CN101102578B - 一种td-scdma多模终端的无线信号测量控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种TD-SCDMA多模终端的无线信号测量控制方法，用于控制TD-SCDMA多模终端在进行语音业务或者语音数据混合业务期间进行其它无线信号的测量。该方法包括以下步骤：步骤10，检测TD-SCDMA多模终端是否处于语音静默状态；步骤11，当检测TD-SCDMA多模终端处于语音静默状态时，根据需要进行测量的子帧的数量，设置上行同步偏移控制符的值，并将其发送到基站和无线网络控制器；步骤12，控制TD-SCDMA多模终端在设定数量的子帧中的用于发送语音信号的上行时隙执行对其它无线信号的测量。本发明的方法可以不影响正在进行的TD-SCDMA呼叫的条件下，进行对其它无线信号的测量。

Description

一种TD-SCDMA多模终端的无线信号测量控制方法

技术领域

本发明涉及一种TD-SCDMA多模终端的无线信号测量控制方法。

背景技术

当今科技的发展带来了多种无线接入技术和蜂窝移动通信技术，下一代网络将出现由多种不同无线技术支撑的混合网络环境，并且移动终端多模融合已经成为移动通信终端发展的趋势。能在多种不同的蜂窝移动通信网络或无线接入网络中使用，或者支持多种无线网络的移动通信终端称为“多模移动通信终端”，以下简称“多模终端”。通常，这种多模终端配置有各个系统独立的射频(RF)电路和调制解调器，以便多模终端可以在多种相应的无线网络中使用。

TD-SCDMA标准作为3G移动通信系统的主流标准之一，它与其它无线网络系统(以下简称“异系统”(inter-RAT)，包括无线接入网络(RAN)，如WiFi、WiMax、BlueTooth、UWB、Zigbee等，和蜂窝移动通信网络(PLMNs)，如WCDMA、GSM、CDMA1x、CDMA2000等)融合的多模终端将成为未来的重要发展方向。

TD-SCDMA多模终端能利用RAN进行数据访问和VoIP应用，提供更快的数据传输速率和更便宜的服务，同时还能使用TD-SCDMA模块或者重叠于其上的其它PLMN模块进行语音呼叫和媒体访问，提供更大的移动性和更好的覆盖。所以，这种多模终端能充分利用已有的无线网络资源，为用户提供更多、更好的服务，实现更宽广的无线覆盖。

为了获得更好的无线信号覆盖和无缝漫游服务，最重要的是要解决移动终端在不同无线网络之间的无缝切换或越区切换问题。当用户离开一种网络或进入更好信号的其它无线网络时，终端和网络启动越区切换，实现用户继续使用其它的无线网络，从而可以实现全球漫游。

特别是，对于正在进行业务的多模终端，在使用这种多模终端进行呼叫期间，希望在进行不同通信技术的无线接入网络之间的切换(异系统切换)，或者支持同一通信技术但使用不同频率的系统之间的切换(异频切换)的时候，不会影响正在发生的业务，也就是说，切换的时间要控制在很小的范围内。

在异系统切换或异频切换之前，多模终端都需要搜索将要切换到的目标系统或目标频率的信号并监视其状态，或者说，多模终端需要对目标系统或目标频率进行信号搜索以及信号测量，然后可以根据搜索或信号测量结果作出切换决定并执行切换。如上所述，为了不干扰或中断正在进行的业务，特别是实时语音或视频通信的情况，优选的方法是快速的信号测量。

然而，已有的技术中，通常使用的是先断开、再测量、再重建的硬切换方法。结果，在搜索其它无线网络的信号或对其进行测量的时候，正在进行的业务被断开，从而影响了正在进行的业务。

或者，还有其它现有技术采用专用的网络检测和信号测量模块进行网络检测，或者采用其它更复杂的过程，但这些方法不但增加了系统的复杂度和系统开销，还都需要中断正在进行的业务或呼叫。

