CN1767685A

CN1767685A - Cdma移动通信系统中切换门限的动态调整方法

Info

Publication number: CN1767685A
Application number: CN 200410086141
Authority: CN
Inventors: 刘学敏; 侯澄志; 罗夙
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2004-10-27
Filing date: 2004-10-27
Publication date: 2006-05-03
Anticipated expiration: 2024-10-27
Also published as: CN100373989C

Abstract

本发明公开了一种CDMA移动通信系统中切换门限的动态调整方法，在前向导频信号强度衰落过程中，当信号强度小于当前的切换去门限时，触发切换门限由高到低动态调整；前向导频信号强度增强过程中，当信号强度大于高一级的切换加门限时，触发切换门限由低到高动态调整。使用本发明提出的方法，能够在前向导频普遍较弱的环境下，通过增加激活导频获取分集增益，保证前向链路质量；而在多个较强导频环境下，通过去掉作用不大的激活导频，来提高邻区搜索的力度，保证新的更强邻区导频可以及时的切换加入有效集。

Description

CDMA移动通信系统中切换门限的动态调整方法

技术领域

本发明涉及CDMA移动通信系统，具体而言涉及CDMA系统中的软切换技术。

背景技术

在CDMA移动通信系统中，引入了软切换的概念。软切换是CDMA移动通信系统所特有的。所谓软切换就是当移动台需要跟一个新的基站通信时，并不先中断与原基站的联系。软切换只能在相同频率的CDMA信道间进行。它在两个基站覆盖区的交界处起到了业务信道的分集作用。这样可大大减少由于切换造成的掉话。因为据以往对模拟系统TDMA的测试统计，无线信道上90％的掉话是在切换过程中发生的。

图1是软切换的示意图。如图1所示，在软切换状态下，移动台Mobil station同时与小区A和小区B建立链接。软切换的基本过程是，首先移动台搜索并测量不同导频的强度，在满足切换条件时给基站发送消息，由基站来确定是否进行一次切换。实现软切换可以大大降低掉话的概率，保证通信的可靠性。

软切换的过程简要描述如下：通常，切换门限包括两个门限：切换加门限和切换去门限，以下分别用T_ADD和T_DROP表示。并且，在移动台侧，通过划分激活集、邻区集等方式来区分不同的导频信号，比如移动台在A和B小区之间软切换，则激活集中包含A和B两个小区的导频偏置，而邻区集包含A和B的邻区导频。1、当移动台搜索到一个邻区导频强度超过T_ADD，则会发送切换请求，请求基站分配相应资源；2、基站分配资源后，并且指定移动台同时接收新基站的信号，新增的导频加入到激活集；3、对于处于软切换状态下的移动台，将不同小区发送的相同语音信号当作多径，进行能量和并，增加软切换分集增益，从而提供前向链路质量；4、如果移动台测量出某个激活集导频能量低于T_DROP，则请求切换去，基站释放对应资源，而移动台将该导频从激活集中剔除。

在切换算法中，一般都要求前向导频超过T_ADD之后才能发起切换，如果T_ADD设置过高，那么，强导频进不来，造成干扰；如果设置过低，则会有较多强度低的导频占用激活集，由于激活集中的导频通常比邻区集的导频的搜索频度高，即激活集导频占用较多的搜索资源，这样，就影响到邻区强导频的及时搜索，导致邻区强导频不能及时切换加入，干扰是比较大的，严重的可以导致掉话。同时，激活集里包含弱导频，可能造成不合理的邻区配置。因此，通常情况下，在不同的业务区，根据扇区的覆盖情况，选择合适的T_ADD和T_DROP值。因此，参数的选择是一个统计的结果，并且保证了大部分情况下良好的切换性能。

