专利名称：一种wcdma系统中硬切换的方法
技术领域：
本发明涉及宽带码分多址(WCDMA)技术领域，特别是指一种WCDMA系统中硬切换的方法。
背景技术：
在移动通信系统中，通过小区之间的切换，使用户在移动状态下也能保持连续的通信。当用户准备切换到邻近小区时，首先对周围几个邻近小区的信号进行测量，检测出信号质量最好的一个小区并把它作为目标小区。
如果邻近小区使用的频率和当前用户所在小区的频率相同，则直接对邻近几个目标小区进行信号测量即可，然后根据测量结果进行必要的切换。
如果邻近小区使用的频率和当前用户所在小区的频率不同，则用户需要在通信过程中得到一定的空闲时间，利用所得到的空闲时间对目标小区的信号进行测量，然后根据测量结果进行必要的切换。这种发生在小区不同频率之间的切换称为硬切换。在通信过程中得到的空闲时间是通过压缩模式获取的。所谓压缩模式，就是把传送数据的时间进行压缩，被压缩的数据在处理过程中得到的增益减小，为了在接收方得到同样的信号质量，该被压缩部分的数据在传输时必须使用更高的发射功率，在发射功率受到限制时，这部分数据的信号质量将下降。
通常，硬切换的过程包括以下几个步骤1)为了保证用户的通话质量，缩短硬切换的时间，当用户开始通话时，即确定待测量的邻近小区的个数、频率等测量需求；2)根据不同的测量需求，系统进行压缩模式参数配置，其包括配置数据传输空闲时段的长度，压缩模式的重复周期，压缩模式采用单帧或双帧模式等；3)将已配置好的压缩模式和测量报告方式等内容发送给用户，在测量启动之前，数据帧是不会被压缩传输的；4)当系统检测到当前用户所在小区的信号质量不能满足要求时，触发压缩模式启动，由用户在已配置好的压缩模式中进行测量，并将测量结果上报给系统；5)系统根据用户上报的测量结果，选择合适的目标小区进行硬切换。这样，用户在最短的时间内被切换到相邻小区，从而保证用户的信号质量。
要保证硬切换能够顺利进行，在切换之前对压缩模式参数的配置是非常重要的，因为只有良好的压缩模式才能既保证当前的信号质量能够满足用户的基本应用，又能够提供充足的空闲时间用以进行测量，从而使系统迅速准确的获取测量结果，为用户的切换做好准备。
图1所示为压缩模式样式的示意图。在压缩模式传输中，被压缩的数据帧在时间上以一定的周期重复，其中，被传输的数据用矩形框来表示，数据的发射功率由矩形框的高度来表示。对于被压缩的数据帧，需要用更高的发射功率来发送，即数据传输时段的发射功率要增加，如图1中的阴影部分所示。系统正是利用压缩模式所提供的数据传输空闲时段对其它频率或其它系统的小区进行测量。根据传输空闲长度的不同，压缩模式被分为两种模式单帧模式和双帧模式。传输空闲位于一个数据帧内的，被称为单帧模式，如图1-A和1-B所示，传输空闲位于两个连续的数据帧之内的，被称为双帧模式，如图1-C所示。
压缩模式的样式取决于压缩模式参数的配置，压缩模式的参数由系统的网络侧配置并以信令的方式通知用户。不同的压缩模式样式会对压缩帧产生不同的影响。这主要是因为在进行数据传输之前，在用户和网络端都要对待传数据进行相应的处理，主要是对数据进行编码，速率匹配，交织等处理。
对于交织来说，在一定范围内，交织的深度(长度)越长，数据帧得到的增益越大。因此在同等条件下，要使接收方得到同样的通信质量，具有较长交织周期的数据，需要的发射功率较小。
在WCDMA中，数据进行两次交织处理，第一次是在传输时间间隔(TTI)内对该TTI中的整个数据进行交织处理，一个TTI内可以有多个数据帧，所以这样的交织称为帧间交织，第二次是对一个数据帧中的数据进行交织处理，这样的交织称为帧内交织。其中，传输时间间隔是对数据进行编码、交织和速率匹配等各种处理的最小单位。
图2所示为几种可能的压缩模式样式在进行帧内交织处理时的不同情形的示意图。其中图2-A和图2-B所示的数据传输时段为一个连续时间段，即一个帧内的数据传输时段中不包括数据传输空闲时段，该数据传输时段可位于一个帧内的任何位置；图2-C和图2-D所示的数据传输时段为两个不连续的时间段，即一个帧内的数据传输时段中包括数据传输空闲时段，该数据传输时段可位于一个帧内的任何位置。
