CN100407862C - 一种正交频分复用系统中实现跨小区软切换的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种正交频分复用系统中实现跨小区软切换的方法，其关键是，移动台实时测量当前小区及相邻小区的信号质量，并上报测量信息；网络侧根据移动台的上报信息确认该移动台需要进行跨小区切换，且确定相邻切换小区后，通知移动台进入跨小区切换模式；移动台与当前小区和相邻切换小区同时建立链路连接，接收当前所在小区和所述相邻切换小区的信号，并进行合并；移动台释放与不能满足通信要求的小区之间的链路连接，恢复正常通信模式。这样，对相邻小区的同异频没有任何要求，也就是说，无论相邻小区是同频还是异频，均能够实现OFDM系统的跨小区软切换，保证了业务的连续性，从而能够支持实时和流媒体类业务。

Description

一种正交频分复用系统中实现跨小区软切换的方法

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，特别是指一种正交频分复用系统中实现跨小区软切换的方法。

背景技术

正交频分复用(OFDM，Orthogonal Frequency Division Multiplexing)是利用并行传输来提高通信数据传输速率的一种移动通信技术。在采用OFDM技术的系统中信息流被映射到不同的频率信道上进行传输。在现有的OFDM系统中，如果移动台处于小区边缘，需要从一个小区移动到另一个小区中时，通常有以下几种方法实现跨小区切换：

方法一：移动台(UE)在通信过程中不进行跨小区切换及测量，当移动台和当前的小区失去连接后，开始测量其他相邻小区的信号，然后再接入信号较好的相邻小区。

上述采用的是硬切换的方法，该方法用于类似无线局域网(WLAN)这样的移动性支持较弱的，同时以数据传输为主的系统中是可以的。但是，如果希望OFDM系统应用于未来的3G和4G移动通信系统中，特别是应用于实时业务和流媒体业务中是，业务的中断会极大地影响业务质量。再有，上述方法没有考虑同时建立与两个或两个以上小区之间的连接，丧失了宏分集增益。另外，由于较长时间中断的存在，而这种中断轻则导致信息丢失，致使高层重传，浪费信道带宽；重则导致丢失移动台和原有小区的连接，并对系统产生干扰。

方法二：由移动台在通信过程中测量相邻小区的信号质量，如果相邻小区的信号质量高于当前小区，由网络侧(或移动台)决定终止与当前小区的连接，之后，重新建立与新小区的连接。

该切换方法仍然是一种硬切换的方法，但与前一种方法比，由于将测量过程放到了通信过程中，因此业务中断的时间比较短。但是和前一种方法类似，由于不能同时建立与两个小区的连接，丧失了宏分集增益，该方法仍然存在中断，同样，这种中断轻则导致信息丢失，致使高层重传，浪费信道带宽；重则导致丢失移动台和原有小区的连接，并对系统产生干扰。

方法三：在移动台中另外增加一个或多个收发信机，利用这些收发信机同时建立与一个以上小区的连接，将接收到的信息进行合并实现软切换。

这种方法能够保证业务的完整性和系统的连续性，但其缺陷是增加了移动台的造价和功率损耗。

方法四：当相邻的多个小区处于同一频点时，如果移动台处于多个小区的边缘，而且相邻小区的信号到达移动台的时间基本同步，时间差小于OFDM的保护时隙，则直接进行OFDM符号的软合并，应用该方法取得了宏分集的增益并保持了业务的连续性。

上述方法的缺陷在于需要参与切换的小区都采用同样的频点，不支持异频的软切换；同时要求各个小区到达移动台的信号必须同步，这样要求小区间要保持较好的同步，同时网络侧必须要有很好的同步规划，增加了网络侧成本。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供正交频分复用系统中实现跨小区软切换的方法，无论相邻小区是同频还是异频，移动台都能进行软切换，并能保证业务的连续性。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种正交频分复用系统中实现跨小区软切换的方法，该方法包括以下步骤：a、移动台实时测量当前小区及相邻小区的信号质量，并上报测量信息；

b、网络侧根据移动台的上报信息确认该移动台需要进行跨小区切换，将所述移动台所在小区的正交频分复用OFDM符号划分为OFDM符号类，将其中至少一个OFDM符号类中的子载波作为不传输所述移动台当前小区业务数据的空闲子载波；且确定相邻切换小区后，通知移动台进入跨小区切换模式；

c、移动台利用所述空闲子载波与步骤b所述相邻切换小区同时建立链路连接，同时接收当前所在小区和相邻切换小区的信号，并进行合并；

d、移动台释放与不能满足通信要求的小区之间的链路连接，恢复正常通信模式。

较佳地，步骤a所述的测量信息包括：移动台当前所在小区及相邻小区的导频信号强度，移动台当前所在小区与各个相邻小区的正交频分复用OFDM符号到达的时间差；步骤b所述网络侧根据移动台当前所在小区及相邻小区的导频信号强度确认该移动台是否需要进行跨小区切换。

较佳地，步骤b所述网络侧通知移动台进入跨小区切换模式的过程为：网络侧将该移动台当前所在小区和选定的相邻切换小区的OFDM符号分别划分为一个以上的OFDM符号类，根据移动台上报的当前所在小区与相邻切换小区的OFDM符号到达的时间差，确定并通知移动台当前小区和相邻切换小区切换用的OFDM符号类，及移动台当前小区和相邻切换小区切换用的OFDM符号类中的空闲子载波；