然而，由于环境的复杂性，比如城市里，建筑物很多，在一个基站的覆盖范围内，存在很多范围不大的阴影区(快衰落区)，在阴影区内，移动台通常会因为前向信号突然恶化导致话音质量差，甚至掉话。图2给出了不同情况下的软切换结果。A、B、C、D、E指的是不同导频，也就是不同小区，其中A为激活导频，B是参与软切换的导频，若软切换成功，则成为激活导频，若软切换失败，则还是邻区导频，C、D和E为邻区导频。图2(a)显示B导频强度超过T_ADD门限，由于激活导频A强度可以保证前向链路的质量，因此可以成功地执行一次软切换加动作；图2(b)和2(c)是在一些快衰落区时，在激活导频A下降，还可以保证前向链路质量的时候，由于没有邻区导频强度超过T_ADD(图2(b))，因此移动台没有执行软切换，此后原激活导频衰落太快，即使邻区导频B超过了T_ADD(图2(c))，移动台申请切换加请求，但由于前向链路太差，移动台不能接收到基站的切换指令，从而切换不成功，导致最终掉话。

对于以上描述的情况，标准协议里的算法流程对此尚没有一个很好的解决方式。而且，在城市等密集地区，这种快衰落区的点还是比较多的，对系统的性能的影响较大，尤其是特定区域的掉话率和前向话音质量。这通常是用户普遍反映某些地段质量不好的一个重要原因。

在专利《一种CDMA系统的软切换方法》(中国专利，申请号：00109423.8)中提出了一个改进的软切换方法，该方法通过引入通信质量指示参数与移动台所测量到的导频信号强度的变化来共同作用启动激活软切换过程，同时，移动终端根据通信质量指示对启动、结束软切换的门限值进行动态调整，以改善软切换性能，减少掉话率和提高越区切换时的通信质量，主要是能使系统尽快释放资源，更大程度地提高系统容量。该专利中，强调的是移动终端根据通信质量指示对启动、结束软切换的门限值进行动态调整，同时，在调整范围内，如果有一个以上的连续误帧，就要求降低切换门限，而如果有一个以上的连续好帧，就要求抬高切换门限。该方法的缺陷在于：

1、软切换门限的取值与网络的覆盖有关，通常由基站通过空中消息发送给移动终端，该专利要求移动终端自行调整切换门限，目前的3G通信标准不支持，没有相应的消息传送动态调整参数，难于实现；

2、根据连续误帧还是好帧来调整切换门限，对于一定的链路质量要求(比如误帧率2％)，可能调整的频度会过于频繁，比如，前向信号基本上较好的情况下，也很有可能连续4、5个坏帧(比如刚进入多导频区，短暂的前向干扰)，切换门限降到最低，此时，很多弱导频会超过T_ADD门限，移动终端请求切换，基站相应地建立信道资源，而此后连续多个好帧，切换门限升到最高，那么，此前要求切换加入的弱导频很可能低于T_DROP：(1)此时，如果移动终端已经建立了这些弱导频对应的信道资源，则再次申请切换，要求释放这些的信道资源，造成信道资源的频繁建立和释放；(2)如果上一次切换加过程还没有完成，移动终端还没有建立这些弱导频对应的信道资源，为了保证流程的完整，则不会马上发起切换申请，只有在这些弱导频的信道资源建立之后，才会再次申请切换，释放这些资源，同样造成信道资源的频繁建立和释放，并且，增加了触发移动终端申请切换的判决条件，增加复杂度。(3)还有，在前向信号较好的情况下，切换加入弱导频，会降低移动终端对其它邻区强导频的搜索能力，可能会恶化链路质量。

该专利提出的方法不但难于实现(标准不支持)，并且由于很短时间内的前向连续误帧并不一定表示前向信号就很差，因此频繁的调整切换门限容易对性能产生不利的影响，需要更好的方式来解决快衰落区下的话音质量和掉话。