数据传输时段和数据传输空闲时段在一个数据帧内的不同分布，会对通信质量产生不同的影响。对于图2-A和图2-B来说，在进行帧内交织时，它们的交织深度为有数据传输的部分，即图中的阴影部分；对于图2-C和图2-D来说，帧内交织的深度等于两个数据传输时段的长度以及它们之间的数据传输空闲时段长度之和。也就是说，当测量所需要的数据传输空闲时段的长度一样，上述四种数据传输时段的长度也相同的情况下，图2-A和图2-B相对于图2-C和图2-D具有更小的交织深度，其获得的交织增益最小。特别地，图2-D所示的压缩模式样式中，其所有的数据传输空闲时段都位于帧内交织之中，因而该图所示的压缩模式样式能够获得最大的交织增益。
不同的帧内交织，其比特能量与噪声功率比(Eb/No)的目标值是不同的，即需要的发射功率是不同的。图3所示为数据传输空闲时段位于数据帧边缘和数据帧中间两种情况的Eb/No目标值的仿真结果示意图，曲线301表示正常传输时的Eb/No目标值，曲线302表示数据传输空闲时段位于帧中间时的Eb/No目标值，曲线303表示数据传输空闲时段位于帧边缘时的Eb/No目标值。从图中可以看出，当数据传输空闲时段位于帧边缘时所需要的Eb/No目标值相对较高。
图4所示为两种可能的压缩模式样式进行帧间交织时的示意图。帧间交织都是以一个TTI为单位进行的。图4-A所示的由两个被压缩数据帧所产生的数据传输空闲时段位于两个TTI之间，图4-B所示的由两个被压缩的数据帧所产生的数据传输空闲时段正好位于一个TTI之内。和帧内交织相类似，对于图4-A而言，帧间交织的深度等于一个TTI的长度减去该TTI边缘数据传输空闲时段的长度，对于图4-B而言，帧间交织的深度等于整个TTI的长度，因此图4-B的压缩模式样式相对于图4-A的压缩模式样式具有更大的交织增益。
另外，为了保证用户在一定的时间内完成对目标小区的测量，压缩模式都是在一段相当长的时间内周期进行的。图5所示为两种压缩模式样式周期和一个帧间交织周期TTI之间关系的示意图。
图5-A所示的压缩模式样式周期M1和帧间交织周期TTI之间的比例不是整数倍关系，因此，在利用压缩模式进行测量的过程中，部分压缩帧会以图4-A所示的样式进行，从而导致帧间交织增益的下降。图5-B中所示的压缩模式样式周期M2和帧间交织周期TTI之间满足整数倍的比例关系，因此，在利用整个压缩模式进行测量的过程中，针对每个TTI进行的帧间交织都是以图4-B所示的样式进行的，所以，图5-B相对于图5-A来说，具有更高的性能。
由于不同的压缩模式是通过配置不同的参数得到的，而在现有协议规定的条件内，对压缩模式参数的配置没有严格的限制，压缩模式的配置具有相当的灵活性。就目前而言，通常的配置方法是在试验系统中进行测试，经过多次重复的测试获得一个比较可靠的参数值作为缺省参数，或者，根据个人经验提出几组建议值，然后通过仿真或系统测试选出其中最好的一组作为压缩模式的配置参数。
不同的压缩模式对用户链路和整个系统有不同的性能影响。无论是基于个人经验，还是通过试验系统的测试获得的参数，都会受到实际系统的实现方法、个人经验的差异、系统所处的场景不同等诸多因素的影响，而不能使压缩模式的参数达到最佳的配置，而且由系统进行测试所需要的时间周期较长。如果压缩模式参数配置不合理，则在进行数据处理过程时，帧内交织和帧间交织的增益不能得到有效保证，从而降低了传输数据的处理增益，而且浪费了系统的宝贵功率资源。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种WCDMA系统中硬切换的方法，以降低基站的总发射功率，提高系统容量。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的一种WCDMA系统中硬切换的方法，包括以下步骤根据压缩模式配置模块获得的测量需求，预先进行压缩模式的参数配置，并将配置好的压缩模式和测量报告发送给用户，当系统检测到当前用户的信号质量不满足要求时，触发压缩模式启动，由用户在已配置好的压缩模式中进行测量，并将测量结果上报给系统；根据用户上报的测量结果，系统选择合适的小区进行硬切换，其中，所述进行压缩模式参数配置进一步包括以下步骤a、判断压缩模式帧的传输数据空闲时段是采用双帧模式还是单帧模式，如果是采用双帧模式，则执行步骤b，如果是采用单帧模式则执行步骤c；b、配置被压缩的连续两帧内的前一个帧中的数据传输时段长度La，与被压缩的连续两帧内的后一个帧中的数据传输时段长度Lb以及需要的数据传输空闲时段的长度L之和等于两个正常帧的长度，且被压缩的连续两个帧内的数据传输时段的长度La和Lb都分别大于0且小于一个正常帧的长度；c、配置被压缩帧内前面一个数据传输时段的长度Lc，与被压缩帧中后一个数据传输时段的长度Ld以及需要的数据传输空闲时段的长度L之和等于一个正常帧的长度，且该被压缩帧内的数据传输时段的长度Lc和Ld都分别大于0且小于一个正常帧的长度。
