CN1893314A - 用于识别无线基站的方法和系统 - Google Patents

Abstract

一种用于识别无线基站收发信台(BT)(205)的方法和系统有助于改善TD－SCDMA无线通信系统中的用户设备(UE)(210)的功率和带宽效率。该方法包含在UE(210)处在从BT(205)发送来的下行链路导频时隙(DwPTS)中接收下行链路同步成分(105)的步骤。接下来，UE(210)在从BT(205)发送的搜索辅助信道(SA－CH)中接收小区ID数据成分(405)和训练序列代码成分(410)。最终，通过使用接收的同步成分(105)和和接收的训练序列代码成分(410)在UE(210)处对小区ID数据成分(405)来解码，来识别出BT(205)。

Description

用于识别无线基站的方法和系统

技术领域

本发明一般来讲涉及识别无线通信系统中的通信节点，具体来讲涉及用于识别TD-SCDMA通信系统中的基站收发信台的方法和系统。

背景技术

时分同步码分多址(TD-SCDMA)在2001年在中国被接受作为3G移动通信标准。TD-SCDMA将高级时分多址(TDMA)结构与自适应的码分多址(CDMA)成分组合，为终端用户产生了许多有益效果。通过改变各时间帧的尺寸，TD-SCDMA通信系统能够传输或者对称的、或者不对称的数据，结果更有效地利用通信频带宽度。因而，通过使用时分双工(TDD)原理，TD-SCDMA能够将不同数目的具有5毫秒子帧的时隙分配给上行链路业务或者下行链路业务。例如，对于不对称的业务，诸如由移动式电话或者其他用户设备(UE)访问的因特网，为下行链路业务分配比上行链路业务更多的时隙。与在基站收发信台(BT)和UE之间均分时隙相比，这使得能够将更多数据从BT发送到UE。对于对称电路切换业务，诸如话音通信，通过在BT和UE之间平均地划分时隙来优化业务。TD-SCDMA中的上行链路同步化方法还采用新的灵智天线技术，其能够减少多址干扰(MAI)和同信道干扰。此外，TD-SCDMA还能够使用当前技术实施，以便允许从2G到3G使能网络的平稳过渡。

令人遗憾的是，TD-SCDMA没有消除与在BT之间切换相关联的所有困难。从第一BT到第二BT的UE切换是大部分移动通信网络的极其重要的一部分。随着UE在一网络内来回移动，这种切换对保持通信和可接受的服务质量(QoS)来说往往是必需的。当UE在相邻的BT之间移动的时候发生软切换，以致能够保持频率和帧偏移量。在软切换中，能够建立与新的BT的通信信道，同时暂时地与现有BT保持一条信道。只有当与新的BT的新信道达到显著的QoS时，与旧BT的的原始信道才被丢弃。当UE在相邻的BT之间移动或者当UE移到另一交换中心的时候，发生硬切换，并且帧偏移量和/或频率发生改变。在硬切换中，无法在建立新的信道的同时，暂时地保持原始的通信信道。两种切换类型一般来讲都涉及困难的和复杂的处理，这有时导致严重的通信信道降级，并且甚至丢失通信信道。

切换处理的一个重要的部分包括UE主动地识别和监视相邻基站收发信机的信号强度。尽管这种识别和监视消耗UE的处理和功率资源，但它们是允许UE优化切换定时和QoS的必要工作。然而，当前对于识别相邻基站收发信机的TD-SCDMA技术是不必要地缓慢和低效率。

发明内容

依照一个方面，本发明因此是一种对于识别无线基站收发信台(BT)的方法。从用户设备(UE)角度来讲，该方法包括在UE处接收从BT发送来的下行链路导频时隙(DwPTS)中的下行链路同步成分。然后，UE在从BT发送来的搜索辅助信道(SA-CH)中接收小区ID数据成分和训练序列代码成分。最终，通过在UE处使用接收的同步成分和接收的训练序列代码成分对小区ID数据成分解码，来识别BT。如此处所详细描述的SA-CH和小区ID数据成分的特征允许更快速和更高效地执行BT的识别。

