CN1160892C - 实现码分多址通信系统中的宏分集方法 - Google Patents

Abstract

本发明为一种实现码分多址通信系统中的宏分集方法，其步骤为：确定移动台是否即将转入专用信道；读取基站中存储该移动台的测量报告信息；对测量报告中的每个小区进行绝对门限判决；读取测量报告的写入时间并确定相对门限；进行相对门限判决；把符合判决门限条件的小区加入到宏分集的候选小区集中，整理候选集并输出宏分集判决结果。本发明可提高用户接入时的服务质量，减少移动台的切换次数和信令交互，优化通信系统性能。

Description

实现码分多址通信系统中的宏分集方法

本发明涉及无线移动通信技术，尤其涉及实现码分多址通信系统中的宏分集方法。

码分多址是一种扩频通信技术。扩频通信技术在初期主要运用于军事通信，由于其卓越的性能，在民用通信领域也将获得广泛的应用。现在已经有商用的码分多址蜂窝移动通信系统运行在电信网中。

现有的蜂窝移动通信系统中，为了提高频谱资源的利用率和整个系统的容量，使系统中基站的射频功率局限于一定的范围(小区)之内。当移动台离开一个小区进入另外一个小区，此移动台所接收到的原来小区的信号必然越来越弱，而它所接收到的正在进入小区的信号也就将越来越强。为了保持移动台的通信质量，必需将对该移动台的接续由原来的基站切换到新进入的信号较强的基站，这就是蜂窝移动通信系统中切换的概念。

在码分多址系统中，不同的用户可以共用相同的载频，他们相互之间通过码字来进行区分。同理，一个用户也可在某载频上采用多个码字同时进行通信，若这些码字分属不同的小区，即实行了多条无线连接同时通信，称这种移动台与基站之间同时存在多条无线链路的状态为宏分集。宏分集功能的实现使得同频之间进行切换时移动台与基站之间的通信不中断，这种切换称为软切换。将进行软切换的区域称为软切换区。

在第三代移动通信系统中，可以支持除语音业务之外的多种业务。业务类型的不同信道分配的策略也不尽相同。一般来说，移动台所分配的信道有公共信道和专用信道两种。当采用专用信道时为了更好地确保服务质量，在软切换区采用了宏分集技术，移动台同时和多个小区保持通信。但在移动台发起呼叫或者移动台从公共信道转入到专用信道时，移动台也可能处于几个小区能够同时提供无线服务的区域内，此时也能够实现宏分集功能(如图1)，而目前的软切换中并未考虑此种情况。

软切换时，由于移动台已经和基站之间建立了专用信道，因此基站可以通过专用信令对该移动台进行测量控制，此时移动台可以为软切换的判决及时大量地提供同频测量结果。而移动台在发起呼叫阶段和采用公共信道时，由于没有针对该移动台的专门的测量控制，所以它不能按切换需求来提供同频测量报告，而是根据系统广播信息中的测量控制信息来进行同频小区的测量，该测量控制信息对该小区内没有采用专用测量控制的移动台均适用。由于移动台在此状态下不能进行专用测量报告，因此同频测量结果只能采取其他办法进行报告。例如，宽带码分多址中，采用了在其它相关信令上粘贴同频测量结果的办法。同频测量报告的粘贴为移动台转入专用信道时进行宏分集判别提供了可能。

目前实现的宏分集方法仅局限于软切换状态，即移动台建立了专用信道后进入软切换区后才进行宏分集，而移动台在接入时处于软切换区也不能立即进行宏分集。在大量的专利文献中对处于专用信道下移动台的软切换进行了深入研究，如US006097954、US006011971等文献中均有叙述，但未对移动台转入专用信道时处于软切换区的宏分集进行研究，因此传统意义上的实现宏分集方法并不完善，有待于进一步改善。

本发明的目的是，针对传统的码分多址通信系统中的宏分集实现方法存在的在移动台在接入时处于软切换区不能进行宏分集的缺点，提出一种能根据实际情况进行动态调整的实现码分多址通信系统中的宏分集方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：该宏分集方法采用如下步骤：

a，确定移动台是否即将转入专用信道；

b，读取基站中存储该移动台的同频测量报告信息；

c，对测量报告中的每个小区进行绝对门限判决；

e，读取测量报告的写入时间并根据从测量报告写入时刻至判决时刻的时间间隔的长短以下述方式调整相对门限：所述时间间隔越长，则相对门限越小，所述时间间隔越短，则相对门限越大；

