消息或者该网络设备不支持第二网络。

S707,终端设备不执行切换操作。

当终端设备接收到第二信息,或者接收到失败响应消息时,终端设备可以不执行切换操作。并基于实际需要,重新向网络设备发送请求消息。

下面对分类器的训练过程进行示例性的介绍。

在本申请实施中,对分类器的训练包括两个阶段。第一个阶段为初始训练阶段,即将初始网络模式训练为具备相应功能的分类器的训练阶段。第二个阶段为周期性地更新训练阶段,即对周期性地对具备相应功能的分类器进行优化的训练阶段。

其中,针对初始训练阶段,网络设备首先需要获取训练样本集。训练样本集中包括多个第一网络的信道信息样本和每个信道信息样本对应的切换指示信息(为第一信息或者第二信息)。

第一网络的信道信息样本是指在终端设备与网络设备基于第一网络通信的情况下,通过测量终端设备与网络设备之间的信道的CSI,所获得的信道信息样本。每个信道信息样本所对应的切换指示信息是在测量得到该信道信息样本对应的CSI的位置与时间,通过对第二网络进行信道探测,所确定的切换指示信息。即在探测结果为能够接入第二网络的情况下,确定该信道信息样本对应的切换指示信息为第一信息。在探测结果为不能接入第二网络的情况下,确定该信道信息样本对应的切换指示信息为第二信息。

在本申请实施例中,训练样本集中的各个信道信息样本和每个信道信息样本对应的切换指示信息可以是仿真数据,也可以是实测数据。其中,仿真数据可以是基于信道仿真模型或者信道仿真软件模拟特定的通信环境,通过进行第一网络的CSI测量和第二网络的信道探测,获得对应的信道信息样本和切换指示信息。其中,信道仿真模型可以是WINNER II;信道仿真软件可以是基于光线跟踪(RayTracing)算法的无线现场(WirelessInsite,WI)软件等,对此,本申请不做限制。

得到信道信息样本后,将信道信息样本输入到到初始网络模型中对初始网络模型进行训练。例如,网络设备依次将训练样本集中的每个信道信息样本分别输入到初始网络模型中进行分类计算,得到对应分类值(即通过初始网络模型计算的切换指示信息)。通过预设的损失函数评估分类值与训练样本集中该信道信息样本对应的切换指示信息之间的差异度。当差异度不满足预设条件时,则调整初始网络模型的模型参数,并重新输入下一个信道信息样本的输入信息,进行下一轮训练。当差异度满足预设条件时,则停止训练初始网络模型,确定完成训练的初始网络模型为具备相应功能的分类器。

其中,损失函数可以基于实际需求进行设计,例如设计为用二元交叉熵(BinaryCross Entropy,BCE)函数、均方差函数等。预设条件也可以基于实际需求进行设计,例如预设的损失值阈值。当差异度小于或等于预设的损失值阈值时,则表示差异度满足预设条件;当差异度大于预设的损失值阈值时,则表示差异度不满足预设条件。

可以理解的是,在训练过程中所使用的训练参数,可以基于分类器的类型,进行适应性的配置。例如,以CNN模型为例,在训练CNN模型的初始网络模型时,优化算法可以采用自适应动量估计(Adaptive Moment Estimation,Adam)梯度下降法。动量学习率β1=0.9,能量学习率β2=0.999,初始学习率α=0.001,分母修正项ε=10-8,学习率衰减率为γ=0.8。

针对更新训练阶段,网络设备可以周期性地对分类器进行更新训练。

示例性的,网络设备在每次利用分类器确定信道信息对应的切换指示信息后,如果该切换指示信息是第一信息,网络设备即可监控后续的切换过程,判断终端设备是否成功从第一网络切换到第二网络。若终端设备成功从第一网络切换到第二网络,说明当前分类器的计算结果无误,网络设备则将信道信息和第一信息作为新的样本添加到训练样本集中。若终端设备未成功从第一网络切换到第二网络,说明当前分类器的计算结果出错,该信道信息对应的切换指示信息应该为第二信息,网络设备则将信道信息和第二信息作为新的样本添加到训练样本集中。