发明内容

本发明的目的就是提出一种CDMA移动通信系统中切换门限的动态调整方法。

CDMA移动通信系统中切换门限的动态调整方法，包括下列步骤：

步骤一、在基站侧设置切换门限的调整范围及调整步长；

步骤二、基站将初始切换门限发送给移动终端；移动终端接收并保存初始切换门限；

步骤三、移动终端向基站上报当前导频测量结果；

步骤四、如果当前测量到的前向导频能量均小于当前切换去门限，则执行步骤五；否则执行步骤六；

步骤五、基站按照调整步长降低切换加门限和切换去门限，如果调整后的切换门限在调整范围内，则基站保存调整后的切换门限值，执行步骤八；否则执行步骤三；

步骤六、如果当前前向导频能量至少有一个大于切换加门限与一个调整步长之和，则继续；否则执行步骤三；

步骤七、基站按照调整步长提高切换加门限和切换去门限，如果调整后的切换门限在调整范围内，则基站保存调整后的切换门限值，继续；否则执行步骤三；

步骤八、基站将调整后的切换门限发送给移动终端，移动终端接收并保存调整后的切换门限；重新执行步骤三。

所述步骤二中的初始切换门限为调整范围中最大的切换门限。

所述步骤四中的调整方法为：基站将当前的切换加门限和切换去门限都减去一个调整步长作为新的切换加门限和切换去门限。也可以是：基站将当前的切换加门限和切换去门限都减去一个或多个调整步长直至至少有一个测量到的导频大于调整后的切换加门限为止，产生新的切换门限。

所述步骤六中的调整方法为：基站将当前的切换加门限和切换去门限都加上一个调整步长作为新的切换加门限和切换去门限。

使用本发明提出的切换门限动态调整方法，在前向导频信号强度衰落过程中，当信号强度小于当前的T_DROP(切换去门限)时，触发切换门限由高到低动态调整；前向导频信号强度增强过程中，当信号强度大于高一级的T_ADD时，触发切换门限由低到高动态调整；在前向导频普遍较弱的环境下，通过增加激活导频获取分集增益，保证前向链路质量；另一方面在多个较强导频环境下，通过去掉作用不大的激活导频，来提高邻区搜索的力度，保证新的更强邻区导频可以及时的切换加入有效集。

附图说明

图1是软切换示意图；

图2是不同情况下现有技术中软切换的结果示意图；

图3是本发明提出的方法的流程图；

图4是切换门限随着前向导频的强度动态调整的示意图；

图5是图2(b)中的情况进行动态门限调整的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明提出的方法作进一步的详细说明。

图1和图2在背景技术中已经进行过说明。

图3是本发明提出的方法的流程图；如图3所示，本发明提出的方法包括：步骤一、在基站侧设置切换门限的调整范围及调整步长。要求切换门限在该范围内调整，即以下步骤中，调整后的切换门限在调整范围内，如果一次调整导致切换门限超出范围，则不做该次调整，以保证切换的整体性能，以及有效性。调整步长可以根据系统性能进行设置。步骤二、基站将初始切换门限发送给移动终端；移动终端接收并保存初始切换门限。在本发明的一个实施例中，对应取值最大的切换门限。步骤三、在通话过程中，移动终端上报导频测量结果。步骤四、如果移动终端上报的导频测量结果显示，所有测量到的前向导频能量均小于当前切换去门限，执行步骤五；否则执行步骤六。步骤五、基站按照调整步长降低切换加门限和切换去门限(门限减去1个Δ)，如果调整后的切换门限在调整范围内(不小于最小值)，执行步骤八；否则，转入步骤三。调整方法为：T_ADD和T_DROP都减去一个T_STEP，把调整后的T_ADD和T_DROP作为当前的切换门限。或者：基站将当前的切换加门限和切换去门限都减去一个或多个调整步长直至至少有一个测量到的导频大于调整后的切换加门限为止，产生新的切换门限。移动终端接收到并保存新的切换门限后，使得低于原T_ADD，但高于调整后T_ADD的导频信号可以触发一次切换申请，基站分配资源并指示移动终端进行切换，将该导频加入到激活集中，增加前向分集增益，提高链路质量。当移动终端上报的导频测量消息中，一个或多个前向导频变得较强，并高于当前T_ADD加上一个T_STEP时，则基站提高切换门限。步骤六、如果移动终端上报的导频测量结果显示，当前前向导频至少有一个大于切换加门限与一个调整步长之和，则执行步骤七；否则，转入步骤三。步骤七、基站按照调整步长提高切换加门限和切换去门限(门限加上1个Δ)，如果调整后的切换门限在调整范围内(不大于最大值)，执行步骤八；否则，转入步骤三；步骤八、基站将调整后的切换门限发送给移动终端，移动终端接收并保存调整后的切换门限，转入步骤三。其中步骤三由终端控制，终端上报导频能量测量结果，就触发一次切换门限调整。移动终端接收到并保存新的切换门限后，如果激活导频集中存在小于调整后的T_DROP的激活导频，则会发起一次新的切换申请(也就是导频测量报告)，请求释放那些较差、对前向信号贡献不大的激活导频信号，以提高移动台对邻区的搜索力度，保证新的更强邻区导频可以更快的切换加入，减少该强导频对通话质量的干扰。如果通话结束，则退出。

