CN1399431A - 一种移动通信中的服务频率硬切换方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种移动通信系统的服务频率硬切换方法，主要用于解决通话过程中存在的硬切换搜索周期较长，影响通话质量且容易导致呼叫掉话等问题。其技术方案在于提前发起对新的可用基站频率的搜索，在当前服务频率的导频强度低于搜索门限值时发起搜索，再低于切换门限值时则切换到新的基站频率，还可以将当前服务频率的误帧率高于某一门限值作为搜索及切换标准的条件。本发明实现简单，能大大加快切换速度，尽可能减少呼叫掉话。

Description

一种移动通信中的服务频率硬切换方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及CDMA蜂窝移动通信系统中基站服务频率的切换方法。

背景技术

随着人们对数据通信的需要日益增长，全数字式移动通信正在迅猛发展。CDMA技术由于具有频率利用率高、抗干扰能力强等特点，已经成为一种富有生命力和广泛应用前景的数字移动通信制式。在过去约10年的时间里，移动通信业务以空前的速度奇迹般地增长了40多倍，并有望在新世纪里继续保持高速发展。移动用户在不断地增多，而一个基站频率所能容纳的用户总数是有限的，由于通信容量需要，在一个区域内可能会有多个频率同时存在，形成多频率的网络环境，这势必要求移动台能够在不同基站频率间进行硬切换(Hard Handoff)。

如附图1所示，传统的硬切换方法是：移动台在与基站通信期间如果当前服务频率的导频强度变差，通信质量不好，难以继续解调信号，就需要作硬切换切向其它导频强度好的频率。在做硬切换切向新频率之前，移动台通常需要首先对新的频率的导频强度进行搜索测量，并向基站报告新频率的导频强度，基站再根据移动台上报的新频率的导频强度信息来作硬切换判决，决定是否需要切向新的频率。然而移动台作硬切换搜索测量通常需要较长时间，而且在整个硬切换的搜索切换过程中，移动台与基站之间的信令交互很多，如附图2所示，包括候选频率搜索请求；候选频率搜索响应；候选频率搜索控制；候选频率搜索报告；切换指示消息及切换完成消息等。这此因素使得硬切换周期很长，影响通信质量，很可能引起呼叫掉话。

为了解决这个问题，某些CDMA移动通信系统中采用禁止在不同的基站间进行硬切换的方法。如果需要从基站A的频率F1切向基站B的F2，则在基站A也存在频率F2，于是移动台首先从基站A的频率F1切到基站A的频率F2上，再从基站A的F2做软切换(Soft Handoff)切向基站B的F2。这种方法的缺点在于：需要在每个基站至少配置两个频率，会造成无线资源的浪费，另一方面，从基站A的频率F1切向F2的切换时机也难以确定。

还有一种在CDMA移动通信系统的两个频率覆盖区之间实行硬切换的方法，是在这两个频率覆盖区之间设立边界小区，通过边界小区的硬切换来实现频率过渡。其缺点是需要额外的硬件设备，而且边界小区内的硬切换同样存在切换时机难以确定的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种简单易行的硬切换搜索和切换判决方法，能及时挽救可能出现的呼叫掉话，提高硬切换的成功率；并且不需要增添新的硬件设备，对频率的网络配置也没有任何限制。

本发明的技术方案在于，在通话过程中，移动台监测当前服务频率的导频强度；在当前服务频率的导频强度低于预设的上报门限值时，移动台向当前基站报告当前服务频率的导频强度；在当前服务频率的导频强度低于预设的搜索门限值时，当前基站指示移动台发起对其它基站频率的搜索检测；当搜索检测到某一个新基站频率的导频强度大于预设的可用门限值时，将所述新基站频率的参数保存在当前基站中；在当前基站服务频率的导频强度低于切换门限值时，则当前基站指示移动台切换到已搜索保存的所述新基站频率。

