專利名稱：Td－scdma系統(tǒng)中切換判決方法
技術領域：
本發(fā)明涉及TD-SCDMA(Time Divsion-Synchronous Code DivisionMultiple Access時分一同步碼分多址接入)系統(tǒng)中一種切換的判決方法，尤其涉及到在TD-SCDMA系統(tǒng)中利用UE(User Equipment，用戶設備)事件觸發(fā)的上報結(jié)果，從而決定是否有必要進行切換。
背景技術：
在蜂窩無線通信系統(tǒng)中，一個無線通信的覆蓋區(qū)域由許多重疊的小區(qū)組成。當一個移動用戶在這個區(qū)域中移動時，經(jīng)常發(fā)生與小區(qū)處于連接狀態(tài)的移動用戶從一個小區(qū)切換到另一個小區(qū)的情況。
在第三代移動通信系統(tǒng)中，TD-SCDMA標準中沒有軟切換，而硬切換分為頻內(nèi)硬切換與頻間硬切換。根據(jù)TD-SCDMA的特點，由于其頻譜占用帶寬窄，因此相鄰小區(qū)更容易配備成不同頻率，這將有利于消除小區(qū)間的干擾，有利于進行無線資源分配與管理。因此使用頻間硬切換可充分利用TD-SCDMA頻率資源。
在實施硬切換之前，需要對各個不同載頻的信號質(zhì)量進行綜合評估，在條件合適的時候，及時將UE切換至質(zhì)量最好的載頻，即實施頻間硬切換。由于硬切換有可能導致掉話，因此在切換方案中，減小掉話的風險是需要重點考慮的內(nèi)容。
通過何種方式實現(xiàn)頻間硬切換才能獲得最好的切換性能，即在增強UE通信質(zhì)量的同時又能減小掉話風險，這對于保證整個系統(tǒng)的性能是極其重要的。本發(fā)明采用事件觸發(fā)方式，可以較好地解決此問題。
于2004年2月11日公開的公開號為CN1474527的中國專利公開了一種在寬帶碼分多址系統(tǒng)中利用用戶設備事件觸發(fā)上報方式控制頻間硬切換的方法，該專利主要針對WCDMA系統(tǒng)中的頻間硬切換提出了用事件觸發(fā)的方法，用協(xié)議3GPP TS 25.331提供的事件2A，2D，2F進行配置和組合，為WCDMA頻間硬切換提供了判決依據(jù)。該專利能夠?qū)崿F(xiàn)頻間硬切換，但僅用2A這個絕對門限事件，以及2A，2D和2F的組合很難保證目標小區(qū)的絕對質(zhì)量，容易引起頻繁切換，增加掉話的可能，這是其一；其二，該專利不支持頻內(nèi)切換，這樣當系統(tǒng)只存在少量頻點時會造成切換困難。
于2001年3月27日公開的公開號為US6208631B1的美國專利針對CDMA移動通信系統(tǒng)的切換，提出了采用估算距離與基站導頻強度相結(jié)合的方法，通過設置UE接收的導頻信號強度和UE與基站距離的門限值，利用UE周期性上報的導頻測量結(jié)果與門限值比較結(jié)果，估計的UE與基站的距離，得到切換判決。該專利采用UE周期上報測量結(jié)果，會導致UE與RNC(Raido Network Controller，無線網(wǎng)絡控制器)之間過多的消息交互，增加RNC的處理量，不利于提高整個系統(tǒng)的容量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術問題在于提供一種TD-SCDMA系統(tǒng)中切換判決方法，可提高切換的成功率和系統(tǒng)容量的利用率。
