專(zhuān)利名稱(chēng)：Td－scdma通信系統(tǒng)中切換的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信系統(tǒng)，特別是一種時(shí)分同步碼分多址(TD-SCDMA)通信系統(tǒng)中切換的方法。
背景技術(shù)：
在早期頻分多址(Frequency Division Multiple Access，F(xiàn)DMA)和時(shí)分多址(Time Division Multiple Access，TDMA)系統(tǒng)中，使用硬切換方式，也就是通常所說(shuō)的“先斷后連”。移動(dòng)臺(tái)在從一個(gè)基站轉(zhuǎn)移到另一個(gè)基站時(shí)，在每一個(gè)瞬間，每一個(gè)移動(dòng)臺(tái)僅與一個(gè)基站進(jìn)行通信，硬切換的優(yōu)點(diǎn)是控制方案簡(jiǎn)單，但是容易產(chǎn)生掉話(huà)現(xiàn)象；在后來(lái)的碼分多址(Code Division Multiple Access，CDMA)系統(tǒng)開(kāi)始使用軟切換方式，即“先連后斷”，這種方式允許在切換轉(zhuǎn)移階段，移動(dòng)臺(tái)可與兩個(gè)或更多的基站相連。軟切換與硬切換相比，有提高切換成功率、減小上行鏈路干擾、提高系統(tǒng)容量、擴(kuò)大小區(qū)覆蓋范圍等優(yōu)點(diǎn)，但是在具有上述優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，軟切換同時(shí)也有需要占用的信道資源較多、信令復(fù)雜導(dǎo)致系統(tǒng)負(fù)荷加重、增加下行鏈路干擾等缺點(diǎn)。
TD-SCDMA(時(shí)分同步碼分多址)技術(shù)是近年來(lái)由中國(guó)提出的第三代(3G)移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)，采用了智能天線(xiàn)、軟件無(wú)線(xiàn)電、聯(lián)合檢測(cè)、接力切換、下行包交換高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)纫幌盗懈咝录夹g(shù)，具有頻譜利用率高、系統(tǒng)容量大、適合開(kāi)展數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、系統(tǒng)成本低、符合移動(dòng)技術(shù)發(fā)展方向等突出優(yōu)勢(shì)，可提供種類(lèi)豐富、靈活多變的業(yè)務(wù)，不但能夠提供3G的各種通用業(yè)務(wù)，而且能夠提供更具優(yōu)勢(shì)、更具特色的業(yè)務(wù)，例如簡(jiǎn)單話(huà)音和消息類(lèi)業(yè)務(wù)、多媒體業(yè)務(wù)、定位業(yè)務(wù)等，這就對(duì)通信系統(tǒng)的切換技術(shù)提出更高的要求。但是，TD-SCDMA系統(tǒng)不能采用軟切換，因?yàn)樗荒芨櫷l率情況下多基站的導(dǎo)頻強(qiáng)度，不能建立多個(gè)鏈路連接，而且時(shí)分雙工模式(TDD)模式在接收解調(diào)過(guò)程中涉及到同步問(wèn)題，它與一個(gè)基站建立同步關(guān)系后就無(wú)法與其它基站同步。目前TD-SCDMA系統(tǒng)通過(guò)上行同步，智能天線(xiàn)和聯(lián)合檢測(cè)等空時(shí)處理技術(shù)，采用的是介于軟硬切換之間的接力切換(Baton Handover)。
接力切換就是利用移動(dòng)臺(tái)的位置輔助信息和預(yù)同步的過(guò)程，準(zhǔn)確適時(shí)地將移動(dòng)臺(tái)切換到新的小區(qū)。接力切換的執(zhí)行過(guò)程就是當(dāng)系統(tǒng)收到用戶(hù)終端設(shè)備(User Equipment，UE)發(fā)出的切換申請(qǐng)，并且在通過(guò)切換算法模塊的分析已經(jīng)判斷UE可以進(jìn)行切換的時(shí)候(即滿(mǎn)足切換條件)，執(zhí)行將通信鏈路由當(dāng)前服務(wù)小區(qū)切換到目標(biāo)小區(qū)的過(guò)程UE與Node B1(源基站)正常通信→當(dāng)UE需要切換并且網(wǎng)絡(luò)通過(guò)對(duì)UE候選小區(qū)的測(cè)量找到了切換目標(biāo)小區(qū)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)向UE發(fā)送切換命令，UE就與目標(biāo)小區(qū)建立上行同步，然后UE在與Node B1保持信令和業(yè)務(wù)連接的同時(shí)，與Node B2(目標(biāo)基站)建立信令連接→當(dāng)UE與Node B2信令連接建立之后，UE就刪除與Node B1的業(yè)務(wù)連接→UE嘗試建立與Node B2的業(yè)務(wù)連接，一旦UE與Node B2的業(yè)務(wù)連接建立之后→UE刪除與Node B1的信令連接。這時(shí)UE與Node B1之間的業(yè)務(wù)和信令連接全部斷開(kāi)了，而只與Node B2保持了信令和業(yè)務(wù)的連接，切換完成。
由于切換主要分測(cè)量、決策和執(zhí)行三個(gè)過(guò)程，切換測(cè)量、切換準(zhǔn)則和門(mén)限比較判決就成為影響切換性能的重要因素。常用的切換準(zhǔn)則及其缺陷如下1、基于信號(hào)強(qiáng)度的準(zhǔn)則?；谛盘?hào)強(qiáng)度的準(zhǔn)則可分為相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度、具有門(mén)限規(guī)定的相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度、具有滯后余量的相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度等多種準(zhǔn)則。信號(hào)強(qiáng)度體現(xiàn)了通信質(zhì)量，并能大致估計(jì)基站與移動(dòng)臺(tái)間的距離。