CN100571447C - 一种td-scdma系统中切换目标小区的码资源选择方法 - Google Patents

Abstract

一种TD-SCDMA系统中切换目标小区码的资源选择方法，步骤是：A.测量所接收的服务小区以及附近小区，获得基本的测量报告和资源负荷情况，并得到候选目标小区；B.判断切换是否为同频同时隙，若是，则执行步骤C，若否，则选择候选目标小区中的信道化码实现切换；C.得到目标小区扰码、同时隙空闲信道化码和原小区扰码和对应时隙已经占用的信道化码，计算原小区扰码和已占用信道化码构成的复合扩频码与目标小区的每个复合扩频码的不同延时下的互相关值，并计算复合扩频码的干扰度；D.选择干扰度最低的信道化码，作为切换时的信道化码。克服了在同频同时隙切换过程中一旦重码出现，切换无法正常进行的问题，提高切换成功率，保证了用户通信的连续性和稳定性。

Description

一种TD-SCDMA系统中切换目标小区的码资源选择方法

技术领域

本发明涉及一种蜂窝移动通信技术中的越区切换技术，特别是TD-SCDMA(Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access，时分同步码分多址)系统中的一种切换目标小区码的资源选择方法，即一种越区同频同时隙切换过程中对目标小区信道化码的选择方法。

背景技术：

在移动通信系统中，用户终端需要离开原服务小区到达新的服务小区时，为保持通信的连续性，用户终端的连接应该从原服务小区切换到其它服务小区。传统的切换控制过程是：由移动台测量所接收的服务小区(基站设备)信号电平、信号质量，以及附近小区(基站设备)的信号电平等参量，并上报给网络；网络接收到移动台的测量结果报告后，调用切换算法，采用一定的判决准则进行切换判决，当判断出需要进行小区切换时，根据测量结果选出至少一个邻近小区作为切换的候选小区；然后再在候选小区中采用一定的准则，例如根据信号强度和信号质量等，从候选小区中选出一个最终用于切换的目标小区，实现切换。

选择目标小区的准则通常可以概括为两大类：基于测量的准则和基于网络负荷的准则。

其中基于测量的准则包括：上下行链路信号强度准则、上下行链路质量准则、功率预算准则、距离准则、移动速度准则等。单独采用这些准则的主要弊端在于：由于无线传输环境的复杂多变，测量值的精度和测量过滤算法会影响切换判决的准确程度，甚至造成误判。而不考虑邻小区的当前负荷状况，很可能出现信号最强的小区却没有足够的空闲信道资源的情况，从而导致切换用户不被目标小区接纳而引起切换失败。还有可能出现用户虽然被目标小区接纳即切换成功，但是由于该目标小区负荷很重，用户在强干扰下很快就发生掉话情况。这两种情况都会使用户的通信质量下降，甚至出现通信中断，导致系统整体性能的下降。

为了解决上述问题，除考虑基于测量的准则外，还需要综合考虑目标小区负荷情况，包括目标小区的：频率、时隙、码、功率等资源的占用情况。

专利号为99116197.1、发明名称为“一种基于小区动态优先级的切换控制方法”的中国专利中提出了一种基于小区内TCH(Traffic Channel，空闲传输信道)百分比和功率预算裕度来计算目标小区动态优先级的方法，用以协助判断切换的目标小区。

专利号为200410073711、发明名称为“TDD/CDMA系统中的切换目标小区选择方法”的中国专利中提出一种网络端在选择切换目标小区时，先将满足切换基本条件的邻区即候选小区，按空闲硬资源的多少设置优先级。然后，按照优先级从高到底的顺序选择一个候选小区作为目标小区。

上述专利技术方案中，在设定目标小区优先级时考虑了小区当前的负荷情况，即考虑了功率资源和码道的数量资源参数。因为，对于时分同步码分多址系统来说，每个时隙最多只可同时支持16个码道(扩频系数为16)。