依照另一方面，从BT的角度来说明上述方法，本发明包括一种用于通过首先在DwPTS中从BT向UE发送下行链路同步成分来识别无线BT的方法然后，BT将SA-CH中的小区ID数据成分和训练序列代码成分发送到UE。然后，能够使用训练序列代码成分和下行链路同步成分对小区ID数据成分解码。

依照又一方面，本发明是一种用于识别无线BT的系统，其包括适用于在从BT发送来的DwPTS中接收下行链路同步成分的UE。UE在还适用于从BT发送来的SA-CH中接收小区ID数据成分和训练序列代码成分。最终，UE适于通过在UE处使用接收的同步成分和接收的训练序列代码成分对小区ID数据成分解码来识别BT。

附图说明

为了容易地理解本发明和体现其实际效果，现在将参考如参照附图所示出的具体实施例，其中类似的附图标记指的是类似的元素，其中

图1是图示出时分同步码分多址(TD-SCDMA)帧结构的图表；

图2是图示出TD-SCDMA通信系统的示意图；

图3是图示出依照现有技术的用于识别相邻基站收发信台(BT)并且确定它是TD-SCDMA系统中切换的适当候选者的流程图；

图4是图示出依照本发明的一个实施例的搜索辅助信道(SA-CH)的成分的示意图，该搜索辅助信道被映射为TD-SCDMA无线电帧中的TS0时隙的信道。

图5是图示出依照本发明的一个实施例的从用户设备(UE)角度来看的识别无线BT的方法；以及

图6是图示出依照本发明的一个实施例的从BT角度来看的识别无线BT的方法。

具体实施方式

参见1，图表图示出时分同步码分多址(TD-SCDMA)帧结构。TD-SCDMA使用专用代码和时隙来分离特定小区的多个用户。TD-SCDMA帧被划分为10毫秒长的无线帧和5毫秒长的子帧。每一子帧然后被分为七个时隙，以及一个下行链路导频时隙(DwPTS)和一个上行链路导频时隙(UpPTS)，该下行链路导频时隙(DwPTS)包括诸如SYNC_DL字段的下行链路同步成分105，该上行链路导频时隙(UpPTS)包括诸如SYNC_UL字段的上行链路同步成分，每一个均通过保护期间(GP)分离开来。每一个TD-SCDMA时隙精确地适配到2560个片的一个脉冲串中，其中一个片被定义为传输单一数据位所需要的时间量。

参见图2，示意图图示出TD-SCDMA通信系统200包括多个通过多个基站收发信台(BT)205和一个用户设备(UE)210来定义的多个小区。UE 210例如可以是移动式电话或者其他类型移动通信设备，诸如个人数字助理(PDA)或者膝上型计算机。随着UE 210移出UE 210已与之建立通信的第一BT 205的范围，为了在第三方(未示出)和UE 210之间保持通信，必须执行切换程序，其中UE 210将它的通信链路从第一BT 205转接到另一相邻BT 205，其中来自相邻BT 205的信号品质优于来自第一BT 205的信号品质。然而，在发起切换之前，UE 210必须首先确定a)相邻BT 205存在，b)来自相邻BT 205的信号品质是胜任的，以及c)相邻BT 205还是切换的适当候选者。例如，即使来自相邻BT 205的信号品质是胜任的，但是该相邻BT 205可能仍不是切换的适当候选者，因为它可能属于不同的网络或者它可能简单地没有获准与UE 210通信。

