一種td－scdma系統中切換目標小區的碼資源選擇方法
2023-10-09 13:00:49
專利名稱：一種td－scdma系統中切換目標小區的碼資源選擇方法
技術領域：
本發明涉及一種蜂窩移動通信技術中的越區切換技術，特別是TD-SCDMA(Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access，時分同步碼分多址)系統中的一種切換目標小區碼的資源選擇方法，即一種越區同頻同時隙切換過程中對目標小區信道化碼的選擇方法。
背景技術：
在移動通信系統中，用戶終端需要離開原服務小區到達新的服務小區時，為保持通信的連續性，用戶終端的連接應該從原服務小區切換到其它服務小區。傳統的切換控制過程是由移動臺測量所接收的服務小區(基站設備)信號電平、信號質量，以及附近小區(基站設備)的信號電平等參量，並上報給網絡；網絡接收到移動臺的測量結果報告後，調用切換算法，採用一定的判決準則進行切換判決，當判斷出需要進行小區切換時，根據測量結果選出至少一個鄰近小區作為切換的候選小區；然後再在候選小區中採用一定的準則，例如根據信號強度和信號質量等，從候選小區中選出一個最終用於切換的目標小區，實現切換。
選擇目標小區的準則通常可以概括為兩大類基於測量的準則和基於網絡負荷的準則。
其中基於測量的準則包括上下行鏈路信號強度準則、上下行鏈路質量準則、功率預算準則、距離準則、移動速度準則等。單獨採用這些準則的主要弊端在於由於無線傳輸環境的複雜多變，測量值的精度和測量過濾算法會影響切換判決的準確程度，甚至造成誤判。而不考慮鄰小區的當前負荷狀況，很可能出現信號最強的小區卻沒有足夠的空閒信道資源的情況，從而導致切換用戶不被目標小區接納而引起切換失敗。還有可能出現用戶雖然被目標小區接納即切換成功，但是由於該目標小區負荷很重，用戶在強幹擾下很快就發生掉話情況。這兩種情況都會使用戶的通信質量下降，甚至出現通信中斷，導致系統整體性能的下降。
為了解決上述問題，除考慮基於測量的準則外，還需要綜合考慮目標小區負荷情況，包括目標小區的頻率、時隙、碼、功率等資源的佔用情況。
專利號為99116197.1、發明名稱為「一種基於小區動態優先級的切換控制方法」的中國專利中提出了一種基於小區內TCH(Traffic Channel，空閒傳輸信道)百分比和功率預算裕度來計算目標小區動態優先級的方法，用以協助判斷切換的目標小區。
專利號為200410073711、發明名稱為「TDD/CDMA系統中的切換目標小區選擇方法」的中國專利中提出一種網絡端在選擇切換目標小區時，先將滿足切換基本條件的鄰區即候選小區，按空閒硬資源的多少設置優先級。然後，按照優先級從高到底的順序選擇一個候選小區作為目標小區。
上述專利技術方案中，在設定目標小區優先級時考慮了小區當前的負荷情況，即考慮了功率資源和碼道的數量資源參數。因為，對於時分同步碼分多址系統來說，每個時隙最多只可同時支持16個碼道(擴頻係數為16)。
但在上述方法中，並沒有充分考慮TD-SCDMA系統中碼的特點。在TD-SCDMA系統中，每個小區的擾碼和用戶的信道化碼疊加後會形成複合擴頻碼，特別在同頻同時隙切換過程中，原小區擾碼與用戶擴頻碼組成的複合擴頻碼與新的小區擾碼和新分配信道化碼構成的複合擴頻碼之間的延時互相關特性對切換的成功率有著很大的影響。由於TD-SCDMA系統的擾碼和信道化碼很短(最大為16)，疊加後的複合擴頻碼的之間的互相關特性很差，甚至會出現重碼(即不同擾碼和信道化碼組合疊加後，會出現完全相同的複合擴頻碼，其互相關值為16)。一旦重碼出現，則切換無法正常進行。