該準(zhǔn)則的缺點(diǎn)是沒(méi)有考慮信道干擾，盡管導(dǎo)頻信號(hào)強(qiáng)度好，但切換到目標(biāo)小區(qū)后會(huì)增加系統(tǒng)的自干擾，容易造成掉話(huà)，這在負(fù)載較重的微小區(qū)中尤為突出。另外，由于地表因子、多徑傳播及陰影效應(yīng)等原因，基于信號(hào)強(qiáng)度的切換算法往往會(huì)引起一些不必要的切換。2、基于信噪比的準(zhǔn)則。一般根據(jù)誤碼率(BER)或塊誤碼率(BLER)確定目標(biāo)信噪比，可由外環(huán)功控實(shí)現(xiàn)。缺點(diǎn)是信噪比可能隨無(wú)線(xiàn)環(huán)境的改變而抖動(dòng)，造成不必要的切換。另外，在服務(wù)小區(qū)中心區(qū)域信噪比有可能很差，這時(shí)并不適合進(jìn)行小區(qū)切換。3、基于網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的準(zhǔn)則。基于網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的切換，能平衡小區(qū)之間的業(yè)務(wù)與負(fù)載控制等算法結(jié)合，能防止小區(qū)過(guò)載，但局限性較大，只在小區(qū)出現(xiàn)熱點(diǎn)時(shí)很有效。4、基于距離和速度的準(zhǔn)則。基于距離的切換能維持小區(qū)的邊界特性，迅速準(zhǔn)確地將移動(dòng)臺(tái)切換到目標(biāo)小區(qū)，大大提高切換性能。但是根據(jù)信號(hào)衰減和信號(hào)延時(shí)估算距離，要求基站之間保持同步，在微蜂窩環(huán)境下保證一定地計(jì)算精度會(huì)很困難。
因此，現(xiàn)有的技術(shù)和設(shè)備已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法滿(mǎn)足技術(shù)的發(fā)展要求，需要有一種新的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)TD-SCDMA通信系統(tǒng)中的切換。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種動(dòng)態(tài)控制參數(shù)的算法，同時(shí)結(jié)合時(shí)間保護(hù)等技術(shù)，在動(dòng)態(tài)參數(shù)和接納判決中采用多種準(zhǔn)則相結(jié)合，根據(jù)實(shí)際情況動(dòng)態(tài)控制參數(shù)，從而使整個(gè)TD-SCDMA通信系統(tǒng)中的切換具有更好的適應(yīng)性、穩(wěn)定性和智能化。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的首先用戶(hù)注重處理對(duì)本小區(qū)的測(cè)量結(jié)果，當(dāng)質(zhì)量不太好時(shí)，就會(huì)啟動(dòng)對(duì)其他小區(qū)的測(cè)量。只需對(duì)與UE移動(dòng)方向一致的并且靠近UE一側(cè)少數(shù)幾個(gè)小區(qū)進(jìn)行測(cè)量，這樣小區(qū)切換候選小區(qū)數(shù)目的減少，可以使得UE所需要的切換測(cè)量時(shí)間減少，切換延時(shí)也就相應(yīng)的減少，切換掉話(huà)率也隨之下降。
然后根據(jù)給定的切換算法和準(zhǔn)則進(jìn)行切換判決和目標(biāo)小區(qū)的選擇，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的越區(qū)切換。這里采用動(dòng)態(tài)控制參數(shù)的自適應(yīng)切換算法和基于網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的接納決策。
由于此切換算法是基于信號(hào)強(qiáng)度的，因此，勢(shì)必會(huì)在負(fù)載較重的微小區(qū)中增加系統(tǒng)的自干擾，容易造成掉話(huà)。這里采用基于網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的接納機(jī)制，通過(guò)減小業(yè)務(wù)速率或降低發(fā)射功率等方法，降低系統(tǒng)的干擾水平，保證系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)，或使過(guò)載系統(tǒng)迅速恢復(fù)穩(wěn)態(tài)。這在候選小區(qū)出現(xiàn)熱點(diǎn)時(shí)，保證了切換成功率，降低了掉話(huà)率，彌補(bǔ)了單一切換算法的不足。另外，由于地表因子、多徑傳播及陰影效應(yīng)等原因，基于信號(hào)強(qiáng)度的切換算法往往會(huì)引起一些不必要的切換。為彌補(bǔ)這一缺陷，本發(fā)明采用對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)的動(dòng)態(tài)選擇和時(shí)間保護(hù)技術(shù)來(lái)達(dá)到避免乒乓效應(yīng)提高切換成功率的目的。
切換算法中采用具有門(mén)限規(guī)定的相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度、具有滯后余量的相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度、觸發(fā)時(shí)間保護(hù)等多種準(zhǔn)則相結(jié)合，對(duì)切換啟動(dòng)和候選小區(qū)的選擇進(jìn)行限制。各種門(mén)限和保護(hù)參數(shù)的設(shè)定，避免產(chǎn)生由于信號(hào)隨機(jī)起伏產(chǎn)生的不必要的切換，降低了通信中斷的概率。特別針對(duì)參數(shù)T_COMP(T1)，考慮到切換時(shí)延要盡可能短，就要求T_COMP(T1)值取得較小，考慮到要求切換次數(shù)減少，就要求取T_COMP(T1)的較大值；以小區(qū)模型、UE分布狀態(tài)和傳輸速率等因素建立符合實(shí)際情況的曲線(xiàn)模型，折中考慮兩方面的影響，選取最佳網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)。