為實現(xiàn)本發(fā)明要解決的技術問題，本發(fā)明的一種TD-SCDMA系統(tǒng)中切換判決方法包括步驟(1)初始化進入切換測量狀態(tài)為頻間切換測量狀態(tài)，RNC向UE發(fā)送測量控制命令，該命令包含要求UE上報的事件及其參數(shù)；步驟(2)若RNC判定上報事件為未使用載頻的信號質(zhì)量評估低于某個門限值，且所有測量小區(qū)均滿足該事件，轉(zhuǎn)換到頻內(nèi)切換測量狀態(tài)，轉(zhuǎn)到步驟(4)，否則，轉(zhuǎn)到步驟(3)；步驟(3)若RNC判定上報的事件為當前未使用載頻的信號質(zhì)量高于當前載頻的信號質(zhì)量，或當前頻率的估計質(zhì)量低于某個值且當前未使用頻率的估計質(zhì)量高于某個門限值時，做出頻間切換判決，轉(zhuǎn)到步驟(5)，否則，轉(zhuǎn)到步驟(4)；步驟(4)若RNC判定上報的事件為最佳頻內(nèi)小區(qū)改變，做出頻內(nèi)切換判決，轉(zhuǎn)到步驟(5)，若RNC判定上報的事件為未使用載頻質(zhì)量高于某個門限值或當前載頻的信號質(zhì)量低于某個門限值，轉(zhuǎn)到步驟(1)；步驟(5)在相應的目標小區(qū)作接納控制并分配相應資源，若用戶設備接納成功，由RNC向UE發(fā)送切換命令，更新測量參數(shù)，對新的小區(qū)轉(zhuǎn)到步驟(1)繼續(xù)執(zhí)行，若接納失敗，則對當前服務小區(qū)繼續(xù)轉(zhuǎn)到步驟(1)執(zhí)行。
本發(fā)明所述的方法邏輯合理、效率高，能夠很好地保證TD-SCDMA系統(tǒng)以最優(yōu)的方式改善用戶通信的信號質(zhì)量，減小UE的發(fā)射功率，以及對其他小區(qū)的干擾；本發(fā)明所述方法還可以減少掉話現(xiàn)象發(fā)生的概率，提高切換的成功率和系統(tǒng)容量的利用率。主要體現(xiàn)在三個方面一方面是通過合理的遲滯系數(shù)，門限值和觸發(fā)時間的引入，有效避免頻繁的切換。因為每一次的硬切換都有掉話的風險，可以通過減少切換發(fā)生的次數(shù)減少掉話現(xiàn)象。其二，事件2B和2A既可以單獨使用，又可配合使用，根據(jù)需要來確定“值得切換”的目標小區(qū)，假如在任何情況下只要事件2A發(fā)生都發(fā)生切換，那么確實有可能使UE獲得更好的通信質(zhì)量，但也可能會因為參數(shù)選擇等原因而增加反復切換和掉話的可能，一旦發(fā)生掉話現(xiàn)象，將極大地影響服務質(zhì)量。引入2B后，則可以避免出現(xiàn)上述情況的可能。而2E的優(yōu)先判決實現(xiàn)了本發(fā)明采用的頻間切換優(yōu)先的思想，即只有當未使用載頻都較差時，才考慮頻內(nèi)切換。事實上，這樣對于頻率資源相對較豐富的TD-SCDMA系統(tǒng)更適合。第三，一旦UE確實需要發(fā)生切換，此時RRM(Radio Resource Manager，無線資源管理)可以支持UE在頻間硬切換的時候，獲得多個候選小區(qū)，即使有目標小區(qū)由于接納等原因無法切換，照樣可獲得其他目標小區(qū)，從而減少可能發(fā)生的切換掉話現(xiàn)象。另外，由于采用事件觸發(fā)，減少了RNC與UE之間的消息流量，提高了RNC的處理能力，從而也提高了整個系統(tǒng)的容量。


圖1為切換的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖；圖2為本發(fā)明的切換控制流程圖。
具體實施例方式
本發(fā)明充分利用TD-SCDMA系統(tǒng)中UE事件觸發(fā)上報的測量結(jié)果，在RNC中，對UE所上報的事件及測量結(jié)果進行充分的控制和判決，從而決定是否有必要進行切換。
在3GPP TS 25.331規(guī)范中，規(guī)定了在TD-SCDMA系統(tǒng)中UE的測量報告上報可以選擇兩種方式周期上報和事件觸發(fā)上報。本發(fā)明所述方法使用的前提條件是在測量控制命令中，使用事件觸發(fā)上報方案。此外本發(fā)明支持UE所在地理小區(qū)有多載頻覆蓋。