基于更新的训练样本集,网络设备可以周期性地对分类器进行更新。其中,网络设备对分类器的更新过程与网络设备对初始网络模型的训练过程相同,此处不再赘述。

可以理解的是,通过采用基于实际切换情况不断更新的训练样本集对分类器进行周期性地更新,能够进一步的对分类器进行优化,减小分类器的误差,提高分类器的准确率。

上述主要从各个网元之间交互的角度对本申请提供的方案进行了介绍。可以理解的是,终端设备和网络设备为了实现上述功能,其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到,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,本申请能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行,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。

参见图8,为本申请提供的一种网络切换装置,包括处理单元801、通信单元802、存储单元803。处理单元801、通信单元802和存储单元803通过通信总线804相连。

通信单元802可以是具有收发功能的装置,用于与其他网络设备或者终端设备进行通信。

存储单元803可以包括一个或者多个存储器,存储器可以是一个或者多个设备、电路中用于存储程序或者数据的器件。存储单元803可以独立存在,通过通信总线804与处理单元801相连。存储单元803也可以与处理单元801集成在一起。

网络切换装置可以用于网络设备、终端设备、电路、硬件组件或者芯片中。

网络切换装置可以是网络设备或者网络设备中的芯片。其中,网络设备的示意图可以如图2所示。当网络切换装置是网络设备时,网络切换装置的通信单元802可以包括网络设备的天线、收发机和通信接口,例如图2中的天线203、收发机204、通信接口205。处理单元801可以包括网络设备的处理器,例如,图2中的处理器201。可选的,存储单元803包括网络设备中的存储器,例如,图2中的存储器202。

当网络切换装置是本申请实施例中的网络设备中的芯片时。通信单元802可以是通信接口,例如,通信接口可以包括输入或者输出接口、管脚或者电路等。可选的,存储单元803可以存储网络设备侧的方法的计算机执行指令,以使处理单元801执行上述实施例中网络设备执行的方法。

当网络切换装置是本申请实施例中的网络设备或者网络设备中的芯片时,网络切换装置可以实现上述实施例中网络设备执行的方法。

其中,通信单元802用于接收终端设备发送的请求消息,请求消息请求从第一网络切换到第二网络,第一网络的频段小于第二网络的频段,请求消息携带终端设备测量到的信道信息,信道信息用于描述第一网络的信道状态;处理单元801用于根据信道信息确定切换指示信息,切换指示信息为用于指示允许接入第二网络第一信息,或者为用于指示不允许接入第二网络的第二信息;通信单元802还用于向终端设备发送切换指示信息。

可选的,处理单元801根据信道信息确定切换指示信息,包括:利用经过训练的分类器对信道信息进行处理,得到切换指示信息;其中,分类器是基于训练样本集训练所得,训练样本集包括多个第一网络的信道信息样本和每个信道信息样本对应的切换指示信息。

可选的,信道信息为终端设备测量到的第一网络的信道状态信息CSI。

可选的,处理单元801利用预设的分类器对信道信息进行处理,得到切换指示信息,包括:对CSI进行预处理,得到与分类器的输入格式匹配的输入信息;将输入信息输入到分类器中处理,得到切换指示信息。

可选的,信道信息为经过预处理后的第一网络的CSI。

可选的,预处理包括批归一化处理、三维矩阵到二维矩阵的转换处理以及实部和虚部分离处理。

可选的,预处理包括从CSI中提取信道特征信息;其中,信道特征信息包括增益方差信息、增益幅值信息、时域信息、频域信息和/或角度域信息。

可选的,当切换指示信息为第一信息时,处理单元801还用于在终端设备成功从第一网络切换到第二网络时,将信道信息和第一信息添加到训练样本集中;在终端设备未成功从第一网络切换到第二网络时,将信道信息和第二信息添加到训练样本集中;周期性地根据训练样本集对分类器进行更新。

可选的,处理单元801根据信道信息确定切换指示信息之前,处理单元801还用于检测第一网络和第二网络是否共站;处理单元801根据信道信息确定切换指示信息,包括:当第一网络与第二网络共站时,根据信道信息确定切换指示信息。

