CN101207901A - 适用于wcdma网络的基于导频强度的层选择方法 - Google Patents

Abstract

一种基于导频强度的层选择算法，包括步骤：终端在登上一个小区以后，如果小区采用了HCS结构，则开始触发上述层选择算法；终端首先通过小区的系统广播消息块，获得关于层选择的相关参数；根据上述参数开始进行测量，并在测量样本达到N_PL+1个以后，开始计算平均导频RSCP绝对变化值；如果平均导频RSCP绝对变化值大于门限值P_th，终端被判为高速终端，如果平均导频RSCP绝对变化值大于门限值P_th，终端被判为低速终端。通过本发明的方法，终端移动速度估计的准确性被大大提高了。

Description

适用于WCDMA网络的基于导频强度的层选择方法

技术领域

本发明涉及移动通信，特别涉及适用于WCDMA网络的基于导频强度的层选择方法。

背景技术

为了满足日益增长的移动通信需求，运营商就必须不断的增大系统容量。如图1所示，由宏小区和微小区组成的双层小区结构就将常常出现在密集城区等一些话务量较大的地方。同时使用较低天线和较小发射功率的微小区的小区半径也在不断缩小以提高系统容量。此时就要由宏小区提供较大的覆盖来补充微小区在覆盖上的盲区。

在微小区系统中，切换请求大大增加了。这就意味着两次切换之间的间隔和切换完成的时间大大缩短了。当更多的切换产生时无线网络控制器(RNC)的负荷就大大增加了。但实际中切换是不能很快的完成。如果候选基站数量较多，候选基站导频的测量必须经过一定的时延才能得到。而且由于快衰落的作用，导频的测量必须要经过一定的时间才可以。假如在一个瞬时移动台由于快衰落进入了一个衰落深谷，此时是不能切换的。一旦做出切换的决定，移动台和基站之间就开始了信令交互。在移动台和基站都得到切换相关的数据之前往往会有一定的时延。由于导频测量，平滑和切换信令的作用，切换延时往往可以达到几秒钟。如果一个微小区的半径是100米，而且假设系统需要7秒的时间来进行切换，这样对于一个高速移动台而言切换机制常常不能及时的进行切换。这样造成的后果是一个呼叫过早的掉话。因此在一个分层小区网络系统中，往往在空闲模式下就应把低速移动台放在微小区，这样低速移动台只在微小区之间切换，同时在空闲模式下就应把高速移动台放在宏小区层，这样高速移动台只在宏小区层之间切换。通过这种方法可以大大降低通话时高速移动台切换的频率，同时也充分利用了微小区的容量。

因此系统就需要一个方法来在手机的空闲模式下就能够估计终端速度。

目前3GPP TS 25.304规范中提供了一种方法来估计移动台速度：通过统计在一段时间内(T_Crmax时长内)，处于空闲状态终端进行小区重选的次数来估算移动台速度。即在一段时间内，小区重选的次数超过一个数值(N_CR)，终端就应被判为高速移动终端，从而在层选择中选择宏小区层。否则终端就应被判为低速移动终端，从而在层选择中选择微小区层。

但是上述小区重选方法带来了如下问题：

如果一个低速移动终端在微小区的边界移动，小区选择比较频繁，这样低速移动终端也很容易被错误的当作高速移动终端而被放到宏小区层。同样如果一个高速移动终端沿着微小区的径向穿过，由于其穿越距离较长，它可能被错误的当作低速移动终端而被放到微小区层。

由此可见，现有的层选择方法主要的问题是：判断移动速度的准确性较低。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种新型的基于导频强度的层选择算法及其在3G终端中的实现方案。

