CN102118784A - 多模终端综测仪的td-scdma到gsm的硬切换方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种单射频多模终端综测仪的TD-SCDMA到GSM的硬切换方法，属于TD-SCDMA和GSM移动通信技术领域，为了降低多模终端综测仪的制造成本，提高切换成功率，该方法包括：多模终端综测仪的TD-SCDMA模块向终端发送从UMTS到GSM切换请求的硬切换信令；多模终端综测仪确认硬切换信令发出后，控制射频模块改变其发射机和接收机的频率；多模终端综测仪启动GSM协议模块并进入GSM模式；终端接收到来自多模终端综测仪GSM小区的广播消息，与多模终端综测仪在GSM模式下进行信令交互完成硬切换。该方法采用单射频一发一收的硬件结构实现TD-SCDMA到GSM的硬切换方案，可以大大降低终端综测仪的生产成本，简化硬件结构，并具备切换成功率高的优点。
Description
技术领域
本发明涉及TD-SCDMA和GSM移动通信技术领域，具体的涉及一种单射频多模终端综测仪的TD-SCDMA到GSM的硬切换方法。
背景技术
TD-SCDMA(Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access，时分同步码分多址)作为中国自主知识产权的第三代移动通信系统，其适合上下行非对称业务、频谱利用率高、设备成本低、覆盖范围不受用户容量影响、TD-SCDMA系统频率资源丰富等优点突出，其商用化进程不断推进。随着TD-SCDMA/GSM(Global System for Mobile Communications，全球移动通讯系统)双模终端的大规模生产，为保证双模终端能够以高成功率由TD-SCDMA小区向GSM小区切换从而保持基本业务的连续性，支持TD-SCDMA向GSM硬切换的TD-SCDMA/GSM多模终端综测仪将在TD-SCDMA终端的商用进程中起到至关重要的作用。
在终端综测仪中，射频模块是非常重要的硬件资源。由于射频模块的信号带宽通常在几十MHz，不能同时发射和接收TD-SCDMA和GSM两个不同移动通信系统小区的信号，所以传统的多模综测议TD-SCDMA和GSM硬切换实现方案通常采用多射频硬件结构或者同时采用两个移动通信系统模拟器，从而实现同时发射TD-SCDMA和GSM两种射频信号。由于射频模块的成本在移动通信系统模拟器中的成本中所占比重较大，所以基于多射频技术方案的硬件结构尽管可以实现TD-SCDMA到GSM的硬切换，但会造成成本过高，从而限制了多模终端综测仪的生产效率，并且，多个射频模块的结构使得硬件结构复杂，进而在一定程度上制约了切换成功率。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：如何降低多模终端综测仪的制造成本，提高其生产效率，并消除现有技术中对切换成功率的制约。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供一种多模终端综测仪的TD-SCDMA到GSM的硬切换方法，所述硬切换方法具体包括如下步骤：
S1：多模终端综测仪的TD-SCDMA模块向终端发送从UMTS到GSM切换请求的硬切换信令；
S2：多模终端综测仪确认硬切换信令发出后，控制射频模块改变其发射机和接收机的频率，由TD-SCDMA小区的频率向GSM小区的频率进行切换；
S3：多模终端综测仪启动GSM协议模块并进入GSM模式；
S4：终端接收到来自多模终端综测仪GSM小区的广播消息，与多模终端综测仪在GSM模式下进行信令交互完成硬切换；
S5：根据多模终端综测仪GSM模式的默认设置，进入GSM语音业务回环测试。
所述步骤S1之前还包括：终端在多模终端综测仪上进行TD-SCDMA小区的注册和呼叫连接；触发多模终端综测仪的TD-SCDMA到GSM的硬切换流程。
所述终端在多模终端综测仪的TD-SCDMA模式下进行注册后建立RMC12.2Kbps业务连接。
所述步骤S1中所发送的从UMTS到GSM切换请求的硬切换信令中，激活时间参数选择为188个连接帧号。
所述步骤S2中，多模终端综测仪在硬切换信令发出后延时50ms，然后首先调整发射机频率，再调整接收机频率。
