CN1210987C - 具有无干扰窗口的蜂窝系统中的小区选择方法 - Google Patents

Abstract

根据本发明，提供了一种使移动站从具有无干扰窗口的蜂窝系统中的多个小区地点挑选一个小区地点的方法。此方法是基于下行链路上信号的测量。在优选实施例中，移动站接收来自多个相邻小区的下行链路扩频信号。通过利用RAKE类型的相关器或匹配滤波器，估算信号能量和多径延迟扩展特性可在移动站估算。定义一种新的函数为多径延迟扩展与接收信号能量的比。在多径传播环境中该函数的最小值对应的小区能提供最好的服务质量。

Description

具有无干扰窗口的蜂窝系统中的小区选择方法

技术领域

本发明涉及一种无线通信系统下的小区地点选择方法，特别是涉及一种使移动站能够根据新的标准选择业务目标基站的方法。

背景技术

在发明人为李道本、申请号为PCT/CN00/00028、名称为″一种具有无干扰窗口的扩频多址编码方案″的PCT申请中，公开了一种这里称为LS码的互补正交码。LS码具有″无干扰窗口″的特性，也称为″零相关窗口″特性。举个例子，考虑下列四个长度为8的LS码：

(C1，S1)  ＝  (++-+，+---)

(C2，S2)  ＝  (+++-，+-++)

(C3，S3)  ＝  (-+++，--+-)

(C4，S4)  ＝  (-+--，---+)

其中任两个码之间的时移在窗口[-1，+1]内时，其互相关值均是零，除了没有时移时，这些码的自相关值总为零。因此这四个码具有[-1，+1]的无干扰窗口。

同样，下列长度为16的LS码具有[-3，+3]的无干扰窗口：

(C1，S1)  ＝  (++-++++-，+---+-++)

(C2，S2)  ＝  (++-+---+，+----+--)

(C3，S3)  ＝  (+++-++-+，+-+++---)

(C4，S4)  ＝  (+++---+-，+-++-+++)

如果我们只考虑(C1，S1)和(C2，S2)，它们具有[-7，+7]的无干扰窗口。

因此当远程单元向基站传送利用无干扰窗口为[-n，+n]的一组LS码调制的信号，这些信号不会彼此干扰，只要它们彼此在n个码片内到达接收基站。这样就消除了来自同一远程单元的多径信号所引起的符号间干扰和来自不同远程单元的信号到达无干扰窗口内的多址干扰，。

在无线蜂窝通信网络中，移动站可以接入到多个可能的小区地点，必须根据一些标准选择它应当与哪个小区通信。

在现有CDMA蜂窝系统的技术中，移动站测量来自不同小区地点信号的能量电平，并选择具有最大能量电平的小区作为它的服务小区。

这种小区选择方法不适合使用具有无干扰窗口特性的扩展码的蜂窝系统，在下文中也称为具有无干扰窗口的蜂窝系统。这是因为在这种蜂窝系统中，多径延迟扩展将极大地影响系统性能。

因此，在具有无干扰窗口的蜂窝系统中，需要一种新方法允许移动装置从多个相邻小区中选择服务基站。

本发明建议了一种使用具有无干扰窗口特性的扩展码的蜂窝系统的小区选择方案。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种利用具有无干扰窗口的扩展码的蜂窝无线系统的小区选择方法。

本发明的另一个目的在于提供一种小区选择方法，使得蜂窝系统可以更有效地利用扩频码的无干扰窗口特性。

本发明的另一个目的在于提供一种小区选择方案，它利用了扩频无线系统的多径延迟扩展特性。

根据本发明，正如这里所实现和广泛描述的，提供一种方法使移动站在具有无干扰窗口的蜂窝系统中挑选多个小区的一个小区。此方法是基于下行链路信道上信号的测量。在优选实施例中，移动站接收来自多个相邻小区的下行链路扩频信号。通过利用RAKE类型的相关器或匹配滤波器，信号能量和多径延迟扩展特性可在移动站估算。

