CN101547489B - 一种建立前向补充信道的小区硬切换方法和系统 - Google Patents

一种建立前向补充信道的小区硬切换方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种建立前向补充信道的小区硬切换方法和系统，通过设定硬切换门限参数，并构建硬切换判断条件，根据基站系统收到的移动终端导频测量报告信息完成硬切换的处理过程。采用本发明既能最优地使用基站系统的无线资源，还可以根据无线环境的实际情况，使FSCH在最合适的时刻切换到最合适的小区，实现高速稳定FSCH的建立。还可以避免在硬切换过程中产生乒乓效应。

Description

一种建立前向补充信道的小区硬切换方法和系统
技术领域
本发明涉及CDMA2000系统中的数据业务，更具体的说，是一种CDMA2000基站系统建立前向补充信道的小区选择技术。
背景技术
CDMA2000系统不仅提供传统的语音业务，还提供数据业务。而随着数据业务用户的不断增多，低速的数据业务已经不能满足用户需求，因此CDMA2000系统需能提供高速的数据业务。其中，高速数据下载业务是通过移动终端和基站系统之间建立不同速率的FSCH(Forward Supplemental Channel，即前向补充信道)实现的。FSCH是一种物理业务信道，允许基站系统通过分配大量的无线资源给每个用户，包括WalshCode(沃尔什码)、CE(Channel Element，即信道单元)和功率资源，来传递高速数据到移动终端。FSCH速率越高，则占用的WalshCode、CE和功率资源越多。
当移动终端处于多个导频所在的切换区时，可以采用软切换方式或者硬切换方式进行小区切换。移动终端和基站系统的多个小区之间都建立FSCH，即软切换方式。采用软切换方式建立FSCH，移动终端可以同时解调多个无线信号，有效提高了移动终端的信号解调增益，在无线环境较差的地方，仍旧可以建立较高速率的FSCH。
但是软切换方式建立FSCH所需要的无线资源，却比总在一个小区上建立FSCH，即硬切换方式，所需要的无线资源，成倍数的增加。相较之下，采用硬切换方式建立FSCH，不仅可以有效利用基站系统有限的无线资源，而且还能简化无线资源的管理、降低了总体的系统复杂性。
然而当移动终端位于多导频所在的切换区或无线信号不稳定的区域时，由于硬切换方式只在一个小区上建立FSCH，那么基站系统为了重新选择更合适的小区建立FSCH，可能会不停拆建FSCH，容易产生乒乓效应。可是若不及时进行FSCH切换，又可能受到其他导频信号的干扰，导致链路质量差误帧率高，影响了数据的下载。
发明内容
本发明解决的技术问题是：提供一种建立FSCH的小区硬切换方法和系统，既能最优地使用基站系统的无线资源，还可以根据无线环境的实际情况，使FSCH在最合适的时刻切换到最合适的小区，实现高速稳定FSCH的建立。
为了实现上述目标，
本发明提出一种建立前向补充信道的小区硬切换方法，包括以下处理过程：
1)设置硬切换门限参数，包括：加入FSCH有效集导频强度门限、FSCH硬切换导频强度绝对门限、FSCH硬切换导频强度差值门限和FSCH硬切换避免乒乓效应的导频强度差值门限，并构造硬切换判断条件；
2)基站对移动终端进行导频测量，并根据移动终端反馈的测量数据更新FCH有效集(Fundamental Channel，即基本信道)；
3)根据更新之后的FCH有效集，重新构造FSCH有效集和候选集；判断当前是否存在FSCH有效集，若结果为是，则进入步骤4)；若结果为否，则进入步骤5)；
4)基站根据当前已建FSCH的速率、FSCH有效集的导频强度，根据所述步骤1)的硬切换判断条件进行判断，重新选定建立FSCH的导频，完成小区硬切换过程；
5)基站根据FSCH候选集的导频强度，结合所述步骤1)的硬切换判断条件进行判断，从FSCH候选集中选择一个导频来建立FSCH，完成硬切换过程。