所述步骤S3中多模终端综测仪启动GSM协议模块的过程中，首先运行GSM协议模块的物理层，其时隙0采用频率校正信道+同步信道+广播控制信道+公共控制信道的信道组合方式正常发送广播，时隙5采用全速率数据业务信道+快速随路控制信道+慢速随路控制信道的信道组合方式接收终端发送的切换接入突发消息。
(三)有益效果
与现有技术相比较，本发明技术方案中终端同一时刻只能工作在一种制式下，系统模拟器不必同时发射和接收TD-SCDMA和GSM两种模式的射频信号，利用单射频一发一收的硬件结构可以实现多模终端综合测试议中由TD-SCDMA向GSM的硬切换，由于射频模块的成本在移动通信系统模拟器中的成本中所占比重较大，所以采用单射频一发一收的硬件结构实现TD-SCDMA到GSM的硬切换方案，可以大大降低终端综测仪的生产成本，简化硬件结构，并具备切换成功率高的优点。
附图说明
图1为本发明技术方案所提供的单射频多模终端综测仪的结构示意图；
图2为本发明技术方案所提供的单射频多模终端综测仪的TD-SCDMA到GSM硬切换方法的示意图；
图3为本发明技术方案所提供的单射频多模终端综测仪的TD-SCDMA到GSM硬切换方法的信令时序图；
图4为本发明技术方案所提供的单射频多模终端综测仪的TD-SCDMA到GSM硬切换执行过程示意图；
图5为本发明技术方案所提供的单射频多模终端综测仪的TD-SCDMA到GSM硬切换的协议流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
为了降低多模终端综测仪的制造成本，提高其生产效率，并消除现有技术中对切换成功率的制约，本发明具体实施方案提供一种多模终端综测仪的TD-SCDMA到GSM的硬切换方法，该方法是多模终端综测仪的用户在终端与多模终端综测仪已经建立TD-SCDMARMC12.2Kbps业务连接之后，根据界面按钮来触发的硬切换过程，主要包括(1)多模终端综测仪命令TD-SCDMA模块发送硬切换信令、(2)然后控制多模终端综测仪进入GSM模式、(3)多模终端综测仪在GSM模式下发广播与终端完成TD-SCDMA到GSM硬切换的信令交互等三个步骤。
如图1所示，为单射频多模终端综测仪的结构示意图。
其中，多模终端综测仪的控制模块总体控制TD-SCDMA层2(L2)/层3(L3)、GSM层2(L2)/层3(L3)、基带处理单元(BBU，包括TD-SCDMA层1和GSM层1的功能)及射频模块的处理模式；TD-SCDMA层2/层3与TD-SCDMA层1之间、GSM层2/层3与GSM层1之间及基带处理单元与射频模块间通过各自的接口进行信令及数据的交互。
基于上述结构，所述多模终端综测仪命令TD-SCDMA模块发送硬切换信令的步骤(1)，是多模终端综测仪在检测到用户按键触发硬切换过程之后，由控制模块向TD-SCDMA模块发硬切换消息，TD-SCDMA模块收到消息后发送从UMTS(Universal Mobile Telecommunications System，通用移动通信系统)到GSM切换请求的由全陆地无线接入网切换至GSM模式(HandoverFromUTRANCommand-GSM)的硬切换信令给终端；
所述控制多模终端综测仪进入GSM模式的步骤(2)，是硬切换信令发出后，多模终端综测仪控制射频模块的接收机和发射机的频率到GSM模式，并启动GSM模块运行；
所述多模终端综测仪在GSM模式下与终端完成切换信令交互的步骤(3)，是多模终端综测仪在GSM模式下发送GSM小区广播，同时GSM模块检测终端发送的切换接入突发，并最终完成一系列切换信令交互。
下面结合图2，对所述单射频多模终端综测仪的TD-SCDMA到GSM硬切换方法进行详细描述，该方法具体包括如下步骤：
S1：TD-SCDMA/GSM双模终端在多模终端综测仪上进行TD-SCDMA小区的注册和呼叫连接，建立RMC12.2Kbps业务连接；
S2：在多模终端综测仪界面上触发TD-SCDMA到GSM的硬切换流程；
S3：多模终端综测仪的TD-SCDMA模块向终端发送从UMTS到GSM切换请求的由全陆地无线接入网切换至GSM模式(HandoverFromUTRANCommand-GSM)的硬切换信令，要求终端执行系统间的切换，该硬切换信令中激活时间参数选择为188个连接帧号(CFN)；
其中，所述由全陆地无线接入网切换GSM模式(HandoverFromUTRANCommand-GSM)的硬切换信令主要包括如下信息：