为实现上述目的，一种基于导频强度的层选择算法，包括步骤：

终端在登上一个小区以后，如果小区采用了HCS结构，则开始触发上述层选择算法；

终端首先通过小区的系统广播消息块，获得关于层选择的相关参数；

根据上述参数开始进行测量，并在测量样本达到N_PL+1个以后，开始计算平均导频RSCP绝对变化值；

如果平均导频RSCP绝对变化值大于门限值P_th，终端被判为高速终端，如果平均导频RSCP绝对变化值大于门限值P_th，终端被判为低速终端。

通过本发明的方法，终端移动速度估计的准确性被大大提高了。

附图说明

图1是一种典型的两层的小区通信系统示意图；

图2是本发明导频信道RSCP的周期性测量示意图；

图3是本发明实现的流程图。

具体实施方式

为了简单和清楚地地描述本发明，对本发明所涉及的符号缩写进行简单的定义：

SIB	系统信息块
		HCS	分层小区系统
TCRmax	这个值规定了在多长时间内进行统计小区重选的次数
		NCR	这个值规定了小区重选次数的门限
NPL	这个值规定了新方法中计算一次平均RSCP变化值所需要测量的导频RSCP样本数量。
		Pth	这个值规定了平均RSCP变化值的门限。如果一个终端的平均RSCP变化值超过了Pth，就判定该终端为高速移动终端。否则为低速移动终端。
Δτ	这个值规定了两个相邻的导频RSCP样本之间的间隔周期。
		RNC	无线网络控制器(Radio Network Controller)
WCDMA	宽带码分多址(Wide-band Code Division MultipleAccess)

如图2所示，本发明的方法通过周期性的测量目前所登上小区的导频的接收码域功率(RSCP)，在连续得到N_PL个RSCP样本值(dB值)以后，根据

$\stackrel{\‾}{P}=\underset{i=0}{\overset{N_{\mathrm{PL}}-1}{\mathrm{\Σ}}}\left(\right|P_{i+1}-P_i\left|\right)/N_{\mathrm{PL}}$

计算出平均导频RSCP绝对变化值。然后用这个计算结果和门限(P_th)比较，如果一个终端的平均导频RSCP绝对变化值超过了P_th，就判定该终端为高速移动终端，在层选择中，就应选择宏小区层。否则为低速移动终端，在层选择中，就应选择微小区层。

算法实现的全过程为：终端通过系统广播获得系统是否采用HCS结构，如果采用了HCS结构，终端还将得到层选择的相关参数(P_th，N_PL和Δτ)。基于这些参数，终端在空闲模式下周期性地(周期为Δτ)触发导频的RSCP的测量。在统计地样本值达到一定数量(N_PL+1)以后，计算出平均导频RSCP绝对变化值。比较计算出的出平均导频RSCP绝对变化值和系统广播消息中的门限P_th。如果平均导频RSCP绝对变化值大于门限值P_th，终端被判为高速终端，在层选择过程中，应该选择HCS优先级低于或等于服务小区HCS优先级的层；如果平均导频RSCP绝对变化值大于门限值P_th，终端被判为低速终端，在层选择过程中，应该选择HCS优先级高于或等于服务小区HCS优先级的层。

如图3所示，本发明实现的流程如下：

101.终端开机；

102.终端结束业务后，恢复到空闲模式。由于进入空闲模式前已经选定了服务小区，这里终端可以直接进入104步；

103.终端通过PLMN选择和小区选择算法，选择并登上一个服务小区；

104.判断系统是否采用了HCS结构。如果采用了HCS结构，走到106步；否则走到105步；

105.结束判断。不触发层选择算法；

106.监听广播信道，获取层选择所需参数：P_th，N_PL和Δτ；

107.如果存储的有旧的RSCP值，则删除；

108.以Δτ为周期，周期性的测量并记录服务小区导频的RSCP值，并存为P_i，其中i为周期的序列号；第一个采样点定为P₀，下一个采样点序号就加1 P₁；

109.判断是否已经得到了计算所需的N_PL+1个服务小区导频的RSCP值。如果得到了，就到110步，否则就到108步；

110.根据公式 $\stackrel{\‾}{P}=\underset{i=0}{\overset{N_{\mathrm{PL}}-1}{\mathrm{\Σ}}}\left(\right|P_{i+1}-P_i\left|\right)/N_{\mathrm{PL}}$ 计算平均导频RSCP绝对变化值；