进一步的，所述步骤2)具体为：基站发送周期导频测量报告请求消息到移动终端，使移动终端周期上报导频测量报告消息给基站；基站收到导频测量报告消息后，根据消息中上报的各小区的导频强度，更新FCH有效集。
进一步的，所述步骤5)具体为：选择FSCH候选集中导频强度强于加入FSCH有效集导频强度门限的导频来建立FSCH，完成小区硬切换过程。
进一步的，所述步骤4)中的根据硬切换判断条件的判断过程包括：
当已建FSCH的速率达到速率要求，且FSCH有效集的导频强度弱于FSCH硬切换导频强度绝对门限，选择FSCH候选集中导频强度强于FSCH有效集的导频强度的导频来建立FSCH，完成小区硬切换过程；
当已建FSCH的速率达不到速率要求，选择FSCH候选集中导频强度强于FSCH有效集的导频强度，且二者差值大于FSCH硬切换导频强度差值门限的导频来建立FSCH，完成小区硬切换过程。
进一步的，所述步骤4)中的根据硬切换判断条件的判断过程还包括：
当已建FSCH的速率达不到速率要求，选择FSCH候选集中导频强度强于FSCH有效集的导频强度，且二者差值小于FSCH硬切换导频强度差值门限，并且二者差值连续大于FSCH硬切换避免乒乓效应的导频强度差值门限的次数超过设定阈值的导频来建立FSCH，完成小区硬切换过程。
进一步的，还包括导频二次选择的处理过程：在FSCH候选集中可用于建立FSCH的导频中选择强度最强的导频做为建立FSCH的导频。
本发明还提出了一种建立前向补充信道的小区硬切换系统，包括：移动终端和基站系统，所述基站系统中包括：
测量单元，用于向移动终端周期发送导频测量报告请求消息，并接收移动终端上报的导频测量报告消息；以及测量当前已建FSCH的速率、FSCH有效集的导频强度；
切换门限设置单元，用于设置硬切换门限参数，构建硬切换判断条件，门限参数包括：加入FSCH有效集导频强度门限、FSCH硬切换导频强度绝对门限、FSCH硬切换导频强度差值门限和FSCH硬切换避免乒乓效应的导频强度差值门限；
切换控制单元，用于根据导频测量单元上报的移动终端导频测量报告来更新FCH有效集，重构FSCH有效集和候选集；以及根据所述切换门限设置单元的硬切换判断条件完成导频选择，建立FSCH，完成小区硬切换。
进一步的，所述切换控制单元根据所述切换门限设置单元的硬切换判断条件完成导频选择包括：当不存在FSCH有效集时，选择FSCH候选集中导频强度强于加入FSCH有效集导频强度门限的导频。
进一步的，所述切换控制单元根据所述切换门限设置单元的硬切换判断条件完成导频选择包括：当存在FSCH有效集时，按照以下方式选择导频：
当已建FSCH的速率达到速率要求，且FSCH有效集的导频强度弱于FSCH硬切换导频强度绝对门限，选择FSCH候选集中导频强度强于FSCH有效集的导频强度的导频；
当已建FSCH的速率达不到速率要求，选择FSCH候选集中导频强度强于FSCH有效集的导频强度，且二者差值大于FSCH硬切换导频强度差值门限的导频。
进一步的，所述切换控制单元根据所述切换门限设置单元的硬切换判断条件完成导频选择还包括：当已建FSCH的速率达不到速率要求，选择FSCH候选集中导频强度强于FSCH有效集的导频强度，且二者差值小于FSCH硬切换导频强度差值门限，并且二者差值连续大于FSCH硬切换避免乒乓效应的导频强度差值门限的次数超过设定阈值的导频。
进一步的，所述切换控制单元还用于在FSCH候选集中可用于建立FSCH的导频中选择强度最强的导频来建立FSCH，完成小区硬切换。
与现有技术相比较，本发明主要采用硬切换方式建立FSCH，在最优利用基站系统的无线资源和最大程度保证数据业务下载性能的基础上，选择最合适建立FSCH的小区。采用本发明，具有以下优点：
第一，为使基站系统有限的无线资源得到合理有效的利用和最大限度的节省，采用硬切换方式建立FSCH；
第二，为防止在无线环境差的区域产生乒乓效应，提出了限制FSCH硬切换发生的解决办法；
第三，在防止乒乓效应的基础上，为能在必要时使FSCH及时进行硬切换，也提出了切换的解决办法。