一种新的函数定义为多径延迟扩展与接收信号能量的比。在多经传播环境中，该函数的最小值对应的小区能提供最好的服务质量。

根据上述最佳的方案，可以迭代选择一个小区子组，它包含M个次最佳的小区。此子组称为候选组。服务小区和候选组应当根据当前信号能量的测量值和接收信号的多径延迟扩展在移动站更新。此方案可用于一个扩频通信系统的初始的系统确定，以及越区切换，特别适用于具有无干扰窗口的蜂窝系统。

附图说明

并入和组成此说明书一部分的附图说明本发明的特定实施例，并和说明书一起用于解释，但不是限制本发明的原理。

图1表示一典型的蜂窝无线网，其中移动站尝试根据本发明开始与基站通信。

图2表示在具有无干扰窗口的蜂窝系统根据本发明的系统确定的流程图。

图3说明根据本发明的匹配滤波器的自相关输出的一个例子，其中主波瓣表示信号能量。

图4说明在多径延迟扩展环境中，利用Rake类型的接收机可以锁定不同的多径信号成分。如果提供时间基准，则不同的多径多径成分可以分别表示为信号在分离时间上不同的回声。可以根据本发明估算下行链路信道的多径延迟扩展特性。

图5表示根据本发明的小区选择的流程图。

具体实施方式

本发明的优选实施例，如图1所示，包括移动站和N个基站，B＝{BS1，BS2，...，BSn}，相应于N个相邻的小区。如图所示，举例来说，N＝7是典型的一种蜂窝无线网。类似于传统的CDMA网络，如IS-95，在进入移动装置初始化状态的呼叫处理期间存在多个状态，例如移动站处于打开电源阶段。如图2所示，进入此状态以后，移动站应当初始化登记参数。相应的它可以选择一服务基站和实现下行链路同步。

在具有无干扰窗口的蜂窝系统，每个小区内的基站向多个移动站传送下行链路信道上的信号。每个基站的所述下行链路信道由扩扩频码扩频。为了减少相邻小区的干扰，在不同邻小区的不同基站应当为下行链路信道使用不同的扩频码。例如，在申请号为PCT/CN00/00028的PCT申请中公开的LS码。如果在给定的蜂窝网结构中存在N个相邻的基站，通常存在N个扩频码，{C1，C2，...，Cn}，用于每个小区的不同基站。例如，存在至少7个码，{C1，C2，...，C7}，用于图1所示的蜂窝网。

通常，移动站的接收机利用相关器，或者匹配滤波器用于解调和解扩下行同步信道信号。移动站将接收来自基站{BS1，...，BSn}的信号，这些基站的下行链路信号分别使用扩频码{C1，...，Cn}。相关计算的结果，可以估算出接收信号的能量，即自相关函数的主瓣。图3给出了一个例子，对应于基站BSK的扩频码Ck的自相关函数的结果。。主瓣的峰值表示从基站BSk传送的信号能量。通过这种方式，可以获得从所述基站传输信号的能量电平，并由E＝{E1，...，En}表示。

另一方面，在多径时延扩展环境中，考虑多径延迟扩展特性可以最佳化小区选择。大家都知道RAKE相关器，或RAKE匹配滤波器使用不同的rake锁定由特定时延分离的多径信号成分。因此，不同于rakes只用于产生组合信号的IS-95，RAKE类型的接收机的输出还跟踪每个路径到达之间的延时信息。图4给出具有三个rakes的RAKE类型接收机的输出的一个例子。对于扩频码Ck，每个路径之间的时延被获得并表示为Tk＝{T1k，T2k}。因此，可以获得不同小区的多径延迟扩展特性并相应表示为T＝{T1，...，Tn}。

