CN102137410A - 一种获取无线信道参数的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种获取无线信道参数的方法。包括：预先设置采样频率以及用于空闲状态下测量服务小区、同频邻小区和小区重选的采样周期，在采样周期内对接收的主公共控制物理信道接收信号码功率PCCPCH RSCP信号进行采样，获取采样样本；计算采样周期内的采样样本平均值，按照预先设置的平滑关联时间窗算法策略计算得到无线信道参数。本发明还公开了一种获取无线信道参数的装置。应用本发明，可以降低重选切换频次、减少UE功耗、提高用户感知。

Description

一种获取无线信道参数的方法及装置

技术领域

本发明涉及移动通信测量技术，特别涉及一种获取无线信道参数的方法及装置。

背景技术

目前的通信网络中，存在不同类型的移动网络，用户设备(UE，UserEquipment)在不同区域内移动时，根据测量得到的无线信道参数，当满足预先设定的条件时，需要从一种类型的移动网络重选或切换至另一种类型的移动网络，例如，从时分(TD，Time Division)网络覆盖的区域切换进入全球移动通信系统(GSM，Global System for Mobile Communication)网络覆盖的区域，以便进行正常的通信。因而，对UE所在服务小区以及同频邻小区的无线信道参数的测量就显得较为重要。

第三代移动通信标准化伙伴项目(3GPP，3rd Generation PartnershipProject)协议规定(3GPP TS 25.123)了UE测量其所在服务小区以及同频邻小区的无线信道参数的方法，下面分别进行描述。

空闲状态下测量服务小区无线信道参数的描述如下：

UE至少每个非连续接收(DRX，Discontinuous Reception)周期测量一次服务小区主公共控制物理信道(PCCPCH，Primary Common ControlPhysical Channel)的接收信号码功率(RSCP，Received Signal Code Power)，同时使用(S准则)评估服务小区是否适合驻留。

图1为现有技术中测量PCCPCH RSCP的流程示意图。参见图1，该流程包括：

步骤101，预先设置采样频率以及采样周期；

本步骤中，采样周期为DRX周期，采样频率由相关技术文献规定，在此不再赘述。

步骤102，在采样周期内对接收的PCCPCH RSCP信号进行采样，获取采样样本；

本步骤中，如果设置的采样频率为M(赫兹)，采样周期为N(秒)，则获取的采样样本数为MN。

实际应用中，PCCPCH RSCP以电平表示，获取的采样样本为电平量。

步骤103，计算采样周期内的采样样本平均值，作为测量得到的无线信道参数。

本步骤中，假设采样得到的采样样本为a_i(i＝1，2…，MN)，则采样样本平均值的计算公式为：

$\stackrel{\‾}{a}=\frac{1}{\mathrm{MN}}\underset{i=1}{\overset{\mathrm{MN}}{\mathrm{\Σ}}}{a}_i$

式中，为采样样本平均值，即测量得到的无线信道参数，也就是PCCPCH RSCP，M为采样频率，N为采样周期。

步骤104，测量得到PCCPCH RSCP后，依据3GPP协议准则进行判断。

本步骤中，3GPP协议准则包括S准则和R准则。

S准则：

式中，

S_rxneighbour＝Q_rxlevmeas-Q_rxlevmin-P_com；

P_com＝MAX(UE_TXMAX_RACH-P_MAX，0)。

S_rxneighbour为路径损失标准参数；

Q_rxlevmeas为UE在PCCPCH信道上测量的PCCPCH RSCP，即 $Q_{\mathrm{rxlevmeas}}=\stackrel{\‾}{a};$

Q_rxlevmin为小区要求的最小准入接收功率，该参数由系统消息广播(dBm)；

UE_TXMAX_RACH-P_MAX为UE在随机接入信道(RACH，Random AccessChannel)上允许的最大发射功率，由系统广播消息通知UE，是系统允许UE在RACH信道上的最大发射功率；

P_MAX为UE最大的射频发射功率，是UE实际能够发射的最大功率，反映的是UE实际的发射能力。

考虑到UE实际的发射功率的限制对于接入位置的影响，在3GPP协议中，衡量S_rxneighbour参数时引入参数P_com：

当

时，即UE实际的发射能力达不到系统允许的最大发射功率，此时，

也就是说，UE实际的发射能力可能限制其接入位置，因此，在计算S_rxneighbour时需要考虑P_com的影响。

当UE_TXMAX_RACH≤P_MAX时，即UE实际的发射能力不低于系统允许的最大发射功率，此时，P_com＝0，也就是说，UE实际的发射能力足以满足接入要求，因此，在计算S_rxneighbour时无需考虑UE实际的发射功率的影响。