附图说明
图1为本发明建立前向补充信道的小区硬切换方法实施例一流程图；
图2为本发明建立前向补充信道的小区硬切换系统实施例原理图；
图3为本发明建立前向补充信道的小区硬切换方法实施例二流程图。
具体实施方式
下面结合附图，并通过具体实施例对本发明的实现进行详细说明。
本发明主要是根据移动终端上报的小区导频强度、以及基站系统设置的建立FSCH的相关门限，采用以下控制原理，确定应建立FSCH的小区。
下面结合附图1中的实施例一对本发明提出的方法进行详细的说明。先需要在系统中设置硬切换门限参数，并由这些门限参数来构造硬切换判断条件。图1包括如下步骤：
步骤101，移动终端与基站之间建立一条数据业务呼叫连接，通过基本业务信道进行数据传输。
步骤102，当基站发现数据缓冲区中的数据超过FSCH需求门限时，则开始建立FSCH。
步骤103，基站确定建立FSCH的小区、建立FSCH的速率，分配建立FSCH的无线资源等，并向移动终端发送扩展补充信道指配消息，FSCH建立完成。
步骤104，基站开始在FSCH上给移动终端传输数据。
如图2所示，本发明建立前向补充信道的小区硬切换系统主要在基站系统中进行改造，基站系统增加了几个功能单元，包括：测量单元，用于向移动终端周期发送导频测量报告请求消息，并接收移动终端上报的导频测量报告消息；以及测量当前已建FSCH的速率、FSCH有效集的导频强度。切换门限设置单元，用于设置硬切换门限参数，构建硬切换判断条件，门限参数包括：加入FSCH有效集导频强度门限、FSCH硬切换导频强度绝对门限、FSCH硬切换导频强度差值门限和FSCH硬切换避免乒乓效应的导频强度差值门限。切换控制单元，用于根据测量单元上报的移动终端导频测量报告来更新FCH有效集，重构FSCH有效集和候选集；以及根据所述切换门限设置单元的硬切换判断条件完成导频选择，建立FSCH，完成小区硬切换。
下面结合图3的实施例二，对本发明门限参数的设定，硬切换条件的构造等进行详细说明。本实施例的硬切换判断条件包括：
(1)如果当前不存在FSCH有效集，选择FSCH候选集中导频强度强于加入FSCH有效集导频强度门限的导频来建立FSCH；
(2)如果当前存在FSCH有效集，而且，
已建FSCH的速率达到速率要求，且FSCH有效集的导频强度弱于FSCH硬切换导频强度绝对门限，选择FSCH候选集中导频强度强于FSCH有效集的导频强度的导频来建立FSCH；
已建FSCH的速率达不到速率要求，选择FSCH候选集中导频强度强于FSCH有效集的导频强度，且二者差值大于FSCH硬切换导频强度差值门限的导频来建立FSCH；
(3)如果当前存在FSCH有效集，且已建FSCH的速率达不到速率要求，选择FSCH候选集中导频强度强于FSCH有效集的导频强度，且二者差值小于FSCH硬切换导频强度差值门限，并且二者差值连续大于FSCH硬切换避免乒乓效应的导频强度差值门限的次数超过设定阈值的导频来建立FSCH；
(4)在FSCH候选集中可用于建立FSCH的导频中选择强度最强的导频做为建立FSCH的导频。
其中判断条件(1)为不存在有效集的情况下的判断条件；(2)为存在有效集的情况下的判断条件；(3)为避免乒乓效应下的判断条件；(4)为最有导频选择的判断条件。
本实施例中基站发送周期导频测量报告请求消息给移动终端，使移动终端周期上报导频测量报告消息给基站。基站收到导频测量报告消息后，根据消息中上报的各小区的导频强度，更新FCH有效集。如图3所示的主要处理流程：
步骤301，基站设置硬切换方式建立FSCH的相关门限，包括：T_SCH_ADD(加入FSCH有效集导频强度门限)、T_SCH_HARD_ABSOLUTE(FSCH硬切换导频强度绝对门限)、T_SCH_HARD_GAP(FSCH硬切换导频强度差值门限)、T_SCH_HARD_COMP(FSCH硬切换避免乒乓效应的导频强度差值门限)。