＞无线资源管理-交互指示 0
＞参数激活时间 188
＞GSM无线接入承载映射指示 00000001
＞核心网域指示 电路域连接
＞重建时间 useT314
＞频段 DCS1800
传输以上信息相应的比特流为：00000110001010110000
11010001010000001101
10100000000101001010
10100000111111010000
01100011000000011001
0000
其中参数激活时间(activationTime)是指终端收到切换信令188个连接帧号(CFN)后执行硬切换操作(1.88s)，而多模终端综测仪将硬切换信令发出以后大约400ms即可将射频模块的发射机和接收机频率从TD-SCDMA切换至GSM的频率上，从而在保证终端收到仪表侧的硬切换信令以后进入GSM模式，等待终端进行GSM小区的接入请求。
S4：TD-SCDMA模块的物理层将由全陆地无线接入网切换至GSM模式(HandoverFromUTRANCommand-GSM)的硬切换信令发出后，延时50ms，清空下行数据缓存，不再发送TD-SCDMA信号，并通过事件通知多模终端综测仪硬切换信令已经发出，可以进行模式切换，此时触发多模终端综测仪由TD-SCDMA模式向GSM模式的转换；
多模终端综测仪在确收此事件后，停止TD-SCDMA模块的高层协议模块运行，TD-SCDMA协议模块停止运行后，多模终端综测仪开始将射频模块的发射机和接收机频率由TD-SCDMA小区频点向GSM小区频点转换，首先调整其发射机频率，再调整接收机频率；
由于GSM是频分双工FDD模式，所以发射机和接收机的频率不同，例如在GSM900MHz频段，上行频率和下行频率相差45MHz。GSM小区频点由用户在综测仪界面配置，在由全陆地无线接入网切换至GSM模式(HandoverFromUTRANCommand-GSM)的硬切换信令中同样命令终端向此GSM小区切换。
S5：多模终端综测仪启动GSM协议模块并进入GSM模式；
在射频模块转换频点后，多模终端综测仪开始启动运行GSM协议模块的层1(L1)物理层，然后再启动GSM协议模块的高层模块。其时隙0采用频率校正信道(FCCH)+同步信道(SCH)+广播控制信道(BCCH)+公共控制信道(CCCH)的FCCH+SCH+BCCH+CCCH信道组合方式正常发送广播，时隙5采用全速率数据业务信道(TCH/F)+快速随路控制信道(FACCH/F)+慢速随路控制信道(SACCH/TF)的TCH/F+FACCH/F+SACCH/TF信道组合方式接收终端发送的切换接入突发消息。
GSM协议高层模块调用切换开始(Start Handover)脚本，开始GSM协议栈综测仪端配置过程，包括参数初始化、创建小区、创建物理层公共控制信道、发送系统广播消息以及创建物理层业务信道等。由于此过程需要GSM协议模块的高层与物理层的一系列交互过程，为了节省时间，尽量快地使综测仪发出GSM小区广播信号，GSM物理层模块缓存GSM小区广播消息内容，并默认将物理层本端的公共控制物理信道、业务信道相关配置初始化，如时隙以及时隙的信道组合方式等。这样就可以在GSM协议高层配置物理层之前，提前发出GSM小区广播消息，引导终端快速搜索GSM小区，从而在GSM小区进行切换接入。
S6：终端接收到来自多模终端综测仪GSM小区的广播消息，与多模终端综测仪在GSM模式下进行信令交互完成硬切换；并在PGSM频段，信道20，业务时隙5的默认配置下发送上行语音业务数据，进入GSM语音业务回环测试，此时多模终端测试仪可对终端进行GSM相关指标的测试。
如图3所示，下面根据所述硬切换方法的信令时序图对信令流程操作进行描述，首先多模终端综测仪控制TD-SCDMA模块发送由全陆地无线接入网切换至GSM模式(HandoverFromUTRANCommand-GSM)的硬切换信令，终端收到由全陆地无线接入网切换至GSM模式(HandoverFromUTRANCommand-GSM)的硬切换信令后，根据指示的目标小区进行接入。首先，向目标小区发起接入请求消息(Handover access)，多模终端综测仪在收到该消息后，向终端回送物理信息(Physical information)，告诉终端关于同步的信息。终端收到后，向目标小区发送设置异步平衡模式(SABM)帧，建立无线链路，多模终端综测仪收到后回送无号码回复(UA)帧，对无线链路建立进行确认。终端在收到此确认帧后，表示此新链路已经成功建立，就在此链路上回送切换完成消息(Handover complete)，终端在GSM小区下继续保持呼叫连接，并接收系统消息5、6(GSM模式下进入专用模式的标志之一)，至此，完成了由TD-SCDMA到GSM的硬切换。
