CN100407872C - 基站内异频硬切换确定多径位置的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基站内异频硬切换确定多径位置的方法，该方法的核心为：确定基站内异频硬切换的原频点小区所在信道的传输时延，并将所述确定的原频点小区所在信道的传输时延作为基站内异频硬切换的目标频点小区新建链路的传输时延，并确定目标频点小区新建链路的多径位置。采用本发明所述的方法，可以准确确定搜索窗位置以及搜索范围，因此搜索多径的时间相对较短，大大缩短了异频硬切换处理时延，提高无线切换性能，避免用户在异频切换时产生语音轻微中断。

Description

基站内异频硬切换确定多径位置的方法
技术领域
本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种基站内异频硬切换确定多径位置的方法。
背景技术
切换是WCDMA系统的一个主要功能，WCDMA系统的切换包括软切换、更软切换、同频/异频硬切换和系统间切换。
切换的目的有两个：一是在连接模式下处理由于移动造成的越区，保证覆盖的连续性；二是进行负载调整。
软切换与硬切换的区别有如下几点：
1、软切换先加再断，硬切换先断再加。
也就是说，对于UE(User Equipment，用户设备)，软切换下UE在保持原小区链路状态下，再增加一条即将进入的目标小区中的链路，当目标小区链路的质量达到一定门限时，再删除原来链路，完成一次切换；而硬切换则是先断开原来保持的链路，在目标小区内重新搜索，当搜索到的目标小区链路的质量达到一定门限时，则真正切换到目标小区上。
2、软切换时，可以在切换区同时保持多条链路，硬切换往往在切换区中只有一条链路。
3、软切换不会有切换中断，硬切换有切换中断。例如：语音业务在软切换时感觉不到中断，硬切换会感觉到有轻微中断。
异频硬切换包括基站间异频硬切换和基站内异频硬切换。基站内的异频硬切换必须在同一基站内的两个频点间进行。通过频间硬切换可以实现载频间负载平衡，并达到各载频间的无缝接续的目的。
移动通信系统中，接收机在接收信号时，首先需要检测并确定UE发送的无线帧的达到时刻，然后在这样的定时下才能正确解调出接收信号。以基站的时钟作为整个小区下行无线帧的发送基准，UE在收到下行信号后，固定延时T0(3GPP协议固定为1024chip)后发送上行信号，这样基站接收UE信号时，只要确定发射机和接收机之间的距离引起的无线电波传输延时Tp(timepropagation)，就可以准确得到UE上行无线帧的到达时刻，从而确定多径位置。实际上，Tp等价于UE与基站的空间距离，在WCDMA系统中，可以把距离转换为时间概念，即对于WCDMA系统来说，1chip(大约260ns)代表78.125米，实际物理含义上的时间延迟指的是UE与基站间实际的物理位置偏差。
目前，由于无法知道UE在目标小区内与基站间的距离，因此只能在小区范围内进行全程搜索，即从Tp为0开始一直搜索到Tp为小区最大传输时延，从而来找到基站内异频硬切换的新链路的多径位置。
不难看出，上述技术方案具有如下缺点：
1、由于搜索范围较大，因此搜索多径的时间相对较长，会造成切换时延过长，用户会感觉到有轻微中断；
2、由于搜索范围较大，因此消耗的处理机资源较多；
3、可能由于虚径等原因导致搜索位置出错。
发明内容
鉴于上述现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种基站内异频硬切换确定多径位置的方法，可以准确确定搜索窗位置以及搜索范围，因此搜索多径的时间相对较短，大大缩短了异频硬切换处理时延，提高无线切换性能，避免用户在异频切换时产生语音轻微中断。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明提供了一种基站内异频硬切换确定多径位置的方法，包括如下步骤：
A、确定基站内异频硬切换的原频点小区链路的传输时延；
B1、将所述确定的原频点小区链路的传输时延作为基站内异频硬切换的目标频点小区新建链路的传输时延，根据目标频点小区新建链路的传输时延确定用户设备在目标频点小区的位置，并确定新建链路的初始搜索窗的窗头位置；
B2、根据所述确定的新建信道的初始搜索窗的窗头位置确定初始搜索窗的搜索范围，并根据确定的搜索范围确定目标频点小区新建链路的多径位置。
步骤B1中所述的新建链路的初始搜索窗的窗头位置WinOffset为：