步骤302，将当前FCH有效集中的导频，划分为FSCH有效集和FSCH候选集两个集合。FSCH有效集是FCH有效集的子集，因此基站需要根据更新之后的FCH有效集，来重新构造FSCH有效集。其中，FSCH有效集为当前建立FSCH的导频，FSCH候选集为当前未建立FSCH但为FCH有效集中的导频。
步骤303，判断当前FSCH有效集是否存在，若存在，则转入步骤304；若不存在，则转入步骤314。
步骤304，判断当前建立FSCH的速率是否满足现有速率要求，若是，则转入步骤305；若否，则转入步骤309。
步骤305，判断当前FSCH有效集的导频强度是否弱于门限T_SCH_HARD_ABSOLUTE，若是，则转入步骤306。
步骤306，判断当前FSCH有效集的导频强度是否弱于FSCH候选集中最强导频的强度，若是，则转入步骤307；若否，则转入步骤308。
步骤307，将FSCH有效集切换到FSCH候选集中最强的导频。
步骤308、释放当前已建立的FSCH。
步骤309、判断当前FSCH有效集的导频强度是否弱于FSCH候选集中最强导频的强度，若是，则转入步骤310。
步骤310、判断当前FSCH有效集的导频强度与FSCH候选集中最强导频的强度差值，是否大于T_SCH_HARD_GAP，若是，则转入步骤311；若否，则转入步骤312。
步骤311、将FSCH有效集切换到FSCH候选集中最强的导频.
步骤312、判断当前FSCH有效集的导频强度，是否连续弱于FSCH候选集中最强的导频强度的差值大于T_SCH_HARD_COMP的次数超过设定阈值，次数阈值可以设定为3次，若是，则转入步骤313。
步骤313、将FSCH有效集切换到FSCH候选集中最强的导频；
步骤314、判断FSCH候选集中是否有强于T_SCH_ADD的导频，若有，则转入步骤315；
步骤315、选择FSCH候选集中强于T_SCH_ADD的导频建立FSCH。还可以直接选择最强的导频来建立FSCH。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种建立前向补充信道的小区硬切换方法，其特征在于，包括以下处理过程：
1)设置硬切换门限参数，包括：加入FSCH有效集导频强度门限、FSCH硬切换导频强度绝对门限、FSCH硬切换导频强度差值门限和FSCH硬切换避免乒乓效应的导频强度差值门限，并构造硬切换判断条件；
2)基站对移动终端进行导频测量，并根据移动终端反馈的测量数据更新FCH有效集；
3)根据更新之后的FCH有效集，重新构造FSCH有效集和候选集；判断当前是否存在FSCH有效集，若结果为是，则进入步骤4)；若结果为否，则进入步骤5)；
4)基站根据当前已建FSCH的速率、FSCH有效集的导频强度，根据所述步骤1)的硬切换判断条件进行判断，重新选定建立FSCH的导频，完成小区硬切换过程；
5)基站根据FSCH候选集的导频强度，结合所述步骤1)的硬切换判断条件进行判断，从FSCH候选集中选择一个导频来建立FSCH，完成硬切换过程。
2.根据权利要求1所述的建立前向补充信道的小区硬切换方法，其特征在于，所述步骤2)的处理过程为：基站发送周期导频测量报告请求消息到移动终端，使移动终端周期上报导频测量报告消息给基站；基站收到导频测量报告消息后，根据消息中上报的各小区的导频强度，更新FCH有效集。
3.根据权利要求1或2所述的建立前向补充信道的小区硬切换方法，其特征在于，所述步骤5)具体为：选择FSCH候选集中导频强度强于加入FSCH有效集导频强度门限的导频来建立FSCH，完成小区硬切换过程。
4.根据权利要求1或2所述的建立前向补充信道的小区硬切换方法，其特征在于，所述步骤4)中的根据硬切换判断条件的判断过程包括：
当已建FSCH的速率达到速率要求，且FSCH有效集的导频强度弱于FSCH硬切换导频强度绝对门限，选择FSCH候选集中导频强度强于FSCH有效集的导频强度的导频来建立FSCH，完成小区硬切换过程；
