CN101583205A - 双模或多模终端测量td-scdma邻区的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示一种双模或多模终端测量TD－SCDMA邻区的方法，包括以下步骤。首先利用能量窗获得TD－SCDMA的下行帧时间粗同步；然后，测量TD－SCDMA帧中的下行导频时隙或TS0时隙之一的接收信号强度指示，上报给高层协议作为进行模式切换的依据，并维持对TD－SCDMA的粗同步；以及判断该粗同步是否可靠，如果可靠，则在测量、粗同步维持过程中循环，否则，重新进行粗同步。本方法能够避免对下行同步码和基本中间码的盲检测，进而降低接收机的计算量，从而降低功耗，延长终端的待机时间。
Description
技术领域
本发明涉及双模/多模终端测量TD-SCDMA邻区技术领域，特别涉及针对其他非TD-SCDMA模式下需要测量TD-SCDMA邻区的方法。
背景技术
TD-SCDMA系统的物理信道采用四层结构：系统帧、无线帧、子帧和时隙/码。
如图1所示，其示出TD-SCDMA系统的帧结构示意图。该结构是在3G合作项目(3GPP)规范TS 25.221中的低码片速率时分双工(LCR-TDD)模式(1.28Mcps)中给出的。TD-SCDMA系统的码片速率为1.28Mcps，每一个无线帧(Radio Frame)100的长度是10ms，被划分为两个结构相同的子帧1010、1011(101)，每个子帧的长度为5ms，也就是包含6400个码片。
其中，每个TD-SCDMA系统中的子帧101又可以分为7个时隙(TS0～TS6)1020-1026(102)，下行导频时隙(DwPTS)103和上行导频时隙(UpPTS)105，以及一个保护间隔(Guard)104。TS0时隙1020被用来承载系统广播信道以及其它可能的下行业务信道，TS0含有信标信道，可以用来测量小区的信号强度。TS1必然承载上行业务，而TS2～TS6时隙1021-1026则按需求被用来承载上、下行业务信道，但是必须要在TS1和转换点(Switching Point)112之间做上行业务，在转换点112后做下行业务。上行导频时隙(UpPTS)105和下行导频时隙(DwPTS)103分别被用来建立初始的上、下行同步。TS0～TS6时隙1020-1026长度均为0.675ms或864个码片，其中包含两段长均为352码片的数据段Data Part1(108)和Data Part2(110)，以及中间的一段长为144码片的训练序列——中间码(Midamble)序列109。Midamble序列109在TD-SCDMA有重要意义，包括小区标识、信道估计和测量等模块都要用到它，它是由基本中间码(Basic Midamble)码字114按照3G合作项目(3GPP)规范TS 25.221生成的，在TD-SCDMA系统中最多存在128个基本中间码。DwPTS时隙103包含32码片的保护间隔111、以及一个长为64码片的下行同步码(SYNC-DL)码字106，它的作用是小区标识和建立初始同步，在TD-SCDMA系统中有32个不同的下行同步码码字106，每个下行同步码码字106可以对应4个基本中间码；而UpPTS时隙包含一个长为128码片的上行同步码(SYNC-UL)码字107，用户终端设备利用它进行有关上行接入过程。TD-SCDMA的小区标识是通过基本中间码码字来标识的。
从图1可见，在下行同步码106的前面有32码片的GP，后面有96码片的GP。因此，在下行信号中，下行同步码(SYNC-DL)106前后能存在32码片的低功率信号；而在帧信号中的其他部分，均不存在这一特性。因此，在现有系统中会利用该特性，使接收机在不知道下行同步码(SYNC-DL)106具体使用哪一个SYNC-DL码字的情况下，就能够检测出下行导频时隙103，进而获得能粗略判断出下行信号中帧的起始位置，亦即获得了下行帧的粗略的时间同步。这一类方法，被称为利用“能量窗”获得下行同步的方法。
