CN1671079A - 软切换或更软切换时的上行链路同步方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及移动通信技术，公开了一种软切换或更软切换时的上行链路同步方法，使得UE在同一基站内发生软切换或者更软切换时，可以快速确定目的小区内上行链路的多径搜索窗，减少上行链路同步的时间和切换时延。本发明中，方案直接利用切换前原小区的搜索窗或Tp信息缩小搜索窗的范围从而快速完成切换时上行链路的同步，不需要在整个小区范围内进行多径搜索。

Description

软切换或更软切换时的上行链路同步方法

技术领域

本发明涉及移动通信技术，特别涉及软切换和更软切换中新建链路的同步技术。

背景技术

蜂窝式移动通信***通过将服务区域划分为多个小区实现大面积的服务提供，在现有的民用移动通信***中获得了最为广泛的应用。与其它移动通信***相比，基于码分多址(Code Division Multiple Access，简称“CDMA”)的蜂窝式移动通信***具有抗干扰性好，抗多径衰落，保密安全性高，同频率可在多个小区内重复使用和软容量等特点，同时，CDMA***还可以通过扇形天线将一个基站的覆盖区域划分为多个小区进一步提高***的容量，第三代移动通信(The Third Generation，简称“3G”)的三大标准均采用了CDMA技术。

在蜂窝式移动通信***中，用户设备(User Equipment，简称“UE”)在不同的小区内移动，当UE从一个小区移动到另一个小区时，需要进行切换的处理。在现有的基于CDMA的蜂窝式移动通信***中，移动台的越区切换通常有软切换、更软切换和硬切换等几种类型。其中，为了便于说明，本文将切换前的小区称为原小区，切换后的小区称为目的小区。

软切换和更软切换是只能在具有相同频率的CDMA信道之间进行。软切换和更软切换共同的特点是，UE先在目的小区内建立连接后再断开原小区内的连接；它们的区别在于，软切换是通过基站控制器进行宏分集的合并的，而更软切换是在一个基站内部进行宏分集合并。其中，宏分集是指在越区软切换的过程中，移动台同时接收来自两个或多个小区的相同信息，对其进行分集合并和判决，从而改善UE处于越区切换时的接收信号质量，保持越区切换时的数据不丢失。

在3G的宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access，简称“WCDMA”)***中，基站即B节点(NodeB)，可以通过扇形天线将一个NodeB覆盖的区域划分为多个小区，UE在小区之间切换时同样可以采用软切换技术，一方面通过分集增强了性能，另一方面对于避免其它小区过量的干扰很有好处。

同时，由于CDMA***是自干扰的***，因此发射功率的控制很重要，在WCDMA的***中，UE对接收到的多条链路上的功率控制字是采取有“-1”便降功率的原则，在软切换或更软切换时，由于只有全为“1”时才会升功率，为了确保在软切换过程中UE不至于由于发射功率下降而导致切换失败，新链路控制UE发射功率的上行功率控制字通常是发全“1”。

由于无线传播过程中散射、折射、反射的存在，造成多径的出现，接收端根据多径传播的特点和自身处理能力，在一定范围内进行多径搜索，这个范围就是多径窗宽。

WCDMA相关协议中对于软切换链路，从发射端天线口到接收端天线口的传播时延(Propagation delay)，即以码片(chip)为单位的Tp信息是未知的。熟悉本领域的普通技术人员可以理解，如果知道Tp信息，就可以确认搜索多径窗的位置，Node就可以在多径窗范围内进行多径搜索，能够减少接收端处理代价。

现有的技术方案中，为了实现切换时上行链路的同步，在链路中增加一个搜索单元，专门在整个小区范围内进行多径搜索，确定出上行链路多径的绝对位置，进而获取目的小区的多径搜索窗的位置。一般在WCDMA***中，一个搜索单元的搜索范围只有80chips左右，如果要在小区范围内进行多径搜索，就必须分段搜索多次，获取每一段的搜索信息，然后综合分段搜索的结果得到搜索窗的位置。

在实际应用中，上述方案存在以下问题：现有技术方案在软切换或更软切换时可能会出现上行链路同步时间和切换时间过长，上行干扰大的问题。

造成这种情况的主要原因在于，当目的小区半径比较大时，现有技术方案的在整个小区范围内分段搜索的方式消耗时间太长，从而造成上行链路的同步时间过长，影响切换时间，同时可能在一段时间内由于上行无法同步，UE不断提高发射功率，导致UE功率攀升很高，对上行干扰很大。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种软切换或更软切换时的上行链路同步方，使得UE在同一基站内发生软切换或者更软切换时，可以快速确定目的小区内上行链路的多径搜索窗，减少上行链路同步的时间和切换时延。