本發(fā)明利用動(dòng)態(tài)控制參數(shù)的算法，同時(shí)結(jié)合時(shí)間保護(hù)等技術(shù)，具有的優(yōu)點(diǎn)是在切換算法和接納判決中采用多種準(zhǔn)則相結(jié)合，根據(jù)實(shí)際情況動(dòng)態(tài)控制參數(shù)，避免了單一準(zhǔn)則的弊端，減少了切換延時(shí)，切換掉話(huà)率隨之下降；同時(shí)時(shí)間保護(hù)技術(shù)的引入，進(jìn)一步提高了切換的成功率，從而使整個(gè)TD-SCDMA通信系統(tǒng)中的切換具有更好的適應(yīng)性、穩(wěn)定性和智能化。


圖1是本發(fā)明切換的候選小區(qū)的示意圖。
圖2是本發(fā)明切換門(mén)限參數(shù)T_COMP變化時(shí)對(duì)切換時(shí)延影響的函數(shù)圖。
圖3是本發(fā)明切換門(mén)限參數(shù)T_COMP變化時(shí)對(duì)平均切換次數(shù)影響的函數(shù)圖。
圖4是本發(fā)明切換門(mén)限參數(shù)T_COMP的動(dòng)態(tài)選擇和折中考慮的函數(shù)圖。
圖5是本發(fā)明實(shí)現(xiàn)過(guò)程的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式目前移動(dòng)通信的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜，無(wú)線(xiàn)資源的范疇也越來(lái)越廣泛，各種新的切換準(zhǔn)則不斷涌現(xiàn)，諸如動(dòng)態(tài)編程、模式識(shí)別、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯等技術(shù)不斷運(yùn)用于各種切換算法。本發(fā)明提出一種動(dòng)態(tài)控制參數(shù)的算法，同時(shí)結(jié)合時(shí)間保護(hù)等技術(shù)，整個(gè)TD-SCDMA系統(tǒng)將具有更好的適應(yīng)性和智能化程度。
對(duì)于移動(dòng)臺(tái)的測(cè)量，首先要選擇合適切換測(cè)量的范圍。傳統(tǒng)的切換方式中都不知道用戶(hù)(UE)的準(zhǔn)確位置，因而需要對(duì)所有鄰小區(qū)進(jìn)行測(cè)量。而接力切換是在精確指導(dǎo)UE位置的情況下進(jìn)行切換測(cè)量的，因此，一般情況下，接力切換沒(méi)有必要對(duì)所有鄰小區(qū)進(jìn)行測(cè)量，而只需對(duì)與UE移動(dòng)方向一致的靠近UE一側(cè)的少數(shù)幾個(gè)小區(qū)進(jìn)行測(cè)量，然后根據(jù)給定的切換算法和準(zhǔn)則進(jìn)行切換判決和目標(biāo)小區(qū)的選擇，就可以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的越區(qū)切換，這樣可以使得UE所需要的切換測(cè)量時(shí)間減少，測(cè)量量減少，切換延時(shí)也就相應(yīng)的減少，切換掉話(huà)率隨之下降。如圖1所示，切換的候選小區(qū)就是小區(qū)1、2、3(星型代表移動(dòng)用戶(hù))。小區(qū)切換候選小區(qū)數(shù)目的減少，使得所需的切換測(cè)量時(shí)間減少，切換時(shí)延也相應(yīng)的減小，掉話(huà)率下降。在下述內(nèi)容中提到的切換候選小區(qū)都是按照上述方法確定的。要特別注意對(duì)測(cè)量范圍的確定太大，接力切換趨同于普通的軟切換，測(cè)量時(shí)間變長(zhǎng)，工作量大，時(shí)延加大；太小，則會(huì)遺漏到可能的候選小區(qū)。隨著扇區(qū)增加和小區(qū)半徑的減小，系統(tǒng)中切換的次數(shù)大大增加，應(yīng)根據(jù)地域位置及小區(qū)的劃分情況決定候選小區(qū)的范圍。接力切換在與目標(biāo)基站建立通信的同時(shí)要斷開(kāi)與原有基站的通信，因此其判決相對(duì)于軟切換來(lái)講更加嚴(yán)格，且盡可能降低切換率。用戶(hù)注重處理對(duì)本小區(qū)的測(cè)量結(jié)果，如果本小區(qū)服務(wù)質(zhì)量足夠好，就不會(huì)對(duì)其他小區(qū)進(jìn)行測(cè)量；如果質(zhì)量不太好，才會(huì)啟動(dòng)對(duì)其他小區(qū)的測(cè)量。
候選小區(qū)建立接納控制機(jī)制，根據(jù)系統(tǒng)干擾情況和測(cè)量結(jié)果，決定接納或拒絕一個(gè)到達(dá)的新業(yè)務(wù)，以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并很快作出回應(yīng)。由于用戶(hù)的移動(dòng)性，不穩(wěn)定狀態(tài)仍可能發(fā)生，系統(tǒng)在某一時(shí)刻的業(yè)務(wù)可能過(guò)于集中，負(fù)載控制可以通過(guò)減小業(yè)務(wù)速率或降低發(fā)射功率等方法，降低系統(tǒng)的干擾水平，保證系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)，或使過(guò)載系統(tǒng)迅速恢復(fù)穩(wěn)態(tài)。對(duì)運(yùn)行接入的新呼叫和切換呼叫，應(yīng)隨后配置傳輸信道參數(shù)和相應(yīng)的物理信道資源。這在候選小區(qū)出現(xiàn)熱點(diǎn)時(shí)，保證了切換成功率，降低了掉話(huà)率。
本發(fā)明提供的動(dòng)態(tài)控制參數(shù)的切換算法，具體實(shí)施如下當(dāng)服務(wù)小區(qū)的PCCPCH RSCP(主公共控制信道的接收信號(hào)碼功率)在一段時(shí)間T1內(nèi)持續(xù)低于一個(gè)預(yù)先給定的門(mén)限值T_DROP時(shí)，UE就要向基站發(fā)送由接收信號(hào)強(qiáng)度下降事件觸發(fā)的測(cè)量報(bào)告(event-trigger)，啟動(dòng)接力切換測(cè)量。