在3GPP TS 25.331中，對本發(fā)明中所提及的事件說明如下(1)事件2A最佳載頻發(fā)生改變，即當前未使用載頻的信號質(zhì)量高于當前載頻的信號質(zhì)量。
(2)事件2B當前載頻的估計質(zhì)量低于某個門限值和當前未使用頻率的估計質(zhì)量高于某個門限值。
(3)事件2C未使用載頻質(zhì)量高于某個門限值。
(4)事件2D當前載頻的信號質(zhì)量低于某個門限值。
(5)事件2E未使用載頻的信號質(zhì)量評估低于某個門限值。
(6)事件1G最佳頻內(nèi)小區(qū)改變。
本發(fā)明所提出的事件觸發(fā)上報硬切換判決方法，包括以下步驟步驟(1)初始化進入切換測量狀態(tài)為頻間切換測量狀態(tài)，RNC向UE發(fā)送測量控制命令，該命令包含要求UE上報的事件及其參數(shù)；步驟(2)若RNC判定上報事件為2E，且所有測量小區(qū)均滿足該事件，轉(zhuǎn)換到頻內(nèi)切換測量狀態(tài)，轉(zhuǎn)到步驟(4)，否則，轉(zhuǎn)到步驟(3)；步驟(3)若RNC判定上報事件為2A/2B，做出頻間切換判決，轉(zhuǎn)到步驟(5)，否則，轉(zhuǎn)到步驟(4)；步驟(4)若RNC判定上報事件為1G，做出頻內(nèi)切換判決，轉(zhuǎn)到步驟(5)，若RNC判定上報事件為2C或2D，轉(zhuǎn)到步驟(1)；步驟(5)在相應的目標小區(qū)作接納控制并分配相應資源，若UE接納成功，由RNC向UE發(fā)送切換命令，更新測量參數(shù)，對新的小區(qū)轉(zhuǎn)到步驟(1)繼續(xù)執(zhí)行，若接納失敗，則對當前服務小區(qū)繼續(xù)轉(zhuǎn)到步驟(1)執(zhí)行。
其中UE接收RNC所發(fā)出的控制命令，并根據(jù)具體的測量要求進行測量；在所要求事件的觸發(fā)條件滿足時上報測量結(jié)果。在UE端評估某一載頻的綜合質(zhì)量采用如下公式Qi，frequency j＝10·LogMi，frequency j+Oi，j式中Qifrequencyj是小區(qū)i在頻率j上的質(zhì)量估計；Mi.frequencyj是小區(qū)i在頻率j上主要公共控制物理信道(P-CCPCH)的接收信號碼功率(RSCP)的測量結(jié)果；Qi，j是小區(qū)i在頻率j上的小區(qū)個性偏移量。
下面結(jié)合附圖對技術方案的實施作進一步的詳細描述為了說明和處理的方便在切換模塊中引入標志位標識切換模塊不同的狀態(tài)，不同的狀態(tài)所進行的測量和可能進行的切換是不相同的，其狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如附圖1。該狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖中存在兩個狀態(tài)頻內(nèi)切換測量狀態(tài)和頻間切換測量狀態(tài)。頻間切換測量狀態(tài)的特征是開啟頻間事件測量(2A/2B和2E)；頻內(nèi)切換測量狀態(tài)的特征是開啟頻內(nèi)事件測量(1G)，同時監(jiān)視本載頻和未使用載頻的質(zhì)量(2C和2D)。當所有測量小區(qū)滿足2E時，狀態(tài)由頻間切換測量轉(zhuǎn)向頻內(nèi)切換測量；當UE上報2C或2D時，狀態(tài)由頻內(nèi)切換測量轉(zhuǎn)向頻間切換測量。
在TD-SCDMA系統(tǒng)中應用本發(fā)明所述方法，首先要滿足UE所在地理區(qū)域存在異頻鄰區(qū)，否則將不可能有頻間硬切換的發(fā)生；其次在測量控制命令中，需要使用事件觸發(fā)上報方案。而且UE在處于CELL_DCH狀態(tài)下才可以使用本方法，(CELL_DCH是RRC狀態(tài)之一，處于該狀態(tài)時，UE被分配專用物理信道，且SRNC能夠知道UE所在小區(qū)。同時UE進行測量，并根據(jù)從RNC接收到的測量控制信息發(fā)送測量報告)，當在UE處于其他RRC狀態(tài)如CELL_PCH、URA_PCH、CELL_FACH狀態(tài)時，由于UE不存在專用物理信道，UE將不會發(fā)生因鏈路質(zhì)量引起的小區(qū)切換，一般不會用到。但是本方法仍然不排除在其他狀態(tài)下的適用。