此外，3G空中接口标准WCDMA中，压缩模式技术的使用为这类信号的测量提供了一种较好的解决方案，但其更适用于WCDMA环境，同时对系统设计提出了更高要求，具有较高的实现复杂度。

发明内容

本发明的目的是提供一种TD-SCDMA多模终端的无线信号测量控制方法，可以控制TD-SCDMA多模移动通信终端在不影响正在进行的TD-SCDMA呼叫的条件下，进行对其它无线信号的测量。

本发明的一种TD-SCDMA多模终端的无线信号测量控制方法，用于控制TD-SCDMA多模终端在进行语音业务或者语音数据混合业务期间进行其它无线信号的测量，该方法包括以下步骤：步骤10，检测TD-SCDMA多模终端是否处于语音静默状态；步骤11，当检测TD-SCDMA多模终端处于语音静默状态时，根据需要进行测量的子帧的数量，设置用来与基站和无线网络控制器进行单向协商，约定信号测量时段的上行同步偏移控制符的值，并将其发送到基站和无线网络控制器；

步骤12，控制TD-SCDMA多模终端在设定数量的子帧中的用于发送语音信号的上行时隙执行对其它无线信号的测量。

本发明的另一种TD-SCDMA多模终端的无线信号测量控制方法，用于控制TD-SCDMA多模终端在进行数据业务期间进行其它无线信号的测量，该方法包括以下步骤：步骤20，根据需要进行测量的子帧的数量，设置用来与基站和无线网络控制器进行单向协商，约定信号测量时段的上行同步偏移控制符的值，并将其发送到基站和无线网络控制器；

步骤21，控制TD-SCDMA多模终端在设定数量的子帧中执行对其它无线信号的测量。

上述的其它无线信号为无线接入网络信号或者蜂窝网络信号；所述无线接入网络为WiFi、WiMax、BlueTooth、UWB或者Zigbee；所述蜂窝网络为：WCDMA、GSM、CDMA1x或者CDMA2000。

与现有技术相比，通过本发明可以控制TD-SCDMA多模终端在不影响正在进行的业务的情况下进行用于异系统或异频切换的其它无线信号的测量。测量活动在TD-SCDMA多模终端呼叫期间进行，不需要中断正在进行的业务，不影响业务的正常进行；整个过程不需要系统增加更多的控制信令或信令传输通道；可以潜在地缩短系统间切换的时间，为异系统或异频的平滑切换提供了可能。

附图说明

图1为根据TD-SCDMA协议定义的无线子帧的结构图；

图2是表示在配置了TFCI的情况下，向RNC发送上行SS的示意图；

图3是表示没有配置TFCI的情况下，向RNC发送上行SS的示意图；

图4描述在语音业务或语音数据混合业务的情况下，利用语音静默期测量其它无线信号的测量时段安排图；

图5描述在数据业务的情况下，测量其它无线网络的信号的测量时段安排图；

图6是描述在语音业务或语音数据混合业务的情况下，利用语音静默期测量其它无线网络的信号的方法的流程图；

图7是描述在数据业务的情况下，测量其它无线网络的信号的方法的流程图。

具体实施方式

由于TD-SCDMA系统为时分复用系统，其中TD-SCDMA多模终端与TD-SCDMA无线通信网络之间通信是通过TD-SCDMA子帧来完成的。

图1为根据TD-SCDMA标准的一个子帧的示意图。每个子帧的时间为5ms，其中将每个子帧划分为多个上行或者下行时隙，即TS0到TS6，以及下行导频时隙DwPTS和上行导频时隙UpPTS，其中时隙TS0为固定的下行控制时隙。

根据在通信业务开始时TD-SCDMA多模终端和蜂窝移动通信网络之间的设定，TS1到TS6可以是上行时隙或者下行时隙。

由于TS1为固定上行时隙，因此，如图1所示，在业务连接初始化的时候，假设将时隙TS2到TS3设定为上行时隙而TS4到TS6设定为下行时隙，虽然这里上行时隙数量和下行时隙数量相同，但是更具体的设置由连接建立之初的参数协商决定。

