專利名稱：一種scdma系統(tǒng)中的快速獲取鄰頻的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種SCDMA系統(tǒng)中的快速獲取鄰頻的方法，尤其涉及SCDMA系統(tǒng)中終端位置更新和切換過程中快速獲取鄰頻的方法。
背景技術(shù)：
SCDMA系統(tǒng)作為一種無線接入系統(tǒng)，具有SCDMA網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)的移動性能。在信號覆蓋下，能夠根據(jù)現(xiàn)有及周邊信號的強(qiáng)弱，主動發(fā)起切換或位置更新。
SCDMA系統(tǒng)中，位置更新與切換的判斷主要依賴于終端。當(dāng)SCDMA終端判斷需要更換工作頻點(diǎn)時，通過接收該頻點(diǎn)設(shè)備下發(fā)的鄰頻表，在待機(jī)或通話狀態(tài)下監(jiān)測當(dāng)前頻點(diǎn)及鄰頻，判斷發(fā)起位置更新或切換的時機(jī)，以及目標(biāo)頻點(diǎn)，從而維持好的通話效果和好的待機(jī)信號質(zhì)量。
對鄰頻表中鄰頻信號的檢測情況直接決定了切換與位置更新是否需要發(fā)起、切換或位置更新所選擇的頻點(diǎn)是否正確。因此，鄰頻表的準(zhǔn)確性對SCDMA系統(tǒng)的移動性能而言至關(guān)重要。
由于SCDMA無線接入系統(tǒng)是在無線本地環(huán)路(WLL)系統(tǒng)發(fā)展起來，然而隨著SCDMA系統(tǒng)組網(wǎng)復(fù)雜度、應(yīng)用規(guī)模、移動性能等的發(fā)展，有些技術(shù)在SCDMA無線接入系統(tǒng)中遇到比較大的問題，成為目前SCDMA無線接入系統(tǒng)亟待解決的問題。其技術(shù)缺點(diǎn)主要有如下幾個方面(1)原有SCDMA系統(tǒng)中，切換與位置更新使用的鄰頻表來源于網(wǎng)絡(luò)人為配置和維護(hù)。這就給網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)與規(guī)劃帶來了較高的要求，鄰頻表的配置直接決定著切換與位置更新的效果，甚至于是否能夠成功。特別是在網(wǎng)絡(luò)后期維護(hù)中，如果擴(kuò)容、優(yōu)化等需求出現(xiàn)，增加一臺基站設(shè)備就會涉及多個網(wǎng)絡(luò)鄰頻表的更改。
(2)隨著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用日趨普遍，系統(tǒng)負(fù)擔(dān)逐漸增加，擴(kuò)大系統(tǒng)容量是必然趨勢，而容量的增加最直接的手段就是增加基站、直放站等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備數(shù)量。這就會帶來網(wǎng)絡(luò)密度變大的問題。網(wǎng)絡(luò)配置鄰頻表中鄰頻數(shù)量有一定的限制，如果某一地點(diǎn)的交叉覆蓋比較嚴(yán)重，鄰頻表的設(shè)置就會顧此失彼，不可避免產(chǎn)生沖突。
(3)鄰頻表靠空中信令接收，占用了寶貴的無線資源，也會對系統(tǒng)增加負(fù)擔(dān)。由于SCDMA終端在與基站進(jìn)行通信時需要占用業(yè)務(wù)碼道，而碼道資源是獨(dú)占的，因此當(dāng)系統(tǒng)業(yè)務(wù)繁忙時，鄰頻表的無線接收必然會搶占基本業(yè)務(wù)的資源，降低系統(tǒng)有效使用率。
(4)SCDMA鄰頻表的配置是以網(wǎng)絡(luò)設(shè)備為中心的，并非以SCDMA終端為中心，如圖1所示。當(dāng)SCDMA終端認(rèn)為需要更換頻點(diǎn)時，會在更換頻點(diǎn)后接收該頻點(diǎn)設(shè)備配置的鄰頻表，但以網(wǎng)絡(luò)設(shè)備為中心的鄰頻表并不能準(zhǔn)確反映終端周邊的鄰頻情況，這就可能造成終端移動后鄰頻檢測的不完備，從而影響對于切換或位置更新的判斷。
因此需要一種解決目前SCDMA無線接入系統(tǒng)的問題的快速獲取鄰頻的方法。

發(fā)明內(nèi)容