發明目的本發明的目的是提供一種TD-SCDMA系統中切換目標小區的碼資源選擇方法，主要解決現有的方法中沒有充分考慮TD-SCDMA系統中碼的特點，以至於在同頻同時隙切換過程中一旦重碼出現，則切換無法正常進行的技術問題，通過複合擴頻碼的重碼判決選擇最適當的切換目標小區信道化碼，從而提高切換成功率，最終保證用戶通信的連續性和穩定性。
為解決上述技術問題，本發明是這樣實現的一種TD-SCDMA系統中切換目標小區的碼資源選擇方法，其特徵在於包括如下步驟A移動臺測量所接收的服務小區以及附近小區，獲得基本的測量報告上報給RNC即無線網絡控制器，RNC根據所獲得的測量報告和資源負荷情況，得到滿足基本切換條件的候選目標小區；B RNC判斷切換是否為同頻同時隙，若是，則執行步驟C，若否，則按照異頻或異時隙切換方法選擇候選目標小區中的信道化碼實現切換；C得到目標小區擾碼、同時隙空閒信道化碼和原小區擾碼和對應時隙已經佔用的信道化碼，計算原小區擾碼和已佔用信道化碼構成的複合擴頻碼與目標小區的每個複合擴頻碼的不同延時下的互相關值，並計算複合擴頻碼的幹擾度；D選擇目標小區幹擾度最低的信道化碼，作為切換時的信道化碼。
所述步驟C與D之間進一步包括步驟E1對已計算獲得的幹擾度進行排序；E2判斷所有的幹擾度是否超過重碼門限，如果所有的幹擾度都超過重碼門限，則先完成本小區用戶信道化碼重配或選目標切換小區重選，並回到步驟A；如果至少有一個幹擾度低於重碼門限，則執行步驟D。
所述步驟E1的排序的原則為從小到大。
所述步驟C進一步包括C1計算原小區擾碼和已佔用信道化碼構成的複合擴頻碼與目標小區的每個複合擴頻碼；C2計算不同時延下複合擴頻碼的互相關值；C3計算兩個複合擴頻碼的幹擾度；C4完成原小區所有已分配信道化碼與目標小區空閒信道化碼的幹擾度綜合計算。
本發明方法中所涉及到的複合擴頻碼是指擾碼與信道化碼疊加後形成的碼。而重碼定義為兩個複合擴頻碼的在某個特定時延下，互相關值為16。如0時延重碼指兩個複合擴頻碼完全對準時的互相關值；而1時延重碼是指兩個複合擴頻碼有相對一個碼片的偏移時的互相關值。複合擴頻碼的幹擾度是指兩個複合擴頻碼在不同相對時延的互相關值的加權值，用來表徵兩個複合擴頻碼的幹擾程度。通常，鄰小區的擾碼和空閒的信道化碼數量通過查詢RNC(無線網絡控制器)中資料庫的方式可以直接獲得。
藉由上述技術方案，本發明方法與前述所列舉的現有技術相比充分考慮了TD-SCDMA系統時分雙工和複合擴頻碼的特點，在同頻同時隙切換時，根據目標小區候選碼道的幹擾度選擇目標小區的信道化碼，有助於提高移動用戶的同頻同時隙切換成功率，保持通信的連續性和穩定性；同時採用重碼判決作為判決準則，只需要進行無線網絡控制(RNC)對內部資料庫的查詢作即可獲得候選小區的擾碼和擴頻碼資源，在此基拙上進行優先級排序，然後按優先級排序進行切換。
圖1是本發明TD-SCDMA系統中切換目標小區信道化碼的選擇方法一實施例的流程圖。
具體實施例方式本發明提供了一種TD-SCDMA系統中的同頻同時隙切換目標小區信道化碼選擇方法，通過複合擴頻碼的重碼判決選擇最適當的切換目標小區信道化碼，從而提高切換成功率，最終保證用戶通信的連續性和穩定性。