空闲状态下测量同频邻小区(相邻小区)无线信道参数的描述如下：

UE至少每个窄带时分复用(NTDD，Narrow-band Time DivisionDuplexing)周期T_measureNTDD测量一次同频邻小区PCCPCH RSCP。测量同频邻小区PCCPCH RSCP的过程与图1所示流程相类似。

小区重选评估准则(R准则)：

UE至少每个DRX周期评估一次小区重选准则(R准则)，对服务小区的R_s和各个相邻小区的R_n值从大到小进行排序。

R准则：

且

式中，S_rxneighbour与空闲状态下获取无线信道参数的S准则的计算公式相同；

R_s＝Q_means，s+Q_hyst；

R_n＝Q_means，n-Q_offset；

Q_means，s为服务小区的测量量，即UE在服务小区的PCCPCH信道上测量的接收功率(PCCPCH RSCP)，Q_means，s＝Q_rxlevmeas；

Q_means，n为相邻小区的测量量，即UE在相邻小区的PCCPCH信道上测量的接收功率(PCCPCH RSCP)；

Q_hyst为滞后量，即当前服务小区涉及重选的滞后量，主要用于避免频繁的小区重选；

Q_offset为相邻小区的个性偏移量，通过调整该参数使得UE更容易或更难重选到该相邻小区。

上述3GPP协议中，DRX相关量值规定如表1所示。

表1

DRX周期[秒：s]	TmeasureNTDD[s](DRX周期数)	TmeasureGSM[s](DRX周期数)
			0.08	0.64(8)	2.56(32)
0.16	0.64(4)	2.56(16)
			0.32	1.28(8)	5.12(16)
0.64	1.28(2)	5.12(8)
			1.28	1.28(1)	6.4(5)
2.56	2.56(1)	7.68(3)
			5.12	5.12(1)	10.24(2)

实际应用中，综合考虑寻呼周期和UE节电，TD网络设置的DRX周期一般为0.64秒，对应T_measureNTDD为1.28秒。以下以DRX周期为0.64秒为例进行说明。

由上述可见，现有的TD/GSM双模终端设备(UE)，通过在3GPP协议规定的测量周期内，即每DRX周期(0.64S)测量一次TDD服务小区的PCCPCH RSCP，每DRX周期(0.64S)对小区重选的R_n与R_s重新排序，每T_measureNTDD周期(1.28秒)测量一次TDD同频邻小区的PCCPCH RSCP，根据测量得到的PCCPCH RSCP并结合协议规定的S准则或R准则，确定是驻留或重选。

实际应用中，当UE进行2/3G间重选时，例如，UE从2G重选至3G、以及从3G重选至2G的跨系统重选，其重选时延一般为6～8秒，在此期间，UE处于不可及状态，UE设备上显示无网络、网络搜索中等状态。而现有技术中，每DRX周期测量一次TDD服务小区的PCCPCH RSCP，每T_measureNTDD周期测量一次TDD同频邻小区的PCCPCH RSCP，且在采样周期内对采样样本只是进行简单的算术平均，使得测量结果对服务小区信号快衰落过于敏感，例如，在拐角处，由于前后测量得到的PCCPCH RSCP变化较大，导致TDD至GSM重选频次过多，增加了UE的功耗，降低了UE中电池的续航时间；进一步地，如果进行重选的频次过高，由于重选时延的影响，将极大恶化用户感知、UE接通率、以及寻呼成功率等；而且，由于TDD服务小区和同频邻区测量周期不同，不便于同频联合检测技术的应用。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种获取无线信道参数的方法，降低重选切换频次、减少UE功耗、提高用户感知。

本发明的另一目的在于提供一种获取无线信道参数的装置，降低重选切换频次、减少UE功耗、提高用户感知。

为达到上述目的，本发明提供的获取无线信道参数的方法，预先设置采样频率以及用于空闲状态下测量服务小区、同频邻小区和小区重选的采样周期，该方法包括：

在采样周期内对接收的主公共控制物理信道接收信号码功率PCCPCHRSCP信号进行采样，获取采样样本；

计算采样周期内的采样样本平均值，按照预先设置的平滑关联时间窗算法策略计算得到无线信道参数。

进一步包括：

根据计算得到的无线信道参数以及R准则进行小区重选判断。

所述采样周期为3GPP协议规定的T_measureNTDD。

所述采样样本平均值的计算公式为：

$\stackrel{\‾}{a}=\frac{1}{\mathrm{MN}}\underset{i=1}{\overset{\mathrm{MN}}{\mathrm{\Σ}}}{a}_i$

