CN1213559C - 在预期切换过程中快速搜索反向业务信道的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及窄带CDMA系统中基站在进行切换时快速搜索相应反向业务信道的方法，根据源基站的信道单元报告的源基站的搜索中心位置以及移动台上报的导引强度测量消息中的有关参数计算目标基站的搜索中心位置，并在移动台切换时由基站控制器将此搜索中心位置传递给目标基站，然后目标基站利用该参数搜索相应的反向业务信道；本发明所述方法解决了由于搜索中心位置选择不当而带来的搜索时间长的问题，提高了搜索速度。

Description

在预期切换过程中快速搜索反向业务信道的方法
本发明涉及码分多址(CDMA)移动通信领域，具体地说，涉及窄带CDMA系统中基站在预期的切换中快速搜索反向业务信道的方法。
在CDMA系统中，移动台发起一次呼叫，实现与某一基站1的通信，此时移动台与基站1已建立业务信道；移动台在移动的过程中，当检测到基站2的导引信号的强度超过了预先由基站控制器设置的增加门限时，移动台会通过导引强度测量消息向基站1报告基站2的导引信号强度以及两基站间的距离，此时基站1会指示移动台做一次软切换，使得基站1和基站2同时与移动台通信。基站2为实现与移动台的通信，需要搜索和解调相应的反向业务信道。
在搜索反向业务信道时，需要确定搜索中心的位置和搜索窗口的宽度。一般是把搜索中心的位置设置在当前时间，而搜索窗口宽度设置得非常大，然后对相应的反向业务信道进行捕获，采用这种方法进行捕获会增加捕获的时间，目标基站不能尽快地对反向业务信道进行解调，增加了通信建立的时间。造成这种问题的原因在于没有对搜索中心的位置进行合适地选择，使得搜索窗口的宽度过大，花费了较长时间进行搜索。
目前有不少专利是关于基站如何选择最合适的用于预期切换的导引信号的，如专利号为US5101501的美国专利“Method and system for providing a softhandoff in communications in a CDMA cellular telephone system”就阐述了如何根据移动台上报给基站的导引强度测量消息，选择出预期切换的导引信号的方法。但是对于选择了合适的导引信号后如何使目标基站能够尽快地搜索到相应的反向业务信道，目前并没有找到有相关的专利和文献。
本发明的目的在于提出一种在预期切换过程中搜索反向信道的方法，可以在移动台需要进行软切换时，使目标基站快速搜索到相应的反向业务信道。
本发明所述的快速搜索反向信道的方法，包括以下步骤：
一、源基站的信道单元向源基站所属基站控制器报告源基站的搜索中心位置；
二、移动台向源基站报告导引强度测量消息，源基站根据目标基站导引信号的PN相位和序列偏置计算目标基站的导引信号到达时延；
三、基站控制器根据步骤二所得到的目标基站的导引信号到达时延计算目标基站的搜索中心位置；
四、基站控制器命令移动台进行软切换，并将目标基站的搜索中心位置传递给目标基站；
五、目标基站搜索相应的反向业务信道。
下面根据附图对本发明做进一步的详细说明。
图1为本发明所述方法的流程图。
图2为本发明所述方法中计算目标基站的导引信号到达时延的示意图。
本发明所述方法是根据源基站的搜索中心位置和移动台上报的导引强度测量消息中的有关参数来计算目标基站的搜索中心位置的，并在切换时由基站控制器将此搜索中心位置传递给目标基站，目标基站利用该参数可以很快搜索到相应的反向业务信道。
在详细说明本发明之前，为便于理解，先介绍CDMA系统中的几个概念。
1.移动台的时间参考
在CDMA系统中，移动台会建立一个时间参考，用于导出发射码片、符号、帧偏置以及系统定时的时间。在稳定状态下，移动台的时间参考定义在最早到达的用于解调的多径分量到达时间的±1μs内，所述多径分量到达时间是在移动台天线连接处测量的；若属于同一导引信道或不同导引信道的另一个多径分量成为最早到达的用于解调的多径分量，那么移动台的时间参考将跟踪此新分量。
2.导引信号到达时延PILOT_ARRIVAL
窄带CDMA系统中，移动台在通话时通过测量接收到的导引信号的强度并向基站报告来帮助基站进行切换考虑，移动台必须测量每一个导引信号的到达时延PILOT_ARRIVAL，并上报给基站。导引信号到达时延是移动台在其天线处测量到的最早到达的可用多径的时间，以PN chip为单位，该时延是相对于移动台的时间参考测量的。
3.导引信号PN序列偏置增量PILOT_INC
导引信号PN序列偏置增量的单位是64PN chip，是用于移动台搜索剩余导引信号集的；基站设置其所有邻区基站的导引信号PN序列偏置PILOT_PN是此增量PILOT_INC的整数倍。
根据图1所示的本发明所述方法的流程图，移动台首先与源基站建立通信，进入业务信道。移动台发起呼叫后，在由控制信道转入业务信道时，源基站会首先捕获移动台发送的业务信道前缀，正常捕获此前缀后，说明移动台已转入业务信道，开始在业务信道上与源基站进行通信。源基站捕获此业务信道的前缀是以某一点为中心，以一定的范围(搜索窗口)来进行的。源基站的信道单元在捕获相应的反向业务信道后向源基站所属的基站控制器报告源基站的搜索中心位置，由于无线信号在空中传输的多径特性，该搜索中心位置会产生漂移，为了实时跟踪当前时刻的搜索中心位置，信道单元会在该搜索中心位置变化后立即通知基站控制器，基站控制器根据报告更新搜索中心位置。
当源基站接收到移动台上报的导引强度测量消息PSMM后，开始计算源基站和目标基站的时延参数。
导引强度测量消息PSMM中包括有如下消息段：作为时间参考的源基站的PN序列偏置REF_PN；测得的目标基站的导引信号PN相位φ，其中目标基站的导引信号PN相位φ是移动台根据公式(1)计算的：
     φ＝(PILOT_ARRIVAL+(PILOT_PN*64))MOD 215           (1)其中，PILOT_PN是导引信号的PN序列偏置。
由公式(1)可知目标基站的导引信号PN相位φ包含有目标基站的导引信号的PN序列偏置PILOT_PN和导引信号到达时延PILOT_ARRIVAL两个值，但实际上移动台并没有直接将这两个值上报给基站，而在计算目标基站的搜索中心位置时需要知道导引信号到达时延PILOT_ARRIVAL这个参数，所以首先要计算出导引信号到达时延PILOT_ARRIVAL。
如图2所示，τi和τj分别表示移动台与源基站i、目标基站j的单倍时延，其单位为PN chip；φi和φj分别表示源基站i、目标基站j的导引信号的PN相位，单位为PN chip；pi和pj表示源基站i和目标基站j导引信号的PN序列偏置，单位为64PN chip。若移动台以源基站i作为时间参考，则由图2知目标基站j的导引信号的PN相位φj的计算公式为
         φj＝(64*pj)+(τj-τi)                          (2)所以目标基站j在以源基站i为时间参考时的导引信号到达时延为：
         PILOT_ARRIVAL＝τj-τi                            (3)
而目标基站j的导引信号的PN序列偏置为：
Figure C0110581500061
为保证导引信号的PN序列偏置pj为其PN序列偏置增量PILOT_INC的整数倍，公式(4)中第一个因子采用了向下取整操作，实现对第一个因子中第一个加数的四舍五入。
然后由公式(2)和公式(3)可得出目标基站j的导引信号到达时延：
        PILOT_ARRIVAL(j)＝φj-pj*64                         (5)
此时，基站控制器中已记录了作为时间参考的源基站i的搜索中心位置，在得到目标基站j的导引信号到达时延PILOT_ARRIVAL(j)后，基站控制器就可以计算目标基站的搜索中心位置。用EarlistPNOffset(i)和EarlistPNOffset(j)分别代表源基站i和目标基站j的搜索中心位置，这样可以得到目标基站j的搜索中心位置为：
EarlistPNOffset(j)＝EarlistPNOffset(i)+2*8*PILOT_ARRIVAL(j)    (6)
其中，搜索中心位置EarlistPNOffset的单位为1/8PN chip。
当基站控制器命令移动台进行软切换时，就将此搜索中心位置传递给目标基站，由目标基站根据此搜索中心位置来搜索相应的反向业务信道，然后进行解调。
本发明所述方法根据源基站的搜索中心位置以及导引强度测量消息的有关参数计算目标基站的搜索中心位置，使目标基站在软切换时可以快速搜索到相应的反向业务信道并参与解调，提高了搜索速度，缩短了搜索时间。