当然，也可能使用TD-SCDMA帧信号中的其他能量窗。例如，检测信号中每个时隙后出现的16码片的低能量CP 113。这一特性在信号中出现多次，当检测到之后，进而能够获得普通时隙的位置，从而获得帧同步。
在其他非TD-SCDMA模式下测量TD-SCDMA邻区的一般过程如图2所示，包括如下步骤：
步骤201：获得下行帧时间上的粗同步。利用上述的能量窗，获得TD-SCDMA下行帧信号的粗略时间同步。
步骤202：下行同步码确认，获得现在帧时间精同步。使用规范规定的32个下行同步码码字分别对下行导频时隙103进行检测，确认下行导频时隙所使用的下行同步码码字。在检测出具体使用的码字后，进而就获得了下行帧信号时间上的精同步。
步骤203：基本中间码码字确定。利用检测出的每个下行同步码码字，根据规范确定其所对应的4个基本中间码码字；分别用这4个码字，对接收到的TS0时隙1020中间的中间码信号进行检测，来确定每个下行同步码码字实际使用的基本中间码码字。
步骤204：信道估计和测量。用步骤203确定的基本中间码码字，对接收到的TD-SCDMA TS0上的信号进行信道估计，并依据信道估计的结果测量TD-SCDMA小区的接收信号码片强度(RSCP)，并将此测量结果上报给高层协议，作为是否进行模式切换的依据。
步骤205：判断是否需要检测新小区。若是，则执行步骤202；若否，则执行步骤204，即保持对先前检测到的小区测量。
在步骤205中，对新小区测量时，没有返回步骤201，即重新获取下行信号的粗同步，其原因是，现有TD-SCDMA系统中各基站是同步发射信号的，因此一旦已经获取一个基站的下行帧的粗同步后，其他基站下行信号与该基站下行信号的相对时延不大，则已获得的粗同步精度能够满足。因此，可以省略步骤201。
如果终端在非TD-SCDMA模式或者TD-SCDMA模式的系统消息中，已经得知TD-SCDMA邻区的基本中间码，则基本中间码码字确定步骤203可以省略。同时，由于已知所使用的基本中间码，也就能够确定小区所使用的下行同步码。这时，在步骤202中，下行同步码确认可以不使用32个码字去分别对下行导频时隙103进行检测，而只是使用所配置的码检测就可以。
因此，如果终端不知道TD-SCDMA邻区所使用基本中间码，则需要在32个下行同步码中检测，还要在4个下行基本中间码中检测。而如果终端知道这一配置时，步骤202的计算量最多可缩小为原来的32分之1，步骤203的计算可以省略。
但是，在现有系统中，存在以下问题：
一、在非TD-MBMS系统的广播消息中，可能配置，也可能不配置TD-MBMS邻区所使用的基本中间码。当后者出现时，这就要求终端要在32个下行同步码和4个基本中间码中盲检测，计算量大大提高。进而加大了处理延迟，提高了耗电。
二、当盲检测过程出现时，因为终端的移动原因，确定下行同步码码字和基本中间码码字的过程需要不时的重复，如果重复的间隔太大，这样就可能因为没有及时的发现新的TD-SCDMA小区(具有不同的基本中间码码字)而导致切换的时延增大甚至掉话。
因此，需要寻找一种避免盲检测的获得TD-SCDMA小区下行同步并测量的方法，在其同步和测量性能能够满足系统需求的前提下，避免盲检测。
发明内容
本发明的目的在于，在同步和测量性能能够满足要求的前提下，提供一种双模/多模终端测量TD-SCDMA邻区的方法，能够避免对下行同步码和基本中间码的盲检测，进而降低接收机的计算量，从而降低功耗，延长终端的待机时间。
本发明提出一种双模/多模终端测量TD-SCDMA邻区的方法，包括以下步骤：
a.利用能量窗获得TD-SCDMA的下行帧时间粗同步；
b.测量TD-SCDMA帧中的下行导频时隙或TS0时隙之一的接收信号强度指示，并上报给高层协议作为进行模式切换的依据；
c.维持对TD-SCDMA的粗同步；
d.判断该粗同步是否可靠，如果可靠，则返回步骤b；否则，返回步骤a。
在上述的步骤d中，判断该粗同步是否可靠的方法可包括：利用下行导频时隙中的下行同步码的信号功率除以下行同步码片前、后的一定长度的保护间隔码片的信号功率之和，当该比值大于预设门限时，判定该粗同步可靠，否则，判定该粗同步不可靠。
