CN101090563A - Cdma无线通讯系统软切换前向帧序号对齐的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种CDMA无线通讯系统软切换前向帧序号对齐的方法，为解决目前系统中固定调整帧序号对齐的方法不能灵活应对各种不同的延时值，延时有抖动时，也不能很好解决的问题而发明。本发明选择分发单元计算前向帧序号，并将包含帧序号的前向业务帧发送给每个基站；每个基站计算将该前向业务帧发送给移动台的时间与当前系统时间的差值PATE，并将PATE值放在反向业务帧中发送给选择分发单元；选择分发单元根据PATE值计算前向帧序号。该方法保证了CDMA系统软切换每个基站能及时发送相同的业务帧给手机，并且不需要基站控制系统使用GPS，解决了链路延时波动比较大时不能够及时调整帧序号的问题。

Description

CDMA无线通讯系统软切换前向帧序号对齐的方法

技术领域

本发明涉及CDMA无线通讯系统中软切换的前向业务帧帧序号对齐的方法。

背景技术

CDMA无线通讯系统的关键技术之一是软切换，软切换从一个小区进入相同载频的另外一个小区采用的过境切换。此时移动台与多个小区保持通信。软切换有很突出的优越性，首先是提高了切换的可靠性；此外，当移动台靠近两个小区的交界处需要切换的时候，两个小区的基站在该处的信号电平都较弱而且有起伏变化，这会导致移动台在两个基站之间反复要求切换，从而重复地传送切换消息，使系统控制的负荷加重，或引起过载，并增加中断通信的可能性。

软切换中，移动台(MS)接收来自多个基站(BTS)的信号，并合并多个基站的信号，提高MS的解调性能。这样要求来自每个BTS的前向业务帧数据一致。当前，有一种在基站控制系统(BSC)增加全球定位系统时间(Global Positioning System GPS)的方法来确定前向帧序号，选择分发单元(SDU)通过GPS获得系统时钟，加上一个固定的帧序号调整值，通过前向业务帧发送给每个BTS，弊端是不能灵活应对各种不同的延时值，如果BSC到BTS的延时大于固定的调整延时，会导致这个基站因为帧延时将业务帧丢弃。另外，延时有抖动的时候，固定调整帧序号也不能解决。

BTS接收到前向业务帧后计算帧发送给MS的时间与当前系统时间的差值PATE(PacketArrival Time Error)，通过反向业务帧发送给SDU，SDU再根据PATE值调整帧序号，使每个BTS都能够及时把前向业务帧发送给MS。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种CDMA无线通讯系统中前向帧序号对齐的方法，保证软切换的每个BTS发给MS的业务帧对齐。

为达上述目的，本发明CDMA无线通讯系统软切换前向帧序号对齐的方法，包括以下步骤：

(1)选择分发单元计算前向帧序号，并将包含该前向帧序号的前向业务帧发送给每个基站；

(2)基站计算将该前向业务帧发送给移动台的时间与当前系统时间的差值PATE，并将PATE值放在反向业务帧中发送给选择分发单元；

(3)选择分发单元根据PATE值计算前向帧序号，实现帧对齐。

其中，所述的步骤(3)具体流程分为如下步骤：

(31)选择分发单元根据PATE值计算需要调整的帧序号；

(32)PATE值偶然波动时，选择分发单元对调整的帧序号值进行过滤；

(33)PATE值反馈延时时，选择分单元对帧序号的调整要延时。

其中，所述的步骤(32)具体为：

(321)判断连续两次帧序号调整是否都是延时或提前，若都延时或提前，则进入步骤(322)，否则进入步骤(323)；

(322)连续两次PATE值基本相同，则在第2次收到PATE值时调整帧序号，保存当前的帧序号调整值到上次帧序号调整值中，结束流程；

(323)连续两次PATE值不相同，则不调整帧序号，先保存当前的帧序号调整值到上次帧序号调整值中，然后将当前帧序号调整值设置为0，结束流程。

其中，所述的步骤(33)具体为：

(331)根据PATE值、反向帧序号、业务帧偏置计算该PATE值对应的前向帧序号；

(332)将当前帧序号与上一帧的帧序号比较；若当前帧序号小于上一帧序号，进入步骤(333)，否则，进入步骤(334)；

(333)调整帧序号的PATE值没有返回，不对帧序号进行调整，则当前的帧序号等于上一帧的帧序号加1，结束流程；

(334)调整帧序号的PATE值已经返回，需要对帧序号进行调整，结束流程。

由上述方案可以看出，选择分发单元根据PATE值确定合理的调整值；并对历史的调整值进行筛选，过滤异常的延时波动；计算调整的帧序号的延时反馈，防止了乒乓效应。

因此，本发明提供的业务帧序号调整的方法保证了CDMA系统软切换每个BTS能够及时发送相同的业务帧给手机，并且不需要BSC使用GPS、解决了链路延时波动比较大时不能够及时调整帧序号的问题。