式中，

为采样样本平均值，M为采样频率，N为采样周期。

所述预先设置的平滑关联时间窗算法策略公式为：

$A_k=\stackrel{\‾}{a_k}*{\mathrm{\η}}_1+\stackrel{\‾}{a_{k-1}}*{\mathrm{\η}}_2+\·\·\·+\stackrel{\‾}{a_{k-j}}*{\mathrm{\η}}_{j+1}$

式中，

A_k为当前采样周期测量得到的无线信道参数；

为当前采样周期的采样样本平均值；

为从当前采样周期往前推j个采样周期的采样样本平均值；

η_j+1为第k-j个采样周期的采样样本平均值对应的权值系数，η₁+η₂+…+η_j+1＝1。

所述j等于3。

所述R准则为

且

式中，S_rxneighbour与路径损失标准参数；

R_s＝Q_means，s+Q_hyst；

R_n＝Q_means，n-Q_offset；

Q_means，s为服务小区的测量量，Q_means，s＝A_k；

Q_means，n为相邻小区的测量量；

Q_hyst为滞后量；

Q_offset为相邻小区的个性偏移量；

S_rxneighbour＝Q_rxlevmeas-Q_rxlevmin-P_com；

P_com＝MAX(UE_TXMAX_RACH-P_MAX，0)；

Q_rxlevmeas＝A_k；

Q_rxlevmin为小区要求的最小准入接收功率；

UE_TXMAX_RACH-P_MAX为UE在随机接入信道上允许的最大发射功率；

P_MAX为UE最大的射频发射功率。

一种获取无线信道参数的装置，该装置包括：采样模块、样本平均值计算模块以及无线信道参数计算模块，其中，

采样模块，用于按照预先设置的采样频率、以预先设置的用于空闲状态下测量服务小区、同频邻小区和小区重选的采样周期为单位对接收的主公共控制物理信道接收信号码功率PCCPCH RSCP信号进行采样，将采样样本输出至样本平均值计算模块；

样本平均值计算模块，用于接收采样模块输出的采样样本，计算得到采样样本平均值，输出至无线信道参数计算模块；

无线信道参数计算模块，用于接收采样样本平均值，按照预先设置的平滑关联时间窗算法策略进行关联计算，得到无线信道参数。

进一步包括：重选判决模块，用于接收无线信道参数计算模块输出的无线信道参数，如果满足预先设置的R准则，判断进行重选。

所述样本平均值计算模块包括：计数器、比较器、累加器以及除法器，其中，

计数器，用于接收采样模块输出的采样样本，进行计数；

比较器，用于比较计数器的计数与预先存储的计数，在计数器的计数与预先存储的计数相等时，触发计数器清零，并触发累加器输出累加值后清零；

累加器，用于接收采样模块输出的采样样本，进行累加，在接收到比较器输出的触发信号后，向除法器输出累加值后清零；

除法器，用于接收累加器输出的累加值，与比较器预先存储的计数进行相除运算，得到采样样本平均值，输出至无线信道参数计算模块。

所述无线信道参数计算模块包括：接收子模块、存储子模块、平滑关联时间窗算法计算子模块以及权值系数子模块，其中，

接收子模块，用于接收采样样本平均值，输出至存储子模块，并向平滑关联时间窗算法计算子模块输出触发信息；

存储子模块，用于按照平滑关联时间窗算法存储对应的样本平均值；

权值系数子模块，用于按照平滑关联时间窗算法策略存储对应的样本平均值权值系数；

平滑关联时间窗算法计算子模块，接收触发信息，从存储子模块读取样本平均值，以及从权值系数子模块读取样本平均值对应的权值系数，将样本平均值与对应的权值系数相乘后进行累加，得到无线信道参数。

所述平滑关联时间窗算法策略公式为：

$A_k=\stackrel{\‾}{a_k}*{\mathrm{\η}}_1+\stackrel{\‾}{a_{k-1}}*{\mathrm{\η}}_2+\·\·\·+\stackrel{\‾}{a_{k-j}}*{\mathrm{\η}}_{j+1}$

式中，

A_k为当前采样周期测量得到的无线信道参数；

为当前采样周期的采样样本平均值；

为从当前采样周期往前推j个采样周期的采样样本平均值；

η_j+1为第k-j个采样周期的采样样本平均值对应的权值系数，η₁+η₂+…+η_j+1＝1。

由上述的技术方案可见，本发明提供的一种获取无线信道参数的方法及装置，预先设置采样频率以及用于空闲状态下测量服务小区、同频邻小区和小区重选的采样周期，在采样周期内对接收的主公共控制物理信道接收信号码功率PCCPCH RSCP信号进行采样，获取采样样本；计算采样周期内的采样样本平均值，按照预先设置的平滑关联时间窗算法策略计算得到无线信道参数。这样，将服务小区和同频邻区的测量周期进行统一，便于同频联合检测技术的应用，同时也降低了UE测量调度次数；采用当前采样周期测量得到的无线信道参数与其前j个采样周期的采样样本平均值相关联的平滑关联时间窗算法策略，更能反映UE在该采样周期内无线信道参数变化的趋势，得到的无线信道参数更平滑，降低了重选切换频次、提高了用户感知，同时，由于切换频次的减少，也减少了UE功耗。