ChipOffset+Tcell*256+Tp*2+T0-T1
其中，ChipOffset表示目标频点小区的主公共控制物理信道与下行链路的专用物理信道间的码片偏移，精度为1chip；
小区时延Tcell表示目标频点小区的基站帧号与系统帧号间的小区偏移，精度为256chip；
Tp表示所述原频点小区链路的传输时延，精度为1chip；
T0表示3GPP协议规定的UE从接收到下行链路信号时刻到UE发送上行链路信号时刻之间的时间差，固定取值为1024chip；
T1表示原频点与目标频点之间存在的时延偏移。
所述T1取值范围为0至20chip。
步骤B2中所述的初始搜索窗的搜索范围为：
WinOffset至WinOffset+T2
其中，WinOffset表示所述新建链路的初始搜索窗位置；
T2表示UE的多径信息中首径与末径之间实际相隔的最大时延。
所述T2取值范围为0至96chip。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所述的方法具有如下优点：
1、搜索范围较小，搜索多径的时间相对较短，大大缩短了异频硬切换处理时延，提高无线切换性能，避免用户在异频切换时产生语音轻微中断；
2、准确确定搜索窗位置而且搜索范围固定，从而使基站内异频硬切换快速找到多径，因此消耗的处理机资源较少；
3、由于搜索范围较小，可以有效防止虚径等原因导致搜索位置出错；
4、本发明技术方案简单易行，无需增加硬件设备，能够很好地兼容现有设备。
附图说明
图1为本发明实施例所述方法的工作流程图；
图2为本发明实施例所述的目标频点小区新建链路的初始搜索窗位置以及初始搜索窗的搜索范围。
具体实施方式
本发明的目的主要是提出一种基站内异频硬切换快速找到多径的方法，将原频点小区所在链路的Tp作为目标频点小区新建链路的Tp，从而大大缩短了异频硬切换找到多径的时间，提高无线切换性能，避免用户在异频切换时产生语音轻微中断。
为了对本发明有进一步的了解，下面将结合附图对本发明进行详细的说明。
本发明的具体实施方式如图1所示，包括如下步骤：
步骤11：确定原频点小区链路的Tp。
由于本发明所说的异频硬切换是基站内的异频硬切换，故在UE接入时可以得到目前原频点小区链路的Tp。
步骤12：将原频点小区链路的Tp作为目标小区新建链路的Tp。
若忽略原频点与目标频点的频率差异对时延的影响，那么就可以将原频点小区链路的Tp作为目标小区新建链路的Tp。
由于在WCDMA系统中，可以将时间延迟转换为空间距离，可以用Tp代表UE与基站间的空间距离，因此根据目标小区新建链路的Tp就可以确定UE在目标频点小区的位置，即UE在目标频点小区内与基站间的距离。
步骤13：确定初始搜索窗的窗头位置。
确定UE在目标频点小区的位置后，就可以确定新建链路的初始搜索窗的窗头位置WinOffset。
WinOfset＝ChipOffset+Tcell*256+Tp*2+T0-T1
其中，ChipOffset(码片偏移)表示目标频点小区的P-CCPCH(PrimaryCommon Control Physical Channel，主公共控制物理信道)与的DL DPCH(Down Link Dedicated Physical CHannel，下行链路的专用物理信道)间的码片偏移，精度为1chip，ChipOffset参数值是UE需要进行异频硬切换时由RNC(Radio Network Controller，无线网络控制器)分配给UE的，是个已知值；
Tcell(小区时延)表示目标频点小区的BFN(NodeB Frame Number，WCDMA系统中的基站帧号)与SFN(System Frame Number，系统帧号)间的小区偏移，精度为256chip，该参数值是在规划基站小区时为各个小区分配的，而且在以后的通信过程中是固定不变的；
Tp表示步骤11中所确定的原频点小区链路的传输时延，精度为1chip；
T0表示3GPP协议规定的UE从接收到下行链路信号时刻到UE发送上行信号时刻之间的时间差，固定为1024chip；
T1表示原频点与目标频点之间存在的时延偏移，通常情况下T1取值范围在0～20chip较为合理。
由于上述各参数值都是已知的，因此WinOffset值(即初始搜索窗的窗头位置)也就可以准确计算出来。
由于WinOffset是UE上行信号相对于新链路所在目标频点小区的位置，因此WinOffset实际上就是UE上行信号在目标频点小区的多径信息的首径位置。因此，通过WinOffset的计算可以初步确定UE信号起始位置，即多径信息的第一条多径位置。