本發(fā)明所述方法核心思想的流程如附圖2所示，從附圖2可以看出(1)當進入CELL_PCH狀態(tài)后，RRM的切換測量狀態(tài)轉(zhuǎn)換計數(shù)器(下簡稱計數(shù)器)清零，RNC向UE發(fā)送測量控制命令，指定UE需測量的物理量、上報的物理量、測量的過濾系數(shù)(用于在UE中進行測量值的過濾)、測量的小區(qū)信息，測量報告方式設定為事件觸發(fā)上報方式、上報的測量報告的數(shù)量、測量報告的上報間隔等與切換有關的參數(shù)。其目的是讓UE按照RNC給出的具體需要進行測量，其中有些信息的提供可以方便UE進行快速的測量。
(2)UE在收到測量控制(MEASUREMENT CONTROL)信息后，根據(jù)命令中的具體要求，開始進行測量，并利用測量控制命令中給的過濾系數(shù)對測量結(jié)果進行過濾，對正在測量的各載頻信號進行綜合評估，在所要求上報事件的條件滿足時，用測量報告(MEASUREMENT REPORT)消息將測量結(jié)果上傳至RNC。其目的是，UE上報測量結(jié)果，使得RNC進行下一步的測量控制時和進行切換與否的判決時，有充分的參考依據(jù)。
(3)根據(jù)UE上報的具體事件，分別進行判決和控制。當UE上報2A/2B時，表明存在質(zhì)量較好，且好于當前載頻的異頻小區(qū)，將觸發(fā)頻間切換。在某些情況下如果僅利用相對門限事件判斷(2A)，有可能不能很好地保證切換目標小區(qū)是合適的，而僅用絕對門限來判決，又不能保證服務小區(qū)始終為最優(yōu)小區(qū)的原則。這時候可以采用2A和2B相結(jié)合進行考慮的方式，這樣會更利于保證切換的成果。如果符合事件的小區(qū)中沒有符合切換條件的目標小區(qū)(如被懲罰定時器標記)，且計數(shù)器大于2，則依然作出切換判決，否則將轉(zhuǎn)到頻內(nèi)切換測量狀態(tài)(發(fā)起1G和2C，2D事件測量)，尋找頻內(nèi)目標小區(qū)。同時計數(shù)器加1。
(4)當UE測量報告中，所有異頻小區(qū)都滿足2E，這意味著所有異頻鄰區(qū)的質(zhì)量都較差，不適合作頻間切換，此時需打開頻內(nèi)1G事件的測量，并打開2C和2D事件的測量。發(fā)起1G事件測量的目的是為了在頻內(nèi)小區(qū)中尋找目標小區(qū)，如果找到，將觸發(fā)頻內(nèi)切換判決。
(5)一旦UE上報2D，(可設置適當門限值，使2D和1G互斥)那么意味著當前使用載頻較差，將回到頻間切換測量狀態(tài)，開啟頻間測量2A/2B和2E。同理，如果UE上報2C，表明出現(xiàn)較好的頻間鄰區(qū)，也將返回頻間切換測量狀態(tài)并開啟頻間測量2A/2B和2E。
(6)這樣，當1G被上報，將觸發(fā)頻內(nèi)切換，作出頻內(nèi)切換判決。如果上報的1G小區(qū)中沒有符合切換條件的目標小區(qū)(如被懲罰定時器標記或允許切換開關未打開)，將回到頻間切換測量狀態(tài)，尋找頻間目標小區(qū)。(發(fā)起2A/2B和2E測量)，同時計數(shù)器加1。