步骤b和步骤c之间进一步包括：移动台将与当前小区的连接转换到当前小区中切换用的OFDM符号类中的空闲子载波上；

步骤c所述移动台利用所述空闲子载波与步骤b所述相邻切换小区同时建立链路连接的过程为：移动台利用所述相邻切换小区中切换用的OFDM符号类中的空闲子载波与相邻切换小区建立链路连接。

较佳地，所述当前小区和相邻切换小区切换用的OFDM符号类为：当前小区和相邻切换小区中到达移动台的时间不重叠的OFDM符号类。

较佳地，该方法进一步包括：移动台测量到当前小区和相邻切换小区中到达移动台的时间不重叠的OFDM符号类的时间差小于一预先设定的时间差阈值时，通知网络侧重新确定当前小区和相邻切换小区切换用的OFDM符号类；网络侧接根据移动台上报的时间差以及移动台当前使用的子载波信息，重新确定当前小区和相邻切换小区切换用的OFDM符号类中的空闲子载波，然后重新执行后续步骤。

较佳地，所述确定当前小区和相邻切换小区切换用的OFDM符号类，及该切换用的OFDM符号类中的空闲子载波的方法包括以下步骤：

01)依次检查当前小区和相邻切换小区中的每类OFDM符号中是否存在足够的空闲的子载波，用于传输该当前待切换移动台在当前小区和相邻切换小区中剩余OFDM类上传输的数据，如果是，则直接获取该类OFDM符号中的空闲子载波，否则执行步骤02)；

02)根据当前小区和相邻切换小区中除该当前待切换移动台以外的其他移动台上报的测量信息，判断当前小区和相邻切换小区中是否存在其他需要进行跨小区切换的移动台，如果是，则执行步骤03)，否则执行步骤04)；

03)根据当前待切换移动台和步骤02)所述其他需要进入切换状态的移动台所占用的子载波的个数，在当前小区和相邻切换小区中，依次判断每类OFDM符号中能否将步骤02)所述其他需要进入切换状态的移动台所占用的子载波与当前待切换移动台所占用的小区中剩余OFDM类的子载波进行互换，以使当前待切换移动台获得该OFDM符号类上足够的空闲子载波，用于传输该当前待切换移动台在小区中剩余其他的OFDM类上传输的数据，如果可以，则进行子载波互换，获取该类OFDM符号中的空闲子载波，结束本流程，否则执行步骤04)；

04)根据当前待切换移动台和不需要进入切换状态的移动台所占用的子载波的个数，在当前小区和相邻切换小区中，依次判断每类OFDM符号中能否将不需要进入切换状态的移动台所占用的子载波与当前待切换移动台所占用的子载波进行互换，以使当前待切换移动台获得该OFDM符号类上足够的空闲子载波，用于传输该当前待切换移动台在当前小区和相邻切换小区中剩余其他的OFDM类上传输的数据，如果可以，则进行子载波挪用，获取该类OFDM符号中的空闲子载波，否则执行步骤05)；

05)检查并计算上述可以互换和挪用的移动台所占用的子载波的数目，降低这些移动台的数据速率，将某一OFDM符号类中的可以互换和挪用的子载波和该OFDM符号类中已存在的空闲子载波分配给当前待切换移动台，结束本流程。

较佳地，该方法进一步包括：网络侧记录已获得的每类OFDM符号中分配后剩余的空闲子载波，以减少下一次其他移动台切换流程中的搜索操作。

较佳地，步骤d所述释放与不能满足通信要求的小区之间的链路连接，恢复正常通信模式的过程为：

由网络侧根据移动台的上报信息指示移动台释放与不能满足通信要求的小区之间的链路连接，或者由移动台根据自身检测到的信息释放与不能满足通信要求的小区之间的链路连接，并通知网络侧；

网络侧检测到移动台当前只有一条链路，且该移动台处于跨小区切换模式时，指示该移动台恢复到正常通信模式。

较佳地，所述相邻切换小区为一个或一个以上相邻小区。

一种正交频分复用系统中实现跨小区软切换的方法，网络侧将所述移动台所在小区的正交频分复用OFDM符号划分为OFDM符号类，将其中至少一个OFDM符号类中的子载波作为不传输所述移动台当前小区业务数据的空闲子载波；该方法包括以下步骤：

a、移动台利用所述空闲子载波实时测量当前小区及相邻小区的信号质量，并上报测量信息；

b、网络侧根据移动台的上报信息确认该移动台需要进行跨小区切换，且确定相邻切换小区后，通知移动台进入跨小区切换模式；

c、移动台利用所述空闲子载波和步骤b所述相邻切换小区建立链路连接，同时接收当前所在小区和相邻切换小区的信号，并进行合并；

d、移动台释放与不能满足通信要求的小区之间的链路连接，恢复正常通信模式。

较佳地，步骤a所述的测量信息包括：移动台当前所在小区及相邻小区的导频信号强度，移动台当前所在小区与各个相邻小区的正交频分复用OFDM符号到达的时间差；

步骤b所述网络侧根据移动台当前所在小区及相邻小区的导频信号强度确认该移动台是否需要进行跨小区切换。

较佳地，步骤b所述网络侧通知移动台进入跨小区切换模式的过程为：网络侧将选定的相邻切换小区的OFDM符号分别划分为一个以上的OFDM符号类，根据移动台上报的当前所在小区与相邻切换小区的OFDM符号到达的时间差，确定并通知移动台当前小区和相邻切换小区切换用的OFDM符号类，及移动台当前小区和相邻切换小区切换用的OFDM符号类中的空闲子载波；

