CN1826011A - 一种时分同步码分多址通讯系统小区切换方法 - Google Patents

一种时分同步码分多址通讯系统小区切换方法 Download PDF

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Abstract

一种时分同步码分多址通讯系统小区切换方法，根据本小区和相邻小区基站系统测量及本小区和相邻小区的最大半径，得到当前位置在本小区的时间提前量和相邻小区的时间提前量，以及本小区的功率损耗因子和相邻小区的功率损耗因子；确定本小区和相邻小区时间提前量阈值；确定本小区和相邻小区功率损因子阈值；并将这些量进行比较，再综合运算，最终确定是否切换。本发明与现有技术相比，小区切换判决更准确，切换更合理。

Description

一种时分同步码分多址通讯系统小区切换方法
技术领域
本发明涉及时分同步码分多址(TD-SCDMA)移动通讯系统，具体涉及该系统中移动台进行小区切换选择方法。
背景技术
在蜂窝移动通讯系统中，移动台开机后，要对服务小区的下行链路和邻近小区的广播信道进行无线特性的测量。测量的结果作为功率控制和切换的依据。
TD-SCDMA是时分双工系统，在某一时刻仅仅存在空中接口单向数据传送，在3GPP标准中，基于低码片速率的TD-SCDMA标准是7个业务时隙TS(time slot)加两个导频时隙，两个上下行转换点，每个子帧5ms，帧结构如说明书附图1所示。由于TD-SCDMA是时分系统，要求严格同步，在严格同步情况下，Walsh正交码的自相关性最好，空中接口的同步仅仅通过UE(user equipment)与系统节点NodeB之间的相互时间测量RTT(Round Trip Time)技术获取，NodeB将RTT时间通知UE，UE在上行链路发送数据时，根据RTT值确定时间提前量TA(Time Advance)，为利用TA进行多基站定位打下基础。
考虑移动台在TD-SCDMA系统中的两个基站，设为基站1(BTS-1)和基站2(BTS-2)，之间运动。在运动中不断检测基站1和基站2的信号强度，通过将信号强度转换为信号路径损耗因子，如说明书附图2所示。当移动台接收基站1的信号强度变化时，进行功率控制。当移动台接收基站2功率满足切换要求时(这里设置为信号路径损耗因子阈值，如说明书附图2中的H4点)，系统可能考虑移动台进行小区切换。典型的切换是在基站2的信号强度比基站1的信号强度大很多(也就是转换为图中的功率损耗因子小于滞后量h)的情况下进行越区切换。目的是防止在小区边缘的信号波动造成两个小区之间反复切换的“乒乓效应”。
现有技术中，对小区切换判别困难，切换次数较多。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提出一种新的移动台进行小区切换的判断方法，能对小区切换进行合理地判断，并能减少切换次数。
本发明的技术方案为：
根据本小区和相邻小区基站子系统测量，分别得到当前位置在本小区的时间提前量和相邻小区的时间提前量，以及本小区的功率损耗因子和相邻小区的功率损耗因子；
根据本小区的最大半径，计算本小区的最大时间提前量，确定本小区时间提前量阈值；
根据相邻小区的最大半径，计算相邻小区的最大时间提前量，确定相邻小区时间提前量阈值；