f，进行相对门限判决；

g，把符合判决门限条件的小区加入到宏分集的候选小区集中，整理候选集并输出宏分集判决结果。

由于采用本发明的实现码分多址通信系统中的宏分集方法，在码分多址移动通信系统中，它与传统的实现宏分集方法相比，本发明具有如下优点：

(1)用相对门限与绝对门限相结合的判决法与用单纯相对门限判决法相比，减少了弱信号小区的加入，避免了在所有小区覆盖都较差时的盲目宏分集，使系统减少了不必要开销；

(2)使得判决可以根据实际情况进行动态调整，更加趋于合理性；

(3)当同频测量报告无法及时获得时，宏分集判断的准确性难以保证，根据测量报告时间来进行相对门限的调整可以在很大程度上减小错判的概率。

(4)可以提高用户接入时的服务质量，同时能够减少移动台的切换次数和因切换造成的信令交互，优化通信系统性能，

下面结合附图和实施例，对本发明作一详细地说明：

图1为移动台转入专用信道进行宏分集示意图。

图2为本发明的方法流程示意图。

图3为本发明的方法实施例的基站分布示意图。

图4为实施例的门限判决示意图。

在码分多址通信系统中，我们在前面已说明过在传统的宏分集中，当移动台转入到专用信道时根据同频测量报告进行宏分集判断，以决定是否需要进行宏分集，同时确定宏分集的目标小区。由于移动台在发起接入和停靠公共信道这两种状态下没有专用的测量报告信令，无法及时准确地获得同频测量结果，因此要求基站(或移动通信系统的其它设备)保留移动台通过其它方式(如粘贴在某些信令上)报告上来的同频测量结果。由于这种同频测量报告的非实时性，所以不能对获得的同频测量结果进行简单地判决和宏分集。本发明在有限测量报告的基础上进行宏分集，具体实现方法的描述请参阅图1所示。

在该图1中，″″表示移动台，“”表示基站，当移动台呼叫建立请求或移动台正在使用公共信道后，系统进行信道配置或重配置时，确定进行此类型宏分集判决的条件是否满足，即移动台是否即将转入专用信道，若条件满足，则进行以下操作。

确认系统中已经存放该移动台的同频测量报告，如果有，进行以下操作。如果无，则后进行宏分集判决。

对测量报告中的每个小区进行绝对门限判决，绝对门限指移动台与基站正常通信时所需要的最小信号值，若某一小区的测量值小于绝对门限，则说明该小区测量很差，不加入宏分集的候选小区集中。对测量值大于绝对门限的小区，进行如下操作。

读取测量报告的写入时间，用来确定宏分集判决的相对门限，相对门限指加入候选集的最弱小区测量值与当前接入小区或连接小区(下称当前小区)测量值之间的最大差值。相对门限确定的准则是：根据同频测量值的写入时刻与当前判决时刻的时间间距来调整门限值大小。若间隔时间较长，则减小相对门限，使小区加入到候选集的难度增加；若间隔时间较短，则增大相对门限，使小区加入候选集的难度减小。

对满足绝对门限的每一小区，进行如下判决：

若某一小区的测量值大于当前小区的测量值减去相对门限，则将该小区加入到宏分集的候选集中，否则不予加入。

把符合判决门限条件的小区加入到宏分集的候选小区集中，整理候选集，输出判决结果。

本发明的方法可归纳如下步骤：

a，确定移动台是否即将转入专用信道；

b，读取基站中存储该移动台的同频测量报告信息；

c，对测量报告中的每个小区进行绝对门限判决；

e，读取测量报告的写入时间并确定相对门限；

f，进行相对门限判决；

g，把符合判决门限条件的小区加入到宏分集的候选小区集中，整理候选集并输出宏分集判决结果。

在上述的方法中，移动台转入专用信道包括移动台接入时分配专用信道和移动台原先使用公共信道，后来分配专用信道。

基站中存储该移动台的同频测量报告信息是指为了进行移动台进入专用信道前的宏分集判断，基站保存最新的同频测量结果，该测量结果不通过专用测量报告指令进行上报。

绝对门限为移动台与基站正常通信工作时所需要的最小信号值，所述的对测量报告中的每个小区进行绝对门限判决是指当某小区的测量值大于该绝对门限值时，则进行对相对门限的进一步判决。

在对绝对门限判决时，若某一小区测量值小于绝对门限时，则说明该小区测量很差，不加入宏分集的候选小区集中。

相对门限是指加入候选集的最弱小区测量值与当前接入小区测量值之间的最大差值，相对门限的确定是根据判决时刻和同频测量结果写入时刻之间的时间间隔来进行调整。

相对门限的调整原则是，所述的时间间隔较长，则减小相对门限，使小区加入到候选集的难度增加；若间隔时间较短，则增大相对门限，使小区加入候选集的难度减小。

相对门限、以及所述的时间间隔之间可采用线性或指数关系，同时也可采用查表方式进行映射。

在进行相对门限判决时，若某小区的测量值大于当前小区的测量值减去相对门限，则把它加入到候选集中，否则不加入。

在输出宏分集判决结果前，把符合判决门限条件的小区加入到候选小区集中。

下面请结合图3、图4所示，我们以三个小区为例再进一步对本发明的方法进行说明，小区1具有f11，f12的频率配置，而小区2具有f21、f23的频率配置，小区3具有f31，f32的频率配置，其中小区1的f11和小区2的f21，小区3的f31为相同频率，小区1的f12与小区3的f32为相同频率。

