CN101277145A - 一种主、副子载波的切换方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种主、副子载波的切换方法，包括：在通讯系统的软频率复用小区中，多载波的移动终端从系统侧设备预先获取主/副子载波的频率分布信息，并根据副子载波的信号强度来确定当前主/副子载波是否需要进行主、副子载波间的切换；所述移动终端利用所述需要切换的当前主/副子载波上的一个或多个时隙进行副/主子载波的频率扫描，并通过系统侧设备确认扫描到的副/主子载波是否可用，并将所述需要切换的当前主/副子载波切换到可用的副/主子载波上。本发明大大减少了频率扫描时间，提高了切换速度，以较少的资源保证了软频率复用小区中的多载波移动终端在主副子载波之间的平滑切换。

Description

一种主、副子载波的切换方法
技术领域
本发明涉及通讯技术领域，特别是涉及一种多载波TD-SCDMA终端在软频率复用小区中进行主副子载波切换的方法。
背景技术
软频率复用不仅可以显著提高频率重用因子，而且可以抑止相邻小区间的干扰。该技术将OFDM(正交频分复用)系统所有子载波划分成m组，不同的相邻小区选择不同组的子载波作为本小区的主子载波，其他子载波作为本小区的副子载波，再对各小区的主子载波和副子载波设置不同的发射功率门限，且主子载波的发射功率门限高于副子载波的发射功率门限，以主子载波的覆盖范围确定小区边界，如图1。从小区中央到小区边缘分配的是主子载波(三种不同底纹所示)，它可以覆盖整个小区的范围；空白区域分配的是副子载波，它只覆盖小区的内部。这样，对于小区内部，主要采用较低功率的副子载波传输数据，由于离基站比较近，终端可以接收到本小区清晰的信号，并且由于副子载波功率较小，相邻小区之间的干扰也比较小；而在各相邻小区边缘区域均采用高功率主载波传输数据，处于边缘区域的终端主要接收到的是不同相邻小区的主子载波，由于不同相邻小区的主子载波不相重叠且为正交，因此相互干扰就会大大降低。为了描述方便起见，本发明后文中将某一个小区中分布的所有子载波区域称为C1，其中采用主子载波的区域称为C2，采用副子载波的区域称为C3，在副子载波的区域之外的本小区主子载波区表示为C4，在副子载波的区域中的主子载波区称为C5，则显然有C1＝C2UC3，C2＝C4UC5。
根据以上所述可以发现，软频率复用小区在C3与C4的边界处存在着明显的子载波变化，而现有蜂窝系统的小区则不存在这样的变化，这就给跨越该边界的支持多载波接入的移动终端提出了新的要求。针对这个问题，本发明将移动终端在C3和C4之间切换分为以下两种情况。
情况1：使用副子载波的移动终端从C3向C4移动。此时在C3和C4的边界处子载波会发生完全转变，因为C4中的主子载波与C3中的副子载波正交，且C4中没有任何移动终端原来使用的子载波。
情况2：使用主子载波的移动终端从C4向C3移动。此时在C3和C4的边界处子载波会发生部分转变，因为移动终端既可以使用C3中的副子载波，也可以继续使用C4中的主子载波，这是因为主子载波在C2(包括C4和C5)中都可以使用。
那么如何使得支持多载波接入的移动终端在这样的边界处进行平滑地过渡，而又不掉话和丢失数据呢？根据查阅的文献和专利，在现有技术中尚未发现有解决该问题的方案。所以根据以上两种情况，考虑到多载波TD-SCDMA在3GPP LTE(Long Term Evolution，长期演进)中的重要性，需要提出一种多载波TD-SCDMA终端在软频率复用小区中进行主副子载波切换的方法，以保证软频率复用小区中的多载波TD-SCDMA移动终端在主副子载波之间的平滑切换。
发明内容
本发明的目的是提供一种主、副子载波的切换方法，解决现有技术不能保证软频率复用小区中的多载波TD-SCDMA移动终端在主副子载波之间的平滑切换的技术问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种主、副子载波的切换方法，其中，包括：在通讯系统的软频率复用小区中，多载波的移动终端从系统侧设备预先获取主/副子载波的频率分布信息，并根据副子载波的信号强度来确定当前主/副子载波是否需要进行主、副子载波间的切换；所述移动终端利用所述需要切换的当前主/副子载波上的一个或多个时隙进行副/主子载波的频率扫描，并通过系统侧设备确认扫描到的副/主子载波是否可用，并将所述需要切换的当前主/副子载波切换到可用的副/主子载波上。