步骤b和步骤c之间进一步包括：移动台保持跨小区测量时与当前小区的连接模式；

步骤c所述移动台利用所述空闲子载波与步骤b所述相邻切换小区建立链路连接的过程为：移动台利用所述相邻切换小区中切换用的OFDM符号类中的空闲子载波，与相邻切换小区建立链路连接。

较佳地，所述当前小区和相邻切换小区切换用的OFDM符号类为：当前小区和相邻切换小区中到达移动台的时间不重叠的OFDM符号类。

较佳地，该方法进一步包括：移动台测量到当前小区和相邻切换小区中到达移动台的时间不重叠的OFDM符号类的时间差小于一预先设定的时间差阈值时，通知网络侧重新确定当前小区和相邻切换小区切换用的OFDM符号类；网络侧接根据移动台上报的时间差以及移动台当前使用的子载波信息，重新确定当前小区和相邻切换小区切换用的OFDM符号类中的空闲子载波，然后重新执行后续步骤。

较佳地，所述确定当前小区和相邻切换小区切换用的OFDM符号类，及该切换用的OFDM符号类中的空闲子载波的方法包括以下步骤：

01)依次检查当前小区和相邻切换小区中的每类OFDM符号中是否存在足够的空闲的子载波，用于传输该当前待切换移动台在当前小区和相邻切换小区中剩余OFDM类上传输的数据，如果是，则直接获取该类OFDM符号中的空闲子载波，否则执行步骤02)；

02)根据当前小区和相邻切换小区中除该当前待切换移动台以外的其他移动台上报的测量信息，判断当前小区和相邻切换小区中是否存在其他需要进行跨小区切换的移动台，如果是，则执行步骤03)，否则执行步骤04)；

03)根据当前待切换移动台和步骤02)所述其他需要进入切换状态的移动台所占用的子载波的个数，在当前小区和相邻切换小区中，依次判断每类OFDM符号中能否将步骤02)所述其他需要进入切换状态的移动台所占用的子载波与当前待切换移动台所占用的小区中剩余OFDM类的子载波进行互换，以使当前待切换移动台获得该OFDM符号类上足够的空闲子载波，用于传输该当前待切换移动台在小区中剩余其他的OFDM类上传输的数据，如果可以，则进行子载波互换，获取该类OFDM符号中的空闲子载波，结束本流程，否则执行步骤04)；

04)根据当前待切换移动台和不需要进入切换状态的移动台所占用的子载波的个数，在当前小区和相邻切换小区中，依次判断每类OFDM符号中能否将不需要进入切换状态的移动台所占用的子载波与当前待切换移动台所占用的子载波进行互换，以使当前待切换移动台获得该OFDM符号类上足够的空闲子载波，用于传输该当前待切换移动台在当前小区和相邻切换小区中剩余其他的OFDM类上传输的数据，如果可以，则进行子载波挪用，获取该类OFDM符号中的空闲子载波，否则执行步骤05)；

05)检查并计算上述可以互换和挪用的移动台所占用的子载波的数目，降低这些移动台的数据速率，将某一OFDM符号类中的可以互换和挪用的子载波和该OFDM符号类中已存在的空闲子载波分配给当前待切换移动台，结束本流程。

较佳地，该方法进一步包括：网络侧记录已获得的每类OFDM符号中分配后剩余的空闲子载波，以减少下一次其他移动台切换流程中的搜索操作。

较佳地，步骤d所述释放与不能满足通信要求的小区之间的链路连接，恢复正常通信模式的过程为：

由网络侧根据移动台的上报信息指示移动台释放与不能满足通信要求的小区之间的链路连接，或者由移动台根据自身检测到的信息释放与不能满足通信要求的小区之间的链路连接，并通知网络侧；

网络侧检测到移动台当前只有一条链路，且该移动台处于跨小区切换模式时，指示该移动台恢复到正常通信模式。

较佳地，所述相邻切换小区为一个或一个以上相邻小区。

应用本发明，移动台实时测量当前小区及相邻小区的信号质量，并上报测量信息；网络侧根据移动台的上报信息确认该移动台需要进行跨小区切换，且确定相邻切换小区后，通知移动台进入跨小区切换模式；移动台与当前小区和相邻切换小区同时建立链路连接，接收当前所在小区和所述相邻切换小区的信号，并进行合并；移动台释放与不能满足通信要求的小区之间的链路连接，恢复正常通信模式。这样，对相邻小区的同异频没有任何要求，也就是说，无论相邻小区是同频还是异频，均能够实现OFDM系统的跨小区软切换，保证了业务的连续性，从而能够支持实时和流媒体类业务。

同时，应用本发明，由于移动台能够与多个小区同时建立无线链路，因而取得了宏分集增益，而系统的信令开销只增加了指定用户使用的切换模式这一点，因此，相对于现有技术减少了用于小区间切换的信令开销，即减少了功率损耗，且对于移动台和网络侧都不需要增加成本。