如图4所示，下面根据所述硬切换方法的执行过程示意图对多模终端综测仪的执行过程进行描述，控制模块(MAIN_CONTROL)通知TD-SCDMA协议栈模块(TD_PS)开始进行硬切换(StartHandover)，处于等待硬切换指令状态(Waiting handover Command)下的协议栈(TD_PS)通过TD-SCDMA层1(L1)向终端(UE)发送由全陆地无线接入网切换至GSM模式(HandoverFromUTRANCommand-GSM)的硬切换信令，并由层1向控制模块回复切换命令发送完成消息(HandoverCommand ended)，然后控制模块将射频由TD-SCDMA小区频点转换至GSM小区频点(Switch RF过程)，并启动GSM层1模块，最后启动GSM协议栈模块，完成多模终端综测仪的硬切换过程。
如图5所示，下面根据所述硬切换方法的协议流程图对多模终端综测仪的协议流程进行描述，TD-SCDMA协议栈模块等待收到硬切换命令后，通过物理层向终端发送由全陆地无线接入网切换至GSM模式(HandoverFromUTRANCommand-GSM)消息，随后TD-SCDMA协议栈模块(TD_PS)关闭，并启动GSM协议栈模块(GSM_PS)，然后按下述顺序通知GSM层1及接收反馈：
首先通知GSM层1建立小区(CreateCell_REQ)，之后接收来自GSM层1的小区已建立确认消息(CreatCell_CNF)；
然后要求GSM层1创建基本物理信道(CreatBasicPhyCh_CNF)，之后接收来自GSM层1的基本物理信道已建立确认消息(CreatBasicPhyCh_CNF(COM))；
之后向GSM层1发送小区广播消息(SYSINFO_REQ(1，2，2ter，3，4))，并要求GSM层1建立业务信道(CreatBasicPhyCh_CNF(TCH))；
之后等待终端回复的硬切换接入请求(Waiting Handover Access)，在收到接入请求(Handover Access)后向终端回送物理信息(Physical information)；
然后等待异步平衡模式帧(SABM帧)及无号码回复帧(UA帧)和终端回复切换完毕的消息(Waiting Handover Complete)，在收到该回复切换完毕消息(Handover Complete)后通知终端建立回环(CloseTestLoopCmd)，等待终端回复回环建立的消息(Waiting CLOSE TEST LOOKACK)，在收到该回环已建立的消息(CloseTestLoopAck，默认为A模式)之后，可进行语音业务回环测试(CS13K_PN15_DATA)，直到释放连接(Connect release)。
由于TD-SCDMA/GSM双模自动切换终端的实现为了节约成本、降低尺寸、减少电磁辐射和双模间干扰等原因，通常采用融合TD-SCDMA和GSM双模协议栈、射频模块分时工作的实现架构，终端同一时刻只能工作在一种制式下。因此系统模拟器不必同时发射和接收TD-SCDMA和GSM两种模式的射频信号，所以基于单射频的多模终端综测仪中TD-SCDMA到GSM硬切换实现方案是可行的。由于射频模块的成本在移动通信系统模拟器中的成本中所占比重较大，所以采用单射频一发一收的硬件结构实现TD-SCDMA到GSM的硬切换方案，可以大大降低综测仪的生产成本。因此，基于单射频的多模终端综测仪中TD-SCDMA到GSM硬切换的实现方案，在提高TD-SCDMA/GSM多模终端的生产效率、降低多模终端生产成本，完善TD-SCDMA和GSM终端测试设备，降低终端测试设备成本以及提高切换成功率等方面具有重要的意义。
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，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种多模终端综测仪的TD-SCDMA到GSM的硬切换方法，其特征在于，所述硬切换方法具体包括如下步骤：