接力切換測(cè)量開(kāi)始后，當(dāng)前服務(wù)小區(qū)不斷檢測(cè)UE的位置信息，并將信息發(fā)送到RNC(無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制器)。RNC可以根據(jù)這些測(cè)量信息分析判斷UE可能進(jìn)入哪些相鄰小區(qū)，即確定哪些相臨小區(qū)最有可能成為UE切換的目標(biāo)小區(qū)，并作為切換侯選小區(qū)。在確定了候選小區(qū)后，RNC通知UE對(duì)它們進(jìn)行監(jiān)測(cè)和測(cè)量，把測(cè)量結(jié)果報(bào)告給RNC。RNC根據(jù)UE對(duì)候選小區(qū)的PCCPCH RSCP進(jìn)行測(cè)量的結(jié)果，按如下判決標(biāo)準(zhǔn)提供決策依據(jù)PCCPCH RSCP(候選)＞T_ADD(持續(xù)時(shí)間T1)PCCPCH RSCP(候選)-PCCPCH RSCP(強(qiáng)度閾值)＞T_COMP(持續(xù)時(shí)間T1)其中，參數(shù)如T_COMP的選取對(duì)于切換性能(包括切換時(shí)延和平均切換次數(shù)等)有著重要的影響。在判決前，RNC根據(jù)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的狀況以及系統(tǒng)對(duì)于切換時(shí)延和平均切換次數(shù)的要求動(dòng)態(tài)地選擇一個(gè)合適的T_COMP值以更好地完成切換。
如果同時(shí)滿(mǎn)足以上兩個(gè)條件，則判斷該侯選小區(qū)為目標(biāo)小區(qū)，并切換到該小區(qū)。當(dāng)同時(shí)有多個(gè)相鄰小區(qū)滿(mǎn)足該條件時(shí)，則RNC選擇PCCPCH RSCP測(cè)量值最大的相鄰小區(qū)作為切換的目標(biāo)小區(qū)，也可根據(jù)系統(tǒng)其它信息優(yōu)化地選擇一個(gè)相鄰小區(qū)作為切換的目標(biāo)小區(qū)。接著，系統(tǒng)執(zhí)行將通信鏈路由當(dāng)前服務(wù)小區(qū)切換到目標(biāo)小區(qū)的過(guò)程。
對(duì)上述切換算法當(dāng)中涉及到的門(mén)限參數(shù)解釋如下T_DROP切換測(cè)量啟動(dòng)門(mén)限當(dāng)UE接收到服務(wù)小區(qū)的PCCPCHRSCP低于T_DROP時(shí)，這時(shí)指示當(dāng)前小區(qū)服務(wù)質(zhì)量下降，需要啟動(dòng)切換測(cè)量。
T_ADD候選小區(qū)PCCPCH RSCP檢測(cè)門(mén)限候選小區(qū)的PCCPCHRSCP必須大于T_ADD才有可能成為切換目標(biāo)小區(qū)。
T_COMP滯后保護(hù)余量切換當(dāng)中使用的一個(gè)滯后量，避免產(chǎn)生由于信號(hào)隨機(jī)起伏產(chǎn)生的不必要的切換，并保證切換后的信道質(zhì)量。
T1觸發(fā)時(shí)間保護(hù)引入計(jì)時(shí)器，與滯后余量、門(mén)限值配合使用，在定時(shí)達(dá)到后才允許切換，以減少不必要的切換，同時(shí)也降低通信時(shí)延和通信中斷的概率。
請(qǐng)參閱圖2所示，切換門(mén)限參數(shù)T_COMP變化時(shí)對(duì)切換時(shí)延造成的影響。遞增函數(shù)且斜率也增大；不同的曲線(xiàn)代表當(dāng)位置、傳輸速率或UE不同引起的差別。當(dāng)T_COMP參數(shù)設(shè)置得較低時(shí)，候選小區(qū)成為切換目標(biāo)小區(qū)的條件比較寬松，候選小區(qū)容易滿(mǎn)足切換條件成為切換目標(biāo)小區(qū)，使得UE能夠在較短的時(shí)間內(nèi)迅速找到合適的小區(qū)完成切換，且T_COMP參數(shù)取值的變化對(duì)系統(tǒng)切換時(shí)延造成的影響較??；反之在T_COMP參數(shù)設(shè)置得較大時(shí)，候選小區(qū)成為切換目標(biāo)小區(qū)的條件比較嚴(yán)格，可能UE已經(jīng)遠(yuǎn)離了當(dāng)前服務(wù)小區(qū)，但是由于T_COMP被設(shè)置得過(guò)高，候選小區(qū)不能馬上滿(mǎn)足切換條件，致使UE長(zhǎng)時(shí)間停留在搜索切換目標(biāo)小區(qū)的狀態(tài)中，造成切換時(shí)延較大。且T_COMP參數(shù)取值的變化會(huì)對(duì)切換時(shí)延產(chǎn)生顯著的影響，切換時(shí)延會(huì)隨著T_COMP取值的增大而顯著增大。同樣，觸發(fā)保護(hù)時(shí)間參數(shù)T1的長(zhǎng)短對(duì)切換時(shí)延也有類(lèi)似的影響。
請(qǐng)參閱圖3所示，切換門(mén)限參數(shù)T_COMP變化時(shí)對(duì)平均切換次數(shù)造成的影響。在產(chǎn)生UE個(gè)數(shù)相同、仿真時(shí)間相同的情況下，當(dāng)T_COMP取值增大時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)在相同時(shí)間內(nèi)所需的切換次數(shù)相應(yīng)地減少，這證明了T_COMP參數(shù)能夠避免由于信號(hào)的隨機(jī)起伏而引起的不必要的切換，過(guò)多的切換會(huì)使系統(tǒng)資源浪費(fèi)，導(dǎo)致系統(tǒng)性能下降。同樣，觸發(fā)保護(hù)時(shí)間參數(shù)T1的長(zhǎng)短對(duì)平均切換次數(shù)也有類(lèi)似的影響。