(7)當已經(jīng)判定有事件2A/2B或1G發(fā)生，需要作能否進行切換所需要的進一步行動，即在相應載頻的小區(qū)中作接納控制及碼資源分配，如果在符合切換條件的小區(qū)(可能有多個)能夠被接納并分配碼資源，則將這些小區(qū)定為目標小區(qū)，準備執(zhí)行硬切換，并在新的載頻中進行事件2A/2B和事件2E的測量上報。切換可能通過如下幾種命令消息執(zhí)行(a)RB建立過程(RADIO BEARERSETUP)(b)RB重配置過程(RADIO BEARER RECONFIGURATION(c)RB釋放過程(RADIO BEARER RELEASE)(d)傳輸信道重配置(TRANSPORTCHANNEL RECONFIGURATION)(e)物理信道重配置(PHYSICALCHANNEL RECONFIGURATION)。執(zhí)行成功后計數(shù)器清零。如果在異頻小區(qū)沒有被接納(當然也不會被分配碼資源)，或由于異常情況切換執(zhí)行失敗，則此次不進行頻間的切換動作，計數(shù)器清零命令UE開始對原小區(qū)進行事件2E和事件2A/2B的判決和上報。
本發(fā)明方法，從理論和實現(xiàn)兩方面為TD-SCDMA系統(tǒng)的優(yōu)先頻間切換的判決方法作了明確的說明。具有如下優(yōu)點(1)該方法邏輯合理、效率高，能夠很好地保證TD-SCDMA系統(tǒng)所要求的頻間和頻內(nèi)切換的實現(xiàn)，能夠盡最大可能改善用戶通信的信號質(zhì)量，減小UE的發(fā)射功率，可以減小對其他小區(qū)的干擾。(2)合理的遲滯系數(shù)引入和2E、2B事件的優(yōu)先判決，可以充分利用TD-SCDMA頻率資源相對豐富，實現(xiàn)頻間切換優(yōu)先的策略，進而減輕同頻干擾，同時避免頻繁的切換，降低發(fā)生掉話的風險。(3)該方法采用事件觸發(fā)上報的方式，可以避免UE與RNC之間過多的消息交互，大大減少了RNC的處理量，從而有助于提高整個系統(tǒng)的容量。
權利要求
1.一種TD-SCDMA系統(tǒng)中的切換判決方法，其特征在于，包括以下步驟步驟(1)初始化進入切換測量狀態(tài)為頻間切換測量狀態(tài)，無線網(wǎng)絡控制器向用戶設備發(fā)送測量控制命令，該命令包含要求用戶設備上報的事件及其參數(shù)；步驟(2)若無線網(wǎng)絡控制器判定上報的事件為當前未使用載頻的信號質(zhì)量評估低于某個門限值，且所有測量小區(qū)均滿足該事件，轉(zhuǎn)換到頻內(nèi)切換測量狀態(tài)，轉(zhuǎn)到步驟(4)，否則，轉(zhuǎn)到步驟(3)；步驟(3)若無線網(wǎng)絡控制器判定上報的事件為當前未使用載頻的信號質(zhì)量高于當前載頻的信號質(zhì)量，或當前頻率的估計質(zhì)量低于某個值且當前未使用頻率的估計質(zhì)量高于某個門限值時，做出頻間切換判決，轉(zhuǎn)到步驟(5)，否則，轉(zhuǎn)到步驟(4)；步驟(4)若無線網(wǎng)絡控制器判定上報的事件為最佳頻內(nèi)小區(qū)改變，做出頻內(nèi)切換判決，轉(zhuǎn)到步驟(5)，若無線網(wǎng)絡控制器判定上報的事件為當前未使用載頻質(zhì)量高于某個門限值或當前載頻的信號質(zhì)量低于某個門限值，轉(zhuǎn)到步驟(1)；步驟(5)在相應的目標小區(qū)作接納控制并分配相應資源，若用戶設備接納成功，由無線網(wǎng)絡控制器向用戶設備發(fā)送切換命令，更新測量參數(shù)，對新的小區(qū)轉(zhuǎn)到步驟(1)繼續(xù)執(zhí)行，若接納失敗，則對當前服務小區(qū)繼續(xù)轉(zhuǎn)到步驟(1)執(zhí)行。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于步驟(1)中所述的頻間切換測量狀態(tài)是通過無線網(wǎng)絡控制器向用戶設備發(fā)送測量控制命令以開啟頻間事件測量，頻間事件包括有當前未使用載頻的信號質(zhì)量高于當前載頻的信號質(zhì)量，或目前使用頻率的估計質(zhì)量低于某個值且目前未使用頻率的估計質(zhì)量高于某個門限值、未使用載頻的信號質(zhì)量評估低于某個門限值。