下面通過一具體實施例和附圖1對本發明方法作進一步的詳細描述步驟1，移動臺測量所接收的服務小區以及附近小區，獲得基本的測量報告上報給RNC，RNC根據所獲得的測量報告和資源負荷情況，得到滿足基本切換條件的候選目標小區。該步驟中RNC根據一些基本的用戶終端和/或基站的測量報告和網絡負荷情況，如信號強度和信號質量的測量報告，獲得滿足基本切換條件的目標切換小區，本步驟可以採用任何一種現有的獲得切換小區所採用的技術方案。
步驟2，RNC判斷切換是否為同頻同時隙，如果與目標小區的切換不是同頻同時隙的，則可以按照現有的任何一種原則選擇目標小區的信道化碼；否則，繼續以下步驟；步驟3，計算原小區已分配用戶複合擴頻碼與目標小區所有同時隙空閒複合擴頻碼的幹擾度；其中步驟3可進一步分為以下幾個步驟1)計算複合擴頻碼；複合擴頻碼是由擾碼和信道化碼複合疊加而成，其中信道化碼定義為cQ(k)=(c1(k),c2(k),...,cQ(k)),]]>k＝1，...，KCode；
cq(k)取值範圍為{1，-1}，通常cQk(k)是OVSF(Orthogonal Variable Spreading Factor，正交可變擴頻)碼，這種碼允許複合不同的擴頻因子。對於每一個信道化碼，都有一個複數加權，復值OVSF碼可以表示為wQ(k)cQ(k)]]>=wQ(k)(cQ,1(k),cQ,2(k),...,cQ,Q(k))]]>復值化的OVSF碼經過加擾，最終形成複合擴頻碼，而複合擴頻碼的兩兩相關特性將決定小區內、小區間的擾碼性能。擾碼的復值化過程如下vi＝(j)i·vivi∈{1，-1}，i＝1，...，16為了能與擾碼進行等長加擾，需要對復值OVSF碼進行擴展，擴展長度為擾碼長度wQ(k)(cQ,1(k),cQ,2(k),...,cQ,Q(k))]]>=wQ(k)(cQ,1(k),cQ,2(k),...,cQ,Q(k),cQ,1(k),cQ,2(k),...,cQ,Q(k),...cQ,1(k),cQ,2(k),...,cQ,Q(k))116]]>則最終的複合擴頻碼為wQ(k)(cQ,1(k)v-1,cQ,2(k)v-2,...,cQ,Q(k)v-Q,cQ,1(k)v-Q+1,cQ,2(k)v-Q+2,...,cQ,Q(k)v-2Q,...,cQ,1(k)v-nQ+1,cQ,2(k)v-nQ+2,...,cQ,Q(k)v-16)]]>2)計算不同時延下複合擴頻碼的互相關值；定義兩個複合擴頻碼序列分別為s(1)，s(2)，序列的元素s(k)=(s1(k),s2(k),...,sN(k)),]]>對TD-SCDMA系統，N＝16。
定義兩個序列的0時延相關值為cor(0)=i=1Nsi(1)(si(2))H]]>其中(·)H表示取復共扼。當cor(0)＝N時，稱s(1)和s(2)為0時延重碼；定義兩個序列的n時延相關值cor(n)=i=1Nsi(1)(smod(i+n-1,N)+1(2))H]]>當cor(n)＝N時，稱s(1)和s(2)為n時延重碼；
3)計算兩個複合擴頻碼的幹擾度；通常，幹擾度的計算可以有多種表達方式，都可用以下公式來描述cor_total＝F{cor(0)，cor(1)，...，cor(n)}其中F{·}為函數。以下公式為一個具體實施例源小區已分配信道化碼n與目標小區空閒信道化碼m的幹擾度計算cor_totaln,m=max{cor(0),i=-Ti0Ticor(i)}]]>其中βi為第i時延下相關值的權重，且滿足ii=1,]]>具體βi的取值需要在工程測試中進行優化。