另外，由于网络侧记录了每类OFDM中剩余的空闲子载波，为以后的切换做了准备，有利于后续的小区间切换操作。

附图说明

图1所示为对OFDM符号分类前后用户数据的分布状态示意图；

图2所示为应用本发明实施例一的实现跨小区软切换的流程示意图；

图3所示为相邻切换小区和当前小区中到达移动台的时间不重叠的OFDM符号类的示意图；

图4所示为应用本发明实施例二的实现跨小区软切换的流程示意图；

图5所示为获取空闲子载波的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步地详细说明。

本发明的思路是：移动台实时测量当前小区及相邻小区的信号质量，并上报测量信息；网络侧根据移动台的上报信息确认该移动台需要进行跨小区切换，且确定相邻切换小区后，通知移动台进入跨小区切换模式；移动台与当前小区和选定的相邻切换小区同时建立链路连接，同时接收当前所在小区和所述相邻切换小区的信号，并进行合并；移动台释放与信号质量不能满足通话要求的小区之间的链路连接，恢复正常通信模式。

为了使移动台能够实现跨小区软切换，对移动台当前所在小区和相邻切换小区中的OFDM符号分别进行分类，将某个待进行跨小区切换的移动台当前所在小区中的业务数据移到当前小区中某一OFDM符号类内指定的子载波中进行传输，将当前小区中的除去该待进行跨小区切换移动台的其他移动台的业务数据移至当前小区中的其他OFDM符号类内的指定子载波中，这样，对于待进行跨小区切换的移动台而言，传输当前小区中的其他移动台的业务数据的其他OFDM符号类中的子载波就是空闲子载波，当前小区中待进行跨小区切换的移动台利用该空闲子载波与相邻切换小区建立链路连接，同时接收当前小区和相邻切换小区的数据，实现跨小区软切换。

下面首先对OFDM符号分类进行简单介绍。

图1所示对OFDM符号进行分类前后用户数据的分布状态示意图。本实施例以3进制OFDM符号为例进行说明。图中，P表示导频子载波，D1、D2和D3分别表示移动台1、移动台2和移动台3的业务数据，在时间轴t上以三个OFDM符号为一组，在通常状态下，每个OFDM符号上的业务数据的分布情况是一样的，导频分布情况也是一样的，如图1中的上半部分。

为了能够实现移动台的跨小区软切换，让移动台获取足够的空闲子载波，与相邻小区建立链路连接，合并接收相邻小区的数据，参见图1中的下半部分，将图1中的OFDM符号按照时隙分为三类，分别为TS1、TS2和TS3，然后是按TS1～TS3周期重复。

将移动台1当前的业务数据集中在TS1上，即移动台1同时占据三个OFDM符号的数据子载波来传输业务数据；这样对于移动台1而言，TS2和TS3即为该移动台1的空闲子载波，这样移动台1可以利用TS2和TS3与相邻切换小区建立链路连接。

将移动台2当前的业务数据集中在TS2上，即移动台2同时占据三个OFDM符号的数据子载波来传输业务数据，因此移动台2可以利用TS1和TS3与相邻切换小区建立链路连接。

将移动台3当前的业务数据集中在TS3上，即移动台3同时占据三个OFDM符号的数据子载波来传输业务数据，因此移动台3可以利用TS1和TS2与相邻切换小区建立链路连接。

如果假设图中的移动台1是当前小区中的待进行跨小区切换的移动台，且该移动台的数据将移动到TS1即图中的第一行上传输，则TS2和TS3称为剩余的OFDM符号类，参见图1中的下半部分；第一列中的后两行称为当前待切换移动台在当前小区中剩余OFDM类上传输的数据，参见图1中的上半部分。

导频子载波的分布情况对每个OFDM符号都是不变的。

当然，对OFDM符号进行分类的依据并不局限与此，根据系统的配置或用户的需求可以采用其他分类方式，只要能够保证业务不中断，且待切换移动台能够获得空闲子载波与相邻切换小区间建立链路连接即可。

图2所示为应用本发明实施例一的实现跨小区软切换的流程示意图。在本实施例中，移动台应用现有通用的方法进行跨小区测量。

步骤201～步骤202，移动台进行跨小区测量，并上报测量信息。该测量信息包括移动台当前所在小区及相邻小区的导频信号强度，当前所在小区与各个相邻小区的OFDM符号到达移动台的时间差τ。

步骤203，网络侧根据移动台上报的导频信号强度及时间差τ确认该移动台需要进行跨小区切换后，确定信号质量好的即能够满足通信要求的相邻小区为相邻切换小区，该相邻切换小区为一个或一个以上相邻小区；然后将该移动台当前所在小区和选定的相邻切换小区的OFDM符号按照时隙划分为一个以上的OFDM符号类，并根据移动台上报的时间差τ，确定当前小区和相邻切换小区切换用的OFDM符号类，及该切换用的OFDM符号类中的空闲子载波，即相邻切换小区和当前小区中到达移动台的时间不重叠的OFDM符号类。其中，所谓相邻切换小区和当前小区中到达移动台的时间不重叠的OFDM符号类参见图3，获取空闲子载波的方法参见图5。