移动台最初位于小区1中，并在载频f11上发起接入。移动台在发起接入时将同频测量结果粘贴在某些信令上传送至基站，基站将该信息剥离并将之保存，同时记录写入时间。

首先做如下定义：

S_Cell，n：小区n的测量值；

S_{Current_Cell}：接入小区的测量值；

S_{Relat_Thr}：宏分集判决的相对门限；

S_{Abs_Thr}：移动台正常工作所需的最小信号强度；

T_Interval：判决时刻和同频测量结果最新写入时刻之间的时间间隔。当移动台要转入专用信道时(如进行通话)，基站进行宏分集判决。基站从系统中调取同频测量结果信息，做如下操作。

若S_Cell，n≤S_Abs Thr，如图4中Cell2，说明该小区信号太弱，不对该小区进行宏分集判决；若S_Cell，n＞S_{Abs_Thr}，则进行如下操作。

若S_Cell，n＞S_{Current_Cell}-S_{Relat_Thr}，则将Cell n加入到候选集中，如图4中的Cell3；若S_Cell，n≤S_{Current Cell}-S_Relat Thr则不加入。在上面的判决不等式中，相对门限是动态可调的，S_{Relat_Thr}与T_Interval可采用如下关系：线性关系 $S_{\mathrm{Relat}\_\mathrm{Thr}}=\mathrm{CONST}-k*T_{\mathrm{Interval}}$ 或指数形式 $S_{\mathrm{Relat}\_\mathrm{Thr}}=\mathrm{CONST}-p^{*e-q{T}_{\mathrm{Interval}}}$ (k，p，q均为系数，CONST为常数)或者分段查表方式。上式中，时间间隔越长，S_{Relat_Thr}越小，小区加入候选集的难度也就越大；时间间隔越小，S_{Relat_Thr}越大，小区加入候选集难度也就越小。

将当前小区加入到候选集中，输出宏分集判决结果。

我们还可以假设基站分布同上面的例子，移动台位于小区1内，基站与移动台之间采用公共信道进行数据业务通信，且两者之间仅有一条无线连接。若此时业务特性改变(如改为会话业务)，基站为移动台分配了专用信道，此时也需进行宏分集判决。其方法同前，此处不再累述。

Claims (9)

1、一种实现码分多址通信系统中的宏分集方法，其特征在于：该方法采用如下步骤：

a，确定移动台是否即将转入专用信道；

b，读取基站中存储该移动台的同频测量报告信息；

c，对测量报告中的每个小区进行绝对门限判决；

e，读取测量报告的写入时间并根据从测量报告写入时刻至判决时刻的时间间隔的长短以下述方式调整相对门限：所述时间间隔越长，则相对门限越小，所述时间间隔越短，则相对门限越大；

f，进行相对门限判决；

g，把符合判决门限条件的小区加入到宏分集的候选小区集中，整理候选集并输出宏分集判决结果。

2、如权利要求1所述的实现码分多址通信系统中的宏分集方法，其特征在于，所述的移动台转入专用信道分别为移动台接入时分配的专用信道以及移动台原先使用公共信道，后来分配的专用信道。

3、如权利要求1所述的实现码分多址通信系统中的宏分集方法，其特征在于：所述的基站中存储该移动台的同频测量报告信息是指为了进行移动台进入专用信道前的宏分集判断而由基站保存的最新的同频测量结果，该测量结果不通过专用测量报告指令进行上报。

4、如权利要求1所述的实现码分多址通信系统中的宏分集方法，其特征在于：所述的绝对门限为移动台与基站正常通信工作时所需要的最小信号值，所述的对测量报告中的每个小区进行绝对门限判决是指当某小区的测量值大于该绝对门限值时，则进行对相对门限的进一步判决。

5、如权利要求1或4所述的实现码分多址通信系统中的宏分集方法，其特征在于：在对绝对门限判决时，若某一小区测量值小于绝对门限时，则说明该小区测量很差，不加入宏分集的候选小区集中。

6、如权利要求1所述的实现码分多址通信系统中的宏分集方法，其特征在于：所述的相对门限是指加入候选集的最弱小区测量值与当前接入小区测量值之间的最大差值，相对门限的确定是根据判决时刻和同频测量结果写入时刻之间的时间间隔来进行调整。

7、如权利要求6所述的实现码分多址通信系统中的宏分集方法，其特征在于：所述的相对门限、以及所述的时间间隔之间可采用线性或指数关系，同时也可采用查表方式进行映射。

8、如权利要求1、6、和7中任一项所述的实现码分多址通信系统中的宏分集方法，其特征在于：所述的在进行相对门限判决时，若某小区的测量值大于当前小区的测量值减去相对门限，则把它加入到候选集中，否则不加入。

9、如权利要求1所述的实现码分多址通信系统中的宏分集方法，其特征在于：在输出宏分集判决结果前，把符合判决门限条件的小区加入到候选小区集中。

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