根据本小区的最大允许发射功率、路径损耗模型和功率损耗因子，确定本小区功率损因子阈值；
根据相邻小区的最大允许发射功率、路径损耗模型和功率损耗因子，确定相邻小区功率损耗因子阈值；
将当前位置在本小区的时间提前量与本小区时间提前量阈值，当前位置在相邻小区的时间提前量与相邻小区时间提前量阈值，本小区的功率损耗因子与本小区功率损因子阈值、相邻小区的功率损耗因子与相邻小区功率损因子阈值分别比较，再综合运算，最终确定是否切换。
本发明与现有技术相比，小区切换判决更准确，切换更合理。
附图说明
图1是TD-SCDMA无线帧格式图；
图2是用终端在两基站间移动时路径损耗因子变化示意图；
图3是本发明实施流程图。
具体实施方式
下面根据图3对本发明的实施进行详细说明。
1、用本小区基站子系统测量的往返时延RTT的值除2，可以确定用户终端设备的上行链路时间提前量YBT。上下行时间提前量是相等的，仅仅测量单边(上行或下行)即可。一般时间提前量都是所说的上行链路时间提前量。(时间提前量是基站子系统与用户终端都进行测量，由基站子系统最后确定结果。具体方法是：基站子系统在时间T1发给用户终端一个测量类型标识，用户终端收到该标识在时间T2，用户终端在时间T3返回该测量标识给基站子系统，基站子系统在T4收到该标识。时间提前量TA＝{(T2-T1)+(T4-T3)}/2。)
2、在小区规划时，根据基站的最大发射功率确定了小区的最大半径RB。根据本小区的最大半径，确定本小区的最大时间提前量YBTmax＝RB/C，C为光速；从而确定本小区正常切换的时间提前量阈值YBT1＝0.95YBtmax，YBT2＝0.98YBtmax；如图3步骤301。
3、根据相邻小区基站子系统测量，确定用户终端设备的上行链路时间提前量YLT。
4、在小区规划时，根据基站的最大发射功率确定了相邻小区的最大半径RL。根据相邻小区的最大半径，确定相邻小区的最大时间提前量YLTmax＝RL/C，C为光速；从而确定相邻小区正常切入的时间提前量阈值YLT1＝0.95YLTmax，阈值YLT2＝0.98YLTmax；如图3步骤302。
5、用户终端通过测量接收信号的功率强度，确定用户终端在本小区内当前位置的功率损耗因子YBP。
6、在小区规划时确定了本小区的最大发射功率YBpmax。用户终端的功率损耗因子定义为终端接受功率与基站发射功率之比YBP＝PF/PJ，功率损耗因子阈值YBP1＝YBPmax/YBpmin，其中YBPmin为该小区中用户终端必须接受的最小功率，功率损耗因子另一个阈值为YBP2＝0.9YBP1。如图3步骤303。
7、用户终端通过测量接受信号的功率强度确定用户终端在相邻小区内当前位置的功率损耗因子YLP。
8、在小区规划时确定了相邻小区的最大发射功率YLpmax。用户终端的功率损耗因子定义为终端接受功率与基站发射功率之比YLP＝PLF/PLJ，功率损耗因子阈值YLP1＝YLPmax/YLpmin，其中YLPmin为该小区中用户终端必须接受的最小功率，功率损耗因子的另一个阈值为YLP2＝0.9YLP1。如图3步骤304。
9、在上述基础上，进行切换判决的方法为：
a1)比较本小区的时间提前量阈值YBT是否大于或小于YBT1、YBT2，得出2进制的结果，00表示允许切换，01表示可以切换，11表示不允许切换：①YBT＞YBT1、YBT2；FBT＝00；②YBT2＜YBT＜YBT1、FBT＝01；③YBT＜YBT1、YBT2、FBT＝11；如图3步骤305；