在本发明的方法中，为了进一步保证通信质量，加快切换速度，还可以将误帧率(FER)作为移动台发起搜索或切换的条件，在当前基站服务频率的误帧率高于误帧率门限值时，如果已经搜索保存了新基站频率，则当前基站指示移动台切换到已搜索保存的所述新基站频率；否则当前基站指示移动台发起对其它基站频率的搜索检测，并在搜索到某一个新基站频率的导频强度大于所述可用门限值时，将所述新基站频率的参数保存在当前基站中。

在本发明的方法中，可按一定规律对各基站的频率预设优先级，在当前基站指示移动台发起对其它基站频率的搜索检测时，首先选择搜索优先级较高的基站频率，并在搜索检测到某一个新基站频率的导频强度大于所述可用门限值时，将所述新基站频率的参数保存在当前基站中；而对于优先级较低的基站频率，则直接进行硬切换尝试；如对某一基站频率的切换尝试成功，则这一基站频率成为移动台的新基站服务频率；如对某一基站频率的切换尝试失败，则当前基站服务频率继续为移动台服务，并指示移动台报告所述失败基站频率的导频强度。

在本发明的方法中，可将所述搜索门限值设定为单次搜索门限值和周期性搜索门限值，其中所述单次搜索门限值高于所述周期性搜索门限值，在当前基站服务频率低于单次搜索门限值但高于所述周期性搜索门限值，当前基站指示移动台作单次搜索；在当前基站服务频率低于所述周期性搜索门限值，当前基站指示移动台作周期性搜索。

在CDMA移动通信系统中采用本发明所述硬切换方法，可获得如下好处：

1)由于提前进行了切换前的频率搜索，当前基站一般搜索保存有可用的新基站频率，此时进行切换就无需再进行测量，所以整个切换所需时间大大缩短，还不到100ms，因此移动台能够很快的切换到新的基站频率上去，提高了切换的成功率，能及时挽救可能出现的呼叫掉话，减少了呼叫掉话，保障了通信质量。

2)在进行切换前的频率搜索时，考虑了候选频率的优先级，可以优先切向优先级高的频率，从而达到了优先级高的频率吸引话务的目的，增强了系统的控制手段。

3)在频率搜索过程中，采取了对优先级较低的频率直接进行硬切换尝试的方法，这有助于加快切换的速度。

4)还利用了误帧率的大小来启动频率搜索或触发切换，只要服务频率通信质量差，就切向其它强度更好的频率，进一步保证了通信质量。

5)与其它方法相比，本硬切换方法简单易行，不需要新增额外的硬件设备，而且对网络的频率规划也没有任何限制。

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

附图说明

图1是车载移动台在不同的基站频率间进行硬切换的示意图；

图2是不同频率间硬切换通常的呼叫信令示意图；

图3是以当前基站频率的导频强度作为发起提前搜索及切换条件时流程图；

图4是以当前基站频率的误帧率作为发起提前搜索及切换条件时流程图。

具体实施方式

本发明提供的移动通信中的服务频率硬切换方法，主要是为了解决通话过程中的移动台在不同基站频率之间的切换问题，其技术方案在于提前发起对新的可用基站频率的搜索。发起搜索的条件有两种，其中第一种是以当前基站服务频率的导频强度为判断标准；第二种是以当前基站服务频率的误帧率为判断标准。

本发明将通过具体实施例进行说明，其中：上报门限值设为-10dB；搜索门限值设为-11dB；可用门限值设为-9dB；切换门限值设为-14dB；单次搜索门限值设为-11dB；周期性搜索门限值设为-12dB。