在语音业务或语音数据混合业务的情况下，语音呼叫的两侧交替对话，TD-SCDMA多模终端会出现语音静默的时间段(例如，在听对方讲话的期间)。在此期间内，不需要进行语音信号的发送。因此，每个子帧内用于发送语音信号的那些上行时隙空闲，可以安排在这些空闲时隙内进行其它无线信号的测量。

例如，图2描述在语音业务的情况下，控制TD-SCDMA多模终端利用语音静默期测量其它无线信号的测量时段安排图。可以看到，当多模终端处于语音业务时，可以设定在连续的L个子帧(RSF#n+1到RSF#n+L)的上行时隙TS1到TS3执行其它无线信号的测量。

根据本发明的方法在多模终端执行语音通信业务或者语音数据混合业务时，自适应地利用通话一方静默的时段进行其它无线信号的检测，从而可以在保证语音业务实时性的前提下，进行其它无线信号的检测。

而在多模终端执行数据业务的情况下，由于数据业务对实时性的要求不高，因此，可以利用TD-SCDMA多模终端进行数据业务中的多个连续子帧中的全部时间进行其它无线信号的检测。

例如，图3描述在数据业务的情况下，控制TD-SCDMA多模终端利用多个子帧的时间测量其它无线信号的测量时段安排图。可以看到，当多模终端处于数据业务时，可以设定在连续的L个子帧(RSF#n+1到RSF#n+L)的整个时间内执行其它无线信号的测量。

当多模终端如上所述在业务过程中进行其它无线信号的检测，需要通知TD-SCDMA网络的基站和无线网络控制器(RNC)在这些时间内不进行TD-SCDMA信号的接收和发送。

在每个TD-SCDMA子帧中，由TD-SCDMA多模终端发送的上行同步偏移控制符号(SS)是一个在TD-SCDMA协议中没有定义任何用途的上行控制符号，因此，可以利用该上行SS与基站和无线网络控制器(RNC)进行单向协商，约定信号测量时段。

根据TD-SCDMA协议，每个子帧中的上行同步偏移控制符号(SS)没有定义用途，因此可以用来与基站和无线网络控制器进行单向协商，约定信号测量时段。例如，可以参照下面的表1来设置上行同步偏移控制符SS的值(这里仍然使用“SS”，但更改其功能为“信号测量控制信号”)。

表1

上行SS编码	信号测量命令/信号测量持续子帧数目
		00	不执行信号测量
01	信号测量/p RSFs
		10	信号测量/2p RSFs
11	信号测量/3p RSFs

如表1所示，当设定上行SS编码的值为“00”时，表示不执行其它网络的信号的测量；当设定上行SS编码的值为“01”时，表示在下面的p个子帧的上行时隙内执行其它网络的信号的测量；当设定上行SS编码的值为“10”时，表示在下面的2p个子帧的上行时隙内执行其它网络的信号的测量；当设定上行SS编码的值为“11”时，表示在下面的3p个子帧的上行时隙内执行其它网络的信号的测量。其中p为正整数，可以在TD-SCDMA多模终端和基站中预先设定，一般取值为1。可以根据不同的检测需求设定上行SS的值以获得不同长度的检测时间。

下面首先详细描述，在TD-SCDMA多模终端进行语音通信业务或者语音数据混合业务时，利用通话一方静默的时段进行其它无线信号的检测的方法。

在正常的语音通信过程中，上下行的业务通常是交替发生的，平均来说，各自发生的时间占总的通话时间的50％。通常，TD-SCDMA多模终端中的自适应多速率(AMR)编码器能自动检测静默或者存在语音信号，并指示系统在静默期间发送舒适背景噪声。本发明利用了TD-SCDMA多模终端中的AMR的静默检测信号，作为安排其它无线信号的测量的依据，在安排了进行其它无线信号的检测的时间长度之后，如上所述利用上行SS通知基站和RNC，从而能充分利用语音呼叫一侧的静默时段进行其它无线信号的测量。