附图说明

图1为CDMA系统软切换中SDU发送业务帧给移动终端的示意图。

图2为本发明中SDU根据PATE值计算帧序号调整方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施实例对本发明再进一步详细说明。

如图1所示，在CDMA无线通讯系统中，软切换的时候移动台与多个基站建立通信链路，移动台接收每个BTS的前向信号，移动台接收来自BTS1、BTS2、BTS3的信号，解调3个基站的信号，而3个基站的数据都是SDU发送给每个基站的前向业务帧，前向业务帧中带有帧序号，基站按照帧序号来计算发送业务帧的时间，并将业务帧发送给移动台。

本发明CDMA无线通讯系统中前向帧序号对齐的方法如下：

步骤一：SDU计算前向帧序号，并将包含帧序号的业务帧发送给每个BTS；

步骤二：每个BTS计算PATE值，并将PATE值放在反向业务帧发送给SDU；

步骤三：SDU根据PATE值计算前向帧序号。

在实际的应用中，上述的第二步、第三步循环进行，保证在预期的帧序号发送前每个基站都能够将前向业务帧发送给手机。

步骤三、根据PATE值计算前向帧序号又可以分为以下几个步骤：

步骤a.SDU根据PATE值计算需要调整的帧序号；

步骤b.为了避免PATE值偶然的波动，对调整的帧序号值进行过滤；

b1.判断连续两次帧序号调整是否都是延时或者提前，如iAdjustFSN×iHistoryFSNAdj是否大于0，其中iAdjustFSN为当前帧序号调整值，iHistoryFSNAdj为上次帧序号调整值；

b2.若iAdjustFSN×iHistoryFSNAdj＞0，表示连续两次PATE值基本相同，在第2次接收到PATE值时就可以调整帧序号了；保存当前的iAdjustFSN到iHistoryFSNAdj；

b3.若iAdjustFSN×iHistoryFSNAdj≤0，不需要对PATE值进行调整，先保存当前的iAdjustFSN到iHistoryFSNAdj；然后设置本次的iAdjustFSN为0。

步骤c.为了解决PATE反馈延时的问题，帧序号调整要延时；

c1.根据PATE值、反向帧序号、业务帧偏置计算该PATE值对应的前向帧序号iFSNByPATE；

c2.将该帧序号iFSNByPATE与上一帧的帧序号iLastFSN比较；

c3.若iFSNByPATE＜iLastFSN，说明调整帧序号的PATE值没有返回，不对帧序号进行调整，则当前的帧序号iCurrentFSN等于上一帧的帧序号iLastFSN加1；

c4.若iFSNByPATE≥iLastFSN，说明调整帧序号的PATE值已经返回，需要对帧序号进行调整。

图2为本发明方法中根据PATE值计算前向帧序号的流程示意图，其具体处理步骤如下：

A.根据PATE值计算需要调整的帧序号。

PATE值的范围为-155ms～155ms，正值表示前向业务帧到达的时间晚于要发送的时间，BTS不能将业务帧发送给移动台，对于多个BTS反馈的PATE值，SDU进行帧选择的时候，选择一个最大的值来计算帧序号。

步骤201：业务信道建立时，前向帧序号为一个随机值，BTS计算的PATE值可能很大，帧序号的调整值很大，导致出现乒乓效应，所以将超过60ms的PATE值按照60ms处理，同理小于-60ms按照-60ms处理；对不同的PATE值调整的帧序号的值：调整值iAdjustFSN在-3到+3之间。

B.为了避免PATE值偶然的波动，对调整的帧序号值进行过滤。

链路延时存在突变，但是连续两帧或多帧的PATE值出现异常的概率较小。如果连续两帧或多帧返回的PATE值基本相同，需要进行帧序号调整。可以考虑将突变的PATE值过滤掉。

具体的实施步骤：

步骤202：判断连续两次帧序号调整是否都是延时或者提前，如iAdjustFSN×iHistoryFSNAdj是否大于0；

步骤203：iAdjustFSN×iHistoryFSNAdj如果大于0，表示连续两次PATE值基本相同，在第2次接收到PATE值可以调整帧序号了；保留当前的iAdjustFSN到iHistoryFSNAdj；