請(qǐng)參閱圖4所示，T_COMP參數(shù)的動(dòng)態(tài)選擇和折中考慮。根據(jù)時(shí)間和UE所在的位置，以一定的曲線(xiàn)模型擬合T_COMP參數(shù)對(duì)切換時(shí)延與平均切換次數(shù)的影響曲線(xiàn)圖。設(shè)在切換時(shí)，系統(tǒng)要求切換時(shí)延要小于D，而平均切換次數(shù)小于N。由圖4中可見(jiàn)，切換次數(shù)為N時(shí)對(duì)應(yīng)的T_COMP為C1，切換時(shí)延為D時(shí)對(duì)應(yīng)的T_COMP為C2。為了滿(mǎn)足系統(tǒng)要求，應(yīng)該分別要求T_COMP≥C1，以及T_COMP≤C2。綜合考慮，要同時(shí)滿(mǎn)足切換時(shí)延與平均切換次數(shù)的要求，T_COMP應(yīng)該取C1和C2之間的部分，即取圖4中紅色虛線(xiàn)帶內(nèi)的T_COMP值。而如果C1＞C2，它們之間沒(méi)有交集，這種情況下則折中考慮，也選擇C1和C2之間的部分。
根據(jù)典型的地理環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)負(fù)載、小區(qū)模型、UE分布狀態(tài)和傳輸速率等因素，建立基于T_COMP參數(shù)對(duì)切換時(shí)延和平均切換次數(shù)的典型擬合曲線(xiàn)庫(kù)，并根據(jù)系統(tǒng)對(duì)于切換時(shí)延和平均切換次數(shù)的要求確定T_COMP的取值范圍，以建立基于曲線(xiàn)庫(kù)的查找表。切換時(shí)就可以根據(jù)當(dāng)時(shí)的網(wǎng)絡(luò)狀況以及系統(tǒng)的要求查找選取相應(yīng)的T_COMP參數(shù)值。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，不要求RNC實(shí)時(shí)改變曲線(xiàn)模型來(lái)校正T_COMP參數(shù)，而只建立不同的典型情況下的數(shù)據(jù)庫(kù)。經(jīng)過(guò)一段時(shí)期，當(dāng)小區(qū)模型已發(fā)生變化、系統(tǒng)的要求改變或當(dāng)原有的切換機(jī)制已明顯影響通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)性能時(shí)，可重新搜索當(dāng)前相應(yīng)的擬合模型，從而更新參數(shù)值。
對(duì)于時(shí)間保護(hù)技術(shù)，在無(wú)線(xiàn)環(huán)境不規(guī)則變化的切換邊界設(shè)置保護(hù)時(shí)間參數(shù)，規(guī)定一段時(shí)間內(nèi)發(fā)生一次接力切換，該保持時(shí)間內(nèi)不做第二次切換。在這里把此時(shí)間參數(shù)稱(chēng)之為切換不應(yīng)期。由于強(qiáng)制切換不頻繁發(fā)生，因此可以達(dá)到避免乒乓效應(yīng)并提高切換成功率的目的。該方法的實(shí)施需要加載Guard Timer軟件，并要求參與切換的雙方系統(tǒng)均支持這種技術(shù)。
請(qǐng)參閱圖1至圖5所示，本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)流程如下用戶(hù)注重處理對(duì)本小區(qū)的測(cè)量結(jié)果，當(dāng)質(zhì)量不太好時(shí)，就會(huì)啟動(dòng)對(duì)其他小區(qū)的測(cè)量。只需對(duì)與UE移動(dòng)方向一致的靠近UE一側(cè)少數(shù)幾個(gè)小區(qū)進(jìn)行測(cè)量，這樣小區(qū)切換候選小區(qū)數(shù)目的減少，可以使得UE所需要的切換測(cè)量時(shí)間減少，切換延時(shí)也就相應(yīng)的減少，切換掉話(huà)率也隨之下降。
然后根據(jù)給定的切換算法和準(zhǔn)則進(jìn)行切換判決和目標(biāo)小區(qū)的選擇，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的越區(qū)切換。這里采用動(dòng)態(tài)控制參數(shù)的自適應(yīng)切換算法和基于網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的接納決策。
由于此切換算法是基于信號(hào)強(qiáng)度的，因此，勢(shì)必會(huì)在負(fù)載較重的微小區(qū)中增加系統(tǒng)的自干擾，容易造成掉話(huà)。這里采用基于網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的接納機(jī)制，通過(guò)減小業(yè)務(wù)速率或降低發(fā)射功率等方法，降低系統(tǒng)的干擾水平，保證系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)，或使過(guò)載系統(tǒng)迅速恢復(fù)穩(wěn)態(tài)。這在候選小區(qū)出現(xiàn)熱點(diǎn)時(shí)，保證了切換成功率，降低了掉話(huà)率，彌補(bǔ)了單一切換算法的不足。另外，由于地表因子、多徑傳播及陰影效應(yīng)等原因，基于信號(hào)強(qiáng)度的切換算法往往會(huì)引起一些不必要的切換。為彌補(bǔ)這一缺陷，本發(fā)明采用對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)的動(dòng)態(tài)選擇和時(shí)間保護(hù)技術(shù)來(lái)達(dá)到避免乒乓效應(yīng)提高切換成功率的目的。
切換算法中采用具有門(mén)限規(guī)定的相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度、具有滯后余量的相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度、觸發(fā)時(shí)間保護(hù)等多種準(zhǔn)則相結(jié)合，對(duì)切換啟動(dòng)和候選小區(qū)的選擇進(jìn)行限制。各種門(mén)限和保護(hù)參數(shù)的設(shè)定，避免產(chǎn)生由于信號(hào)隨機(jī)起伏產(chǎn)生的不必要的切換，降低了通信中斷的概率。特別針對(duì)參數(shù)T_COMP(T1)，考慮到切換時(shí)延要盡可能短，就要求T_COMP(T1)值取得較小，考慮到要求切換次數(shù)減少，就要求取T_COMP(T1)的較大值；以小區(qū)模型、UE分布狀態(tài)和傳輸速率等因素建立符合實(shí)際情況的曲線(xiàn)模型，折中考慮兩方面的影響，選取最佳網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)。