为实现上述目的，本发明提供了一种在同一个基站覆盖范围内进行软切换或更软切换时的上行链路同步方法，包含以下步骤：

A切换的目的小区的所属基站的信令处理模块在搜索上行链路多径前，向该基站的基带信号处理模块发送参数获取请求；

B所述基带信号处理模块响应该请求，向所述信令处理模块反馈原小区的上行链路的搜索窗位置信息；

C所述信令处理模块根据所述原小区的搜索窗位置信息，确定目的小区内上行链路的搜索窗范围，并指示所述基带信号处理模块在该搜索窗范围内搜索上行链路多径；

D所述基站根据所述步骤C搜索多径的结果建立目的小区的上行链路的同步。

其中，所述步骤C中，所述信令处理模块直接将获取的原小区的搜索窗范围作为目的小区的搜索窗范围。

此外，所述步骤C还包含以下子步骤：

C1所述信令处理模块根据获取的原小区的搜索窗位置信息，获取从发射端天线口到接收端天线口的传播时延；

C2根据所述传播时延确定目的小区的搜索窗范围，并指示所述基带信号处理模块在该搜索窗范围内搜索上行链路多径。

此外，在所述步骤C1中，所述原小区的搜索窗位置信息与所述传播时延的关系如下：

原小区的搜索窗位置＝chipoffset+Tcell*256+1024+2*传播时延

其中，chipoffset是所述目的小区新建信道的码片偏移；

Tcell是所述目的小区相对于NodeB的定时偏差。

此外，所述信令处理模块在信令接口中用一个字节标识该传播时延的范围，可以取正值或负值，另外新增一个比特作为传播时延的符号位。

此外，所述步骤D还包含以下步骤：

D1所述基带信号处理模块对搜索到的多径中的各径进行相干解调；

D2所述基带信号处理模块进行多径合并，并获取合并后的帧质量信号干扰比；

D3所述基带信号处理模块依据获得的所述帧质量信号干扰比进行同步判断。

通过比较可以发现，本发明的技术方案与现有技术的主要区别在于，本发明方案直接利用切换前原小区的搜索窗或Tp信息缩小搜索窗的范围从而快速完成切换时上行链路的同步，不需要在整个小区范围内进行多径搜索。

这种技术方案上的区别，带来了较为明显的有益效果，即使用本发明方案，由于直接利用原小区的搜索窗或Tp信息，避免了在整个小区范围内进行多径搜索，大大缩小了搜索窗的范围，缩短了搜索到上行链路多径的时间，显著缩短了同一基站覆盖范围内的软切换或更软切换的目的小区中上行链路同步时间，避免了由于上行链路无法同步造成的UE发射功率的大幅度攀升，减小了小区内上行链路的干扰，对于整个***容量以及服务质量的提升有很大帮助。

附图说明

图1是本发明的第一较佳实施例的软切换或更软切换上行链路快速同步的方法中基站侧的实体之间的消息交互流程图；

图2是本发明的第二较佳实施例的软切换或更软切换上行链路快速同步的方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

首先说明本发明的基本原理。本发明考虑的一个基站覆盖范围内的软切换和更软切换，切换时下行链路变化，而无论下行定时关系如何，UE上行只有一条链路，上行的定时不变化，因此只要切换前的原有链路的搜索窗正确，在建立新搜索窗时只需将新建链路的搜索窗设置成与原有链路一致，基站就能很快在新建链路上搜到上行链路的多径信息，完成同步过程。这样，就避免了由于上行链路同步时间过长造成的UE功率攀升过高的问题，降低了上行链路的干扰，同时减少切换的时延。

下面描述本发明的第一较佳实施例，该较佳实施例在WCDMA***中实现。

WCDMA***中，在上行链路同步时，NodeB首先搜索到上行链路多径，然后通过多径信息，对各径进行相干解调，并进行多径合并，获取合并后的帧质量信号干扰比(Signal to Interference Ratio，简称“SIR”)并依据根据获得的SIR进行同步判断。

根据本发明的第一较佳实施例的软切换或更软切换上行链路快速同步的方法中，基站侧的实体之间的消息交互流程图如图1所示。

首先，在切换中准备建立目的小区的上行链路同步时，NBAP信令处理模块10向基带信号处理模块20发送参数获取请求消息。其中，参数获取请求消息用于向基带信号处理模块20请求获得原小区的搜索窗位置信息。

基带信号处理模块20接收到NBAP信令处理模块10的请求消息后，返馈包含原小区的搜索窗位置信息的参数获取响应消息。在本发明的其他较佳实施例中，参数获取响应消息也可以直接返回UE在原小区内的搜索窗位置信息。

最后，NodeB根据原小区的搜索窗位置信息，直接确定目的小区的搜索窗的大小，并发送信道建链命令，指示基带信号处理模块20在这个搜索窗范围进行多径搜索并完成上行链路的同步建立。由此可见，本实施例中通过直接采用原小区的老链路搜索窗信息进行多径搜索，很大程度缩短了现有技术中需要通过分段、多次搜索所需要花费的时间。前面提到过，在软切换中，无论下行定时关系如何，实际上UE上行只有一条链路，上行的定时是不变化的。若原小区老链路的搜索窗正确，则在建立新搜索窗时只需将新建链路的搜索窗设置成与老链路一致，NodeB就能很快在新链路上搜到多径信息，完成同步过程。