a2)比较相邻小区的时间提前量阈值YLT是否大于或小于YLT1、YLT2，得出2进制的结果，00表示允许切换，01表示可以切换，11表示不允许切换：①YLT＞YLT1、YLT2；FLT＝11；②YLT2＜YLT＜YLT1、FLT＝01；③YLT＜YLT1、YLT2、FLT＝00；如图3步骤306；
a3)比较本小区的功率损耗因子阈值YBP是否大于或小于YBP1、YBP2，得出2进制的结果，00表示允许切换，01表示可以切换，11表示不允许切换：①YBP＞YBP1、YBP2；FBP＝11；②YBP2＜YBP＜YBP1、FBP＝01；③YBP＜YBP1、YBP2、FBP＝00；如图3步骤307；
a4)比较相邻小区的功率损耗因子阈值YLP是否大于或小于YLP1、YLP2，得出2进制的结果，00表示允许切换，01表示可以切换，11表示不允许切换：①YLP＞YLP1、YLP2；FLP＝11；②YLP2＜YLP＜YLP1、FLP＝10；③YLP＜YLP1、YLP2、FLP＝00；如图3步骤308；
a5)将a1)和a2)中的FBT和FLT判决值进行求和FT＝FBT+FLT，分别得出000、001、010、110、011、100六种结果，将FBT和FLT值进行比特串接FBT-FLT形成00-00、00-01、00-11、01-00、01-01、01-11、11-00、11-01、11-11的八种结果，再将FBT-FLT值与FTZ＝FBT+FLT进行串接的结果为00-00-000、00-01-001、00-11-011、01-00-001、01-01-010、01-11-100、11-00-011、11-01-100、11-11-110的比特流，在比特流中1的个数小于3的为允许切换，1的个数大于3的为不允许切换，1的个数等于3的为可以切换。将九种结果变换为00、00、11、00、01、11、11、11、11表示(变换方法为：比特流00-00-000、00-01-001、01-00-001中1的个数小于2，最后通过重新编码为00，比特流01-01-010中所含1的个数为3，重新编码为01，比特流00-11-011、01-11-100、11-00-011、11-01-100、11-11-110中1的个数大于3，重新编码为11。)；如图3步骤309；
a6)同理对a3)和a4)的结果进行a5)通用的运算，FP＝FBP+FLP，再将FBP-FLP-FPZ串接得出00-00-000、00-01-001、00-11-011、01-00-001、01-01-010、01-11-100、11-00-011、11-01-100、11-11-110的比特流，在比特流中1的个数小于3的为100％地允许切换，1的个数大于3的为不允许切换，1的个数等于3的为可以切换，将比特流变换为00、00、11、00、01、11、11、11、11；如图3步骤310；
a7)将a5)和a6)的判决结果进一步采取F＝FTZ-FPZ-FZ的比特流串接，其中FZ＝FTZ+FPZ比特流中小于3个1比特时为允许立即切换，等于3个1比特时为等待一个很短的时间继续判决，大于3个1比特时等待一个很长时间或等待下一个触发事件时判决；如图3步骤310。