切換算法和接納判決中采用多種準(zhǔn)則相結(jié)合，根據(jù)實(shí)際情況動(dòng)態(tài)控制參數(shù)，避免了單一準(zhǔn)則的弊端，減少了切換延時(shí)，切換掉話(huà)率隨之下降；同時(shí)時(shí)間保護(hù)技術(shù)的引入，進(jìn)一步提高了切換的成功率，保持了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
綜上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用來(lái)限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。即凡依本發(fā)明申請(qǐng)專(zhuān)利范圍的內(nèi)容所作的等效變化與修飾，都應(yīng)為本發(fā)明的技術(shù)范疇。
權(quán)利要求
1.一種TD-SCDMA通信系統(tǒng)中切換的方法，其實(shí)現(xiàn)步驟是首先用戶(hù)注重處理對(duì)本小區(qū)的測(cè)量結(jié)果，當(dāng)質(zhì)量不太好時(shí)，就會(huì)啟動(dòng)對(duì)其他小區(qū)的測(cè)量，然后根據(jù)給定的切換算法和準(zhǔn)則進(jìn)行切換判決和目標(biāo)小區(qū)的選擇，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的越區(qū)切換，其特征在于所述切換算法和準(zhǔn)則是采用動(dòng)態(tài)控制參數(shù)的自適應(yīng)切換算法和基于網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的接納決策。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的TD-SCDMA通信系統(tǒng)中切換的方法，其特征在于所述切換算法和準(zhǔn)則還采用時(shí)間保護(hù)技術(shù)，所述時(shí)間保護(hù)技術(shù)就是在無(wú)線(xiàn)環(huán)境不規(guī)則變化的切換邊界設(shè)置保護(hù)時(shí)間參數(shù)，規(guī)定一段時(shí)間內(nèi)發(fā)生一次接力切換，該保持時(shí)間內(nèi)不做第二次切換，通過(guò)采用對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)的動(dòng)態(tài)選擇和時(shí)間保護(hù)技術(shù)來(lái)達(dá)到避免乒乓效應(yīng)，同時(shí)避免由于地表因子、多徑傳播及陰影效應(yīng)等原因引起的不必要切換。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的TD-SCDMA通信系統(tǒng)中切換的方法，其特征在于所述動(dòng)態(tài)控制參數(shù)是根據(jù)典型的地理環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)負(fù)載、小區(qū)模型、UE分布狀態(tài)和傳輸速率等因素，建立基于對(duì)切換時(shí)延和平均切換次數(shù)的典型擬合曲線(xiàn)庫(kù)，并根據(jù)系統(tǒng)對(duì)于切換時(shí)延和平均切換次數(shù)的要求確定的取值，從而建立基于曲線(xiàn)庫(kù)的查找表，切換時(shí)可根據(jù)當(dāng)時(shí)的網(wǎng)絡(luò)狀況以及系統(tǒng)的要求查找選取相應(yīng)的參數(shù)值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的TD-SCDMA通信系統(tǒng)中切換的方法，其特征在于所述動(dòng)態(tài)控制參數(shù)的切換算法，具體實(shí)施為當(dāng)服務(wù)小區(qū)的主公共控制信道的接收信號(hào)碼功率PCCPCH RSCP在一段時(shí)間T1內(nèi)持續(xù)低于一個(gè)預(yù)先給定的門(mén)限值T_DROP時(shí)，UE就要向基站發(fā)送由接收信號(hào)強(qiáng)度下降事件觸發(fā)的測(cè)量報(bào)告，啟動(dòng)接力切換測(cè)量接力切換測(cè)量開(kāi)始后，當(dāng)前服務(wù)小區(qū)不斷檢測(cè)UE的位置信息，并將信息發(fā)送到無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制器RNC，RNC可以根據(jù)這些測(cè)量信息分析判斷UE可能進(jìn)入哪些相鄰小區(qū)，即確定哪些相臨小區(qū)最有可能成為UE切換的目標(biāo)小區(qū)，并作為切換侯選小區(qū)在確定了候選小區(qū)后，RNC通知UE對(duì)它們進(jìn)行監(jiān)測(cè)和測(cè)量，把測(cè)量結(jié)果報(bào)告給RNC，RNC根據(jù)UE對(duì)候選小區(qū)的PCCPCH RSCP進(jìn)行測(cè)量的結(jié)果，按照一定標(biāo)準(zhǔn)提供決策依據(jù)，判斷該侯選小區(qū)是否為目標(biāo)小區(qū)，并切換到該小區(qū)，當(dāng)同時(shí)有多個(gè)相鄰小區(qū)滿(mǎn)足該條件時(shí)，則RNC選擇PCCPCH RSCP測(cè)量值最大的相鄰小區(qū)作為切換的目標(biāo)小區(qū)，也可根據(jù)系統(tǒng)其它信息優(yōu)化地選擇一個(gè)相鄰小區(qū)作為切換的目標(biāo)小區(qū)最后，TD-SCDMA系統(tǒng)執(zhí)行將通信鏈路由當(dāng)前服務(wù)小區(qū)切換到目標(biāo)小區(qū)的過(guò)程。