S1：多模终端综测仪的TD-SCDMA模块向终端发送从UMTS到GSM切换请求的硬切换信令；
S2：多模终端综测仪确认硬切换信令发出后，控制射频模块改变其发射机和接收机的频率，由TD-SCDMA小区的频率向GSM小区的频率进行切换；
S3：多模终端综测仪启动GSM协议模块并进入GSM模式；
S4：终端接收到来自多模终端综测仪GSM小区的广播消息，与多模终端综测仪在GSM模式下进行信令交互完成硬切换；
S5：根据多模终端综测仪GSM模式的默认设置，进入GSM语音业务回环测试。
2.如权利要求1所述的多模终端综测仪的TD-SCDMA到GSM的硬切换方法，其特征在于，所述步骤S1之前还包括：终端在多模终端综测仪上进行TD-SCDMA小区的注册和呼叫连接；触发多模终端综测仪的TD-SCDMA到GSM的硬切换流程。
3.如权利要求2所述的多模终端综测仪的TD-SCDMA到GSM的硬切换方法，其特征在于，所述终端在多模终端综测仪的TD-SCDMA模式下进行注册后建立RMC12.2Kbps业务连接。
4.如权利要求1所述的多模终端综测仪的TD-SCDMA到GSM的硬切换方法，其特征在于，所述步骤S1中所发送的从UMTS到GSM切换请求的硬切换信令中，激活时间参数选择为188个连接帧号。
5.如权利要求1所述的多模终端综测仪的TD-SCDMA到GSM的硬切换方法，其特征在于，所述步骤S2中，多模终端综测仪在硬切换信令发出后延时50ms，然后首先调整发射机频率，再调整接收机频率。
6.如权利要求1所述的多模终端综测仪的TD-SCDMA到GSM的硬切换方法，其特征在于，所述步骤S3中多模终端综测仪启动GSM协议模块的过程中，首先运行GSM协议模块的物理层，其时隙0采用频率校正信道+同步信道+广播控制信道+公共控制信道的信道组合方式正常发送广播，时隙5采用全速率数据业务信道+快速随路控制信道+慢速随路控制信道的信道组合方式接收终端发送的切换接入突发消息。
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| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C53 | Correction of patent of invention or patent application | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 100102 Beijing city Chaoyang District Wangjing Lize two Road No. 2 Wangjing science and Technology Park A block three layer Applicant after: BEIJING STARPOINT TECHNOLOGY CO., LTD. Address before: 100102 Beijing city Chaoyang District Wangjing Lize two Road No. 2 Wangjing science and Technology Park A block three layer Applicant before: Xingheliangdian Communication Software Co., Ltd., Beijing |
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| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: APPLICANT; FROM: XINGHELIANGDIAN COMMUNICATION SOFTWARE CO LTD, BEIJING TO: BEIJING STARPOINT COMM. LTD. |
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| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20110706 |