图4是切换门限随着前向导频的强度动态调整的示意图。如图4所示，其中纵轴的I、II和III分别代表不同时期不同条件下的切换门限取值，这里表述为I＝{T_ADD1，T_DROP1}、II＝{T_ADD2，T_DROP2}和III＝{T_ADD3，T_DROP3}，代表切换门限的3个由高到低的调整级别。并且本实例中，为了方便，指定T_DROP1＝T_ADD2，T_DROP2＝T_ADD3。这里，切换门限对应的调整范围：

√T_ADD的调整范围：[T_ADD3，T_ADD1]

√T_DROP的调整范围：[T_DROP3，T_DROP1]

√调整步长T_STEP就等于T_ADD与T_DROP的差值；

切换门限动态调整的触发条件是：前向导频信号强度衰落过程中，当信号强度小于当前的T_DROP(切换去门限)时，触发切换门限的一次动态调整，由高到低；前向导频信号强度增强过程中，当信号强度大于高一级的T_ADD时，触发切换门限的一次动态调整，由低到高。

图5是图2(b)中的情况进行动态门限调整的示意图。针对图2(b)的情况，由于使用本发明提出的方法调整了切换门限，T_ADD降低了，在原有激活导频A强度还可以维持前向链路质量的时候，将较强的邻区导频B加入到激活集中，这样，移动台通过A和B两个小区的分集增益，即使A小区信号能量持续下降，由于B小区的信号能量升高，既可以保证话音质量，又保证不掉话。

而当移动台脱离快衰落区，回到正常覆盖区，根据本发明提出的方法，切换门限又会恢复到原有的设置。这样，切换门限的动态调整对正常的切换不会造成什么坏的影响，而在覆盖差的区域，尤其是快衰落区，通过尽快地切入相对较强的导频，通过软切换增益来保持链路以及链路质量。

Claims

1、CDMA移动通信系统中切换门限的动态调整方法，其特征在于包括下列步骤：

步骤一、在基站侧设置切换门限的调整范围及调整步长；

步骤三、移动终端向基站上报当前导频测量结果；

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤二中的初始切换门限为调整范围中最大的切换门限。

3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤四中的调整方法为：基站将当前的切换加门限和切换去门限都减去一个调整步长作为新的切换加门限和切换去门限。

4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤六中的调整方法为：基站将当前的切换加门限和切换去门限都加上一个调整步长作为新的切换加门限和切换去门限。

5、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤四中的调整方法为：基站将当前的切换加门限和切换去门限都减去一个或多个调整步长直至至少有一个测量到的导频大于调整后的切换加门限为止，产生新的切换门限。