当已建FSCH的速率达不到速率要求，选择FSCH候选集中导频强度强于FSCH有效集的导频强度，且二者差值大于FSCH硬切换导频强度差值门限的导频来建立FSCH，完成小区硬切换过程。
5.根据权利要求4所述的建立前向补充信道的小区硬切换方法，其特征在于，所述步骤4)中的根据硬切换判断条件的判断过程还包括：
当已建FSCH的速率达不到速率要求，选择FSCH候选集中导频强度强于FSCH有效集的导频强度，且二者差值小于FSCH硬切换导频强度差值门限，并且二者差值连续大于FSCH硬切换避免乒乓效应的导频强度差值门限的次数超过设定阈值的导频来建立FSCH，完成小区硬切换过程。
6.根据权利要求1或2所述的建立前向补充信道的小区硬切换方法，其特征在于，还包括导频二次选择的处理过程：在FSCH候选集中可用于建立FSCH的导频中选择强度最强的导频做为建立FSCH的导频。
7.根据权利要求3所述的建立前向补充信道的小区硬切换方法，其特征在于，还包括导频二次选择的处理过程：在FSCH候选集中可用于建立FSCH的导频中选择强度最强的导频做为建立FSCH的导频。
8.根据权利要求4所述的建立前向补充信道的小区硬切换方法，其特征在于，还包括导频二次选择的处理过程：在FSCH候选集中可用于建立FSCH的导频中选择强度最强的导频做为建立FSCH的导频。
9.根据权利要求5所述的建立前向补充信道的小区硬切换方法，其特征在于，还包括导频二次选择的处理过程：在FSCH候选集中可用于建立FSCH的导频中选择强度最强的导频做为建立FSCH的导频。
10.一种建立前向补充信道的小区硬切换系统，包括：移动终端和基站系统，其特征在于，所述基站系统中包括：
测量单元，用于向移动终端周期发送导频测量报告请求消息，并接收移动终端上报的导频测量报告消息；以及测量当前已建FSCH的速率、FSCH有效集的导频强度；
切换门限设置单元，用于设置硬切换门限参数，构建硬切换判断条件，门限参数包括：加入FSCH有效集导频强度门限、FSCH硬切换导频强度绝对门限、FSCH硬切换导频强度差值门限和FSCH硬切换避免乒乓效应的导频强度差值门限；
切换控制单元，用于根据测量单元上报的移动终端导频测量报告来更新FCH有效集，重构FSCH有效集和候选集；以及根据所述切换门限设置单元的硬切换判断条件完成导频选择，建立FSCH，完成小区硬切换。
11.根据权利要求10所述的建立前向补充信道的小区硬切换系统，其特征在于，所述切换控制单元根据所述切换门限设置单元的硬切换判断条件完成导频选择包括：当不存在FSCH有效集时，选择FSCH候选集中导频强度强于加入FSCH有效集导频强度门限的导频。
12.根据权利要求10所述的建立前向补充信道的小区硬切换系统，其特征在于，所述切换控制单元根据所述切换门限设置单元的硬切换判断条件完成导频选择包括：当存在FSCH有效集时，按照以下方式选择导频：
当已建FSCH的速率达到速率要求，且FSCH有效集的导频强度弱于FSCH硬切换导频强度绝对门限，选择FSCH候选集中导频强度强于FSCH有效集的导频强度的导频；
当已建FSCH的速率达不到速率要求，选择FSCH候选集中导频强度强于FSCH有效集的导频强度，且二者差值大于FSCH硬切换导频强度差值门限的导频。
13.根据权利要求12所述的建立前向补充信道的小区硬切换系统，其特征在于，所述切换控制单元根据所述切换门限设置单元的硬切换判断条件完成导频选择还包括：当已建FSCH的速率达不到速率要求，选择FSCH候选集中导频强度强于FSCH有效集的导频强度，且二者差值小于FSCH硬切换导频强度差值门限，并且二者差值连续大于FSCH硬切换避免乒乓效应的导频强度差值门限的次数超过设定阈值的导频。
14.根据权利要求10-13任一项所述的建立前向补充信道的小区硬切换系统，其特征在于，所述切换控制单元还用于在FSCH候选集中可用于建立FSCH的导频中选择强度最强的导频来建立FSCH，完成小区硬切换。
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