上述的方法，其中，在所述移动终端的多载波为副子载波的条件下，如果所述副子载波的信号强度小于预定阀值，则认为所述移动终端处于所述软频率复用小区中采用副子载波区域的边界区域，所述当前副子载波需要进行主、副子载波间的切换。
上述的方法，其中，包括如下步骤：
步骤a，所述移动终端向系统侧设备获取主子载波的频率分布信息；
步骤b，从所述移动终端的副子载波中选择一个作为当前副子载波，计算所述当前副子载波上的接收信号强度；
步骤c，判断所述接收信号强度是否小于预定阈值，是则认为所移动终端处于所述边界区域，所述当前副子载波需要切换到主子载波，执行步骤d，否则返回步骤b；
步骤d，启用所述当前副子载波上的一个或多个时隙进行主子载波频率扫描；
步骤e，根据扫描结果判断是否存在主子载波，是则执行步骤f，否则返回步骤d；
步骤f，判断所述存在的主子载波上的接收信号强度是否大于所述当前副子载波上的接收信号强度，是则执行步骤h，否则返回步骤d；
步骤h，通过询问系统侧设备获知所述存在的主子载波是否可用，是则执行步骤i，否则执行返回d；
步骤i，将所述当前副子载波切换到所述存在的主子载波。
上述的方法，其中，还包括：
步骤j，循环执行步骤b至步骤i，直到所述移动终端的所有副子载波都切换到主子载波。
上述的方法，其中，在所述步骤h中，如果根据扫描结果和所述频率分布信息得知所有主子载波均不可用，则向系统侧设备请求提高所述当前副子载波的发射功率，直到达到系统能承受的副子载波的极限发射功率。
上述的方法，其中，在所述移动终端的多载波为主子载波的条件下，周期性地利用当前主子载波进行副子载波频率扫描，如果扫描到的副子载波的信号强度大于预定阀值，则认为所述移动终端处于所述软频率复用小区中采用副子载波区域的边界区域，所述当前主子载波需要进行主、副子载波间的切换。
上述的方法，其中，包括如下步骤：
步骤A，所述移动终端向系统侧设备获取副子载波的频率分布信息；
步骤B，从所述移动终端的主子载波中选择一个作为当前主子载波；
步骤C，启用所述当前主子载波上的一个或多个时隙进行副子载波频率扫描；
步骤D，根据扫描结果判断是否存在副子载波，是则执行步骤E，否则返回步骤C；
步骤E，判断所述存在的副子载波上的接收信号强度是否大于预定阈值，是则执行步骤F，否则返回步骤C；
步骤F，通过询问系统侧设备获知所述存在的副子载波是否可用，是则执行步骤G，否则执行步骤C；
步骤G，将所述当前主子载波切换到所述存在的副子载波。
上述的方法，其中，还包括：步骤H，循环执行步骤B至步骤G，直到所述移动终端的所有主子载波都切换到副子载波。
上述的方法，其中，在所述步骤F中，如果根据扫描结果和所述频率分布信息得知所有副子载波均不可用，则继续使用所述当前主子载波。
上述的方法，其中，所述通讯系统为时分同步码分多址系统。
本发明的优点在于：
1)由于多载波TD-SCDMA移动终端预先向系统侧设备获取主或副子载波的频率分布信息，因此在进行主副子载波切换时大大减少了频率扫描时间，提高了切换速度。
2)用某一主(副)子载波上的某一个或多个时隙进行副(主)子载波频率扫描，以较少的资源保证了软频率复用小区中的多载波TD-SCDMA移动终端在主副子载波之间的平滑切换。
附图说明
图1为软频率复用小区中主、副子载波的分布示意图；
图2为本发明提供的使用副子载波的移动终端从副子载波向主子载波切换时的切换流程图；
图3为本发明提供的使用主子载波的移动终端从主子载波向副子载波切换时的切换流程图；
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。
本发明主要包括：：
1)多载波TD-SCDMA移动终端预先向系统侧设备获取主或副子载波的频率分布信息，并根据切换前后的子载波信号强度来判断移动终端是否处于C3和C4之间的边界区域，且是否需要进行主副子载波间的切换；
2)当从副子载波向主子载波切换时，多载波TD-SCDMA终端利用某一副子载波上的某一个或多个时隙进行主子载波频率扫描，并通过系统侧设备确认该主子载波可用后逐步将副子载波切换为主子载波；