在上述的步骤d中，该下行同步码片前、后的保护间隔长度均取32码片。
在上述的步骤d中，该下行同步码片前、后的保护间隔长度均小于32码片。
在上述的方法中，在步骤a和b之间还可包括步骤：确认下行导频时隙所使用的下行同步码，并获得当前帧时间精同步。
在上述的方法中，确认下行导频时隙所使用的下行同步码的步骤包括：使用规范规定的32个下行同步码分别对下行导频时隙进行检测，检测出下行导频时隙所使用的下行同步码。
在上述的方法中，判断该粗同步是否可靠的方法还可以包括：将确认的下行同步码对接收到的下行导频时隙作相关，根据相关峰值或者相关峰能量对相关峰周围的能量的比值来判断该粗同步的可靠度。
因此，与一般的测量TD-SCDMA邻区过程相比，本发明只要简单的维护对TD-SCDMA小区的粗同步过程，并且用测量接收信号强度指示(RSSI)来代替测量现有技术中接收信号码片强度(RSCP)。本发明完全省略了TD-SCDMA小区基本中间码码字确认过程和信道估计过程，根据性能需求减少甚至省略了小区下行同步码码字的搜索次数，很大程度的降低了其他模式下对TD-SCDMA邻区进行测量时带来的功耗和模式切换时延问题。
附图说明
为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明，其中：
图1示出TD-SCDMA系统的帧结构。
图2示出现有技术中获得TD-SCDMA小区同步和测量的过程。
图3示出根据本发明一个实施例的获得TD-SCDMA小区同步和测量的过程。
图4示出根据本发明另一个实施例的获得TD-SCDMA小区同步和测量的过程。
具体实施方式
本发明的终端测量TD-SCDMA邻区的方法适用于双模或多模终端测量TD-SCDMA邻小区并进行模式切换(如从GSM切换到TD-SCDMA)。
根据本发明一个实施例的测量TD-SCDMA邻区的过程如图3所示。如果GSM/TD-SCDMA双模终端处于GSM模式下，当GSM从广播信息中只得到TD-SCDMA邻区频点信息后，当需要测量TD-SCDMA信号时需要执行以下过程：
首先在步骤301，获得下行帧时间粗同步。终端在获取到TD-SCDMA的邻小区频点信息后，利用能量窗，获得TD-SCDMA下行帧信号的粗略时间同步。
然后进入步骤302，确认下行同步码，并获得当前帧时间精同步。其中，使用规范规定的32个下行同步码(SYNC-DL)码字分别对下行导频时隙(DwPTS)103(图1)进行检测，确认下行导频时隙所使用的下行同步码码字。在检测出具体使用的码字后，进而就获得了下行帧信号时间上的精同步。
之后执行步骤303，开始测量TD-SCDMA的TS0或者下行导频时隙(DwPTS)的接收信号强度指示(RSSI)，也就是计算接收信号的能量的平均值，并将此测量结果上报给高层协议，作为是否进行模式切换的依据。
之后进入步骤304，在性能允许的范围内，终端维持对TD-SCDMA的粗同步。
在步骤305，判断粗同步的可靠性。如果粗同步是可靠的，则一直在这个测量/粗同步环维持过程，即返回步骤303；如果粗同步的结果不可靠，则返回步骤301。
在步骤305中，对于粗同步的可靠性可以利用DwPTS窗口的能量特性判定：参考图1所示，用能量窗中间的下行同步码106的信号功率除以下行同步码106前、后的保护间隔GP 111和104的一定长度码片的功率之和，其中码片长度可均取等于GP 111的32码片，也可以小于32码片；上述功率的比值反应了粗同步的可靠性，同步越差，该比值会越小；因此，如果这个比值大于预设门限，则认为可靠；反之，认为不可靠。
另外，在步骤305中，可以用步骤302得到的下行同步码对接收到的下行导频时隙信号作相关，根据相关峰值或者相关峰能量对相关峰周围的能量的比值作为粗同步的可靠度判定。
图4示出根据本发明另一个实施例的获得TD-SCDMA小区同步和测量的过程。与图3所示实施例相比，本实施例可以根据性能需要省略其中确认下行同步码106的步骤。本实施例的过程如下：
