CN100556190C - 一种cdma系统中软切换的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种CDMA系统用户终端在高速运动环境下的软切换方法，该方法是让UE在接入到覆盖高速铁路/公路的小区时，不通过测量报告，直接发起软切换过程，与同一个基站的其他同频小区建立连接，通过提前发起软切换过程，能够有效的降低UE在高速移动过程中的掉话率，提高用户的无线通信质量。

Description

一种CDMA系统中软切换的方法
技术领域
本发明涉及一种通信技术，尤其涉及CDMA系统中用户终端在高速运动环境下的一种软切换方法。
背景技术
CDMA系统作为一个码分的多址无线通信系统，其不同基站之间的信号是通过不同的扰码来区分的，基站之间的频率复用因子可以为1。这使得UE(用户终端)可以同时从多个基站接收同样的信号，同样UE发射的信号也可以由多个基站接收后进行合并，这就是所谓的软切换。软切换作为CDMA通信系统的主要特点，能够提高用户的通信质量。
随着社会经济的发展，人们对移动通讯的要求也越来越高，对于一些特殊场景也要求有很高的通信质量。高速铁路和高速公路就是这些特殊场景之一。目前欧洲、日本等发达国家建设的高速铁路，如ICE、新干线时速均在200Kmh～300Kmh，而上海磁悬浮列车时速更高达431Kmh。如何在这么高的速度下提供良好的网络覆盖质量是当前主流运营商和设备商关心的课题。
当UE在高速运动时，穿越小区的速度很快，因此要求UE能够及时完成切换，保证UE在不同小区之间运动时能够不掉话。UE在高速运动时所需要的切换时延，与切换区大小以及UE的运动速度相关，一般速度越快，要求的切换时延越短。
目前在CDMA系统中，UE在不同小区之间进行切换的方案主要有两种，方案一为：当UE接入某个小区时，UE同时测量其他小区的下行公共信道信号，然后UE向网络侧上报测量结果，网络侧在判断其他小区的信号高于一定强度时，网络侧向UE发送消息，通知其可以和其他小区建立连接。
方案二为：当UE接入某个小区时，UE同时测量其他小区的下行公共信道信号，如果UE判断其他小区的信号测量结果大于某个门限时，UE向网络侧上报，请求与其他小区建立无线连接，网络侧在接收到UE的报告结果后，判决如果允许UE与其他小区建立连接，那么网络侧向UE发送消息，通知其可以和其他小区建立连接。
在以上现有技术方案中，无论是方案一还是方案二，都需要UE测量其他小区的下行信号，然后是UE判断其他小区的测量结果是否大于门限，或者是网络侧判断其他小区的测量结果是否大于门限，网络侧根据判断结果来决定是否进行软切换。UE测量其他小区的下行信号和网络侧判断是否允许软切换，都需要一定的时间，对于一般的软切换过程，UE从测量结果报告到UE与另一个小区建立无线连接，一般需要200～700ms，特别是只有当其他小区的信号强度大于一定值时，才可能发生软切换。在一般的场景中，上述切换是没有问题的，但是在高速铁路或者高速公路上，UE通过一个小区的时间很短，那么UE高速通过基站下面的软切换区时，可能就只有几十毫秒的时间，在这么短的时间内，UE当前连接的小区信号衰减很快，如果按照现有的切换方法，很可能UE不能及时接入另外一个小区，从而导致UE掉话。
发明内容
本发明的目的是提供一种软切换方法，该切换方法能够解决现有技术中用户终端在高速运行的环境下由于切换不及时而掉话的问题。
为解决以上技术问题，本发明一种软切换方法流程如下：
一种CDMA系统中软切换的方法，用于高速运动中用户的软切换，该方法包括：
A、基站控制器判断并确认UE接入高速覆盖小区，并且UE当前活动集中只有一个高速覆盖小区；
B、基站控制器对与UE同基站同频率的其他高速覆盖小区发起无线链路增加过程。
所述步骤A之前还包括：
UE进入高速覆盖小区，并与高速覆盖小区建立连接。
所述步骤A中基站控制器判断并确认UE接入高速覆盖小区的方法为：