以当前基站服务频率的导频强度为判断标准时的流程如图3所示，可以看出，开始通话后，按以下步骤进行：

步骤301、开始通话；

步骤302、移动台检测当前服务频率的导频强度；

步骤303、移动台判断当前服务频率的导频强度是否低于上报门限值-10dB，如果是则执行步骤304，否则返回步骤302；

步骤304、移动台向基站报告服务频率的导频强度；

步骤305、基站判断其收到的导频强度是否低于搜索门限值-10dB，如果是则执行步骤306，否则返回步骤302；

步骤306、基站指示移动台发起对其它候选基站频率的搜索检测；

步骤307、判断是否有一个导频强度大于可用门限值-9dB的新基站频率，如果是则执行步骤308，否则返回步骤302；

步骤308、将新基站频率的参数保存在当前基站中；

步骤309、判断当前基站服务频率的导频强度是否低于切换门限值-14dB，如果是则执行步骤310，否则返回步骤302；

步骤310、当前基站指示移动台切换到已搜索保存的所述新基站频率，返回步骤302。

在整个通话过程中重复上述步骤302-310直至通话结束。

在本发明的方法中，为了进一步保证通信质量，加快切换速度，还可以将误帧率(FER)作为移动台发起搜索或切换的条件，其流程如图4所示，可以看出，开始通话后，按以下步骤进行：

步骤401、开始通话；

步骤402、移动台检测当前基站服务频率的误帧率(FER)；

步骤403、判断误帧率是否高于预设误帧率门限值，如果是则执行步骤404，否则返回步骤402；

步骤404、判断当前基站中是否已经搜索保存了新基站频率，如果是则执行步骤408，否则执行步骤405；

步骤405、基站指示移动台发起对其它候选基站频率的搜索检测；

步骤406、判断是否有一个导频强度大于可用门限值-9dB的新基站频率，如果是则执行步骤407，否则返回步骤402；

步骤407、将新基站频率的参数保存在当前基站中，返回步骤402；

步骤408、当前基站指示移动台切换到已搜索保存的所述新基站频率，返回步骤402。

在整个通话过程中重复上述步骤402-408直至通话结束。

同时以两种参数作为发起搜索的判断标准时，图4中的流程是以图3与中的流程为基础同时进行的。

在传统硬切换方法中，如果要进行一次硬切换搜索，基站和移动台之间需要交互的消息较多，在有多个候选频率可供搜索时，传统的对各个频率分别单次搜索的方法费时费力，光花在消息交互上的时间就有很多。为了进一步加快搜索速度，在本发明的技术方案中，还可采取对某个具有优先级的频率进行周期搜索，而对其它频率通过直接进行硬切换尝试的方法来得到其它频率的导频强度信息。

首先需要按一定规律对各基站的频率预设优先级，在当前基站指示移动台发起对其它基站频率的搜索检测时，首先选择搜索优先级较高的基站频率，并在搜索检测到某一个新基站频率的导频强度大于所述可用门限值时，将所述新基站频率的参数保存在当前基站中；而对于优先级较低的基站频率，则直接进行硬切换尝试；如对某一基站频率的切换尝试成功，则这一基站频率成为移动台的新基站服务频率；如对某一基站频率的切换尝试失败，则当前基站服务频率继续为移动台服务，并指示移动台报告所述失败基站频率的导频强度。这样的优点一方面是可以通过对频率进行优先级配置，来优先切向某个频率，达到切换时的话务吸引的目的。另一方面，基站通过指示移动台直接进行硬切换尝试来得到导频强度的方法，基站和移动台间所需传递的信令少，得到导频强度报告的速度快，而且如果硬切换尝试碰巧成功，这显然又进一步大大加快了硬切换的速度。

下面举例进行说明，可设移动台与基站正工作在服务频率F1上，频率F2和F3是其候选频率，且频率F2的优先级高于F3；正常切换门限值＝-14dB”。在呼叫建立时，首先设定服务频率导频强度的上报门限值＝-10dB，搜索门限值＝-11dB。当服务频率的导频强度低于门限-10dB时，移动台向基站上报导频强度；基站收到后就启动硬切换搜索。因为候选频率F2的优先级高于F3，所以优先搜索F2。在搜索F2的过程中，基站尝试着向移动台发切换请求，尝试切向F3，如果切向F3成功，则硬切换到此结束。否则，基站根据接收到的候选频率搜索报告判决是否已经搜索到候选频率可供切换，如果还没有搜索到可用的候选频率就继续搜索过程，如果已经搜索到可用的候选频率，则保存搜索结果。当服务频率F1的导频强度均低于T_add(-14dB)时，基站就可使用已经搜索到的搜索结果直接发硬切换指示，指示移动台切到新的频率。