首先在步骤401，获得下行帧时间粗同步。终端在获取到TD-SCDMA的邻小区频点信息后，利用能量窗，获得TD-SCDMA下行帧信号的粗略时间同步。
之后执行步骤402，开始测量TD-SCDMA的TS0或者下行导频时隙(DwPTS)的接收信号强度指示(RSSI)，也就是计算接收信号的能量的平均值，并将此测量结果上报给高层协议，作为是否进行模式切换的依据。
然后进入步骤403，在性能允许的范围内，终端维持对TD-SCDMA的粗同步。
在步骤404，判断粗同步的可靠性。如果粗同步是可靠的，则一直在这个测量/粗同步环维持过程，即返回步骤402；如果粗同步的结果不可靠，则返回步骤401。
在步骤404中，对于粗同步的可靠性可以利用DwPTS窗口的能量特性判定：参考图1所示，用能量窗中间的下行同步码106的信号功率除以下行同步码106前、后的保护间隔GP 111和104的一定长度码片的功率之和，其中码片长度可均取等于GP 111的32码片，也可以小于32码片；如果上述功率的比值大于预设门限，则认为可靠；反之，认为不可靠。
与一般的测量TD-SCDMA邻区过程相比，本发明只要简单的维护对TD-SCDMA小区的粗同步过程，并且用测量接收信号强度指示(RSSI)来代替测量RSCP。本发明完全省略了TD-SCDMA小区基本中间码码字确认过程和信道估计过程，根据性能需求减少甚至省略了小区下行同步码码字的搜索次数，很大程度的降低了其他模式下对TD-SCDMA邻区进行测量时带来的功耗和模式切换时延问题。
在TD-SCDMA邻区中对于某个频点下只有一个小区或者有多个小区但是信号强度最强的小区比其他小区的的信号强度高6db以上时，那么这种测量的精度和一般的测量TD-SCDMA邻区过程的测量结果是近似的。通过一般网络的配置和优化可以避免同一个频点下存在多个强度相近小区，从而避免使上述的测量结果出现误差。
综上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明权利要求书的内容所作的等效变化与修饰，都应为本发明的技术范畴。
Claims (7)
1、一种双模或多模终端测量TD-SCDMA邻区的方法，包括以下步骤：
a.利用能量窗获得TD-SCDMA的下行帧时间粗同步；
b.测量TD-SCDMA帧中的下行导频时隙或TSO时隙之一的接收信号强度指示，并上报给高层协议作为进行模式切换的依据；
c.维持对TD-SCDMA的粗同步；
d.判断该粗同步是否可靠，如果可靠，则返回步骤b；否则，返回步骤a。
2、如权利要求1所述的双模或多模终端测量TD-SCDMA邻区的方法，其特征在于，在步骤d中，判断该粗同步是否可靠的方法包括：利用下行导频时隙中的下行同步码的信号功率除以下行同步码片前、后的一定长度保护间隔码片的信号功率之和，当该比值大于预设门限时，判定该粗同步可靠，否则，判定该粗同步不可靠。
3、如权利要求2所述的双模或多模终端测量TD-SCDMA邻区的方法，其特征在于，该下行同步码片前、后的保护间隔长度均取32码片。
4、如权利要求2所述的双模或多模终端测量TD-SCDMA邻区的方法，其特征在于，该下行同步码片前、后的保护间隔长度均小于32码片。
5、如权利要求1所述的双模或多模终端测量TD-SCDMA邻区的方法，其特征在于，在步骤a和b之间还包括步骤：
a1.确认下行导频时隙所使用的下行同步码，并获得当前帧时间精同步。
6、如权利要求5所述的双模或多模终端测量TD-SCDMA邻区的方法，其特征在于，确认下行导频时隙所使用的下行同步码的步骤包括：使用规范规定的32个下行同步码分别对下行导频时隙进行检测，检测出下行导频时隙所使用的下行同步码。
7、如权利要求5所述的双模或多模终端测量TD-SCDMA邻区的方法，其特征在于，在步骤d中，判断该粗同步是否可靠的方法包括：将确认的下行同步码对接收到的下行导频时隙作相关，根据相关峰值或者相关峰能量对相关峰周围的能量的比值来判断该粗同步的可靠度。
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