基站控制器读取UE接入小区的覆盖属性，覆盖属性取值如果为高速覆盖，那么就确认UE接入一个高速覆盖小区。
所述步骤B中进一步包括：
基站控制器根据UE接入的小区信息获得与接入小区同基站同频率的其他小区信息。
所述UE接入的小区信息包括小区ID、小区频点、基站ID、小区扰码、以及小区定时信息。
所述步骤B中基站控制器对与UE同基站同频率的其他高速覆盖小区发起无线链路增加过程具体步骤包括：
B1、基站控制器向所述小区发送无线链路增加消息；
B2、所述小区开始上行接收UE信号，并且启动下行信号发射；
B3、所述小区上行同步后，向基站控制器返回接收UE信号成功消息。
所述步骤B还包括：
B4、基站控制器向UE发送活动集更新消息，通知UE增加与所述小区的无线链路；
B5、UE在无线链路增加成功后，向基站控制器发送活动集更新成功消息。
所述步骤B1还包括：
基站控制器在发送无线链路增加消息时，要求上行进行宏分集合并。
如果所述其他高速覆盖小区与UE的无线链路增加过程失败，则基站控制器周期性地向所述其他高速覆盖小区以及UE发起无线链路增加过程。
本发明软切换方法，不通过测量报告，直接发起软切换过程，与同一个基站的其他同频小区建立连接，通过提前发起软切换过程，能够有效的降低UE在高速移动过程中的掉话率，提高用户的无线通信质量。
附图说明
图1为同基站两个小区覆盖示意图。
图2为高速软切换流程示意图。
具体实施方式
本发明的核心思想是提供一种CDMA系统用户终端在高速运动环境下的软切换方法，该方法是让UE在接入到高速覆盖小区时，不通过测量报告，直接发起软切换过程，与同一个基站的其他同频小区建立连接，通过提前发起软切换过程，能够有效的降低UE在高速移动过程中的掉话率，提高用户的无线通信质量。本发明中高速覆盖小区是指那些覆盖高速铁路或者高速公路的小区以及运用于类似高速场景的小区，可以根据具体情况设置。
图1为本发明一种实施例同基站两个小区覆盖示意图，CELL1和CELL2是覆盖高速铁路/公路的同一个基站的两个同频小区，其天线位置比较靠近，或者位于同一个抱杆上。两个小区天线夹角近似180度(与天线到铁路的直线距离相关，当天线离铁路比较远时，两个天线的夹角可以更小)。在天线的后瓣或旁瓣方向，信号衰减很快。由于CELL1和CELL2两个小区交界处都位于两个天线的后瓣或旁瓣，因此这里的软切换区会很小。
对于高速铁路或者高速公路，覆盖的路线比较长，并且话务量不是很大，呈突发分布。因此覆盖铁路或者公路的基站一般覆盖半径比较大，并且由于高速铁路或者公路一般分布在郊区，所以信号比较单一，一般活动集(与UE保持无线连接的小区集合)中只有1个小区。
本发明所述实施例操作流程如图2所示，具体包括如下步骤：
100、UE与当前小区建立无线连接；
本实施例中，当前小区为CELL1。
101、基站控制器判断并确认UE接入高速覆盖小区，并且UE当前活动集中只有一个小区；
基站控制器判断并确认UE接入高速覆盖小区的方法为：基站控制器读取UE接入小区(本实施例为CELL1)的覆盖属性，覆盖属性取值如果为高速覆盖，那么就确认UE接入一个高速覆盖小区，并且判断UE当前活动集中是否只有一个高速覆盖小区。
102、基站控制器对UE接入的高速覆盖小区同基站的其他同频小区发起无线链路增加消息；
如果UE接入一个高速覆盖小区且当前活动集中只有该小区，则基站控制器获取其所控制的所有基站的其他小区信息，所述其他小区信息包括小区ID、小区频点、基站ID、小区扰码、以及小区定时等信息。基站控制器从上述获得的这些小区信息中找出与CELL1同基站且同频率的小区。基站控制器接着向符合上述条件的这些小区发起与UE的链路增加消息，同时基站控制器请求进行宏分集合并。
其他同基站的同频小区根据具体情况可以为一个，也可以为多个。在本实施例中只有同频小区CELL2。
CELL2接收到基站控制器的无线链路增加请求后，开始上行接收UE信号，并且启动下行信号发射。