但在上述方法中，并没有充分考虑TD-SCDMA系统中码的特点。在TD-SCDMA系统中，每个小区的扰码和用户的信道化码叠加后会形成复合扩频码，特别在同频同时隙切换过程中，原小区扰码与用户扩频码组成的复合扩频码与新的小区扰码和新分配信道化码构成的复合扩频码之间的延时互相关特性对切换的成功率有着很大的影响。由于TD-SCDMA系统的扰码和信道化码很短(最大为16)，叠加后的复合扩频码的之间的互相关特性很差，甚至会出现重码(即不同扰码和信道化码组合叠加后，会出现完全相同的复合扩频码，其互相关值为16)。一旦重码出现，则切换无法正常进行。

发明目的：

本发明的目的是提供一种TD-SCDMA系统中切换目标小区的码资源选择方法，主要解决现有的方法中没有充分考虑TD-SCDMA系统中码的特点，以至于在同频同时隙切换过程中一旦重码出现，则切换无法正常进行的技术问题，通过复合扩频码的重码判决选择最适当的切换目标小区信道化码，从而提高切换成功率，最终保证用户通信的连续性和稳定性。

为解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

一种TD-SCDMA系统中切换目标小区的码资源选择方法，其特征在于包括如下步骤：

A、移动台测量所接收的服务小区以及附近小区，获得基本的测量报告上报给RNC即无线网络控制器，RNC根据所获得的测量报告和资源负荷情况，得到满足基本切换条件的候选目标小区；

B、RNC判断切换是否为同频同时隙，若是，则执行步骤C，若否，则按照异频或异时隙切换方法选择候选目标小区中的信道化码实现切换，结束；

C、得到目标小区扰码、目标小区同时隙空闲信道化码、原小区扰码和原小区对应时隙已经占用的信道化码，计算原小区扰码和已占用信道化码构成的复合扩频码与目标小区的每个复合扩频码的不同延时下的互相关值，并计算复合扩频码的干扰度；

D、选择目标小区干扰度最低的信道化码，作为切换时的信道化码。

所述步骤C与D之间进一步包括步骤：

E1、对已计算获得的干扰度进行排序；

E2、判断所有的干扰度是否超过重码门限，如果所有的干扰度都超过重码门限，则先完成本小区用户信道化码重配或选目标切换小区重选，并回到步骤A；如果至少有一个干扰度低于重码门限，则执行步骤D。

所述步骤E1的排序的原则为从小到大。

所述步骤C进一步包括：

C1、计算原小区扰码和已占用信道化码构成的复合扩频码与目标小区的每个复合扩频码；

C2、计算不同时延下复合扩频码的互相关值；

C3、计算两个复合扩频码的干扰度；

C4、完成原小区所有已分配信道化码与目标小区空闲信道化码的干扰度综合计算。

本发明方法中所涉及到的复合扩频码是指扰码与信道化码叠加后形成的码。而重码定义为两个复合扩频码的在某个特定时延下，互相关值为16。如0时延重码指两个复合扩频码完全对准时的互相关值；而1时延重码是指两个复合扩频码有相对一个码片的偏移时的互相关值。复合扩频码的干扰度是指两个复合扩频码在不同相对时延的互相关值的加权值，用来表征两个复合扩频码的干扰程度。通常，邻小区的扰码和空闲的信道化码数量通过查询RNC(无线网络控制器)中数据库的方式可以直接获得。

藉由上述技术方案，本发明方法与前述所列举的现有技术相比充分考虑了TD-SCDMA系统时分双工和复合扩频码的特点，在同频同时隙切换时，根据目标小区候选码道的干扰度选择目标小区的信道化码，有助于提高移动用户的同频同时隙切换成功率，保持通信的连续性和稳定性；同时采用重码判决作为判决准则，只需要进行无线网络控制(RNC)对内部数据库的查询作即可获得候选小区的扰码和扩频码资源，在此基拙上进行优先级排序，然后按优先级排序进行切换。

附图说明：

图1是本发明TD-SCDMA系统中切换目标小区信道化码的选择方法一实施例的流程图。

具体实施方式：

本发明提供了一种TD-SCDMA系统中的同频同时隙切换目标小区信道化码选择方法，通过复合扩频码的重码判决选择最适当的切换目标小区信道化码，从而提高切换成功率，最终保证用户通信的连续性和稳定性。