步骤14：确定初始搜索窗的搜索范围并确定多径位置。
由于存在反射和折射，故UE发送的上行信号会被不同程度上“复制”，体现在时间延迟上，即我们所说的多径。
通过WinOffset的计算可以初步确定UE信号起始位置，即第一条多径的位置，为了能够将UE的所有多径都捕获到，以增加增益，因此需要增加一个搜索范围，[WinOffset，WinOffset+T2]。
其中，WinOffset表示步骤13中确定的多径信息的初始搜索窗的窗头位置；
T2表示UE的多径信息中首径与末径实际相隔最大时延。
根据UE速度的不同，3GPP协议定义了多种多径衰落模型，据此，可以确定初始搜索窗的搜索范围，即T2的取值范围。
例如，UE在慢速3公里/小时时，3GPP协议规定存在3条多径，其中两条多径的相互距离最远相隔20000ns，由于1chip约等于260.42ns，因此两条多径相互之间相互距离最远相隔约等于76.8chip。
因此，对于多径信息来说，理想情况下首径和末径相隔最大时延是76.8chip，但实际的空间延时、干扰以及UE低于3公里/小时的速度会导致首径和末径相隔时延变大，因此应该在76.8chip基础上适当增加首径和末径相隔的最大时延。
综合考虑空间延时、干扰、UE速度以及合理使用资源等因素，将UE的多径信息中首径与末径实际相隔最大时延确定为96chip较为合理，即T2取值范围为0～96chip。
这样可以将多径信息的初始搜索窗的搜索范围定为窗头附近96chip，即[WinOffset，WinOffset+96chip]，在96chip范围内可以搜索到目标频点小区新建链路的多径信息，确定出多径位置。
综上所述，采用发明所述的方法可以准确确定搜索窗位置及搜索范围，从而使基站内异频硬切换快速确定目标频点小区新建链路的多径位置，因此搜索多径的时间相对较短，不仅大大缩短了异频硬切换处理时延，提高无线切换性能，避免用户在异频切换时产生语音轻微中断，而且消耗的处理机资源较少；另外本发明技术方案简单易行，无需增加硬件设备，能够很好地兼容现有设备。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种基站内异频硬切换确定多径位置的方法，其特征在于，包括：
A、确定基站内异频硬切换的原频点小区链路的传输时延；
B1、将所述确定的原频点小区链路的传输时延作为基站内异频硬切换的目标频点小区新建链路的传输时延，根据目标频点小区新建链路的传输时延确定用户设备在目标频点小区的位置，并确定新建链路的初始搜索窗的窗头位置；
B2、根据所述确定的新建信道的初始搜索窗的窗头位置确定初始搜索窗的搜索范围，并根据确定的搜索范围确定目标频点小区新建链路的多径位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤B1中所述的新建链路的初始搜索窗的窗头位置WinOffset为：
ChipOffset+Tcell*256+Tp*2+T0-T1
其中，ChipOffset表示目标频点小区的主公共控制物理信道与下行链路的专用物理信道间的码片偏移；
小区时延Tcell表示目标频点小区的基站帧号与系统帧号间的小区偏移；
Tp表示所述原频点小区链路的传输时延；
T0表示3GPP协议规定的UE从接收到下行链路信号时刻到UE发送上行链路信号时刻之间的时间差；
T1表示原频点与目标频点之间存在的时延偏移。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述ChipOffset的精度为1chip，所述Tcell的精度为256chip，所述Tp的精度为1chip，所述T0的取值为1024chip。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述T1取值范围为0至20chip。
5.根据权利要求2、3或4所述的方法，其特征在于，步骤B2中所述的初始搜索窗的搜索范围为：
WinOffset至WinOffset+T2
其中，WinOffset表示所述新建链路的初始搜索窗位置；
T2表示UE的多径信息中首径与末径之间实际相隔的最大时延。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述T2取值范围为0至96chip。
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