在语音通话静默时段中，不使用上行时隙中用来进行语音业务的那些时隙。例如，语音业务中，在通话静默期间，子帧中的上行时隙TS1到TS3可以用来进行对其它无线信号的测量工作。或者，在语音数据混合业务中，如果约定时隙TS1和TS2用来进行语音信号的发送，则在通话静默期间可以使用这些上行时隙TS1和TS2。

在收到来自自适应多速率编码器的静默检测信号之后，TD-SCDMA多模终端可以根据需要按照上面的表1设定上行SS值，之后发送给基站和RNC。

根据在通信业务开始时TD-SCDMA多模终端和蜂窝移动通信网络之间的设定，上行SS值具体的发送方式会有不同。具体来说，如果根据业务开始时的设定，配置的子帧的时隙中存在传输格式组合指示(TFCI)，那么，根据TD-SCDMA的定义，上行SS将在包含TFCI的时隙发送，比如RSF#n子帧的TS3时隙，如图4所示(假定如上所述，在业务连接的初始化时，已协商为第2个转换点位于TS3和TS4之间，如图1所示)；相反，如果没有配置包含TFCI的时隙，那么SS将在第一个上行时隙TS1使用最低编号的信道化码发送，比如，如图5所示的RSF#n子帧的TS1时隙。

基站和RNC在收到每个子帧时都检测其上行SS的值，当检测到非“00”的上行SS值的时候，就可以进行相应的处理，后面将会详细描述。

下面首先参考图6的流程图来说明根据本发明的一种实施方式，正在TD-SCDMA网络上进行语音业务的TD-SCDMA多模终端进行其它网络信号检测的过程。

在步骤S1，TD-SCDMA多模终端10正在进行语音业务呼叫；

在业务需要的情况下(例如，需要切换到覆盖更好的另一个无线网络来继续业务)，可以由RNC通过基站向TD-SCDMA多模终端发送测量控制信号。这里，假定在步骤S2，TD-SCDMA多模终端收到RNC发出的测量控制信号，就可以根据要进行的测量需要的时间，安排执行对其它无线信号检测的测量时段，例如计算需要的子帧的数量等。

接着在步骤S3，TD-SCDMA多模终端在进行语音业务的同时，等待自适应多速率语音编码器发出语音静默信号，定时检测是否有语音静默信号从自适应多速率语音编码器发出。

如果有语音静默信号从自适应多速率语音编码器发出，即步骤S3检测到有语音静默信号从自适应多速率语音编码器发出，那么TD-SCDMA多模终端进行步骤S4来根据要进行的检测所需要的时间，按照上面所述的表1设定下一个子帧RSF#n的上行SS的值，来通知基站和RNC，在需要的数量(例如L个，L＝1p，2p或者3p)的子帧中，TD-SCDMA多模终端将在上行时隙TS1、TS2和TS3进行其它无线信号的检测。

例如，如果涉及的其它无线信号的检测需要较长的时间，则申请在后面的3p个子帧中进行检测(L＝3p)，即设定下一个子帧的上行SS的值为“11”；而如果涉及的其它无线信号的检测只需要较短的时间，则申请在后面的1p个子帧中进行检测(L＝1p)，即设定下一个子帧的上行SS的值为“01”。这里，仅仅为了说明的目的，假定TD-SCDMA多模终端设定了上行SS的值为“11”，即L＝3p。

之后，在步骤S5，将设定的上行SS的值在下一个子帧RSF#n中作为信号测量控制信号发出，发送的具体方法如上所述。基站和RNC收到该子帧并检测到SS的值为“11”时，就知道在接下来的设定数量L个子帧(例如，图2的RSF#n+1到RSF#n+L)中的上行时隙内不必进行上行信号的接收，并且可以进行后面将详细描述的其它一些相应的处理。