附图说明

图1为现有技术中测量PCCPCH RSCP的流程示意图。

图2为本发明实施例获取无线信道参数的流程示意图。

图3为本发明实施例与现有3GPP协议规定算法测量得到的无线信道参数结果示意图。

图4为本发明实施例获取无线信道参数的装置结构示意图。

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作进一步地详细描述。

本发明实施例中，考虑到执行跨系统重选的重选时延一般为6～8秒，如果重选频次过高，将极大影响用户的感知，这样，测量得到的PCCPCHRSCP的准确性和合理性对于UE合理选择TD/GSM小区显得尤为重要，如果设置合理的采样周期，使得前后测量得到的PCCPCH RSCP趋于平滑，则能有效地降低UE的重选频次。而且，实际运营表明，UE在服务小区移动时，其前后接收的PCCPCH RSCP存在一定的相关性，因而，本发明对于DRX周期分别为0.64秒、0.32秒、0.16秒和0.08秒的情形，采用T_measureNTDD作为服务小区的测量周期和小区重选准则评估周期并采用平滑关联时间窗算法策略对前后接收的PCCPCH RSCP进行关联，以降低TD至GSM的重选频次、合理减少UE测量调度次数、便于同频联合检测技术应用。

图2为本发明实施例获取无线信道参数的流程示意图。该无线信道参数为PCCPCH RSCP，参见图2，该流程包括：

步骤201，预先设置采样频率以及用于空闲状态下测量服务小区、同频邻小区和小区重选的采样周期；

本步骤中，采样频率由相关技术文献规定，在此不再赘述。

实际应用中，由于3GPP协议规定的服务小区和同频邻区的测量周期(采样周期)不同，不便于同频联合检测技术的应用，因此，本发明实施例中，将服务小区和同频邻区的测量周期进行统一，以便于同频联合检测技术的应用。

较佳地，采样周期设置为T_measureNTDD，这样，可以有效降低评估服务小区是否适合驻留的频次以及小区重选评估频次。当然，也可以采用其它大于DRX周期的时间量作为测量周期。

步骤202，在采样周期内对接收的PCCPCH RSCP信号进行采样，获取采样样本；

本步骤与步骤102相同。

步骤203，计算采样周期内的采样样本平均值，按照预先设置的平滑关联时间窗算法策略计算得到无线信道参数。

本步骤中，假设每个采样周期内采样得到的采样样本为a_i(i＝1，2…，MN)，则采样样本平均值的计算公式为：

$\stackrel{\‾}{a}=\frac{1}{\mathrm{MN}}\underset{i=1}{\overset{\mathrm{MN}}{\mathrm{\Σ}}}{a}_i$

式中，

为采样样本平均值，即现有3GPP协议测量得到的无线信道参数，也就是PCCPCH RSCP，M为采样频率，N为采样周期。

本实施例中，在现有得到PCCPCH RSCP的基础上，进行进一步的处理得到本发明实施例的无线信道参数。

预先设置的平滑关联时间窗算法策略公式为：

$A_k=\stackrel{\‾}{a_k}*{\mathrm{\η}}_1+\stackrel{\‾}{a_{k-1}}*{\mathrm{\η}}_2+\·\·\·+\stackrel{\‾}{a_{k-j}}*{\mathrm{\η}}_{j+1}$

式中，

A_k为本发明实施例当前采样周期测量得到的无线信道参数(PCCPCHRSCP)；

为当前采样周期的采样样本平均值；

为从当前采样周期往前推j个采样周期的采样样本平均值，即如果当前为第k个采样周期，则

表示第k-j个采样周期的采样样本平均值；

η_j+1为第k-j个采样周期的采样样本平均值对应的权值系数，η₁+η₂+…+η_j+1＝1。

j的取值可以根据实际需要确定，较佳地，j＝3。

所应说明的是，本发明实施例提出的平滑关联时间窗算法策略，不仅可以适用于计算PCCPCH RSCP，也可以用于计算其他的无线信道参数。

由上式可见，权值系数越大，当前采样周期测量得到的无线信道参数越接近无线信道的瞬时值，信号电平的时变跟随性越好。其次，j值越小，信号电平的时变跟随性越好。

这样，当前采样周期测量得到的无线信道参数都与其前j个采样周期的采样样本平均值相关联，更能反映UE在该采样周期内无线信道参数变化的趋势，得到的无线信道参数更平滑，避免了UE在相邻采样周期内由于计算得到的采样样本平均值波动而导致往复重选的频次。