Claims (3)

1.在预期切换过程中快速搜索反向业务信道的方法，其特征在于：包括以下步骤：
一、源基站中的信道单元向源基站所属的基站控制器报告源基站的搜索中心位置；
二、移动台向源基站报告导引强度测量消息，源基站根据目标基站导引信号的PN相位和序列偏置计算目标基站的导引信号到达时延；
三、基站控制器根据步骤二所得到的目标基站的导引信号到达时延计算目标基站的搜索中心位置；
四、基站控制器命令移动台进行软切换，并将目标基站的搜索中心位置传递给目标基站；
五、目标基站搜索相应的反向业务信道。
2.如权利要求1所述的快速搜索反向业务信道的方法，其特征在于：所述目标基站的导引信号到达时延PILOT_ARRIVAL根据如下两个公式计算：
Figure C011058150002C1
PILOT_ARRIVAL(j)＝φj-pj*64                   (5)
其中，φj是移动台上报给源基站的目标基站的导引信号的PN相位，PILOT_INC是导引信号PN序列偏置增量，pj是目标基站的导引信号的PN序列偏置。
3.如权利要求1或2所述的快速搜索反向业务信道的方法，其特征在于：所述计算目标基站的搜索中心位置的公式为：
EarlistPNOffset(j)＝EarlistPNOffset(i)+2*8*PILOT_ARRIVAL(j)      (6)
其中，EarlistPNOffset(j)表示目标基站的搜索中心位置；EarlistPNOffset(i)表示源基站的搜索中心位置；其中搜索中心位置EarlistPNOffset的单位为1/8 PNchip；PILOT_ARRIVAL(j)表示目标基站的导引信号的到达时延。
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