103、其他同频小区收到UE信号，向基站控制器返回接收UE成功消息；
CELL2接收UE的上行信号成功，即小区上行同步后，向基站控制器返回接收UE信号成功消息，则上行无线链路增加成功。
104、基站控制器发送无线链路活动集更新；
基站控制器向UE发送活动集更新消息，通知UE增加与其他同频小区的无线链路。
UE接收到基站控制器发送的活动集更新消息，开始接收CELL2的下行发射信号。
105、UE在无线链路增加成功后，向基站控制器发送活动集更新成功消息；
UE接收到CELL2的下行发射信号，则向基站控制器发送活动集更新成功消息。
在步骤103和105中，如果无线链路增加失败，则向基站控制器返回接收失败消息，那么基站控制器周期性地发起无线链路增加请求，直到UE与小区无线链路增加成功为止。
当UE与其他高速覆盖小区的无线链路增加成功后，基站控制器不再对UE接入的高速覆盖小区同基站的其他同频小区发起无线链路增加请求。
综上所述，该方法中UE不通过测量报告，直接发起软切换过程，与同一个基站的其他同频小区建立连接，通过提前发起软切换过程，能够有效的降低UE在高速移动过程中的掉话率，提高用户的无线通信质量。
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 (8)

1、一种CDMA系统中软切换的方法，用于高速运动中用户的软切换，其特征在于，该方法包括：
A、基站控制器判断并确认UE接入高速覆盖小区，并且UE当前活动集中只有一个高速覆盖小区；
B、基站控制器对与UE同基站同频率的其他高速覆盖小区发起无线链路增加过程，具体包括：
B1、基站控制器向所述与UE同基站同频率的其他高速覆盖小区发送无线链路增加消息；
B2、所述与UE同基站同频率的其他高速覆盖小区开始上行接收UE信号，并且启动下行信号发射；
B3、所述与UE同基站同频率的其他高速覆盖小区上行同步后，向基站控制器返回接收UE信号成功消息。
2、根据权利要求1所述的一种CDMA系统中软切换的方法，其特征在于，步骤A之前还包括：
UE进入高速覆盖小区，并与高速覆盖小区建立连接。
3、根据权利要求1所述的一种CDMA系统中软切换的方法，其特征在于，步骤A中基站控制器判断并确认UE接入高速覆盖小区的方法为：
基站控制器读取UE接入小区的覆盖属性，覆盖属性取值如果为高速覆盖，那么就确认UE接入一个高速覆盖小区。
4、根据权利要求1所述的一种CDMA系统中软切换的方法，其特征在于，步骤B中进一步包括：
基站控制器根据UE接入的小区信息获得与接入小区同基站同频率的其他小区信息。
5、根据权利要求4所述的一种CDMA系统中软切换的方法，其特征在于，所述UE接入的小区信息包括小区ID、小区频点、基站ID、小区扰码、以及小区定时信息。
6、根据权利要求1所述的一种CDMA系统中软切换的方法，其特征在于，步骤B还包括：
B4、基站控制器向UE发送活动集更新消息，通知UE增加与所述与UE同基站同频率的其他高速覆盖小区的无线链路；
B5、UE在无线链路增加成功后，向基站控制器发送活动集更新成功消息。
7、根据权利要求6所述的一种CDMA系统软切换的方法，其特征在于，步骤B1还包括：
基站控制器在发送无线链路增加消息时，要求上行进行宏分集合并。
8、根据权利要求1所述的一种CDMA系统中软切换的方法，其特征在于，如果所述其他高速覆盖小区与UE的无线链路增加过程失败，则基站控制器周期性地向所述其他高速覆盖小区以及UE发起无线链路增加过程。
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改进的更软切换的实现及其性能分析. 刘伟，诸昌钤.铁道学报，第25卷第2期. 2003
改进的更软切换的实现及其性能分析. 刘伟，诸昌钤.铁道学报，第25卷第2期. 2003 *

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