本实施例中，无线信道参数包括服务小区无线信道参数以及相邻小区无线信道参数。

至此，本发明实施例的获取无线信道参数的流程结束。

在测量得到无线信道参数后，可以根据现有的S准则以及R准则进行服务小区驻留以及相邻小区重选的判断，执行步骤204。

步骤204，根据计算得到的无线信道参数进行小区重选判断。

本步骤中，测量得到无线信道参数后，依据S准则判断服务小区是否适合驻留。

S准则：

式中，

S_rxneighbour＝Q_rxlevmeas-Q_rxlevmin-P_com；

P_com＝MAX(UE_TXMAX_RACH-P_MAX，0)。

S_rxneighbour为路径损失标准参数；

Q_rxlevmeas为UE在PCCPCH信道上测量的PCCPCH RSCP，即Q_rxlevmeas＝A_k；

Q_rxlevmin为小区要求的最小准入接收功率，该参数由系统消息广播(dBm)；

UE_TXMAX_RACH-P_MAX为UE在随机接入信道(RACH，Random AccessChannel)上允许的最大发射功率，由系统广播消息通知UE，是系统允许UE在RACH信道上的最大发射功率；

P_MAX为UE最大的射频发射功率，是UE实际能够发射的最大功率，反映的是UE实际的发射能力。

根据小区重选评估准则(R准则)判断是否需要进行重选：

R准则：

且

式中，S_rxneighbour与空闲状态下获取无线信道参数的S准则的计算公式相同；

R_s＝Q_means，s+Q_hyst；

R_n＝Q_means，n-Q_offset；

Q_means，s为服务小区的测量量，即UE在服务小区的PCCPCH信道上测量的接收功率(PCCPCH RSCP)，Q_means，s＝Q_rxlevmeas；

Q_means，n为相邻小区的测量量，即UE在相邻小区的PCCPCH信道上测量的接收功率(PCCPCH RSCP)；

Q_hyst为滞后量，即当前服务小区涉及重选的滞后量，主要用于避免频繁的小区重选；

Q_offset为相邻小区的个性偏移量，通过调整该参数使得UE更容易或更难重选到该相邻小区。

图3为本发明实施例与现有3GPP协议规定算法测量得到的无线信道参数结果示意图。参见图3，横坐标为DRX周期数，纵坐标为无线信道参数，带□的曲线为实施例采用平滑关联时间窗算法策略计算得到的无线信道参数，带◇的曲线为3GPP协议采用平均算法计算得到的无线信道参数。

由图中可见，通过采用本发明的平滑关联时间窗算法策略，计算得到的无线信道参数相比于现有采用平均算法得到的无线信道参数，曲线分布要平滑得多，因而，可以有效减少由于无线信道参数波动而导致的频繁切换。

进一步地，为了对比本发明实施例与现有技术的算法对信号快衰落的敏感度，更好地表征UE在PCCPCH信道上测量的接收功率(测量中，以电平形式进行表示)的时变性，本实施例中，提出如下公式表征电平平均变化值：

${\mathrm{\Δ}}_{\mathrm{DRX}}=\underset{k=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\frac{|A_{k+1}-A_k|}{N}$

式中，

Δ_DRX为每DRX周期电平平均变化值；

A_k为第k个DRX周期的电平采样值，即UE在PCCPCH信道上测量的接收功率，本发明实施例中， $A_k=\stackrel{\‾}{a_k}*{\mathrm{\η}}_1+\stackrel{\‾}{a_{k-1}}*{\mathrm{\η}}_2+\·\·\·+\stackrel{\‾}{a_{k-j}}*{\mathrm{\η}}_{j+1},$ 3GPP协议中，

$A_k=\stackrel{\‾}{a};$

N为测量持续时间内DRX周期的总个数，本实施例中，测量持续时间为平滑关联时间窗，长度为4个T_measureNTDD周期，N＝8；

同时定义每T_measureNTDD周期同频邻区电平平均变化值的计算公式：

${\mathrm{\Δ}}_{\mathrm{NTDD}}=\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}\frac{|A_{i+1}-A_i|}{M}$

式中，

Δ_NTDD为每T_measureNTDD周期同频邻区电平平均变化值；

A_i为第i个T_measureNTDD周期同频邻区的电平采样值，即UE在同频邻区PCCPCH信道上测量的接收功率；

M为测量持续时间内T_measureNTDD周期的总个数，本实施例中，测量持续时间为4个T_measureNTDD周期，M＝4。

定义每T_measureGSM周期同频邻区电平平均变化值的计算公式：

${\mathrm{\Δ}}_{\mathrm{GSM}}=\underset{j=1}{\overset{L}{\mathrm{\Σ}}}\frac{|A_{j+1}-A_j|}{L}$