下面通过一具体实施例和附图1对本发明方法作进一步的详细描述：

步骤1，移动台测量所接收的服务小区以及附近小区，获得基本的测量报告上报给RNC，RNC根据所获得的测量报告和资源负荷情况，得到满足基本切换条件的候选目标小区。该步骤中RNC根据一些基本的用户终端和/或基站的测量报告和网络负荷情况，如信号强度和信号质量的测量报告，获得满足基本切换条件的目标切换小区，本步骤可以采用任何一种现有的获得切换小区所采用的技术方案。

步骤2，RNC判断切换是否为同频同时隙，如果与目标小区的切换不是同频同时隙的，则可以按照现有的任何一种原则选择目标小区的信道化码；否则，继续以下步骤；

步骤3，计算原小区已分配用户复合扩频码与目标小区所有同时隙空闲复合扩频码的干扰度；

其中步骤3可进一步分为以下几个步骤：

1)计算复合扩频码；

复合扩频码是由扰码和信道化码复合叠加而成，其中信道化码定义为：

$c_Q^{\left(k\right)}=(c_1^{\left(k\right)},c_2^{\left(k\right)},...,c_Q^{\left(k\right)}),$ k＝1，...，K_Code；

c_q ^(k)取值范围为{1，-1}，通常

是OVSF(Orthogonal Variable Spreading Factor，正交可变扩频)码，这种码允许复合不同的扩频因子。对于每一个信道化码，都有一个复数加权，复值OVSF码可以表示为

$w_Q^{\left(k\right)}\·c_Q^{\left(k\right)}$

$=w_Q^{\left(k\right)}\·(c_{Q,1}^{\left(k\right)},c_{Q,2}^{\left(k\right)},...,c_{Q,Q}^{\left(k\right)})$

复值化的OVSF码经过加扰，最终形成复合扩频码，而复合扩频码的两两相关特性将决定小区内、小区间的扰码性能。扰码的复值化过程如下：

v _i＝(j)ⁱ·v_i    v_i∈{1，-1}，i＝1，...，16

为了能与扰码进行等长加扰，需要对复值OVSF码进行扩展，扩展长度为扰码长度：

$w_Q^{\left(k\right)}\·(c_{Q,1}^{\left(k\right)},c_{Q,2}^{\left(k\right)},...,c_{Q,Q}^{\left(k\right)})$

$=w_Q^{\left(k\right)}\·{(c_{Q,1}^{\left(k\right)},c_{Q,2}^{\left(k\right)},...,c_{Q,Q}^{\left(k\right)},c_{Q,1}^{\left(k\right)},c_{Q,2}^{\left(k\right)},...,c_{Q,Q}^{\left(k\right)},...c_{Q,1}^{\left(k\right)},c_{Q,2}^{\left(k\right)},...,c_{Q,Q}^{\left(k\right)})}_{1\×16}$

则最终的复合扩频码为：

$w_Q^{\left(k\right)}\·(c_{Q,1}^{\left(k\right)}\·{\underset{\‾}{v}}_1,c_{Q,2}^{\left(k\right)}\·{\underset{\‾}{v}}_2,...,c_{Q,Q}^{\left(k\right)}\·{\underset{\‾}{v}}_Q,c_{Q,1}^{\left(k\right)}\·{\underset{\‾}{v}}_{Q+1},c_{Q,2}^{\left(k\right)}\·{\underset{\‾}{v}}_{Q+2},...,c_{Q,Q}^{\left(k\right)}\·{\underset{\‾}{v}}_{2Q},...,c_{Q,1}^{\left(k\right)}\·{\underset{\‾}{v}}_{\mathrm{nQ}+1},c_{Q,2}^{\left(k\right)}\·{\underset{\‾}{v}}_{\mathrm{nQ}+2},...,c_{Q,Q}^{\left(k\right)}\·{\underset{\‾}{v}}_{16})$

2)计算不同时延下复合扩频码的互相关值；

定义两个复合扩频码序列分别为s⁽¹⁾，s⁽²⁾，序列的元素 $s^{\left(k\right)}=(s_1^{\left(k\right)},s_2^{\left(k\right)},...,s_N^{\left(k\right)}),$ 对TD-SCDMA系统，N＝16。

定义两个序列的0时延相关值为：

$\mathrm{cor}\left(0\right)=\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{s}_i^{\left(1\right)}\·{\left(s_i^{\left(2\right)}\right)}^H$