3)当从主子载波向副子载波切换时，多载波TD-SCDMA终端周期性地利用某一主子载波上的某一个或多个时隙进行副子载波频率扫描，并通过系统侧设备确认该副子载波可用后逐步将主子载波切换为副子载波；
对于背景技术中的情况1，由于移动终端从C3进入C4时，最佳的方式是将副子载波切换到主子载波。在无主子载波可用的情况下，在一定限度内也可以加大副子载波的发射功率来暂时维持终端的正常通信。图2为本发明提供的使用副子载波的移动终端从副子载波向主子载波切换时的切换流程图，其实现过程如下：
步骤201，移动终端向系统侧设备获取主子载波的频率分布信息；
步骤202，计算当前副子载波上的接收信号强度Smn；
步骤203，当移动终端的当前某一副子载波上的接收信号强度小于某一个阈值Sth时，则认为移动终端可能处于C3和C4之间的边界区域，执行步骤204，否则返回步骤202；
步骤204，启用当前使用的副子载波的某一个或多个时隙进行主子载波频率扫描；
步骤205，判断是否存在主子载波的频率，是则执行步骤206，否则返回步骤204；
步骤206，发现有主子载波的频率存在，计算主子载波上的接收信号强度Smj；
步骤207，判断主子载波上的信号强度Smj是否大于阈值Sth，是则执行步骤208，否则返回步骤204，其中，阈值Sth可选择为此前移动终端所在副子载波上的信号强度。
步骤208，向系统侧设备询问获知该主子载波是否可用，是则执行步骤209，否则返回步骤204继续进行其他主子载波频率扫描。
步骤209，该主子载波可用，则将原来使用的副子载波切换到该主子载波。
此外，移动终端当前使用的其他副子载波也按步骤202至209的过程进行切换，直到所有的副子载波都切换到C4的主子载波上。如果所有的主子载波均不可用，则向系统侧设备请求提高副子载波的发射功率，直到达到系统能承受的副子载波的极限发射功率。
对于背景技术中的情况2，移动终端从C4进入C3时，既可以使用C3中的副子载波的频率，也可以继续使用C4中的主子载波频率。但由于C4的容量与其区域内所拥有的子载波数有密切关系，继续使用C4中的主子载波频率，可能会导致C4区用户容量下降，进而影响C4区的用户正常接入，因此最佳的方式是将主子载波切换到副子载波。在无副子载波可用的情况下，继续使用C4中的主子载波来暂时维持终端的正常通信。图3为本发明提供的使用主子载波的移动终端从主子载波向副子载波切换时的切换流程图；其实现过程如下：
步骤301，移动终端向系统侧设备获取副子载波的频率分布信息；
步骤302，移动终端启用当前使用的某一主子载波的某一个或多个时隙周期性地进行副子载波频率扫描；
步骤303，判断副子载波是否存在，是则执行步骤304，否则返回步骤302；
步骤304，计算存在的副子载波上的接收信号强度；
步骤305，判断信号强度Smn是否大于某一个阈值Sth，是则执行步骤306，否则返回步骤302；
步骤306，当扫描到的某一副子载波频率的信号强度大于某一个阈值时，则认为移动终端可能处于C3和C4之间的边界区域，然后向系统侧设备询问获取该副子载波是否可用，可用则执行步骤307，否则返回步骤302继续其他副子载波频率的扫描；
步骤307，该副子载波可用，则将原来使用的主子载波切换到该副子载波。
移动终端当前使用的其他主子载波按步骤302至307的过程进行切换，直到所有的主子载波都切换到C3的副主子载波上。如果所有的副子载波均不可用，则继续使用原来的主子载波。
采用本方案之后的优势是：
1)由于多载波TD-SCDMA移动终端预先向系统侧设备获取主或副子载波的频率分布信息，因此在进行主副子载波切换时大大减少了频率扫描时间，提高了切换速度。
2)用某一主(副)子载波上的某一个或多个时隙进行副(主)子载波频率扫描，以较少的资源保证了软频率复用小区中的多载波TD-SCDMA移动终端在主副子载波之间的平滑切换。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1. 一种主、副子载波的切换方法，其特征在于，包括：