式中，

Δ_GSM为每T_measureGSM周期同频邻区电平平均变化值；

A_j为第j个T_measureGSM周期的同频邻区电平采样值，即UE在同频邻区PCCPCH信道上测量的接收功率；

L为测量持续时间内T_measureGSM周期的总个数，本实施例中，测量持续时间为4个T_measureNTDD周期，L＝2。

测量中，以共天线、同一路测线路为基准，并以TDD/GSM的无线帧号为索引，使不同芯片的测量数据达到时间同步，以便进行不同芯片同一时刻测量差异的对比。

表2为依据上述测量条件，以本发明实施例与3GPP协议规定算法进行测量、计算得到的电平信号相关参数对照表。

表2

	均值	标准差	每DRX周期电平平均变化值(dB/640ms)	每TmeasureGSM周期电平平均变化值(dB/1280ms)
					3GPP协议	-59.362	6.300	2.187	3.336
本发明	-56.878	6.091	1.266	2.538
					倍数关系			1.73	1.31

表2中，均值为依据图3，对图3中纵坐标值进行算术平均得到的值，标准差按照现有相关标准差公式计算得到，每DRX周期电平平均变化值与每T_measureGSM周期电平平均变化值为分别按照公式 ${\mathrm{\Δ}}_{\mathrm{DRX}}=\underset{k=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\frac{|A_{k+1}-A_k|}{N}$ 及 ${\mathrm{\Δ}}_{\mathrm{NTDD}}=\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}\frac{|A_{i+1}-A_i|}{M}$ 计算得到。由表2可以看出，使用本申请提案的算法，测量的服务小区信号电平变化趋势更平缓，使用现有3GPP协议规定算法的信号电平对信号快衰落的敏感度更高。

此外，通过理论分析，可以知道，由于服务小区信号突然衰落是引起系统内与系统间重选的主要原因。因此，在相同的Treselection参数(该参数指当前服务小区涉及重选的时间滞后量，主要用于避免频繁的小区重选。当UE测量到的服务小区和邻小区信号质量已经符合小区重选条件，还要延迟本参数设定的一段时间，才允许发起小区重选)设置下，对服务小区信号快衰落过于敏感的算法，意味着比变化趋势平缓的算法更容易产生异系统重选。

由表2可见，对于每DRX周期电平平均变化值(dB/640ms)，本申请提案的算法得到的测量结果仅为现有3GPP协议规定算法的57.80％。这样，本申请提案的算法每1.28S测量一次TDD服务小区，每1.28S对小区重选准则的Rn与Rs重新评估排序。测量及重选周期均为现有3GPP协议规定算法的两倍，使得测量服务小区电平值变化较现有3GPP协议规定的算法更平缓。

对于每T_measureGSM周期电平平均变化值(dB/1280ms)，本申请提案的算法得到的测量结果仅为现有3GPP协议规定算法的76.34％。虽然两种算法计算服务小区电平平均变化值的T_measureGSM周期相同(均以1.28S为周期)，但本申请提案算法通过采用平滑关联时间窗算法策略，即4个T_measureGSM周期(5.12秒)，将现有计算得到的采样样本平均值与前几次计算得到的采样样本平均值进行加权平滑，使得测量得到的无线信道参数更能反映无线信道的时变特性，其信号电平变化平缓。

表3为依据上述测量条件，以本发明实施例与3GPP协议规定算法进行测量、计算得到的无线信道参数进行重选判断的对比表。

表3

表4为依据上述测量条件，以本发明实施例与3GPP协议规定算法进行测量、计算得到的无线信道参数进行重选判断，其无线接通率的对比表。

表4

由表3和表4可见，本申请提案的算法与现有3GPP协议规定的算法相比，可以减少终端2/3G重选次数25％以上，提升终端无线接通率1.5％以上，避免了不必要的TD至GSM重选，从而降低了终端不可及的总时长，大幅度消除了TD/GSM双模终端频繁短信呼等严重影响TD用户使用感知的问题；进一步地，因为延长服务小区的测量周期和小区重选准则评估周期一倍以上，从而减少终端测量调度次数50％以上，延长了电池续航时间，效果显著；而且，使TDD服务小区和同频邻区测量周期趋于一致，便于同频联合检测技术的应用。

下面对本发明实施例的装置进行说明。

图4为本发明实施例获取无线信道参数的装置结构示意图。参见图4，该装置包括：采样模块、样本平均值计算模块以及无线信道参数计算模块，其中，

采样模块，用于按照预先设置的采样频率、以预先设置的用于空闲状态下测量服务小区、同频邻小区和小区重选的采样周期为单位对接收的PCCPCH RSCP信号进行采样，将采样样本输出至样本平均值计算模块；