其中(·)^H表示取复共扼。当cor(0)＝N时，称s⁽¹⁾和s⁽²⁾为0时延重码；定义两个序列的n时延相关值：

$\mathrm{cor}\left(n\right)=\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{s}_i^{\left(1\right)}\·{\left(s_{\mathrm{mod}(i+n-1,N)+1}^{\left(2\right)}\right)}^H$

当cor(n)＝N时，称s⁽¹⁾和s⁽²⁾为n时延重码；

3)计算两个复合扩频码的干扰度；

通常，干扰度的计算可以有多种表达方式，都可用以下公式来描述

cor_total＝F{cor(0)，cor(1)，...，cor(n)}

其中F{·}为函数。以下公式为一个具体实施例：原小区已分配信道化码n与目标小区空闲信道化码m的干扰度计算

${\mathrm{cor}\_\mathrm{total}}_{n,m}=\max \{\mathrm{cor}\left(0\right),\underset{i\≠0}{\overset{T}{\underset{i=-T}{\mathrm{\Σ}}}}{\mathrm{\β}}_i\·\mathrm{cor}\left(i\right)\}$

其中β_i为第i时延下相关值的权重，且满足 $\underset{i}{\mathrm{\Σ}}{\mathrm{\β}}_i=1,$ 具体β_i的取值需要在工程测试中进行优化。

4)完成原小区所有已分配信道化码与目标小区空闲信道化码m的干扰度计算，

cor_total_m＝max{cor_total_n，m，n＝1...N}，m＝1...M

其中N表示原小区已分配信道化码总数，M表示目标小区未分配信道化码总数，

步骤4，对已计算获得的M个cor_toatl_m的干扰度进行排序，排序的原则为从小到大。

步骤5，判断所有的干扰度是否超过重码门限G，如果所有的干扰度都超过门限，则执行步骤6；如果至少有一个干扰度低于门限，则执行步骤7。

步骤6，考虑先完成本小区用户信道化码重配或选目标切换小区重选，并回到步骤1。关于信道化码重配或目标小区重选方法可以参考现有方法。

步骤7，在所有干扰度低于门限的目标小区信道化码中，选择干扰度最低的信道化码，作为切换时的信道化码。

Claims (4)

1、一种TD-SCDMA系统中切换目标小区的码资源选择方法，其特征在于包括如下步骤：

A、移动台测量所接收的服务小区以及附近小区，获得基本的测量报告上报给RNC即无线网络控制器，RNC根据所获得的测量报告和资源负荷情况，得到满足基本切换条件的候选目标小区；

B、RNC判断切换是否为同频同时隙，若是，则执行步骤C，若否，则按照异频或异时隙切换方法选择候选目标小区中的信道化码实现切换，结束；

C、得到目标小区扰码、目标小区同时隙空闲信道化码、原小区扰码和原小区对应时隙已经占用的信道化码，计算原小区扰码和已占用信道化码构成的复合扩频码与目标小区的每个复合扩频码的不同延时下的互相关值，并计算复合扩频码的干扰度；

D、选择目标小区干扰度最低的信道化码，作为切换时的信道化码。

2、根据权利要求1所述的TD-SCDMA系统中切换目标小区的码资源选择方法，其特征在于所述步骤C与D之间进一步包括步骤：

E1、对已计算获得的干扰度进行排序；

E2、判断所有的干扰度是否超过重码门限，如果所有的干扰度都超过重码门限，则先完成本小区用户信道化码重配或选目标切换小区重选，并回到步骤A；如果至少有一个干扰度低于重码门限，则执行步骤D。

3、根据权利要求2所述的TD-SCDMA系统中切换目标小区的码资源选择方法，其特征在于所述步骤E1的排序的原则为从小到大。

4、根据权利要求1或2或3所述的TD-SCDMA系统中切换目标小区的码资源选择方法，其特征在于所述步骤C进一步包括：

C1、计算原小区扰码和已占用信道化码构成的复合扩频码与目标小区的每个复合扩频码；

C2、计算不同时延下复合扩频码的互相关值；

C3、计算两个复合扩频码的干扰度；

C4、完成原小区所有已分配信道化码与目标小区空闲信道化码的干扰度综合计算。

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