步骤204：如果iAdjustFSN×iHistoryFSNAdj不大于0，不需要对PATE值进行调整，先保留当前的iAdjustFSN到iHistoryFSNAdj；然后设置本次的iAdjustFSN为0。

C.为了解决PATE反馈延时的问题，帧序号调整要延时。

前向帧序号为N时，返回的PATE值为PATE1，前向帧序号为N+1时，返回的PATE值为PATE2；在发送帧序号N+1时，如果此时PATE1还没有返回，这时并没有根据PATE1作调整；发送N+2帧时，PATE1返回，根据其调整帧序号为iAdjustFSN；在发送N+3帧时，PATE2返回；往往PATE1和PATE2基本相同(从N到N+1没有调整)。

如果发送N+3帧按照PATE2调整帧序号，此时实际上帧序号调整正确，调整后的PATE还没有返回，继续按照PATE2调整，将错误设置帧序号。此时应该在调整了帧序号的PATE值返回前，不对帧序号进行调整。

在20ms内，帧序号调整后计算的PATE值不能返回到SDU，导致再次调整了帧序号的值，容易形成乒乓效应。处理PATE值反馈延时问题的具体步骤：

步骤205：根据PATE值、反向帧序号、业务帧偏置计算该PATE值对应的前向帧序号iFSNByPATE；BTS接收到前向业务帧后，计算PATE值，在BTS发送反向业务帧的时候，马上将PATE值写在反向业务帧中发送给SDU。SDU认为反向业务帧的帧序号基本等于BTS接收到前向业务帧的时间，再通过PATE值，推算这个PATE值对应的前向业务帧的帧序号。

步骤206：将该帧序号iFSNByPATE与上一帧的帧序号iLastFSN比较；

步骤207：将该帧序号iFSNByPATE与上一帧的帧序号iLastFSN比较，如果大于或等于调整前的帧序号，说明调整帧序号的PATE值已经返回，需要对帧序号进行调整；

步骤208：将该帧序号iFSNByPATE与上一帧的帧序号iLastFSN比较，如果小于调整前的帧序号，说明调整帧序号的PATE值没有返回，不对帧序号进行调整，则当前的帧序号iCurrentFSN等于上一帧的帧序号iLastFSN加1。

综上所述，采用本发明的方法可以提供一种CDMA无线通讯系统中前向帧序号调整的方法，保证软切换的每个BTS发给MS的业务帧对齐，并且不需要BSC使用GPS、解决了链路延时波动比较大时不能够及时调整帧序号的问题。

Claims (4)

1、CDMA无线通讯系统软切换前向帧序号对齐的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)选择分发单元计算前向帧序号，并将包含该前向帧序号的前向业务帧发送给基站；

(2)基站计算将该前向业务帧发送给移动台的时间与当前系统时间的差值PATE，并将PATE值放在反向业务帧中发送给选择分发单元；

(3)选择分发单元根据PATE值计算前向帧序号，实现帧对齐。

2、如权利要求1所述的CDMA无线通讯系统软切换前向帧序号对齐的方法，其特征在于，所述步骤(3)具体流程分为如下步骤：

(31)选择分发单元根据PATE值计算需要调整的帧序号；

(32)PATE值偶然波动时，选择分发单元对调整的帧序号值进行过滤；

(33)PATE值反馈延时时，选择分单元对帧序号的调整要延时。

3、如权利要求2所述的CDMA无线通讯系统软切换前向帧序号对齐的方法，其特征在于，

所述的步骤(32)具体为：

(321)判断连续两次帧序号调整是否都是延时或提前，若都延时或提前，进入步骤(322)，否则进入步骤(323)；

(322)连续两次PATE值基本相同，在第2次收到PATE值时调整帧序号，保存当前的帧序号调整值到上次帧序号调整值中，结束流程；

(323)连续两次PATE值不相同，则不调整帧序号，先保存当前的帧序号调整值到上次帧序号调整值中，然后将当前帧序号调整值设置为0，结束流程。

4、如权利要求2所述的CDMA无线通讯系统软切换前向帧序号对齐的方法，其特征在于，

所述的步骤(33)具体为：

(331)选择分发单元根据PATE值、反向帧序号、业务帧偏置计算该PATE值对应的前向帧序号；

(332)将当前帧序号与上一帧的帧序号比较，若当前帧序号小于上一帧序号，进入步骤(333)，否则，进入步骤(334)；

(333)调整帧序号的PATE值没有返回，不对帧序号进行调整，则当前的帧序号等于上一帧的帧序号加1，结束流程；

(334)调整帧序号的PATE值已经返回，需要对帧序号进行调整，结束流程。

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