Claims (6)

1、一种时分同步码分多址通讯系统小区切换方法，包括以下步骤：
1.1根据本小区和相邻小区基站子系统测量，分别得到当前位置在本小区的时间提前量YBT和相邻小区的时间提前量YLT，以及本小区的功率损耗因子YBP和相邻小区的功率损耗因子YLP；
1.2根据本小区的最大半径，计算本小区的最大时间提前量，确定本小区时间提前量阈值YBT1、YBT2
1.3根据相邻小区的最大半径，计算相邻小区的最大时间提前量，确定相邻小区时间提前量阈值YLT1、YLT2；
1.4根据本小区的最大允许发射功率、路径损耗模型和功率损耗因子，确定本小区功率损因子阈值YBP1、YBP2
1.5根据相邻小区的最大允许发射功率、路径损耗模型和功率损耗因子，确定相邻小区功率损耗因子阈值YLP1、YLP2；
1.6将当前位置在本小区的时间提前量与本小区时间提前量阈值、当前位置在相邻小区的时间提前量与相邻小区时间提前量阈值、本小区的功率损耗因子与本小区功率损因子阈值、相邻小区的功率损耗因子与相邻小区功率损因子阈值分别比较，再综合运算，最终确定是否切换。
2、权利要求1所述的时分同步码分多址通讯系统小区切换方法，其特征在于，所述步骤1.2中本小区的最大时间提前量以及时间提前量的阈值分别为：
最大时间提前量：YBTmax＝RB/C；
阈值：YBT1＝0.95YBtmax,YBT2＝0.98YBtmax；
其中，RB为本小区的最大半径，C为光速。
3、权利要求1所述的时分同步码分多址通讯系统小区切换方法，其特征在于，所述步骤1.3中相邻小区的最大时间提前量以及时间提前量的阈值分别为：
最大时间提前量：YLTmax＝RL/C；
阈值：YLT1＝0.95YLtmax，YLT2＝0.98YLtmax；
其中，RL为相邻小区的最大半径，C为光速。
4、权利要求1所述的时分同步码分多址通讯系统小区切换方法，其特征在于，所述步骤1.4中的确定本小区正常切换功率损因子阈值为：
YBP1＝YBPmax/YBpmin，YBP2＝0.9YBP1；
其中，YBpmax为本小区的最大允许发射功率；YBPmin为本小区中用户终端必须接受的最小功率。
5、权利要求1所述的时分同步码分多址通讯系统小区切换方法，其特征在于，所述步骤1.5中的确定相邻小区正常切换功率损因子阈值为：
YLP1＝YLPmax/YLpmin，YLP2＝0.9YLP1；
其中，YLpmax为本小区的最大允许发射功率；YLPmin为本小区中用户终端必须接受的最小功率。
6、权利要求1至5任一权利要求所述的时分同步码分多址通讯系统小区切换方法，其特征在于，所述确定是否切换的方法为：
a1)比较本小区的时间提前量阈值YBT是否大于或小于YBT1、YBT2，得出2进制的结果，00表示允许切换，01表示可以切换，11表示不允许切换：①YBT＞YBT1、YBT2；FBT＝00；②YBT2＜YBT＜YBT1、FBT＝01；③YBT＜YBT1、YBT2、FBT＝11；
a2)比较相邻小区的时间提前量阈值YLT是否大于或小于YLT1、YLT2，得出2进制的结果，00表示允许切换，01表示可以切换，11表示不允许切换：①YLT＞YLT1、YLT2；FLT＝11；②YLT2＜YLT＜YLT1、FLT＝01；③YLT＜YLT1、YLT2、FLT＝00；
a3)比较本小区的功率损耗因子阈值YBP是否大于或小于YBP1、YBP2，得出2进制的结果，00表示允许切换，01表示可以切换，11表示不允许切换：1YBP＞YBP1、YBP2；FBP＝11；②YBP2＜YBP＜YBP1、FBP＝01；③YBP＜YBP1、YBP2、FBP＝00；
a4)比较相邻小区的功率损耗因子阈值YLP是否大于或小于YLP1、YLP2，得出2进制的结果，00表示允许切换，01表示可以切换，11表示不允许切换：①YLP＞YLP1、YLP2；FLP＝11；②YLP2＜YLP＜YLP1、FLP＝10；③YLP＜YLP1、YLP2、FLP＝00；
a5)将a1)和a2)中的FBT和FLT判决值进行求和FT＝FBT+FLT，分别得出000、001、010、110、011、100六种结果，将FBT和FLT值进行比特串接FBT-FLT形成00-00、00-01、00-11、01-00、01-01、01-11、11-00、11-01、11-11的八种结果，再将FBT-FLT值与FTZ＝FBT+FLT进行串接的结果为00-00-000、00-01-001、00-11-011、01-00-001、01-01-010、01-11-100、11-00-011、11-01-100、11-11-110的比特流，在比特流中1的个数小于3的为允许切换，1的个数大于3的为不允许切换，1的个数等于3的为可以切换；将九种结果变换为00、00、11、00、01、11、11、11、11表示；
a6)对a3)和a4)的结果进行运算，FP＝FBP+FLP，再将FBP-FLP-FPZ串接得出00-00-000、00-01-001、00-11-011、01-00-001、01-01-010、01-11-100、11-00-011、11-01-100、11-11-110的比特流，在比特流中1的个数小于3的为100％地允许切换，1的个数大于3的为不允许切换，1的个数等于3的为可以切换，将比特流变换为00、00、11、00、01、11、11、11、11：
a7)将a5)和a6)的判决结果进一步采取F＝FTZ-FPZ-FZ的比特流串接，其中FZ＝FTZ+FPZ比特流中小于3个1比特时为允许立即切换，等于3个1比特时为等待一个很短的时间继续判决，大于3个1比特时等待一个很长时间或等待下一个触发事件时判决。
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