参见图3，图示出依照现有技术的用于识别相邻基站收发信台BT205并且确定它是TD-SCDMA系统中切换的适当候选者的流程图。首先，在步骤305，UE 210搜索下行链路同步成分105中包含的伪噪声(PN)代码，一般来讲是相邻BT 205的DwPTS的SYNC_DL字段。这意味着UE 210必须使用扩展频谱相关器或者匹配滤波器识别SYNC_DL字段中的哪32个可能PN代码序列正在由相邻BT 205使用。伪噪声码一般来讲是BT-专用的，因而被用于区分附近的BT 205。接下来，在PN代码与BT 205匹配之后，在步骤310处，UE 210读取从BT 205发送来的基本公共控制物理通道(P-CCPCH)的训练序列。P-CCPCH被映射到TS0时隙的信道。通过使用SYNC_DL字段，UE 210然后能确定正由BT 205使用的四个基本训练序列。然后方法300在步骤315继续，在步骤315处，UE 210搜索由BT 205发送的广播信道(BCH)的主指示块(MIB)的位置。BCH是用于广播BT专用信息的下行链路传输信道。MIB的位置是由在DwPTS上相对于P-CCPCH训练序列调制的四相移相键控码元序列指示的。一般来讲，要求连续的DwPTS检测MIB的当前位置。最终，在步骤320处，UE 210对BCH中包括的广播信息进行解码和处理。广播信息包括BT的系统帧编号(SFN)计数器，其被用于对组寻呼，并对系统信息进行调度。

在依照方法300识别相邻BT 205之后，UE 210具有多种选择。如果BT 205是切换的适当候选者，则UE 210可以发起切换处理。UE210还可以简单地保持获知相邻BT 205，并且在稍后要求的时候发起切换。此外，UE 210可以确定相邻BT 205不是切换的适当候选者，例如BT 205属于不同的网络。如果与相邻BT 205的立即切换不是适当的，则UE 210可以返回到步骤305并且搜索另一相邻BT 205。

上述现有技术方法300的主要缺点在于它需要大量时间来识别相邻BT 205，从而识别处理显著的消耗UE 210的功率和带宽资源。例如在步骤315处，UE 210需要对多个DwPTS连续地接收和解码，并且将每一个QPSK相位与P-CCPCH训练序列相位比较以便确定MIB的位置。步骤315从而要求若干子帧。此外，在步骤320处，UE 210需要对四个子帧解码(要求20毫秒)来获得和解码BCH广播信息。由于BCH的卷积编码和交织参数，至少需要四个子帧。

本发明克服与现有技术方法300相关联的许多缺点。参见图4，图示出依照本发明的一个实施例，被映射到TD-SCDMA无线帧中TS0时隙信道的新的搜索辅助信道(SA-CH)的成分的示意图。依照TD-SCDMA帧结构，TS0时隙是5毫秒子帧的第一时隙(参见图1)。SA-CH包括使得能够克服现有技术BT 205识别方法的许多缺点的数据结构。首先，SA-CH包含在训练序列代码成分410之前的小区ID数据成分405。然后在训练序列代码成分410之后是辅助广播信息成分415。

小区ID数据成分405包括运营商ID、无线网络控制器(RNC)ID和BT ID。因为小区ID数据成分405是由UE 210接收到的SA-CH的第一信息，所以加速了发送BT 205的身份的检测。因而，如果小区ID数据成分405向UE 210指示BT 205不是用于切换的适当候选者，例如如果BT 205属于另一运营商网络以及内部运营商切换未获批准，则识别该特定BT 205的处理可以被终止，并且UE 210可以开始对于另一BT 205的新的搜索。

辅助广播信息成分415包括系统帧编号(SFN)数据，以及基本和辅助载波频率，以及提供与发送BT 205有关的附加广播信息的训练序列数据。辅助广播信息成分415被放置在训练序列代码成分410之后，这是因为只有当UE 210首先成功地对小区ID数据成分405解码并且确定它适合继续对来自BT 205的数据进行解码时，接收UE 210才需要该辅助信息。

在TD-SCDMA多载波方案中，BT 205的辅助载波的TS0时隙是空的。因而，TS0时隙可由本发明的SA-CH获得。此外，因为TS0时隙是空的，所以可以在SA-CH上使用大的扩频系数。大的扩频系数使得易于在小区边界处对SA-CH解码，并且还减少了小区边界处的干扰问题。