需要指出的是,当网络切换装置是本申请实施例中的终端设备或者终端设备中的芯片时,针对上述处理单元801和通信单元802所实现的各个功能具体实现方式,可以参见如图4-7中所述的网络设备所执行的步骤的相关描述,此处不再赘述。

网络切换装置可以是终端设备或者终端设备中的芯片。其中,终端设备的示意图可以如图3所示。当网络切换装置是终端设备时,网络切换装置的通信单元802可以包括终端设备的天线、收发机和通信接口,例如图3中的天线303、收发机304。处理单元801可以包括终端设备的处理器,例如,图3中的处理器301。可选的,存储单元803包括终端设备中的存储器,例如,图3中的存储器302。

当网络切换装置是本申请实施例中的终端设备中的芯片时。通信单元802可以是通信接口,例如,通信接口可以包括输入或者输出接口、管脚或者电路等。可选的,存储单元803可以存储终端设备侧的方法的计算机执行指令,以使处理单元801执行上述实施例中终端设备执行的方法。

当网络切换装置是本申请实施例中的终端设备或者终端设备中的芯片时,网络切换装置可以实现上述实施例中终端设备执行的方法。

其中,处理单元801用于获取信道信息,信道信息用于描述第一网络的信道状态;通信单元802用于向网络设备发送请求消息并接收网络设备发送的切换指示信息,请求消息携信道信息,请求信息用于请求从第一网络切换到第二网络,第一网络的频段小于第二网络的频段,切换指示信息为网络设备根据信道信息确定的,切换指示信息为用于指示允许接入第二网络的第一信息,或者为用于指示不允许接入第二网络的第二信息;处理单元801还用于在切换指示信息为第一信息时,执行从第一网络向第二网络切换的切换操作。

可选的,信道信息为第一网络的信道状态信息CSI。

可选的,处理单元801获取信道信息,包括:测量第一网络的信道,获得第一网络的信道状态信息CSI;对CSI进行预处理,得到信道信息。

可选的,预处理包括批归一化处理、三维矩阵到二维矩阵的转换处理以及实部和虚部分离处理。

可选的,预处理包括从CSI中提取信道特征信息;其中,信道特征信息包括增益方差信息、增益幅值信息、时域信息、频域信息和/或角度域信息。

需要指出的是,当网络切换装置是本申请实施例中的终端设备或者终端设备中的芯片时,针对上述处理单元801和通信单元802所实现的各个功能具体实现方式,可以参见如图4-7中所述的终端设备所执行的步骤的相关描述,此处不再赘述。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质。上述实施例中描述的方法可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。如果在软件中实现,则功能可以作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上或者在计算机可读介质上传输。计算机可读介质可以包括计算机存储介质和通信介质,还可以包括任何可以将计算机程序从一个地方传送到另一个地方的介质。存储介质可以是可由计算机访问的任何可用介质。

作为一种可选的设计,计算机可读介质可以包括RAM,ROM,EEPROM,CD-ROM或其它光盘存储器,磁盘存储器或其它磁存储设备,或可用于承载的任何其它介质或以指令或数据结构的形式存储所需的程序代码,并且可由计算机访问。而且,任何连接被适当地称为计算机可读介质。例如,如果使用同轴电缆,光纤电缆,双绞线,数字用户线(DSL)或无线技术(如红外,无线电和微波)从网站,服务器或其它远程源传输软件,则同轴电缆,光纤电缆,双绞线,DSL或诸如红外,无线电和微波之类的无线技术包括在介质的定义中。如本文所使用的磁盘和光盘包括光盘(CD),激光盘,光盘,数字通用光盘(DVD),软盘和蓝光盘,其中磁盘通常以磁性方式再现数据,而光盘利用激光光学地再现数据。上述的组合也应包括在计算机可读介质的范围内。

本申请实施例还提供了一种计算机程序产品。上述实施例中描述的方法可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。如果在软件中实现,可以全部或者部分得通过计算机程序产品的形式实现。计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行上述计算机程序指令时,全部或部分地产生按照上述方法实施例中描述的流程或功能。上述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、网络设备、用户设备或者其它可编程装置。

以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的技术方案的基础之上,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包括在本发明的保护范围之内。

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