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種快速獲取鄰頻表的方法，采用在SCDMA系統(tǒng)使用頻段范圍內(nèi)粗掃頻、在粗掃頻選擇得到的頻點(diǎn)范圍內(nèi)精掃頻、分析得到鄰頻表。
本發(fā)明的方法具體包括以下步驟(1)當(dāng)終端通過分析確定要獲取新鄰頻表時，開始粗掃頻過程；(2)在粗掃頻獲得的頻點(diǎn)中，通過粗搜索得到最多MAX_PRE_NBS_NUM個粗選鄰頻點(diǎn)；(3)對粗選得到的鄰頻點(diǎn)發(fā)起精掃頻，即對每一粗選鄰頻點(diǎn)，輪流進(jìn)行連續(xù)NBS_PWR_FRMS幀的解調(diào)；(4)計(jì)算精掃頻得到的每幀的功率、信噪比，并判斷該幀是否同步；(5)對精掃頻結(jié)果進(jìn)行處理，選取鄰頻，構(gòu)成鄰頻表；其中，MAX_PRE_NBS_NUM和NBS_PWR_FRMS為正整數(shù)。
具體來說，粗掃頻時利用多個下行幀的接收時隙，對可用頻點(diǎn)進(jìn)行穩(wěn)定鎖頻并計(jì)算若干個符號的信號能量，得到該頻點(diǎn)的功率估計(jì)值。
優(yōu)選地，對粗選得到的鄰頻點(diǎn)發(fā)起精掃頻前，還包括一個對粗選得到的鄰頻點(diǎn)進(jìn)行篩選的步驟，該步驟具體包括將粗掃頻各頻點(diǎn)按功率值降序排列，選擇估計(jì)功率值必須滿足最小功率限制MIN_NBS_PWR；當(dāng)滿足最小功率限制條件的頻點(diǎn)數(shù)超過MAX_PRE_NBS_NUM時，取前面的MAX_PRE_NBS_NUM個頻點(diǎn)進(jìn)行精掃頻；當(dāng)滿足最小功率限制條件的頻點(diǎn)數(shù)少于MAX_PRE_NBS_NUM時，只取滿足條件的頻點(diǎn)頻點(diǎn)進(jìn)行精掃頻；其中，MIN_NBS_PWR為保障選頻的基本有效的一個經(jīng)驗(yàn)值應(yīng)用本發(fā)明的方法，使得鄰頻表更為準(zhǔn)確、網(wǎng)絡(luò)資源利用率增加，SCDMA系統(tǒng)終端的移動性能有了很大的增強(qiáng)。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。附圖中圖1為鄰頻示意圖；圖2粗掃頻下行幀示意圖。
具體實(shí)施例方式
首先，當(dāng)終端通過分析確定要獲取新鄰頻表時，開始粗掃頻過程。其中，鄰頻表的獲取時機(jī)依賴于鄰頻表的用途，如通話結(jié)束進(jìn)入待機(jī)前更新鄰頻表以用于待機(jī)期間位置更新的判斷，也可以是終端跨越小區(qū)邊界。粗掃頻通過中斷下行幀正常接收來實(shí)現(xiàn)，利用一個下行幀接收時隙實(shí)現(xiàn)對多個頻點(diǎn)的信號功率估計(jì)。每幀內(nèi)能實(shí)現(xiàn)的功率估計(jì)鄰頻數(shù)目受限于鎖頻的速度。一般地，SCDMA終端現(xiàn)有硬件平臺上，穩(wěn)定鎖頻的可靠時長為5個符號(Symbol)，對穩(wěn)定鎖頻后的信號進(jìn)行2Symbol的能量計(jì)算能夠得到該頻點(diǎn)的功率估計(jì)值。
對穩(wěn)定鎖頻后的信號計(jì)算得到該頻點(diǎn)的功率估計(jì)值后，再改頻至下一個頻點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算，詳見圖2。假設(shè)每幀能得到NBS_NUM個頻點(diǎn)的功率估計(jì)值，SCDMA系統(tǒng)有40個可用頻點(diǎn)，則需要用40/NBS_NUM幀的時間來實(shí)現(xiàn)對全部頻點(diǎn)的功率估計(jì)。
在SCDMA系統(tǒng)中由于受到下行幀有效時長為60個Symbol，而每個頻點(diǎn)的鎖頻加接收時長為7個Symbol的限制，因此一幀能夠得到功率計(jì)算值的頻點(diǎn)數(shù)為8。
其次，通過粗搜索得到最多MAX_PRE_NBS_NUM個粗選鄰頻點(diǎn)。