较佳地，该方法进一步包括，配置压缩模式的重复周期Lp为传输时间间隔的正整数倍。
较佳地，步骤a所述判断包括判断需要的数据传输空闲时段的长度L是否大于等于预先设定的最大传输空闲时段的长度Lg，如果是，则采用双帧模式；否则，采用单帧模式。
较佳地，所述预先设定的最大传输空闲时段的长度Lg在一个正常帧之内，且小于一个正常帧的长度。
较佳地，所述需要的数据传输空闲时段的长度L是根据待测量相邻小区的个数和异频数个数，或待测量系统的异频率确定的。
较佳地，所述一个帧的长度为15个时隙时，一帧内允许的最大数据传输空闲时段的长度Lg的典型长度是7个时隙。
应用本发明，通过改进压缩模式参数的配置方法，有效地保证了帧内交织和帧间交织的增益，从而提高了传输数据的信号处理增益，降低了基站的总发射功率，提高了系统容量，保持了系统的连续覆盖。相应地，降低了由于压缩模式的参数配置不当而带来的不利影响。同时，对于单个用户而言，提高了业务的通信质量，降低了掉话率。
图1所示为压缩模式样式的示意图；图2所示为几种可能的压缩模式样式在进行帧内交织处理时的不同情形的示意图；图3所示为数据传输空闲时段位于数据帧边缘和数据帧中间两种情况的Eb/No目标值的仿真结果示意图；图4所示为两种可能的压缩模式样式在进行帧间交织时的示意图；
图5所示为两种压缩模式样式周期和一个帧间交织周期TTI之间关系的示意图；图6所示为应用本发明的压缩模式参数配置的流程图。
具体实施例方式
下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细说明。
本发明的思路是通过改进压缩模式的参数配置方法，使帧内交织和帧间交织得到最大增益，进而优化了WCDMA系统中硬切换的方法，从而降低了基站的总发射功率，提高了系统容量，保持了系统的连续覆盖。
下面具体说明压缩模式参数的配置方法。
在本实施例中，在双帧模式的压缩模式中，如图1-C和图5-A所示，设置数据传输空闲时段所在的两个帧中前一个帧中的数据传输长度为La，数据传输空闲时段所占的两个帧的后一个帧中的数据传输长度为Lb；在单帧模式的压缩模式中，如图1-A和图2-D所示，设置数据传输空闲时段所在帧的前面一个数据传输时段的长度为Lc，数据传输空闲时段所在帧的后一个数据传输时段的长度为Ld；同时，设置一个数据帧中能够保留的最大数据传输空闲时段为Lg，所需要的数据传输空闲时段为L；一个数据帧的长度为15个时隙。
Lg是一个可灵活设置的参数，其大小对数据传输有较大的影响，Lg的典型配置为7个时隙。如果Lg越大，则传输数据时所需要的发射功率就越大，即容易导致由于发射功率不够而使信号质量的下降，但在该数据传输空闲时段中通过测量获得的信号较多；反之，如果Lg越小，则所需要的发射功率就越小，即信号质量越高，但在该数据传输空闲时段中通过测量获得的信号较少。因此，如果要提高测量的速度，可将Lg配置得稍微大一些，例如8等，如果要减小压缩模式对传输信号质量的影响，可将Lg配置得稍微小一些，例如5、6等。
图6所示为应用本发明的压缩模式参数配置的流程图。
步骤601，压缩模式配置模块获得外部测量需求，如从切换子模块获取压缩模式的参数配置需求，该测量需求主要包括待测量的相邻小区、异频数，或者待测量的异系统的频率等；步骤602，根据测量需求，确定满足要求的压缩模式的数据传输空闲时段的长度L；一般来说，需要测量的小区越多，需要测量的频率越多，则需要的压缩模式的数据传输空闲时段的长度L就越长，但同时也要考虑压缩模式的重复周期；步骤603，判断压缩模式的数据传输空闲时段是否需要采用双帧模式，如果是，则执行步骤604，否则执行步骤605；其判断的依据是如果所需要的数据传输空闲时段的长度L大于等于最大数据传输空闲时段Lg，则采用双帧模式，如果所需要的数据传输空闲时