4)完成原小區所有已分配信道化碼與目標小區空閒信道化碼m的幹擾度計算，cor_totalm＝max{cor_totaln，m，n＝1...N}，m＝1...M其中N表示源小區已分配信道化碼總數，M表示目標小區未分配信道化碼總數，步驟4，對已計算獲得的M個cor_toatlm的幹擾度進行排序，排序的原則為從小到大。
步驟5，判斷所有的幹擾度是否超過重碼門限G，如果所有的幹擾度都超過門限，則執行步驟6；如果至少有一個幹擾度低於門限，則執行步驟7。
步驟6，考慮先完成本小區用戶信道化碼重配或選目標切換小區重選，並回到步驟1。關於信道化碼重配或目標小區重選方法可以參考現有方法。
步驟7，在所有幹擾度低於門限的目標小區信道化碼中，選擇幹擾度最低的信道化碼，作為切換時的信道化碼。
權利要求
1.一種TD-SCDMA系統中切換目標小區的碼資源選擇方法，其特徵在於包括如下步驟A移動臺測量所接收的服務小區以及附近小區，獲得基本的測量報告上報給RNC即無線網絡控制器，RNC根據所獲得的測量報告和資源負荷情況，得到滿足基本切換條件的候選目標小區；B RNC判斷切換是否為同頻同時隙，若是，則執行步驟C，若否，則按照異頻或異時隙切換方法選擇候選目標小區中的信道化碼實現切換；C得到目標小區擾碼、同時隙空閒信道化碼和原小區擾碼和對應時隙已經佔用的信道化碼，計算原小區擾碼和已佔用信道化碼構成的複合擴頻碼與目標小區的每個複合擴頻碼的不同延時下的互相關值，並計算複合擴頻碼的幹擾度；D選擇目標小區幹擾度最低的信道化碼，作為切換時的信道化碼。
2.根據權利要求1所述的TD-SCDMA系統中切換目標小區的碼資源選擇方法，其特徵在於所述步驟C與D之間進一步包括步驟E1對已計算獲得的幹擾度進行排序；E2判斷所有的幹擾度是否超過重碼門限，如果所有的幹擾度都超過重碼門限，則先完成本小區用戶信道化碼重配或選目標切換小區重選，並回到步驟A；如果至少有一個幹擾度低於重碼門限，則執行步驟D。
3.根據權利要求2所述的TD-SCDMA系統中切換目標小區的碼資源選擇方法，其特徵在於所述步驟E1的排序的原則為從小到大。
4.根據權利要求1或2或3所述的TD-SCDMA系統中切換目標小區的碼資源選擇方法，其特徵在於所述步驟C進一步包括C1計算原小區擾碼和已佔用信道化碼構成的複合擴頻碼與目標小區的每個複合擴頻碼；C2計算不同時延下複合擴頻碼的互相關值；C3計算兩個複合擴頻碼的幹擾度；C4完成原小區所有已分配信道化碼與目標小區空閒信道化碼的幹擾度綜合計算。
全文摘要
一種TD－SCDMA系統中切換目標小區碼的資源選擇方法，步驟是A.測量所接收的服務小區以及附近小區，獲得基本的測量報告和資源負荷情況，並得到候選目標小區；B.判斷切換是否為同頻同時隙，若是，則執行步驟C，若否，則選擇候選目標小區中的信道化碼實現切換；C.得到目標小區擾碼、同時隙空閒信道化碼和原小區擾碼和對應時隙已經佔用的信道化碼，計算原小區擾碼和已佔用信道化碼構成的複合擴頻碼與目標小區的每個複合擴頻碼的不同延時下的互相關值，並計算複合擴頻碼的幹擾度；D.選擇幹擾度最低的信道化碼，作為切換時的信道化碼。克服了在同頻同時隙切換過程中一旦重碼出現，切換無法正常進行的問題，提高切換成功率，保證了用戶通信的連續性和穩定性。
文檔編號H04W36/08GK101026884SQ20071003899
公開日2007年8月29日 申請日期2007年4月3日 優先權日2007年4月3日
發明者芮華, 史雯 申請人:中興通訊股份有限公司