粗選頻點(diǎn)個數(shù)的確定與頻點(diǎn)表的精確度要求及鄰頻表獲取的時間要求相關(guān)，原則上MAX_PRE_NBS_NUM大于等于1，小于系統(tǒng)可用頻點(diǎn)個數(shù)。由于粗掃頻的精度小，精掃頻精度大，而粗掃頻的個數(shù)越多，精掃頻的范圍就越大，MAX_PRE_NBS_NUM選擇偏大時，最終得到的鄰頻表就會更為準(zhǔn)確；反過來，MAX_PRE_NBS_NUM選擇偏小時，得到的鄰頻表精確度將降低。而精掃頻的個數(shù)也決定了鄰頻表獲取的時長，個數(shù)越多，時間將越長。同時，終端射頻性能的好壞能夠在一定程度上決定掃頻的精確性。SCDMA終端實(shí)現(xiàn)中，由于切換發(fā)生在通話過程中，對時間的要求更為突出，同時考慮到鄰頻獲取準(zhǔn)確性要求也很高，依據(jù)不同射頻平臺性能，MAX_PRE_NBS_NUM選擇了6、8兩個值。而位置更新對于時間因素的考慮就相對較弱，準(zhǔn)確性決定了后期鄰頻監(jiān)視的有效性，MAX_PRE_NBS_NUM選擇了12。
將粗掃頻各頻點(diǎn)按功率值降序排列，選擇估計(jì)功率值必須滿足最小功率限制MIN_NBS_PWR。
功率限制僅是一個低門檻的判斷，它取決于表征信號有效的基本功率值及終端的接收靈敏度，原則上不大于終端接收靈敏度為了保障選頻的基本有效性。在SCDMA系統(tǒng)中，終端驗(yàn)證當(dāng)功率值低于-120dbm時完全排除有效信號的可能，因此MIN_NBS_PWR選擇為-120。
當(dāng)滿足最小功率限制條件的頻點(diǎn)數(shù)超過MAX_PRE_NBS_NUM時，取前面的MAX_PRE_NBS_NUM個。當(dāng)滿足最小功率限制條件的頻點(diǎn)數(shù)少于MAX_PRE_NBS_NUM時，只取滿足條件的頻點(diǎn)個數(shù)；再次，對粗選得到的頻點(diǎn)發(fā)起精掃頻，即對每一粗選鄰頻，輪流進(jìn)行連續(xù)NBS_PWR_FRMS幀的解調(diào)。
各頻點(diǎn)的精掃頻幀數(shù)NBS_PWR_FRMS決定于時長要求、精確度要求和同步維持需求。由于無線信道的不穩(wěn)定性，精掃頻幀數(shù)越長越能有效反映當(dāng)時該頻點(diǎn)的平均信號質(zhì)量，因此幀數(shù)不能過少；而由于對各頻點(diǎn)精掃頻過程是串行進(jìn)行，終端可能處于移動狀態(tài)，如果幀數(shù)過長會造成各頻點(diǎn)間掃頻時刻的差異，從而周圍環(huán)境變化，掃頻所得數(shù)據(jù)的可比性差，影響鄰頻表準(zhǔn)確性；同時由于SCDMA系統(tǒng)精選過程中由于損失了幀結(jié)構(gòu)中的信令頭部分，沒有對接收同步和發(fā)射時間的調(diào)整信息，在多幀精掃頻后會逐漸出現(xiàn)接收同步偏移，SNR值降低較大的情況。為最大限度維持正常通信，精掃鄰頻期間要鎖回原頻點(diǎn)接收兩幀正常信息，讓終端有重新同步并調(diào)整時間的機(jī)會。原則上，為了避免無線信道不穩(wěn)定，至少選擇為2；同時為了滿足同步系統(tǒng)的要求，最多選6。綜合上述因素，在SCDMA終端中NBS_PWR_FRMS取值為4。
然后，精掃頻計(jì)算得到每幀的功率、信噪比，以及是否同步。
通過對下行幀同步頭的接收，分別計(jì)算當(dāng)前幀的信號功率。收取該幀同步頭，用PN序列與Walsh異或的偽隨機(jī)數(shù)作相關(guān)，得到相關(guān)峰功率值，當(dāng)相關(guān)峰功率值除以絕對功率值大于同步判斷因子時，判斷該幀同步。同步判斷因子是一個調(diào)試經(jīng)驗(yàn)值，在SCDMA系統(tǒng)中實(shí)際應(yīng)用同步判斷因子為8。
最后，鄰頻選取與鄰頻表構(gòu)成。對每個精掃頻頻點(diǎn)得到的功率分別求和取平均，并進(jìn)行排序。NBS_PWR_FRMS幀中只要有一幀能夠同步，可以說明該頻點(diǎn)為真實(shí)頻點(diǎn)。取功率排序在前MAX_NBS_NUM且能夠同步的頻點(diǎn)構(gòu)成鄰頻表，如果滿足同步條件的不足MAX_NBS_NUM個，就取滿足同步條件的頻點(diǎn)構(gòu)成鄰頻表。MAX_NBS_NUM的選取與鄰頻覆蓋距離要求及切換、位置更新的靈敏度相關(guān)。鄰頻表的使用是為了保證終端一定范圍內(nèi)的移動性能，它包括了以終端為圓心，一定距離為半徑內(nèi)的有效頻點(diǎn)。