段的长度L小于最大数据传输空闲时段Lg，则采用单帧模式；步骤604，令被压缩的连续两帧内的前一个帧中的数据传输时段长度La，与被压缩的连续两帧内后一个帧中的数据传输时段长度Lb以及需要的数据传输空闲时段的长度L之和等于两个正常帧的长度，且被压缩的连续两个帧内的数据传输时段的长度La和Lb都分别大于0且小于一个正常帧的长度；即La+L+Lb＝30，且0＜La＜＝14，0＜Lb＜＝14；步骤605，令被压缩帧内前面一个数据传输时段的长度Lc，与被压缩帧内后一个数据传输时段的长度Ld以及需要的数据传输空闲时段长度L之和等于一个正常帧的长度，且该被压缩帧中的数据传输长度Lc和Ld都分别大于0且小于一个正常帧的长度；即Lc+L+Ld＝15，且0＜La＜＝14，0＜Lb＜＝14；步骤606，配置压缩模式的重复周期Lp，该重复周期Lp为传输时间间隔的正整数倍，即Lp＝TTI×N，其中N为1，2，3……步骤607，将已配置好的压缩模式参数输出，如将配置好的压缩模式参数传递给输入压缩模式测量需求的切换子模块。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种WCDMA系统中硬切换的方法，包括以下步骤根据压缩模式配置模块获得的测量需求，预先进行压缩模式的参数配置，并将配置好的压缩模式和测量报告发送给用户，当系统检测到当前用户的信号质量不满足要求时，触发压缩模式启动，由用户在已配置好的压缩模式中进行测量，并将测量结果上报给系统；根据用户上报的测量结果，系统选择合适的小区进行硬切换，其特征在于，所述进行压缩模式参数配置进一步包括以下步骤a、判断压缩模式帧的数据传输空闲时段是采用双帧模式还是单帧模式，如果是采用双帧模式，则执行步骤b，如果是采用单帧模式则执行步骤c；b、配置被压缩的连续两帧内的前一个帧中的数据传输时段长度La，与被压缩的连续两帧内的后一个帧中的数据传输时段长度Lb以及需要的数据传输空闲时段的长度L之和等于两个正常帧的长度，且被压缩的连续两帧内的数据传输时段的长度La和Lb都分别大于0且小于一个正常帧的长度；c、配置被压缩帧内前面一个数据传输时段的长度Lc，与被压缩帧内后一个数据传输时段的长度Ld以及需要的数据传输空闲时段的长度L之和等于一个正常帧的长度，且该被压缩帧内的数据传输时段的长度Lc和Ld都分别大于0且小于一个正常帧的长度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括，配置压缩模式的重复周期Lp为传输时间间隔的正整数倍。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤a所述判断包括判断需要的数据传输空闲时段的长度L是否大于等于预先设定的最大传输空闲时段的长度Lg，如果是，则采用双帧模式；否则，采用单帧模式。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预先设定的最大传输空闲时段的长度Lg在一个正常帧之内，且小于一个正常帧的长度。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述需要的数据传输空闲时段的长度L是根据待测量相邻小区的个数和异频数个数，或待测量系统的异频率确定的。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述一个帧的长度为15个时隙时，最大数据传输空闲时段的长度Lg的典型长度是7个时隙。
全文摘要
本发明提供了一种WCDMA系统中硬切换的方法，通过改进压缩模式参数的配置方法，有效地保证了帧内交织和帧间交织的增益，降低了压缩模式参数配置的盲目性，从而提高了硬切换过程中，传输数据的信号处理增益，降低了基站的总发射功率，提高了整个系统的容量，保持了系统的连续覆盖。相应地，应用本发明，降低了由于压缩模式的参数配置不当而带来的不利影响，使硬切换过程更加稳定、平滑。同时，对于单个用户而言，提高了业务的通信质量，降低了掉话率。
文档编号H04W24/10GK1595858SQ0315703
公开日2005年3月16日 申请日期2003年9月11日 优先权日2003年9月11日
发明者张静荣 申请人:华为技术有限公司