111.判断平均导频RSCP绝对变化值是否大于门限值P_th；如果是则进入112步，否则进入113步；

112.因为平均导频RSCP绝对变化值大于门限值P_th，终端被判为高速终端，在层选择过程中，应该选择HCS优先级低于或等于服务小区HCS优先级的层；

113.因为平均导频RSCP绝对变化值大于门限值P_th，终端被判为低速终端，在层选择过程中，应该选择HCS优先级高于或等于服务小区HCS优先级的层；

114.判断终端是否依然留在原有小区，或者选择了新的小区，但是新小区的HCS优先级和层选择参数(P_th，N_PL和Δτ)与原小区相同。如果终端依然留在原有小区，或者选择了新的小区，但是新小区的HCS优先级和层选择参数(P_th，N_PL和Δτ)与原小区相同，进入108步；如果终端更换了小区，而且新小区的HCS优先级或层选择参数(P_th，N_PL和Δτ)与原小区相同，进入103步。在3GPP规范中，HCS的优先级别越高，小区半径越小；HCS的优先级别越低，小区半径越大。

只要系统采用了HCS结构，上述的流程将在手机开机后，任何空闲模式下，激活。但是如果终端开始发起业务而离开空闲模式后，上述测量就停止，直到终端恢复到空闲模式。在空闲模式下，终端将不断的执行：层选择数据读取--测量--计算平均导频RSCP绝对变化值--层选择--层选择数据读取。这样当用户速度发生变化时(如用户上下汽车)，终端能够及时的相应速度的变化，相应的选择宏小区层或微小区层。

本发明的方案中，终端通过系统广播获得系统是否采用HCS结构，如果采用了HCS结构，终端还将得到层选择的相关参数(P_th，N_PL和Δτ)。基于这些参数，终端在空闲模式下周期性地(周期为Δτ)触发导频的RSCP的测量。在统计地样本值达到一定数量(N_PL+1)以后，计算出平均导频RSCP绝对变化值。比较计算出的出平均导频RSCP绝对变化值和系统广播消息中的门限P_th。如果平均导频RSCP绝对变化值大于门限值P_th，终端被判为高速终端，在层选择过程中，应该选择HCS优先级低于或等于服务小区HCS优先级的层；如果平均导频RSCP绝对变化值大于门限值P_th，终端被判为低速终端，在层选择过程中，应该选择HCS优先级高于或等于服务小区HCS优先级的层。

Claims (5)

1.一种基于导频强度的层选择算法，包括步骤：

终端在登上一个小区以后，如果小区采用了HCS结构，则开始触发上述层选择算法；

终端首先通过小区的系统广播消息块，获得关于层选择的相关参数；

根据上述参数开始进行测量，并在测量样本达到N_PL+1个以后，开始计算平均导频RSCP绝对变化值；

如果平均导频RSCP绝对变化值大于门限值P_th，终端被判为高速终端，如果平均导频RSCP绝对变化值大于门限值P_th，终端被判为低速终端。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述平均导频RSCP绝对变化值按下式计算：

$\stackrel{\‾}{P}=\underset{i=0}{\overset{N_{\mathrm{PL}}-1}{\mathrm{\Σ}}}\left(\right|P_{i+1}-P_i\left|\right)/N_{\mathrm{PL}}$

其中，P为采样点，N_PL为样本数量。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述相关参数包括：P_th、N_PL和Δτ。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于如果终端被判为高速终端，则在层选择过程中，选择HCS优先级低于或等于服务小区HCS优先级的层。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于如果终端被判为低速终端，则在层选择过程中，选择HCS优先级高于或等于服务小区HCS优先级的层。

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