如果周邊網(wǎng)絡(luò)覆蓋較好，MAX_NBS_NUM越大，鄰頻表越能反映大距離范圍內(nèi)的頻點(diǎn)覆蓋情況，鄰頻表的更新周期可以適當(dāng)增長。但MAX_NBS_NUM大與切換、位置更新的靈敏度相抵觸。MAX_NBS_NUM越大，鄰頻檢測的周期就會越長，切換及位置更新的判斷就會變得遲鈍。在SCDMA系統(tǒng)中，根據(jù)移動性能的要求MAX_NBS_NUM設(shè)置為8。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個方面(1)本發(fā)明在SCDMA無線接入系統(tǒng)中第一次提出鄰頻由SCDMA終端自身獲取，而非來源于網(wǎng)絡(luò)設(shè)置后下發(fā)。這就降低了網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的復(fù)雜度，及網(wǎng)絡(luò)維護(hù)的難度，消除了網(wǎng)絡(luò)密度大時，不可避免的鄰頻設(shè)置不完備的問題，并且能夠很好地減少了網(wǎng)絡(luò)維護(hù)和優(yōu)化對全網(wǎng)造成的影響及風(fēng)險(xiǎn)。
(2)本發(fā)明不再利用網(wǎng)絡(luò)下發(fā)鄰頻表，鄰頻表獲取不再通過無線下載，釋放了部分空中資源，這使得稀缺的網(wǎng)絡(luò)資源能夠更有效地被利用；(3)本發(fā)明中鄰頻表的獲得是終端解調(diào)接收到的空中信號分析所得，是以終端所在位置為中心獲取的信息，最能夠反映準(zhǔn)確的位置信息，給切換和位置更新的判斷提供可靠的依據(jù)；(3)本發(fā)明通過短時間內(nèi)集中掃描、接收SCDMA系統(tǒng)各頻點(diǎn)信號，采用粗掃頻、精掃頻相結(jié)合的方法，先用很短的時間確定一個大概的鄰頻范圍，再通過精確掃頻解析，排除干擾信號，分析出距終端最近的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備信息，作為鄰頻表，對終端移動性能有很大地提升。
總之，本發(fā)明能夠不依賴于網(wǎng)絡(luò)，通過終端自身對空中信息的解析，快速獲取與位置相關(guān)的準(zhǔn)確鄰頻表信息，解決了SCDMA系統(tǒng)長期以來網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃受限、無線資源占用、鄰頻表獲取不靈活、不準(zhǔn)確等問題，使得系統(tǒng)切換、位置更新的移動性能得以大大提高，很好的改善了用戶使用效果。
權(quán)利要求
1.一種SCDMA系統(tǒng)中的快速獲取鄰頻的方法，其特征在于，包括以下步驟(1)當(dāng)終端通過分析確定要獲取新鄰頻表時，開始粗掃頻過程；(2)在粗掃頻獲得的頻點(diǎn)中，通過粗搜索得到最多MAX_PRE_NBS_NUM個粗選鄰頻點(diǎn)；(3)對粗選得到的鄰頻點(diǎn)發(fā)起精掃頻，即對每一粗選鄰頻點(diǎn)，輪流進(jìn)行連續(xù)NBS_PWR_FRMS幀的解調(diào)；(4)計(jì)算精掃頻得到的每幀的功率、信噪比，并判斷該幀是否同步；(5)對精掃頻結(jié)果進(jìn)行處理，選取鄰頻，構(gòu)成鄰頻表；其中，MAX_PRE_NBS_NUM和NBS_PWR_FRMS為正整數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，粗掃頻時利用多個下行幀的接收時隙，對可用頻點(diǎn)進(jìn)行穩(wěn)定鎖頻并計(jì)算若干個符號的信號能量，得到該頻點(diǎn)的功率估計(jì)值。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，每個可用頻點(diǎn)進(jìn)行穩(wěn)定鎖頻用m個符號，能量計(jì)算用n個符號，其中m和n為取決于終端射頻性能及基帶處理性能的正整數(shù)。
4.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，在終端確定要獲取新鄰頻表的情形，MAX_PRE_NBS_NUM的值與頻點(diǎn)表的精確度要求及鄰頻表獲取的時間要求相關(guān)，原則上MAX_PRE_NBS_NUM在大于等于1，小于系統(tǒng)可用頻點(diǎn)個數(shù)。