样本平均值计算模块，用于接收采样模块输出的采样样本，计算得到采样样本平均值，输出至无线信道参数计算模块；

本实施例中，样本平均值计算模块包括：计数器、比较器、累加器以及除法器，其中，

计数器，用于接收采样模块输出的采样样本，进行计数；

比较器，用于比较计数器的计数与预先存储的计数，在计数器的计数与预先存储的计数相等时，触发计数器清零，并触发累加器输出累加值后清零；

累加器，用于接收采样模块输出的采样样本，进行累加，在接收到比较器输出的触发信号后，向除法器输出累加值后清零；

除法器，用于接收累加器输出的累加值，与比较器预先存储的计数进行相除运算，得到采样样本平均值，输出至无线信道参数计算模块。

无线信道参数计算模块，用于接收采样样本平均值，按照预先设置的平滑关联时间窗算法策略进行关联计算，得到无线信道参数。

本实施例中，无线信道参数计算模块包括：接收子模块、存储子模块、平滑关联时间窗算法计算子模块以及权值系数子模块，其中，

接收子模块，用于接收采样样本平均值，输出至存储子模块，并向平滑关联时间窗算法计算子模块输出触发信息；

存储子模块，用于按照平滑关联时间窗算法存储对应的样本平均值；

实际应用中，存储子模块可以为环形存储器，按照平滑关联时间窗长度，存储对应的样本平均值。例如，平滑关联时间窗长度为4，则依次存储当前接收的样本平均值及其前三次接收的样本平均值，当接收到下一个样本平均值时，当前接收的样本平均值移至下一进行存储，举例来说，环形存储器包括依序相连的第一存储器～第四存储器，第一存储器存储

第二存储器存储

…，第四存储器存储

则接收到

时，第一存储器存储

第二存储器存储…，第四存储器存储

权值系数子模块，用于按照平滑关联时间窗算法策略存储对应的样本平均值权值系数；

平滑关联时间窗算法计算子模块，接收触发信息，从存储子模块读取样本平均值，以及从权值系数子模块读取样本平均值对应的权值系数，将样本平均值与对应的权值系数相乘后进行累加，得到无线信道参数。

预先设置的平滑关联时间窗算法策略公式为：

$A_k=\stackrel{\‾}{a_k}*{\mathrm{\η}}_1+\stackrel{\‾}{a_{k-1}}*{\mathrm{\η}}_2+\·\·\·+\stackrel{\‾}{a_{k-j}}*{\mathrm{\η}}_{j+1}$

式中，

A_k为当前采样周期测量得到的无线信道(PCCPCH RSCP)测量值；

为当前采样周期的采样样本平均值；

为从当前采样周期往前推j个采样周期的采样样本平均值，即如果当前为第k个采样周期，则

表示第k-j个采样周期的采样样本平均值；

η_j+1为第k-j个采样周期的采样样本平均值对应的权值系数，η₁+η₂+…+η_j+1＝1。

j的取值可以根据实际需要确定，较佳地，j＝3。

本实施例中，该装置还可以进一步包括：重选判决模块，用于接收无线信道参数计算模块输出的无线信道参数，如果满足预先设置的R准则，判断进行重选。

预先设置的R准则为：

且

式中，S_rxneighbour与空闲状态下获取无线信道参数的S准则的计算公式相同；

R_s＝Q_means，s+Q_hyst；

R_n＝Q_means，n-Q_offset；

Q_means，s为服务小区的测量量，即UE在服务小区的PCCPCH信道上测量的接收功率(PCCPCH RSCP)，Q_means，s＝Q_rxlevmeas；

Q_means，n为相邻小区的测量量，即UE在相邻小区的PCCPCH信道上测量的接收功率(PCCPCH RSCP)；

Q_hyst为滞后量，即当前服务小区涉及重选的滞后量，主要用于避免频繁的小区重选；

Q_offset为相邻小区的个性偏移量，通过调整该参数使得UE更容易或更难重选到该相邻小区。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换以及改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种获取无线信道参数的方法，其特征在于，预先设置采样频率以及用于空闲状态下测量服务小区、同频邻小区和小区重选的采样周期，该方法包括：

在采样周期内对接收的主公共控制物理信道接收信号码功率PCCPCHRSCP信号进行采样，获取采样样本；

计算采样周期内的采样样本平均值，按照预先设置的平滑关联时间窗算法策略计算得到无线信道参数。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：

根据计算得到的无线信道参数以及R准则进行小区重选判断。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述采样周期为3GPP协议规定的T_measureNTDD。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述采样样本平均值的计算公式为：