图3所示为相邻切换小区和当前小区中到达移动台的时间不重叠的OFDM符号类的示意图。在本实施例中，假设移动台与当前小区和一个相邻切换小区同时建立了链路连接，即移动台同时与两个小区建立了链路连接，且当前小区和相邻小区中的OFDM符号均按照时隙分为三类，即TS1、TS2和TS3，并周期重复。移动台在当前小区中的TS1中传输业务信息，这样TS2和TS3在当前小区中对于该移动台而言，即为空闲的OFDM符号类。

参见图3中的上半部分，该相邻切换小区中的OFDM符号类相对于当前小区延迟τ时间到达移动台，这样，该相邻切换小区中的TS1和TS3到达移动台的时间与当前小区中的TS1到达移动台的时间都存在时间重叠，只有该相邻切换小区中的TS2到达移动台的时间与当前小区中的TS1到达移动台的时间不存在到达时间的重叠，因此，当前小区中的TS1和相邻切换小区中的TS2为到达移动台的时间不重叠的OFDM符号类。

参见图3中的下半部分，如果随着移动台位置的改变，该相邻切换小区中的OFDM符号类相对于当前小区提前τ时间到达移动台，这样，该相邻切换小区中的TS1和TS2到达移动台的时间与当前小区中的TS1到达移动台的时间都存在时间重叠，只有该相邻切换小区中的TS3到达移动台的时间与当前小区中的TS1到达移动台的时间不存在到达时间的重叠，因此，此时当前小区中的TS1和相邻切换小区中的TS3为到达移动台的时间不重叠的OFDM符号类。

步骤204，通知移动台进入跨小区切换模式，也就是通知移动台相邻切换小区和当前小区中到达移动台的时间不重叠的OFDM符号类即切换用的OFDM符号类。

步骤205，移动台将与当前小区的连接转移到当前小区中切换用的OFDM符号类中的空闲子载波上，然后，利用相邻切换小区中切换用的OFDM符号类中的空闲子载波，与相邻切换小区建立链路连接，同时根据接收到的信息，利用切换用的OFDM符号类接收当前所在小区和相邻切换小区的信号，由于移动台从不同小区接收到的信息完全一样，因此将接收到的信息进行合并，从而取得了宏分集增益；在合并接收的同时，由于移动台在不断地测量当前所在小区与各个相邻小区的OFDM符号到达的时间差以及当前所在小区及相邻小区的导频信号强度，当所测量到的时间差τ小于一预先设定的时间差阈值时，则认为当前确定的切换用的OFDM符号类存在重叠现象，执行步骤206，当测量到某一小区的导频信号的强度小于一预先设定的导频信号强度阈值时，认为该小区已不能保证通信质量，则执行步骤207。

上述预先设定的时间差阈值是根据系统本身的性能要求设定的，上述预先设定的导频信号强度阈值是根据通信质量的要求设定的。

步骤206，移动台通知网络侧重新确定当前小区和相邻切换小区切换用的OFDM符号类，网络侧接收到该信息后重新执行步骤203中的根据移动台上报的时间差τ以及移动台当前使用的子载波信息，重新确定当前小区和相邻切换小区切换用的OFDM符号类中的空闲子载波，然后继续执行步骤204。

步骤207，移动台释放与信号质量低的即不能够满足通信要求的小区之间的链路连接，根据系统配置，该释放操作可以由网络侧决定，也可以由移动台决定，无论由哪一方决定，其都将通知对方；网络侧检测到移动台当前只有一条链路，且处于跨小区切换模式时，指示该移动台恢复到正常通信模式。

至此，在OFDM系统中移动台实现了跨小区软切换。

图4所示为应用本发明实施例二的实现跨小区软切换的流程示意图。在本实施例中，移动台利用对OFDM符号分类的方法进行跨小区测量。该方法的具体实现过程已在本申请人提出的发明名称为“正交频分复用系统中跨小区测量的方法”，申请号为“200410079351.2”的中国专利申请中公开，本实施例中仅描述移动台利用对OFDM符号分类的方法进行跨小区测量的思路，具体细节内容不再详细描述。

步骤401，移动台首先将当前小区中的OFDM符号按照时隙划分为一类以上的OFDM符号类，将当前小区中待进行跨小区切换的移动台的业务数据移到某一OFDM符号类内指定的子载波中进行传输，让其他OFDM符号类传输当前小区中的其他移动台的业务数据；当前待进行跨小区切换的移动台利用传输当前小区中的其他移动台的业务数据的其他OFDM符号类，即空闲的数据子载波，进行跨小区测量。

步骤402，移动台上报测量信息。该测量信息中至少包括移动台当前所在小区及其相邻小区的导频信号强度，当前所在小区与相邻小区的OFDM符号到达移动台的时间差τ。

步骤403，网络侧根据移动台的上报导频信号强度及时间差τ确认该移动台需要进行跨小区切换后，确定信号质量高的即能够满足通信要求的相邻小区为相邻切换小区，该相邻切换小区为一个或一个以上相邻小区。在本实施例中，由于移动台利用对OFDM符号分类的方法进行跨小区测量，因此移动台已获得了当前所在小区中的空闲子载波。此时，网络侧只需将选定的相邻切换小区的OFDM符号按照时隙划分为一个以上的OFDM符号类，并根据移动台上报的时间差τ，确定当前小区和相邻切换小区切换用的OFDM符号类，及该切换用的OFDM符号类中的空闲子载波，即相邻切换小区和当前小区中到达移动台的时间不重叠的OFDM符号类。其中，所谓相邻切换小区和当前小区中到达移动台的时间不重叠的OFDM符号类参见图3，所述获取空闲子载波的方法参见图5。