如果当前呼叫的误帧率超过门限，也同样会触发硬切换过程。首先判断是否已经保存有可用的候选频率搜索结果，如果已有可用结果，基站则直接给移动台发硬切换指示，让移动台切换到新的频率，硬切换过程到此结束，否则启动硬切换搜索。

从上面的实施例不难看出，本发明实现简单，不需增添新的硬件设备，而且对频率的网络规划没有任何额外的限制。但却能大大加快硬切换的切换速度，提高硬切换成功率，尽可能减少呼叫掉话。

Claims (7)

1、一种移动通信中的服务频率硬切换方法，其特征在于，在通话过程中，移动台在不同频率的基站之间按以下步骤在进行切换：

1)移动台监测当前服务频率的导频强度；

2)在当前服务频率的导频强度低于预设的上报门限值时，移动台向当前基站报告当前服务频率的导频强度；

3)在当前服务频率的导频强度低于预设的搜索门限值时，当前基站指示移动台发起对其它基站频率的搜索检测；

4)当搜索检测到某一个新基站频率的导频强度大于预设的可用门限值时，将所述新基站频率的参数保存在当前基站中；

5)在当前基站服务频率的导频强度低于切换门限值时，则当前基站指示移动台切换到已搜索保存的所述新基站频率。

2、根据权利要求1所述的移动通信中的服务频率切换方法，其特征在于，还包括下述步骤：

1)在当前基站服务频率的误帧率(FER)高于误帧率门限值时，判断是否已经搜索保存了新基站频率；

2)如结果为否，则当前基站指示移动台发起对其它基站频率的搜索检测，并在搜索到某一个新基站频率的导频强度大于所述可用门限值时，将所述新基站频率的参数保存在当前基站中；

3)如结果为是，则当前基站指示移动台切换到已搜索保存的所述新基站频率。

3、根据权利要求2所述的移动通信中的服务频率切换方法，其特征在于，还包括下述步骤：

1)对各基站的频率设定优先级；

2)在当前基站指示移动台发起对其它基站频率的搜索检测时，首先选择搜索优先级较高的基站频率，并在搜索检测到某一个新基站频率的导频强度大于所述可用门限值时，将所述新基站频率的参数保存在当前基站中；

3)对于优先级较低的基站频率，则直接进行硬切换尝试；

4)如对某一基站频率的切换尝试成功，则这一基站频率成为移动台的新基站服务频率；

5)如对某一基站频率的切换尝试失败，则当前基站服务频率继续为移动台服务。

4、根据权利要求1所述的移动通信中的服务频率切换方法，其特征在于，所述搜索门限值包括单次搜索门限值和周期性搜索门限值，所述单次搜索门限值高于所述周期性搜索门限值，在当前基站服务频率低于单次搜索门限值但高于所述周期性搜索门限值，当前基站指示移动台作单次搜索；在当前基站服务频率低于所述周期性搜索门限值，当前基站指示移动台作周期性搜索。

5、根据权利要求3所述的移动通信中的服务频率切换方法，其特征在于，按照网络规划或营运商的话务吸引目的设定各基站频率的优先级。

6、根据权利要求3所述的移动通信中的服务频率切换方法，其特征在于，如对某一基站频率的硬切换尝试失败，当前基站还指示移动台报告所述失败基站频率的导频强度。

7、根据权利要求1-6中任一项所述的移动通信中的服务频率切换方法，其特征在于，所述上报门限值为-10dB；所述搜索门限值为-11dB；所述可用门限值为-9dB；所述切换门限值为-14dB；所述单次搜索门限值为-11dB；所述周期性搜索门限值为-12dB。

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