需要说明的是，建立目的小区的上行链路同步包含3个主要步骤：基带信号处理模块对搜索到的多径中的各径进行相干解调；基带信号处理模块进行多径合并，并获取合并后的帧质量信号干扰比；基带信号处理模块依据获得的帧质量信号干扰比进行同步判断。由于该技术是现有技术，此次不再赘述。

熟悉本领域的技术人员可以理解，出于同样的考虑，只要能直接利用和原小区的搜索窗有关的信息确定和缩小目的小区的搜索窗范围，均可以达到本发明的目的，并不影响本发明的实质。

根据本发明的原理，在本发明的第二较佳实施例中，通过NBAP信令处理模块反求Tp信息来实现，该较佳实施例的流程如图2所示。

首先进入步骤210，NBAP信令处理模块10收到RL Addition命令，该命令作用是新增一条上行链路，是在软切换过程中特有的，NodeB只有接收到该命令，成功建立链路后，才开始进行上行同步。

接着进入步骤220，NBAP信令处理模块10向基带信号处理模块20发送参数获取请求。其中，该参数获取请求用于向基带信号处理模块20请求获取UE在原小区内的搜索窗位置信息。

接着进入步骤230，基带信号处理模块20向NBAP信令处理模块10发送参数获取响应。其中，该参数获取响应向NBAP信令处理模块10返回原UE在原小区内的搜索窗位置等信息。

接着进入步骤240，NBAP信令处理模块10根据参数获取响应中的搜索窗信息得到用户的Tp信息。在本发明的一个较佳实施例中，多径搜索窗的位置可以由下式决定：

ChipOffset+Tcell*256+1024+2*Tp

其中，ChipOffset单位为chip，是目的小区新建信道的码片偏移；Tcell单位为chip，是目的小区相对于NodeB的定时偏差，不同小区的Tcell可以不同。熟悉本领域的普通技术人员可以理解，根据多径搜索窗的位置和目的小区新建信道的ChipOffset和Tcell等信息，可以求出Tp信息，此Tp信息可以为正数也可以为负数。本领域的技术人员可以理解，由于搜索窗的长度是确定的，所以知道了搜索窗位置，等同于知道搜索窗的范围。

接着进入步骤250，NBAP信令处理模块10向基带信号处理模块20发送信道建链命令，以建立上行链路的同步。在本发明的一个较佳实施例中，在信道建链命令中，在Nbap信令接口中增加一个比特向基带信号处理模块20指示Tp的正负信息。

虽然通过参照本发明的某些优选实施例，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。

Claims (6)

1.一种在同一个基站覆盖范围内进行软切换或更软切换时的上行链路同步方法，其特征在于，包含以下步骤：

A切换的目的小区的所属基站的信令处理模块在搜索上行链路多径前，向该基站的基带信号处理模块发送参数获取请求；

B所述基带信号处理模块响应该请求，向所述信令处理模块反馈原小区的上行链路的搜索窗位置信息；

C所述信令处理模块根据所述原小区的搜索窗位置信息，确定目的小区内上行链路的搜索窗范围，并指示所述基带信号处理模块在该搜索窗范围内搜索上行链路多径；

D所述基站根据所述步骤C搜索多径的结果建立目的小区的上行链路的同步。

2.根据权利要求1所述的在同一个基站覆盖范围内进行软切换或更软切换时的上行链路同步方法，其特征在于，所述步骤C中，所述信令处理模块直接将获取的原小区的搜索窗范围作为目的小区的搜索窗范围。

3.根据权利要求1所述的在同一个基站覆盖范围内进行软切换或更软切换时的上行链路同步方法，其特征在于，所述步骤C还包含以下子步骤：

C1所述信令处理模块根据获取的原小区的搜索窗位置信息，获取从发射端天线口到接收端天线口的传播时延；

C2根据所述传播时延确定目的小区的搜索窗范围，并指示所述基带信号处理模块在该搜索窗范围内搜索上行链路多径。

4.根据权利要求3所述的在同一个基站覆盖范围内进行软切换或更软切换时的上行链路同步方法，其特征在于，在所述步骤C1中，所述原小区的搜索窗位置信息与所述传播时延的关系如下：

原小区的搜索窗位置＝chipoffset+Tcell*256+1024+2*传播时延

其中，

chipoffset是所述目的小区新建信道的码片偏移；

Tcell是所述目的小区相对于NodeB的定时偏差。

5.根据权利要求4所述的在同一个基站覆盖范围内进行软切换或更软切换时的上行链路同步方法，其特征在于，所述信令处理模块在信令接口中用一个字节标识该传播时延的范围，另外新增一个比特表示取值的正负。

6.根据权利要求1至5中任意一条所述的在同一个基站覆盖范围内进行软切换或更软切换时的上行链路同步方法，其特征在于，所述步骤D还包含以下步骤：

D1所述基带信号处理模块对搜索到的多径中的各径进行相干解调；

D2所述基带信号处理模块进行多径合并，并获取合并后的帧质量信号干扰比；

D3所述基带信号处理模块依据获得的所述帧质量信号干扰比进行同步判断。