本发明的SA-CH还具有优于其他类型的现有技术同步信道、比如被用于GSM系统的SCH信道的优点。例如，GSM SCH仅仅在每十帧中发送；然而依照本发明的实施例，SA-CH是在BT 205的辅助载波的每一帧的TS0时隙中发送的。因而，根据本发明，UE 210更加快速地获得了小区ID信息。此外，GSM SCH仅仅包含6位，因此它仅仅可被用于区分至多64个不同的BT。相反，本发明的SA-CH可以包括包含运营商ID、RNC ID和BT ID的小区ID数据成分405。这使得本发明的SA-CH适用于更为复杂的包括超过64个相邻小区的网络方案。

为了进一步的描述本发明的实施例，参见图5，图示出用于识别无线BT 205的方法500的流程图。主要从UE 210的角度来描述该方法500的。首先，在步骤505，UE 210接收从BT 205发送来的DwPTS中的下行链路同步成分105。下行链路同步成分105一般来讲是包含PN代码的SYNC DL字段，该PN代码将BT 205与其他附近的BT 205区分开。接下来，在步骤510，UE210从BT 205发送来的SA-CH中接收小区ID数据成分405和训练序列代码成分410。在步骤515，然后UE 210通过在UE 210处使用接收的同步成分105和接收的训练序列代码成分410对小区ID数据成分405解码，来识别BT 205。如果UE 210随后寻求来自BT 205的附加广播信息，则在步骤520，UE 210对包含系统帧编号(SFN)数据和基本及辅助载波频率和训练序列数据的辅助广播信息成分415进行解码。

通过比较本发明的方法500与现有技术的方法300，本领域技术人员将意识到方法500不需要对BCH中包括的广播信息进行解码和处理。代之以，所有必要的小区识别信息是通过对新的SA-CH解码获得的。此外，小区ID数据成分405被解码的步骤515仅仅需要接收和解码单一的子帧；而现有技术方法300中的步骤320需要解码四个子帧(需要20毫秒)来获得和解码BCH广播信息。

参见图6，图示出依照本发明的一个实施例的从无线BT 205角度来看的方法600的流程图。然而，方法600是从BT 205的角度来描述的。首先，在步骤605，BT 205在DwPTS中向UE 210发送下行链路同步成分105。在步骤610，然后，BT 205在SA-CH上向UE 210发送小区ID数据成分405和训练序列代码成分410。接下来，在步骤615，BT 205在SA-CH上发送包含系统帧编号(SFN)数据和基本及辅助载波频率和训练序列数据的辅助广播信息成分415。然后，能够使用训练序列代码成分410和下行链路同步成分105对小区ID数据成分405解码。最终，如果UE 210随后寻求与BT 205有关的附加广播信息，则UE 210可以对辅助广播信息成分415解码。

本领域中的技术人员将意识到如上所述的方法500和600使得TD-SCDMA系统能够更好的管理多址干扰(MAI)。因而，本发明的方法允许UE 210更多地获知相邻的BT 205，以及获知来自相邻BT 205的传输信号的性质。通过配备该附加信息，UE 210能因此更好的预期MAI以及更好的应用干扰消除算法，从而改善总的服务质量(QoS)。

总起来说，本发明包含大量优于现有技术的有益效果。依照本发明的第一实施例，小区ID数据成分405在TD-SCDMA子帧的TS0时隙中被放置在训练序列成分410之前。这意味着如果小区ID数据成分405向UE 210指示BT 205不是用于切换的适当候选者，则识别该特定BT 205的处理可以被终止，并且UE 210可以开始对于另一BT 205的新的搜索。这加快的检测过程，并能够节约UE 210的可观的功率和带宽资源——特别是当UE 210需要监视大量相邻BT 205的时候。此外，依照本发明的另一实施例，SA-CH在BT 205的辅助载波的每一帧的TS0时隙中被发送，从而非常快速地向UE 210提供了相邻的小区ID数据。此外，本发明的SA-CH可以使用大的扩频系数来发送，这有助于降低MAI问题。最终，SA-CH的小区ID数据成分405包含多个可被用于识别极多数目的相邻小区的标识。