接着，在紧接的设定数量L个无线子帧(例如，图2的RSF#n+1到RSF#n+L)的TS1-TS3时隙上，TD-SCDMA多模终端执行对其它无线信号的测量，步骤S6；实际上，从终端在上行导频时隙发送完上行同步码SYNC_UL后，就可立即执行测量工作，即实际可利用的时间为：TS1+TS2+TS3+32chips。

完成测量工作之后，可以将测量结果存储起来，并回到正常通信模式，如果需要，再次执行相似过程(步骤S7)。

由于TD-SCDMA多模终端在测量时段期间内没有没有进行正常TD-SCDMA信号的发送，本发明的方法的测量过程对非测量时段之外的正常时隙通信过程的会有一些影响，可以采取相应的处理措施。

具体来说，首先，在测量时段期间，基站和RNC就不能收到定义在子帧上行时隙中的传输功率控制(TPC)命令。然而，由于RNC通过上行SS已经知道终端在进行测量工作，所以就可以按照最后一次收到的发射功率控制命令和参数，执行对发射功率的控制。

例如，如果假设p＝1，那么根据最大3p个测量子帧(每个子帧5ms)计算，假设终端移动速度为120km/h，那么在测量期间终端的移动半径范围为0.5m，也就是说，即使在此期间不进行功率控制，也不会使系统性能恶化。

另外，下行SS的处理。测量期间，基站和RNC也不能收到上行Midamble，故不能估计定时偏移参数，此时基站仍然重复发送测量前基站最后一次估计的SS值。实际上，通常下行SS值在多个帧中只估计一次，然后重复发送，所以，测量过程对其基本没有影响。

对于语音数据混合业务，测试的过程与上面基本一样，不同之处在于可用的上行时隙变为语音业务不使用的那些上行时隙。

因此，根据本发明的方法，利用TD-SCDMA多模终端处于语音静默的时间，安排在子帧的上行时隙中进行其它无线信号的测量，并通过上行SS值通知基站和无线控制器，就可以实现在不中断正在进行的业务的情况下进行其它无线信号的测量。

下面参考图7的流程图来说明根据本发明的一种实施方式，当前业务为数据业务时，对其它无线信号进行检测的方的过程。

在步骤R1，TD-SCDMA多模终端正在进行数据业务；

在步骤R2，RNC在业务需要(例如，需要切换到覆盖更好的另一个无线网络来继续业务)，向TD-SCDMA多模终端发送测量控制信号，TD-SCDMA多模终端接收到此信号之后，就可以根据要进行的测量需要的时间，安排子帧中的测量时段执行对其它无线信号测量，例如计算需要的子帧的数量等。

与语音业务不同的是，由于数据业务对实时性要求不高，因此TD-SCDMA多模终端不需要等待自适应多速率语音编码器发出语音静默信号来开始其它无线信号的检测，而可以直接在步骤R3根据需要的子帧数量，参照表1设置子帧RSF#n的SS的值，来通知基站和RNC，在需要的数量(例如L个，L＝1p，2p或者3p)的子帧的全部时间中，TD-SCDMA多模终端将进行其它无线信号的检测。

之后，在步骤R4，将设定的上行SS的值在下一个子帧RSF#n中发出，作为信号测量控制信号。发送的具体方法如上所述。基站和RNC收到该非零的上行SS值之后，就可以安排在在紧接的L个无线子帧(例如图3的RSF#n+1到RSF#n+L)期间不进行收发工作。

接着，在紧接的L个无线子帧(例如图3的RSF#n+1到RSF#n+L)期间，TD-SCDMA多模终端不进行发射和接收工作，转而执行对其它无线信号的测量(步骤R5)；