$\stackrel{\‾}{a}=\frac{1}{\mathrm{MN}}\stackrel{\mathrm{MN}}{\underset{i=1}{\mathrm{\Σ}}}{a}_i$

式中，

为采样样本平均值，M为采样频率，N为采样周期。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述预先设置的平滑关联时间窗算法策略公式为：

$A_k=\stackrel{\‾}{a_k}*{\mathrm{\η}}_1+\stackrel{\‾}{a_{k-1}}*{\mathrm{\η}}_2+\·\·\·+\stackrel{\‾}{a_{k-j}}*{\mathrm{\η}}_{j+1}$

式中，

A_k为当前采样周期测量得到的无线信道参数；

为当前采样周期的采样样本平均值；

为从当前采样周期往前推j个采样周期的采样样本平均值；

η_j+1为第k-j个采样周期的采样样本平均值对应的权值系数，η₁+η₂+…+η_j+1＝1。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述j等于3。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述R准则为S_rxneighbour＞0且R_n＞R_s；

式中，S_rxneighbour与路径损失标准参数；

R_s＝Q_means，s+Q_hyst；

R_n＝Q_means，n-Q_offset；

Q_means，s为服务小区的测量量，Q_means，s＝A_k；

Q_means，n为相邻小区的测量量；

Q_hyst为滞后量；

Q_offset为相邻小区的个性偏移量；

S_rxneighbour＝Q_rxlevmeas-Q_rxlevmin-P_com；

P_com＝MAX(UE_TXMAX_RACH-P_MAX，0)；

Q_rxlevmeas＝A_k；

Q_rxlevmin为小区要求的最小准入接收功率；

UE_TXMAX_RACH-P_MAX为UE在随机接入信道上允许的最大发射功率；

P_MAX为UE最大的射频发射功率。

8.一种获取无线信道参数的装置，其特征在于，该装置包括：采样模块、样本平均值计算模块以及无线信道参数计算模块，其中，

采样模块，用于按照预先设置的采样频率、以预先设置的用于空闲状态下测量服务小区、同频邻小区和小区重选的采样周期为单位对接收的主公共控制物理信道接收信号码功率PCCPCH RSCP信号进行采样，将采样样本输出至样本平均值计算模块；

样本平均值计算模块，用于接收采样模块输出的采样样本，计算得到采样样本平均值，输出至无线信道参数计算模块；

无线信道参数计算模块，用于接收采样样本平均值，按照预先设置的平滑关联时间窗算法策略进行关联计算，得到无线信道参数。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，进一步包括：重选判决模块，用于接收无线信道参数计算模块输出的无线信道参数，如果满足预先设置的R准则，判断进行重选。

10.如权利要求8或9所述的装置，其特征在于，所述样本平均值计算模块包括：计数器、比较器、累加器以及除法器，其中，

计数器，用于接收采样模块输出的采样样本，进行计数；

比较器，用于比较计数器的计数与预先存储的计数，在计数器的计数与预先存储的计数相等时，触发计数器清零，并触发累加器输出累加值后清零；

累加器，用于接收采样模块输出的采样样本，进行累加，在接收到比较器输出的触发信号后，向除法器输出累加值后清零；

除法器，用于接收累加器输出的累加值，与比较器预先存储的计数进行相除运算，得到采样样本平均值，输出至无线信道参数计算模块。

11.如权利要求8或9所述的装置，其特征在于，所述无线信道参数计算模块包括：接收子模块、存储子模块、平滑关联时间窗算法计算子模块以及权值系数子模块，其中，

接收子模块，用于接收采样样本平均值，输出至存储子模块，并向平滑关联时间窗算法计算子模块输出触发信息；

存储子模块，用于按照平滑关联时间窗算法存储对应的样本平均值；

权值系数子模块，用于按照平滑关联时间窗算法策略存储对应的样本平均值权值系数；

平滑关联时间窗算法计算子模块，接收触发信息，从存储子模块读取样本平均值，以及从权值系数子模块读取样本平均值对应的权值系数，将样本平均值与对应的权值系数相乘后进行累加，得到无线信道参数。

12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述平滑关联时间窗算法策略公式为：

$A_k=\stackrel{\‾}{a_k}*{\mathrm{\η}}_1+\stackrel{\‾}{a_{k-1}}*{\mathrm{\η}}_2+\·\·\·+\stackrel{\‾}{a_{k-j}}*{\mathrm{\η}}_{j+1}$

式中，

A_k为当前采样周期测量得到的无线信道参数；

为当前采样周期的采样样本平均值；

为从当前采样周期往前推j个采样周期的采样样本平均值；

η_j+1为第k-j个采样周期的采样样本平均值对应的权值系数，η₁+η₂+…+η_j+1＝1。

Images