上述详细说明仅仅提供了具体示例性实施例，并不意图限制本发明的范围、适用范围或者配置。而是，该具体示例性实施例的详细说明为本领域技术人员提供了使得能够实施本发明的具体示例性实施例的说明。应当被理解的是：可以在单元和步骤的功能和配置方面作出各种改变而不会脱离本发明在所附权利要求书中阐述的精神和范围。

Claims (16)

1.一种用于识别无线基站收发信台(BT)的方法，包含以下步骤：

在用户设备(UE)处接收从BT发送来下行链路导频时隙(DwPTS)中的下行链路同步成分；

在UE处，在从BT发送来的搜索辅助信道(SA-CH)中接收小区ID数据成分和训练序列代码成分；以及

通过在UE处使用接收的同步成分和接收的训练序列代码成分对小区ID数据成分解码，来识别BT。

2.根据权利要求1的方法，其中该方法是作为TD-SCDMA通信系统的一部分来执行的，并且其中DwPTS中的同步成分是包含伪噪声(PN)代码的SYNC_DL字段。

3.根据权利要求1的方法，其中SA-CH被映射到从BT发送来的子帧的TS0时隙中。

4.根据权利要求1的方法，其中小区ID数据成分包含运营商ID、无线网络控制器(RNC)ID和BT ID。

5.根据权利要求1的方法，其中小区ID数据成分是在训练序列代码成分之前，在UE处，在TS0时隙中接收的。

6.根据权利要求1的方法，还包含以下步骤：在识别BT的步骤之后，在UE处，对包含系统帧编号(SFN)数据和基本及辅助载波频率和训练序列数据的辅助广播信息成分进行解码。

7.根据权利要求1的方法，其中SA-CH是使用等于或者大于32的扩频系数发送的。

8.一种用于识别无线基站收发信台(BT)的方法，包含以下步骤：

在下行链路导频时隙(DwPTS)中，从BT向用户设备(UE)发送下行链路同步成分；以及

在搜索辅助信道(SA-CH)中，从BT向UE发送小区ID数据成分和训练序列代码成分，其中小区ID数据成分可以使用训练序列代码成分和下行链路同步成分来解码。

9.根据权利要求8的方法，还包含以下步骤：在从BT向UE发送小区ID数据成分的步骤之后，从BT向UE发送包含系统帧编号(SFN)数据和基本及辅助载波频率和训练序列数据的辅助广播信息成分。

10.根据权利要求8的方法，其中SA-CH是在BT的辅助载波的每一帧中的TS0时隙中发送的。

11.11.根据权利要求8的方法，其中小区ID数据成分包含运营商ID、无线网络控制器(RNC)ID和BT ID。

12.一种用于识别无线基站收发信台(BT)的系统，包含：

用户设备(UE)，适用于：

在从BT发送来下行链路导频时隙(DwPTS)中接收下行链路同步成分；

在从BT发送来的搜索辅助信道(SA-CH)中接收小区ID数据成分和训练序列代码成分；以及

通过使用接收的同步成分和接收的训练序列代码成分对小区ID数据成分解码，来识别BT。

13.根据权利要求12的系统，其中该系统是作为TD-SCDMA通信系统的一部分来执行的，并且其中DwPTS中的同步成分是包含伪噪声(PN)代码的SYNC_DL字段。

14.根据权利要求12的系统，其中SA-CH被映射到从BT发送来的子帧的TS0时隙中。

15.根据权利要求12的系统，其中小区ID数据成分包含运营商ID、无线网络控制器(RNC)ID和BT ID。

16.根据权利要求12的系统，其中小区ID数据成分是在训练序列代码成分之前，在UE处，在TS0时隙中接收的。

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