步骤404，通知移动台进入跨小区切换模式，也就是通知移动台相邻切换小区和当前小区中到达移动台的时间不重叠的OFDM符号类即切换用的OFDM符号类。

步骤405，移动台保持跨小区测量时与当前小区的连接模式，然后，利用相邻切换小区中切换用的OFDM符号类中的空闲子载波，与相邻切换小区建立链路连接，同时根据接收到的信息，利用切换用的OFDM符号类接收当前所在小区和相邻切换小区的信号，由于移动台从不同小区接收到的信息完全一样，因此将接收到的信息进行合并，从而取得了宏分集增益；在合并接收的同时，由于移动台不断地测量当前所在小区与各个相邻小区的OFDM符号到达的时间差τ以及当前所在小区及相邻小区的导频信号强度，当所测量到的时间差小于一预先设定的时间差阈值时，则认为当前确定的切换用的OFDM符号类存在重叠现象，执行步骤406，当测量到某一小区的导频信号的强度小于一预先设定的导频信号强度阈值时，认为该小区已不能保证通信质量，则执行步骤407。

上述预先设定的时间差阈值是根据系统本身的性能要求设定的，上述预先设定的导频信号强度阈值是根据通信质量的要求设定的。

步骤406，移动台通知网络侧重新确定当前小区和相邻切换小区切换用的OFDM符号类，网络侧接收到该信息后重新执行步骤403中的根据移动台上报的时间差τ以及移动台当前使用的子载波信息，确定当前小区和相邻切换小区切换用的OFDM符号类中的空闲子载波，然后继续执行步骤404。

步骤407，移动台释放与信号质量低的即不能够满足通信要求的小区之间的链路连接，根据系统配置，该释放操作可以由网络侧决定，也可以由移动台决定，无论由哪一方决定，其都将通知对方；网络侧检测到移动台当前只有一条链路，且处于跨小区切换模式时，指示该移动台恢复到正常通信模式。

至此，在OFDM系统中移动台实现了跨小区软切换。

图5所示为获取空闲子载波的流程示意图。

步骤501，依次检查当前小区和相邻切换小区中的每类OFDM符号中是否存在足够的空闲的子载波，用于传输该当前待切换移动台在当前小区和相邻切换小区中剩余OFDM类上传输的数据，如果是，则执行步骤502，否则执行步骤503。

步骤502，直接获取该类OFDM符号中的空闲子载波，结束本流程。

步骤503，根据当前小区和相邻切换小区中除该当前待切换移动台以外的其他移动台上报的测量信息，判断当前小区和相邻切换小区中是否存在其他需要进行跨小区切换的移动台，如果是，则执行步骤504，否则执行步骤506；

步骤504，根据当前待切换移动台和步骤503所述其他需要进入切换状态的移动台所占用的子载波的个数，在当前小区和相邻切换小区中，依次判断每类OFDM符号中能否将所述其他需要进入切换状态的移动台所占用的子载波与当前待切换移动台所占用的小区中剩余OFDM类的子载波进行互换，以使当前待切换移动台获得该OFDM符号类上足够的空闲子载波，用于传输该当前待切换移动台在当前小区和相邻切换小区中剩余其他的OFDM类上传输的数据，如果可以，则执行步骤505，否则执行步骤506。

步骤505，进行子载波互换，获取该类OFDM符号中的空闲子载波，结束本流程。

步骤506，根据当前待切换移动台和不需要进入切换状态的移动台所占用的子载波的个数，在当前小区和相邻切换小区中，依次判断每类OFDM符号中能否将不需要进入切换状态的移动台所占用的子载波与当前待切换移动台所占用的子载波进行互换，以使当前待切换移动台获得该OFDM符号类上足够的空闲子载波，用于传输该当前待切换移动台在当前小区和相邻切换小区中剩余其他的OFDM类上传输的数据，如果可以，则执行步骤507，否则执行步骤508。

步骤507，进行子载波挪用，获取该类OFDM符号中的空闲子载波，结束本流程。

步骤508，检查并计算上述可以互换和挪用的移动台所占用的子载波的数目，降低这些移动台的数据速率，然后执行步骤509。

步骤509，将某一OFDM符号类中的可以互换和挪用的子载波和该OFDM符号类中已存在的空闲子载波分配给当前待切换移动台，结束本流程。

网络侧记录已获得的每类OFDM符号中分配后剩余的空闲子载波，以用于下一次其他移动台执行切换流程中，这样可减少以后的搜索操作，加快切换速度。

上述具体进行子载波互换，子载波挪用，以及通过降低子载波的数据速率获取空闲子载波的过程已在本申请人提出的发明名称为“正交频分复用系统中跨小区测量的方法”，专利申请号为“200410079351.2”的中国发明专利申请中公开，在此不再详细描述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (18)