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的TD-SCDMA通信系統(tǒng)中切換的方法，其特征在于所述RNC是按照如下標(biāo)準(zhǔn)提供決策依據(jù)PCCPCH RSCP候選＞T_ADD持續(xù)時(shí)間T1PCCPCH RSCP候選-PCCPCH RSCP強(qiáng)度閾值＞T_COMP持續(xù)時(shí)間T1其中，參數(shù)如T_COMP的選取對(duì)于切換性能，包括切換時(shí)延和平均切換次數(shù)等有著重要的影響，在判決前，RNC根據(jù)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的狀況以及系統(tǒng)對(duì)于切換時(shí)延和平均切換次數(shù)的要求動(dòng)態(tài)地選擇一個(gè)合適的T_COMP值以更好地完成切換。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的TD-SCDMA通信系統(tǒng)中切換的方法，其特征在于所述切換算法的門(mén)限參數(shù)解釋如下T_DROP切換測(cè)量啟動(dòng)門(mén)限當(dāng)UE接收到服務(wù)小區(qū)的PCCPCHRSCP低于T_DROP時(shí)，這時(shí)指示當(dāng)前小區(qū)服務(wù)質(zhì)量下降，需要啟動(dòng)切換測(cè)量T_ADD候選小區(qū)PCCPCH RSCP檢測(cè)門(mén)限候選小區(qū)的PCCPCHRSCP必須大于T_ADD才有可能成為切換目標(biāo)小區(qū)T_COMP滯后保護(hù)余量切換當(dāng)中使用的一個(gè)滯后量，避免產(chǎn)生由于信號(hào)隨機(jī)起伏產(chǎn)生的不必要的切換，并保證切換后的信道質(zhì)量T1觸發(fā)時(shí)間保護(hù)引入計(jì)時(shí)器，與滯后余量、門(mén)限值配合使用，在定時(shí)達(dá)到后才允許切換，以減少不必要的切換，同時(shí)也降低通信時(shí)延和通信中斷的概率。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的TD-SCDMA通信系統(tǒng)中切換的方法，其特征在于所述基于網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的接納決策，根據(jù)系統(tǒng)干擾情況和測(cè)量結(jié)果，決定接納或拒絕一個(gè)到達(dá)的新業(yè)務(wù)，以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并很快作出回應(yīng)，由于用戶(hù)的移動(dòng)性，不穩(wěn)定狀態(tài)仍可能發(fā)生，系統(tǒng)在某一時(shí)刻的業(yè)務(wù)可能過(guò)于集中，負(fù)載控制通過(guò)減小業(yè)務(wù)速率或降低發(fā)射功率等方法，降低系統(tǒng)的干擾水平，保證系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)，或使過(guò)載系統(tǒng)迅速恢復(fù)穩(wěn)態(tài)，在候選小區(qū)出現(xiàn)熱點(diǎn)時(shí)，保證了切換成功率，降低了掉話(huà)率，彌補(bǔ)了單一切換算法的不足。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的TD-SCDMA通信系統(tǒng)中切換的方法，其特征在于所述切換算法采用具有門(mén)限規(guī)定的相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度、具有滯后余量的相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度、觸發(fā)時(shí)間保護(hù)等多種準(zhǔn)則相結(jié)合，對(duì)切換啟動(dòng)和候選小區(qū)的選擇進(jìn)行限制，各種門(mén)限和保護(hù)參數(shù)的設(shè)定，避免產(chǎn)生由于信號(hào)隨機(jī)起伏產(chǎn)生的不必要的切換，降低了通信中斷的概率。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的TD-SCDMA通信系統(tǒng)中切換的方法，其特征在于所述切換算法以小區(qū)模型、UE分布狀態(tài)和傳輸速率等因素建立符合實(shí)際情況的曲線(xiàn)模型，折中考慮，選取最佳網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)。
10.一種用于TD-SCDMA通信系統(tǒng)中切換的自適應(yīng)切換算法，其特征在于該切換算法設(shè)有一動(dòng)態(tài)控制參數(shù)，具體步驟為當(dāng)服務(wù)小區(qū)的主公共控制信道的接收信號(hào)碼功率PCCPCH RSCP在一段時(shí)間T1內(nèi)持續(xù)低于一個(gè)預(yù)先給定的門(mén)限值T_DROP時(shí)，UE就要向基站發(fā)送由接收信號(hào)強(qiáng)度下降事件觸發(fā)的測(cè)量報(bào)告，啟動(dòng)接力切換測(cè)量接力切換測(cè)量開(kāi)始后，當(dāng)前服務(wù)小區(qū)不斷檢測(cè)UE的位置信息，并將信息發(fā)送到無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制器RNC，RNC可以根據(jù)這些測(cè)量信息分析判斷UE可能進(jìn)入哪些相鄰小區(qū)，即確定哪些相臨小區(qū)最有可能成為UE切換的目標(biāo)小區(qū)，并作為切換侯選小區(qū)在確定了候選小區(qū)后，RNC通知UE對(duì)它們進(jìn)行監(jiān)測(cè)和測(cè)量，把測(cè)量結(jié)果報(bào)告給RNC，RNC根據(jù)UE對(duì)候選小區(qū)的PCCPCH RSCP進(jìn)行測(cè)量的結(jié)果，按照一定標(biāo)準(zhǔn)提供決策依據(jù)，判斷該侯選小區(qū)是否為目標(biāo)小區(qū)，并切換到該小區(qū)，當(dāng)同時(shí)有多個(gè)相鄰小區(qū)滿(mǎn)足該條件時(shí)，則RNC選擇PCCPCH RSCP測(cè)量值最大的相鄰小區(qū)作為切換的目標(biāo)小區(qū)，也可根據(jù)系統(tǒng)其它信息優(yōu)化地選擇一個(gè)相鄰小區(qū)作為切換的目標(biāo)小區(qū)最后，TD-SCDMA系統(tǒng)執(zhí)行將通信鏈路由當(dāng)前服務(wù)小區(qū)切換到目標(biāo)小區(qū)的過(guò)程。