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于步驟(2)中所述的頻內(nèi)切換測量狀態(tài)是通過無線網(wǎng)絡控制器向用戶設備發(fā)送測量控制命令以開啟頻內(nèi)事件測量，頻內(nèi)事件包括最佳頻內(nèi)小區(qū)改變、未使用載頻質(zhì)量高于某個門限值、當前載頻的信號質(zhì)量低于某個門限值。
4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于步驟(1)中所述參數(shù)包括上報的物理量、測量的過濾系數(shù)、測量的小區(qū)信息、上報的測量報告的數(shù)量、測量報告的上報間隔。
5.根據(jù)權利要求1至4之一所述的方法，其特征在于所述初始化包括切換測量狀態(tài)轉(zhuǎn)換計數(shù)器清零、設定門限值、設定測量報告方式為事件觸發(fā)上報方式。
6.根據(jù)權利要求5所述的方法，其特征在于當觸發(fā)頻間切換時，如果符合事件的小區(qū)中沒有符合切換條件的目標小區(qū)，且計數(shù)器大于2，則依然作出切換判決，否則將轉(zhuǎn)到頻內(nèi)切換測量狀態(tài)，尋找頻內(nèi)目標小區(qū)，同時計數(shù)器加1。
7.根據(jù)權利要求6所述的方法，其特征在于當觸發(fā)頻內(nèi)切換時，如果符合事件的小區(qū)中沒有符合切換條件的目標小區(qū)時，將回到頻間切換測量狀態(tài)，尋找頻間目標小區(qū)，同時計數(shù)器加1。
8.根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于執(zhí)行切換的命令消息包括無線電承載建立過程、無線電承載重配置過程、無線電承載釋放過程、傳輸信道重配置、物理信道重配置。
9.根據(jù)權利要求8所述的方法，其特征在于在UE端評估某一載頻的綜合質(zhì)量采用公式Qi,frequency j＝10·LogMi,frequency j+Oi,j式中Qi，frequency j是小區(qū)i在頻率j上的質(zhì)量估計；Mi,frequency j是小區(qū)i在頻率j上主要公共控制物理信道的接收信號碼功率的測量結(jié)果；Oi,j是小區(qū)i在頻率j上的小區(qū)個性偏移量。
全文摘要
TD－SCDMA系統(tǒng)中一種切換的判決方法，利用UE事件觸發(fā)的上報結(jié)果，決定是否進行切換，包括1初始化進入切換測量狀態(tài)為頻間切換測量狀態(tài)，RNC向UE發(fā)送測量控制命令；2若RNC判定上報事件為所有頻間相鄰小區(qū)滿足2E，轉(zhuǎn)換到頻內(nèi)切換測量狀態(tài)，轉(zhuǎn)到4，否則轉(zhuǎn)到3；3若RNC判定上報事件為2A/2B，做出頻間切換判決，轉(zhuǎn)到5，否則轉(zhuǎn)到4；4若RNC判定上報事件為1G，做出頻內(nèi)切換判決，轉(zhuǎn)到5，若RNC判定上報事件為2C或2D，轉(zhuǎn)到1；5在相應的目標小區(qū)作接納控制并分配相應資源，若UE接納成功，由RNC向UE發(fā)送切換命令，對新的小區(qū)轉(zhuǎn)到1繼續(xù)執(zhí)行，若失敗，則對當前服務小區(qū)繼續(xù)轉(zhuǎn)到1執(zhí)行。
文檔編號H04W36/30GK1731883SQ200410041649
公開日2006年2月8日 申請日期2004年8月4日 優(yōu)先權日2004年8月4日
發(fā)明者向云帆, 吳本壽, 張軍 申請人:中興通訊股份有限公司