1.一种正交频分复用系统中实现跨小区软切换的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

a、移动台实时测量当前小区及相邻小区的信号质量，并上报测量信息；

b、网络侧根据移动台的上报信息确认该移动台需要进行跨小区切换，将所述移动台所在小区的正交频分复用OFDM符号划分为OFDM符号类，将其中至少一个OFDM符号类中的子载波作为不传输所述移动台当前小区业务数据的空闲子载波；且确定相邻切换小区后，通知移动台进入跨小区切换模式；

c、移动台利用所述空闲子载波与步骤b所述相邻切换小区建立链路连接，同时接收当前所在小区和相邻切换小区的信号，并进行合并；

d、移动台释放与不能满足通信要求的小区之间的链路连接，恢复正常通信模式。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

步骤a所述的测量信息包括：移动台当前所在小区及相邻小区的导频信号强度，移动台当前所在小区与各个相邻小区的正交频分复用OFDM符号到达的时间差；

步骤b所述网络侧根据移动台当前所在小区及相邻小区的导频信号强度确认该移动台是否需要进行跨小区切换。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

步骤b所述网络侧通知移动台进入跨小区切换模式的过程为：网络侧将该移动台选定的相邻切换小区的OFDM符号划分为一个以上的OFDM符号类，根据移动台上报的当前所在小区与相邻切换小区的OFDM符号到达的时间差，确定并通知移动台当前小区和相邻切换小区切换用的OFDM符号类，及移动台当前小区和相邻切换小区切换用的OFDM符号类中的空闲子载波；

步骤b和步骤c之间进一步包括：移动台将与当前小区的连接转换到当前小区中切换用的OFDM符号类中的空闲子载波上；

步骤c所述移动台利用所述空闲子载波与步骤b所述相邻切换小区建立链路连接的过程为：移动台利用所述相邻切换小区中切换用的OFDM符号类中的空闲子载波与相邻切换小区建立链路连接。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述当前小区和相邻切换小区切换用的OFDM符号类为：当前小区和相邻切换小区中到达移动台的时间不重叠的OFDM符号类。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：移动台测量到当前小区和相邻切换小区中到达移动台的时间不重叠的OFDM符号类的时间差小于一预先设定的时间差阈值时，通知网络侧重新确定当前小区和相邻切换小区切换用的OFDM符号类；网络侧接根据移动台上报的时间差以及移动台当前使用的子载波信息，重新确定当前小区和相邻切换小区切换用的OFDM符号类中的空闲子载波，然后重新执行后续步骤。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定当前小区和相邻切换小区切换用的OFDM符号类，及该切换用的OFDM符号类中的空闲子载波的方法包括以下步骤：

01)依次检查当前小区和相邻切换小区中的每类OFDM符号中是否存在足够的空闲的子载波，用于传输该当前待切换移动台在当前小区和相邻切换小区中剩余OFDM类上传输的数据，如果是，则直接获取该类OFDM符号中的空闲子载波，否则执行步骤02)；

02)根据当前小区和相邻切换小区中除该当前待切换移动台以外的其他移动台上报的测量信息，判断当前小区和相邻切换小区中是否存在其他需要进行跨小区切换的移动台，如果是，则执行步骤03)，否则执行步骤04)；

03)根据当前待切换移动台和步骤02)所述其他需要进入切换状态的移动台所占用的子载波的个数，在当前小区和相邻切换小区中，依次判断每类OFDM符号中能否将步骤02)所述其他需要进入切换状态的移动台所占用的子载波与当前待切换移动台所占用的小区中剩余OFDM类的子载波进行互换，以使当前待切换移动台获得该OFDM符号类上足够的空闲子载波，用于传输该当前待切换移动台在小区中剩余其他的OFDM类上传输的数据，如果可以，则进行子载波互换，获取该类OFDM符号中的空闲子载波，结束本流程，否则执行步骤04)；

04)根据当前待切换移动台和不需要进入切换状态的移动台所占用的子载波的个数，在当前小区和相邻切换小区中，依次判断每类OFDM符号中能否将不需要进入切换状态的移动台所占用的子载波与当前待切换移动台所占用的子载波进行互换，以使当前待切换移动台获得该OFDM符号类上足够的空闲子载波，用于传输该当前待切换移动台在当前小区和相邻切换小区中剩余其他的OFDM类上传输的数据，如果可以，则进行子载波挪用，获取该类OFDM符号中的空闲子载波，否则执行步骤05)；

05)检查并计算上述可以互换和挪用的移动台所占用的子载波的数目，降低这些移动台的数据速率，将某一OFDM符号类中的可以互换和挪用的子载波和该OFDM符号类中已存在的空闲子载波分配给当前待切换移动台，结束本流程。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：网络侧记录已获得的每类OFDM符号中分配后剩余的空闲子载波，以减少下一次其他移动台切换流程中的搜索操作。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤d所述释放与不能满足通信要求的小区之间的链路连接，恢复正常通信模式的过程为：

由网络侧根据移动台的上报信息指示移动台释放与不能满足通信要求的小区之间的链路连接，或者由移动台根据自身检测到的信息释放与不能满足通信要求的小区之间的链路连接，并通知网络侧；

网络侧检测到移动台当前只有一条链路，且该移动台处于跨小区切换模式时，指示该移动台恢复到正常通信模式。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述相邻切换小区为一个或一个以上相邻小区。