5.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，對粗選得到的鄰頻點(diǎn)發(fā)起精掃頻前，還包括一個對粗選得到的鄰頻點(diǎn)進(jìn)行篩選的步驟，該步驟具體包括將粗掃頻各頻點(diǎn)按功率值降序排列，選擇估計(jì)功率值必須滿足最小功率限制MIN_NBS_PWR；當(dāng)滿足最小功率限制條件的頻點(diǎn)數(shù)超過MAX_PRE_NBS_NUM時，取前面的MAX_PRE_NBS_NUM個頻點(diǎn)進(jìn)行精掃頻；當(dāng)滿足最小功率限制條件的頻點(diǎn)數(shù)少于MAX_PRE_NBS_NUM時，只取滿足條件的頻點(diǎn)頻點(diǎn)進(jìn)行精掃頻；其中，MIN_NBS_PWR為保障選頻的基本有效的一個經(jīng)驗(yàn)值。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，MIN_NBS_PWR取決于表征信號有效的基本功率值及終端的接收靈敏度，原則上不大于終端接收靈敏度。
7.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，精掃鄰頻期間要鎖回原頻點(diǎn)接收下行正常信息，讓終端有重新同步并調(diào)整時間的機(jī)會。
8.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，NBS_PWR_FRMS的確定與掃頻時長要求、掃頻精確度和同步維持需求相關(guān)；原則上為避免無線信道不穩(wěn)定的影響至少選擇為2，同時為滿足同步系統(tǒng)的需求最多為6。
9.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，步驟(4)中判斷同步具體包括收取該幀同步頭，用PN序列與Walsh異或的偽隨機(jī)數(shù)作相關(guān)，得到相關(guān)峰功率值，與絕對功率值比較，判斷該幀是否同步。
10.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，步驟(5)具體包括對每個精掃頻頻點(diǎn)得到的功率分別求和取平均，并進(jìn)行排序；NBS_PWR_FRMS幀中只要有一幀能夠同步，可以說明該頻點(diǎn)為真實(shí)頻點(diǎn)；取功率排序在前MAX_NBS_NUM且能夠同步的頻點(diǎn)構(gòu)成鄰頻表，如果滿足同步條件的不足MAX_NBS_NUM個，就取滿足同步條件的頻點(diǎn)構(gòu)成鄰頻表；其中，MAX_NBS_NUM為正整數(shù)，它的選取與鄰頻覆蓋距離要求及切換、位置更新的靈敏度相關(guān)，原則上大于等于1，小于系統(tǒng)最大頻點(diǎn)數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明提出一種SCDMA系統(tǒng)中的快速獲取鄰頻的方法，包括以下步驟(1)當(dāng)終端通過分析確定要獲取新鄰頻表時，開始粗掃頻過程；(2)在粗掃頻獲得的頻點(diǎn)中，通過粗搜索得到最多MAX_PRE_NBS_NUM個粗選鄰頻點(diǎn)；(3)對粗選得到的鄰頻點(diǎn)發(fā)起精掃頻，即對每一粗選鄰頻點(diǎn)，輪流進(jìn)行連續(xù)NBS_PWR_FRMS幀的解調(diào)；(4)計(jì)算精掃頻得到的每幀的功率、信噪比，并判斷該幀是否同步；(5)對精掃頻結(jié)果進(jìn)行處理，選取鄰頻，構(gòu)成鄰頻表；其中，MAX_PRE_NBS_NUM和NBS_PWR_FRMS為正整數(shù)；應(yīng)用本發(fā)明可以使得鄰頻表更為準(zhǔn)確、網(wǎng)絡(luò)資源利用率增加，SCDMA系統(tǒng)終端的移動性能有了很大的增強(qiáng)。
文檔編號H04L5/06GK1960230SQ20051011719
公開日2007年5月9日 申請日期2005年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月3日
發(fā)明者李日光, 梁敏, 王健, 陳平, 謝海燕, 張錦 申請人:北京信威通信技術(shù)股份有限公司