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的用于TD-SCDMA通信系統(tǒng)中切換的自適應(yīng)切換算法，其特征在于所述RNC是按照如下標(biāo)準(zhǔn)提供決策依據(jù)PCCPCH RSCP候選＞T_ADD持續(xù)時(shí)間T1PCCPCH RSCP候選-PCCPCH RSCP強(qiáng)度閾值＞T_COMP持續(xù)時(shí)間T1其中，參數(shù)如T_COMP的選取對(duì)于切換性能，包括切換時(shí)延和平均切換次數(shù)等有著重要的影響，在判決前，RNC根據(jù)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的狀況以及系統(tǒng)對(duì)于切換時(shí)延和平均切換次數(shù)的要求動(dòng)態(tài)地選擇一個(gè)合適的T_COMP值以更好地完成切換。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的用于TD-SCDMA通信系統(tǒng)中切換的自適應(yīng)切換算法，其特征在于所述切換算法的門(mén)限參數(shù)解釋如下T_DROP切換測(cè)量啟動(dòng)門(mén)限當(dāng)UE接收到服務(wù)小區(qū)的PCCPCHRSCP低于T_DROP時(shí)，這時(shí)指示當(dāng)前小區(qū)服務(wù)質(zhì)量下降，需要啟動(dòng)切換測(cè)量T_ADD候選小區(qū)PCCPCH RSCP檢測(cè)門(mén)限候選小區(qū)的PCCPCHRSCP必須大于T_ADD才有可能成為切換目標(biāo)小區(qū)T_COMP滯后保護(hù)余量切換當(dāng)中使用的一個(gè)滯后量，避免產(chǎn)生由于信號(hào)隨機(jī)起伏產(chǎn)生的不必要的切換，并保證切換后的信道質(zhì)量T1觸發(fā)時(shí)間保護(hù)引入計(jì)時(shí)器，與滯后余量、門(mén)限值配合使用，在定時(shí)達(dá)到后才允許切換，以減少不必要的切換，同時(shí)也降低通信時(shí)延和通信中斷的概率。
13.根據(jù)權(quán)利要求10至12任一項(xiàng)所述的用于TD-SCDMA通信系統(tǒng)中切換的自適應(yīng)切換算法，其特征在于所述切換算法采用具有門(mén)限規(guī)定的相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度、具有滯后余量的相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度、觸發(fā)時(shí)間保護(hù)等多種準(zhǔn)則相結(jié)合，對(duì)切換啟動(dòng)和候選小區(qū)的選擇進(jìn)行限制，各種門(mén)限和保護(hù)參數(shù)的設(shè)定，避免產(chǎn)生由于信號(hào)隨機(jī)起伏產(chǎn)生的不必要的切換，降低了通信中斷的概率。
14.根據(jù)權(quán)利要求10至12任一項(xiàng)所述的用于TD-SCDMA通信系統(tǒng)中切換的自適應(yīng)切換算法，其特征在于所述切換算法以小區(qū)模型、UE分布狀態(tài)和傳輸速率等因素建立符合實(shí)際情況的曲線(xiàn)模型，折中考慮，選取最佳網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)。
15.一種用于TD-SCDMA通信系統(tǒng)中自適應(yīng)切換算法的動(dòng)態(tài)控制參數(shù)，其特征在于該動(dòng)態(tài)控制參數(shù)是根據(jù)典型的地理環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)負(fù)載、小區(qū)模型、UE分布狀態(tài)和傳輸速率等因素，建立基于對(duì)切換時(shí)延和平均切換次數(shù)的典型擬合曲線(xiàn)庫(kù)，并根據(jù)系統(tǒng)對(duì)于切換時(shí)延和平均切換次數(shù)的要求確定的取值，從而建立基于曲線(xiàn)庫(kù)的查找表，切換時(shí)可根據(jù)當(dāng)時(shí)的網(wǎng)絡(luò)狀況以及系統(tǒng)的要求查找選取相應(yīng)的參數(shù)值。
全文摘要
本發(fā)明提供一種TD－SCDMA通信系統(tǒng)中切換的方法，其實(shí)現(xiàn)步驟是首先用戶(hù)注重處理對(duì)本小區(qū)的測(cè)量結(jié)果，當(dāng)質(zhì)量不太好時(shí)，就會(huì)啟動(dòng)對(duì)其他小區(qū)的測(cè)量，然后根據(jù)采用動(dòng)態(tài)控制參數(shù)的自適應(yīng)切換算法和基于網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的接納決策以及時(shí)間保護(hù)技術(shù)等進(jìn)行切換判決和目標(biāo)小區(qū)的選擇，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的越區(qū)切換，從而使整個(gè)TD－SCDMA通信系統(tǒng)中的切換具有更好的適應(yīng)性、穩(wěn)定性和智能化。
文檔編號(hào)H04W36/34GK1694565SQ200510026018
公開(kāi)日2005年11月9日 申請(qǐng)日期2005年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月20日
發(fā)明者盧京晶, 蘇鵬程 申請(qǐng)人:上海貝豪通訊電子有限公司