给定所述基站的信号强度E＝{E1，...，En}和延迟扩展特性T＝{T1，...，Tn}，可以开发一种方案，使在以{E，T}为参数的情况下选择出具有最佳性能的一组基站。首先，只考虑选择信号能量高于特定门限，EO的基站。其次，定义一函数为多径延迟扩展与接收信号的能量电平的比这样，可以选择服务基站，因此基站接收信号的上述比值最小的基站为服务基站。图5说明此小区选择方案的流程图。

利用此迭代方案，得到的包含多个基站的一个子组。此子组称为候选组，因此它包含所述移动站可以通信的最好的候选的基站。注意所述候选组应当根据所述移动站的信号能量和多径延迟扩展特性的当前估值进行更新。

小区选择方案的优选实施例包括下列步骤。

1、多个基站经下行同步信道传送下行链路的信号，这些信道对于每个基站使用不同的扩频码；

2、移动站接收来自多个相邻基站的多个信号；

所述移动站的接收机估算来自不同基站的每个接收信号的能量。能量电平低于规定门限的接收信号在小区选择中不考虑；

3、对于从不同基站接收的信号，接收机还跟踪多径传播环境中每个路径的到达时延；

4、估算多径延迟与接收信号能量的比值。

5、服务基站选定为具有最小比值的一个。同样，一基站子组的可以确定为移动站可能的候选。

6、移动站可以用接收信号的当前测量值在步骤5更新它的服务基站和所述候选组。

显然，对本领域技术人员来说，对本发明可以进行各种修改，而不偏离本发明的范围和精神。本发明希望覆盖落入权利要求及其等同物范围内的本发明所提供系统和方法的修改和改变。此外，本发明覆盖本发明的系统和方法的当前和新的应用。

Claims (12)

1.一种将远程单元分配给蜂窝系统中多个相邻小区中的特定小区的方法，其中所述蜂窝系统使用具有无干扰窗口特性的扩频码，包括下列步骤：

所述远程单元测量来自相应于不同小区的不同基站信号的信号能量和多径延迟扩展特性；

所述远程单元综合考虑被选小区应当具有尽可能大的能量电平和尽可能窄的多径延迟扩展来选择所述特定小区。

2.权利要求1的方法，其中所述选择步骤进一步包括下列步骤：

所述远程单元计算相应于不同小区的多个相邻基站的能量电平和多径延迟扩展的预先定义的预定函数值；

所述远程单元选择使函数值最优的小区作为服务小区。

3.权利要求2的方法，其中在所述预定函数中，能量电平和多径延迟扩展对所述预定函数值具有相反的影响。

4.权利要求2的方法，其中所述预定函数包含多径延迟扩展与接收信号能量电平的比。

5.权利要求2的方法，其中所述预定函数是多径延迟扩展与接收信号能量电平的比，所述函数值最优是使函数值最小。

6.权利要求1或2的方法，其中进一步包括下列步骤：

远程单元放弃测量的能量电平低于预定门限值的小区。

7.权利要求1或2的方法，其中在所述选择步骤之后进一步包括候选选择步骤：

所述远程单元选择多个小区作为候选的小区子组。

8.权利要求7的方法；其中所述远程单元综合考虑能量电平和多径延迟扩展选择所述候选的小区子组。

9.权利要求1或2的方法，其中所述特定小区根据接收信号的当前测量值更新。

10.权利要求7的方法，其中所述候选的小区子组根据接收信号的当前测量值更新。

11.权利要求1的方法，其中所述两个步骤进一步分为下列步骤：

所述远程单元的接收机估算不同基站的每个接收信号的能量电平，若低于规定门限，该接收信号在小区选择不再考虑；

对于从不同基站接收的信号，接收机还跟踪多径传播环境中每个路径的到达时延；

估算多径延迟与接收信号能量的比值，服务基站选择为具有最小比值的一个，并且利用以上步骤，得到包含多个基站的候选组。

12.权利要求11的方法，其中进一步包括下列步骤：

远程单元根据接收信号的当前测量值更新它的服务基站和所述的候选组。

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