10.一种正交频分复用系统中实现跨小区软切换的方法，其特征在于，网络侧将所述移动台所在小区的正交频分复用OFDM符号划分为OFDM符号类，将其中至少一个OFDM符号类中的子载波作为不传输所述移动台当前小区业务数据的空闲子载波；该方法包括以下步骤：

a、移动台利用所述空闲子载波实时测量当前小区及相邻小区的信号质量，并上报测量信息；

b、网络侧根据移动台的上报信息确认该移动台需要进行跨小区切换，且确定相邻切换小区后，通知移动台进入跨小区切换模式；

c、移动台利用所述空闲子载波和步骤b所述相邻切换小区建立链路连接，同时接收当前所在小区和相邻切换小区的信号，并进行合并；

d、移动台释放与不能满足通信要求的小区之间的链路连接，恢复正常通信模式。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，

步骤a所述的测量信息包括：移动台当前所在小区及相邻小区的导频信号强度，移动台当前所在小区与各个相邻小区的正交频分复用OFDM符号到达的时间差；

步骤b所述网络侧根据移动台当前所在小区及相邻小区的导频信号强度确认该移动台是否需要进行跨小区切换。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，

步骤b所述网络侧通知移动台进入跨小区切换模式的过程为：网络侧将选定的相邻切换小区的OFDM符号分别划分为一个以上的OFDM符号类，根据移动台上报的当前所在小区与相邻切换小区的OFDM符号到达的时间差，确定并通知移动台当前小区和相邻切换小区切换用的OFDM符号类，及移动台当前小区和相邻切换小区切换用的OFDM符号类中的空闲子载波；

步骤b和步骤c之间进一步包括：移动台保持跨小区测量时与当前小区的连接模式；

步骤c所述移动台利用所述空闲子载波与步骤b所述相邻切换小区建立链路连接的过程为：移动台利用所述相邻切换小区中切换用的OFDM符号类中的空闲子载波，与相邻切换小区建立链路连接。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述当前小区和相邻切换小区切换用的OFDM符号类为：当前小区和相邻切换小区中到达移动台的时间不重叠的OFDM符号类。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：移动台测量到当前小区和相邻切换小区中到达移动台的时间不重叠的OFDM符号类的时间差小于一预先设定的时间差阈值时，通知网络侧重新确定当前小区和相邻切换小区切换用的OFDM符号类；网络侧接根据移动台上报的时间差以及移动台当前使用的子载波信息，重新确定当前小区和相邻切换小区切换用的OFDM符号类中的空闲子载波，然后重新执行后续步骤。

15.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述确定当前小区和相邻切换小区切换用的OFDM符号类，及该切换用的OFDM符号类中的空闲子载波的方法包括以下步骤：

01)依次检查当前小区和相邻切换小区中的每类OFDM符号中是否存在足够的空闲的子载波，用于传输该当前待切换移动台在当前小区和相邻切换小区中剩余OFDM类上传输的数据，如果是，则直接获取该类OFDM符号中的空闲子载波，否则执行步骤02)；

02)根据当前小区和相邻切换小区中除该当前待切换移动台以外的其他移动台上报的测量信息，判断当前小区和相邻切换小区中是否存在其他需要进行跨小区切换的移动台，如果是，则执行步骤03)，否则执行步骤04)；

03)根据当前待切换移动台和步骤02)所述其他需要进入切换状态的移动台所占用的子载波的个数，在当前小区和相邻切换小区中，依次判断每类OFDM符号中能否将步骤02)所述其他需要进入切换状态的移动台所占用的子载波与当前待切换移动台所占用的小区中剩余OFDM类的子载波进行互换，以使当前待切换移动台获得该OFDM符号类上足够的空闲子载波，用于传输该当前待切换移动台在小区中剩余其他的OFDM类上传输的数据，如果可以，则进行子载波互换，获取该类OFDM符号中的空闲子载波，结束本流程，否则执行步骤04)；

04)根据当前待切换移动台和不需要进入切换状态的移动台所占用的子载波的个数，在当前小区和相邻切换小区中，依次判断每类OFDM符号中能否将不需要进入切换状态的移动台所占用的子载波与当前待切换移动台所占用的子载波进行互换，以使当前待切换移动台获得该OFDM符号类上足够的空闲子载波，用于传输该当前待切换移动台在当前小区和相邻切换小区中剩余其他的OFDM类上传输的数据，如果可以，则进行子载波挪用，获取该类OFDM符号中的空闲子载波，否则执行步骤05)；

05)检查并计算上述可以互换和挪用的移动台所占用的子载波的数目，降低这些移动台的数据速率，将某一OFDM符号类中的可以互换和挪用的子载波和该OFDM符号类中已存在的空闲子载波分配给当前待切换移动台，结束本流程。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：网络侧记录已获得的每类OFDM符号中分配后剩余的空闲子载波，以减少下一次其他移动台切换流程中的搜索操作。

17.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，步骤d所述释放与不能满足通信要求的小区之间的链路连接，恢复正常通信模式的过程为：

由网络侧根据移动台的上报信息指示移动台释放与不能满足通信要求的小区之间的链路连接，或者由移动台根据自身检测到的信息释放与不能满足通信要求的小区之间的链路连接，并通知网络侧；

网络侧检测到移动台当前只有一条链路，且该移动台处于跨小区切换模式时，指示该移动台恢复到正常通信模式。

18.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述相邻切换小区为一个或一个以上相邻小区。

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