完成测量工作之后，可以将测量结果存储起来，并回到正常通信模式，如果需要，再次执行相似过程(步骤R6)。

基站和RNC可以采取与上面描述的类似的处理来避免测量过程对非测量时段之外的正常时隙通信过程的会有一些影响。

因此，本发明测量控制方法根据处于连接模式的TD-SCDMA多模终端所执行的不同的业务而利用不同的信号测量时段进行各种信号搜索检测操作。信号测量时段的确定方式依赖于当前业务类型：语音业务、语音数据混合业务还是数据业务。

本发明的测量控制方法可以控制TD-SCDMA多模终端在不影响正在进行的业务的情况下进行用于异系统或异频切换的其它无线信号的测量。测量活动在TD-SCDMA多模终端呼叫期间进行，不需要中断正在进行的业务，不影响业务的正常进行；整个过程不需要系统增加更多的控制信令或信令传输通道；可以潜在地缩短系统间切换的时间，为异系统或异频的平滑切换提供了可能。

本发明提出的信号测量控制方法不限于本发明所述的控制TD-SCDMA多模终端在TD-SCDMA呼叫期间对其它无线信号的测量，还可以用于控制TD-SCDMA多模终端在TD-SCDMA呼叫期间进行其它的工作，如对其它无线网络的搜索等，这些都可以根据本发明提供的方法从实际需要进行灵活配置。

Claims (9)

1.一种TD-SCDMA多模终端的无线信号测量控制方法，用于控制TD-SCDMA多模终端在进行语音业务或者语音数据混合业务期间进行其它无线信号的测量，其特征在于，包括以下步骤：

步骤10，检测TD-SCDMA多模终端是否处于语音静默状态；

步骤11，当检测TD-SCDMA多模终端处于语音静默状态时，根据需要进行测量的子帧的数量，设置用来与基站和无线网络控制器进行单向协商，约定信号测量时段的上行同步偏移控制符的值，并将其发送到基站和无线网络控制器；

步骤12，控制TD-SCDMA多模终端在设定数量的子帧中的用于发送语音信号的上行时隙执行对其它无线信号的测量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤10中，根据自适应多速率编码器的语音静默检测信号，检测TD-SCDMA多模终端是否处于语音静默状态。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤11中，将所述上行同步偏移控制符，在所述子帧的包含传输格式组合指示TFCI的时隙，发送到基站和无线网络控制器；或者在所述子帧没有配置传输格式组合指示TFCI的时隙时，将所述上行同步偏移控制符，在所述子帧的第一个上行时隙使用最低编号的信道化码发送。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤12中，所述设定数量的子帧为：连续的L个子帧，所述L为整数。

5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述其它无线信号为无线接入网络信号或者蜂窝网络信号，所述无线接入网络为：WiFi、WiMax、BlueTooth、UWB或者Zigbee，所述蜂窝网络为：WCDMA、GSM、CDMA1x或者CDMA2000。

6.一种TD-SCDMA多模终端的无线信号测量控制方法，用于控制TD-SCDMA多模终端在进行数据业务期间进行其它无线信号的测量，其特征在于，包括以下步骤：

步骤20，根据需要进行测量的子帧的数量，设置用来与基站和无线网络控制器进行单向协商，约定信号测量时段的上行同步偏移控制符的值，并将其发送到基站和无线网络控制器；

步骤21，控制TD-SCDMA多模终端在设定数量的子帧中执行对其它无线信号的测量。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤20中，将所述上行同步偏移控制符，在所述子帧的包含传输格式组合指示TFCI的时隙，发送到基站和无线网络控制器；或者在所述子帧没有配置传输格式组合指示TFCI的时隙时，将所述上行同步偏移控制符，在所述子帧的第一个上行时隙使用最低编号的信道化码发送。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤21中，所述设定数量的子帧为：连续的L个子帧，所述L为整数。

9.根据权利要求6至8任一项所述的方法，其特征在于，所述其它无线信号为无线接入网络信号或者蜂窝网络信号；所述无线接入网络为WiFi、WiMax、BlueTooth、UWB或者Zigbee；所述蜂窝网络为：WCDMA、GSM、CDMA1x或者CDMA2000。

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