在通讯系统的软频率复用小区中，多载波的移动终端从系统侧设备预先获取主/副子载波的频率分布信息，并根据副子载波的信号强度来确定当前主/副子载波是否需要进行主、副子载波间的切换；
所述移动终端利用所述需要切换的当前主/副子载波上的一个或多个时隙进行副/主子载波的频率扫描，并通过系统侧设备确认扫描到的副/主子载波是否可用，并将所述需要切换的当前主/副子载波切换到可用的副/主子载波上。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述移动终端的多载波为副子载波的条件下，如果所述副子载波的信号强度小于预定阀值，则认为所述移动终端处于所述软频率复用小区中采用副子载波区域的边界区域，所述当前副子载波需要进行主、副子载波间的切换。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤a，所述移动终端向系统侧设备获取主子载波的频率分布信息；
步骤b，从所述移动终端的副子载波中选择一个作为当前副子载波，计算所述当前副子载波上的接收信号强度；
步骤c，判断所述接收信号强度是否小于预定阈值，是则认为所移动终端处于所述边界区域，所述当前副子载波需要切换到主子载波，执行步骤d，否则返回步骤b；
步骤d，启用所述当前副子载波上的一个或多个时隙进行主子载波频率扫描；
步骤e，根据扫描结果判断是否存在主子载波，是则执行步骤f，否则返回步骤d；
步骤f，判断所述存在的主子载波上的接收信号强度是否大于所述当前副子载波上的接收信号强度，是则执行步骤h，否则返回步骤d；
步骤h，通过询问系统侧设备获知所述存在的主子载波是否可用，是则执行步骤i，否则执行返回d；
步骤i，将所述当前副子载波切换到所述存在的主子载波。
4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：
步骤j，循环执行步骤b至步骤i，直到所述移动终端的所有副子载波都切换到主子载波。
5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述步骤h中，如果根据扫描结果和所述频率分布信息得知所有主子载波均不可用，则向系统侧设备请求提高所述当前副子载波的发射功率，直到达到系统能承受的副子载波的极限发射功率。
6. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述移动终端的多载波为主子载波的条件下，周期性地利用当前主子载波进行副子载波频率扫描，如果扫描到的副子载波的信号强度大于预定阀值，则认为所述移动终端处于所述软频率复用小区中采用副子载波区域的边界区域，所述当前主子载波需要进行主、副子载波间的切换。
7. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤A，所述移动终端向系统侧设备获取副子载波的频率分布信息；
步骤B，从所述移动终端的主子载波中选择一个作为当前主子载波；
步骤C，启用所述当前主子载波上的一个或多个时隙进行副子载波频率扫描；
步骤D，根据扫描结果判断是否存在副子载波，是则执行步骤E，否则返回步骤C；
步骤E，判断所述存在的副子载波上的接收信号强度是否大于预定阈值，是则执行步骤F，否则返回步骤C；
步骤F，通过询问系统侧设备获知所述存在的副子载波是否可用，是则执行步骤G，否则执行步骤C；
步骤G，将所述当前主子载波切换到所述存在的副子载波。
8. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：步骤H，循环执行步骤B至步骤G，直到所述移动终端的所有主子载波都切换到副子载波。
9. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述步骤F中，如果根据扫描结果和所述频率分布信息得知所有副子载波均不可用，则继续使用所述当前主子载波。
10. 根据权利要求1至9中任意一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述通讯系统为时分同步码分多址系统。
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